(57)【要約】塗布対象物に塗液を塗布する複数の吐出孔が略一直線状に配列されるとともに、内部に塗液溜り部を有する口金において、前記塗液溜り部に、吐出孔の配列方向に略直交する方向に延びる支柱を設けたことを特徴とする口金である。また、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、該縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、該基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法および装置である。
2002053297.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象物に塗液を塗布する複数の吐出孔が略一直線状に配列されるとともに、内部に塗液溜り部を有する口金において、前記塗液溜り部に、吐出孔の配列方向に略直交する方向に延びる支柱を設けたことを特徴とする口金。
【請求項２】
前記口金が、吐出孔が形成された吐出孔形成部材と、塗液溜り部を形成する塗液溜り部形成部材とを有しており、前記両部材が互いに接合されている請求の範囲第１項記載の口金。
【請求項３】
支柱が吐出孔の配列方向に沿う方向に複数配置されている請求の範囲第１項記載の口金。
【請求項４】
支柱が等間隔に配置されている請求の範囲第３項記載の口金。
【請求項５】
支柱が塗液溜り部形成部材に一体に形成されている請求の範囲第１項記載の口金。
【請求項６】
塗液を溜める塗液溜め部と、前記塗液溜め部の内側から外側に開口する複数の吐出孔と、前記塗液溜め部に塗液を供給するための複数の塗液供給口を有し、各塗液供給口には、その上流の塗液供給源からの塗液の流れを分岐させて塗液を各塗液供給口に供給するためのトーナメント形流路に接続されていることを特徴とする口金。
【請求項７】
前記塗液供給口の先端はパイプ形状に形成されており、その先端は塗液溜め部内の塗液中に浸かるように設けられている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項８】
前記トーナメント形流路は、パイプで構成されている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項９】
前記トーナメント形流路は、溝を形成した板材を貼りあわせて構成されている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項１０】
前記塗液供給口の上流には塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁が設けられている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項１１】
隣り合う塗液供給口の少なくとも一方の塗液供給口の上流に塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁が設けられている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項１２】
前記複数の塗液供給口が２つのグループに分けられ、それぞれのグループに対しトーナメント形流路が形成されている請求項６記載の口金。
【請求項１３】
前記塗液供給口が４箇所以上設けられ、直線状に配された塗液供給口が一つおきに２つのグループに分けられ、それぞれのグループに対しトーナメント形流路が形成されている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項１４】
一つのグループの塗液供給口から供給された塗液が塗液溜め部内で合流する位置に、もう一つのグループの塗液供給口が配設されている請求の範囲第１３項記載の口金。
【請求項１５】
前記２つのグループの各々のトーナメント形流路の上流に塗液の供給流量を調整制御する流量調整制御弁が設けられている請求の範囲第１３項記載の口金。
【請求項１６】
前記複数の吐出孔は直線状に配され、前記複数の塗液供給口は吐出孔の配列方向に略平行に直線状に配されている請求の範囲第６項記載の口金。
【請求項１７】
基材を固定するテーブルと、前記基材に対向して設けられ、基材に所定量の塗液を塗布する口金と、テーブルと口金とを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた基材への塗液の塗布装置において、口金に請求の範囲第１項記載の口金を用いたことを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項１８】
基材を固定するテーブルと、基材に対向して設けられ、基材に所定量の塗液を塗布する口金と、テーブルと口金を３次元的に相対移動させる移動手段と、口金への塗液の供給源である塗液タンクを備えた基材への塗液の塗布装置において、前記塗液タンクと口金の間に塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁と、前記流量調整制御弁の流量を制御する制御手段を備え、前記口金に請求の範囲第６項記載の口金を用いることを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項１９】
前記口金の塗液溜り部内の塗液量を検出する検出手段を有する請求の範囲第１８項記載の塗液の塗布装置。
【請求項２０】
前記基材の表面にストライプ状に縦隔壁が形成され、その縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する請求の範囲第１７項または第１８項記載の塗液の塗布装置。
【請求項２１】
前記基材の表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに前記縦隔壁と略直交する方向に横隔壁が形成され、その縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する請求の範囲第１７項または第１８項記載の塗液の塗布装置。
【請求項２２】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置において、前記口金の吐出孔の直径（Ｄ）、前記横隔壁の高さ（Ｈｈ）、前記口金の吐出孔を有する面と、基材の縦隔壁と横隔壁に囲まれて形成される溝部底面との間隔（Ｃ）がＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすように前記直径（Ｄ）および間隔（Ｃ）を規定することを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項２３】
前記口金の吐出孔が非円形状に形成されており、前記吐出孔の塗液の塗布方向に沿う方向の開口寸法（Ｂ）が、Ｂ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たす請求の範囲第２２項記載の塗液の塗布装置。
【請求項２４】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成されている基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）が０＜ａ／Ａ≦１の条件を満たすように面積（ａ）を規定することを特徴とする塗液の塗布装置。
【請求項２５】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置において、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部の縦隔壁と略直交方向の断面積（Ａ）、縦隔壁の高さ（Ｈ）、横隔壁間の塗布方向の長さ（Ｌ）、横隔壁の高さ（Ｈｈ）、横隔壁１個の塗布方向の長さ（Ｌｈ）、横隔壁のある基板と横隔壁のない基板の塗布量の比（ｋ）が下記（１）、（２）の条件を満たすように前記面積（ａ）を規定することを特徴とする塗液の塗布装置。
ｋ＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））　・・・（１）
０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１　　　　　　　　　　　　・・・（２）
【請求項２６】
前記口金の相対移動方向と垂直な方向の寸法が、基材の塗液の塗布領域よりも長い請求の範囲第１７項、第１８項、第２２項、第２４項、第２５項のいずれかに記載の塗液の塗布装置。
【請求項２７】
前記基材がプラズマディスプレイパネル用基材であって、前記塗液が赤色、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り、請求の範囲第１７項、第１８項、第２２項、第２４項、第２５項のいずれかに記載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パネル用基材の製造装置。
【請求項２８】
基材と、前記基材に対向して設けられ複数の吐出孔が略一直線状に配列された口金とを相対的に移動しながら吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する塗液の塗布方法において、前記口金内部に形成された塗液溜り部に吐出孔の配列方向に直交する方向に延びる支柱を設けた口金を用いて塗布することを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項２９】
前記口金が吐出孔が形成された吐出孔形成部材と、塗液溜り部を形成する塗液溜り部形成部材とを有しており、前記両部材が互いに接合されている請求の範囲第２８項記載の塗液の塗布方法。
【請求項３０】
支柱が吐出孔の配列方向に沿う方向に複数配列されている請求の範囲第２８項記載の塗液の塗布方法。
【請求項３１】
支柱が等間隔に配置されている請求の範囲第２８項記載の塗液の塗布方法。
【請求項３２】
支柱が塗液溜り部形成部材に一体に形成されている請求の範囲第２８項記載の塗液の塗布方法。
【請求項３３】
複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対向させて口金と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、前記口金は複数の塗液供給口を有し、それぞれの塗液供給口から供給される塗液の、塗液溜り部内で合流する位置が、ある定まった位置に留まらないように塗液を供給し、塗液を塗布することを特徴とする基材への塗液の塗布方法。
【請求項３４】
複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対向させて口金と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、前記口金は複数の塗液供給口を有し、前記複数の塗液供給口の、各塗液供給口からの塗液の供給流量を経時的に変化させることを特徴とする基材への塗液の塗布方法。
【請求項３５】
複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対向させて口金と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、基材への塗液の塗布と、前記口金の塗液溜り部内への塗液の供給とを繰り返す際、各塗液供給口からの塗液の供給流量を供給の度ごとに変えることを特徴とする基材への塗液の塗布方法。
