(57)【要約】【課題】複数の吐出口からパターン形成材料を吐出して線状の複数のパターン要素により構成されるパターンを形成する際に、パターンに生じるムラを抑制する。【解決手段】パターン形成装置１は、複数の吐出口を有する得るノズル部５、および、基板９をノズル部５に対して移動するステージ移動機構２を備え、ノズル部５の複数の吐出口からパターン形成材料が連続的に吐出される間に基板９が移動することにより、基板９上に等ピッチにて配列された線状かつリブ状の複数のパターン要素により構成されるパターンが形成される。パターン形成装置１では、パターンが形成される間にノズル部５内のヒータを用いて吐出されるパターン形成材料の温度が不規則に変更され、これにより、パターン形成材料の粘度が不規則に変化する。その結果、基板９上でのパターン形成材料の硬化するまでの広がり方が不規則に変化してストライプ状のパターンに生じるムラが抑制される。【選択図】図１
2008123924.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
温度変化により粘度が変化するパターン形成材料を複数の吐出口から吐出するノズル部と、
前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記ノズル部を基板に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する移動機構と、
前記複数の吐出口から吐出されるパターン形成材料の温度を不規則に変更する温度変更部と、
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載のパターン形成装置であって、
前記温度変更部が、前記複数の吐出口または所定個おきの吐出口のそれぞれから吐出されるパターン形成材料の温度を他の吐出口から吐出されるパターン形成材料から独立して不規則に変更することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン形成装置であって、
前記温度変更部が、パターン形成材料を加熱する発熱素子を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項４】
請求項１または２に記載のパターン形成装置であって、
前記温度変更部が、パターン形成材料の温度を変更するペルチェ素子を備えることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成装置であって、
前記温度変更部によるパターン形成材料の温度の変動幅が、０．１℃以上２．５℃以下であることを特徴とするパターン形成装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン形成装置であって、
前記複数の吐出口から吐出された直後のパターン形成材料に光を照射する光照射部をさらに備え、
前記パターン形成材料が光硬化性を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項７】
基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
ａ）複数の吐出口を有するノズル部に温度変化により粘度が変化するパターン形成材料を供給して前記複数の吐出口から基板上に前記パターン形成材料を吐出する工程と、
ｂ）前記ａ）工程と並行して、前記ノズル部を前記基板に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する工程と、
ｃ）前記ａ）工程と並行して、前記複数の吐出口から吐出される前記パターン形成材料の温度を不規則に変更する工程と、
を備えることを特徴とするパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板上に配列された複数の線状のパターン要素にて構成されるパターンを形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマ表示装置、有機ＥＬ表示装置、電界放出表示装置等の表示装置の製造において、樹脂成分を含む流動性材料（以下、「パターン形成材料」という。）を複数の吐出口を有するノズルから連続的に吐出して、所定のパターンを基板上に形成する技術が提案されている。例えば、特許文献１では、複数の吐出口から隔壁材料を吐出しつつ背面板を移動し、吐出直後の隔壁材料に光を照射して硬化を促進することにより、背面板上に高品質で高精度の隔壁を形成する技術が開示されている。
【０００３】
