(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで凹凸部が形成されている凹凸基材を固定するテーブルと、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルと、前記ノズルに塗液を供給する塗液供給手段と、前記テーブルとノズルを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた凹凸基材への塗液の塗布装置において、前記ノズルの吐出孔のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｎ倍（ｎは２以上の自然数）であり、かつ、塗布方向に２個以上ｎ個以下のノズルを配し、前記２個以上ｎ個以下のノズルの中に、他のノズルの吐出孔に対して吐出量の異なる吐出孔を有するノズルを少なくとも１個含むことを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項２】
前記吐出量の異なる吐出孔が、他のノズルの吐出孔に対して開口面積の異なる吐出孔である、請求項１に記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項３】
前記吐出量の異なる吐出孔が、他のノズルの吐出孔に対して長さの異なる吐出孔である、請求項１に記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項４】
表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで凹凸部が形成されている凹凸基材を固定するテーブルと、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルと、前記ノズルに塗液を供給する塗液供給手段と、前記テーブルとノズルを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた凹凸基材への塗液の塗布装置において、前記ノズルの吐出孔のピッチが、吐出孔の配列方向中央部において前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３倍であり、かつ、少なくとも前記ノズルの両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの６倍であることを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項５】
塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、請求項１ないし４のいずれかに記載の凹凸基材への塗液の塗布装置を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイの製造装置。
【請求項６】
表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、隣り合う被塗布凹部には塗液の吐出量を変えて塗布することを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項７】
前記選択された被塗布凹部が、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｍ倍（ｍは自然数）のピッチで配された凹部である、請求項６に記載の凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項８】
表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、前記ノズルに、吐出孔のピッチが前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｎ倍（ｎは２以上の自然数）のものを塗布方向に２個以上ｎ個以下用いて塗布し、かつ、前記２個以上ｎ個以下のノズルの中に、他のノズルの吐出孔に対して吐出量の異なる吐出孔を有するノズルを少なくとも１個含むことを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項９】
前記吐出量の異なる吐出孔が、他のノズルの吐出孔に対して開口面積の異なる吐出孔である、請求項８に記載の凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項１０】
前記吐出量の異なる吐出孔が、他のノズルの吐出孔に対して長さの異なる吐出孔である、請求項８に記載の凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項１１】
表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、前記ノズルに、吐出孔のピッチが吐出孔の配列方向中央部において前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３倍であり、かつ、少なくとも前記ノズルの両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの６倍であるものを用いて塗布することを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項１２】
塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、請求項６ないし１１のいずれかに記載の凹凸基材への塗液の塗布方法を用いることを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に凹凸状の特定のパターンが形成されたもの、特に一定形状の隔壁を等ピッチで配置したプラズマディスプレイパネルや、ストライプ形ブラックマトリックス式のカラー受像管のパネル内面等における一定パターンの塗布に適用できる、ノズル、凹凸基板への塗液の塗布装置および塗布方法、並びにこれらの装置および方法を使用したプラズマディスプレイの製造装置および製造方法の改良、並びに改良されたプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスプレイはその方式において次第に多様化してきている。現在注目されているものの一つが、従来のブラウン管よりも大型で薄型軽量化が可能なプラズマディスプレイである。これは、一定ピッチで一方向に延びる隔壁によりストライプ状の凹凸部をガラス基板上に形成し、該凹凸部の凹部に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体を充填し、任意の部位を紫外線により発光させ、所定のカラーパターンを表示するものである。
【０００３】
蛍光体がストライプ状に構成されているという構造は、ストライプ形ブラックマトリックス式のカラー受像管のパネルも有している。
【０００４】
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、蛍光体を一定のパターン状に、塗り分ける技術が重要となる。
【０００５】
たとえば特開平１０−２７５４３号公報には、プラズマディスプレイパネルの隔壁間を対象に、一個あるいは複数の吐出孔を有するノズルで塗布する方法が開示されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来の凹凸基材への塗液の塗布方法においては、ノズルの吐出孔が１個の場合、複数の凹部に対して同時に塗布する方法には適用できず、塗布のために時間がかかる。
【０００７】
また、ノズルの吐出孔が複数個の場合、各吐出孔からの吐出量にばらつきがあると、塗布後の基板には輝度むらが発生する。各吐出孔からの吐出量、つまり吐出の際の圧力損失を揃えるためには、吐出孔の孔径や孔長のばらつきを極力小さくする必要があるが、これは孔数が増せば増すほど難しくなる。また、ノズル製作に要する時間、コストもかかる。
【０００８】
ノズルの中に、１孔でも他と吐出量が異なる吐出孔があれば、それによる輝度むらがすじ状に明確に見えるようになる。また、隣接する吐出孔の吐出量差はそれほど大きくなくても、多数配列された吐出孔の両端に位置する吐出孔間の吐出量差が大きくなることがある。吐出孔の配列方向に吐出量がある勾配をもって変化するような場合である。このようなノズルを用いて、一つの凹凸基板の異なる位置に対して数回塗布行程を繰り返すと、隣接行程間の境界部に顕著なすじ状の輝度むら（塗布厚みむら）が発生する。
【０００９】
本発明者らは、このような問題について鋭意検討した結果、ノズルの各吐出孔からの吐出量のばらつきを極小に抑えるには限界があるとともに、それを敢えて行おうとすると著しく高価な装置になり、機構も複雑化するおそれがあることに着目するとともに、細かいピッチで配設された複数の凹部への塗布量を、隣接する１凹部毎に意図的に若干変えても、人間の目は輝度むらを認識できない（認識できる程の分解能を有していない）ことを見出し、これを利用することにより、複数の吐出孔を有するノズルで塗布する場合の、各吐出孔からの吐出量のばらつきによる輝度むらの発生を解消すべく本発明を完成した。
【００１０】
つまり、本発明の課題は、プラズマディスプレイパネルの隔壁のように、一定の凹凸状のパターンが形成された基材の複数の凹部に、複数の吐出孔を有するノズルから所定の塗液を塗布するに際し、各吐出孔からの吐出量のばらつきを極力小さく抑えるために努力するものではなく、隣接する凹部への塗布量を若干変えて、塗布された凹凸基板の輝度むらを抑制することにあり、高生産性と高品質を可能とする、凹凸基材への塗液の塗布装置および方法並びにプラズマディスプレイパネルの製造装置および方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置は、表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで凹凸部が形成されている凹凸基材を固定するテーブルと、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルと、前記ノズルに塗液を供給する塗液供給手段と、前記テーブルとノズルを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた凹凸基材への塗液の塗布装置において、前記ノズルの吐出孔のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｎ倍（ｎは２以上の自然数）であり、かつ、塗布方向に２個以上ｎ個以下のノズルを配し、前記２個以上ｎ個以下のノズルの中に、他のノズルの吐出孔に対して吐出量の異なる吐出孔を有するノズルを少なくとも１個含むことを特徴とするものからなる。
【００１８】
上記ｎ個以下（ｎは２以上の自然数）のノズルの中には、他のノズルの吐出孔に対して吐出量の異なる吐出孔を有するノズルを少なくとも１個含むことが好ましい。吐出量の異なる吐出孔としては、他のノズルの吐出孔に対して開口面積の異なる吐出孔、あるいは、他のノズルの吐出孔に対して長さの異なる吐出孔に構成できる。
【００１９】
さらに、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置は、表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで凹凸部が形成されている凹凸基材を固定するテーブルと、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルと、前記ノズルに塗液を供給する塗液供給手段と、前記テーブルとノズルを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた凹凸基材への塗液の塗布装置において、前記ノズルの吐出孔のピッチが、吐出孔の配列方向中央部において前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３倍であり、かつ、少なくとも前記ノズルの両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの６倍であることを特徴とするものからなる。
