塗液の塗布装置、塗布方法、プラズマディスプレイパネル用部材の製造方法およびプラズマディスプレイパネル
【課題】口金への吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことにより、口金や口金内の塗液に温度斑が発生することなく、塗液の粘度変化による塗布斑や、口金の変形による塗布の位置ずれ、塗布斑などの、塗布欠点が発生しない塗液の塗布装置および塗布方法を提供する。
【解決手段】塗液溜り部35および塗液溜まり部35の上方に位置する空間部36を有するマニホールド34、空間部に開口する２つ以上の気体通過口32a,32bならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔33を有する口金30を配設し、各々の気体通過口での吐出制御用気体を制御する切換バルブ21および吐出バルブ22を有する。
【解決手段】塗液溜り部35および塗液溜まり部35の上方に位置する空間部36を有するマニホールド34、空間部に開口する２つ以上の気体通過口32a,32bならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔33を有する口金30を配設し、各々の気体通過口での吐出制御用気体を制御する切換バルブ21および吐出バルブ22を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口金を用いた塗液の塗布方法、およびこれを用いた塗液の塗布装置に関するものであり、特に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略称することもある）、液晶ディスプレイ用カラーフィルター（以下、ＬＣＭと略称することもある）、光学フィルター、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用されるものであり、これらの分野に用いられる塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な方式で多様化するディスプレイの中で注目されているものの一つに、大型で薄型軽量化が可能なＰＤＰがある。ＰＤＰは、前面板と背面板の間に形成された放電空間内で放電を生じさせ、この放電によりキセノンガスから波長１４７ｎｍを中心とする紫外線が生じて、この紫外線が蛍光体を励起することによって表示が可能となる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する蛍光体を塗り分けた放電セルを駆動回路によって発光させることにより、フルカラー表示に対応できる。
【０００３】
このＰＤＰにおいて、最近活発に開発が進められている交流（ＡＣ）型プラズマディスプレイは、表示電極／誘電体層／保護層を形成した前面ガラス板と、アドレス電極／誘電体層／隔壁層／蛍光体層を形成した背面ガラス板とを貼り合わせ、ストライプ状あるいは格子状の隔壁で仕切られた放電空間内にＨｅ−Ｘｅ、または、Ｎｅ−Ｘｅの混合ガスを封入した構造を有している。Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体層は、粉末状の蛍光体粒子を主成分とする蛍光体が、背面板に形成された色毎に一方向に延びる隔壁、またはこのような隔壁とこれに直交する補助隔壁により形成された凹部に充填されてなる。蛍光体層は蛍光体粉末および有機成分を含む蛍光体ペーストを上述の隔壁、または隔壁および補助隔壁によって形成された凹部に塗布し、乾燥し、必要に応じ焼成することによって形成される。このような構造のものを高い生産性と高品質で製造するには、蛍光体ペーストを一定のパターン状に塗り分ける塗布技術が重要となる。
【０００４】
この蛍光体ペーストの塗布方法として、一般にスクリーン印刷法が用いられているが、近年は塗液の使用効率が高いことや安価で塗布が容易なことから、塗液溜り部と複数の吐出孔を有する口金を使用し、この口金を背面板と対向させ、相対的に移動させながら、吐出孔から蛍光体ペーストを吐出して塗液を凹部に充填する方法が提案、検討されている（特許文献１参照）。
【０００５】
この塗布方法において、塗液である蛍光体ペーストの吐出は、口金内の塗液溜り部の塗液に圧力を加えて吐出孔より押し出すことにより行う。塗液溜り部の塗液に加圧する方法としては、塗液溜り部とポンプなどを接続し、ポンプから塗液を定量送液することによる方法も考えられるが、塗液が高粘度である場合、口金内部や配管などの接液部での圧力損失が大きくなるため、塗布開始遅れが顕著となり、塗布開始時の塗液の吐出制御が困難となるだけでなく、口金と、口金とポンプを接続している配管などの機器の耐圧も高くしなければならず、装置が高価になるため適当ではない。
【０００６】
そのため、口金内部に塗液溜り部および塗液溜り部の上方に空間部を有するマニホールドを形成し、この空間部に吐出制御用気体を供給することにより、塗液溜り部にある塗液を加圧して吐出孔より押し出す方法が提案されている。この方法における塗布装置の構成としては、例えば特許文献２に示すような、口金と、吐出バルブ、吐出制御用気体源、口金内のマニホールドと吐出バルブを接続する配管、吐出バルブと吐出制御用気体源を接続する配管、および吐出バルブを制御するコントローラからなるものが知られている。この構成の塗布装置における口金の吐出孔からの塗液の吐出は、口金内の塗液溜り部の上方に位置する空間部と吐出制御用気体源が連通するように吐出バルブをコントローラで動作させることにより、吐出制御用気体源から吐出バルブおよび配管を介して口金内の空間部に吐出制御用気体を供給し、塗液に圧力を加えて吐出孔より塗液を押し出すことで行われる。また、塗液の吐出の終了は、口金内の空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに空間部から吐出制御用気体を排出することで行い、空間部への吐出制御用気体の供給の停止および空間部からの吐出制御用気体の排出は、口金内の空間部が大気と連通するように吐出バルブを動作させることにより、空間部の吐出制御用気体が大気に開放されるようにすることで行う。なお、口金内の空間部の容積は、吐出毎に、空間部への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部に吐出制御用気体が充填されて塗液を吐出するまでの時間を均一にするために、一定に保つ必要がある。そのため、吐出後は常に空間の容積が所定量になるまで塗液を口金内の塗液溜り部に補給する。
【０００７】
ところで、特にＰＤＰ背面板などの枚葉の基材への塗液の塗布方法は、基材に応じて、各基材に対して一度に、または複数回に分けて、所定の長さの塗布を繰り返して行われる。この所定の長さの塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗布方法の場合、塗布の度に、吐出制御用気体の供給と排出が口金内の塗液溜り部の上方に位置する空間部で繰り返して行われる。一方、枚葉の基材に塗液を塗布する口金は、基材の大型化に対応し、かつ塗布効率を上げるために、基材のサイズに応じて、吐出孔の配列する方向への長尺化が図られてきている。この長尺化した口金において、例えば特許文献２に示すような、塗液を吐出するための吐出制御用気体の供給と排出を、口金内の空間部に開口した１つの気体通過口を通じて繰り返して行うと、吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す前は口金内の温度が一定であったものが、断熱圧縮や流動による吐出制御用気体の温度変化により、吐出制御用気体と口金や塗液との接触面に温度の斑が発生する。この温度斑は、１回の吐出制御用気体の供給と排出ではごく僅かであるが、これを繰り返すことにより顕在化してくる。
【０００８】
塗液の粘度に温度依存性がある場合、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面に温度斑が発生すると、吐出制御用気体に接触する口金内の塗液溜り部にある塗液にも温度斑が発生し、さらには塗液に粘度差が発生する。そのため、特に長尺の口金であると、吐出孔の配列する方向で、塗液の吐出量に顕著なばらつきが発生して、いわゆる塗布斑という塗布欠点を発生する恐れがある。
【０００９】
また、口金内の吐出制御用気体との接触面での温度斑に伴い、長尺の口金全体に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮により変形してしまう場合がある。ＰＤＰ背面板への蛍光体ペースト塗布のような、所定の凹部に塗液を塗布する場合は、口金が変形してしまうと、口金の吐出孔と凹部の位置ずれが発生して、隔壁の頂部に塗液を塗布してしまったり、所定の凹部外に塗液を塗布してしまう塗布欠点を発生してしまう。また、口金の吐出孔が変形して、吐出孔の配列する方向において吐出量がばらつき、塗布斑が発生する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２７５４３号公報
【特許文献２】特再２００２−０５３２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、口金への吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことにより、複数回の塗布を行う塗布装置および塗布方法であって、塗布の繰り返し、つまり吐出制御用気体の供給と排出を繰り返しても口金や口金内の塗液に温度斑が発生することなく、塗液の粘度変化による塗布斑や、口金の変形による塗布の位置ずれ、塗布斑などの、塗布欠点が発生しない塗液の塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、基材を固定するテーブルと、前記基材に対面して設けられ、塗液溜り部および前記塗液溜まり部の上方に位置する空間部を有するマニホールド、前記空間部に開口する２つ以上の気体通過口ならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔を有する口金と、前記テーブルと前記口金を３次元的に相対移動させる移動手段とを備え、前記気体通過口を通じて前記空間部に吐出制御用気体を供給することにより前記吐出孔から塗液を吐出し、前記空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに前記空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止する塗液の塗布装置であって、さらに前記２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御する通過切換手段を有することを特徴とする塗液の塗布装置を提供する。
【００１３】
また、前記２つ以上の気体通過口が、前記口金の吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に配されていることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記気体通過口を２つ有し、それぞれ前記空間部の前記口金の吐出孔の配列する方向における両端近傍に配されていることが好ましい。
【００１５】
本発明は、上記の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることを特徴とする塗液の塗布方法を提供する。
【００１６】
また、上記の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することが好ましい。
【００１７】
さらに、塗布の対象となる基材が枚葉の基材であり、前記口金が前記基材に対面して設けられ、前記口金と前記基材とを相対的に移動しながら、所定の長さの塗液の塗布を、基材毎に繰り返すことが好ましい。
【００１８】
本発明は、前記基材としてプラズマディスプレイ用発光基板を用い、前記塗液として蛍光体粉末を含むペーストを用いて、上記の塗布方法にてペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法を提供する。
【００１９】
また、上記の製造方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、塗布装置が、空間部に開口する２つ以上の気体通過口を有する口金と、気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御するための通過切換手段を有することで、基材への塗液の塗布に必要となる吐出制御用気体が通過する気体通過口を、通過切換手段によって、塗布を行うごとに使用する気体通過口を切り替えることができる。異なる気体通過口を使用すれば、吐出制御用気体の供給および排出により発生する口金内のおける吐出制御用気体と口金や塗液との接触面における温度斑も異なるため、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで顕在化してくる温度斑を、通過切換手段で気体通過口を切り換えることにより緩和、抑制でき、これにより、塗液の温度変化による塗布斑や、口金の熱変形による塗布の位置ずれ、塗布斑を抑制でき、基材の塗布欠点を抑制することができる。
【００２１】
また、口金内の空間部において、２つ以上の気体通過口を、吐出孔の配列する方向において中央を中心に対称に配することで、対称に配した気体通過口の間では、それぞれにより発生する口金内の吐出制御用気体との接触面における僅かな温度斑が、互いに対称となるような分布となる。このため、対称に配した気体通過口の間では温度斑を互いに打ち消すことができるようになるため、口金や塗液の温度斑の抑制、つまりは基材の塗布欠点を効果的に抑制することができる。
【００２２】
さらに、口金内の空間部において、気体通過口を２つ有し、それぞれを吐出孔の配列する方向において両端近傍に配することで、対称に配した気体通過口の間で可能となる温度斑を打ち消す効果が、口金の吐出孔の配列する方向での全長に拡がる。そのため、口金や塗液の温度斑の抑制、つまりは基材の塗布欠点を口金の吐出孔の配列方向の全長にわたり効果的に抑制することができる。
【００２３】
本発明においては、上記の塗布装置を用いて、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布においては、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることにより、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことにより顕在化する口金内の吐出制御用気体との接触面での温度斑を緩和できる。またこれにより、塗液の温度変化による塗布斑や、口金の熱変形による塗布の位置ずれ、塗布斑を抑制でき、基材の塗布欠点を抑制することができる。
【００２４】
また、上記の塗布装置で、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することによって、複数回の塗布による温度斑の顕在化を、より効果的に抑制することができ、つまりは塗布欠点を抑制することができる。
【００２５】
ここで、塗布の対象が枚葉の基材である場合、口金内の空間部では吐出制御用気体の供給と排出が連続して繰り返されるため、口金や塗液の温度斑も発生しやすくなる。そのため、本発明における塗布方法による温度斑の抑制効果、つまりは基材の塗布欠点の抑制効果が大きい。
【００２６】