なお、流動性材料の連続的な吐出によるパターン形成ではないが、液晶等の表示装置のカラーフィルタを製造する方法として、特許文献２では、ガラス基板に対して各ノズルから複数の液滴重量の液滴をランダムに飛ばすことにより、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）の３色のムラを防止する方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２００３−２７９７２４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
パターン形成材料を複数の吐出口から吐出することにより、パターンを構成する複数の線状かつリブ状の要素（以下、各線状の要素を「パターン要素」という。）を等ピッチで配列形成する場合、均一なパターンを得るためにパターン要素は全て同一断面形状とされることが求められる。
【０００５】
ところが、例えば、機械加工の際に生じる吐出口の加工誤差、パターン形成材料中の微粒子成分の分散ムラによる濡れ性の変化、および、吐出口付近のわずかな汚れによる表面特性の違い等により、各吐出口から完全に同様にパターン形成材料を吐出することは困難である。さらに、これらの原因によるパターン要素の断面形状の違いは、パターン形成の開始時から終了時まで続いてしまう。その結果、パターン要素の太さの違いにより、目視においても容易に認識されるような筋状のムラが現れてしまう。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、流動性材料であるパターン形成材料を複数の吐出口から連続的に吐出して基板上に複数のパターン要素の配列であるパターンを形成する際に、パターンに生じるムラを抑制する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、基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、温度変化により粘度が変化するパターン形成材料を複数の吐出口から吐出するノズル部と、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記ノズル部を基板に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する移動機構と、前記複数の吐出口から吐出されるパターン形成材料の温度を不規則に変更する温度変更部とを備える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のパターン形成装置であって、前記温度変更部が、前記複数の吐出口または所定個おきの吐出口のそれぞれから吐出されるパターン形成材料の温度を他の吐出口から吐出されるパターン形成材料から独立して不規則に変更する。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のパターン形成装置であって、前記温度変更部が、パターン形成材料を加熱する発熱素子を備える。
【００１０】
請求項４に記載の発明は、請求項１または２に記載のパターン形成装置であって、前記温度変更部が、パターン形成材料の温度を変更するペルチェ素子を備える。
【００１１】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成装置であって、前記温度変更部によるパターン形成材料の温度の変動幅が、０．１℃以上２．５℃以下である。
【００１２】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載のパターン形成装置であって、前記複数の吐出口から吐出された直後のパターン形成材料に光を照射する光照射部をさらに備え、前記パターン形成材料が光硬化性を有する。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、ａ）複数の吐出口を有するノズル部に温度変化により粘度が変化するパターン形成材料を供給して前記複数の吐出口から基板上に前記パターン形成材料を吐出する工程と、ｂ）前記ａ）工程と並行して、前記ノズル部を前記基板に沿う移動方向に前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する工程と、ｃ）前記ａ）工程と並行して、前記複数の吐出口から吐出される前記パターン形成材料の温度を不規則に変更する工程とを備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、基板上に形成されるパターンに生じるムラを抑制することができる。