【００２０】
本発明に係るプラズマディスプレイの製造装置は、塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、上述のような本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置を用いたことを特徴とするものからなる。
【００２１】
本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法は、表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、隣り合う被塗布凹部には塗液の吐出量を変えて塗布することを特徴とする方法からなる。
【００２２】
この凹凸基材への塗液の塗布方法においては、上選択された被塗布凹部が、凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｍ倍（ｍは自然数）のピッチで配された凹部であることが好ましい。
【００２５】
また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法は、表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、前記ノズルに、吐出孔のピッチが前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｎ倍（ｎは２以上の自然数）のものを塗布方向に２個以上ｎ個以下用いて塗布し、かつ、前記２個以上ｎ個以下のノズルの中に、他のノズルの吐出孔に対して吐出量の異なる吐出孔を有するノズルを少なくとも１個含むことを特徴とする方法からなる。
【００２６】
この凹凸基材への塗液の塗布方法においては、吐出量の異なる吐出孔としては、他のノズルの吐出孔に対して開口面積の異なる吐出孔、あるいは、他のノズルの吐出孔に対して長さの異なる吐出孔に構成できる。
【００２７】
さらに、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法は、表面に一方向にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材と、前記凹凸基材の凹凸部に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ、前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、凹凸基材の選択された凹部に塗液を塗布する塗布方法であって、前記ノズルに、吐出孔のピッチが吐出孔の配列方向中央部において前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３倍であり、かつ、少なくとも前記ノズルの両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間のピッチが、前記凹凸基材の凸部ピッチまたは凹部ピッチの６倍であるものを用いて塗布することを特徴とする方法からなる。
【００２８】
本発明に係るプラズマディスプレイの製造方法は、塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、上述のような本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法を用いることを特徴とする方法からなる。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
まず、本発明の要部である、ノズルやノズル周りの構成を説明する前に、本発明に係る凹凸基材（たとえば、プラズマディスプレイパネル）への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。
【００３２】
図１は、本発明の一実施態様に係る塗布装置の全体斜視図、図２は図１のテーブル６とノズル２０回りの模式図である。
【００３３】
まず、塗液の塗布装置の全体構成について説明する。図１は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造に適用される塗布装置の一例を示している。この塗布装置は基台２を備えている。基台２上には、一対のガイド溝レール８が設けられており、このガイド溝レール８上にはテーブル６が配置されている。このテーブル６の上面には、表面に凹凸が一定ピッチで一方向にストライプ状に形成された基材４が、真空吸引によってテーブル面に固定可能となるように、サクション面を構成する複数の吸着孔７が設けられている。また、基材４は図示しないリフトピンによってテーブル６上を昇降する。さらにテーブル６はスライド脚９を介してガイド溝レール８上をＸ軸方向に往復動自在となっている。
【００３４】
一対のガイド溝レール８間には、図２に示す送りねじ機構を構成するフィードスクリュー１０が、テーブル６の下面に固定されたナット状のコネクタ１１を貫通して延びている。フィードスクリュー１０の両端部は軸受１２に回転自在に支持され、さらに片方の一端にはＡＣサーボモータ１６が連結されている。
【００３５】
図１に示すように、テーブル６の上方には、塗液吐出装置であるノズル２０がホルダー２２を介して昇降機構３０、幅方向移動機構３６に連結している。昇降機構３０は昇降可能な昇降ブラケット２８を備えており、昇降機構３０のケーシング内部で一対のガイドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、このケーシング内にはガイドロッド間に位置してボールねじからなるフィードスクリュー（図示しない）もまた回転自在に配置されており、ナット型のコネクタを介して昇降ブラケット２８と連結されている。さらにフィードスクリューの上端には図示しないＡＣサーボモータが接続されており、このＡＣサーボモータの回転によって昇降ブラケット２８を任意に昇降動作させることができるようになっている。
