(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を塗布器に供給する塗布液供給装置と、該塗布液供給装置から供給された塗布液を被塗布部材に吐出する一方向に延びる吐出口を有する塗布器と、該塗布器および前記被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備えた塗布装置において、前記塗布液供給装置は塗布液を前記塗布器に定容量供給する定容量供給手段と、該定容量供給手段の上流側に接続されている供給タンク内の塗布液を一定圧力で加圧して、前記定容量供給内部の流体通過路を通じて一方向に前記塗布器に定圧力供給する定圧力供給手段とから構成され、さらに前記定容量供給手段と前記定圧力供給手段の単独動作あるいは併用を選択して動作制御する制御手段を設けたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記定容量供給手段は、流体を内部に蓄えるとともに流出口を端部に備えるシリンダーと、往復動によって該シリンダー内または外に流体を供給するピストンを有し、さらに前記シリンダーと前記ピストンに各々流体通過路が設けられたピストンポンプであることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の塗布装置を備えることを特徴とするプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造装置。
【請求項４】
塗布液を塗布器の一方向に延びる吐出口から吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて、前記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器への塗布液の供給について、定容量供給手段による定容量供給と、該定容量供給手段の上流側に接続されている供給タンク内の塗布液を、定圧力供給手段によって一定圧力で加圧して前記定容量供給手段内部の流体通過路を通じて一方向に塗布器に供給する定圧力供給とを単独あるいは併用を選択して行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
定容量供給と定圧力供給の併用を、前記塗布器の被塗布部材への塗布液の塗布開始時もしくは塗布終了時に行なうことを特徴とする請求項４に記載の塗布方法。
【請求項６】
請求項４または５記載の塗布方法を用いてプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材を製造することを特徴とするプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ピストンポンプ、塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイまたはプラズマディスプレイ部材の製造方法に関する。本発明は、例えばプラズマディスプレイ、カラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用できる。また、本発明は、詳しくはガラス基板などの被塗布部材表面に非接触で塗布液を吐出しながら塗膜を形成するものである。
【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が、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、一定ピッチでストライプ状に一方向にのびる溝をもつ隔壁をガラス基板上に構成し、さらにこの隔壁の溝にＲ、Ｇ、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写し出すものである。通常隔壁のある方が背面板、発行させる部位を決める電極のある方が前面板と呼ばれており、両者を貼りあわせてプラズマディスプレイとして構成される。
【０００３】
ここで重要な背面板上の隔壁パターンの形成方法としては、隔壁ペーストを均一に塗布し、乾燥して均一膜厚のものを成型した後、所定ピッチのストライプ状の溝を、サンドブラスト法やフォトリソグラフィー法等の後加工によって彫り込み、焼成するのが主流である。隔壁の塗膜の厚さは焼成後でも１００〜２００μｍと厚く、この膜厚に数千〜数万cpsの隔壁ペーストをガラス基板上に均一に塗布する手段としては、所定の膜厚になるまで何度も塗膜の塗布、乾燥を繰り返すスクリーン印刷法が一般的に用いられている。しかしこの方法では塗布、乾燥の繰り返し回数が１０〜２０回にも及ぶため、コスト削減や品質向上を狙って、塗布を１回で完了できるロール法やダイコート法等の導入が、近年盛んに取り組み始められている。
【０００４】
この中でも、ダイを用いたダイコート法は、塗布回数を１回で行えることの他、（１）アプリケータであるダイがガラス基板と非接触であるので、塗布面にスクリーンむらが残らず品質を向上できる、（２）スクリーンのような消耗品がないので、交換の手間と費用を皆無にできる、等のメリットがある。
