(57)【要約】【課題】吐出開始時において吐出口内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行う。【解決手段】光硬化性を有するリブ形成材料を吐出する吐出口４２２を基板９に沿って基板９に対して相対的に移動することにより、基板９上にリブを形成する際に、リブ形成材料の吐出開始時において、遮蔽部材４５１が光照射部４３からの出射光の部分的な遮蔽を行うことにより、出射光の基板９上における照射領域の吐出口４２２側のエッジが吐出口４２２から離れて配置され、リブ形成材料の吐出開始時から微小時間経過後には、遮蔽部材４５１を移動することにより出射光の部分的な遮蔽が解除される。これにより、吐出開始時において吐出口４２２内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことができる。【選択図】図２
2008010309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にリブを形成するリブ形成装置であって、
基板が載置されるステージと、
基板の前記ステージとは反対側の主面上に光硬化性を有するリブ形成材料を吐出口から吐出する吐出部と、
前記基板上に吐出されたリブ形成材料に光を照射する光照射部と、
前記吐出口からリブ形成材料が吐出される間に、前記吐出部および前記光照射部を前記基板に沿う移動方向に前記吐出部を先行させつつ前記基板に対して相対的に移動することにより、前記移動方向に伸びるリブを形成する移動機構と、
前記光照射部からの光の前記基板上における照射領域の前記吐出口側のエッジを、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する照射領域変更部と、
を備えることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のリブ形成装置であって、
前記光照射部が、前記吐出部に対して相対的に固定された前記基板上の領域に向けて出射光を出射し、
前記照射領域変更部が、
前記出射光を前記吐出部側にて部分的に遮蔽する遮蔽部材と、
前記吐出開始時に前記遮蔽部材により前記出射光の部分的な遮蔽を行い、前記吐出開始時から前記微小時間経過後に前記遮蔽部材を移動して前記遮蔽を解除する遮蔽位置変更機構と、
を備えることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載のリブ形成装置であって、
前記遮蔽部材により前記出射光の部分的な遮蔽を行う際の前記基板上の前記照射領域の前記移動方向に関する幅が、前記遮蔽を解除した状態における前記照射領域の前記幅の５０パーセント以上であることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のリブ形成装置であって、
前記吐出部が、前記基板の前記主面に向かうとともに前記主面に対して傾斜する吐出方向に前記吐出口から前記リブ形成材料を吐出し、前記吐出口の全体または大部分が形成される前記吐出部の開口面が、その法線が吐出側にて前記基板と交差するように傾斜していることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項５】
請求項４に記載のリブ形成装置であって、
前記照射領域の前記吐出口側の前記エッジが、前記吐出開始時から前記微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する距離が、前記主面の法線方向に関する前記吐出口の高さの２０パーセント以上６０パーセント以下であることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項６】
請求項４または５に記載のリブ形成装置であって、
前記リブにおいて、前記移動方向に垂直な断面の幅が２００マイクロメートル以下であり、アスペクト比が２以上であることを特徴とするリブ形成装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のリブ形成装置であって、
前記照射領域変更部が、前記照射領域の前記吐出口側の前記エッジを、吐出終了時よりも所定の微小時間だけ前に前記吐出口とは反対側へと移動することを特徴とするリブ形成装置。
【請求項８】
基板上にリブを形成するリブ形成方法であって、
ａ）基板をステージ上に載置する工程と、
ｂ）前記基板の前記ステージとは反対側の主面上に光硬化性を有するリブ形成材料を吐出口から吐出する吐出部、および、前記基板上に吐出されたリブ形成材料に光を照射する光照射部を、前記吐出口からリブ形成材料が吐出される間に、前記基板に沿う移動方向に前記吐出部を先行させつつ前記基板に対して相対的に移動することにより、前記移動方向に伸びるリブを形成する工程と、
を備え、
