JP2000306509A - プラズマディスプレイパネルの製造方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】プラズマディスプレイパネルの背面基板に形成
されたリブで仕切られた溝の中に連続的に蛍光体ペース
トを塗布する技術を提供する。 【解決手段】基板表面に形成されたリブで仕切られた溝
のピッチと整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次
元アレーを有する略半円筒形の金属プレートと、このプ
レート内壁側に密着した蛍光体ペーストをその微細孔よ
り回転力により送出するローラー部とを有し、これらプ
レートとローラー部を一体化した塗布ヘッドを移動可能
とする可動部とを備え、ローラー部の回転速度を可変と
して該蛍光体の塗布する厚みを制御して、リブで仕切ら
れた溝の中に蛍光体ペーストをストライプ状に塗布す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラーＴＶ，コン
ピュータ，案内表示，等に利用される平面型表示装置の
プラズマデイスプレイに関し、特に、確実かつ生産性に
富んだプラズマデイスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称
する）の製造技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば図１に示すＰＤＰの背面基
板の製造工程では、略平行なリブで仕切られた溝の中に
Ｒ，Ｇ，Ｂの各々蛍光体ペーストをスクリーン印刷法等
で各々印刷乾燥して形成していた。

【０００３】〔塗布対象物の説明〕図１の（イ）は本発
明の対象とするＰＤＰ背面基板の部分断面図で、厚さ３
ｍｍのカ゛ラス基板１面上に高さ約100μm、幅６０μｍのリ
ブ２で仕切られた溝６がＰＤＰの表示領域に多数本形成
されている（以下背面基板という）。

【０００４】これら溝６の幅は画面サイズ４０インチク
ラスのＰＤＰにおいては概ね２００μmが一般的であ
る。

【０００５】それぞれの、溝には図１の（ロ）に示すよ
うに赤（Ｒ）３Ｒ，緑（Ｇ）３Ｇ，青（Ｂ）３Ｂそれぞ
れの蛍光体ペーストが順次印刷により充填され、印刷・
乾燥される工程をＲ，Ｇ，Ｂ毎に繰り返し、最終的に約
５００℃の高温で焼成して溝内面に一定の厚さで被覆さ
れる。

【０００６】これら蛍光体ペースト３はＲ，Ｇ，Ｂそれ
ぞれ平均粒径約４μｍの蛍光体微粒子とエチルセルロー
ス、ターピネオール、他バインダーなどからなり、粘度
約５００Poiseの粘性流体である。

【０００７】ここで、４は表示アドレス用の電極であ
る。

【０００８】従来のスクリーン印刷の基本構成はスクリ
ーンマスクの金属繊維網状の編み目の間からスキージに
より蛍光体ペーストが通過し印刷に適用されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記従来技術において
は、ＰＤＰの大型化、高精細化に伴いスクリーンマスク
の精度、及びスクリーン印刷時に用いるスキージ等によ
る印圧でパターンの歪みなどが生じ、リブで仕切られた
溝に蛍光体ペーストを正確に印刷する事が困難である。

【００１０】本発明の目的は、細かな溝の中に蛍光体ペ
ーストを連続的に塗布形成し、且つスクリーンマスク固
有の問題であった伸び変形がなく、大型のＰＤＰの生産
に適した蛍光体の塗布技術を提供する事にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、ＰＤＰ基板表面に形成されたリブで仕切られた溝の
ピッチと整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次元
アレーを有する略半円筒形の金属プレートと、このプレ
ート内壁側に密着した蛍光体ペーストをその微細孔より
回転力により送出するローラー部とを有し、これら半円
筒形側面において回転可能に保持し、プレートとローラ
ー部を一体化（以下ヘッドと呼ぶ）して移動可能とする
可動部とを備え、ローラー部の回転速度を可変として該
蛍光体の塗布する厚みを制御して、リブで仕切られた溝
の中に蛍光体ペーストをストライプ状に塗布するプラズ
マディスプレイパネルの蛍光体塗布方法を提供するもの
である。

【００１２】ここで、上記リブで仕切られた溝のピッチ
と整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次元アレー
を有する略半円筒形の金属プレートと、該プレートに密
着した該蛍光体を該微細孔より送出するローラー部と、
該金属プレートと該ローラー部を一体化して移動可能と
する可動部とを備え、該ローラー部の回転速度を可変と
して該蛍光体の塗布する厚みを制御して該リブで仕切ら
れた溝の中に該蛍光体をストライプ状に塗布することと
した。