【００３６】
さらに、昇降機構３０はＹ軸移動ブラケット３２（アクチュエータ）を介して幅方向移動機構３６に接続されている。幅方向移動機構３６はＹ軸移動ブラケット３２をノズル２０の幅方向、すなわちＹ軸方向に往復自在に移動させるものである。動作のために必要なガイドロッド、フィードスクリュー、ナット型コネクター、ＡＣサーボモータ等は、ケーシング内に昇降機構３０と同じように配置されている。幅方向移動機構３６は支柱３４により基台２上に固定されている。
【００３７】
これらの構成によって、ノズル２０はＺ軸とＹ軸方向に自在に移動させることができる。
【００３８】
ノズル２０は、テーブル６の往復動方向と直交する方向、つまりＹ軸方向に水平に延びているが、これを直接保持するコの字形のホルダー２２は昇降ブラケット２８内にて回転自在に支持されており、垂直面内で自在に図中の矢印方向に回転することができる。
【００３９】
このホルダ２２の上方には水平バー２４も昇降ブラケット２８に固定されている。この水平バー２４の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエータ２６が取り付けられている。このリニアアクチュエータ２６は水平バー２４の下面から突出する伸縮ロッドを有しており、これら伸縮ロッドがホルダ２２の両端部に接触することによってホルダ２２の回転角度を規制することができ、結果としてノズル２０の傾き度を任意に設定することができる。
【００４０】
さらに図１を参照すると、基台２の上面には逆Ｌ字形のセンサ支柱３８が固定されており、その先端にはテーブル６上の基材４の凸部頂上の位置（高さ）を測定する高さセンサ４０が取り付けられている。また、高さセンサ４０の隣には、基材４の隔壁間の凹部の位置を検知するカメラ７２が支柱７０に取り付けられている。図２に示すように、カメラ７２は画像処理装置７４に電気的に接続されており、隔壁間の凹部位置の変化を定量的に求めることができる。
【００４１】
さらに、テーブル６の一端には、センサーブラケット６４を介して、ノズル２０の開口部のある下端面（開口部面）のテーブル６に対する垂直方向の位置を検出するセンサー６６が取り付けられている。
【００４２】
図２に示すように、ノズル２０はそのマニホールド４１内に塗液４２が充填されており、開口部である吐出孔４４が先端面上にならんでいる。そしてこの吐出孔４４より塗液４２が吐出される。ノズル４０には供給ホース４６が接続されており、さらに吐出用電磁切換え弁４８、供給ユニット５０、吸引ホース５２、吸引用電磁切換え弁５４、塗液タンク５６へと連なっている。塗液タンク５６には塗液４２が蓄えられている。塗液４２は、赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストからなる。
【００４３】
供給ユニット５０の具体例としては、ピストン、ダイヤフラム型等の定容量ポンプ、チュービングポンプ、ギアポンプ、モーノポンプ、さらには液体を気体の圧力で押し出す圧送コントローラ等がある。供給装置コントローラ５８からの制御信号をうけて、供給ユニット５０や、各々の電磁切換え弁の動作を行なわせ、塗液タンク５６から塗液４２を吸引して、ノズル２０に塗液４２を供給することができる。塗液タンク５６から定容量ポンプへの塗液４２の吸引動作を安定化させるために、塗液タンク５６を密閉容器にして、空気、不活性ガスである窒素等の気体で圧力を付加してもよい。空気、窒素等で常に一定の圧力を付加するには、塗液タンク５６を空気、窒素等の供給装置に接続して圧力制御すればよい。圧力の大きさは０．０１〜１ＭＰａ、特に０．０２〜０．５ＭＰａが好ましい。
【００４４】
供給装置コントローラ５８はさらに、全体コントローラ６０に電気的に接続されている。この全体コントローラ６０には、モータコントローラ６２、高さセンサー４０の電気入力等、カメラ７２の画像処理装置７４からの情報等、すべての制御情報が電気的に接続されており、全体のシーケンス制御を司れるようになっている。全体コントローラ６０は、コンピュータでも、シーケンサでも、制御機能を持つものならばどのようなものでもよい。
【００４５】
またモータコントローラ６２には、テーブル６を駆動するＡＣサーボモータ１６や、昇降機構３０と幅方向移動機構３６のそれぞれのアクチュエータ７６、７８（たとえば、ＡＣサーボモータ）、さらにはテーブル６の移動位置を検出する位置センサ６８からの信号、ノズル２０の作動位置を検出するＹ、Ｚ軸の各々のリニアセンサ（図示しない）からの信号などが入力される。なお、位置センサ６８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ１６にエンコーダを組み込み、このエンコーダから出力されるパルス信号に基づき、テーブル６の位置を検出することも可能である。
【００４６】
次にこの塗布装置を使った塗布方法の基本動作について説明する。
まず塗布装置における各作動部の原点復帰が行われるとテーブル６、ノズル２０は各々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の準備位置に移動する。この時、塗液タンク５６〜ノズル２０まで塗液はすでに充満されており、吐出用電磁切換え弁４８は開、吸引用電磁切換え弁５４は閉の状態にする。そして、テーブル６の表面には図示しないリフトピンが上昇し、図示しないローダから隔壁が一定ピッチのストライプ状に形成されている基材４がリフトピン上部に載置される。
【００４７】
次にリフトピンを下降させて基材４をテーブル６の上面に載置し、図示しないアライメント装置によってテーブル６上の位置決めが行われた後に基材２を吸着する。
【００４８】