前記ｂ）工程が、前記光照射部からの光の前記基板上における照射領域の前記吐出口側のエッジを、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する工程を備えることを特徴とするリブ形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上にリブを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、プラズマ表示装置等の平面表示装置に用いられるガラスの基板上にリブを形成する様々な手法が知られており、例えば、特許文献１では、ペースト状のリブ形成材料を基板上に吐出する吐出部、および、基板上に吐出されたリブ形成材料に紫外線を照射する光照射部を基板の主面に沿って基板に対して相対的に移動することにより、基板上にリブを形成するリブ形成装置が提案されている。
【０００３】
また、特許文献２の段落００３８では、このようなリブ形成装置において、光照射部からの光が吐出口へと入射することを防止する遮光部材を吐出部に取り付けることにより、吐出口内のリブ形成材料が硬化して吐出部が詰まることを防止する手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００２−１８４３０３号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４０６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、リブ形成装置において、高精度な断面形状を有するリブを基板上に形成するには、吐出口から吐出された直後のリブ形成材料に光照射部からの光が照射されることが好ましい。また、吐出口からリブ形成材料が連続して吐出されている状態では、吐出口近傍に光が照射されたとしても、吐出途上のリブ形成材料により吐出口内へと向かう光（例えば、基板における反射光）がある程度遮蔽されるため（あるいは、吐出口内のリブ形成材料が硬化する前に吐出されるため）、吐出口内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことができる。しかしながら、リブ形成材料の吐出開始前に吐出口近傍に光が照射されると、光が吐出口内へと入射して吐出口内のリブ形成材料が硬化してしまい、吐出部が詰まってリブ形成材料の吐出に不具合が生じてしまう。仮に、吐出口からのリブ形成材料の吐出と、光照射部からの光の出射とを同時に開始したとしても、吐出開始時に吐出口内のリブ形成材料が硬化してしまう場合がある。
【０００５】
リブ形成材料の吐出開始時には光照射部からの光の出射を停止し、所定時間経過後に光の出射を開始して、吐出開始時における吐出口内のリブ形成材料の硬化を回避することも考えられるが、吐出直後に光が照射されなかったリブ形成材料は重力により形が崩れて広がってしまい（基板の主面の状態によっては表面張力により丸まってしまい）、端部近傍においてリブの形状が大きく乱れてしまう。また、一旦、形状が乱れた部分は、通常、移動方向に長く連続してしまうため、基板において表示装置として利用することができない部分が大きくなってしまう。近年、平面表示装置の種類によっては、アスペクト比が高いリブが必要となってきており、この場合、リブの端部近傍における形状の乱れは特に顕著となってしまう。
【０００６】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、吐出開始時において吐出口内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、基板上にリブを形成するリブ形成装置であって、基板が載置されるステージと、基板の前記ステージとは反対側の主面上に光硬化性を有するリブ形成材料を吐出口から吐出する吐出部と、前記基板上に吐出されたリブ形成材料に光を照射する光照射部と、前記吐出口からリブ形成材料が吐出される間に、前記吐出部および前記光照射部を前記基板に沿う移動方向に前記吐出部を先行させつつ前記基板に対して相対的に移動することにより、前記移動方向に伸びるリブを形成する移動機構と、前記光照射部からの光の前記基板上における照射領域の前記吐出口側のエッジを、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する照射領域変更部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のリブ形成装置であって、前記光照射部が、前記吐出部に対して相対的に固定された前記基板上の領域に向けて出射光を出射し、前記照射領域変更部が、前記出射光を前記吐出部側にて部分的に遮蔽する遮蔽部材と、前記吐出開始時に前記遮蔽部材により前記出射光の部分的な遮蔽を行い、前記吐出開始時から前記微小時間経過後に前記遮蔽部材を移動して前記遮蔽を解除する遮蔽位置変更機構とを備える。