請求項２の発明では、吐出口間においてパターン形成材料の温度が不規則に変更されることによりムラの発生を効果的に抑制することができる。請求項３の発明では、容易にパターン形成材料の温度変更が可能であり、請求項４の発明では、パターン形成材料の温度変更をより自在に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１は本発明の第１の実施の形態に係るパターン形成装置１を示す図である。パターン形成装置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９」という。）上にストライプ状のパターンを形成する装置であり、パターンは線状かつリブ状の要素であるパターン要素が等ピッチにて配列されたものとなっている。パターンは複数の吐出口から、粘度が数万〜数十万ＭＰａ・秒である比較的高粘度のペースト状のパターン形成材料を連続的に吐出することにより形成され、他の工程を経てプラズマ表示装置のリブや電界放出表示装置のスペーサ等となることにより、基板９が平面表示装置の組立部品であるパネルとなる。
【００１６】
パターン形成装置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部２０が図１中に示すＹ方向である移動方向に移動可能とされる。基台１１にはステージ部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。
【００１７】
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、ステージ部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とともにステージ部２０がガイドレール２４に沿ってＹ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。）。
【００１８】
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Ｘ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Ｘ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。
【００１９】
ヘッド部４は、基板９上にペースト状のパターン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。パターン形成材料は、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み、温度変化により粘度が変化する材料となっている。吐出部４２の下部には、Ｘ方向に配列された複数の吐出口を有するノズル部５が着脱可能に設けられる。
【００２０】
ノズル部５は供給管４４１を介して高圧のエアを供給するエア供給部４４２に接続される。パターン形成材料はエア供給部４４２からのエアによる圧力を利用してノズル部５へと供給される。
【００２１】
光照射部４３は光ファイバ４３１を介して光源ユニット４３２に接続される。光源ユニット４３２は紫外線である光を出射する光源４３３（例えば、キセノンランプ）、および、光源ユニット４３２からの光の出射のＯＮ／ＯＦＦを制御するシャッタ４３４を備える。光源４３３からの光は、光ファイバ４３１により光照射部４３へと導かれ、ノズル部５の（−Ｙ）側において光照射部４３から基板９に向かって出射され、各吐出口に対応する光のスポットが基板９上に形成される。
【００２２】
ステージ移動機構２のモータ２１、光源ユニット４３２、ヘッド移動機構３のモータ３１、および、ヘッド部４の昇降機構４１は制御部８に接続され、これらの構成が制御部８により制御されることにより、パターン形成装置１による基板９上へのパターンの形成が行われる。
【００２３】
図２は、ノズル部５の先端部近傍を拡大して示す図である。ノズル先端部５１は内部に流路５１１を有し、先端にはノズル部５の相対移動方向に垂直な方向に（すなわち、紙面に垂直な方向に）配列された複数の吐出口５１２が設けられ、吐出口５１２は基板９に極めて近接した状態とされる。パターン形成材料９１は、ノズル部５の移動に合わせて複数の吐出口５１２からガラス基板９の主面に対して傾斜して吐出される。吐出直後のパターン形成材料９１には光照射部４３から紫外線が照射され、これにより、光硬化性を有するパターン形成材料９１はほぼ吐出直後の形状にて硬化する。
【００２４】