次にテーブル６はカメラ７２と、高さセンサー４０の真下に基材４の隔壁（凸部頂上）がくるまで移動し、停止する。カメラ７２はテーブル６上に位置決めされた基材４上の隔壁端部を写し出すようにあらかじめ位置調整されており、画像処理によって一番端の凹部の位置を検出し、カメラ基準点からの位置変化量ｌａを求める。一方、カメラ７２の基準点と、所定のＹ軸座標位置Ｙａにある時のホルダ２２に固定されたノズル２０の最端部に位置する吐出孔４４間の長さｌｂは、事前の調整時に測定し、情報として全体コントローラ６０に入力しているので、画像処理装置７４からカメラ基準点からの隔壁凹部の位置変化量ｌａが電送されると、ノズル２０の最端部に位置する吐出孔４４が隔壁端部の凹部の真上となるＹ軸座標値Ｙｃを計算し（例えば、Ｙｃ＝Ｙａ＋ｌｂ−ｌａ）、ノズル２０をその位置に移動させる。なお、カメラ７２は、ノズル２０やホルダ２２に取り付けても同じ機能を持たせることができる。
【００４９】
この間に高さセンサ４０は基材４の隔壁頂上部の垂直方向の位置を検知し、テーブル６上面との位置の差から基材４の隔壁頂上部の高さを算出する。この高さに、あらかじめ与えておいたノズル２０開口部〜基材４の隔壁頂上部間の間隙値を加算して、ノズル２０のＺ軸リニアセンサー上での下降すべき値を演算し、その位置にノズルを移動する。これによって、テーブル６上での隔壁頂上部位置が基材ごとに変化しても、塗布に重要なノズル２０開口部〜基材上の隔壁頂上部間の間隙を常に一定に保てるようになる。
【００５０】
次にテーブル６をノズル２０の方へ向けて動作を開始させ、ノズル２０の開口部の真下に基材４の塗布開始位置が到達する前に所定の塗布速度まで増速させておく。テーブル６の動作開始位置と塗布開始位置までの距離は塗布速度まで増速できるよう十分確保できていなければならない。
【００５１】
さらに基材４の塗布開始位置がノズル２０の開口部の真下に至るまでの所に、テーブル６の位置を検知する位置センサー６８を配置しておき、テーブル６がこの位置に達したら、供給ユニット５０の動作を開始して塗液４２のノズル２０への供給を開始する。ノズル２０開口部より吐出される塗液４２が基材４に達するには、基材〜ノズル開口部間の間隙だけ時間遅れが生じる。そのため、事前に塗液４２をノズル２０に供給することによって、基材４の塗布開始位置がノズル２０開口部の丁度真下に来たところでノズル２０から吐出された所定量の塗液４２が基板４に到達するので、ほとんど厚みむらゼロの状態で塗布を開始することができる。塗液４２の供給を開始する位置は位置センサー６８の設置場所を変えて調整することができる。この位置センサー６８の代わりに、モータあるいはフィードスクリューにエンコーダを接続したり、テーブルにリニアセンサーを付けたりすると、エンコーダやリニアセンサーの値で検知しても同様なことが可能となる。
【００５２】
塗布は、基材４の塗布終了位置がノズル２０の開口部の真下付近に来るまで行われる。すなわち、基材４はいつもテーブル６上の定められた位置に置かれているから、基材４の塗布終了位置がノズル２０の開口部の（ａ）たとえば真下にくる５ｍｍ前や、（ｂ）丁度真下になる位置に相当するテーブル６の位置に、位置センサーやそのエンコーダ値をあらかじめ設定しておき、テーブル６が（ａ）に対応する位置にきたら、全体コントローラ６０から供給装置コントローラ５８に停止指令を出して塗液４２のノズル２０への供給を停止して、（ｂ）の位置までスキージ塗工し、次いでテーブル６が（ｂ）に対応する位置にきたら、ノズル２０を上昇させて完全に塗液４２をたちきる。塗液４２が比較的高粘度の液体である場合には、単に塗液の供給を停止しただけでは、残圧によるノズル２０開口部からの塗液吐出までも瞬時に停止することは難しい。そのために、塗液の供給を停止するとと同時にノズル２０内のマニホールド４１圧力を大気圧にすると、短時間で開口部からの塗液の吐出停止が可能となるので、供給ユニットにこのような機能をもたせるか、あるいは、供給ユニットの吐出電磁切換え弁４８〜ノズル２０の間に大気開放バルブを設けるのが望ましい。
【００５３】
さて、塗布終了位置を通過しても、テーブル６は動作を続け、終点位置にきたら停止する。このとき塗布すべき部分がまだ残っている場合には、次の塗布すべき開始位置までノズルをＹ軸方向に塗布幅分（ノズルピッチ×穴数）移動して、以下テーブル６を反対方向に移動させることを除いては同じ手順で塗布を行う。１回目と同一のテーブル６の移動方向で塗布を行なうのなら、ノズル２０は次の塗布すべき開始位置までＹ軸方向に移動、テーブル６はＸ軸準備位置まで復帰させる。
【００５４】
そして塗布工程が完了したら、基材４をアンローダで移載する場所までテーブル６を移動して停止させ、基材４の吸着を解除するとともに大気開放した後に、リフトピンを上昇させて基材４をテーブル６の面から引き離し、持ち上げる。
【００５５】
このとき図示されないアンローダによって基材４の下面が保持され、次の工程に基材４を搬送する。基材４をアンローダに受け渡したら、テーブル６はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。
【００５６】
このとき、吐出用電磁切換え弁４８を閉、吸引用電磁切換え弁５４を開状態にして供給ユニット５０を動作させ、塗液タンク５６から１枚の基材の塗布に必要な量だけ塗液を供給する。
【００５７】
なお、前述の塗液塗布装置の全体構成において、高さセンサー４０としては、レーザ、超音波等を利用した非接触測定形式のもの、ダイヤルゲージ、差動トランス等を利用した接触測定形式のもの等、測定可能な原理のものならいかなるものを用いてもよい。
【００５８】
また、塗液吐出装置の開口部の凹部に対する相対位置を検知する検知手段は、基材の凹部とノズルの孔を各々別個に検知するカメラを用いた画像処理装置により構成してもよい。
【００５９】
さらにまた、前記実施態様では基材はＸ軸方向に移動し、ノズルがＹ軸、Ｚ軸方向に移動する場合での適用例について記述したが、ノズル２０と基材４が相対的に３次元的に移動できる構造、形式のものであるのなら、テーブル、ノズルの移動方向はいかなる組み合わせのものでもよい。
【００６０】
たとえば、前述の実施態様では、塗布はテーブルの移動、凹凸のピッチ方向への移動は、ノズルの移動によって行う例を示したが、塗布をノズルの移動、凹凸のピッチ方向への移動をテーブルの移動で行ってもよい。
【００６１】