【請求項３６】
複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対向させて口金と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、前記口金に請求の範囲第６項記載の口金を用いて塗液を塗布することを特徴とする基材への塗液の塗布方法。
【請求項３７】
前記口金の塗液溜り部内の塗液量を検出し、その検出結果に応じて前記口金に塗液を供給する請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項３８】
基材への塗布と、前記口金の塗液溜り部内への塗液の供給とを繰り返す際、各塗液供給口からの塗液の供給流量を、供給の度ごとに変える請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項３９】
基材への塗布と、前記口金の塗液溜り部内への塗液の供給とを繰り返す際、各グループの塗液供給口からの塗液の供給を、供給の機会ごとに交互に切り替える請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項４０】
一方のグループの塗液供給口からの塗液の供給と、もう一方のグループの塗液供給口からの塗液の供給と、両方のグループの塗液供給口からの塗液の供給を、一定の回数と周期で繰り返す請求の範囲第３９項記載の塗液の塗布方法。
【請求項４１】
前記基材の表面にストライプ状に縦隔壁が形成され、その縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項４２】
前記基材の表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに前記縦隔壁と略直交する方向に横隔壁が形成され、その縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項４３】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の直径（Ｄ）、前記横隔壁の高さ（Ｈｈ）、前記口金の吐出孔を有する面と、基材の縦隔壁と横隔壁に囲まれて形成される溝部底面との間隔（Ｃ）がＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすことを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項４４】
前記口金の吐出孔が非円形状に形成されており、前記吐出孔の塗液の塗布方向に沿う方向の開口寸法（Ｂ）が、Ｂ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たす請求の範囲第４３項記載の塗液の塗布方法。
【請求項４５】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成される基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記基材と口金の相対速度（Ｖ）と、口金の吐出孔からの塗液の吐出速度（ｖ）が０＜Ｖ／ｖ≦１の条件を満たすことを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項４６】
前記基材の表面に、前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている請求の範囲第４５項記載の塗液の塗布方法。
【請求項４７】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成される基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）と、縦隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）が０＜ａ／Ａ≦１の条件を満たすことを特徴とする塗液の塗布方法。
【請求項４８】
表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部の縦隔壁と略直交方向の断面積（Ａ）、縦隔壁高さ（Ｈ）、横隔壁間の塗布方向の長さ（Ｌ）、横隔壁の高さ（Ｈｈ）、横隔壁１個の塗布方向の長さ（Ｌｈ）、横隔壁のある基板と横隔壁のない基板の塗布量の比（ｋ）が下記式（１）、（２）を満たすことを特徴とする塗液の塗布方法。
ｋ＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））　・・・（１）
０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１　　　　　　　　　　　　・・・（２）
【請求項４９】
前記口金の相対移動方向と垂直な方向の寸法が、基材の塗液の塗布領域よりも長く、前記口金が一回相対移動することにより基材への塗液の塗布を完了する請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項、第４３項、第４５項、第４７項、第４８項のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
【請求項５０】
前記基材がプラズマディスプレイパネル用基材であって、前記塗液が赤色、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り請求の範囲第２８項、第３３項、第３４項、第３５項、第３６項、第４３項、第４５項、第４７項、第４８項のいずれかに記載の塗布方法を用いて塗液を塗布する工程を含むことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル用基材の製造方法。
【請求項５１】
請求の範囲第５０項記載の方法により製造したプラズマディスプレイパネル用基材を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、塗液を塗布するための口金、ならびに、その口金を用いて基材の表面にペースト状の塗液を塗布する塗液の塗布装置および方法に関する。本発明は、とくに、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、プリント基板、半導体等の製造分野に適用して好適なものであり、特に高粘度塗液を塗布するＰＤＰ製造工程における、ガラス基板などの被塗布対象物表面に非接触で塗液を吐出しながら薄膜パターンを形成する塗液の塗布用口金ならびに塗液の塗布装置および塗布方法に好適なものである。
背景技術
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、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。
また、最近活発に開発が進められている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ペーストが背面板に形成された各色毎に一方向に延びる隔壁により形成された凹凸部の凹部にストライプ状に充填されてなる。
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。
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。
例えば、特開平１０−２７５４３（米国特許第５９２１８３６号）には、プラズマディスプレイパネルの隔壁間を対象に、塗布口金で塗布する方法が開示されている。
この口金においては、複数の吐出孔が一定間隔をおいて略一直線状に穿設されており、口金内部には塗液溜り部を有している。
また、口金上部には、塗液溜り部に塗液を供給する塗液供給口が設けられている。
上記のような口金においては、塗液供給口から塗液が供給されると塗液溜り部の内圧が上昇し、これによって所定量の塗液が吐出孔から吐出され、基材表面に塗液が塗布されるようになっている。
しかしながら、上記のような口金においては、塗液溜り部に塗液が供給され、繰り返し塗液溜り部の内圧が上昇すると、口金が押し拡げられ変形するおそれがある。とくに、吐出孔が多数配列される細長形状の口金においては、受圧面積が大きくなるために変形が生じ易い。口金が変形すると、吐出孔も変形する可能性があり、塗液の吐出量等にばらつきが発生し、基材表面に均一に塗液を塗布できなくなるおそれがある。また、口金の別の態様として、吐出孔を形成した部材と、塗液溜り部を形成する部材とが別部材であり、それらをボルト締結、溶接、あるいは接着で接合した構成のものもあるが、その場合、口金の変形によってその接合面にせん断応力が作用し、両部材が剥離し、口金が破壊される可能性もある。なお、口金内部の耐圧強度を向上すべく口金の構成部材を肉厚化したのでは、口金、ひいては塗布装置の軽量化、低コスト化の方向性に反することになる。
また、この口金は、内部に塗液溜まりと塗液上部の空間を有し、この上部空間に圧空を注入しその圧力で塗液を口金より押し出す構造が必要である。なぜなら、口金内に塗液を充満させポンプなどで定量液送する構造では、塗液である蛍光体ペーストの粘度が高い場合、塗液の配管圧損が大きく、塗布開始遅れが顕著となるからである。
また、前記塗液上部に空間を有する口金では、蛍光体ペーストを塗布対象物である基材へ塗布した後、塗布した量と同量の蛍光体ペースト量を再び口金内へ供給する必要がある。
ところが、上記特開平１０−２７５４３号公報に開示されたような塗液の塗布においては、以下のような問題がある。
すなわち、蛍光体ペーストを口金内へ供給するとき、口金上部から蛍光体ペーストを単に自由落下させるような方法を採用すれば、蛍光体ペーストに気泡が混入する恐れがある。気泡が混入すると、その気泡が口金の吐出孔から出る時に吐出したペーストが途切れ、塗布不良を起こす。
また、蛍光体ペーストを口金内へ供給するとき、一箇所から供給したのでは時間がかかる。また、蛍光体ペーストが高粘度であれば、液面が口金内で平坦になるのに時間がかかる。
また、口金から吐出される蛍光体ペーストの吐出量は、口金内に溜めている蛍光体ペーストのヘッドと蛍光体ペースト上部の空間に供給される圧空の圧力の和により決まるため、吐出量を一定に保つためにも蛍光体ペーストの液面高さを一定に保持する必要がある。
特に複数の吐出孔を有する口金の場合、蛍光体ペーストの液面高さを一定に、かつ、平坦に保持しておかないと、各吐出孔からの吐出量にバラツキが生じ、塗布ムラ等を引き起こす。従って、口金内には複数の塗液供給口から塗液を供給することが好ましい。
しかし、複数の塗液供給口から塗液を供給すると、塗布ムラが発生するおそれがあることがわかった。本願発明者の検討によれば、複数の塗液供給口から供給された蛍光体ペーストは、口金内のある定まった位置で必ず合流して留まるが、この合流箇所付近の吐出孔から吐出される蛍光体ペーストが塗布ムラを引き起こしていることがわかった。
すなわち、口金へ蛍光体ペーストを供給するとき、蛍光体ペーストには、管内などを流れるときに作用するようなせん断応力が作用する。そして、蛍光体ペーストのような高粘度ペーストは、そのせん断応力の大きさや作用する時間によって、粘度変化が生じる。せん断を受けて口金内へ供給された蛍光体ペーストの一部は、必ず合流箇所に到達して留まる。