【０００５】
このようなダイへの塗布液の供給手段としては、ギアポンプ、ダイヤフラムポンプ、シリンジポンプとも呼ばれるピストンポンプ等の定容量ポンプや、一定のエアー圧力で塗布液を送液するエアー圧送があるが、塗布液の粘度に関係なく安定して一定の塗布厚さがえられ、さらに時間変動も少ない定容量ポンプが通常よく用いられている。
【０００６】
ガラス基板のような枚葉状物にダイで塗布する場合には、定容量ポンプに間欠的な動作が必要とされるため、間欠動作の制御が容易な特開平２−２２３６８６号公報に記載のダイヤフラムポンプや特開平９−１６００２０号公報等に記載のピストンポンプがよく使われている。
【０００７】
ここで、図４は従来のピストンポンプ３００の構成を示す概略断面図である。図４を見るとピストンポンプ３００は三方バルブ３２０とポンプ部３０１より構成されている。ポンプ部３０１は塗布液を内部に蓄えるシリンダー３０２、塗布液をシリンダー３０２の内外に吐出または吸引するピストン３０４、シリンダー３０２内の塗布液がピストン３０４から流出するのを防ぐＯリング等のシール材３０６より構成される。一方三方バルブ３２０は、本体３２２内に流体路３２６を有し、これがボール３２４内の通過路３２８と接続して、バルブ入口ＢＩ、バルブ出口ＢＯのいずれかをポンプの出入口ＰＩＯに接続することができる。接続口の選択はボール３２４の回転によって行われ、接続口の選択とピストン３０４の動作によって、バルブ入口ＢＩからシリンダー３０２内に塗布液を吸引したり、シリンダー３０２からバルブ出口ＢＯに塗液を吐出したりすることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図４のようなピストンポンプをはじめとする間欠型定容量ポンプには次のような問題点がある。
（１）ポンプ内に一度塗布液を吸引・貯蔵してから塗布液を吐出する形式であるため、ダイや配管ラインからなる塗布液供給ラインにある塗布液を入れ換えたり、洗浄のため洗浄液を通したりするときに時間がかかる。
（２）ポンプ内に滞留しやすい部分が多く、塗布液を新しい塗布液や、洗浄のために洗浄液と置換するのに時間がかかる。特に塗液の吸引と吐出を同じ通過口で行うために、この置換作業に時間がかなりかかる。
（３）枚葉状物に塗布するときには、塗布開始・終了部で膜厚が所定の一定値になっていない、いわゆる不良部分を小さくすることが要求される。塗布開始部の不良部分を小さくする一つの有効な手段は、一定速度で走行している基板に対応する吐出速度に達した塗布液をダイから吐出して塗布を開始することであり、このため塗布液の吐出速度がゼロから所定値に達する時間が短いほど、すなわち応答性が高いほど、塗布開始部での不良部は短くできることになる。間欠型定容量ポンプでは、
１）使用するモータの特性から、所定の吐出速度に達するのに一定時間がかかり、応答性が低い。
２）ポンプ〜ダイまでの配管を、通常は経路形成が容易であるためにテフロン等の樹脂製のフレキシブルチューブにしている。フレキシブルチューブは内部圧力によって弾性収縮し、塗布液をポンプから吐出開始するときには、吐出時の圧力に相当するまで膨張することになるので、チューブが塗布液のバッファーのように機能して、ポンプ自体が所定の機械速度に達しても、ポンプから送り出される塗布液がチューブの膨張に消費されてしまう結果、ダイから吐出される塗布液が所定の吐出速度に達せず、応答性をさらに低下させてしまう。
【０００９】
一方、エアー圧送では、エアーの移動速度が高いために、すぐにダイからの塗布液の吐出速度をゼロから所定値に達せられるので、塗布開始部の不良部を小さくできるが、上記したように粘度やダイの内部の状態変化の影響をうけて、定常部分の吐出量が時間とともに変わってしまうので、長時間にわたって安定して使用することができない。
【００１０】
すなわち、従来の塗布液供給方法では、塗布開始部の不良部を小さくして、定常部の膜厚むらを長時間にわたって小さくすることができない。
（４）図４のピストンポンプのように、３方バルブで流体路の切替を行う間欠型定容量ポンプでは、
１）３方バルブ切替動作の途中において、流体路が流入側、吐出側でともに閉となるため、ポンプ動作中に３方バルブの切替動作を行なった場合、内圧上昇による機械的破損が発生する。
２）ポンプの動作停止で塗布液の供給を停止した場合、所定の吐出速度から停止するまでに一定時間がかかり、塗布終了部の膜厚不良部を小さくすることができない。
【００１１】
この発明は、上述の事情に基づいて研究を行ったものであり、その目的とするところは、ピストンポンプ等の間欠型定容量ポンプや、それを用いたダイコータにおいて、
（１）ダイや配管ラインからなる塗布液供給ラインでの塗布液や洗浄液の置換を短時間で行う
（２）間欠型定容量ポンプ内に滞留部分がなく、塗布液や洗浄液を短時間で置換する