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のリブ形成装置であって、前記遮蔽部材により前記出射光の部分的な遮蔽を行う際の前記基板上の前記照射領域の前記移動方向に関する幅が、前記遮蔽を解除した状態における前記照射領域の前記幅の５０パーセント以上である。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載のリブ形成装置であって、前記吐出部が、前記基板の前記主面に向かうとともに前記主面に対して傾斜する吐出方向に前記吐出口から前記リブ形成材料を吐出し、前記吐出口の全体または大部分が形成される前記吐出部の開口面が、その法線が吐出側にて前記基板と交差するように傾斜している。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のリブ形成装置であって、前記照射領域の前記吐出口側の前記エッジが、前記吐出開始時から前記微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する距離が、前記主面の法線方向に関する前記吐出口の高さの２０パーセント以上６０パーセント以下である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載のリブ形成装置であって、前記リブにおいて、前記移動方向に垂直な断面の幅が２００マイクロメートル以下であり、アスペクト比が２以上である。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載のリブ形成装置であって、前記照射領域変更部が、前記照射領域の前記吐出口側の前記エッジを、吐出終了時よりも所定の微小時間だけ前に前記吐出口とは反対側へと移動する。
【００１４】
請求項８に記載の発明は、基板上にリブを形成するリブ形成方法であって、ａ）基板をステージ上に載置する工程と、ｂ）前記基板の前記ステージとは反対側の主面上に光硬化性を有するリブ形成材料を吐出口から吐出する吐出部、および、前記基板上に吐出されたリブ形成材料に光を照射する光照射部を、前記吐出口からリブ形成材料が吐出される間に、前記基板に沿う移動方向に前記吐出部を先行させつつ前記基板に対して相対的に移動することにより、前記移動方向に伸びるリブを形成する工程とを備え、前記ｂ）工程が、前記光照射部からの光の前記基板上における照射領域の前記吐出口側のエッジを、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間経過後に前記吐出口側へと移動する工程を備える。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１ないし８の発明では、吐出開始時において吐出口内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことができる。
【００１６】
また、請求項２の発明では、照射領域の吐出口側のエッジの位置を容易に変更することができ、請求項３の発明では、光照射部からの出射光の部分的な遮蔽が行われる状態においても、リブ形成材料をある程度適切に硬化させることができる。
【００１７】
また、請求項４の発明では、アスペクト比の高い状態でリブ形成材料を安定して吐出することができ、請求項７の発明では、吐出終了直前において吐出口内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
図１はリブ形成装置１の構成を示す図である。リブ形成装置１は、プラズマ表示装置や電界放出表示装置（Field Emission Display）等の平面表示装置用のガラス基板（以下、「基板」という。）９上にリブ（平面表示装置の種類によっては、スペーサとも呼ばれる。）のパターンを形成する装置であり、リブが形成された基板９は他の工程を介して平面表示装置の組立部品であるパネルとなる。
【００１９】
リブ形成装置１では、基台１１上にステージ移動機構２が設けられ、ステージ移動機構２により基板９を保持するステージ２０が図１中に示すＸ方向に移動可能とされる。基台１１にはステージ２０を跨ぐようにしてフレーム１２が固定され、フレーム１２にはヘッド移動機構３を介してヘッド部４が取り付けられる。
【００２０】
ステージ移動機構２は、モータ２１にボールねじ２２が接続され、さらに、ステージ２０に固定されたナット２３がボールねじ２２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ２２の上方にはガイドレール２４が固定され、モータ２１が回転すると、ナット２３とともにステージ２０がガイドレール２４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する（すなわち、ヘッド部４が基板９に対して相対的に主走査する。）。
【００２１】