本発明における塗布方法をプラズマディスプレイ基板における蛍光体ペースト塗布に適用することにより、口金や塗液の温度斑による塗布欠点のない、プラズマディスプレイパネル基板を提供することができ、また、温度斑による塗布欠点のない、プラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の塗液の塗布装置の一例を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す塗液の塗布装置における、塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図３】本発明における、塗布装置の動作と、塗液の吐出、補給に係るバルブの動作のタイミングの例を示す模式図である。
【図４】本発明の塗液の塗布装置の他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図５】従来の塗液の塗布装置の、塗液の補給と塗液の吐出に係る部分の構成と口金の断面形状を示した模式図である。
【図６】本発明の塗液の塗布装置のさらに他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図７】本発明の塗液の塗布装置のさらに他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図８】従来の塗液の塗布装置の他の例における、塗液の補給と塗液の吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
まず、本発明に係る塗液の塗布装置の全体構成、特に凹凸基板（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る塗布装置１の全体斜視図、図２は塗布装置１における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【００３０】
図１において、被塗布材９はテーブル２の上に載置され、テーブル２に設けた吸着装置（図示しない）により吸着して固定される。テーブル２はその中心を軸として、回転位置決めを可能とするθ軸部材３（破線で示す）により支持されている。このθ軸部材３はＹ方向の位置決めを可能にするＹ軸調整部４に搭載され、Ｙ軸調整部４はＸ軸搬送部５に設けられた一対のＹ軸ガイドレール４ａ，４ｂに沿って機台６のＹ方向に移動する。Ｘ軸搬送部５は、機台６に設けられた一対のＸ軸ガイドレール５ａ，５ｂに沿ってＸ方向に移動する。このＸ方向、Ｙ方向は直交するように調整されている。Ｘ軸搬送部５は基材９に塗液を塗布するための相対移動手段であって、塗布動作においてテーブル２をＸ方向に移動させる。
【００３１】
機台６の中央部上方には、Ｘ軸搬送部５によって移動されるテーブル２が通過するように門型の支持台７が、Ｘ軸と直交する形で設けられている。支持台７のＸ軸方向奥側（以下、下流側と称する）側面のＹ軸方向両サイド付近には、テーブル２の面に対して垂直方向に移動するＺ軸移動部８ａ，８ｂが設けられ、Ｚ軸移動部８ａ，８ｂには塗液を吐出する口金３０が機台６のＹ方向中央を基準にして取り付けられる。口金３０は着脱式で、テーブル２のＸ方向に直交するように、Ｚ軸移動部８ａ，８ｂに設けたチャック（図示しない）により固定される。
【００３２】
この口金は、塗布する基材のサイズに合わせて選択され、その基材に形成された全ての溝に対して１回の塗布動作で塗布を完了するために、複数の吐出孔が略一直線状に配列して設けられる。例えば、塗布する基材がプラズマディスプレイの背面板の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ何れか１色の蛍光体粉末を含んだ塗液を塗布することが好ましく、その場合、口金にはその塗布する溝に対応した数、ピッチで吐出孔が略一直線状に設けられる。
【００３３】
ここで、口金は、吐出孔の数を減らして複数回の塗布動作で基材１枚への塗布を完了するものであってもよい。つまり、短尺型の口金であったり、吐出孔のピッチを広げたものであってもよい。また、１色の塗液を塗布する場合について詳細に言及したが、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の塗液を同時に塗布する場合にも本発明は適用できる。
【００３４】
図１および図２に示す口金３０は、略一直線状に配列された吐出孔３３と、内部に塗液溜り部３５と塗液溜り部３５の上方に位置する空間部３６を有するマニホールド３４、塗液をマニホールド３４内に補給するための入口となる塗液ポート３１、空間部３６での吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる気体通過口３２ａ、３２ｂ、からなる。この気体通過口３２ａ、３２ｂは、空間部３６の上方に開口していて、吐出孔３３が略一直線状に配列する方向において空間部３６の両端近傍に配されている。
【００３５】
口金３０への塗液の補給に係る部分について説明する。口金３０には、マニホールド３４内に塗液を補給するための配管１３が塗液ポート３１に接続され、この配管１３の反対側先は、塗液の補給を制御する開閉バルブ１２を介して、塗液を貯蔵する塗液容器１１が接続されている。開閉バルブ１２は、コントローラ４０によりその開閉を制御される。塗液容器１１には、塗液を押し出して口金３０に補給するための吐出制御用気体を供給する配管２８が接続され、この配管２８の反対側先には、減圧弁２７を介して、吐出制御用気体源２９に接続されている。減圧弁２７は、吐出制御用気体源２９の吐出制御用気体を塗液の補給に必要な圧力に調整することができる。
【００３６】
次に、口金３０からの塗液の吐出に係る部分について説明する。口金３０内の空間部３６に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる気体通過口３２ａ、３２ｂには、配管２４ａ、２４ｂがそれぞれ接続され、この配管２４ａ、２４ｂの反対側先は、配管２５が接続する切換バルブ２１に接続される。切換バルブ２１は三方弁となっており、配管２５と、口金３０に接続する配管２４ａ、２４ｂのどちらか一方とを連通させて、もう一方を閉じた状態にすることができ、その連通を切り換えることができる。なお、切換バルブ２１の切り換えは、コントローラ４０により制御される。その切換バルブ２１に接続する配管２５の反対側先は、吐出バルブ２２が接続されている。吐出バルブ２２は三方弁となっており、一方が減圧弁２３を介して吐出制御用気体源２９に接続する配管２６が接続し、もう一方は大気に開放されている。減圧弁２３は、吐出制御用気体源２９の吐出制御用気体を口金３０からの塗液の吐出に必要な圧力に調整することができる。吐出バルブ２２は、口金３０内の空間部３６が吐出制御用気体源２９と大気のどちらと連通するかを切り換えることができ、その切り換えはコントローラ４０に制御される。
【００３７】
なお、図１および図２では、切換バルブ２１と吐出バルブ２２とは配管２５を介して連通する構成となっているが、２つのバルブを、配管を介さずに直接接続しても構わない。
【００３８】
本発明における塗布装置では、口金が、口金内の空間部に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる２つ以上の気体通過口を有し、この２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御するための通過切換手段を有することが必要である。なぜなら、口金の塗液溜り部の上方に位置する空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔から塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止することで、塗液を塗布する塗布装置において、吐出制御用気体の供給と排出を１回すると、吐出制御用気体の、断熱圧縮による温度上昇や流動による温度低下の影響から、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にごく僅かな温度斑が発生する。この温度斑は、一般的には吐出孔の配列する方向で、気体通過口から離れる位置ほど温度が上昇するような分布となる。空間部での吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す、つまり塗布を繰り返して行う場合に、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、この口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面の温度斑、すなわち口金や塗液の温度斑は顕著となる。
【００３９】
塗液に温度斑が発生すると、粘度に温度依存性のある塗液では粘度に斑が発生し、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する。また、口金に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮して変形し、ひいては、吐出孔と基材との位置関係にずれが生じたり、吐出孔が変形する。吐出孔と基材が位置ずれを起こすと、所定外の場所に塗液を塗布してしまったりする塗布欠点や、吐出孔が変形すると、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する場合がある。
【００４０】
したがって、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面での温度斑を抑制するためには、口金が２つ以上の気体通過口を有すると共に、この２つ以上の気体通過口の全てに接続して、それらのどの気体通過口を通じて、吐出制御用気体の供給と排出を行うかを制御することができる通過切換手段を有することがよい。
【００４１】
図１および図２の塗布装置１において、どの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を行うかを制御するための通過切換手段として、三方弁である１つの切換バルブ２１を用いているが、通過切換手段は複数の切換バルブであってもよく、ここに示す限りではない。また、通過切換手段として用いる切換バルブはどのような構造のものであっても構わないが、基材に塗液を塗布する際に、塗布の開始端と終了端を精度良く行うために、吐出孔からの塗液の吐出と停止を迅速に行えるよう、コントローラからの指令に対して応答性の良いものが好ましい。また、口金から塗液を吐出するための吐出制御用気体の圧力に耐えうるものであることが好ましい。さらに、塗布を繰り返すための耐久性を兼ね備えているものが好ましい。
【００４２】
図１および図２に示す塗布装置１は、口金３０の２つの気体通過口３２ａ、３２ｂに配管２４ａ、２４ｂをそれぞれ接続し、それら配管の反対側先が、吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御する切換バルブ２１に接続する構成としているが、例えば、空間部に開口する気体通過口を口金３０の吐出孔３３の配列する方向での中央に１つ増やして３つとし、それら気体通過口のそれぞれに配管を接続し、それら配管の反対側先に、いずれかの配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できる切換バルブを接続する構成としても良い。また、気体通過口をさらに増やし、それぞれの気体通過口に配管を接続し、それら配管の反対側先にそのいずれかの配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できる切換バルブを接続する構成であってもよく、口金３０が２つ以上の気体通過口を有していても、それらの気体通過口に配管を接続し、その配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できれば、口金３０内の空間部３６に開口する気体通過口の数はいくつあっても構わない。
【００４３】
１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面での温度斑が、例えば吐出孔の配列する方向で、気体通過口から離れる位置ほど上昇するような温度分布になる。そのため、吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に気体通過口を配すると、その２つの気体通過口による温度斑が、吐出孔の配列方向における中央を中心とする対称の温度分布となるため、互いに対称に配した２つの気体通過口の間では、温度斑を打ち消しやすくなる。このため、気体通過口は、口金の吐出孔の配列する方向で中央を中心に対称に配されていることが好ましい。
【００４４】
また、２つの気体通過口を、口金の吐出孔の配列する方向において空間部の両端近傍に配すると、その２つの気体通過口によるそれぞれの温度斑は、空間部の吐出孔の配列する方向の全長で、吐出孔の配列する方向における中央を中心に互いに対称となる。そのため、２つの気体通過口を吐出孔の配列方向で両端近傍に配することにより、口金内の温度斑が、吐出孔の配列方向の全長に渡って打ち消しやすくなる。そのため、気体通過口を２つ有し、その気体通過口は、口金の吐出孔の配列する方向における空間部の両端近傍に配されることがさらに好ましい。
【００４５】
ここで、配管２４ａ、２４ｂの長さは、どちらの配管を使用しても、空間部３６への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部３６に吐出制御用気体が充填されて塗液を吐出するまでの時間を同じにするために、同じ長さにすることが好ましい。
【００４６】
図１および図２に示す塗布装置１において、塗布を実施する場合はまず、塗液容器１１から口金３０のマニホールド３４内に塗液を補給する。口金３０への塗液の補給は、開閉バルブ１２を開くことにより行われ、補給が完了した後には開閉バルブ１２を閉じる。
【００４７】
このとき塗液は、口金３０のマニホールド３４内に、空間部３６を残す形で所定量に貯えられる。マニホールド３４内の塗液の量は、吐出毎に、空間部３６への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部３６内に吐出制御用気体が充填されて吐出孔３３より塗液を吐出するまでの時間を均一にするために、一定に保つ必要がある。そのため、塗液を吐出した後は常に空間部３６の容積が所定量になるまで塗液をマニホールド３４内の塗液溜り部３５に補給する。そのため、本発明の塗布装置１においては、口金３０内の塗液量を検出する塗液量検出手段３９を有することが好ましく、塗液の汚染を防ぐために非接触であることがさらに好ましい。非接触の塗液量検出手段３９は、レーザー式、超音波式、重量検知式等、非接触で検出できるセンサであればいずれのものであっても適用できる。
【００４８】
次に、基材搭載に移る。テーブル２を支持台７のＸ軸方向手前側（上流側）端部に移動し、テーブル面のほぼ中央に外部移載機などにより塗布する基材９を搭載し、吸着固定する。この動作は口金３０への塗液補給と並行して行うことが可能である。
【００４９】
次に基材位置決めを行う。テーブル２を移動させて、カメラ１７，１９にて基材９の位置を計測し、さらにカメラ１８にて基材９の基準溝を観測して、溝の中心位置を判断し、テーブル２をＹ軸方向に移動することで、口金３０の基準孔と基材９の基準溝中心とのＹ軸方向の位置を合わせる。なお、口金３０の基準孔は、カメラ２０により、予め計測しておく。カメラ１７、１９、および１８は、支持台７のＹ軸方向に独立して移動可能なＹ１搬送部１４、Ｙ３搬送部１６、Ｙ２搬送部１５に取り付けられている。このＹ１〜Ｙ３搬送部は一対のガイドレール７ａ，７ｂによって、Ｙ方向に移動した場合においてもテーブル面からの高さが一定になるよう調整されている。なお、これらのカメラは複数組有していても良い。