合流する箇所における蛍光体ペーストは、せん断応力の大きさや、それが作用する時間が他の部分における蛍光体ペーストとは異なり、従って、他の部分の蛍光体ペーストより粘度が著しく変化している。吐出孔から吐出させるために蛍光体ペーストに圧をかける際、同一圧力の下では吐出量とペーストの粘度には相関があり、その結果、この合流箇所付近の吐出孔から吐出される蛍光体ペーストの量は他の部分と異なることになり、塗布ムラ等の塗布不良を引き起こすわけである。
また、近年、プラズマディスプレイの分野においては、輝度やコントラストの向上、および省消費電力化の要請に応えるべく、第１図に示すように塗液の塗布方向（第１図の矢印方向）に延びる縦隔壁１０１に略直交する方向に縦隔壁１０１よりも高さの低い横隔壁１０２が形成された基材１００も採用されている（たとえば、特開平１１−２１３８９６号公報、特開２０００−１２３７４７号公報等）。このような基材１００においては、縦隔壁１０１間に横隔壁１０２が配置されるため、縦隔壁１０１間の溝１１０は、凹部１０３、１０４を有する格子状に形成される。
また、上記のような塗液の塗布方法は、溝部１１０へ蛍光体を含むペースト状の塗液１０８を塗布し、乾燥硬化させて、蛍光体層を形成するものであるが、プラズマディスプレイ用発光基板において、隔壁１０１間の発光を良好に行わせるには、隔壁１０１間で発生した放電を蛍光体に効率よく作用させ、蛍光体で発生した光を効率よく取り出さなければならない。そのための蛍光体層の形状としては、隔壁１０１の壁面と溝部の底の全面にわたって広い範囲で蛍光体層が存在していることが好ましい。したがって、塗液１０８を溝部１１０に一杯に入れることが好ましい。
しかしながら、従来のストライプ状の溝部を有する基材への塗液の塗布装置、方法を、そのまま格子状の溝部を有する基材への塗液の塗布に適用したのでは以下のような問題が生ずるおそれがある。つまり、第２図に示すように各縦隔壁間に形成される溝部１１０にペースト状の塗液を塗布する際には、口金１０５の吐出孔１０６から吐出された塗液は、横隔壁１０２を乗り越えなければならないが、横隔壁１０２の頂部と口金１０５の吐出孔１０６を有する吐出孔形成板１０７の面１０９との間のクリアランスが小さくなるため、塗液（ペースト）１０８が第２図の点線で示すように吐出孔形成板１０７の面１０９に付着するおそれがある。塗布中に塗液が吐出孔形成板１０７の吐出孔１０６の近傍に一旦付着すると、吐出孔１０６から吐出された塗液はそちらに引き寄せられ、吐出挙動が乱れ、塗液が溝部１１０に塗布されない塗液抜け、いわゆる色抜けが発生するおそれがある。
そこで本発明の課題は、軽量化、低コスト化の要請に対応しつつ、耐圧性を向上した口金を提供するとともに、該口金を適用することにより、基材表面に均一に塗液を塗布できる塗液の塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイ用基材の製造装置および製造方法を提供することにある。
また、上述のような種々の問題点に着目し、複数の吐出孔からの塗液の吐出、それによる塗布にムラが生じないようにした口金、ならびにその口金を用いた塗液の塗布装置および塗布方法、とくに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、塗布口金から高粘度の蛍光体ペーストを塗布するに際し、適正量の蛍光体ペーストを所望の均一な形態で塗布できるようにした塗布装置および塗布方法を提供することにある。
また、表面に格子状の溝部が形成された基材に塗液を塗布するに際しても、塗布抜け（色抜け）を防止し、基材表面に所望のペーストパターンを確実に描画形成できる塗液の塗布装置および塗布方法、ならびにプラズマディスプレイパネル用基材の製造装置および製造方法を提供することにある。
発明の開示
上記課題を解決するために、本発明の口金は、塗布対象物に塗液を塗布する複数の吐出孔が略一直線状に配列されるとともに、内部に塗液溜り部を有する口金において、前記塗液溜り部に、吐出孔の配列方向に略直交する方向に延びる支柱を設けたことを特徴とするものからなる。
上記口金は、たとえば吐出孔が形成された吐出孔形成部材と、塗液溜り部を形成する塗液溜り部形成部材とを接合し、塗液溜り部形成部材の上部を閉塞する蓋部材を接合することにより構成することができる。
上記支柱は、吐出孔の配列方向に沿う方向に等間隔に複数配置することが好ましい。このように支柱を配置すれば、吐出孔の配列方向に沿う方向に対して、口金の耐内圧強度を均一に向上することができる。なお、支柱は塗液溜り部形成部材に一体に形成することも可能である。
本発明に係る口金は、広範囲の技術分野に適用することができるが、とくに基材を固定するテーブルと、前記基材に対向して設けられ、基材に所定量の塗液を塗布する口金と、テーブルと口金とを３次元的に相対移動させる移動手段とを備えた基材への塗液の塗布装置に用いて最適なものである。
とくに、口金の相対移動方向と垂直な方向の寸法を、基材の塗布領域よりも長くする必要のある塗液の塗布装置に用いて最適なものである。
上記課題を解決するための、本発明の塗液の塗布方法は、基材と、基材に対向して設けられ複数の吐出孔が略一直線状に配列された口金とを相対的に移動しながら吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法において、前記口金内部に形成された塗液溜り部に吐出孔の配列方向に直交する方向に延びる支柱を設けた口金を用いて塗布することを特徴とする方法からなる。
上記基材としては、たとえば表面にストライプ状の凹部または格子状の凹部が複数形成され、該凹部に赤色、青色、緑色のいずれか一色の蛍光体を含むペーストの塗液が塗布されるプラズマディスプレイ用発光基板を挙げることができる。
上記のような口金においては、塗液溜り部に、吐出孔の配列方向に直交する方向に延びる支柱が設けられているので、塗液溜り部形成部材を内側から押し拡げようとする力に対する強度を向上できる。したがって軽量化、低コスト化の要請に対応しつつ、口金の内圧に対する耐圧強度を大幅に向上することができ、口金の変形等を確実に防止できる。また、支柱を、吐出孔の配列方向に沿う方向に等間隔に複数配置すれば、口金の内圧に対する耐圧強度を口金の長手方向において均一に向上することができる。したがって、該口金を適用した塗液の塗布装置および塗布方法によれば、口金の変形等を確実に防止することができるので、基材の表面に塗液を均一に塗布することができる。
また、本発明に係る口金は、塗液を溜める塗液溜め部と、該塗液溜め部の内側から外側に開口する複数の吐出孔と、該塗液溜め部に塗液を供給するための複数の塗液供給口を有し、各塗液供給口には、その上流の塗液供給源からの塗液の流れを分岐させて塗液を各塗液供給口に供給するためのトーナメント形流路に接続されていることを特徴とするものからなる。つまり、口金の塗液溜め部内に塗液を供給するとき、複数の塗液供給口の供給流量を揃えるために、塗液は塗液供給源からトーナメント形流路を通って各塗液供給口に流れるようにされている。
また、上記塗液供給口の先端はパイプ形状に形成されており、その先端は塗液溜め部内の塗液中に浸かるように設けられていることが好ましい。つまり、塗液を供給するとき、とくに、気泡が混入しないように、供給口をパイプ形状にし、その先端が塗液中に浸かっている構造である。
また、隣り合う塗液供給口の間隔は全て等しいことが好ましい。つまり、各塗液供給口からの供給流量が同じで、塗液液面高さの平坦性を考慮すれば、隣り合う塗液供給口の間隔は全て等しいことが望ましい。
また、上記トーナメント形流路は、パイプで構成することもできるし、溝を形成した板材を貼りあわせて構成することもできる。とくに後者の構成では、貼りあわせた板材を取り外して容易に流路内部を洗浄することができるので、洗浄性に富む。
また、塗液供給口の上流には塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁を設けることができる。また、隣り合う塗液供給口の少なくとも一方の塗液供給口の上流に流量調整制御弁を設けた構成を採用することもできる。この供給流量調整制御弁とは、単に弁を開閉させるものであったり、あるいは絞り要素があって、一度の開時に経時的に供給流量を変化させたり、一度の開時では供給流量は変えずに、サイクル的に供給の機会毎に供給流量を変化させたりすることができる弁のことである。このような構成をとれば、各塗液供給口から供給される塗液が塗液溜め部内で合流する位置を揺さぶる（移動させる）ことが可能になる。つまり、各塗液供給口からの供給流量の調整制御弁に変化を持たせれば（供給の機会毎、あるいは経時的）、合流する位置を移動させることができる。また、隣り合う塗液供給口の少なくとも一方の塗液供給流量に変化を持たせれば、合流する位置を移動させることができる。これにより、合流位置に留まっていた、あるいは、留まろうとする塗液に揺さぶりをかけることができ、塗液の粘度が著しく変化することはなく、塗布ムラは発生しない。
また、上記とは別の形態で、合流する位置を移動させることもできる。たとえば、前記複数の塗液供給口が２つのグループに分けられ、ぞれぞれのグループに対しトーナメント形流路が形成されている構造を採用できる。つまり、同じグループの中の塗液供給口から供給される供給量は、各トーナメント形流路により揃えられる。仮に、塗液供給口が４箇所で直線状に配置され、各供給口は▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の順で並んでいるとする。そしてこれらを、▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼という２つのグループに分け、それぞれのグループでトーナメント形流路を形成しているとする。これにより、４箇所同時に供給することもできるし、▲１▼と▲２▼だけ、あるいは▲３▼と▲４▼だけから供給することができる。▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼同時に供給した場合、それぞれの塗液供給口の間には、塗液が合流する箇所（境界）が発生し、そこから吐出される塗液が塗布ムラを引き起こす。そこで、合流する箇所を移動させる（ぼかす）ために、まず▲１▼と▲２▼だけから供給すると、▲１▼と▲２▼の間に合流箇所が発生するが、▲３▼と▲４▼からは供給していないので、時間とともに塗液が▲３▼と▲４▼の方向に流れ、▲１▼と▲２▼の合流する境界も移動してぼけてくる。これにより塗布ムラはなくなる。しかし、延々と▲１▼と▲２▼だけから供給したのでは、塗液が高粘度であれば流れにくいために、▲３▼▲４▼側の塗液が無くなったり、あるいは▲１▼▲２▼側と▲３▼▲４▼側で塗液の液面高さが大きく異なって塗布不良が発生する。従って、そうならないように、今度は▲３▼と▲４▼から供給するよう切り替える。つまり、▲１▼と▲２▼だけ、▲３▼と▲４▼だけの供給をある回数、交互に続ければ、合流位置はその都度移動し、塗布ムラは発生しない。なお、複数の塗液供給口を２つのグループに分けて言及したが、２つ以上のグループであればいずれでもよく、同様の効果が得られる。