図３はノズル部５の断面図であり、吐出口５１２の配列方向（図１中のＸ方向）に垂直な断面を示す。ノズル部５はノズル先端部５１、ノズル先端部５１を上下から挟持する第１保持部材５２および第２保持部材５３、並びに、第１保持部材５２と第２保持部材５３とを互いに近づく方向に付勢する付勢部５４を備える。ノズル先端部５１は、図３の上下方向である積層方向に積層した（重ね合わせた）３つの板状部材である第１先端部５５、第２先端部５６および第３先端部５７を備える。
【００２５】
図４は図３中の矢印Ａの位置における第１先端部５５の底面図（すなわち、第２先端部５６側から見た図）であり、図３の左側が図４の下側に対応する。第１先端部５５は下面にパターン形成材料９１の流路となる凹部５５１を有し、凹部５５１には第１先端部５５を貫通する開口５５２が設けられる。開口５５２はパターン形成材料９１の流入口であり、第１保持部材５２内の流路に連絡する（図３参照）。凹部５５１はパターン形成材料９１の流路であるとともにパターン形成材料９１に与えられる圧力を均一にする役割も果たす。なお、第１先端部５５は金属にて安価に製作される。
【００２６】
第２先端部５６は、図３に示すように第１先端部５５に当接するスペーサ５６１、第３先端部５７およびスペーサ５６１の間に挟まれるフィルム状の回路基板５６２、および、回路基板５６２の下側に取り付けられる発熱素子であるヒータ５６３を備える。スペーサ５６１は熱伝導性の低い部材にて形成され、ヒータ５６３はニクロム等の発熱体を絶縁用樹脂にて覆った構造を有する。図３では、スペーサ５６１および回路基板５６２の厚さを実際よりも厚く描いている（図１０参照）。
【００２７】
図５は図３中の矢印Ｂの位置におけるスペーサ５６１の底面図であり、図６は図３中の矢印Ｃの位置における回路基板５６２の底面図である。スペーサ５６１および回路基板５６２は同じ大きさの細長い開口５６６１，５６６２を有し、重ね合わされることにより、図３に示す第２先端部５６の開口５６６となる。
【００２８】
図６に示すように回路基板５６２には吐出口５１２（図３参照）に対応して複数の電極７１が等ピッチにてＸ方向に配列して形成されており、電極７１よりも吐出口５１２側にＸ方向に伸びる共通電極７２が設けられる。
【００２９】
図７は回路基板５６２にヒータ５６３が実装される様子を示す拡大して示す図であり、平行斜線を付して１つの電極７１および共通電極７２を示している。図７ではヒータ５６３の実装位置を破線にて示しており、各ヒータ５６３は１つの電極７１および共通電極７２に接続される。複数の電極７１は第１先端部５６を貫通する複数の配線を介して外部電源（例えば、制御部８に設けられる。）にそれぞれ接続され、共通電極７２も第１先端部５６を貫通する接地された配線に接続される。
【００３０】
図８は図３中の矢印Ｄの位置における第３先端部５７の平面図である。第３先端部５７は、図３および図８に示すように細長い凹部５７１を有し、凹部５７１からノズル先端部５１の先端（図８の下方）に向かって多数の溝５７２が形成される。なお、実際には図８に示す数よりも多くの溝５７２が設けられる。複数の溝５７２は図３に示す吐出口５１２にそれぞれ対応して形成されており、第３先端部５７と第２先端部５６とが重ね合わされることにより、第１ないし第３先端部５５〜５７の積層方向に垂直な方向に配列された多数の吐出口５１２が形成される。
【００３１】
溝５７２自体は、吐出口５１２近傍の流路（図２の流路５１１に対応する。）となり、図３に示すように、第１先端部５５の凹部５５１、第２先端部５６の開口５６６、並びに、第３先端部５７の凹部５７１および溝５７２が開口５５２から吐出口５１２へとパターン形成材料９１を導く流路となる。以下の説明では、溝５７２を流路５７２とも呼ぶ。なお、第３先端部５７は耐摩耗性が求められるとともに高精度な微細加工が施されることからセラミック部材とされる。
【００３２】
図９はパターン形成装置１によるパターン形成の流れを説明する図である。パターン形成では、まず、図１に示すステージ移動機構２により基板９が（−Ｙ）方向へと移動することにより、ノズル部５が基板９の主面に沿って、例えば、５ｍｍ／秒にて相対的に（＋Ｙ）方向に移動を開始し（ステップＳ１１）、ノズル部５が基板９上の吐出開始位置に到達すると、エア供給部４４２が能動化され、パターン形成材料９１の吐出が開始される（ステップＳ１２）。また、吐出の開始とほぼ同時に、複数の電極７１と共通電極７２との間に電圧が与えられ、ヒータ５６３が発熱する。
【００３３】