ヘッド移動機構３はフレーム１２に支持されたモータ３１、モータ３１の回転軸に接続されたボールねじ３２、および、ボールねじ３２に取り付けられたナット３３を有し、モータ３１が回転することによりナット３３が図１中のＹ方向に移動する。ナット３３にはヘッド部４のベース４０が取り付けられ、これにより、ヘッド部４がＹ方向に移動（副走査）可能とされる。ベース４０はフレーム１２に固定されたガイドレール３４に接続され、ガイドレール３４により滑らかに案内される。
【００２２】
ヘッド部４は、基板９のステージ２０とは反対側の主面上にペースト状のリブ形成材料を吐出する吐出部４２、および、基板９に向けて紫外線を出射する光照射部４３を有し、吐出部４２および光照射部４３はベース４０に固定される昇降機構４１の下部に取り付けられる。リブ形成材料は、紫外線により硬化（架橋反応）が開始する光開始剤や、バインダである樹脂、さらには、ガラスの粉体である低軟化点ガラスフリットを含む。吐出部４２の下面には、Ｙ方向に配列された複数の吐出口を有するノズル４２１が着脱可能に取り付けられる。吐出部４２には逆止弁４４１を有する供給管４４２が取り付けられ、供給管４４２は分岐しており、一方がポンプ４４３に接続され、他方が制御弁４４４を介してリブ形成材料を貯溜するタンク４４５に接続される。
【００２３】
光照射部４３は光ファイバ４３１を介して紫外線を発生する光源ユニット４３２に接続され、吐出部４２の（−Ｘ）側において基板９上に紫外線（以下、「出射光」という。）を出射する。後述するように、リブ形成の際には、吐出部４２および光照射部４３は一体的に基板９に対して相対移動し、さらに、吐出部４２に対して相対的に固定された基板９上の領域に向けて光照射部４３から出射光が照射されるため、光照射部４３からの出射光により、基板９上に吐出されたリブ形成材料を硬化させることが可能となっている。
【００２４】
図２はノズル４２１の先端近傍を拡大して示す図である。図２に示すように、ノズル４２１において各吐出口４２２へと連続する流路４２３（図２では、１つの吐出口４２２および１つの流路４２３のみに符号を付している。後述する図４ないし図６、図９、図１１並びに図１２において同様。）は、ＺＸ平面に平行かつＺ方向に対して傾斜した方向（例えば、４５度だけ傾斜した方向）に伸びている。これにより、基板９の主面９１に向かうとともに主面９１に対して傾斜する吐出方向に吐出口４２２からリブ形成材料８１が吐出される。また、ノズル４２１の開口面４２４（ノズル４２１の先端における複数の吐出口４２２を含む面）も、同様にその法線がＺＸ平面に平行かつＺ方向に対して傾斜している。ノズル４２１の図２中の（−Ｚ）側の部位には、基板９の主面９１に平行な対向面４２５が形成され、リブ形成装置１では、必要に応じて昇降機構４１がノズル４２１をＺ方向に移動することにより、リブの形成時におけるノズル４２１の対向面４２５と基板９の主面９１との間の間隙がほぼ一定の微小な幅にて保たれ、ノズル４２１が常時、基板９の主面９１に近接した状態とされる。ノズル４２１では、基板９の主面９１の法線方向（Ｚ方向）に関する吐出口４２２の高さＨ１は４ミリメートル（ｍｍ）とされる。
【００２５】
図２に示すように、光照射部４３は、光軸が基板９の主面９１に垂直となるようにしてノズル４２１に近接して配置され、ノズル４２１の光照射部４３側には、光照射部４３からの出射光の基板９上における照射領域の形状を変更する照射領域変更部４５が設けられる。照射領域変更部４５は、Ｙ方向に長い板状の遮蔽部材４５１を有し、遮蔽部材４５１は支持部材４５２を介してＹ方向に沿って伸びる軸部材４５３に固定される。軸部材４５３の（＋Ｙ）側の端部はモータおよび減速機を有するモータ部４５４に接続され、モータ部４５４が軸部材４５３を所定の回転角（例えば、９０度）だけ回動することにより、遮蔽部材４５１の姿勢が直立した状態（図２中に実線にて示す。）と、水平に（基板９の主面９１にほぼ平行に）倒れた状態（図２中に二点鎖線にて示す。）との間で切り替えられる。
【００２６】
遮蔽部材４５１が水平に倒れた状態では、光照射部４３からの出射光が遮蔽部材４５１により吐出部４２側にて部分的に遮蔽され、遮蔽部材４５１が直立した状態では、遮蔽部材４５１による出射光の遮蔽が解除される。遮蔽部材４５１が水平に倒れた状態において、遮蔽部材４５１のＸ方向の長さは、例えば２〜３ｍｍとされ、遮蔽部材４５１は基板９の主面９１から高さ１０〜１５ｍｍの位置に配置される。なお、照射領域変更部４５では、遮蔽部材４５１の姿勢を短時間で（例えば、１００ｍ秒で）切り替えることが可能である。
【００２７】
実際には、遮蔽部材４５１が直立した状態であっても、その出射位置が吐出口４２２よりも上方に配置される光照射部４３からの出射光は、吐出口４２２の（＋Ｚ）側かつ（−Ｘ）側におけるノズル４２１の部位４２６（以下、「庇部４２６」という。）にて部分的に遮蔽される。遮蔽部材４５１が直立した状態において、出射光の主面９１上における照射領域のＸ方向の幅（図２（並びに、後述の図４ないし図６）中にて符号Ａ１を付す矢印にて示す幅）は、例えば７ｍｍ（通常、５〜１０ｍｍ）とされ、仮に、ノズル４２１の庇部４２６が省略される場合には、照射領域のＸ方向の幅（図２中にて符号Ａ２を付す矢印にて示す幅）は、幅Ａ１に比べて僅かに（例えば、１ｍｍだけ）広くなる。