【００５０】
基材位置決めが終わると塗液塗布の動作に移る。口金３０のマニホールド３４内への塗液補給が完了していることを確認し（未完の場合は待ち）、さらに、口金３０の下面をクリーナー１０にて清掃した後に、テーブル２をＸ軸方向に沿って基材９の位置決め位置から下流方向に予めプログラムした速度で移動させる。Ｘ軸座標が、あらかじめ設定された塗液の吐出開始位置になったら口金３０から塗液を吐出し、吐出停止位置になれば吐出を停止することで塗布を行う。
【００５１】
口金３０からの塗液の吐出は、まず切換バルブ２１により配管２４ａまたは配管２４ｂのいずれか一方と配管２５とを予め連通させておく。それから、口金３０と吐出制御用気体源２９が連通するように吐出バルブ２２を切り換えて、口金３０のマニホールド３４内の塗液溜り部３５の上方に位置する空間部３６に吐出制御用気体を供給することにより、吐出孔３３から塗液を押し出すことで行われる。また、口金３０からの塗液の吐出の停止は、吐出バルブ２２を切り換えて空間部３６が大気に開放されるようにすることで、吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６から吐出制御用気体を排出することで行われる。
【００５２】
塗布を終了すると、基材排出に移る。基材９の排出はテーブル２を下流端に移動し、吸着した基材９を解除し、外部移載機などにより取り出す。基材９を排出した時点で一連の動作が終了する。連続して基材に塗布する場合は、塗液の補給から開始する。
【００５３】
なお、口金３０への塗液の補給および吐出孔３３からの塗液の吐出の制御は、口金３０内の塗液量検出手段３９、開閉バルブ１２、切換バルブ２１、および吐出バルブ２２が繋がれたコントローラ４０により制御される。
【００５４】
図１および図２に示すような塗布装置１による基材への塗布の一連の工程は、口金３０のマニホールド３４内に塗液を補給する工程と、口金３０と基材９とを相対的に移動しながら基材９へ塗液を吐出して塗布する工程とを有する。枚葉の基材に１度に塗布したり、基材を複数回に分けて塗布したりするような、所定の長さの塗液の塗布を複数回行う場合には、この２つの工程を交互に繰り返すことが好ましい。なぜなら、マニホールド内に塗液溜り部と塗液溜り部の上方に空間部を有し、この空間部に吐出制御用気体を供給し、その圧力で塗液を吐出孔より吐出する口金には、所定の長さの塗布で使用した塗液の量と同量の塗液をマニホールド内へ補給する必要があるため、生産性を考えれば、口金のマニホールド内への塗液の補給と、基材への塗布は交互に繰り返すことが好ましい。
【００５５】
基材への塗布の一連の工程において、基材への塗液の塗布は、口金内の空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔から塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部から吐出制御用気体を排出することにより、吐出孔からの塗液の吐出を停止することで行われる。このように、吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで、複数回の塗布を行う塗布方法について図１および図２に示す塗布装置１を用いて詳しく説明する。
【００５６】
図１および図２に示す塗布装置１において、口金３０からの塗液の吐出は、まず、事前に切換バルブ２１により、気体通過口３２ａ、３２ｂにそれぞれ接続する配管２４ａ、２４ｂのいずれか一方と配管２５を連通させると共に、口金３０への塗液の補給を完了させ、開閉バルブ１２を閉じておく。それから、口金３０と吐出制御用気体源２９が連通するように吐出バルブ２２を切り換えることで、吐出制御用気体源２９に連通した気体通過口３２ａまたは３２ｂのいずれか一方を通じて、口金３０内の空間部３６に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔３３より塗液を押し出して、吐出する。このとき、口金３０と基材９とを相対的に移動して、基材９に所定の長さの塗液の塗布を行う。
【００５７】
吐出孔３３からの塗液の吐出の停止は、口金３０内の空間部３６への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６が大気に開放されるように吐出バルブ２２を切り換えることで、空間部３６より、吐出制御用気体を供給したときと同じ気体通過口を通じて、吐出制御用気体を大気に開放することで行われる。
【００５８】
基材への塗布が一旦終了し、次の塗布を開始するまでの間のインターバルには、口金３０への塗液の補給や、塗布が終了した基材の搬出、次の基材の搬入、基材と口金３０の位置合わせなどを行うと共に、切換バルブ２１により、配管２４ａ、２４ｂのいずれか一方と配管２５との連通を、直前の基材の塗布とは異なる配管に連通するように切り換えることを行う。
【００５９】
インターバルが終了した後は、次の基材の塗布を行う。このときの塗布は、吐出バルブ２２により口金３０と吐出制御用気体源２９とを連通することで、口金３０内の空間部３６に、直前の塗布とは異なる気体通過口を通じて吐出制御用気体を供給して塗液を吐出し、吐出バルブ２２を切り換えることで、吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６から吐出制御用気体を排出して塗液の吐出を停止することで、塗液の塗布を行う。塗布が終えた後は、先ほどのインターバルと同様に、口金への塗液の補給や、基材の搬入、搬出、切換バルブ２１の切り換えなどを行う。以後、塗布を繰り返す限り、この動作を繰り返す。
【００６０】
図３は、塗布装置１において、口金３０に塗液を補給し、基材９に塗布する工程を繰り返す際の、各バルブの動作のタイミングを模式的に表した図である。上述の通り、塗液容器１１から口金３０への塗液の補給は、基材への塗布が一旦終了し、次の基材への塗布を開始するまでの間のインターバルに行うのが好ましい。したがって、塗液を補給するための開閉バルブ１２は、このインターバルの間で、口金３０に所定量を補給するまでは開いている。なお。インターバルは前述したとおり、基材の搬入、搬出や、基材と口金３０の位置合わせなどに費やされるが、生産性を考えれば、このインターバル内で、口金３０への塗液補給をすませるのが好ましく、また同様に、切換バルブ２１の動作もインターバル内に済ませるのが好ましい。塗液の補給が完了して、開閉バルブ１２が閉じ、切換バルブ２１による切り換えが終えて、インターバルが終了した後に、口金３０と基材を相対的に移動させて、この間に吐出バルブ２２により口金３０と吐出制御用気体源２９を連通させることで、口金３０内に吐出制御用気体を供給して口金３０より塗液を吐出して、吐出バルブ２２を切り換えて口金３０内を大気に開放して口金３０内の吐出制御用気体の供給を停止し、排出することで、基材への塗布を行う。この動作を繰り返すことで、塗液の塗布を繰り返す。
【００６１】
ここで、口金のマニホールド内の空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔からの塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止し、所定の長さの塗液の塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗布方法において、複数回の塗布のうちの少なくとも１回の塗布は、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることがよい。なぜなら、吐出制御用気体の供給と排出を１回すると、断熱圧縮による温度上昇や流動による温度低下の影響から、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にごく僅かな温度斑が発生する。この温度斑は、空間部で気体通過口から離れた位置ほど温度が上昇するような温度分布となる。空間部での吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す、つまり塗布を繰り返して行う場合に、１つの気体通過口で吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、この口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面の温度斑、すなわち口金や塗液の温度斑は顕著となる。
【００６２】
塗液に温度斑が発生すると、温度依存性のある塗液では粘度に斑が発生し、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する恐れがある。また、口金に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮して変形し、ひいては、吐出孔と基材との位置関係にずれが生じたり、吐出孔が変形したりする。吐出孔と基材が位置ずれを起こすと、所定外の場所に塗液を塗布してしまったりする塗布欠点や、吐出孔が変形すると、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する可能性がある。
【００６３】
したがって、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において吐出制御用気体の供給および排出する気体通過口を切り換えることが良い。なぜなら、１回の塗布において気体通過口を切り換えることにより、口金内の空間部においてそれまでと異なる気体の断熱圧縮や流動が起こるため、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にそれまでと異なる温度分布の温度斑が起こり、それまで繰り返しての複数回の塗布により顕在化している口金や塗液の温度斑を緩和、抑制することができるからである。
【００６４】
ここで、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することが好ましい。なぜなら、塗布ごとに気体通過口を変更することで、特定の１つの気体通過口を通じて連続して吐出制御用気体の供給と排出をすることがなくなるために、１回の吐出制御用気体の供給と排出により発生する口金や塗液の僅かな温度斑を顕在化させることなく抑制でき、つまりは塗布欠点を抑制することができるからである。
【００６５】
また、口金や塗液の温度斑を意図的に抑制し、温度斑の極端な偏りを抑制するために、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を規則的に切り換えることも好ましい。
【００６６】
さらに、２つ以上ある気体通過口を全て順次使用していくため、１回の吐出制御用気体の供給と排出で発生する口金や塗液の僅かな温度斑をより効果的に抑制し、塗布欠点を抑制することができるため、気体通過口を塗布ごとに交互に切り換えることも好ましい。
【００６７】
上記の所定の長さの塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗液の塗布方法は、塗布の対象が枚葉の基材である場合は、口金での吐出制御用気体の供給と排出が連続して繰り返され、口金や塗液の温度斑も発生しやすくなるため、本発明の塗布方法を好ましく適用することができる。
【００６８】
図４は、本発明塗液の塗布装置の他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【００６９】
図４に示す口金３０には、口金内の空間部３６に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる３つの気体通過口５１ａ、５１ｂ、５１ｃがある。このうち、気体通過口５１ａ、５１ｂは、吐出孔３３が略一直線状に配列する方向において両端近傍に配されているのに対して、気体通過口５１ｃは吐出孔３３の配列する方向で中央に配されている。
【００７０】
この塗布装置５０における口金３０からの塗液の吐出に係る部分で、図１および図２に示す塗布装置１との相違点について説明する。口金３０には上述の通り、３つの気体通過口があり、このうち、気体通過口５１ａ、５１ｂには２つに分岐する配管５２が、気体通過口５１ｃには配管５３が接続され、この配管５２、５３の反対側先は、配管２５が接続する切換バルブ２１に接続される。この切換バルブ２１は三方弁であり、配管２５と、口金３０に接続する配管５２、５３のどちらか一方とを連通させて、もう一方を閉じた状態にすることができる。このように、塗布装置５０には、切換バルブ２１と口金３０との間で、口金３０の空間部３６への吐出制御用気体の供給と排出ができる経路が２つあり、配管２５とどちらの配管を連通させるかを、コントローラ４０により切り換えることができる。
【００７１】
なお、配管５２の分岐した２つの部分の長さは、空間部３６への吐出制御用気体の供給を、気体通過口５１ａ、５１ｂから同時に開始するよう、同じ長さにすることが好ましい。
【００７２】
この塗布装置５０において、切換バルブ２１により配管２５と配管５２を連通させた場合、口金３０内の空間部３６における吐出制御用気体との接触面では、吐出孔３３の配列方向で両端近傍に配されている２つの気体通過口５１ａ、５１ｂから最も離れた吐出孔３３の配列する方向の中央付近で最も温度が上昇する温度分布となるような僅かな温度斑が発生する。一方、配管２５と配管５３を連通させた場合は、吐出孔３３の配列方向の中央に配されている気体通過口５１ｃから最も離れた吐出孔３３の配列方向で両端近傍において最も温度が上昇する温度分布となるような僅かな温度斑が発生する。このように切換バルブ２１で切り換えることのできる吐出制御用気体の供給と排出をする２つの経路により、口金３０や口金内の塗液に発生する温度の分布が対称性のある分布となるので、口金３０への吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで、複数回の塗布を行う塗布方法において、少なくとも１回、または塗布毎に、あるいは規則的、交互に、切換バルブ２１つまりは気体通過口を切り換えることで、口金３０内の空間部３６における吐出制御用気体との接触面での温度斑を抑制することができ、基材への吐出量のばらつきによる塗布斑や、口金３０と基材との塗布の位置ずれを抑制することができる。
【００７３】
図１および図２に示す塗布装置１や、図４に示す塗布装置５０において、口金３０の吐出孔３３の大きさは、塗液を塗布する幅や、塗布する塗液の量に応じて、その孔径を選定すればよく、特に凹凸基板（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布の場合では、１０μｍから５００μｍの間に設定することが好ましい。なお、吐出孔３３の形状や数は特に限定されるものではなく、塗布する目的によって、如何なる形状であってもよい。たとえば、塗液をシート状に吐出する場合は、吐出開口部を吐出孔ではなく、口金の幅方向に長い開口部（スリット）を有する形状にしてもよい。
【００７４】
これまで、一種類の塗液を基材の表面に形成されたストライプ状の凹部に塗布する場合について詳しく述べたが、赤、青、緑等の３色の蛍光体を同時に塗布する場合にも本発明は適用でき、また、前記被塗布材の表面に形成された格子状の凹部に塗布する場合にも適用できる。
【００７５】