図１０は、吐出口５１２近傍における流路５７２に平行な断面を示す図である。パターン形成材料９１が吐出される際には、回路基板５６２の電極７１に所定の電位が０．５〜１秒前後のランダムな時間だけ与えられ、ヒータ５６３が通電されて発熱する。既述のようにスペーサ５６１は熱伝導性の低い材料で形成されており、ヒータ５６３近傍を通過するパターン形成材料９１がヒータ５６３により効率よく加熱され、パターン形成材料９１の温度が上昇する。その後、ヒータ５６３の通電が停止されると、ヒータ５６３の熱は流れるパターン形成材料９１に数百μ秒ないし数秒で奪われ、ヒータ５６３の温度は速やかに周囲と同様となる。そして、ヒータ５６３の温度が十分に低下するランダムな時間だけ経過した後にヒータ５６３に再度通電が行われる。以上の動作が繰り返されることにより、吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１の温度が不規則に変化する（ステップＳ１３）。
【００３４】
以上の加熱動作は、複数の吐出口５１２に対応して設けられた複数のヒータ５６３にて行われ、各吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１の温度が他の吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１から独立して不規則に変更される。このように、パターン形成装置１では、ヒータ５６３、回路基板５６２および外部の電源が、各吐出口５１２（すなわち、各チャンネル）から吐出されるパターン形成材料９１の温度を不規則に変更する温度変更部としての役割を果たす。
【００３５】
図１１は、基板９上にパターン９３が形成される様子を示す平面図である。ノズル部５からパターン形成材料９１が連続的に吐出される間に、ノズル部５が基板９に沿う移動方向に基板９に対して相対的かつ連続的に移動することにより、各吐出口５１２からパターン形成材料９１が線状に吐出され、既述のようにパターン形成材料９１は、吐出直後に光が照射されて硬化する。これにより、ノズル部５の移動方向に垂直な方向に等ピッチにて配列された線状かつリブ状のパターン要素９２にて構成されるパターン９３が基板９上に形成される。
【００３６】
そして、ノズル部５からパターン形成材料９１が吐出される間に、ヒータ５６３の不規則な発熱によりパターン形成材料９１の温度が不規則に変更され、これにより、パターン形成材料９１は粘度が数百ＭＰａ・秒程度変動する。その結果、吐出直後のパターン形成材料９１が表面張力や重力等の影響により基板９上で広がる様子に変化が生じ（すなわち、パターン形成材料９１のダレ方が変化し）、各パターン要素９２の幅および高さ（すなわち、走査方向に垂直な方向におけるパターン要素９２の広がり）が移動方向に関して吐出口５１２毎に不規則に変化する。
【００３７】
以上の動作が継続され、ノズル部５が基板９上の吐出停止位置まで到達すると、パターン形成材料９１の温度の変更および吐出が停止され（ステップＳ１４，Ｓ１５）、さらに、ノズル部５の基板９に対する相対移動も停止される（ステップＳ１６）。これにより、複数のパターン要素９２にて構成されるパターン９３が基板９のＹ方向のほぼ全域に亘って形成される。換言すると、ステップＳ１１からステップＳ１６に至るノズル部５を基板９に対して相対的に移動する工程と並行して、ステップＳ１２からステップＳ１５に至るパターン形成材料９１をノズル部５から吐出する工程が実行され、これにより、パターン９３が基板９上に形成され、さらに、パターン形成の工程と並行して、ステップＳ１３とステップＳ１４との間において、ヒータ５６３等を有する温度変更部によりパターン形成材料９１の温度が不規則に変更され、パターン形成材料９１が吐出される各位置において、基板９上での広がり方が不規則に変更される。
【００３８】
その後、ノズル部５はヘッド移動機構３により副走査方向（Ｘ方向）に移動し（ステップＳ１７，Ｓ１８）、基板９が初期位置に戻され、さらに、ステップＳ１１〜Ｓ１６が繰り返されることにより既に形成されたパターンに隣接して新たなパターンが形成される。そして、ノズル部５の主走査によるパターンの形成およびノズル部５の副走査が必要回数繰り返されることにより（ステップＳ１７，Ｓ１８）、基板９のほぼ全体に不規則に断面積が微小変化するパターン要素９２にて構成されるパターンが形成される。
【００３９】
以上のように、パターン形成装置１では各パターン要素の幅や高さが不規則に変更されるため、ストライプ状のパターンに生じるムラを抑制することができる。また、各吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１の温度が他の吐出口５１２から独立して不規則に変更されることにより、パターンに生じるムラを効果的に抑制することができる。さらに、ヒータ５６３を用いることにより、容易にパターン形成材料９１の温度を変更することができる。