【００２８】
図１に示すように、ステージ移動機構２のモータ２１、ポンプ４４３、制御弁４４４、光源ユニット４３２、ヘッド移動機構３のモータ３１、並びに、ヘッド部４の昇降機構４１およびモータ部４５４（図２参照）は制御部６に接続され、これらの構成が制御部６により制御されることにより、リブ形成装置１による基板９上へのリブの形成が行われる。
【００２９】
次に、リブ形成装置１がリブを形成する動作について説明を行う。図３はリブ形成装置１が基板９上にリブを形成する動作の流れを示す図である。図１のリブ形成装置１では、外部の搬送機構により基板９が搬入されてステージ２０上に載置されると（ステップＳ１１）、ステージ移動機構２およびヘッド移動機構３により光照射部４３および吐出部４２が基板９に対して所定の初期位置に配置され、光照射部４３から出射光の出射が開始される（ステップＳ１２）。このとき、図４に示すように、モータ部４５４により遮蔽部材４５１が水平に倒れた状態とされており、基板９上における照射領域（図４において、基板９上における照射領域のＸ方向の範囲を符号Ａ３を付す矢印にて示している。）の吐出口４２２側のエッジ（以下、「照射領域の先行エッジ」という。）が図４中に符号Ｐ１にて示す位置となり、この状態では、光照射部４３からの出射光の基板９の主面９１（およびステージ２０の載置面（上面））における反射光（正反射光および乱反射光）は、吐出口４２２にはほとんど到達しない。
【００３０】
出射光の出射が開始されると直ぐに、制御部６がステージ移動機構２のモータ２１を駆動制御して、吐出部４２の下方にてステージ２０を（−Ｘ）方向に移動することにより、吐出部４２および光照射部４３が吐出部４２を先行させつつ基板９に対して（＋Ｘ）方向（以下、「移動方向」とも呼ぶ。）に相対移動を開始し、光照射部４３からの出射光の基板９上における照射領域も移動方向に基板９に対して相対的に移動する（ステップＳ１３）。
【００３１】
また、基板９の移動開始とほぼ同時に（正確には僅かに遅れて）、吐出部４２からのリブ形成材料の吐出が開始される（ステップＳ１４）。吐出部４２からのリブ形成材料の吐出は、図１に示す逆止弁４４１、ポンプ４４３および制御弁４４４により行われる。まず、制御部６の制御により制御弁４４４が開放された状態でポンプ４４３が吸引動作を行う。このとき、逆止弁４４１によりリブ形成材料の逆流が阻止されるため、タンク４４５からポンプ４４３へとリブ形成材料が引き込まれる。次に、制御弁４４４が閉じられ、ポンプ４４３が押出動作を行う。これにより、吐出部４２から連続的にリブ形成材料が吐出される。
【００３２】
リブ形成材料の吐出開始直後では、図５に示すように、吐出口４２２から吐出された直後のリブ形成材料８１は、遮蔽部材４５１の下方にて光照射部４３からの出射光が直接照射されない状態であっても、照射領域の先行エッジの位置Ｐ１の近傍では、出射光の基板９等における反射光の影響を受ける。したがって、基板９上におけるリブ形成材料８１のＹＺ平面に平行な断面形状が、（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向を向いて見た場合の吐出口４２２の形状（以下、「吐出口形状」という。）から大幅に変化する前に、リブ形成材料８１が硬化を開始する。そして、図６に示すように、基板９上のリブ形成材料８１の（−Ｘ）側の部位が、照射領域の先行エッジの位置Ｐ１よりも（−Ｘ）側に到達すると、リブ形成材料８１の当該部位では、出射光が直接照射されることにより硬化がさらに進行する。これにより、基板９上のリブ形成材料８１の（−Ｘ）側の部位（すなわち、リブの端部）では、そのＹＺ平面に平行な断面形状が、図７に示すように縦横比が大きい山形となる。なお、図４ないし図６に示す状態において、出射光の基板９上における照射領域のＸ方向の幅Ａ３は例えば５ｍｍとされる。
【００３３】
リブ形成装置１では、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間（例えば、０．３秒以上１秒以下の時間）経過後に、図６のモータ部４５４を駆動させることにより、遮蔽部材４５１が直立して遮蔽部材４５１による出射光の遮蔽が解除される（ステップＳ１５）。これにより、基板９上の照射領域の先行エッジが、図６中に符号Ａ４を付す矢印にて示す距離（例えば、約２ｍｍ）だけ吐出口４２２側へとノズル４２１に対して相対的に移動し（すなわち、吐出口４２２に近づいて図２中に符号Ｐ２を付して示す位置となり）、照射領域が吐出口４２２側へと広がって照射領域のＸ方向の幅が矢印Ａ１にて示す範囲となる。遮蔽部材４５１による出射光の遮蔽が解除されると（図２参照）、吐出口４２２の近傍にて、基板９上に吐出された直後のリブ形成材料８１に出射光が照射され、吐出口形状に近似した断面形状を保ったまま基板９上のリブ形成材料８１が硬化する。吐出口４２２からリブ形成材料８１が連続して吐出されている状態では、吐出口４２２近傍に出射光が照射されていても、吐出途上のリブ形成材料８１により、吐出口４２２内へと向かう光（出射光の基板９、ステージ２０あるいはリブの表面における反射光）がある程度遮蔽されるため、吐出口４２２内のリブ形成材料８１が硬化してリブ形成材料８１の吐出に不具合が生じることはない。