使用できる塗布条件として、塗布速度はいかなる速度であってもよいが、好ましくは０．１〜１０ｍ／分、より好ましくは、０．５〜８ｍ／分である。
【実施例】
【００７６】
次に、本発明の実施の形態に従って、プラズマディスプレイ背面板に塗液を塗布した場合の実施例を示す。
【００７７】
実施例１
枚葉の基材であるプラズマディスプレイ背面板は、サイズ９９０×６００ｍｍ、被塗布面に高さ０．１２ｍｍで頂部の幅０．０５ｍｍのリブが、ピッチ０．３ｍｍで３０９７本形成されており、これにより隣り合うリブとの距離（溝幅）が０．２５ｍｍ、溝の数が３０９６本のものを用いた。また、塗液は粘度５０Ｐａ・ｓの緑色の蛍光体粉末を含む蛍光体ペーストを使用した。
【００７８】
この基材に塗布する塗布装置として、図１および図２に示す本発明に係る塗布装置１、口金３０を用いた。この塗布装置１は、気温が２３℃一定に保たれている環境下に設置している。口金３０への塗液の補給に係る部分、および口金３０からの塗液の吐出に係る部分は全て図１および図２と同じ構成にしている。
【００７９】
口金３０は、孔径が０．１２ｍｍ、孔数が１０３２孔、孔のピッチが０．９ｍｍの吐出孔３３が略一直線状に配列しており、その配列方向における口金３０の幅が１０００ｍｍ、材質はステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４）のものを用いた。また、マニホールド３４内に吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる２つの気体通過口３２ａ、３２ｂは、内径５ｍｍの円筒形状のものを用いた。さらに、塗液を補給するための塗液ポート３１は、内径８ｍｍの円筒形状のものを用いた。２つの気体通過口３２ａ、３２ｂは、口金３０の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の両端部から、それぞれ４０ｍｍの位置に配した。
【００８０】
口金３０の２つの気体通過口３２ａ、３２ｂと接続し、口金３０と吐出制御用気体源２９をつなぐ配管２４ａ、２４ｂ、配管２５、配管２６、配管２８は全て、内径５ｍｍのポリウレタンチューブを使用した。また、配管２４ａ、２４ｂの長さはそれぞれ７００ｍｍで同じにした。
【００８１】
複数回の塗布を行う中で、各回の塗布で使用する気体通過口を決める切換バルブ２１は、三方弁の働きをする電磁弁を用い、吐出バルブ２２も三方弁の働きをする電磁弁を用いた。なお、塗液である蛍光体ペーストを吐出するために口金３０に付与する圧力は、減圧弁２３により圧力０．６０ＭＰａに設定した。
【００８２】
塗液容器１１には、減圧弁２７により圧力０．３５ＭＰａに調整された吐出制御用気体が付与されている。また、塗液容器１１から口金３０に塗液の補給を制御するための開閉バルブ１２は、ダイアフラムバルブを用いた。
【００８３】
口金３０のマニホールド３４内の蛍光体ペーストは、液面の高さが吐出孔３３から２５ｍｍの高さで管理される。したがって、口金３０より蛍光体ペーストを吐出した後は、開閉バルブ１２の開閉の制御により、液面高さが２５ｍｍになるまで、蛍光体ペーストが口金３０に補給される。
【００８４】
上記の条件にて、図１および図２に示す塗布装置１で、図３の動作のタイミングに沿って、吐出制御用気体の供給と排出をする２つ気体通過口３２ａ、３２ｂを塗布ごとに切り換えながら、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００８５】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を、Ｋ型熱電対にて測定したところ、吐出孔３３の配列する方向において、温度斑は無く、常に周囲の温度と同じであった。
【００８６】
蛍光体が塗布された基材を乾燥すると、隔壁による凹部に蛍光体層が形成された基材が得られた。この蛍光体層が形成された基材に、波長２５４ｎｍの紫外線ランプを照射して蛍光体層を発光させ、目視で発光状態を確認したところ、いずれの基材についても、基材全面に渡って均一に発光しており、吐出量のばらつきによる塗布斑がないことを確認した。
【００８７】
比較例１
次に、図５に示す従来の塗布装置６０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００８８】
塗布装置６０における口金３０には、１つの気体通過口６１があり、空間部３６の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の端部から４０ｍｍの位置に配した。ここでは、気体通過口が１つであるため、切換バルブはない。したがって、塗布ごとで、口金３０内への吐出制御用気体の供給と排出は、常に気体通過口６１を通じて行われる。
【００８９】
この塗布装置６０にて、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９０】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、気体通過口６１のある口金３０端部付近は周囲の温度と同じであるのに対して、気体通過口６１と逆側の口金３０端部では、基材１枚目からおよそ１５０枚の塗布の間に、周囲に比べて約１．５℃まで線形的に温度が上昇して徐々に口金３０に温度斑が顕在化しており、以降、２００枚目までは同じような温度斑となった。
【００９１】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、基材１枚目からおよそ１００枚目までは、吐出量のばらつきによる塗布斑が顕著に見られるようなことはなかった。しかし、塗布枚数が１００枚を超えたあたりから、吐出孔３３の配列方向で徐々に、発光による塗布斑が顕在化してきて、およそ１２０枚では、はっきりと塗布斑が確認され、塗布欠点となった。
【００９２】
実施例２
次に、図４に示す本発明に係る塗布装置５０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００９３】
この塗布装置５０にて、切換バルブ２１により気体通過口５１ａ、５１ｂと気体通過口５１ｃを、塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９４】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、吐出孔３３の配列する方向において、温度斑は無く、常に周囲の温度と同じであった。
【００９５】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、塗布斑がないことを確認した。
【００９６】
実施例３
次に、図６に示す本発明に係る塗布装置７０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００９７】
塗布装置７０における口金３０には、２つの気体通過口７１、７２があり、気体通過口７１は空間部３６の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の端部から４０ｍｍの位置に、気体通過口７２は吐出孔３３の配列方向の口金３０端部から、口金３０の長さの１／４内側に、それぞれ配されている。気体通過口７１には配管７３が接続され、配管７３の反対側先は切換バルブ２１に接続している。また、気体通過口７２には配管７４が接続され、その反対側先は切換バルブ２１に接続している。
【００９８】
この塗布装置７０にて、気体通過口７１と気体通過口７２を塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９９】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、基材２００枚目では、気体通過口７２から気体通過口７１と離れる方向の口金３０端部に向かって、線形的に口金３０の温度が上昇しており、端部付近は周囲より約０．８℃上昇していた。一方、２つの気体通過口７１、７２の間では、温度斑はなく、周囲と同じ温度であった。
【０１００】
この温度斑の確認された口金３０で蛍光体ペーストを塗布された基材２００枚を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させた。すると、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、問題となるような塗布斑は発生していないことを確認した。
【０１０１】
実施例４
次に、図７に示す本発明に係る塗布装置８０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【０１０２】
塗布装置８０における口金３０には、２つの気体通過口８１ａ、８１ｂがある。この気体通過口８１ａ、８１ｂは、口金３０の空間部３６に、吐出孔３３の配列方向の中央を中心に対称に配されていて、それぞれ、吐出孔３３の配列方向の口金３０端部から、口金３０の長さの１／４内側に配されている。気体通過口８１ａには配管８２ａが接続され、配管８２ａの反対側先は切換バルブ２１に接続し、気体通過口８１ｂには配管８２ｂが接続され、この反対側先は切換バルブ２１に接続している。
【０１０３】
この塗布装置８０にて、気体通過口８１ａと気体通過口８１ｂを塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【０１０４】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、気体通過口８１ａ、８１ｂのそれぞれから、吐出孔３３の配列方向で口金３０の端部に向かって、次第に上昇しており、口金３０端部において、周囲より約０．８℃の上昇していた。一方、２つの気体通過口８１ａ、８１ｂの間では、温度斑はなく、周囲と同じ温度であった。
【０１０５】
この温度斑の確認された口金３０で蛍光体ペーストを塗布された基材２００枚を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させた。すると、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、問題となるような塗布斑は発生していないことを確認した。
比較例２
次に、図８に示す従来の塗布装置９０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【０１０６】
塗布装置９０における口金３０には、２つの気体通過口９１ａ、９１ｂが吐出孔３３の配列する方向において口金３０の両端部から、それぞれ４０ｍｍの位置に配した。２つの気体通過口９１ａ、９１ｂは配管９２が分岐した先に接続し、その配管９２の反対側先は吐出バルブ２２に接続する。したがって、塗布ごとで、口金３０内への吐出制御用気体の供給と排出は、常に２つの気体通過口９１ａ、９１ｂを通じて同時に行われる。なお、配管９２が２本に分岐している区間の長さは同じであり、塗布装置１における配管２４ａ、２４ｂと同じとした。
【０１０７】
この塗布装置９０にて、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【０１０８】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、２つの気体通過口９１ａ、９１ｂのある口金３０両端近傍は周囲の温度と同じであるのに対して、吐出孔３３の配列方向の中央付近では、基材１枚目からおよそ１５０枚の塗布の間に、周囲に比べて約１．５℃まで線形的に温度が上昇して徐々に口金３０に温度斑が顕在化し、以降、２００枚目までは同じような温度斑となった。
【０１０９】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、基材１枚目からおよそ１００枚目までは、吐出量のばらつきによる塗布斑が顕著に見られるようなことはなかった。しかし、塗布枚数が１００枚を超えたあたりから、吐出孔３３の配列方向で徐々に、発光による塗布斑が顕在化してきて、およそ１２０枚では、はっきりと塗布斑が確認され、塗布欠点となった。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの塗布装置に限らず、液晶ディスプレイ用カラーフィルターの塗布装置などにも応用することができ、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 塗布装置
２ テーブル
３ θ軸部材
４ Ｙ軸調整部
４ａ、４ｂ Ｙ軸ガイドレール
５ Ｘ軸搬送部
５ａ、５ｂ Ｘ軸ガイドレール
６ 機台
７ 支持台
７ａ、７ｂ ガイドレール
８ａ、８ｂ Ｚ軸移動部
９ 基材
１０ クリーナー
１１ 塗液容器
１２ 開閉バルブ
１３ 配管
１４ Ｙ１搬送部
１５ Ｙ２搬送部
１６ Ｙ３搬送部
１７ カメラ
１８ カメラ
１９ カメラ
２０ カメラ
２１ 切換バルブ
２２ 吐出バルブ
２３ 減圧弁
２４ａ、２４ｂ 配管
２５ 配管
２６ 配管
２７ 減圧弁
２８ 配管
２９ 吐出制御用気体源
３０ 口金
３１ 塗液ポート
３２ａ、３２ｂ 気体通過口
３３ 吐出孔
３４ マニホールド
３５ 塗液溜り部
３６ 空間部
３９ 塗液量検出手段
４０ コントローラ
５０ 塗布装置
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 気体通過口
５２ 配管
５３ 配管
６０ 塗布装置
６１ 気体通過口
６２ 配管
７０ 塗布装置
７１ 気体通過口
７２ 気体通過口
７３ 配管
７４ 配管
８０ 塗布装置
８１ａ、８１ｂ 気体通過口
８２ａ、８２ｂ 配管
９０ 塗布装置
９１ａ、９１ｂ 気体通過口
９２ 配管
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口金を用いた塗液の塗布方法、およびこれを用いた塗液の塗布装置に関するものであり、特に、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略称することもある）、液晶ディスプレイ用カラーフィルター（以下、ＬＣＭと略称することもある）、光学フィルター、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用されるものであり、これらの分野に用いられる塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な方式で多様化するディスプレイの中で注目されているものの一つに、大型で薄型軽量化が可能なＰＤＰがある。ＰＤＰは、前面板と背面板の間に形成された放電空間内で放電を生じさせ、この放電によりキセノンガスから波長１４７ｎｍを中心とする紫外線が生じて、この紫外線が蛍光体を励起することによって表示が可能となる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する蛍光体を塗り分けた放電セルを駆動回路によって発光させることにより、フルカラー表示に対応できる。
【０００３】
このＰＤＰにおいて、最近活発に開発が進められている交流（ＡＣ）型プラズマディスプレイは、表示電極／誘電体層／保護層を形成した前面ガラス板と、アドレス電極／誘電体層／隔壁層／蛍光体層を形成した背面ガラス板とを貼り合わせ、ストライプ状あるいは格子状の隔壁で仕切られた放電空間内にＨｅ−Ｘｅ、または、Ｎｅ−Ｘｅの混合ガスを封入した構造を有している。Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体層は、粉末状の蛍光体粒子を主成分とする蛍光体が、背面板に形成された色毎に一方向に延びる隔壁、またはこのような隔壁とこれに直交する補助隔壁により形成された凹部に充填されてなる。蛍光体層は蛍光体粉末および有機成分を含む蛍光体ペーストを上述の隔壁、または隔壁および補助隔壁によって形成された凹部に塗布し、乾燥し、必要に応じ焼成することによって形成される。このような構造のものを高い生産性と高品質で製造するには、蛍光体ペーストを一定のパターン状に塗り分ける塗布技術が重要となる。