【００４０】
なお、パターン形成材料９１の特性や吐出速度にもよるが、パターン形成材料９１の温度の変動幅（すなわち、最大の変動量）は、パターンのムラの抑制、および、パターン要素９２のピッチ（数百μｍとされる。）を考慮して、０．１℃以上２．５℃以下とされることが好ましい（以下の他の実施の形態においても同様。）。より好ましくは、変動幅は０．１℃以上０．２℃以下とされる。また、温度変動によりパターン要素９２の幅が（±）１ないし（±）５％程度変化することが好ましい。
【００４１】
パターン形成材料９１の単位長さ当たりの粘度の変動は、パターン要素９２のピッチの１ないし１００倍（好ましくは５ないし１０倍）に１回ピーク（極大または極小）が現れるように制御されることが好ましく、例えば、パターン要素９２のピッチが０．３ｍｍの場合に、２〜３ｍｍの間に極大または極小が１回現れるように制御される（以下の他の実施の形態においても同様）。なお、図１１ではパターン要素９２の変動の様子を強調して描いている。
【００４２】
図１２は第２の実施の形態に係るノズル先端部５１を拡大して示す断面図である。ノズル先端部５１は図１０に示す第２先端部５６の構造を変更したものであり、図１２に示す第２先端部５６ａは、第１先端部５５側から順に、スペーサ５６１、スペーサ５６１に貼付された回路基板５６２、回路基板５６２上に実装されたペルチェ素子５６３ａ、ペルチェ素子５６３ａを覆い、流路５７２に接する樹脂製のフィルム５６４、および、ペルチェ素子５６３ａの吐出口５１２側において回路基板５６２とフィルム５６４との間に設けられる樹脂５６５を備える。ペルチェ素子５６３ａによる加熱および／または吸熱を効率よく行うために、スペーサ５６１は熱伝導性の高い材料にて形成される。フィルム５６４としては絶縁性および耐薬性を有するものが採用され、ペルチェ素子５６３ａの保護に利用される。なお、回路基板５６２は図１０に示すノズル先端部５１と同様に図示省略の外部電源に接続される。
【００４３】
第２の実施の形態に係るパターン形成装置の動作は、パターン形成材料９１の温度を変化させるためにペルチェ素子５６３ａが利用されるという点を除いて図９と同様である。ただし、ペルチェ素子５６３ａは第１の実施の形態のヒータ５６３と同様に発熱のみを行ってもよく、回路基板５６２上の共通電極７２に対する電極７１の電位の正負を反転することにより吸熱が行われてもよく、発熱および吸熱が行われてもよい。
【００４４】
例えば、パターン形成材料９１の粘度が温度上昇に従って急激に低下する場合は、ペルチェ素子５６３ａによる吸熱により、パターン形成材料９１の温度変更が行われる。また、パターン形成材料９１の温度変更を速やかに行う必要がある場合は、発熱後に速やかに吸熱が行われ、吸熱後に速やかに発熱が行われる。そして、第１の実施の形態と同様に、複数の吐出口５１２に対応して設けられた複数のペルチェ素子５６３ａにより、各吐出口５１２の近傍においてパターン形成材料９１の温度が他の吐出口５１２に至る流路５７２から独立して不規則に変更される。第２の実施の形態に係るパターン形成装置では、ペルチェ素子５６３ａ、回路基板５６２および外部の電源が、各吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１の温度を不規則に変更する温度変更部としての役割を果たす。
【００４５】
以上のように、ノズル部５から吐出されるパターン形成材料９１の温度変更はペルチェ素子５６３ａにより実現されてもよく、パターン形成材料９１の温度変更により第１の実施の形態と同様にパターン要素９２の広がりを不規則に変化させることができ、パターンに生じるムラを抑制することができる。さらに、複数のペルチェ素子５６３ａを複数の吐出口５１２に対応して設けてパターン形成材料９１の温度を各吐出口５１２で独立して不規則に変更することにより、ムラがさらに抑制される。また、ペルチェ素子５６３ａは発熱だけでなく吸熱も可能であるため、パターン形成材料９１の特性や周辺温度に応じて、温度変更をより自在に行うことができる。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されず様々な変形が可能である。例えば、パターン形成装置にて形成されるパターンは格子状のものとされてもよい。図１３は格子状のパターン９３ａの一部を示す図であり、図１４は図１３中の矢印Ｅの位置におけるパターン９３ａの縦断面図である。格子状のパターン９３ａが形成される際には、まず、ストライプ状の複数のパターン要素９２ａにより構成されるパターンが基板９上に形成され、その後、ノズル部５が吐出口５１２のピッチが異なるものへと変更され、基板９の向きを９０度変更してパターン要素９２ａの上に複数のパターン要素９２ｂにより構成されるパターンが形成される。そして、パターン９３ａが焼成されることにより、例えば、プラズマ表示装置用のリブとされる。パターン要素９２ａ，９２ｂが形成される際にも、上記第１および第２の実施の形態と同様に、温度変更によりパターン形成材料９１の粘度が時間の経過と共に微小に変更され、ムラの発生が抑制される。なお、格子状のパターンの場合、上記の粘度の微小変動技術を利用することにより、ムラの発生をより効果的に抑制することができる。