さらに、本発明における基材としては、ガラス板の他、鉄板、アルミ板等、枚葉状のものならどのようなものでもよい。また、一種類の塗液を塗布する場合について詳しく言及したが、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る。
【００６２】
次に、本発明のノズル、それを用いた凹凸基材への塗液の塗布装置および方法の基本技術思想について説明する。
図３（Ａ）、（Ｂ）は、従来のノズルおよびその塗布特性例を示している。図３（Ａ）に示すノズル１０１は、複数の吐出孔１０２が一直線状に配列されたもので、矢印は塗布方向を示している。このようなノズル１０１を用いて、塗布行程を繰り返して凹凸基板（図示略）の各凹部に塗液を塗布していくが、このとき各塗布行程（各バッチ）間、とくにその境界部では、図３（Ｂ）に示すような塗布量の境界が生じ、これが明確な輝度むらとなって現れることがある。これは、ノズル１０１内におけるマニホールドから各吐出孔１０２に至るまでの圧力損失の変化（たとえば、ある勾配をもった変化）などにより、それが図３（Ｂ）に示すような塗布量のグラデーション（輝度のグラデーション）を引き起こすためである。このような各バッチ間の境界部におけるむらを抑えるためには、前述した如く、極めて高精度の吐出孔加工や、複雑な塗布量制御機構が必要であるが、現実的には限界があるとともに、それを敢えて行おうとすると著しく高価なものになる。
【００６３】
そこで本発明では、基本的に、人間の目（視覚）の特性を利用し、以下のような新規な手法を用いる。
たとえば図４（Ａ）に示す、塗液を塗布すべき凹部（溝）に対し１溝飛ばしのピッチで吐出孔１１２を配列したノズル１１１の輝度（塗布量）の特性が図４（Ｂ）に示すようなものであり、図４（Ｃ）に示す、同じく、塗液を塗布すべき凹部（溝）に対し１溝飛ばしのピッチで吐出孔１１４を配列したノズル１１３の輝度（塗布量）の特性が図４（Ｄ）に示すようなものである場合、ノズル１１１とノズル１１３を、塗布方向Ｘと直角の方向であるノズル幅方向に１溝ピッチ分ずらして塗布すると（同時塗り、２回の別塗りにかかわらず）、塗布された基材の輝度（塗布量）の特性は図５（Ｂ）に示すようになる（図５（Ａ）は、ノズル１１１とノズル１１３を１溝ピッチ分ずらして重ね合わせて塗布する場合を示している）。すなわち、互いに異なる輝度（塗布量）特性のノズル１１１とノズル１１３を用いて塗布される結果、隣接する塗布溝間では特性がでこぼこに変化し、図３（Ｂ）や図４（Ｂ）、図４（Ｄ）に示した特性に比べ、バッチ間境界部における輝度（塗布量）特性の変動が目立たなくなる。これは、人間の目が、群（複数本）で輝度（塗布量）が変わった場合は境界むらを認識できるが、１本単位で変化した場合には分解能をもたず認識できないことによる。本発明は、基本的にこの境界ぼかし効果を利用したものである。さらに、図５（Ａ）におけるノズル１１１とノズル１１３の吐出量を意図的に変えると、図５（Ｃ）に示すような特性が得られ、図５（Ｃ）に示す特性では、一層境界むらが消える。
【００６４】
また、図６（Ａ）に示すような、塗液を塗布すべき凹部（溝）に対し１溝飛ばしのピッチで吐出孔１２２を配列したノズル１２１を用いて１回目の塗布と２回目の塗布とをノズル幅方向に１溝ピッチ分ずらして行う場合についても（順次塗工）、１回目の塗布と２回目の塗布とを同じ吐出量に設定した場合には図６（Ｂ）に示すような特性となって、やはり、１、２バッチ目と３、４バッチ目との境界部での輝度（塗布量）特性の変化が目立つことになるが、図６（Ｃ）に示すように、１バッチ目の塗布と２バッチ目の塗布、３バッチ目の塗布と４バッチ目の塗布とを互いに異なる吐出量に設定すると、１、２バッチ目と３、４バッチ目との境界部での輝度（塗布量）特性の変化は目立たなくなる。
【００６５】
本発明では、基本的にこのような境界ぼかし効果を利用し、以下のような各態様で実施できる。
【００６６】
図７は、本発明の一実施態様に係るノズル２０１を示しており、（Ａ）はその縦断面図、（Ｂ）はそれと直角方向における縦断面図、（Ｃ）は吐出孔２０２が配列された底面図である。ノズル２０１には、塗液の供給口２０３とマニホールド２０４が設けられている。各吐出孔２０２は、円形の吐出孔からなり、同一の直径（開口面積）の吐出孔２０２が隣接しないように直線状に配列されている。つまり、吐出孔２０２は２種類以上（本実施態様では３種類）の吐出孔からなり、同種の吐出孔がノズル２０１の幅方向に互いに隣接しないように、少なくとも一つおきに配列されている。これにより、各隣接吐出孔における圧力損失が変わり、凹凸基材の隣り合う被塗布凹部には塗液の吐出量を変えて塗布することができる。したがって、凹凸基材に対してノズル２０１の塗布行程を繰り返す場合においても、各塗布バッチ間の境界部において輝度（塗布量）の変化を、人間の目では認識できない程度に目立たなくすることが可能になる。
【００６７】
図７（Ｃ）に示すように、両端に位置する吐出孔２０２の開口面積を変えておくことにより、バッチ間の境界部における輝度（塗布量）の変化を一層目立たなくすることができる。吐出孔２０２は、直径の異なる２種類であってもよい。
【００６８】
図８は、別の実施態様に係るノズル２１１を示している。本実施態様では、２種類以上（本実施態様では３種類）の開口面積の吐出孔２１２が、同種の吐出孔がノズル２１１の幅方向に互いに隣接しないように、少なくとも一つおきに配列されているとともに、同じ開口面積の吐出孔毎に直線状に配列されている。吐出孔径が異なれば圧力損失も異なり、塗布開始・終了位置が微妙に異なってくるので、各孔径毎の位置ずれ量を予測し、あらかじめ各孔径の吐出孔位置をずらしておくことが好ましい。吐出孔２１２は、直径の異なる２種類であってもよい。また、両端に位置する吐出孔の直径が異なることが好ましい。
【００６９】