あるいは、前記塗液供給口が４箇所以上設けられ、直線状に配された塗液供給口が一つおきに２つのグループに分けられ、それぞれのグループに対しトーナメント形流路が形成されている構造とすることもできる。つまり、上記と同様、塗液供給口が４箇所の場合、▲１▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼が同じグループとなってトーナメント形流路で繋がっている。これにより、４箇所同時に供給することもできるし、▲１▼と▲３▼だけ、あるいは▲２▼と▲４▼だけから供給することができる。仮に、▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼の間隔を同じにした場合、まず、▲１▼と▲３▼だけから供給すると、塗液は▲２▼の位置で合流することになる。同じく、▲２▼と▲４▼だけから供給すると、塗液は▲３▼の位置で合流することになる。つまり、片方のグループ（▲１▼と▲３▼）から供給すると、その間の合流する位置（▲２▼）で塗布ムラが発生するわけだが、塗布ムラが発生する前に、もう片方のグループ（▲２▼と▲４▼）から供給すると、先に発生した合流位置を強制的にかき乱す（移動させる）ことになるので、塗布ムラは発生しない。前述したのと同様、▲１▼と▲３▼だけ、▲２▼と▲４▼だけの供給をある回数、交互に続ければよい。またこの構成は、前述した構成に比べ、液面高さの平坦性には有利である。説明の都合上、▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼はそれぞれ同間隔としたが、これに限定されるものではない。先に合流する位置に後で直接供給すれば強制的にかき乱すことができるが、合流する位置付近でも、合流位置を移動させることは十分できる。また、２つのグループの各々のトーナメント形流路の上流に塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁を設けることができる。この供給流量調整制御弁とは、単に弁を開閉させるものであったり、あるいは絞り要素があって、一度の開時に経時的に供給流量を変化させたりすることができる弁のことである。このような構成をとれば、それぞれのグループからの供給や停止を容易に行うことができる。
また、本発明に係る口金は、複数の吐出孔は直線状に配され、複数の塗液供給口は吐出孔の配列方向に略並行に直線状に配されている構成をとることができる。
本発明に係る塗液の塗布装置は、基材を固定するテーブルと、基材に対面して設けられ、基材に所定量の塗液を塗布する口金と、テーブルと口金を３次元的に相対移動させる移動手段と、口金への塗液の供給源である塗液タンクを有する塗布装置において、該塗液タンクと口金の間に塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁と、該供給流量調整制御弁の流量を制御する制御手段を備え、前記口金に、前述したような口金を用いることを特徴とするものからなる。
このような塗液の塗布装置においては、前記口金の塗液溜め部内の塗液量を検出する検出手段を有し、塗液量の検出結果に応じて、塗液タンクと口金の間の塗液の供給流量調整制御弁を制御することで、塗液タンクから口金へ塗液を供給することができる。この塗液溜め部内の塗液量を検出する手段としては、たとえば、塗液液面高さを検出するセンサーを用いることができる。
このような塗液の塗布装置は、とくにプラズマディスプレイパネル用基材の製造に有用である。すなわち、本発明に係るプラズマディスプレイパネル用基材の製造装置は、前記基材がプラズマディスプレイ用発光基板であって、前記塗液が赤色、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り、上記のような塗布装置を用いたことを特徴とするものからなる。
本発明に係る塗液の塗布方法は、複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対面させて口金と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、前記口金は複数の塗液供給口を有し、それぞれの塗液供給口から供給される塗液の、塗液溜め部内で合流する位置が、ある定まった位置に留まらないように塗液を供給し、塗液を塗布することを特徴とする方法からなる。
この方法においては、複数の塗液供給口の、各塗液供給口からの塗液の供給流量を経時的に変化させて、それぞれの塗液供給口から供給される塗液の、塗液溜め部内で合流する位置が、ある定まった位置に留まらないように塗液を供給することができる。また、基材への塗液の塗布と、前記口金の塗液溜め部内への塗液の供給とを繰り返す際、各塗液供給口からの塗液の供給流量を供給の度ごとに変えて、各塗液供給口から供給される塗液の、塗液溜め部内で合流する位置が、ある定まった位置に留まらないように塗液を供給することもできる。
また、本発明に係る塗液の塗布方法は、複数の吐出孔を有する口金に塗液供給源から塗液を供給し、前記口金を基材と対面させて供給と基材を相対的に移動させ、前記口金の吐出孔から塗液を吐出し、基材に塗液を塗布する方法であって、前記口金に前述のような口金を用いて塗液を塗布することを特徴とする方法からなる。
この方法においては、基材への塗布と、前記口金の塗液溜め部内への塗液の供給とを繰り返す際、各塗液供給口からの塗液の供給流量を、供給の度ごとに変えることができる。また、複数の塗液供給口が２つのグループに分けられている場合には、基材への塗布と、前記口金の塗液溜め部内への塗液の供給とを繰り返す際、各グループの塗液供給口からの塗液の供給を、供給の機会ごとに交互に切り替えることができる。その際、各グループの塗液供給口からの塗液の供給を、例えば２回、あるいはそれ以上続けて、その後はこの供給動作を各グループで交互に繰り返すこともできる。また、一方のグループの塗液供給口からの塗液の供給と、もう一方のグループの塗液供給口からの塗液の供給と、両方のグループの塗液供給口からの塗液の供給を、一定の回数と周期で繰り返すこともできる。
このような塗液の塗布方法においては、前記口金の塗液溜め部内の塗液量を検出し、その検出結果に応じて前記口金に塗液を供給することができる。本発明に係るプラズマディスプレイパネル用基材の製造方法は、前記基材がプラズマディスプレイ用発光基板であって、前記塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体扮末を含むペーストであり、上述したような塗布方法を用いて塗液を塗布する工程を含むことを特徴とする方法からなる。
本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、上記のような方法により製造したプラズマディスプレイパネル用基材を用いたことを特徴とするものからなる。
また、本発明の塗液の塗布方法は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、該縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、該基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の直径（Ｄ）、前記横隔壁の高さ（Ｈｈ）、前記口金の吐出孔を有する面と、基材の縦隔壁と横隔壁に囲まれて形成される溝部底面との間隔（Ｃ）がＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすことを特徴とする方法からなる。
また、口金の吐出孔が非円形状に形成されている場合には、該吐出孔の塗液の塗布方向に沿う方向の開口寸法（Ｂ）がＢ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすようにすればよい。
また、上記課題を解決するために、もう一つの本発明の塗液の塗布方法は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成される基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記基材と口金の相対速度（Ｖ）と、口金の吐出孔からの塗液の吐出速度（ｖ）が０＜Ｖ／ｖ≦１の条件を満たすことを特徴とするものからなる。なお、上記基材は、縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されているものであってもよい。
また、上記課題を解決するために、もう一つ別の本発明の塗液の塗布方法は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成される基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）と、縦隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）が０＜ａ／Ａ≦１の条件を満たすことを特徴とする方法からなる。
上記課題を解決するために、もう一つ別の本発明の塗液の塗布方法は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、該縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）、縦隔壁高さ（Ｈ）、横隔壁間の塗布方向の長さ（Ｌ）、横隔壁の高さ（Ｈｈ）、横隔壁１個の塗布方向の長さ（Ｌｈ）、横隔壁のある基板と横隔壁のない基板の塗布量の比（ｋ）が下記式（１）、（２）を満たすことを特徴とする方法からなる。
ｋ＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））　・・・（１）
０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１　　　　　　　　　　　　・・・（２）
また、上記課題を解決するための、本発明の塗液の塗布装置は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに該縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置において、前記口金の吐出孔の直径（Ｄ）、前記横隔壁の高さ（Ｈｈ）、前記口金の吐出孔を有する面と基材表面の縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部底面との隔壁（Ｃ）がＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすように前記直径（Ｄ）および間隔（Ｃ）を規定することを特徴とするものからなる。
また、上記課題を解決するための、もう一つの本発明の塗液の塗布装置は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されている基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置であって、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）が０＜ａ／Ａ≦１の条件を満たすように面積（ａ）を規定することを特徴とするものからなる。
さらに、上記課題を解決するための、もう一つ別の本発明の塗液の塗布装置は、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、該縦隔壁の略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する塗液の塗布装置において、前記口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）、縦隔壁の高さ（Ｈ）、横隔壁間の塗布方向の長さ（Ｌ）、横隔壁の高さ（Ｈｈ）、横隔壁１個の塗布方向の長さ（Ｌｈ）、横隔壁がある基板と横隔壁のない基板の塗布量の比（ｋ）が下記（１）、（２）の条件を満たすように前記面積（ａ）を規定することを特徴とするものからなる。
ｋ＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））　・・・（１）