【００３４】
図２に示すように、遮蔽部材４５１が直立した状態にて、各吐出口４２２からリブ形成材料８１を吐出しつつ、複数の吐出口４２２がリブ形成材料８１の吐出側とは反対の方向（すなわち、（＋Ｘ）方向）に主面９１に沿って基板９に対して相対的に連続して移動することにより、各吐出口４２２から吐出されたリブ形成材料８１が基板９上に順次付着し、ノズル４２１の相対的な移動方向に伸びる高精細なリブが形成される。このとき、リブ形成装置１では、ノズル４２１の開口面４２４が、その法線が吐出側（（−Ｘ）側）にて基板９の主面９１と交差するように傾斜していることにより、リブのＹＺ平面に平行な各断面では、（−Ｚ）側から（＋Ｚ）側に向かってリブ形成材料を積み重ねるようにしてリブの各部位が形成されることとなる。このように、アスペクト比の高い状態で吐出口４２２からリブ形成材料が安定して吐出されることにより、高アスペクト比のリブが基板９上に形成される。
【００３５】
図８は、形成途上のリブ８のＹＺ平面に平行な断面を示す図である。図８に示すリブ８では、Ｙ方向の幅は１００マイクロメートル（μｍ）、Ｚ方向の高さは４０００μｍ（すなわち、アスペクト比が４０）となっている。実際には、基板９上には吐出部４２における吐出口４２２の個数と同じ多数のリブ８が、Ｙ方向に広範囲に亘って吐出口４２２と同じピッチにて並んでいる。
【００３６】
リブ形成材料の吐出が続けられ、基板９上のリブ形成の終点がノズル４２１の近傍へと達すると、モータ部４５４により遮蔽部材４５１が水平に倒れた状態とされ（図６参照）、照射領域の先行エッジが吐出口４２２とは反対側へとノズル４２１に対して相対的に移動する（ステップＳ１６）。この状態においても、照射領域の先行エッジ近傍のリブ形成材料８１は、出射光の基板９における反射光の影響を受けるため、リブ形成材料８１の断面形状が吐出口形状から大幅に変化する前に硬化が開始され、リブの対応する部位の断面形状が縦横比が大きい山形となる（図７参照）。照射領域の先行エッジの移動から微小時間経過した後に、リブ形成の終点がノズル４２１の真下へと到達し、リブ形成材料の吐出が停止される（ステップＳ１７）。その後、終点近傍のリブ形成材料の硬化をさらに進行させるために基板９が僅かな距離だけさらに移動した後停止し（ステップＳ１８）、光照射部４３からの出射光の出射も停止される（ステップＳ１９）。これにより、基板９上におけるリブの形成が完了する。なお、リブ形成装置１では、ヘッド部４をＹ方向に所定の距離だけ移動し、基板９も元の位置へと移動した後、上記ステップＳ１２〜Ｓ１９を繰り返すことにより、Ｙ方向に関して基板９上の全体に亘って多数のリブを形成することも可能である。
【００３７】
以上の工程にて形成されたリブは他の工程において焼成され、リブ形成材料中の樹脂分が除去されるとともに、低軟化点ガラスフリットが融着する。そして、適宜、他の必要な工程を経て平面表示装置の組立部品であるパネルが完成する。
【００３８】
以上に説明したように、図１のリブ形成装置１では、光硬化性を有するリブ形成材料が吐出部４２の吐出口４２２から吐出される間に、光照射部４３から出射光を出射しつつ、吐出部４２および光照射部４３を基板９に沿う移動方向に基板９に対して相対的に移動することにより、当該移動方向に伸びるリブが形成される。
【００３９】
ここで、照射領域変更部４５が省略された比較例のリブ形成装置におけるリブの形成について述べる。図９は、比較例のリブ形成装置のノズル９２３の先端近傍を拡大して示す図であり、図１０は、基板上に形成されるリブを示す平面図である。比較例のリブ形成装置における吐出口９２１が図１０中に符号Ｒ１を付すＸ方向の位置に到達した際に吐出口９２１からのリブ形成材料の吐出と、光照射部９２２からの光の出射とを同時に開始する場合には、理想的には、図１０の上段に示すように基板上のリブ形成材料がだれてしまうことが防止されるが（すなわち、リブ９３１の端部の断面形状が吐出口形状に近似したものとなるが）、実際には、リブ形成材料の吐出開始時に吐出口９２１近傍に光が照射され、吐出口９２１内のリブ形成材料が硬化してノズル９２３が詰まってしまう。また、吐出口９２１の位置Ｒ１の通過時（リブ形成材料の吐出開始時）には光照射部９２２からの光の出射を開始せず、吐出口９２１が図１０中に符号Ｒ２を付すＸ方向の位置に到達した際に光照射部９２２からの光の出射を開始して、吐出開始時における吐出口９２１内のリブ形成材料の硬化を回避する場合には、図１０の中段に示すように、吐出直後に光照射部９２２からの光が全く照射されなかったリブ形成材料は重力により形が崩れてしまい（図１０中の符号Ｒ３を付すＸ方向の位置までリブ形成材料が広がってしまい）、リブ９３２の端部近傍において形状が大きく乱れてしまう。例えば、基板の移動速度が毎秒１０ｍｍであり、リブ形成材料の吐出開始後、光照射部９２２からの光の出射を開始するまでの時間が５００ｍ秒である場合には、基板においてリブの形状が大きく乱れた領域は、基板の移動方向（Ｘ方向）に関して５ｍｍ以上にも及んでしまう。実際には、基板に垂直な方向に関して吐出口が長いほどリブ形成材料が広範囲に広がってしまうため、この場合、基板において表示装置として利用することができない領域はさらに広がってしまう。