図９（Ａ）、（Ｂ）は、さらに別の実施態様に係るノズル２２１を示している。本実施態様では、吐出孔２２２をパイプ部材２２３から構成し、同一の長さの吐出孔が互いに隣接しないように直線状に配列されたノズル２２１に構成されている。これにより、凹凸基材の、隣り合う被塗布凹部には塗液の吐出量を変えて塗布することができる。このように、吐出孔の孔長を変えることによっても、各吐出孔の圧力損失を変えて、互いに隣接する吐出孔からの吐出量を意図的に変えることができ、とくにバッチ間の境界部における輝度（塗布量）の変化を目立たなくすることができる。吐出孔２２２は、孔長の異なる２種類であってもよい。また、両端に位置する吐出孔の孔長が異なることが好ましい。
【００７０】
図１０（Ａ）、（Ｂ）は、図９の変形例に係るノズル２３１を示している。本実施態様では、吐出孔２３２をノズル２３１の構成部材に直接形成している。ノズル２３１の下面を段付き形状部２３３に形成し、各段部に合わせて吐出孔２３２を穿設することにより、各吐出孔２３２の孔長を変化させることができる。このような構成によっても吐出孔の孔長を変えることができ、各吐出孔の圧力損失を変えて、互いに隣接する吐出孔からの吐出量を意図的に変えることができ、とくにバッチ間の境界部における輝度（塗布量）の変化を目立たなくすることができる。吐出孔２３２は、孔長の異なる２種類であってもよい。また、両端に位置する吐出孔の孔長が異なることが好ましい。
【００７１】
図１１（Ａ）、（Ｂ）は、図９の別の変形例に係るノズル２４１を示している。本実施態様では、吐出孔２４２をパイプ部材２４３から構成し、同一の長さの吐出孔が互いに隣接しないように構成されているとともに、同じ孔長の吐出孔毎に直線状に配列されている。吐出孔の孔長が異なれば圧力損失も異なり、塗布開始・終了位置が微妙に異なってくるので、各孔長毎の位置ずれ量を予測し、あらかじめ各孔長の吐出孔位置をずらしておくことが好ましい。吐出孔２４２は、孔長の異なる２種類であってもよい。また、両端に位置する吐出孔の孔長が異なることが好ましい。
【００７２】
図１２（Ａ）、（Ｂ）は、図１０の変形例に係るノズル２５１を示している。本実施態様では、吐出孔２５２をノズル２５１の構成部材に直接形成している。ノズル２５１の下面を段付き形状部２５３に形成し、各段部に合わせて吐出孔２５２を穿設することにより、各吐出孔２５２の孔長を変化させることができる。そして、同一の長さの吐出孔が互いに隣接しないように構成されているとともに、同じ孔長の吐出孔毎に直線状に配列されている。吐出孔の孔長が異なれば圧力損失も異なり、塗布開始・終了位置が微妙に異なってくるので、各孔長毎の位置ずれ量を予測し、あらかじめ各孔長の吐出孔位置をずらしておくことが好ましい。吐出孔２５２は、孔長の異なる２種類であってもよい。また、両端に位置する吐出孔の孔長が異なることが好ましい。
【００７３】
以上の各ノズルは、吐出孔のピッチが、凹凸基板の凸部ピッチまたは凹部ピッチの３ｍ倍（ｍは自然数）であることが好ましい。これによって、赤、緑、青の３色の塗液を順次塗布するプラズマディスプレイパネルの製造にも容易に対応できる。
【００７４】
図１３は、本発明の一実施態様に係る凹凸基材への塗液の塗布方法を示している。本実施態様では、ノズル２６１には、凹凸基材２６３の凸部または凹部ピッチの６倍のピッチで吐出孔２６２が設けられており、ノズル２６１の１個を用いて、まず所定塗布領域に対し１バッチ目が塗布された後、破線で示すようにそのノズル２６１が幅方向に凹凸基材２６３の凸部または凹部ピッチの３倍のピッチ分ずらされて２バッチ目の塗布が行われる。１バッチ目と２バッチ目の吐出量を変えることにより、被塗布凹部（凹凸基材２６３の３つおきの凹部）の互いに隣接する凹部には、互いに異なる塗布量で塗布されることになり、とくにバッチ間（１、２バッチ目と３、４バッチ目との間）の境界部における輝度（塗布量）の変化を目立たなくすることができる。吐出量を変える方法としては、たとえばバッチ間で吐出圧力を変える方法がある。
【００７５】
図１４は、図１３の変形例に係る凹凸基材への塗液の塗布方法を示している。本実施態様では、凹凸基材２７３の凸部または凹部ピッチの６倍のピッチで吐出孔２７２が設けられたノズルがノズル２７１ａ、２７１ｂと２個配されており、各ノズル２７１ａ、２７１ｂからの塗液が実質的に同時に塗布される。ノズル２７１ａとノズル２７１ｂはノズル幅方向に吐出孔が凹凸基材２７３の凸部または凹部ピッチの３倍のピッチ分ずらされており、それぞれのノズルの個体差で塗布量を変えることができるようになっている。各ノズル２７１ａ、２７１ｂは、独立に制御（移動、塗布）できるものであってもよく、凸部または凹部ピッチの３倍ずらして連結し、一緒に移動するものでもよい。このとき、塗布制御（塗布タイミング等）は別々に制御することが好ましい。また、各ノズルの相対位置を微調整できる手段を有していてもよい。さらに、それぞれのノズルは、吐出孔の開口面積や孔長を変えてもよい。
【００７６】
図１５は、本発明の別の実施態様に係る凹凸基材への塗液の塗布方法を示している。本実施態様では、ノズル２８１の吐出孔２８２のピッチを、吐出孔２８２の配列方向中央部においては凹凸基材２８３の凸部または凹部ピッチの３倍とし、両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔のピッチのみを、凸部または凹部ピッチの６倍（１凹部を飛ばす）としたノズル２８１に構成している。
【００７７】
図１５に示すように、１回目のバッチでは実線で示す位置にて塗布し、次の２回目のバッチでは破線で示す位置にて塗布して、順次塗工時に、１回目塗布時に塗布しなかった最終孔とその内側の吐出孔の間の凹部に、２回目塗布時の第１孔で塗布する。これにより、順次塗工時に発生するバッチ間での境界むらが解消される。
【００７８】
図１６は、図１５の変形例に係る凹凸基材への塗液の塗布方法を示している。本実施態様では、ノズル２９１の吐出孔２９２のピッチを、吐出孔２９２の配列方向中央部においては凹凸基材２９３の凸部または凹部ピッチの３倍とし、両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間、さらにその内側に位置する吐出孔との間のピッチのみを、凸部または凹部ピッチの６倍（それぞれ１凹部を飛ばす）としたノズル２９１に構成している。
【００７９】