【０００４】
この蛍光体ペーストの塗布方法として、一般にスクリーン印刷法が用いられているが、近年は塗液の使用効率が高いことや安価で塗布が容易なことから、塗液溜り部と複数の吐出孔を有する口金を使用し、この口金を背面板と対向させ、相対的に移動させながら、吐出孔から蛍光体ペーストを吐出して塗液を凹部に充填する方法が提案、検討されている（特許文献１参照）。
【０００５】
この塗布方法において、塗液である蛍光体ペーストの吐出は、口金内の塗液溜り部の塗液に圧力を加えて吐出孔より押し出すことにより行う。塗液溜り部の塗液に加圧する方法としては、塗液溜り部とポンプなどを接続し、ポンプから塗液を定量送液することによる方法も考えられるが、塗液が高粘度である場合、口金内部や配管などの接液部での圧力損失が大きくなるため、塗布開始遅れが顕著となり、塗布開始時の塗液の吐出制御が困難となるだけでなく、口金と、口金とポンプを接続している配管などの機器の耐圧も高くしなければならず、装置が高価になるため適当ではない。
【０００６】
そのため、口金内部に塗液溜り部および塗液溜り部の上方に空間部を有するマニホールドを形成し、この空間部に吐出制御用気体を供給することにより、塗液溜り部にある塗液を加圧して吐出孔より押し出す方法が提案されている。この方法における塗布装置の構成としては、例えば特許文献２に示すような、口金と、吐出バルブ、吐出制御用気体源、口金内のマニホールドと吐出バルブを接続する配管、吐出バルブと吐出制御用気体源を接続する配管、および吐出バルブを制御するコントローラからなるものが知られている。この構成の塗布装置における口金の吐出孔からの塗液の吐出は、口金内の塗液溜り部の上方に位置する空間部と吐出制御用気体源が連通するように吐出バルブをコントローラで動作させることにより、吐出制御用気体源から吐出バルブおよび配管を介して口金内の空間部に吐出制御用気体を供給し、塗液に圧力を加えて吐出孔より塗液を押し出すことで行われる。また、塗液の吐出の終了は、口金内の空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに空間部から吐出制御用気体を排出することで行い、空間部への吐出制御用気体の供給の停止および空間部からの吐出制御用気体の排出は、口金内の空間部が大気と連通するように吐出バルブを動作させることにより、空間部の吐出制御用気体が大気に開放されるようにすることで行う。なお、口金内の空間部の容積は、吐出毎に、空間部への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部に吐出制御用気体が充填されて塗液を吐出するまでの時間を均一にするために、一定に保つ必要がある。そのため、吐出後は常に空間の容積が所定量になるまで塗液を口金内の塗液溜り部に補給する。
【０００７】
ところで、特にＰＤＰ背面板などの枚葉の基材への塗液の塗布方法は、基材に応じて、各基材に対して一度に、または複数回に分けて、所定の長さの塗布を繰り返して行われる。この所定の長さの塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗布方法の場合、塗布の度に、吐出制御用気体の供給と排出が口金内の塗液溜り部の上方に位置する空間部で繰り返して行われる。一方、枚葉の基材に塗液を塗布する口金は、基材の大型化に対応し、かつ塗布効率を上げるために、基材のサイズに応じて、吐出孔の配列する方向への長尺化が図られてきている。この長尺化した口金において、例えば特許文献２に示すような、塗液を吐出するための吐出制御用気体の供給と排出を、口金内の空間部に開口した１つの気体通過口を通じて繰り返して行うと、吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す前は口金内の温度が一定であったものが、断熱圧縮や流動による吐出制御用気体の温度変化により、吐出制御用気体と口金や塗液との接触面に温度の斑が発生する。この温度斑は、１回の吐出制御用気体の供給と排出ではごく僅かであるが、これを繰り返すことにより顕在化してくる。
【０００８】
塗液の粘度に温度依存性がある場合、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面に温度斑が発生すると、吐出制御用気体に接触する口金内の塗液溜り部にある塗液にも温度斑が発生し、さらには塗液に粘度差が発生する。そのため、特に長尺の口金であると、吐出孔の配列する方向で、塗液の吐出量に顕著なばらつきが発生して、いわゆる塗布斑という塗布欠点を発生する恐れがある。
【０００９】
また、口金内の吐出制御用気体との接触面での温度斑に伴い、長尺の口金全体に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮により変形してしまう場合がある。ＰＤＰ背面板への蛍光体ペースト塗布のような、所定の凹部に塗液を塗布する場合は、口金が変形してしまうと、口金の吐出孔と凹部の位置ずれが発生して、隔壁の頂部に塗液を塗布してしまったり、所定の凹部外に塗液を塗布してしまう塗布欠点を発生してしまう。また、口金の吐出孔が変形して、吐出孔の配列する方向において吐出量がばらつき、塗布斑が発生する場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開平１０−２７５４３号公報
【特許文献２】特再２００２−０５３２９７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、口金への吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことにより、複数回の塗布を行う塗布装置および塗布方法であって、塗布の繰り返し、つまり吐出制御用気体の供給と排出を繰り返しても口金や口金内の塗液に温度斑が発生することなく、塗液の粘度変化による塗布斑や、口金の変形による塗布の位置ずれ、塗布斑などの、塗布欠点が発生しない塗液の塗布装置および塗布方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するために、本発明は、基材を固定するテーブルと、前記基材に対面して設けられ、塗液溜り部および前記塗液溜まり部の上方に位置する空間部を有するマニホールド、前記空間部に開口する２つ以上の気体通過口ならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔を有する口金と、前記テーブルと前記口金を３次元的に相対移動させる移動手段とを備え、前記気体通過口を通じて前記空間部に吐出制御用気体を供給することにより前記吐出孔から塗液を吐出し、前記空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに前記空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止する塗液の塗布装置であって、さらに前記２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御する通過切換手段を有することを特徴とする塗液の塗布装置を提供する。
【００１３】
また、前記２つ以上の気体通過口が、前記口金の吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に配されていることが好ましい。
【００１４】
さらに、前記気体通過口を２つ有し、それぞれ前記空間部の前記口金の吐出孔の配列する方向における両端近傍に配されていることが好ましい。
【００１５】
本発明は、上記の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることを特徴とする塗液の塗布方法を提供する。
【００１６】
また、上記の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することが好ましい。
【００１７】
さらに、塗布の対象となる基材が枚葉の基材であり、前記口金が前記基材に対面して設けられ、前記口金と前記基材とを相対的に移動しながら、所定の長さの塗液の塗布を、基材毎に繰り返すことが好ましい。
【００１８】
本発明は、前記基材としてプラズマディスプレイ用発光基板を用い、前記塗液として蛍光体粉末を含むペーストを用いて、上記の塗布方法にてペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法を提供する。
【００１９】
また、上記の製造方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、塗布装置が、空間部に開口する２つ以上の気体通過口を有する口金と、気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御するための通過切換手段を有することで、基材への塗液の塗布に必要となる吐出制御用気体が通過する気体通過口を、通過切換手段によって、塗布を行うごとに使用する気体通過口を切り替えることができる。異なる気体通過口を使用すれば、吐出制御用気体の供給および排出により発生する口金内のおける吐出制御用気体と口金や塗液との接触面における温度斑も異なるため、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで顕在化してくる温度斑を、通過切換手段で気体通過口を切り換えることにより緩和、抑制でき、これにより、塗液の温度変化による塗布斑や、口金の熱変形による塗布の位置ずれ、塗布斑を抑制でき、基材の塗布欠点を抑制することができる。
【００２１】
また、口金内の空間部において、２つ以上の気体通過口を、吐出孔の配列する方向において中央を中心に対称に配することで、対称に配した気体通過口の間では、それぞれにより発生する口金内の吐出制御用気体との接触面における僅かな温度斑が、互いに対称となるような分布となる。このため、対称に配した気体通過口の間では温度斑を互いに打ち消すことができるようになるため、口金や塗液の温度斑の抑制、つまりは基材の塗布欠点を効果的に抑制することができる。
【００２２】
さらに、口金内の空間部において、気体通過口を２つ有し、それぞれを吐出孔の配列する方向において両端近傍に配することで、対称に配した気体通過口の間で可能となる温度斑を打ち消す効果が、口金の吐出孔の配列する方向での全長に拡がる。そのため、口金や塗液の温度斑の抑制、つまりは基材の塗布欠点を口金の吐出孔の配列方向の全長にわたり効果的に抑制することができる。
【００２３】
本発明においては、上記の塗布装置を用いて、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布においては、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることにより、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことにより顕在化する口金内の吐出制御用気体との接触面での温度斑を緩和できる。またこれにより、塗液の温度変化による塗布斑や、口金の熱変形による塗布の位置ずれ、塗布斑を抑制でき、基材の塗布欠点を抑制することができる。
【００２４】
また、上記の塗布装置で、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することによって、複数回の塗布による温度斑の顕在化を、より効果的に抑制することができ、つまりは塗布欠点を抑制することができる。
【００２５】
ここで、塗布の対象が枚葉の基材である場合、口金内の空間部では吐出制御用気体の供給と排出が連続して繰り返されるため、口金や塗液の温度斑も発生しやすくなる。そのため、本発明における塗布方法による温度斑の抑制効果、つまりは基材の塗布欠点の抑制効果が大きい。
【００２６】
本発明における塗布方法をプラズマディスプレイ基板における蛍光体ペースト塗布に適用することにより、口金や塗液の温度斑による塗布欠点のない、プラズマディスプレイパネル基板を提供することができ、また、温度斑による塗布欠点のない、プラズマディスプレイパネルを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の塗液の塗布装置の一例を示した概略斜視図である。
【図２】図１に示す塗液の塗布装置における、塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図３】本発明における、塗布装置の動作と、塗液の吐出、補給に係るバルブの動作のタイミングの例を示す模式図である。
【図４】本発明の塗液の塗布装置の他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図５】従来の塗液の塗布装置の、塗液の補給と塗液の吐出に係る部分の構成と口金の断面形状を示した模式図である。
【図６】本発明の塗液の塗布装置のさらに他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図７】本発明の塗液の塗布装置のさらに他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【図８】従来の塗液の塗布装置の他の例における、塗液の補給と塗液の吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照して説明する。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２９】
まず、本発明に係る塗液の塗布装置の全体構成、特に凹凸基板（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る塗布装置１の全体斜視図、図２は塗布装置１における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【００３０】
図１において、被塗布材９はテーブル２の上に載置され、テーブル２に設けた吸着装置（図示しない）により吸着して固定される。テーブル２はその中心を軸として、回転位置決めを可能とするθ軸部材３（破線で示す）により支持されている。このθ軸部材３はＹ方向の位置決めを可能にするＹ軸調整部４に搭載され、Ｙ軸調整部４はＸ軸搬送部５に設けられた一対のＹ軸ガイドレール４ａ，４ｂに沿って機台６のＹ方向に移動する。Ｘ軸搬送部５は、機台６に設けられた一対のＸ軸ガイドレール５ａ，５ｂに沿ってＸ方向に移動する。このＸ方向、Ｙ方向は直交するように調整されている。Ｘ軸搬送部５は基材９に塗液を塗布するための相対移動手段であって、塗布動作においてテーブル２をＸ方向に移動させる。
【００３１】
機台６の中央部上方には、Ｘ軸搬送部５によって移動されるテーブル２が通過するように門型の支持台７が、Ｘ軸と直交する形で設けられている。支持台７のＸ軸方向奥側（以下、下流側と称する）側面のＹ軸方向両サイド付近には、テーブル２の面に対して垂直方向に移動するＺ軸移動部８ａ，８ｂが設けられ、Ｚ軸移動部８ａ，８ｂには塗液を吐出する口金３０が機台６のＹ方向中央を基準にして取り付けられる。口金３０は着脱式で、テーブル２のＸ方向に直交するように、Ｚ軸移動部８ａ，８ｂに設けたチャック（図示しない）により固定される。