０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１　　　　　　　　　　　　・・・（２）
本発明の塗液の塗布方法および装置は、広範囲の技術分野に適用することができるが、とくにプラズマディスプレイ用発光基板に、赤色、緑色、青色のうちのいずれか一色の蛍光体を含むペースト状の塗液を塗布する装置および方法として最適なものである。
上記のような、塗液の塗布方法および装置においては、口金の吐出孔の直径（Ｄ）と横隔壁の高さ（Ｈｈ）、および口金の吐出孔形成板と基材の縦隔壁間および横隔壁間に形成される溝部底面との間隔（Ｃ）とはＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たす必要がある。吐出孔から吐出されたペースト状の塗液は塗布直後においてはある程度そのままの形状、つまり吐出孔の形状を保ったままとなる。したがって、吐出孔の直径（Ｄ）であるならば、直径（Ｄ）と横隔壁の高さ（Ｈｈ）との和が間隔（Ｃ）よりも小さくなければ、塗布後の塗液が口金の吐出孔形成板に付着するおそれは解消される。また、口金の吐出孔が非円形状であるときは、吐出孔の塗液の塗布方向に沿う方向の開口寸法（Ｂ）が、Ｂ＋Ｈｈ＜Ｃの関係を満たせば、吐出されたペーストが口金の吐出孔形成面に付着する不具合を防止することができる。
また、口金と基材の相対移動速度（Ｖ）、吐出孔からの塗液の吐出速度（ｖ）は、０＜Ｖ／ｖ≦１である必要がある。吐出孔から吐出されたペースト状の塗液は口金と基材の相対移動方向に曲がる。また、該ペーストの曲がりと、口金の吐出孔形成板の吐出孔を有する面の濡れ性の関係により塗液が吐出孔形成面上を濡れ広がる可能性がある。しかし、一旦塗液が吐出孔形成板上を濡れ広がると、吐出孔から吐出される塗液がさらに吐出孔形成面上に広がるおそれがある。この濡れ作用に抗して塗液を基材上に塗布するためには、塗液の吐出角度を調整する必要がある。第３図に示すように、基材１００または口金１０５の塗布方向（矢印方向）への移動速度（Ｖ）、吐出孔１０６からのペースト１０８の吐出速度（ｖ）により吐出角度（θ）は、ｔａｎθ＝Ｖ／ｖで表すことができる。つまり、θが小さいほど塗液１０８の面１０９への付着のおそれは低くなり、実験的にはθ＝４５°までであれば面１０９への塗液１０８の付着を防止できることが判明した。したがって０＜Ｖ／ｖ≦１の条件を満たす必要がある。
また、塗液１０８は溝部１１０一杯に充填する必要があり、口金の吐出孔の面積（ａ）、縦隔壁間に形成される溝部の断面積（Ａ）とすると、単位時間当りの塗布量（Ｑ）はＱ＝ａ・ｖ＝Ａ・Ｖであるからｔａｎθ＝Ｖ／ｖ＝ａ／Ａと表すことができる。したがって０＜ａ／Ａ≦１の条件を満たす必要がある。
また、横隔壁がある基板の溝への塗布量は、横隔壁がない基板のそれより、横隔壁の体積分だけ少なくてよい。横隔壁がある基板に対しても、横隔壁がない基板と同じように、一様にペーストを塗布するわけであるから、塗布直後は横隔壁上にペーストが堆積している。しかし、ある一定時間放置する（レベリングする）ことで、横隔壁上のペーストは横隔壁間の溝に流れ落ち、横隔壁間の塗布溝の充填量が必要量（一杯）になる。
ここで、横隔壁のある基板の溝部への単位長さあたりの塗布量をＱｈ、横隔壁のない基板の溝部への塗布量をＱとする。第４図において、溝幅をＷとすると、単位長さ（Ｌｈ＋Ｌ）あたりのＱｈは、
Ｑｈ＝Ｗ・Ｈ・Ｌ＋Ｗ・（Ｈ−Ｈｈ）・Ｌｈ
また、横隔壁がない場合のＱは、
Ｑ＝Ｗ・Ｈ・（Ｌｈ＋Ｌ）
従って、横隔壁のある基板の溝部への塗布量Ｑｈと、横隔壁のない基板の溝部への塗布量Ｑの比ｋは、
ｋ＝Ｑｈ／Ｑ
＝〔Ｗ・Ｈ・Ｌ＋Ｗ・（Ｈ−Ｈｈ）・Ｌｈ〕／〔Ｗ・Ｈ・（Ｌｈ＋Ｌ）〕
＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））
と表すことができる。また、この場合にも吐出角（θ）はθ＝４５°以下に設定する必要があるから、０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１の条件を満たす必要がある。
発明を実施するための最良の形態
本発明は、塗布対象物に塗液を塗布する複数の吐出孔が略一直線状に配列されるとともに、内部に塗液溜り部を有する口金であって、前記塗液溜り部に、吐出孔の配列方向に略直交する方向に延びる支柱を設けた口金である。
上記口金の塗液溜め部に塗液を供給するために複数の塗液供給口を有し、各塗液供給口には、その上流の塗液供給源からの塗液の流れを分岐させて塗液を各塗液供給口に供給するためのトーナメント形流路に接続されている口金である。
そして、各塗液供給口からの塗液の供給流量を経時的に変化させ、あるいは、基材への塗液の塗布と、前記口金の塗液溜り部内への塗液の供給とを繰り返す際、各塗液供給口からの塗液の供給流量を供給の度ごとに変えて、それぞれの塗液供給口から供給される塗液の、塗液溜り部内で合流する位置が、ある定まった位置に留まらないように塗液を供給し、塗液を塗布することが好ましい。
そして、表面にストライプ状に縦隔壁が形成されるとともに、前記縦隔壁と略直交する方向に縦隔壁の高さ以下の横隔壁が形成されている基材と、前記基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する時、前記口金の吐出孔の直径（Ｄ）、前記横隔壁の高さ（Ｈｈ）、前記口金の吐出孔を有する面と、基材の縦隔壁と横隔壁に囲まれて形成される溝部底面との間隔（Ｃ）がＤ＋Ｈｈ＜Ｃの条件を満たすように前記直径（Ｄ）および間隔（Ｃ）を規定することが好ましい。
そして、表面にストライプ状に縦隔壁が形成される基材と、基材に対向して設けられた口金とを相対的に移動させながら口金に設けられた複数の吐出孔から塗液を吐出し、基材の選択された縦隔壁間の溝部に塗液を塗布する方法であって、前記基材と口金の相対速度（Ｖ）と、口金の吐出孔からの塗液の吐出速度（ｖ）が０＜Ｖ／ｖ≦１の条件を満たすことが好ましい。
以下に、本発明の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
第５図は、本発明に係る口金、該口金を用いた塗液の塗布装置の斜視図である。この塗布装置は、被塗布基材１（本実施態様においては、プラズマディスプレイ用発光基板）の上面において所定の方向に複数列のストライプ状の塗液の塗着部を形成する装置である。第５図において、塗布装置は、機台２上にＸ軸方向に延びるＸスライドレール３ａ、３ｂを有している。Ｘスライドレール３ａ、３ｂ上にはＸ軸方向にスライド走行可能にＸスライドテーブル４が設けられている。Ｘスライドテーブル４には、該テーブル４をＸ軸方向にスライドさせるための駆動軸５が係合されている。Ｘスライドテーブル４はＸ軸モータ６によりＸ軸方向にスライドされるようになっている。基材１は、Ｘスライドテーブル４上に位置決めされ着脱自在に吸着支持される。
機台２の上方には、該機台２を跨ぐように門型の支持機台７が設けられている。支持機台７は手前側の側面７ａに、Ｙ軸方向に延びるＹスライドレール８ａ、８ｂを有している。Ｙスライドレール８ａ、８ｂ上にはＹ軸方向にスライド走行可能にＹスライドテーブル９が設けられている。Ｙスライドテーブル９には、該テーブル９をＹ軸方向にスライドさせるための駆動軸１０が係合されている。Ｙスライドテーブル９はＹ軸モータ１１によりＹ軸方向にスライドされるようになっている。Ｘスライドテーブル４、Ｙスライドテーブル９等により口金１８と被塗布基材１とを塗布方向（Ｘ軸、Ｙ軸方向）に相対移動させる第１の移動手段２９ａが構成されている。
Ｙスライドテーブル９上には、Ｚ軸方向に延びるＺスライドレール１２ａ、１２ｂが設けられている。Ｚスライドレール１２ａ、１２ｂ上にはＺ軸方向にスライド走行可能にＺスライドテーブル１３が設けられている。Ｚスライドテーブル１３には該テーブル１３をＺ軸方向にスライドさせるための駆動軸１４が係合されている。Ｚスライドテーブル１３は、Ｚ軸方向位置制御手段４１に連結されるＺ軸モータ１５によりＺ軸方向、すなわち口金１８を基材１に接近、離間させる方向にスライドされるようになっている。このようにして、第２の移動手段２９ｂが構成されている。
Ｚスライドテーブル１３には、口金１８が取り付けられている。Ｙスライドテーブル９には、口金１８のＹ軸方向の位置を検出するための位置センサ１７が取り付けられている。位置センサ１７は、支持機台７の上面においてＹ軸方向に設けられたセンサ支持軸１６に移動自在に支持されている。Ｙ軸モータ１１には、Ｙスライドテーブル９の移動速度を変更するためのＹ軸方向速度制御手段２０が連結されている。
口金１８は第５図のＹ軸方向に移動され、口金１８の吐出孔形成部材３２に所定の間隔にて略一直線状に設けられている複数個の吐出孔１８ａから塗液を吐出し、基材１上に、複数列の塗着ストライプ１９を形成するようになっている。なお、吐出孔１８ａは等間隔に配列することもできるが、所定の周期でその間隔を変更して形成することもできる。
第６図は第５図に示した塗布装置をＸ軸方向から見た口金１８周辺をあらわしている。Ｚスライドテーブル１３に取り付けられているカメラ２２にて基材１の中の代表となる凹部２１を撮像し、画像位置処理部２３を介してＸ軸位置制御部２４にてＸスライドテーブル４を移動し、代表となる凹部２１の中央と該代表となる凹部２１に対応する口金１８の中の代表となる吐出孔１８ａの中央がほぼ一致するよう制御される。つまり、第７図に示すように、基材１の代表となる凹部２１の画像と画像処理のカーソル５０の中央との差異ΔＸをＸスライドテーブル４をＸ軸方向に移動して補正するようになっている。
なお、上記代表となる凹部２１は、凹部配列方向中央の凹部２１である。また、代表となる吐出孔１８ａは、その配列方向中央の吐出孔１８ａである。代表となる凹部２１および代表となる吐出孔１８ａをそれぞれその配列方向中央の凹部２１、吐出孔１８ａに設定すれば、配列方向端部における凹部２１と吐出孔１８ａとの中央の位置ずれを最小限に抑制することができる。
第８図は、口金１８の縦断面図である。口金１８は、内部に塗液溜り部３０が形成される塗液溜り部形成部材３１と、該部材３１と互いに接合される吐出孔形成部材３２と蓋部材３３とを有している。なお、各部材３１、３２、３３は、溶接、拡散接合、接着、あるいはボルトによる締結等により互いに強固に接合できる。蓋部材３３には、塗液溜り部３０内に塗液３４を供給する塗液供給口３５と、塗液溜り部３０の上部に形成される空間部３６内に圧縮空気を送入する圧縮空気供給口３７が設けられている。
圧縮空気供給口３７には、管路からなる気体圧力導通路３８の一端が連結されている。気体圧力導通路３８の他端は、設定圧に維持された圧力を有する気体圧力源４０に開口されている。気体圧力導通路３８には、方向切替弁からなる開閉手段３９が設けられ、開閉手段３９の開閉切り替えにより、空間部３６と気体圧力源４０との連通と遮断が行われる。空間部３６と気体圧力源４０とが連通されると、空間部３６内に圧縮空気が送入され、空間部３６の内圧が上昇し、これに伴い一定量の塗液３０が吐出孔１８ａから吐出されるようになっている。開閉手段３９は口金１８の吐出孔１８ａの位置と基材１の相対位置を検出し、開閉手段３９のタイミングを制御する図示しない位置検出、吐出制御手段にて開閉のタイミングが制御されるようになっている。