（３）間欠型定容量ポンプを使用してもダイからの塗布液吐出の応答性を高くして、塗布開始部の膜厚不良部分を極小にするとともに、定常部分の膜厚むらを長時間にわたって小さくする
（４）間欠型定容量ポンプを使用してもダイからの塗布液停止の応答性を高くして、塗布終了部の膜厚不良部分を極小にする
ことを可能にして、生産性および製品の品質を向上させることのできるピストンポンプ並びに塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造装置および製造方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、以下に述べる手段によって達成される。
（１）塗布液を塗布器に供給する塗布液供給装置と、該塗布液供給装置から供給された塗布液を被塗布部材に吐出する一方向に延びる吐出口を有する塗布器と、該塗布器および前記被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備えた塗布装置において、前記塗布液供給装置は塗布液を前記塗布器に定容量供給する定容量供給手段と、該定容量供給手段の上流側に接続されている供給タンク内の塗布液を一定圧力で加圧して、前記定容量供給内部の流体通過路を通じて一方向に前記塗布器に定圧力供給する定圧力供給手段とから構成され、さらに前記定容量供給手段と前記定圧力供給手段の単独動作あるいは併用を選択して動作制御する制御手段を設けたことを特徴とする塗布装置。
（２）前記定容量供給手段は、流体を内部に蓄えるとともに流出口を端部に備えるシリンダーと、往復動によって該シリンダー内または外に流体を供給するピストンを有し、さらに前記シリンダーと前記ピストンに各々流体通過路が設けられたピストンポンプであることを特徴とする（１）に記載の塗布装置。
（３）（１）または（２）記載の塗布装置を備えることを特徴とするプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造装置。
（４）塗布液を塗布器の一方向に延びる吐出口から吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて、前記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器への塗布液の供給について、定容量供給手段による定容量供給と、該定容量供給手段の上流側に接続されている供給タンク内の塗布液を、定圧力供給手段によって一定圧力で加圧して前記定容量供給手段内部の流体通過路を通じて一方向に塗布器に供給する定圧力供給とを単独あるいは併用を選択して行うことを特徴とする塗布方法。
（５）定容量供給と定圧力供給の併用を、前記塗布器の被塗布部材への塗布液の塗布開始時もしくは塗布終了時に行なうことを特徴とする（４）に記載の塗布方法。
（６）（４）または（５）記載の塗布方法を用いてプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材を製造することを特徴とするプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造方法。
【００１４】
さらに（１）、（２）、（４）、（５）の塗布装置および塗布方法によれば、塗布液の定容量供給と定圧力供給を併用または選択するのであるから、ダイからの塗布液吐出の応答性を高くして、塗布開始部の膜厚不良部分を非常に小さくする一方で、定常部分の膜厚むらを長時間にわたって小さく保つことが可能となる。
【００１５】
さらにまた（３）、（６）のプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材の製造装置および製造方法によれば、上記の優れた塗布装置または方法を用いてプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材を製造するのであるから、塗布開始部の膜厚不良部分が非常に小さくかつ、定常部分の膜厚むらを非常に小さく保持された、高い品質のプラズマディスプレイまたはディスプレイ用部材を高い生産性で製造することが可能となる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係るダイコータである塗布装置の全体斜視図、図２は図１のテーブル６とダイ３０、及び供給装置回りの概略構成図である。
【００１７】
図１を参照すると、本発明になるプラズマディスプレイの隔壁製造に適用されるダイコート法による塗布装置、いわゆるダイコータ１が示されている。このダイコータは基台２を備えており、その上に一対のガイド溝レール４が設けられている。これらガイド溝レール４には基板Ａ（被塗布部材）の保持体としてのテーブル６が配置され、このテーブル６の上面は、真空吸引によって基板Ａが固定可能な吸着孔のある吸着面１０として構成されている。テーブル６は一対のスライド脚８を介してガイド溝レール４上を水平方向に自在に往復動する。
【００１８】