【００３２】
この口金は、塗布する基材のサイズに合わせて選択され、その基材に形成された全ての溝に対して１回の塗布動作で塗布を完了するために、複数の吐出孔が略一直線状に配列して設けられる。例えば、塗布する基材がプラズマディスプレイの背面板の場合は、Ｒ、Ｇ、Ｂ何れか１色の蛍光体粉末を含んだ塗液を塗布することが好ましく、その場合、口金にはその塗布する溝に対応した数、ピッチで吐出孔が略一直線状に設けられる。
【００３３】
ここで、口金は、吐出孔の数を減らして複数回の塗布動作で基材１枚への塗布を完了するものであってもよい。つまり、短尺型の口金であったり、吐出孔のピッチを広げたものであってもよい。また、１色の塗液を塗布する場合について詳細に言及したが、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の塗液を同時に塗布する場合にも本発明は適用できる。
【００３４】
図１および図２に示す口金３０は、略一直線状に配列された吐出孔３３と、内部に塗液溜り部３５と塗液溜り部３５の上方に位置する空間部３６を有するマニホールド３４、塗液をマニホールド３４内に補給するための入口となる塗液ポート３１、空間部３６での吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる気体通過口３２ａ、３２ｂ、からなる。この気体通過口３２ａ、３２ｂは、空間部３６の上方に開口していて、吐出孔３３が略一直線状に配列する方向において空間部３６の両端近傍に配されている。
【００３５】
口金３０への塗液の補給に係る部分について説明する。口金３０には、マニホールド３４内に塗液を補給するための配管１３が塗液ポート３１に接続され、この配管１３の反対側先は、塗液の補給を制御する開閉バルブ１２を介して、塗液を貯蔵する塗液容器１１が接続されている。開閉バルブ１２は、コントローラ４０によりその開閉を制御される。塗液容器１１には、塗液を押し出して口金３０に補給するための吐出制御用気体を供給する配管２８が接続され、この配管２８の反対側先には、減圧弁２７を介して、吐出制御用気体源２９に接続されている。減圧弁２７は、吐出制御用気体源２９の吐出制御用気体を塗液の補給に必要な圧力に調整することができる。
【００３６】
次に、口金３０からの塗液の吐出に係る部分について説明する。口金３０内の空間部３６に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる気体通過口３２ａ、３２ｂには、配管２４ａ、２４ｂがそれぞれ接続され、この配管２４ａ、２４ｂの反対側先は、配管２５が接続する切換バルブ２１に接続される。切換バルブ２１は三方弁となっており、配管２５と、口金３０に接続する配管２４ａ、２４ｂのどちらか一方とを連通させて、もう一方を閉じた状態にすることができ、その連通を切り換えることができる。なお、切換バルブ２１の切り換えは、コントローラ４０により制御される。その切換バルブ２１に接続する配管２５の反対側先は、吐出バルブ２２が接続されている。吐出バルブ２２は三方弁となっており、一方が減圧弁２３を介して吐出制御用気体源２９に接続する配管２６が接続し、もう一方は大気に開放されている。減圧弁２３は、吐出制御用気体源２９の吐出制御用気体を口金３０からの塗液の吐出に必要な圧力に調整することができる。吐出バルブ２２は、口金３０内の空間部３６が吐出制御用気体源２９と大気のどちらと連通するかを切り換えることができ、その切り換えはコントローラ４０に制御される。
【００３７】
なお、図１および図２では、切換バルブ２１と吐出バルブ２２とは配管２５を介して連通する構成となっているが、２つのバルブを、配管を介さずに直接接続しても構わない。
【００３８】
本発明における塗布装置では、口金が、口金内の空間部に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる２つ以上の気体通過口を有し、この２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御するための通過切換手段を有することが必要である。なぜなら、口金の塗液溜り部の上方に位置する空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔から塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止することで、塗液を塗布する塗布装置において、吐出制御用気体の供給と排出を１回すると、吐出制御用気体の、断熱圧縮による温度上昇や流動による温度低下の影響から、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にごく僅かな温度斑が発生する。この温度斑は、一般的には吐出孔の配列する方向で、気体通過口から離れる位置ほど温度が上昇するような分布となる。空間部での吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す、つまり塗布を繰り返して行う場合に、１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、この口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面の温度斑、すなわち口金や塗液の温度斑は顕著となる。
【００３９】
塗液に温度斑が発生すると、粘度に温度依存性のある塗液では粘度に斑が発生し、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する。また、口金に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮して変形し、ひいては、吐出孔と基材との位置関係にずれが生じたり、吐出孔が変形する。吐出孔と基材が位置ずれを起こすと、所定外の場所に塗液を塗布してしまったりする塗布欠点や、吐出孔が変形すると、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する場合がある。
【００４０】
したがって、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面での温度斑を抑制するためには、口金が２つ以上の気体通過口を有すると共に、この２つ以上の気体通過口の全てに接続して、それらのどの気体通過口を通じて、吐出制御用気体の供給と排出を行うかを制御することができる通過切換手段を有することがよい。
【００４１】
図１および図２の塗布装置１において、どの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を行うかを制御するための通過切換手段として、三方弁である１つの切換バルブ２１を用いているが、通過切換手段は複数の切換バルブであってもよく、ここに示す限りではない。また、通過切換手段として用いる切換バルブはどのような構造のものであっても構わないが、基材に塗液を塗布する際に、塗布の開始端と終了端を精度良く行うために、吐出孔からの塗液の吐出と停止を迅速に行えるよう、コントローラからの指令に対して応答性の良いものが好ましい。また、口金から塗液を吐出するための吐出制御用気体の圧力に耐えうるものであることが好ましい。さらに、塗布を繰り返すための耐久性を兼ね備えているものが好ましい。
【００４２】
図１および図２に示す塗布装置１は、口金３０の２つの気体通過口３２ａ、３２ｂに配管２４ａ、２４ｂをそれぞれ接続し、それら配管の反対側先が、吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御する切換バルブ２１に接続する構成としているが、例えば、空間部に開口する気体通過口を口金３０の吐出孔３３の配列する方向での中央に１つ増やして３つとし、それら気体通過口のそれぞれに配管を接続し、それら配管の反対側先に、いずれかの配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できる切換バルブを接続する構成としても良い。また、気体通過口をさらに増やし、それぞれの気体通過口に配管を接続し、それら配管の反対側先にそのいずれかの配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できる切換バルブを接続する構成であってもよく、口金３０が２つ以上の気体通過口を有していても、それらの気体通過口に配管を接続し、その配管と吐出バルブ２２に接続する配管２５との連通を制御できれば、口金３０内の空間部３６に開口する気体通過口の数はいくつあっても構わない。
【００４３】
１つの気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面での温度斑が、例えば吐出孔の配列する方向で、気体通過口から離れる位置ほど上昇するような温度分布になる。そのため、吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に気体通過口を配すると、その２つの気体通過口による温度斑が、吐出孔の配列方向における中央を中心とする対称の温度分布となるため、互いに対称に配した２つの気体通過口の間では、温度斑を打ち消しやすくなる。このため、気体通過口は、口金の吐出孔の配列する方向で中央を中心に対称に配されていることが好ましい。
【００４４】
また、２つの気体通過口を、口金の吐出孔の配列する方向において空間部の両端近傍に配すると、その２つの気体通過口によるそれぞれの温度斑は、空間部の吐出孔の配列する方向の全長で、吐出孔の配列する方向における中央を中心に互いに対称となる。そのため、２つの気体通過口を吐出孔の配列方向で両端近傍に配することにより、口金内の温度斑が、吐出孔の配列方向の全長に渡って打ち消しやすくなる。そのため、気体通過口を２つ有し、その気体通過口は、口金の吐出孔の配列する方向における空間部の両端近傍に配されることがさらに好ましい。
【００４５】
ここで、配管２４ａ、２４ｂの長さは、どちらの配管を使用しても、空間部３６への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部３６に吐出制御用気体が充填されて塗液を吐出するまでの時間を同じにするために、同じ長さにすることが好ましい。
【００４６】
図１および図２に示す塗布装置１において、塗布を実施する場合はまず、塗液容器１１から口金３０のマニホールド３４内に塗液を補給する。口金３０への塗液の補給は、開閉バルブ１２を開くことにより行われ、補給が完了した後には開閉バルブ１２を閉じる。
【００４７】
このとき塗液は、口金３０のマニホールド３４内に、空間部３６を残す形で所定量に貯えられる。マニホールド３４内の塗液の量は、吐出毎に、空間部３６への吐出制御用気体の供給を開始してから空間部３６内に吐出制御用気体が充填されて吐出孔３３より塗液を吐出するまでの時間を均一にするために、一定に保つ必要がある。そのため、塗液を吐出した後は常に空間部３６の容積が所定量になるまで塗液をマニホールド３４内の塗液溜り部３５に補給する。そのため、本発明の塗布装置１においては、口金３０内の塗液量を検出する塗液量検出手段３９を有することが好ましく、塗液の汚染を防ぐために非接触であることがさらに好ましい。非接触の塗液量検出手段３９は、レーザー式、超音波式、重量検知式等、非接触で検出できるセンサであればいずれのものであっても適用できる。
【００４８】
次に、基材搭載に移る。テーブル２を支持台７のＸ軸方向手前側（上流側）端部に移動し、テーブル面のほぼ中央に外部移載機などにより塗布する基材９を搭載し、吸着固定する。この動作は口金３０への塗液補給と並行して行うことが可能である。
【００４９】
次に基材位置決めを行う。テーブル２を移動させて、カメラ１７，１９にて基材９の位置を計測し、さらにカメラ１８にて基材９の基準溝を観測して、溝の中心位置を判断し、テーブル２をＹ軸方向に移動することで、口金３０の基準孔と基材９の基準溝中心とのＹ軸方向の位置を合わせる。なお、口金３０の基準孔は、カメラ２０により、予め計測しておく。カメラ１７、１９、および１８は、支持台７のＹ軸方向に独立して移動可能なＹ１搬送部１４、Ｙ３搬送部１６、Ｙ２搬送部１５に取り付けられている。このＹ１〜Ｙ３搬送部は一対のガイドレール７ａ，７ｂによって、Ｙ方向に移動した場合においてもテーブル面からの高さが一定になるよう調整されている。なお、これらのカメラは複数組有していても良い。
【００５０】
基材位置決めが終わると塗液塗布の動作に移る。口金３０のマニホールド３４内への塗液補給が完了していることを確認し（未完の場合は待ち）、さらに、口金３０の下面をクリーナー１０にて清掃した後に、テーブル２をＸ軸方向に沿って基材９の位置決め位置から下流方向に予めプログラムした速度で移動させる。Ｘ軸座標が、あらかじめ設定された塗液の吐出開始位置になったら口金３０から塗液を吐出し、吐出停止位置になれば吐出を停止することで塗布を行う。
【００５１】
口金３０からの塗液の吐出は、まず切換バルブ２１により配管２４ａまたは配管２４ｂのいずれか一方と配管２５とを予め連通させておく。それから、口金３０と吐出制御用気体源２９が連通するように吐出バルブ２２を切り換えて、口金３０のマニホールド３４内の塗液溜り部３５の上方に位置する空間部３６に吐出制御用気体を供給することにより、吐出孔３３から塗液を押し出すことで行われる。また、口金３０からの塗液の吐出の停止は、吐出バルブ２２を切り換えて空間部３６が大気に開放されるようにすることで、吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６から吐出制御用気体を排出することで行われる。
【００５２】
塗布を終了すると、基材排出に移る。基材９の排出はテーブル２を下流端に移動し、吸着した基材９を解除し、外部移載機などにより取り出す。基材９を排出した時点で一連の動作が終了する。連続して基材に塗布する場合は、塗液の補給から開始する。
【００５３】
なお、口金３０への塗液の補給および吐出孔３３からの塗液の吐出の制御は、口金３０内の塗液量検出手段３９、開閉バルブ１２、切換バルブ２１、および吐出バルブ２２が繋がれたコントローラ４０により制御される。
【００５４】
図１および図２に示すような塗布装置１による基材への塗布の一連の工程は、口金３０のマニホールド３４内に塗液を補給する工程と、口金３０と基材９とを相対的に移動しながら基材９へ塗液を吐出して塗布する工程とを有する。枚葉の基材に１度に塗布したり、基材を複数回に分けて塗布したりするような、所定の長さの塗液の塗布を複数回行う場合には、この２つの工程を交互に繰り返すことが好ましい。なぜなら、マニホールド内に塗液溜り部と塗液溜り部の上方に空間部を有し、この空間部に吐出制御用気体を供給し、その圧力で塗液を吐出孔より吐出する口金には、所定の長さの塗布で使用した塗液の量と同量の塗液をマニホールド内へ補給する必要があるため、生産性を考えれば、口金のマニホールド内への塗液の補給と、基材への塗布は交互に繰り返すことが好ましい。
【００５５】
基材への塗布の一連の工程において、基材への塗液の塗布は、口金内の空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔から塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部から吐出制御用気体を排出することにより、吐出孔からの塗液の吐出を停止することで行われる。このように、吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで、複数回の塗布を行う塗布方法について図１および図２に示す塗布装置１を用いて詳しく説明する。