塗液溜り部３０内には、第８図、第９図に示すように吐出孔１８ａの配列方向に直交する方向に延びる支柱４１が設けられている。支柱４１は、吐出孔１８ａの配列方向に沿って等間隔に複数配列されている。本実施態様においては、支柱４１の断面形状は円形になっているが、これに限定されるものではなく楕円形、三角形、四角形、翼形状等に形成することもできる。また、支柱４１と塗液溜り部形成部材３１は第１０図に示すようにボルト４８により締結することもできる。支柱４１と部材３１との接合面にはＯリング４９が介装されており、該部分のシール性が確保されている。なお、本実施態様においては、口金１８の内部に空間部３６が形成されるタイプのものを示しているが、空間部３６がなく口金の内部に塗液３４が充満するタイプの口金に対しても本発明を適用できる。
第１１図は、基材１上に形成された凹部２１を上面から見た詳細である。凹部２１に赤色、青色、緑色のいずれか一色の蛍光体ペースト２７（塗液３４）が充填されており、隔壁２５（縦リブ）により所定のピッチで形成される凹部２１は表示部の端部でとぎれ非表示部２６には形成されていない。本実施態様においては、第１２図に示すように同一色の塗液が２つおきの凹部２１に塗布できるようになっている。したがって、吐出孔１８ａのピッチは、隔壁２５のピッチの３倍になっている。なお、基材１は、隔壁２５に直交する横リブを有し、格子状に凹部２１が形成されるものであってもよい。
本実施態様においては、口金１８の塗液溜り部３０には吐出孔１８ａの配列方向に直交する方向に延びる支柱４１が設けられているので、口金１８の吐出孔１８ａの配列方向、換言すれば口金１８の幅方向における内圧に対する耐圧強度を大幅に向上することができ、口金１８の変形等を効果的に防止し基材１上に塗液を均一に塗布することができる。
また、支柱４１は、吐出孔１８ａの配列方向に沿う方向に等間隔に配置されているので、口金１８の長手方向全体にわたり均一に内圧に対する耐圧強度を向上することができる。
また、本実施態様のような支柱４１を設ける構成によれば、口金の内圧に対する耐圧強度を向上すべく口金を形成する各部材を肉厚化する構成に比べ、コストアップを大幅に低減できる。また、重量増加も抑制することができ、口金１８の着脱作業を容易化することができる。
第１３図、第１４図は、本発明の第２実施態様に係る口金を示している。本実施態様においては、口金４２は塗液溜り部４３を形成する塗液溜り部形成部材４４と、該部材４４にと互いに接合される吐出孔形成部材４５と蓋部材４６とを有している。塗液溜り部４３内には、吐出孔４２ａの配列方向に直交する方向に延びる支柱４７が設けられている。支柱４７は塗液溜り部形成部材４４に一体に形成されており、吐出孔４２ａの配列方向に沿って複数配列されている。
本実施態様においても、口金４２の内圧に対する耐圧強度を、吐出孔４２ａの配列方向に沿って均一に向上することができるので、重量増加やコストアップを抑制しつつ、口金４２の変形を防止できる。
また、本実施態様においては、支柱４７は塗液溜り部形成部材４４に一体に形成されているので、口金４２を構成する部品点数の増加を防止できるとともに、口金４２の組立て時等におけるハンドリング性を向上することもできる。
次に、本発明の望ましい別の実施の形態を、図面を参照して説明する。
まず、本発明に係る塗液の塗布装置の全体構成、とくに凹凸基材（たとえば、プラズマディスプレイパネル用基材）への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。
第１５図は、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、第１６図は第１５図のテーブル２０６と口金２２０周りの模式図である。
まず、塗液の塗布装置の全体構成について説明する。第１５図は、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。この装置は基台２０２を備えている。基台２０２上には、一対のガイド溝レール２０８が設けられており、このガイド溝レール２０８上にはテーブル２０６が配置されている。このテーブル２０６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２０４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、複数の吸引孔２０７が設けられている。また、基材２０４は図示しないリフトピンによってテーブル２０６上を昇降する。さらに、テーブル２０６はスライド脚２０９を介してガイド溝レール２０８上をＸ軸方向に往復動自在となっている。
一対のガイド溝レール２０８間には、第１６図に示す送りねじ機構を構成するフィードスクリュー２１０が、テーブル２０６の下面に固定されたナット状のコネクタ２１１を貫通して延びている。フィードスクリュー２１０の両端部は軸受２１２に回転自在に支持され、さらにその一端にはＡＣサーボモータ２１６が自在継手２１４を介して連結されている。
第１５図に示すように、テーブル２０６の上方には、塗液を吐出する口金２２０がホルダー２２２を介して昇降機構２３０、幅方向移動機構２３６に連結している。昇降機構２３０は昇降可能な昇降ブラケット２２８を備えており、昇降機構２３０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２２８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２２８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。
さらに、昇降機構２３０はＹ軸移動ブラケット２３２（アクチュエータ）を介して幅方向移動機構２３６に接続されている。幅方向移動機構２３６はＹ軸移動ブラケット２３２を口金の幅方向、すなわちＹ軸方向に往復動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２３０と同じように配置されている。幅方向移動機構２３６は支柱２３４により基台２０２上に固定されている。これらの構成によって、口金２２０はＺ軸とＹ軸方向に自在に移動させることができる。
さらに第１５図を参照すると、基台２０２の上面には逆Ｌ字形のセンサ支柱２３８が固定されており、その先端にはテーブル２０６上の基材２０４の凸部頂上の位置（高さ）を測定する高さセンサ２４０が取り付けられている。また、高さセンサ２４０の隣には、基材２０４の凹凸部の位置を検知するカメラ２７２が支柱２７０に取り付けられている。第１６図に示すように、カメラ２７２は画像処理装置２７４に電気的に接続されており、凹凸部位置の変化を定量的に求めることができる。
さらに、テーブル２０６の一端には、センサブラケット２６４を介して、口金２２０の吐出孔２４４のある下端面（吐出孔面）のテーブル２０６に対する垂直方向の位置を検知するセンサ２６６が取り付けられている。
ここで、口金２２０へ塗液および圧空を供給して吐出させる部分について、本発明の塗布装置の一実施態様を第１６図に示す。口金２２０はその内部に塗液を溜める塗液溜め部２７７を有し、塗液の液面上部に空間部２７６を有する。空間部２７６には圧空供給ホース２８１，圧空制御弁２８２，減圧弁２８４，圧空源２８６と連なっており、任意の圧力の圧空が供給できる構成となっている。圧空制御弁２８２は全体コントローラ２６０により開閉制卸される。圧空制御弁２８２は塗液塗布時に開状態に制御され、口金２２０内の空間部２７６に供給された圧空の押圧力により吐出孔２４４から塗液２４２を吐出させる。吐出孔２４４は塗液の塗布幅に応じてその孔径を１０〜５００μｍの間に設定するとよい。
口金２２０は、フタ２８０を取り外すことで口金内部が開放でき、洗浄作業を行える構成であることが好ましい。
口金２２０内の塗液量は、塗布動作が停止する毎に検知される。本発明の塗布装置においては、口金２２０内の塗液量を塗液に対し非接触で検出する検出手段を有する。口金２２０の塗液溜め部２７７内の塗液量の検出には、非接触の検出手段を用いることにより、塗液による汚染を防ぐことができる。この非接触検出手段として、塗液の液面高さを検出するセンサー２８８が設けられている。センサー２８８は全体コントローラ２６０と電気的に接続され、全体コントローラ２６０はその検出信号に応じて、供給装置コントローラ２５８を制御する。また、センサーを口金２２０に直接固定せず、別部材であるセンサブラケット（図示略）に固定する構成にすることもでき、このようにすれば、口金２２０の交換時もセンサー２８８は常に別部材に固定された状態にあり、口金交換の度にセンサ位置合わせ等の調整をする必要が無い。センサブラケットは、口金２２０の形状仕様の違いにより検出液面高さレベルが異なることも考慮して、センサー２８８の位置を高さ方向に移動調整可能で、任意の位置で固定できるものが望ましい。本発明において、センサー２８８はレーザー式、超音波式等非接触検出できるセンサであれば適用でき、中でも検出精度や検出レンジの広さからレーザー式変位計が最も好ましい。この場合、口金２２０には透明プレートを取り付けて、液面を検出できるよう配慮しておくことが好ましい。
前記口金２２０には、フィルタ２４７、塗液供給ホース２４６、塗液の供給流量調整制御弁２４８、塗液タンク２９７が接続されている。塗液タンク２９７には塗液２４２が蓄えられており、圧空制御弁２５４を介して圧空源２５０に接続されている。
また上記実施態様においてモータコントローラ２６２には、テーブル２０６を駆動するＡＣサーボモータ２１６や、昇降機構２３０と幅方向移動機構２３６のそれぞれのアクチュエータ２９１、２９３（たとえば、ＡＣサーボモータ）、さらにはテーブル２０６の移動位置を検出する位置センサ２６８からの信号、口金２２０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２６８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ２１６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２０６の位置を検出することも可能である。
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２４０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。
また、口金の吐出孔２４４が凹部と対応する相対位置を検知する検知手段は、基材の凹部と吐出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。
次に、本発明の口金に関して、各実施態様を示す。つまり、上述した口金２２０およびそれに繋がる塗液供給部は、以下のような各種構成を採り得る。
第１７図は、本発明の一実施態様に係る口金３０１の縦断面図を示している。口金３０１には複数の塗液供給口３０２が設けられており、複数の塗液供給口３０２がその上流でトーナメント形流路３０３を形成する配管に繋がっている。これにより、口金３０１の塗液溜め部３０４へ塗液３０５を供給するとき、塗液供給源からの塗液３０５を均等に分配し、各塗液供給口３０２から塗液溜め部３０４内へ供給することができる。口金３０１のフタ３０６には、塗液溜め部３０４内に溜められた塗液３０５を吐出孔３０７から吐出させるための圧空を上部空間３０８に供給する圧空供給口３０９が設けられている。複数の吐出孔３０７は直線状に配され、複数の塗液供給口３０２は吐出孔３０７の配列方向に略平行に直線状に配されている。