【００４７】
上記実施の形態において全ての吐出口５１２近傍において流路５７２を流れるパターン形成材料９１の温度が変化する必要はなく、所定個おきの（１または複数の）微細な流路５７２において温度変更が行われてもよい。換言すれば、温度変更機能を備えない流路５７２と温度変更が行われる１以上の流路５７２とが交互に配列されてもよい。例えば２、３個の流路にてパターン形成材料９１の温度が固定とされ、隣接する１または数個の流路においてパターン形成材料９１の温度が一括して変更されてもよい。この場合においても、一括して温度変更が行われる吐出口５１２と他の一括して温度変更が行われる吐出口５１２とが互いに独立して制御されることが好ましい。より好ましくは、所定個おきの吐出口５１２のそれぞれから吐出されるパターン形成材料９１の温度が他の吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１から独立して不規則に変更される。また、吐出口５１２の全体のうち、３０％以上（さらに好ましくは、５０％以上）においてパターン形成材料９１の温度変更が行われることが好ましい。
【００４８】
上記実施の形態において、ヒータ５６３やペルチェ素子５６３ａは吐出口５１２毎に配置される必要はなく、全ての吐出口５１２に共通のヒータやペルチェ素子が設けられて、全ての吐出口５１２から吐出されるパターン形成材料９１の温度が一括して変更されてもよい。この場合、ヒータやペルチェ素子は図３に示すノズル部５の吐出口５１２の配列方向（Ｘ方向）に伸びる細長い形状とされる。また、スペーサ５６１に凹部および配線を設け、この凹部にヒータやペルチェ素子が埋め込まれてもよい。
【００４９】
上記実施の形態では基板９がノズル部５に対して移動するが、ノズル部５が基板９に対して移動してもよい。
【００５０】
上記実施の形態に係るパターン形成装置は、プラズマ表示装置や電界放出表示装置以外の他の表示装置の基板のパターン形成に利用されてもよく、さらには、表示装置以外に利用されるガラス基板、回路基板、セラミック基板、半導体基板等にパターンを形成する場合に利用されてもよい。また、パターン形成材料９１は吐出直後に光にて硬化されるものには限定されず、パターン形成後に焼成が行われないものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施の形態に係るパターン形成装置を示す図である。
【図２】ノズル部の先端近傍を示す図である。
【図３】ノズル部の断面を示す図である。
【図４】第１先端部の底面図である。
【図５】スペーサの底面図である。
【図６】回路基板の底面図である。
【図７】回路基板の拡大図である。
【図８】第３先端部の平面図である。
【図９】パターン形成装置の動作の流れを示す図である。
【図１０】ノズル先端部の断面図である。
【図１１】パターンが形成される様子を示す図である。
【図１２】第２の実施の形態に係るパターン形成装置のノズル先端部の断面図である。
【図１３】格子状のパターンの一部を示す図である。
【図１４】格子状のパターンの断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１    パターン形成装置
２    ステージ移動機構
５    ノズル部
９    基板
４３    光照射部
９１    パターン形成材料
９２，９２ａ，９２ｂ    パターン要素
９３，９３ａ    パターン
５１２    吐出口
５６２    回路基板
５６３    ヒータ
５６３ａ    ペルチェ素子
Ｓ１１〜Ｓ１６    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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【図１３】
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【図１４】
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