一対のガイド溝レール４間には、図２に示す移動手段としての送りねじ機構１４、１６、１８を内蔵したケーシング１２が配置されており、ケーシング１２はガイド溝レール４に沿って水平方向に延びている。送りねじ機構１４、１６、１８は、図２に示されているように、ボールねじからなるフィードスクリュー１４を有しており、フィードスクリュー１４はテーブル６の下面に固定されたナット状のコネクタ１６にねじ込まれ、このコネクタ１６を貫通して延びている。フィードスクリュー１４の両端部は図示しない軸受に回転自在に支持されており、その一端にはＡＣサーボモータ１８が連結されている。
【００１９】
再び図１を参照すると、基台２の上面のほぼ中央には逆Ｌ字形をなすダイ支柱２０が配置されている。このダイ支柱２０の先端はテーブル６の往復動経路の上方に位置付けられており、これに図示していない昇降機構を介してホルダー２２が取り付けられている。ホルダ２２には塗布器としてのダイ３０が保持されている。図１から明らかなように、ダイ３０はテーブル６の真上でテーブル６の往復動方向と直交する方向、つまり、ダイ３０の長手方向に水平に延びて、その両端がホルダー２２に支持されている。また、図示していない昇降機構はＡＣサーボモータを駆動源として上下方向に自在に昇降することができるので、これに接続されているダイ３０も上下方向に任意の位置に自在に移動することができる。またホルダー２２は内部にダイ３０の両端部の上下方向の位置を調整する図示しない調整機構を有しており、ダイ３０の吐出口面７４とテーブルとの間隔を平行に設定することができる。さらに、ダイ３０には供給ホース１０２を介して塗液供給ユニット１００が流体的に接続されている。
【００２０】
さてダイ３０は図２に概略的に示されているように、長尺なブロック形状のリアリップ６０、フロントリップ６６を、テーブル６の往復動方向に図示しない複数の連結ボルトにより相互に一体的に結合して構成されている。リアリップ６０、フロントリップ６６の最下面は塗布膜Ｃを保持する吐出口面７４となっており、吐出口面７４〜基板Ａのすきまであるクリアランスは塗布性から最適な値に設定される。
【００２１】
またダイ３０の内部ではリアリップ６０、およびフロントリップ６６との間には塗布膜Ｃを形成する塗布液の流路となるスリット６４が形成されている。このスリット６４はダイ３０の下面では塗布液の出口である吐出口７２となる。スリット６４の間隙はリアリップ６０、フロントリップ６６の平行部との間に挟み込まれた図示しないシムによって確保されており、任意の大きさに設定できる。吐出量のダイ３０長手方向（図２の紙面に垂直な方向）分布は、リップ間隙のダイ３０長手方向の分布によって定まる。すなわち、リップ間隙が広いと吐出量は多くなり、リップ間隙が狭いと吐出量は少なくなる。さらにスリット６４の上流側には、これに連通してダイ３０の長手方向（基板幅方向）に水平に延びているマニホールド６２が形成されている。さらにこのマニホールド６２はダイ３０の内部通路を介して塗布液供給装置としての塗液供給ユニット１００へと接続されている。塗液供給ユニット１００は、供給ホース１０２、フィルター１０４、定容量供給手段としての定容量ポンプであるピストンポンプ１２０、吸引ホース１１０、タンク１１２から構成されており、タンク１１２内の塗布液１１４をダイ３０に供給することができる。この塗液供給ユニット１００は図１からわかる通り、架台１１６上に配置されている。なお、タンク１１２は密閉容器で定圧力供給手段としての一定圧力のエアーや、Ｎ2等の不活性ガスで加圧されていることが好ましい。加圧力は好ましくは０．０１〜１ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．５ＭＰａである。
【００２２】
さて、塗液供給ユニット１００の中にあるピストンポンプ１２０は、供給ホース１０２と接続する吐出用弁１２２、吸引ホース１１０と接続する吸引用弁１２６からなるバルブ部と、外筒であるシリンダ１２４、シリンダ１２４の内面に接触するＯリング等のリング状のシール材１３０、内部に流体通過路１３２を有し、シール材１３０が装着されているピストン１２８からなるポンプ部、より構成されている。そしてシリンダ１２４と吐出用弁１２２はフレーム１３８（図１参照）に、吸引用弁１２６はピストン１２８に、図示しないブラケットを介して固定されている。そしてピストン１２８は、さらに図示していない駆動機構に連結されている。この駆動機構は、上下方向の案内にリニアガイド、駆動にＡＣサーボモータとボールネジを用いており、接続するピストン１２８を所定の速度で上下方向に自在に往復動させることができる。
【００２３】