第１８図は、塗液供給口３１２の先端をパイプ形状にし、かつ、その先端を塗液３０５中に浸からせるようにした口金３１１を示している。これにより、塗液供給時、塗液中に気泡が混入するのを防止することができる。また、これらの口金３０１、３１１においては、塗液液面高さの平坦性を考慮すれば、隣り合う塗液供給口の間隔は全て等しいことが望ましい。また、各塗液供給口の間隔を等しくできない場合、あるいは、塗液供給口の数が奇数になったり、偶数でも３の倍数にしかできずに、均等なトーナメント形流路を形成できない場合は、各塗液供給口からの供給量を揃えるために、たとえば、流路長を変えたり、流路径を変えたりして流路の圧力損失を揃え、供給流量を調整することもできる。
第１９図は、塗液供給口３２２の上流のトーナメント形流路３２３を、溝を形成した板材３２４を貼りあわせて構成した口金３２１を示している。前述したようなパイプであれば、パイプが長くなればパイプ内壁を洗浄するのが難しくなるが、溝を形成した板材３２４であれば、それを分解して洗浄できるので、流路の長さによらず、洗浄しやすい。
上記のようなトーナメント形流路３０３、３２３を介して塗液を供給することにより、塗液を塗液溜め部３０４内に均等に分配することが可能になり、各吐出孔３０７からの均一な吐出量が得られるようになる。
第２０図は、塗液供給口３３２の上流に、塗液の供給流量を調整制御する供給流量調整制御弁３３３を設けた口金３３１を示している。この供給流量調整制御弁３３３は、電気信号によりその開度が制御可能となっており、供給装置コントローラ２５８によりその開度を制御するものである。図示例では、トーナメント形流路３３４により分岐された一対の塗液供給口３３２への流路の一方に供給流量調整制御弁３３３が設けられている。これにより、第２１図のように、塗液溜め部３０４内への供給の機会毎、あるいは、第２２図のように、１回の供給においても経時的に各塗液供給口からの塗液供給流量に変化を持たせることができるので、塗液溜め部３０４内で塗液が合流する位置を揺さぶり（移動させ）、塗布ムラを起こさないようにすることができる。この弁３３３は、図示の如く、隣り合う塗液供給口の一方だけでも、合流する位置を揺さぶることができる。
第２３図は、複数の塗液供給口３４２を２つのグループ（▲１▼と▲２▼、▲３▼と▲４▼のグループ）に分けて、それぞれをトーナメント形流路３４３で繋いだ口金３４１を示している。２つのグループのそれぞれに、供給流量調整制御弁３４４ａ、３４４ｂが設けられている。これら供給流量調整制御弁３４４ａ、３４４ｂは、電気信号によりその開度が制御可能となっており、供給装置コントローラ２５８によりその開度を制御するものである。これにより、第２４図に示すようなタイミングで、４箇所同時に供給することができるし、塗液供給口３４２の▲１▼と▲２▼だけ、あるいは▲３▼と▲４▼だけというように、一つのグループのみからの供給を繰り返すこともできる。これら供給流量調整制御弁３４４ａ、３４４ｂの制御は、供給装置コントローラ２５８にて予め決められたパターンで制御する。
▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼同時に供給した場合、それぞれの塗液供給口３４２の間には、塗液が合流する箇所（境界）が発生するが、その対策として、まず、▲１▼と▲２▼だけから供給すると、▲１▼と▲２▼の間に合流箇所が発生するが、▲３▼と▲４▼からは供給していないので、時間とともに塗液が▲３▼と▲４▼の方向に流れ、▲１▼と▲２▼の合流する境界も移動してぼけてくる。これにより塗布ムラはなくなる。しかし、延々と▲１▼と▲２▼だけから供給したのでは、塗液が高粘度であれば流れにくいために、▲３▼▲４▼側の塗液が無くなったり、あるいは▲１▼▲２▼側と▲３▼▲４▼側で塗液の液面高さが大きく異なって塗布不良が発生する。従って、そうならないように、今度は▲３▼と▲４▼から供給するよう切り替える。つまり、▲１▼と▲２▼だけ、▲３▼と▲４▼だけの供給をある回数、例えば、２回、あるいはそれ以上続けて、その後はこの供給動作を各グループで交互に繰り返せば、合流位置はその都度移動し、塗布ムラは発生しない。また、塗液液面の平坦性を考慮すれば、両方のグループ、つまり▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼から同時に供給する機会を定期的に挟めばなおよい。
第２５図は、複数の塗液供給口３５２を一つ置きに２つのグループ（▲１▼と▲３▼、▲２▼と▲４▼のグループ）に分けて、ぞれぞれをトーナメント流路３５３ａ、３５３ｂで繋いだ口金３５１を示している。２つのグループのそれぞれと、それらが合流した上流側とに、供給流量調整制御弁３５４ａ、３５４ｂが設けられている。これら供給流量調整制御弁３５４ａ、３５４ｂは、第２３図のような形態の供給流量調整制御弁でもよいし、あるいは、第２５図のように、圧空により弁の開閉が制御され、圧空は電気信号により開閉を制御する圧空制御弁３５４ａ’、３５４ｂ’により制御されるものでもよい。これにより、４箇所同時に供給することもできるし、▲１▼と▲３▼だけ、あるいは▲２▼と▲４▼だけというように、一つのグループのみからの供給を繰り返すことができる。第２３図に示した実施態様との違いは、一方のグループの塗液の合流位置付近に、他方のグループの塗液供給口があることである。これにより、一方のグループの塗液供給口から供給すると、その間には塗液の合流位置が発生するが、塗布ムラが発生する前に、他方のグループから供給するように切り替えれば、先に発生しかかった合流位置はかき乱され、塗布ムラは発生しない。またこの実施態様では、第２３図に示した実施態様に比べ、液面高さの平坦性には有利である。とくに、一方のグループの塗液の合流位置に、他方のグループの塗液供給口を配置すれば、一層合流位置をかき乱すことができるので効果的である。
第２６図は、塗液溜め部３０４内の塗液量（本実施態様では液面）を検出するセンサー３６２を設けた口金３６１を示している。その他の構成は、第２３図に示したものと実質的に同じである。センサー３６２は全体コントローラ６０と電気的に接続され、全体コントローラ６０はその電気信号に応じて供給装置コントローラ５８を制御する。そして供給流量調整制御弁３４４ａ、３４４ｂは供給装置コントローラ２５８により開閉制御され、塗液を供給（補充）する塗布装置である。
この装置においては、一つの方法として、塗液溜め部３０４内の塗液量に上限値、下限値を設定し、下限を下回れば供給を開始し、上限まで入れる。この方法は、上限値、下限値の差にもよるが、１回の供給動作で比較的多くの塗液を供給する方法であり、第２０図に示したような口金であれば、１回の供給動作中に経時的に各塗液供給口からの供給流量に変化を持たせることができるので、合流位置は定位置に留まらず、塗布ムラは発生しない。
また、別の方法として、塗液溜め部３０４内の塗液量に管理値を設定し、管理値を下回れば供給を開始し、上回れば停止する方法もある。この方法は、基材への塗布量（口金からの吐出量）にもよるが、塗布動作が終了する度に塗液溜め部３０４内へ塗液を供給する方法であり、第２０図に示したような口金であれば、供給動作の度に、供給流量に変化を持たせれば、合流位置は定位置に留まらず、塗布ムラは発生しない。また第２３図、第２５図に示したような口金であれば、▲１▼と▲２▼だけ（または▲１▼と▲３▼だけ）、▲３▼と▲４▼だけ（または▲２▼と▲４▼だけ）の供給をある回数、例えば２回、あるいはそれ以上続けて、その後はこの供給動作を各グループで交互に繰り返せば、合流位置はその都度移動し、塗布ムラは発生しない。続ける回数が多いほど合流位置の移動量が大きくなり、塗布ムラは発生しないが、塗布液面の平坦性を考慮すれば、両方のグループ、つまり▲１▼▲２▼▲３▼▲４▼から同時に供給する機会を定期的に狭めばなおよい。
なお、センサーとしては、例えば、前述の如く、塗液の液面高さを非接触で検出するものがあり、レーザー式、超音波式等の非接触の変位計がある。また、口金の重量を測定して、塗液溜め内の塗液量を検出する方法もあり、その重量検知センサとしては、検出重量を電気信号に変換できるロードセルを用いるのが好ましい。
さらに、本発明の別の望ましい実施の形態について図面を参照して説明する。
第５図において、第１図の基板１の表面には、塗液の塗布方向に延びる複数の縦隔壁１０１と、該縦隔壁１０１と直交する方向に延びる横隔壁１０２とが形成されている。縦隔壁１０１の高さ（Ｈ）と横隔壁１０２の高さ（Ｈｈ）の関係はＨ≧Ｈｈとなっている。また、壁１０１、１０２により基板１の表面には格子状の溝部１１０が形成され、溝部１１０は凹部１０４、１０３を有している。凹部１０４は、縦隔壁１０１と横隔壁１０２に囲まれた部分として形成されている。一方、凹部１０３は、縦隔壁１０１と横隔壁１０２の頂部から形成されている。
第６図は第５図に示した塗布装置をＸ軸方向から見た口金１８周辺をあらわしている。Ｚスライドテーブル１３に取り付けられているカメラ２２にて基板１の中の代表となる溝部１１０を撮像し、画像位置処理部２３を介してＸ軸位置制御部２４にてＸスライドテーブル４を移動し、代表となる溝部１１０の中央と該代表となる溝部１１０に対応する口金１８の中の代表となる吐出孔１８ａの中央がほぼ一致するよう制御される。
第２７図は、第５図に示した塗布装置の口金１８への塗液の供給制御装置の概略縦断面図である。第２７図において、口金４１８は、筐体４３１からなり、筐体４３１の下面板４３２には、多数個の塗液を吐出する吐出孔４１８ａが、一列に所定の間隔をもって穿設されている。筐体４３１の内部の空間４３３は、塗液４３０（蛍光体ペースト４２７）が貯留される塗液貯留部４３４とその上部に位置する気体空間４３５から形成されている。筐体４３１の上面板４３６には、気体圧力導通孔４３７が設けられ、気体圧力導通孔４３７には、管路からなる気体圧力導通路４３８の一端が連結されている。気体圧力導通路４３８の他端は、設定圧に維持された圧力を有する気体圧力源４４０に開口されている。気体圧力導通路４３８には、方向切替弁からなる開閉手段４３９が設けられ、開閉手段４３９の開閉切り替えにより、気体空間４３５と気体圧力源４４０との連通と遮断が行われる。開閉手段４３９は口金４１８の吐出孔４１８ａの位置と基板１の相対位置を検出し、開閉手段４３９のタイミングを制御する図示しない位置検出、吐出制御手段にて開閉のタイミングが制御されるようになっている。なお、本実施態様においては、ペースト４２７はＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）のうち、いずれか一色が塗布されるようになっている。
第２８図は、基板１上に形成された溝部４２１を上面から見た詳細である。本実施態様においては、第２９図に示すように同一色の塗液が２つおきの溝部４２１に塗布できるようになっている。したがって、吐出孔４１８ａのピッチは、縦隔壁４２５ａのピッチの３倍になっている。なお、基板１としては、第３０図に示すように横隔壁４２５ｂのないものであってもよい。
本実施態様においては、吐出孔４１８ａの直径（Ｄ）と、横隔壁４２５ｂの高さ（Ｈｈ）、および口金４１８の下面板４３２から溝部４２１の凹部４２１ａの底面までの間隔Ｃとの間には、Ｄ＋Ｈｈ＜Ｃなる関係が成立するようになっている（第３１図）。吐出孔４１８ａから吐出されたペースト４２７は、直後においては吐出孔４１８ａの形状を保つままとなる（第３２図）。しかし、Ｄ＋Ｈｈ＜Ｃなる関係が成立する限りは、横隔壁４２１ｂの頂部にペースト４２７が塗布されても下面板４３２に付着することはない。
なお、吐出孔４１８ａが非円形状である場合は、該吐出孔４１８ａの塗布方向に沿う方向の開口寸法（Ｂ）がＢ＋Ｈｈ＜Ｃなる関係を満たすようになっている。