【００５６】
図１および図２に示す塗布装置１において、口金３０からの塗液の吐出は、まず、事前に切換バルブ２１により、気体通過口３２ａ、３２ｂにそれぞれ接続する配管２４ａ、２４ｂのいずれか一方と配管２５を連通させると共に、口金３０への塗液の補給を完了させ、開閉バルブ１２を閉じておく。それから、口金３０と吐出制御用気体源２９が連通するように吐出バルブ２２を切り換えることで、吐出制御用気体源２９に連通した気体通過口３２ａまたは３２ｂのいずれか一方を通じて、口金３０内の空間部３６に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔３３より塗液を押し出して、吐出する。このとき、口金３０と基材９とを相対的に移動して、基材９に所定の長さの塗液の塗布を行う。
【００５７】
吐出孔３３からの塗液の吐出の停止は、口金３０内の空間部３６への吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６が大気に開放されるように吐出バルブ２２を切り換えることで、空間部３６より、吐出制御用気体を供給したときと同じ気体通過口を通じて、吐出制御用気体を大気に開放することで行われる。
【００５８】
基材への塗布が一旦終了し、次の塗布を開始するまでの間のインターバルには、口金３０への塗液の補給や、塗布が終了した基材の搬出、次の基材の搬入、基材と口金３０の位置合わせなどを行うと共に、切換バルブ２１により、配管２４ａ、２４ｂのいずれか一方と配管２５との連通を、直前の基材の塗布とは異なる配管に連通するように切り換えることを行う。
【００５９】
インターバルが終了した後は、次の基材の塗布を行う。このときの塗布は、吐出バルブ２２により口金３０と吐出制御用気体源２９とを連通することで、口金３０内の空間部３６に、直前の塗布とは異なる気体通過口を通じて吐出制御用気体を供給して塗液を吐出し、吐出バルブ２２を切り換えることで、吐出制御用気体の供給を停止し、空間部３６から吐出制御用気体を排出して塗液の吐出を停止することで、塗液の塗布を行う。塗布が終えた後は、先ほどのインターバルと同様に、口金への塗液の補給や、基材の搬入、搬出、切換バルブ２１の切り換えなどを行う。以後、塗布を繰り返す限り、この動作を繰り返す。
【００６０】
図３は、塗布装置１において、口金３０に塗液を補給し、基材９に塗布する工程を繰り返す際の、各バルブの動作のタイミングを模式的に表した図である。上述の通り、塗液容器１１から口金３０への塗液の補給は、基材への塗布が一旦終了し、次の基材への塗布を開始するまでの間のインターバルに行うのが好ましい。したがって、塗液を補給するための開閉バルブ１２は、このインターバルの間で、口金３０に所定量を補給するまでは開いている。なお。インターバルは前述したとおり、基材の搬入、搬出や、基材と口金３０の位置合わせなどに費やされるが、生産性を考えれば、このインターバル内で、口金３０への塗液補給をすませるのが好ましく、また同様に、切換バルブ２１の動作もインターバル内に済ませるのが好ましい。塗液の補給が完了して、開閉バルブ１２が閉じ、切換バルブ２１による切り換えが終えて、インターバルが終了した後に、口金３０と基材を相対的に移動させて、この間に吐出バルブ２２により口金３０と吐出制御用気体源２９を連通させることで、口金３０内に吐出制御用気体を供給して口金３０より塗液を吐出して、吐出バルブ２２を切り換えて口金３０内を大気に開放して口金３０内の吐出制御用気体の供給を停止し、排出することで、基材への塗布を行う。この動作を繰り返すことで、塗液の塗布を繰り返す。
【００６１】
ここで、口金のマニホールド内の空間部に吐出制御用気体を供給することにより吐出孔からの塗液を吐出し、空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止し、所定の長さの塗液の塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗布方法において、複数回の塗布のうちの少なくとも１回の塗布は、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることがよい。なぜなら、吐出制御用気体の供給と排出を１回すると、断熱圧縮による温度上昇や流動による温度低下の影響から、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にごく僅かな温度斑が発生する。この温度斑は、空間部で気体通過口から離れた位置ほど温度が上昇するような温度分布となる。空間部での吐出制御用気体の供給と排出を繰り返す、つまり塗布を繰り返して行う場合に、１つの気体通過口で吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すと、この口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面の温度斑、すなわち口金や塗液の温度斑は顕著となる。
【００６２】
塗液に温度斑が発生すると、温度依存性のある塗液では粘度に斑が発生し、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する恐れがある。また、口金に温度斑が発生すると、口金が熱による伸びや収縮して変形し、ひいては、吐出孔と基材との位置関係にずれが生じたり、吐出孔が変形したりする。吐出孔と基材が位置ずれを起こすと、所定外の場所に塗液を塗布してしまったりする塗布欠点や、吐出孔が変形すると、塗液の吐出量がばらつく塗布斑などの塗布欠点を発生する可能性がある。
【００６３】
したがって、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において吐出制御用気体の供給および排出する気体通過口を切り換えることが良い。なぜなら、１回の塗布において気体通過口を切り換えることにより、口金内の空間部においてそれまでと異なる気体の断熱圧縮や流動が起こるため、口金内の空間部における吐出制御用気体との接触面にそれまでと異なる温度分布の温度斑が起こり、それまで繰り返しての複数回の塗布により顕在化している口金や塗液の温度斑を緩和、抑制することができるからである。
【００６４】
ここで、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することが好ましい。なぜなら、塗布ごとに気体通過口を変更することで、特定の１つの気体通過口を通じて連続して吐出制御用気体の供給と排出をすることがなくなるために、１回の吐出制御用気体の供給と排出により発生する口金や塗液の僅かな温度斑を顕在化させることなく抑制でき、つまりは塗布欠点を抑制することができるからである。
【００６５】
また、口金や塗液の温度斑を意図的に抑制し、温度斑の極端な偏りを抑制するために、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を規則的に切り換えることも好ましい。
【００６６】
さらに、２つ以上ある気体通過口を全て順次使用していくため、１回の吐出制御用気体の供給と排出で発生する口金や塗液の僅かな温度斑をより効果的に抑制し、塗布欠点を抑制することができるため、気体通過口を塗布ごとに交互に切り換えることも好ましい。
【００６７】
上記の所定の長さの塗布を繰り返すような複数回の塗布を行う塗液の塗布方法は、塗布の対象が枚葉の基材である場合は、口金での吐出制御用気体の供給と排出が連続して繰り返され、口金や塗液の温度斑も発生しやすくなるため、本発明の塗布方法を好ましく適用することができる。
【００６８】
図４は、本発明塗液の塗布装置の他の例における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と口金の断面構造を示した模式図である。
【００６９】
図４に示す口金３０には、口金内の空間部３６に開口し、吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる３つの気体通過口５１ａ、５１ｂ、５１ｃがある。このうち、気体通過口５１ａ、５１ｂは、吐出孔３３が略一直線状に配列する方向において両端近傍に配されているのに対して、気体通過口５１ｃは吐出孔３３の配列する方向で中央に配されている。
【００７０】
この塗布装置５０における口金３０からの塗液の吐出に係る部分で、図１および図２に示す塗布装置１との相違点について説明する。口金３０には上述の通り、３つの気体通過口があり、このうち、気体通過口５１ａ、５１ｂには２つに分岐する配管５２が、気体通過口５１ｃには配管５３が接続され、この配管５２、５３の反対側先は、配管２５が接続する切換バルブ２１に接続される。この切換バルブ２１は三方弁であり、配管２５と、口金３０に接続する配管５２、５３のどちらか一方とを連通させて、もう一方を閉じた状態にすることができる。このように、塗布装置５０には、切換バルブ２１と口金３０との間で、口金３０の空間部３６への吐出制御用気体の供給と排出ができる経路が２つあり、配管２５とどちらの配管を連通させるかを、コントローラ４０により切り換えることができる。
【００７１】
なお、配管５２の分岐した２つの部分の長さは、空間部３６への吐出制御用気体の供給を、気体通過口５１ａ、５１ｂから同時に開始するよう、同じ長さにすることが好ましい。
【００７２】
この塗布装置５０において、切換バルブ２１により配管２５と配管５２を連通させた場合、口金３０内の空間部３６における吐出制御用気体との接触面では、吐出孔３３の配列方向で両端近傍に配されている２つの気体通過口５１ａ、５１ｂから最も離れた吐出孔３３の配列する方向の中央付近で最も温度が上昇する温度分布となるような僅かな温度斑が発生する。一方、配管２５と配管５３を連通させた場合は、吐出孔３３の配列方向の中央に配されている気体通過口５１ｃから最も離れた吐出孔３３の配列方向で両端近傍において最も温度が上昇する温度分布となるような僅かな温度斑が発生する。このように切換バルブ２１で切り換えることのできる吐出制御用気体の供給と排出をする２つの経路により、口金３０や口金内の塗液に発生する温度の分布が対称性のある分布となるので、口金３０への吐出制御用気体の供給と排出を繰り返すことで、複数回の塗布を行う塗布方法において、少なくとも１回、または塗布毎に、あるいは規則的、交互に、切換バルブ２１つまりは気体通過口を切り換えることで、口金３０内の空間部３６における吐出制御用気体との接触面での温度斑を抑制することができ、基材への吐出量のばらつきによる塗布斑や、口金３０と基材との塗布の位置ずれを抑制することができる。
【００７３】
図１および図２に示す塗布装置１や、図４に示す塗布装置５０において、口金３０の吐出孔３３の大きさは、塗液を塗布する幅や、塗布する塗液の量に応じて、その孔径を選定すればよく、特に凹凸基板（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布の場合では、１０μｍから５００μｍの間に設定することが好ましい。なお、吐出孔３３の形状や数は特に限定されるものではなく、塗布する目的によって、如何なる形状であってもよい。たとえば、塗液をシート状に吐出する場合は、吐出開口部を吐出孔ではなく、口金の幅方向に長い開口部（スリット）を有する形状にしてもよい。
【００７４】
これまで、一種類の塗液を基材の表面に形成されたストライプ状の凹部に塗布する場合について詳しく述べたが、赤、青、緑等の３色の蛍光体を同時に塗布する場合にも本発明は適用でき、また、前記被塗布材の表面に形成された格子状の凹部に塗布する場合にも適用できる。
【００７５】
使用できる塗布条件として、塗布速度はいかなる速度であってもよいが、好ましくは０．１〜１０ｍ／分、より好ましくは、０．５〜８ｍ／分である。
【実施例】
【００７６】
次に、本発明の実施の形態に従って、プラズマディスプレイ背面板に塗液を塗布した場合の実施例を示す。
【００７７】
実施例１
枚葉の基材であるプラズマディスプレイ背面板は、サイズ９９０×６００ｍｍ、被塗布面に高さ０．１２ｍｍで頂部の幅０．０５ｍｍのリブが、ピッチ０．３ｍｍで３０９７本形成されており、これにより隣り合うリブとの距離（溝幅）が０．２５ｍｍ、溝の数が３０９６本のものを用いた。また、塗液は粘度５０Ｐａ・ｓの緑色の蛍光体粉末を含む蛍光体ペーストを使用した。
【００７８】
この基材に塗布する塗布装置として、図１および図２に示す本発明に係る塗布装置１、口金３０を用いた。この塗布装置１は、気温が２３℃一定に保たれている環境下に設置している。口金３０への塗液の補給に係る部分、および口金３０からの塗液の吐出に係る部分は全て図１および図２と同じ構成にしている。
【００７９】
口金３０は、孔径が０．１２ｍｍ、孔数が１０３２孔、孔のピッチが０．９ｍｍの吐出孔３３が略一直線状に配列しており、その配列方向における口金３０の幅が１０００ｍｍ、材質はステンレス鋼製（ＳＵＳ３０４）のものを用いた。また、マニホールド３４内に吐出制御用気体の供給と排出をするための通路となる２つの気体通過口３２ａ、３２ｂは、内径５ｍｍの円筒形状のものを用いた。さらに、塗液を補給するための塗液ポート３１は、内径８ｍｍの円筒形状のものを用いた。２つの気体通過口３２ａ、３２ｂは、口金３０の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の両端部から、それぞれ４０ｍｍの位置に配した。
【００８０】
口金３０の２つの気体通過口３２ａ、３２ｂと接続し、口金３０と吐出制御用気体源２９をつなぐ配管２４ａ、２４ｂ、配管２５、配管２６、配管２８は全て、内径５ｍｍのポリウレタンチューブを使用した。また、配管２４ａ、２４ｂの長さはそれぞれ７００ｍｍで同じにした。
【００８１】
複数回の塗布を行う中で、各回の塗布で使用する気体通過口を決める切換バルブ２１は、三方弁の働きをする電磁弁を用い、吐出バルブ２２も三方弁の働きをする電磁弁を用いた。なお、塗液である蛍光体ペーストを吐出するために口金３０に付与する圧力は、減圧弁２３により圧力０．６０ＭＰａに設定した。
【００８２】
塗液容器１１には、減圧弁２７により圧力０．３５ＭＰａに調整された吐出制御用気体が付与されている。また、塗液容器１１から口金３０に塗液の補給を制御するための開閉バルブ１２は、ダイアフラムバルブを用いた。
【００８３】
口金３０のマニホールド３４内の蛍光体ペーストは、液面の高さが吐出孔３３から２５ｍｍの高さで管理される。したがって、口金３０より蛍光体ペーストを吐出した後は、開閉バルブ１２の開閉の制御により、液面高さが２５ｍｍになるまで、蛍光体ペーストが口金３０に補給される。
【００８４】
上記の条件にて、図１および図２に示す塗布装置１で、図３の動作のタイミングに沿って、吐出制御用気体の供給と排出をする２つ気体通過口３２ａ、３２ｂを塗布ごとに切り換えながら、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００８５】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を、Ｋ型熱電対にて測定したところ、吐出孔３３の配列する方向において、温度斑は無く、常に周囲の温度と同じであった。
【００８６】
蛍光体が塗布された基材を乾燥すると、隔壁による凹部に蛍光体層が形成された基材が得られた。この蛍光体層が形成された基材に、波長２５４ｎｍの紫外線ランプを照射して蛍光体層を発光させ、目視で発光状態を確認したところ、いずれの基材についても、基材全面に渡って均一に発光しており、吐出量のばらつきによる塗布斑がないことを確認した。