このピストンポンプ１２０を用いてタンク１１２内の塗布液１１４をダイ３０へ供給するには、まず吸引用弁１２６を開く一方で吐出用弁１２２を閉じた後に、ピストン１２８を下側に一定量移動させて、タンク１１２内の塗布液１１４をシリンダ１２４内に流入口１３４と流体通過路１３２を通じて充填する。続いて吸引用弁１２６を閉じ、吐出用弁１２２を開いてから、ピストン１２８を上側に所定の速度で一定量移動させれば、シリンダ１２４内の塗布液を流出口１３６を通じてダイ３０のマニホールド６２へ供給できる。この一連の動作により塗布液は、ピストン１２８の端部にある流入口１３４からシリンダ１２４の端部にある流出口１３６に向けて、一方向にのみ一定容量で流れる。一方向にしか塗布液が流れないということは滞留部分がないということであり、現在の塗布液を他のものに入れ換える場合、たとえば塗布液を別の種類のものや洗浄液と交換する場合に、素早く入れ替えや洗浄の作業を完了することができる。
【００２４】
本発明のピストンポンプ１２０は以上のような定容量の塗布液を吐出する定容量ポンプとしての使い方の他、塗布液に定圧力を付加してダイ３０に供給することもできる。すなわち、タンク１１２に一定圧力を付加し、ピストン１２８を動かさないで停止しておき、吸引用弁１２６と吐出用弁１２２を開けば、塗布液１１４をダイ３０に定圧力供給できる。この状態で吸引用弁１２６か吐出用弁１２２のいずれかを閉とすれば、塗布液の供給を止めることができる。ピストンポンプ１２０でダイ３０や配管等の塗液供給ラインに大容量の液体を定容量供給すると間欠動作のために時間がかかり、塗布液の入れ替えや、洗浄に時間を要する。ピストンポンプ１２０をこのように定圧力供給するように切り替えれば、液体を定圧力で連続的に、しかも滞留部分なく塗液供給ラインに送ることができるので、塗布液の入れ替え、洗浄作業を短時間ですますことが可能となる。
【００２５】
さらにまた、本発明のピストンポンプ１２０は以上の定容量供給動作と定圧力による塗布液の供給を同時に行うこともできる。すなわち、まずタンク１１２に一定圧力を付加し、ピストン１２８を停止しておいて、吸引用弁１２６を開、吐出用弁１２２を閉状態にしておく。ついでピストン１２８を始動して上側に動かし、塗布液をタンク１１２にもどす。ピストン１２８の上昇速度が一定速度に達したら、吐出用弁１２２を開く。この時、吸引用弁１２６、吐出用弁１２２が共に開であることから定容量供給動作と定圧力の塗布液の供給が実現する。ピストン１２８の上昇運動を継続させたまま一定時間後に吸引用弁１２６を閉とすると、タンク１１２からの供給圧力が断たれて、定容量の供給に切り替えられる。定容量供給動作と定圧力供給の併用から定容量供給への切替はこのバルブ操作によって容易に行われる。このような定圧力と定容量の塗布液供給の併用は、吐出開始を短く、しかも塗布液の粘度変化に関係なく一定量の塗布液を供給したい場合に有効である。すなわち、通常は定圧力供給の方が定容量供給よりも吐出開始時間を遙かに短くできるので、吐出開始時には定圧力供給と定容量供給動作の併用を行い、短時間で吐出量が一定量に達したら、粘度変化に関係しない定容量供給のみにすると両方の供給方法の長所のみ活用することができる。
【００２６】
定圧力供給によって吐出開始時間を短くする効果は、供給ホース１０２が圧力付加による膨張でホース内に貯蔵する液体の増加量が大きい場合、たとえばテフロン製等のフレキシブルチューブを用いて、チューブの内径と長さが大きければ大きいほど、特に有効である。すなわちこのような場合に塗布液を定容量供給すると、吐出圧力に達するまで供給ホース１０２が膨らみ、ここにピストンポンプ１２０から定容量供給される塗布液がため込まれることになるので、ダイ３０の吐出口から吐出される塗布液量が所定量に達しない。この状態は供給ホース１０２の膨張が完了するまで続くため、吐出の時間応答遅れが生じる。このような場合に定圧力供給を用いるとタンク１１２に付加している圧力と供給ホースの圧力の差に応じた早い管内流速で塗布液が供給されるので、供給ホースの膨張を非常に短い時間で終えることができ、吐出応答時間遅れをほとんどゼロにすることができる。
【００２７】
さらに本発明のピストンポンプ１２０では塗布液の吐出開始時だけではなくて、吐出終了時もダイ３０からの塗液の吐出を短い時間で終えて応答性を高めることができる。すなわち、タンク１１２は大気圧、吸引用弁１２６を閉、吐出用弁１２２を開にしてピストン１２８を一定速度で上昇させている状態で、吸引用弁１２６を開、吐出用１２２弁を閉とし、ダイ３０への塗液供給を停止させる。また、ピストン１２８停止のための減速動作は、吸引用弁１２６の開動作後に行なう。この弁切替動作により、ダイ３０への塗液供給停止をピストン１２８の停止ではなく、吐出用１２２弁の閉動作で行えるため、ピストン１２８の減速時間に影響されることなく、ダイ３０からの塗布液の吐出は瞬時に停止させることができる。また、吸引用弁１２６の開動作後、もしくは同時に吐出用弁１２２を閉とするため、吐出用弁１２２の閉動作後に、ピストン１２８が送り出す塗布液はタンク１１２の方にもどされ、内圧上昇によるシリンダ１２４等の機械的破損をおこさないで済む。
【００２８】