【００４０】
これに対し、図１のリブ形成装置１では、リブ形成材料の吐出開始時において、遮蔽部材４５１が光照射部４３からの出射光の部分的な遮蔽を行って出射光の基板９上における照射領域の先行エッジを吐出口４２２から離れた位置に配置することにより、出射光の基板９等における反射光により吐出口４２２内のリブ形成材料が硬化してリブ形成材料の吐出に不具合が生じることを防止しつつリブの端部近傍における形状の乱れを抑制することができる。また、リブ形成材料の吐出開始時から所定の微小時間経過後には、遮蔽部材４５１を移動して遮蔽部材４５１による出射光の部分的な遮蔽を解除して照射領域の先行エッジを吐出口４２２側へと移動することにより、照射領域の先行エッジが吐出口４２２近傍に配置される。これにより、吐出直後のリブ形成材料に出射光を直接照射して、高アスペクト比のリブの連続形成を安定して行うことができる。
【００４１】
なお、図１０の下段では、リブ形成装置１において、吐出口４２２が図１０中に符号Ｒ４を付すＸ方向の位置に到達した際に光照射部４３からの出射光の出射が開始され、吐出口４２２が位置Ｒ１に到達した際にリブ形成材料の吐出が開始され、位置Ｒ２に到達した際に遮蔽部材４５１による出射光の遮蔽が解除される場合に、基板９上に形成されるリブ８を抽象的に示しており、リブ８では、比較例のリブ９３２に比べて端部近傍における形状の乱れが抑制されている。
【００４２】
また、図３のリブ形成動作では、照射領域変更部４５が、リブ形成材料の吐出終了時よりも所定の微小時間（例えば、０．３秒以上１秒以下の時間）だけ前に照射領域の先行エッジを吐出口４２２とは反対側へと移動することにより、吐出終了直前において吐出口４２２内のリブ形成材料が硬化して、次のリブ形成材料の吐出にて不具合が生じることを防止することができる。以上のように、リブ形成装置１では、リブ形成材料の吐出開始時および吐出終了時に吐出口４２２近傍への出射光の照射が防止されるため、出射光が吐出口４２２のより近傍に照射されるように光照射部４３を配置する、あるいは、ノズル４２１の庇部４２６を小さくする等して（すなわち、リブの連続形成時のみを考慮した好ましい条件にてリブ形成材料に出射光を照射して）、より高アスペクト比のリブの連続形成を安定して行うことも可能となる。
【００４３】
ところで、図１のリブ形成装置１では、照射領域の先行エッジが吐出開始時から微小時間経過後に吐出口４２２側へと移動する距離Ａ４が（図６参照）、基板９の主面９１の法線方向に関する吐出口４２２の高さＨ１の５０％とされているが（図２参照）、吐出開始時における吐出口４２２内のリブ形成材料の硬化を防止しつつ、遮蔽部材４５１の下方に位置するリブ形成材料の形状の乱れをある程度抑制するには、遮蔽部材４５１による出射光の遮蔽の解除前後における先行エッジの移動距離Ａ４は、吐出口４２２のＺ方向の高さＨ１の２０％以上６０％以下とされるのが好ましく、より好ましくは、４０％以上５５％以下とされる。
【００４４】
また、リブ形成装置１では、遮蔽部材４５１により光照射部４３からの出射光の部分的な遮蔽を行う際の基板９上の照射領域の移動方向（Ｘ方向）に関する幅Ａ３が、遮蔽部材４５１による遮蔽を解除した状態における照射領域のＸ方向の幅Ａ１の約７０％とされるが、光照射部４３からの出射光の部分的な遮蔽が行われる状態においても、直接照射される出射光によりリブ形成材料をある程度適切に硬化させるという観点では、出射光の部分的な遮蔽を行う際の照射領域のＸ方向の幅は、遮蔽を解除した状態における照射領域のＸ方向の幅の５０％以上とされることが好ましい。
【００４５】
図１１は、照射領域変更部の他の例を示す図である。図１１の照射領域変更部４５ａは、例えば、厚さ０．５ｍｍの薄い板状の遮蔽部材４５１ａを備え、遮蔽部材４５１ａは、その両主面にそれぞれ対向して配置される２つの支持部材４５５によりスライド可能に挟持される。また、遮蔽部材４５１ａの（＋Ｚ）側の端部は、ソレノイドを有する進退機構４５６に接続され、進退機構４５６により遮蔽部材４５１ａが光照射部４３の下方に向かって進退する。図１１の照射領域変更部４５ａでは、リブ形成材料８１の吐出開始時に、遮蔽部材４５１ａ（図１１中に二点鎖線にて示す。）により光照射部４３からの出射光がノズル４２１側にて部分的に遮蔽され、吐出開始時から微小時間経過後に進退機構４５６が遮蔽部材４５１ａを移動することにより、遮蔽部材４５１ａによる出射光の部分的な遮蔽が解除される。これにより、吐出開始時において吐出口４２２内のリブ形成材料８１が硬化してリブ形成材料８１の吐出に不具合が生じることを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４７】