【００８７】
比較例１
次に、図５に示す従来の塗布装置６０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００８８】
塗布装置６０における口金３０には、１つの気体通過口６１があり、空間部３６の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の端部から４０ｍｍの位置に配した。ここでは、気体通過口が１つであるため、切換バルブはない。したがって、塗布ごとで、口金３０内への吐出制御用気体の供給と排出は、常に気体通過口６１を通じて行われる。
【００８９】
この塗布装置６０にて、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９０】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、気体通過口６１のある口金３０端部付近は周囲の温度と同じであるのに対して、気体通過口６１と逆側の口金３０端部では、基材１枚目からおよそ１５０枚の塗布の間に、周囲に比べて約１．５℃まで線形的に温度が上昇して徐々に口金３０に温度斑が顕在化しており、以降、２００枚目までは同じような温度斑となった。
【００９１】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、基材１枚目からおよそ１００枚目までは、吐出量のばらつきによる塗布斑が顕著に見られるようなことはなかった。しかし、塗布枚数が１００枚を超えたあたりから、吐出孔３３の配列方向で徐々に、発光による塗布斑が顕在化してきて、およそ１２０枚では、はっきりと塗布斑が確認され、塗布欠点となった。
【００９２】
実施例２
次に、図４に示す本発明に係る塗布装置５０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００９３】
この塗布装置５０にて、切換バルブ２１により気体通過口５１ａ、５１ｂと気体通過口５１ｃを、塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９４】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、吐出孔３３の配列する方向において、温度斑は無く、常に周囲の温度と同じであった。
【００９５】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、塗布斑がないことを確認した。
【００９６】
実施例３
次に、図６に示す本発明に係る塗布装置７０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【００９７】
塗布装置７０における口金３０には、２つの気体通過口７１、７２があり、気体通過口７１は空間部３６の吐出孔３３の配列する方向において口金３０の端部から４０ｍｍの位置に、気体通過口７２は吐出孔３３の配列方向の口金３０端部から、口金３０の長さの１／４内側に、それぞれ配されている。気体通過口７１には配管７３が接続され、配管７３の反対側先は切換バルブ２１に接続している。また、気体通過口７２には配管７４が接続され、その反対側先は切換バルブ２１に接続している。
【００９８】
この塗布装置７０にて、気体通過口７１と気体通過口７２を塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【００９９】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、基材２００枚目では、気体通過口７２から気体通過口７１と離れる方向の口金３０端部に向かって、線形的に口金３０の温度が上昇しており、端部付近は周囲より約０．８℃上昇していた。一方、２つの気体通過口７１、７２の間では、温度斑はなく、周囲と同じ温度であった。
【０１００】
この温度斑の確認された口金３０で蛍光体ペーストを塗布された基材２００枚を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させた。すると、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、問題となるような塗布斑は発生していないことを確認した。
【０１０１】
実施例４
次に、図７に示す本発明に係る塗布装置８０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、切換バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【０１０２】
塗布装置８０における口金３０には、２つの気体通過口８１ａ、８１ｂがある。この気体通過口８１ａ、８１ｂは、口金３０の空間部３６に、吐出孔３３の配列方向の中央を中心に対称に配されていて、それぞれ、吐出孔３３の配列方向の口金３０端部から、口金３０の長さの１／４内側に配されている。気体通過口８１ａには配管８２ａが接続され、配管８２ａの反対側先は切換バルブ２１に接続し、気体通過口８１ｂには配管８２ｂが接続され、この反対側先は切換バルブ２１に接続している。
【０１０３】
この塗布装置８０にて、気体通過口８１ａと気体通過口８１ｂを塗布ごとに切り換えながら、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【０１０４】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、気体通過口８１ａ、８１ｂのそれぞれから、吐出孔３３の配列方向で口金３０の端部に向かって、次第に上昇しており、口金３０端部において、周囲より約０．８℃の上昇していた。一方、２つの気体通過口８１ａ、８１ｂの間では、温度斑はなく、周囲と同じ温度であった。
【０１０５】
この温度斑の確認された口金３０で蛍光体ペーストを塗布された基材２００枚を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させた。すると、いずれの基材についても、基材の全面に渡って均一に発光しており、問題となるような塗布斑は発生していないことを確認した。
比較例２
次に、図８に示す従来の塗布装置９０にて、基材への塗布を実施した。なお、基材や塗液、口金３０における孔径、孔数、孔ピッチ、気体通過口や塗液ポート、吐出バルブ、減圧弁などは、塗布装置１と同じものを用いている。
【０１０６】
塗布装置９０における口金３０には、２つの気体通過口９１ａ、９１ｂが吐出孔３３の配列する方向において口金３０の両端部から、それぞれ４０ｍｍの位置に配した。２つの気体通過口９１ａ、９１ｂは配管９２が分岐した先に接続し、その配管９２の反対側先は吐出バルブ２２に接続する。したがって、塗布ごとで、口金３０内への吐出制御用気体の供給と排出は、常に２つの気体通過口９１ａ、９１ｂを通じて同時に行われる。なお、配管９２が２本に分岐している区間の長さは同じであり、塗布装置１における配管２４ａ、２４ｂと同じとした。
【０１０７】
この塗布装置９０にて、実施例１と同様に、基材２００枚に所定の長さの塗布を繰り返して行った。
【０１０８】
基材１枚目から２００枚目まで塗布している間の、空間部３６付近の口金３０表面の温度を測定したところ、２つの気体通過口９１ａ、９１ｂのある口金３０両端近傍は周囲の温度と同じであるのに対して、吐出孔３３の配列方向の中央付近では、基材１枚目からおよそ１５０枚の塗布の間に、周囲に比べて約１．５℃まで線形的に温度が上昇して徐々に口金３０に温度斑が顕在化し、以降、２００枚目までは同じような温度斑となった。
【０１０９】
また、蛍光体ペーストを塗布後の基材を乾燥して、凹部に蛍光体層が形成された基材を発光させたところ、基材１枚目からおよそ１００枚目までは、吐出量のばらつきによる塗布斑が顕著に見られるようなことはなかった。しかし、塗布枚数が１００枚を超えたあたりから、吐出孔３３の配列方向で徐々に、発光による塗布斑が顕在化してきて、およそ１２０枚では、はっきりと塗布斑が確認され、塗布欠点となった。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの塗布装置に限らず、液晶ディスプレイ用カラーフィルターの塗布装置などにも応用することができ、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【符号の説明】
【０１１１】
１ 塗布装置
２ テーブル
３ θ軸部材
４ Ｙ軸調整部
４ａ、４ｂ Ｙ軸ガイドレール
５ Ｘ軸搬送部
５ａ、５ｂ Ｘ軸ガイドレール
６ 機台
７ 支持台
７ａ、７ｂ ガイドレール
８ａ、８ｂ Ｚ軸移動部
９ 基材
１０ クリーナー
１１ 塗液容器
１２ 開閉バルブ
１３ 配管
１４ Ｙ１搬送部
１５ Ｙ２搬送部
１６ Ｙ３搬送部
１７ カメラ
１８ カメラ
１９ カメラ
２０ カメラ
２１ 切換バルブ
２２ 吐出バルブ
２３ 減圧弁
２４ａ、２４ｂ 配管
２５ 配管
２６ 配管
２７ 減圧弁
２８ 配管
２９ 吐出制御用気体源
３０ 口金
３１ 塗液ポート
３２ａ、３２ｂ 気体通過口
３３ 吐出孔
３４ マニホールド
３５ 塗液溜り部
３６ 空間部
３９ 塗液量検出手段
４０ コントローラ
５０ 塗布装置
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ 気体通過口
５２ 配管
５３ 配管
６０ 塗布装置
６１ 気体通過口
６２ 配管
７０ 塗布装置
７１ 気体通過口
７２ 気体通過口
７３ 配管
７４ 配管
８０ 塗布装置
８１ａ、８１ｂ 気体通過口
８２ａ、８２ｂ 配管
９０ 塗布装置
９１ａ、９１ｂ 気体通過口
９２ 配管
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を固定するテーブルと、前記基材に対面して設けられ、塗液溜り部および前記塗液溜まり部の上方に位置する空間部を有するマニホールド、前記空間部に開口する２つ以上の気体通過口ならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔を有する口金と、前記テーブルと前記口金を３次元的に相対移動させる移動手段とを備え、前記気体通過口を通じて前記空間部に吐出制御用気体を供給することにより前記吐出孔から塗液を吐出し、前記空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに前記空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止する塗液の塗布装置であって、さらに前記２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御する通過切換手段を有することを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項２】
前記２つ以上の気体通過口が、前記口金の吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に配されていることを特徴とする請求項１に記載の塗液の塗布装置。
【請求項３】
前記気体通過口を２つ有し、それぞれ前記空間部の前記口金の吐出孔の配列する方向における両端近傍に配されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗液の塗布装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項６】
塗布の対象となる基材が枚葉の基材であり、前記口金が前記基材に対面して設けられ、前記口金と前記基材とを相対的に移動しながら、所定の長さの塗液の塗布を、基材毎に繰り返す請求項４または５に記載の塗液の塗布方法。
【請求項７】
前記基材としてプラズマディスプレイ用発光基板を用い、前記塗液として蛍光体粉末を含むペーストを用いて請求項４〜６のいずれかに記載の塗液の塗布方法を用いてペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項１】
基材を固定するテーブルと、前記基材に対面して設けられ、塗液溜り部および前記塗液溜まり部の上方に位置する空間部を有するマニホールド、前記空間部に開口する２つ以上の気体通過口ならびに略一直線状に配列される複数の吐出孔を有する口金と、前記テーブルと前記口金を３次元的に相対移動させる移動手段とを備え、前記気体通過口を通じて前記空間部に吐出制御用気体を供給することにより前記吐出孔から塗液を吐出し、前記空間部への吐出制御用気体の供給を停止するとともに前記空間部から吐出制御用気体を排出することにより吐出孔からの塗液の吐出を停止する塗液の塗布装置であって、さらに前記２つ以上の気体通過口の全てに接続し、各々の気体通過口での吐出制御用気体の通過を制御する通過切換手段を有することを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項２】
前記２つ以上の気体通過口が、前記口金の吐出孔の配列する方向において、中央を中心に対称に配されていることを特徴とする請求項１に記載の塗液の塗布装置。
【請求項３】
前記気体通過口を２つ有し、それぞれ前記空間部の前記口金の吐出孔の配列する方向における両端近傍に配されていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗液の塗布装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、少なくとも１回の塗布において、吐出制御用気体を供給および排出する気体通過口を切り換えることを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項５】
請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置を用い、複数回の塗布を行う中で、各回の塗布においては同じ気体通過口を通じて吐出制御用気体の供給および排出を行い、１回の塗布ごとに用いる気体通過口を変更することを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項６】
塗布の対象となる基材が枚葉の基材であり、前記口金が前記基材に対面して設けられ、前記口金と前記基材とを相対的に移動しながら、所定の長さの塗液の塗布を、基材毎に繰り返す請求項４または５に記載の塗液の塗布方法。
【請求項７】
前記基材としてプラズマディスプレイ用発光基板を用い、前記塗液として蛍光体粉末を含むペーストを用いて請求項４〜６のいずれかに記載の塗液の塗布方法を用いてペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法。
【請求項８】
請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１０−１９４４７３（Ｐ２０１０−１９４４７３Ａ）
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−４３５３３（Ｐ２００９−４３５３３）
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月９日（２０１０．９．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【出願人】（０００００３１５９）東レ株式会社 (7,677)
【Ｆターム（参考）】
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