さて再び図２を見ると、ピストンポンプ１２０中の吸引用弁１２６、吐出用弁１２２の開閉タイミング、及びピストン１２８の動作タイミング、塗布液吐出量、吐出速度等の動作条件は、各々の機器が電気的に接続されているコンピュータ５４によって各機器ごとに独立に制御される。さらに、ピストンポンプ１２０をテーブル６等と連動して動作制御するため、コンピュータ５４には、テーブル６側のフィードスクリュー１４のＡＣサーボモータ１８や、ダイ３０の昇降用のＡＣサーボモータが電気的に接続されているとともに、ＡＣサーボモータ１８等の作動状態を示す信号、テーブル６の移動位置を検出する位置センサ５８からの信号、ダイ３０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）からの信号などが入力される。
【００２９】
なお、位置センサ５８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ１８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、コンピュータ５４にてテーブル６の移動位置を検出することも可能である。
【００３０】
次に本発明に係る塗布装置であるダイコータ１を使った塗布方法について説明する。
【００３１】
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、ダイ３０はスタンバイの位置（原点位置）に移動する。この時、塗布液タンク１１２〜ダイ３０まで塗布液１１４はすでに充満されており、ダイを上向きにして塗布液を吐出してダイ内部の残留エアーを排出するという、いわゆるエアー抜き作業も既に終了している。
【００３２】
次に、テーブル６の吸着面１０を基準にして、ダイ３０の吐出口面７４が吸着面１０と平行になるように、ダイ３０の傾きを調整する。この時、テーブル６の吸着面１０を基準点とした吐出口面７４と昇降機構の上下方向座標軸（Ｚ軸）値との関連づけ、いわゆる吐出口面７４の原点出しも同時に実行、完了される。これによって、昇降機構の上下方向座標軸値を制御すれば、吐出口面７４を吸着面９０から任意の高さ位置に移動させることができる。これらの作業が完了すれば、テーブル６、ダイ３０を原点復帰させる。
【００３３】
この準備動作が完了した後、テーブル６の表面に図示していないリフトピンを上昇させ、その上部に図示しない移載機から基板Ａを載置したら、リフトピンを下降させてテーブル６上面に基板Ａを載置して吸着する。
【００３４】
次にテーブル６を所定速度で移動させ、基板Ａの塗布開始部がダイ３０の吐出口の真下にきたら停止させる。この停止状態の時に図示していない厚みセンサで基板Ａの基板厚みを測定し、その厚さとあらかじめ条件として与えておいたクリアランスから、ダイ３０の下降すべき値を演算し、次のその位置にダイ３０が下降する。
【００３５】
一方、ピストンポンプ１２０はこれまでに、吸引用弁１２６開、吐出用弁１２２閉の状態でピストン１２８を所定位置まで下降させて、シリンダ１２４内に塗布液１１４をすでに充填してスタンバイの状態にある。そして吸引用弁１２６を閉、吐出用弁１２２を開の状態にして、クリアランスの設定確認後、ピストン１２８を上昇させて塗布液１１４をダイ３０に送り込む。ピストンポンプ１２０の塗布液送り込み動作開始後、コンピュータ５４内のタイマーがスタートし、定められた時間の後にコンピュータからテーブル６のＡＣサーボモータにスタート信号が出され、テーブル６が塗布速度で移動を開始し、塗布が開始される。
【００３６】
基板Ａの塗布終了部がダイ３０の吐出口真下付近の位置にきたら、コンピュータ５４から信号を出して、ピストンポンプ１２０の停止とダイ３０の上昇を行い、塗布液を基板から完全にたちきる。
【００３７】
一方テーブル６はさらに動きつづけ、基板Ａをアンローダで移載する終点位置にきたら停止し、基板Ａの吸着を解除してリフトピンを上昇させて基板Ａを持ち上げる。この時図示されないアンローダによって基板Ａの下面を保持して、次の乾燥工程に基板Ａを搬送する。アンローダへの受け渡しが完了したら、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。
【００３８】
この間にピストンポンプ１２０は、吸引動作を行ってタンク１１２から新たに塗布液１１４を充満させる。ついで次の基板Ａが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。
【００３９】
以上の塗布動作で、塗布開始、終了時の吐出開始・停止の応答性を高めて、膜厚が一定値に達しない不良膜厚部を大幅に減少するには次のような塗布方法を実施する。
【００４０】
ピストンポンプ１２０とダイ３０の準備動作と、テーブル６に基板Ａを移載して吸着するまでは上記の塗布方法と全く同じである。基板Ａの塗布厚みはあらかじめ測定されており、それに応じてクリアランスが与えられた値になる位置にダイ３０を下降させておく。一方塗液供給ユニット１００では、ピストンポンプ１２０のシリンダ１２４には塗布液が充填されており、タンク１１２には所定の圧力を付加し、吸引用弁１２６は開、吐出用弁１２２は閉、ピストン１２８は停止、の状態にある。