図１６に示すように、１回目のバッチでは実線で示す位置にて塗布し、次の２回目のバッチでは破線で示す位置にて塗布して、順次塗工時に、１回目塗布時に塗布しなかった端部側の２つの凹部に、２回目塗布時の第１孔および第２孔で塗布する。これにより、順次塗工時に発生するバッチ間での境界むらが解消される。このように、ノズルに配列された吐出孔の総数が多い場合には、端部における凹部飛ばしの部位を拡大することができる。この端部における凹部飛ばしの部位は、少なくとも両端に位置する吐出孔とその内側に位置する吐出孔との間に設ければよい。
【００８０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のノズル並びに凹凸基材への塗液の塗布装置および方法によれば、複数の吐出孔から吐出され塗布される塗液の、とくにバッチ間の境界部における目立つ塗布むらを解消でき、見た目の塗布量、輝度のばらつきを小さくして、塗布品質を向上することができるとともに、安価に長時間にわたって安定な塗布が可能となる。そして、凹凸基材の各凹部への塗布量ばらつきを小さくするために、ノズルの吐出孔の孔径精度あるいは孔長精度を極限まで突き詰める必要がないので、ノズルを安価に製作できる。
【００８１】
本発明のプラズマディスプレイの製造装置および方法によれば、上記凹凸基材への塗液の塗布装置および方法を使用しているので、品質の高いプラズマディスプレイパネルを、高い生産性で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る塗液の塗布装置の全体斜視図である。
【図２】図１の装置のテーブルとノズル周りの構成を示す模式図である。
【図３】従来のノズルの特性を示す説明図であって、（Ａ）はノズルの概略構成図、（Ｂ）はその塗布特性図である。
【図４】本発明のノズルの特性を説明するための説明図であって、（Ａ）はノズルの概略構成図、（Ｂ）はその塗布特性図、（Ｃ）は別のノズルの概略構成図、（Ｄ）はその塗布特性図である。
【図５】本発明のノズルの特性を説明するための説明図であって、（Ａ）はノズルの配置を示す概略構成図、（Ｂ）はその塗布特性図、（Ｃ）は別の塗布特性図である。
【図６】本発明のノズルの特性を説明するための説明図であって、（Ａ）はノズルの概略構成図、（Ｂ）はその塗布特性図、（Ｃ）は別の塗布特性図である。
【図７】本発明の一実施態様に係るノズルの概略構成図で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は（Ａ）と直角方向における縦断面図、（Ｃ）は底面図である。
【図８】本発明の別の実施態様に係るノズルの底面図である。
【図９】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略構成図で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１０】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略構成図で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１１】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略構成図で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１２】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略構成図で、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）は底面図である。
【図１３】本発明の一実施態様に係る塗液の塗布方法を示す、ノズルと凹凸基板の平面図である。
【図１４】本発明の別の実施態様に係る塗液の塗布方法を示す、ノズルと凹凸基板の平面図である。
【図１５】本発明のさらに別の実施態様に係る塗液の塗布方法を示す、ノズルと凹凸基板の平面図である。
【図１６】本発明のさらに別の実施態様に係る塗液の塗布方法を示す、ノズルと凹凸基板の平面図である。
【符号の説明】
２  基台
４  基材
６  テーブル
８  ガイド溝レール
１０  フィードスクリュー
１６  ＡＣサーボモータ
２０  ノズル
２６  リニアアクチュエータ
３０  昇降機構
３６  幅方向移動機構
４０  高さセンサー
４２  塗液
４４  吐出孔
５０  供給ユニット
５６  塗液タンク
５８  供給装置コントローラ
６０  全体コントローラ
６６  センサー
７２  カメラ
２０１、２１１、２２１、２３１、２４１、２５１、２６１、２７１ａ、２７１ｂ、２８１、２９１  ノズル
２０２、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２、２６２、２７２、２８２、２９２  吐出孔
２０３  塗液供給口
２０４  マニホールド
【図１】
0003669551.tif 000002
【図２】
0003669551.tif 000003
【図３】
0003669551.tif 000004
【図４】
0003669551.tif 000005
【図５】
0003669551.tif 000006
【図６】
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【図７】
0003669551.tif 000008
【図８】
0003669551.tif 000009
【図９】
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【図１０】
0003669551.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0003669551.tif 000013
【図１３】
0003669551.tif 000014
【図１４】
0003669551.tif 000015
【図１５】
0003669551.tif 000016
【図１６】
0003669551.tif 000017