上記実施の形態では、遮蔽位置変更機構であるモータ部４５４または進退機構４５６が、遮蔽部材４５１，４５１ａを移動して光照射部４３からの出射光を吐出部４２側にて部分的に遮蔽することにより、光照射部４３からの光の基板９上における照射領域の吐出口４２２側のエッジの位置を、リブ形成材料の吐出開始時から微小時間経過後に（または、吐出終了時よりも微小時間だけ前に）変更することが容易に実現されるが、基板９上における照射領域の吐出口４２２側のエッジの位置は、図１２に示すように、光照射部４３をＹ方向に平行な軸Ｊ１を中心として微小角度だけ回動する回動機構４５７により変更されてもよい。この場合、回動機構４５７が照射領域変更部となる。
【００４８】
上記実施の形態にて基板９上に形成されるリブの断面形状は一例であり、表示装置の設計に合わせて適宜変更されてよい。吐出開始時において吐出口内のリブ形成材料が硬化することを防止しつつ、リブの連続形成を安定して行うことが可能な本手法は、様々な断面形状のリブの形成に用いられてよいが、基板９上に形成される各リブにおいて、吐出部４２の移動方向に垂直な断面の幅が２００μｍ以下（好ましくは、５０μｍ以上）、かつ、アスペクト比が２以上（好ましくは、４５以下）とされる場合には、リブの連続形成時に吐出口４２２近傍に出射光を照射することが必須となるため、本手法は、このようなリブの形成に特に適している。
【００４９】
リブ形成装置１では、吐出口４２２の全体が形成される吐出部４２の開口面４２４が、その法線が吐出側にて基板９の主面９１と交差するように傾斜していることにより、アスペクト比が高いリブが精度よく形成されるが、図２のノズル４２１において吐出口４２２の一部を対向面４２５にまで広げて形成して、アスペクト比が高いリブを形成することも可能である。すなわち、吐出口４２２の全体または大部分が形成される吐出部４２上の開口面が、その法線が吐出側にて基板９と交差するように傾斜していればよい。
【００５０】
上記実施の形態では、リブ形成材料は紫外線の照射により硬化するが、他の波長帯の光の照射により硬化するものであってもよく、この場合、光照射部４３からの出射光の波長帯も適宜変更される。また、リブ形成材料は、低軟化点ガラスフリットを含むものが好ましいが、リブが形成される基板の用途によっては、他の材料を用いることも可能である。
【００５１】
リブ形成装置１では、ステージ２０上の基板９が吐出部４２および光照射部４３に対してＸ方向に移動するが、吐出部４２および光照射部４３を基板９に対してＸ方向に移動する機構が設けられてもよい。すなわち、リブ形成装置における吐出部４２および光照射部４３の基板９に対するＸ方向への相対的な移動は、いかなる機構にて実現されてもよい。
【００５２】
リブ形成装置においてリブが形成される基板は、ガラス以外の材料により形成されるものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】リブ形成装置の構成を示す図である。
【図２】ノズルの先端近傍を拡大して示す図である。
【図３】リブ形成装置が基板上にリブを形成する動作の流れを示す図である。
【図４】リブ形成装置が基板上にリブを形成する動作を説明するための図である。
【図５】リブ形成装置が基板上にリブを形成する動作を説明するための図である。
【図６】リブ形成装置が基板上にリブを形成する動作を説明するための図である。
【図７】基板上におけるリブ形成材料の断面形状を示す図である。
【図８】形成途上のリブの断面を示す図である。
【図９】比較例のリブ形成装置におけるノズルの先端近傍を拡大して示す図である。
【図１０】基板上に形成されるリブの形状を説明するための図である。
【図１１】照射領域変更部の他の例を示す図である。
【図１２】照射領域変更部のさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００５４】
１    リブ形成装置
２    ステージ移動機構
８    リブ
９    基板
２０    ステージ
４２    吐出部
４３    光照射部
４５，４５ａ    照射領域変更部
８１    リブ形成材料
９１    主面
４２２    吐出口
４２４    開口面
４５１，４５１ａ    遮蔽部材
４５４    モータ部
４５６    進退機構
４５７    回動機構
Ａ１，Ａ３    幅
Ａ４    距離
Ｐ１，Ｐ２    位置
Ｓ１１〜Ｓ１９    ステップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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