【００４１】
ダイ３０の下降が完了したら、テーブル６の移動を開始し、同時にピストン１２８も上昇を開始して所定の一定速度に達して、塗布液１１４をタンク１１２にもどす。次に基板Ａの塗布開始部がダイ３０の吐出口の真下付近にきたら、吐出用弁１２２を開いてダイ３０からの塗布液を吐出して塗布を開始し、さらに一定時間後に吸引用弁１２６を閉として、ダイ３０から一定量の塗布液を吐出し続けて、塗布を継続する。テーブル６、ピストン１２８とも各々所定の一定速度で動作している間に、タンク１１２の付加圧力を解除して常圧にもどしておく。そして基板Ａの塗布終了部がダイ３０の吐出口真下付近にきたら、吸引用弁１２６を開、吐出用弁１２２を閉とし、ダイ３０からの塗布液の吐出を停止する。また、ピストン１２８は吸引用弁１２６の開動作後に減速、停止させる。そして塗布液の吐出停止と同じタイミングでダイ３０を上昇して、塗布液を基板から完全にたちきる。以降上記の塗布動作と同じように、基板を乾燥工程に受け渡し、テーブル６、ピストンポンプ１２０とも原点復帰動作を行って、次の基板に備える。
【００４２】
以上の本発明の説明でダイの吐出口面を清浄化する装置は示されていないが、拭取りや、洗浄液による洗浄、等の吐出口面を清浄化する手段をダイコータに付加してもよい。これによって、ダイの吐出口面が常に清浄化した状態で塗布を開始できるので、塗布開始部の膜厚プロファイルを所望のものに容易に制御できるようになる。
【００４３】
なお本発明が適用できる塗布液としては粘度が１ｃｐｓ〜１０００００ｃｐｓ、望ましくは１０ｃｐｓ〜５００００ｃｐｓであり、ニュートニアンが塗布性から好ましいが、チキソ性を有する塗布液にも適用できる。基板Ａとしてはガラスの他にアルミ等の金属板、セラミック板、シリコンウェハー等を用いてもよい。さらに使用する塗布条件としては、クリアランス（必要なものに対して）が４０〜５００μｍ、より好ましくは８０〜３００μｍ、塗布速度が０．１ｍ／分〜１０ｍ／分、より好ましくは０．５ｍ／分〜６ｍ／分、ダイのリップ間隙は５０〜１０００μｍ、より好ましくは１００〜６００μｍ、塗布厚さが５〜４００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μｍである。
【００４４】
以上の実施態様例では、ピストンポンプ１２０を用いた定容量供給と、定容量供給動作と圧送による定圧力供給の併用例を示したが、本発明によるピストンポンプを用いて圧送による定圧力供給だけで塗布を行ってもよい。定圧力供給のエアー圧力としては、０．０１〜１ＭＰａ、より好ましくは０．０５〜０．５ＭＰａである。
【００４５】
また吸引用弁１２６、吐出用弁１２２としては、ボールバルブの他、ダイヤフラムバルブ、チューブバルブ、プラグバルブ、ニードルバルブ等、二方弁としての機能を満足するのならいかなるものを使用してもよい。これらの材質としては、ステンレス等の金属の他、セラミックスやテフロン、ポリプロピレン等の樹脂、さらには部分的にセラミックスやテフロン等をコーティングしているものを用いてもよい。
【００４６】
さらに、シリンダ１２４、ピストン１２８の材質としては、ステンレス等の金属の他、セラミックス、テフロン等の樹脂、ガラス等が好ましい。シリンダ１２４の内径やピストン１２８の移動ストローク量は塗布量から定まる必要貯蔵量から決めればよいが、シリンダ１２４の内径は５〜１００mm、好ましくは１０〜５０mm、ピストン１２８の移動ストローク量は２０〜５００mm、好ましくは４０〜３００mmである。また、シール材１３０としてはシリコンゴム、カルレッツ、バイトン、ＥＰＤＭ等のゴム製のＯリングの他、テフロン等の樹脂や、内圧によってセルフシール可能なメカニカルシール、Ｖリング等を用いてもよい。
【００４７】
本発明によるディスプレイ用部材の製造装置の対象としては、プラズマディスプレイの背面板、前面板の他、液晶用ディスプレイに用いられるカラーフィルター等が好適である。
【００４８】
【実施例】
以下実施例により本発明の効果を具体的に説明する。
実施例１
幅４４０ｍｍ×４７０ｍｍ×厚さ２．８ｍｍのソーダガラス基板上の全面に感光性銀ペーストを５μｍの厚みにスクリーン印刷した後で、フォトマスクを用いて露光し、現像および焼成の各工程を経て、ピッチ２２０μｍでストライプ状の１９２０本の銀電極を形成した。その電極上にガラスとバインダーからなるガラスペーストをスクリーン印刷した後に、焼成して誘電体層を形成した。次に図１のダイコータに吐出幅４３０mm、リップ間隙（シム厚さ）５００μｍのステンレス製ダイを取付けた。一方塗液供給ユニット１００のピストンポンプ１２０には、シリンダ１２４に内径４０mmのステンレス製シリンダー、吸引用弁１２６、吐出用弁１２２に各々ステンレス製エアー作動式二方ボールバルブを用いた。そしてステンレス製のタンク１１２〜ダイ３０までの塗布液供給ラインに、ガラス粉末６０％と感光性有機成分からなる粘度２００００ｃｐｓの感光性ガラスペーストを充満させた。