また、本実施態様においては、口金４１８と基板１の相対移動速度（Ｖ）、吐出孔４１８ａからのペースト４２７の吐出速度（ｖ）は、０＜Ｖ／ｖ≦１である必要がある。第３２図、第３３図に示すように、吐出孔４１８ａから吐出されたペースト４２７は、口金４１８または基板１の移動方向に曲がる。したがって、吐出されたペースト４２７の下面板４３２への付着を防止するためには、吐出速度（ｖ）と基板１または口金４１８の塗布方向（矢印方向）への移動速度（Ｖ）とからなる吐出角度（θ）をなるべく小さくすることが好ましい。吐出角度（θ）は、ｔａｎθ＝Ｖ／ｖで表すことができる。また、０°＜θ≦４５°の範囲であれば、ペースト４２７の下面板４３２への付着を防止できることが実験的に判明している。したがって、０＜Ｖ／ｖ≦１であればθを上記範囲内に納めることができるので、ペースト４２７の下面板４３２への付着を防止できる。
また、凹部４２１ａにペースト４２７を一杯に充填するためには、単位時間当りの塗布量（Ｑ）はＱ＝ａ・ｖ＝Ａ・Ｖとなるからｔａｎθ＝Ｖ／ｖ＝ａ／Ａと表すことができる。したがって、０＜ａ／Ａ≦１であればθを上記範囲内に納めることができるので、ペースト４２７の下面板４３２への付着を防止できる。
また、横隔壁４２５ｂがある基板の溝４２１への塗布量は、横隔壁４２５ｂがない基板のそれより、横隔壁４２５ｂの体積分だけ少なくてよい。横隔壁がある基板に対しても、横隔壁がない基板と同じように、一様にペースト４２７を塗布するわけであるから、塗布直後は凹部４２１ｂ上にペースト４２７が堆積している。しかし、ある一定時間放置する（レベリングする）ことで、凹部４２１ｂのペースト４２７は凹部４２１ａに流れ落ち、横隔壁間の塗布溝の充填量が必要量（一杯）になる。ここで、横隔壁のある基板の溝部への単位長さあたりの塗布量をＱｈ、横隔壁のない基板の溝部への塗布量をＱとする。第４図において、溝幅をＷとすると、単位長さ（Ｌｈ＋Ｌ）あたりのＱｈは、
Ｑｈ＝Ｗ・Ｈ・Ｌ＋Ｗ・（Ｈ−Ｈｈ）・Ｌｈ
また、横隔壁がない場合のＱは、
Ｑ＝Ｗ・Ｈ・（Ｌｈ＋Ｌ）
従って、横隔壁のある基板の溝部への塗布量Ｑｈと、横隔壁のない基板の溝部への塗布量Ｑの比ｋは、
ｋ＝Ｑｈ／Ｑ
＝〔Ｗ・Ｈ・Ｌ＋Ｗ・（Ｈ−Ｈｈ）・Ｌｈ〕／〔Ｗ・Ｈ・（Ｌｈ＋Ｌ）〕
＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））
と表すことができる。また、この場合にも吐出角（θ）はθ＝４５°以下に設定する必要があるから、本実施態様においては０＜ａ／（ｋ・Ａ）≦１の条件を満たすようになっている。
実施例
実施例１、比較例１
縦隔壁のみを有する基板を用い、各縦隔壁間の幅（Ｗ）＝０．２４ｍｍ、縦隔壁の高さ（Ｈ）＝０．１２ｍｍとし、口金の吐出孔の直径（Ｄ）が０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２２ｍｍの４種類の口金を用いて、青色に発光する蛍光体粉末を含むペースト（粘度約６００ポアズ）を塗布した。
実施例２、比較例２
各縦隔壁間の幅（Ｗ）を０．２８ｍｍに変更した以外は、実施例１と同一の条件でペーストを塗布した。
実施例３、実施例４
各縦隔壁間の幅（Ｗ）を０．３８ｍｍに変更した以外は、実施例１と同一の条件でペーストを塗布した。
実施例５、比較例３
各縦隔壁間の幅（Ｗ）＝０．２４ｍｍ、縦隔壁の高さ（Ｈ）＝０．１２ｍｍ、横隔壁間の塗布方向の長さ（Ｌ）＝１ｍｍ、横隔壁の高さ（Ｈｈ）＝０．１ｍｍ、横隔壁１個の塗布方向の長さ（Ｌｈ）＝０．０８ｍｍとし、口金の吐出孔の直径（Ｄ）が０．１ｍｍ、０．１２ｍｍ、０．１５ｍｍ、０．２２ｍｍの４種類の口金を用いて、青色に発光する蛍光体粉末を含むペースト（粘度約６００ポアズを塗布した。
実施例６、比較例４
各縦隔壁間の幅（Ｗ）を０．２８ｍｍに変更した以外は、実施例５と同一の条件でペーストを塗布した。
実施例７、実施例８
各縦隔壁間の幅（Ｗ）を０．３８ｍｍに変更した以外は、実施例５と同一の条件でペーストを塗布した。
上記実施例１〜４、比較例１、２の結果を表１、第３４図に示した。また、実施例５〜８、比較例３、４の結果を表２、第３５図に示した。その結果、実施例１〜８においては、口金の下面板へのペーストの付着はみられず、色ぬけすることなく基板にペーストを均一な状態に塗布することができた。これに対し、比較例１〜４においては、口金の下面板へのペーストの付着が見られた。また、基板上に色ぬけが観察された。
ここで、ａ＝（Ｄ／２）２π
Ａ＝Ｗ・Ｈ
ｋ＝１−（Ｈｈ／Ｈ）・（Ｌｈ／（Ｌ＋Ｌｈ））
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実施例９
第８図、第９図に示す口金において、全長９８５ｍｍ、幅５０ｍｍ、高さ４０ｍｍ、塗液溜め部の幅１６ｍｍの塗液溜り部形成部材と、全長９８５ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ１ｍｍの吐出孔形成部材をエポキシ系接着剤で接合し、第１０図に示す、直径１２ｍｍの支柱を吐出孔の配列方向に沿って５０ｍｍ間隔に１８個配列し、支柱と塗液溜り部形成部材はＭ４ボルトで締結した。そして、全長９８５ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ１０ｍｍの蓋部材をボルトで締結して口金を組み立てた。圧縮空気供給口から０．８ＭＰａの圧縮空気を供給し、口金内圧を上昇させ、口金の変形量をミツトヨ製ダイヤルゲージ（デジマチックインジケータＩＤ−Ｃ１１２）で測定した。その結果、口金の長手方向中央部で０．００２ｍｍ膨んだが、吐出孔形成部材は剥離しなかった。
比較例５
支柱を外した以外は実施例９と同一の条件で測定したところ、口金の長手方向中央部で０．０５４ｍｍ膨らみ、吐出孔形成部材が剥離した。
実施例１０
第２５図において、長さ９８５ｍｍの口金に２４６ｍｍ間隔で４個の塗液供給口を配置し、一つおきに２つのグループに分け、それぞれをステンレス製パイプ（内径φ８ｍｍ）で繋いでトーナメント形流路を構成した。そして、青色に発光する蛍光体粉末を含むペースト（粘度約６００ポアズ）を口金に供給し、基板に塗布するとき、一方のグループの塗液供給口からのペースト供給と、他方のグループの塗液供給口からのペースト供給を、機会ごとに交互に切り替えたところ、基板５０枚を連続しても基板上に塗布ムラは発生しなかった。
比較例６
４個の塗液供給口からペーストを絶えず同時に供給した以外は実施例１０と同一の条件で基板に塗布したところ、塗液供給口の中間位置に対面する基板上にスジ状の塗布ムラが発生した。
産業上の利用可能性
以上説明したように、本発明の口金によるときは、重量増加やコストアップを抑制しつつ、口金の内圧に対する耐圧強度を向上し口金の変形を防止することができる。また、本発明の口金を用いた塗液の塗布装置および塗布方法によるときは、口金の変形を防止しつつ塗液を塗布することができるので、基材上に均一に塗液を塗布することができる。
また、本発明に係る口金によれば、口金へ蛍光体ペースト等の塗液を供給するときに、トーナメント形流路により塗液溜め部内に均等に供給でき、しかも、各塗液供給口から供給された塗液の合流位置を変動させることができるので、各吐出孔からの均一な吐出量を確保できるとともに、塗液中に気泡が混入することを防止でき、塗布不良の発生を防止することができる。したがって、塗布ムラなく、長時間にわたって安定な塗布が可能となる。
このような口金を用いた本発明に係る塗液の塗布装置および塗布方法によれば、基材への塗布について、高生産性と高品質化が可能となる。
また、本発明のプラズマディスプレイパネル用基材の製造方法およびプラズマディスプレイによれば、上記塗液の塗布装置および塗布方法を使用するので、品質の高いプラズマディスプレイパネルを、長期に渡って安定生産が可能となり、結果的に高い生産性、かつ、安価に製造することが可能となる。
さらに、本発明の塗液の塗布方法及び装置によるときは、口金の吐出孔の形成される面へのペーストの付着を確実に防止することができるので、色抜けすることなく基板上に均一に塗液を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は格子状の溝部を有する基板の斜視図である。第２図は従来の塗液の塗布装置の口金と基板の位置関係を示す拡大断面図である。第３図は吐出速度と塗布速度との関係を説明するための断面図である。第４図は基版の拡大断面図である。第５図は本発明の一実施態様に係る口金および該口金を用いた塗液の塗布装置の斜視図である。第６図は第５図で示した塗布装置をＸ軸方向から見た口金周辺の概略図である。第７図は凹部の画像と画像処理のカーソルを示す概略図である。第８図は第５図に示した塗布装置の口金の断面図である。第９図は第８図の口金のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。第１０図は支柱と塗液溜り部形成部材とをボルトにより接合した口金の拡大断面図である。第１１図は基板上の凹部を上面から見た概略図である。第１２図は吐出孔と凹部の位置関係を示す概略図である。第１３図は本発明の別の実施態様に係る口金の断面図である。第１４図は第１３図の口金のＸ−Ｘ線に沿う断面図である。第１５図は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。第１６図は第１５図の装置のテーブルと口金周りの構成を示す模式図である。第１７図は本発明の一実施態様に係る口金の概略構成図である。第１８図は本発明の別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第１９図は本発明のさらに別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第２０図は本発明のさらに別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第２１図は本発明の一実施態様に係る、各塗液供給口から塗液溜め部への塗液の供給流量を模式的に表した図である。第２２図は本発明の別の実施態様に係る、各塗液供給口から塗液溜め部への塗液の供給流量を模式的に表した図である。第２３図は本発明のさらに別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第２４図は本発明の一実施態様に係る、各塗液供給口から塗液溜め部への塗液の供給タイミング、流量を模式的に表した図である。第２５図は本発明のさらに別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第２６図は本発明のさらに別の実施態様に係る口金の概略構成図である。第２７図は第５図の装置の口金への塗液の供給制御装置の概略図である。第２８図は溝部に塗液が塗布された基板の部分拡大平面図である。第２９図は口金の吐出孔と溝部との位置関係を示す概略図である。第３０図は基板の部分拡大平面図である。第３１図は第５図の装置の口金と基板との位置関係を示す拡大断面図である。第３２図は第３３図のＸＩ−ＸＩ線に沿う拡大断面図である。第３３図は第５図の口金の吐出孔からの塗液の塗布状態を示す拡大断面図である。第３４図は口金の吐出孔面積（ａ）と表面に縦隔壁を有する基板の溝部の断面積（Ａ）との関係を示す関係図である。第３５図は口金の吐出孔面積（ａ）と表面に縦隔壁と横隔壁とを有する基板の溝部の断面積（ｋＡ）との関係を示す関係図である。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【国際調査報告】
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