吐出用弁１２２を閉、吸引用弁１２６を開、タンク１１２に０．２ＭＰａの圧力を付加するとともに、ダイ〜誘電体層の間のクリアランスが３５０μｍになるようにダイを下降させた。この時にピストン１２８を０．９mm／sec（１．１５cc／sec相当）の速度で上昇移動させた後に、基板を速度０．５ｍ／分で移動させ、基板の先頭から６mmの位置がダイ吐出口真下に来たときに、吐出用弁１２２を開、その１秒後に吸引用弁１２６を閉として、上記の感光性ガラスペーストを基板先頭から１０mmの位置から塗布開始した。塗布の間にタンク１１２の付加圧力を大気圧にもどし、そして基板が先頭から４５６mmの位置がダイの真下にきた時に、吸引用弁１２６を開、吐出用弁１２２を閉として吐出を停止し、ダイも上昇させて、ガラスペーストを基板から完全に断ち切った。また、ピストン１２８は、吸引用弁１２６の開動作後に減速、停止を行った。これによって基板の先頭から４６０mmの位置で塗布を完了できた。次にこの塗布を完了基板を移載機で取り出して、輻射ヒータを用いた乾燥炉に投入し、１００℃で２０分間乾燥した。乾燥後の塗布厚み分布を塗布方向にわたって測定したところ、図３の実線のようになり、定常部分が目標の１４０μｍ±３μｍ、塗布開始、終了部のこの膜厚範囲に収まらない部分が各々１０mm以下になることを確認した。図３の破線は図４の従来のピストンポンプを用いて同じ塗布厚さ、速度の条件で塗布したものであり、塗布開始、終了部の膜厚不良部分がかなり改善されていることが明らかとなった。
【００４９】
この基板を次いで隣あった電極間に隔壁が形成されるように設計されたフォトマスクを用いて露光し、現像と焼成を行って隔壁を形成した。隔壁の形状はピッチ２２０μｍ、線幅３０μｍ、高さ１３０μｍであり、各領域での隔壁本数は１９２１本であった。この後、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体ペーストを順次スクリーン印刷によって塗布して、８０℃１５分で乾燥後、最後に４６０℃１５分の焼成を行って、プラズマディスプレイの背面板を作製した。得られたプラズマディスプレイ背面板の膜厚むらは３μｍ以内であり、表面品位は申し分ないものであった。次にこのプラズマディスプレイ背面板と前面板を合わせ、封着後、Ｘｅ５％、Ｎｅ９５％の混合ガスを封入し、駆動回路を接続してプラズマディスプレイを得た。
【００５０】
【発明の効果】
本発明のピストンポンプは、塗布液を一方向にのみ吐出できる構造を有しているので、滞留部分がなく、塗布液の入れ替えや洗浄を短時間で確実に実施できる。
【００５１】
さらに定容量供給と定圧力供給の併用が可能である構成を有しているので、塗布液の吐出開始応答性を高めると共に、粘度変化による吐出量変化をなくすことができ、このピストンポンプを用いた塗布装置および塗布方法によって、塗布開始部の膜厚不良部を極小にできかつ定常部分の膜厚むらを非常に小さくすることが長時間にわたって可能となる。
【００５２】
また定容量の間欠型ポンプでありながら、定圧力で連続的に液体を供給できるので、ダイや配管等の塗布液供給ラインの塗布液の入れ替えや洗浄を、定容量間欠供給時よりも短い時間で実施することができる。
【００５３】
さらに、バルブの切替でダイからの塗液吐出を瞬時に停止させることができることから、塗布終了部の膜厚不良部を極小にすることができる。
【００５４】
以上の優れた効果を有するピストンポンプ及び塗布装置並びに塗布方法を用いたプラズマディスプレイまたはディプレイ用部材の製造装置並びに製造方法により、高い品質のプラズマディスプレイおよびディスプレイ用部材を高い生産性で工業的に生産することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のダイコータを概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のダイコータを塗布液の供給系をも含めて示した概略構成図である。
【図３】本発明と従来の塗布方法による塗布膜厚プロファイル比較を行った一実施例の塗布厚さの比較図である。
【図４】従来方式のピストンポンプを概略的に示した断面図である。
【符号の説明】
１：ダイコータ
２：基台
６：テーブル
１０：吸着面
１４：フィードスクリュー（ボールネジ）
１８：ＡＣサーボモータ
３０：ダイ
５４：コンピュータ
１００：塗液供給ユニット
１０２：供給ホース
１１２：タンク
１１４：塗布液
１２０：ピストンポンプ
１２２：吐出用弁
１２４：シリンダ
１２６：吸引用弁
１２８：ピストン
１３０：シール材（Ｏリング）
３００：ピストンポンプ（従来品）
Ａ：基板（被塗布部材）
Ｃ：塗布膜
【図１】
0004366757.tif 000002
【図２】
0004366757.tif 000003
【図３】
0004366757.tif 000004
【図４】
0004366757.tif 000005