【００１３】また、上記リブで仕切られた溝のピッチと
整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次元アレーを
有する略半円筒形の金属プレートと、該金属プレートに
密着した該蛍光体を該微細孔より送出するローラー部
と、該プレートと該ローラー部を一体化して移動可能と
する可動部とを備え、該可動部の移動速度を可変として
該蛍光体の塗布する厚みを制御して該リブで仕切られた
溝に該蛍光体をストライプ状に塗布することとした。

【００１４】さらに、上記リブで仕切られた溝のピッチ
と整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次元アレー
を有する略半円筒形の金属プレートと、該プレートに密
着した該蛍光体を該微細孔より送出するローラー部と、
該金属プレートと該ローラー部を一体化して移動可能と
する可動部とを備え、塗布された該蛍光体の厚みを検出
するセンサ部を有し、該センサ部の出力により上記ロー
ラー部の回転速度または該可動部の移動速度を制御し
て、該リブで仕切られた溝に該蛍光体をストライプ状に
塗布することとした。さらに、上記リブで仕切られた溝
のピッチと整数倍のピッチを有する複数の微細孔の一次
元アレーを複数列有す略半円筒形の金属プレートと、該
プレートに密着した該蛍光体を該微細孔より送出するロ
ーラー部と、該金属プレートと該ローラー部を一体化し
て移動可能とする可動部とを備え、塗布された該蛍光体
の厚みを検出するセンサ部を有し、該センサ部の出力に
より上記ローラー部の回転速度または該可動部の移動速
度を制御して、該リブで仕切られた溝に該蛍光体をスト
ライプ状に塗布することとした。

【００１５】１種類の蛍光体が塗布されるピッチで平行
に複数列かつ、長手方向に複数個の微細孔を配置された
金属板を円筒周面に有す略略半円筒状の蛍光体塗布本体
と、該蛍光体塗布本体の内周面にローラ周面を対接し
て、前記蛍光体塗布本体の両底面に軸支され、回転可能
に配置されたローラと、前記蛍光体塗布本体に溜めた塗
布すべき蛍光体が微細孔より不要の流出を防止するため
の弁とを有し、前記プラズマディスプレイ背面基板上に
対向して、該背面基板の溝上を移動しながら、溝の中に
前記蛍光体を送出し、ストライブ状に塗布する。

【００１６】蛍光体塗布本体に配設された微細孔の孔径
は背面基板上に設けられた溝幅に対して１０分の１より
も大きく、溝幅よりも小さくした。

【００１７】蛍光体塗布本体に配設された微細孔の形状
を内周面から外周面に向けた断面において漏斗状に形成
した。

【００１８】蛍光体塗布本体に配設された微細孔の数を
塗布の長手方向に２個以上１０個以下、約５０〜２００
μmの間隔を持って配設したことを特徴とする第１項記
載のプラズマディスプレイパネルの蛍光体塗布方法。

【００１９】蛍光体塗布本体の内周面に対接したローラ
の回転速度、あるいは、該内周面と該ローラ外周面との
対接距離のひとつあるいは、両方を調整可能とした。

【００２０】蛍光体塗布本体の内周面に対接したローラ
の外周面に少なくとも１本以上の螺旋状溝あるいは、螺
旋突起形状を設けた。

【００２１】ここで複数の微細孔はリブピッチの整数倍
のピッチを有する一次元アレーとし、蛍光体ペーストを
押し出す力はローラーの回転により発生する粘性せん断
力を基本としているため、プレート全体の変形は考慮す
る必要がほとんど無く、スクリーンマスクに見られるパ
ターンのズレが発生しない。

【００２２】さらに １）ローラー部の表面形状を、複数本のスパイラル溝形
状、若しくはエンボス形状等とする事で、蛍光体ペース
トの混合性、均一性が確保され、さらには蛍光体ペース
トにローラーの回転周期と同調した微小圧力波を与える
ことが出来、蛍光体ペーストに含まれる微粒子等による
微細孔の詰まりが少ない等の効果がある。

【００２３】２）また、微細な孔の内側をバニシ棒を圧
入する事で滑らかな流路表面を持つ吐出管とすることが
出来、さらにこの微細孔の内壁に、蛍光体の流れ方向に
あわせて複数本の溝を他のバニシ棒を圧入する形成する
事で形成し、蛍光体ペーストの流れをさらに一様な流れ
とする事が出来る。

【００２４】３）さらに言えば、かかる微細な孔を有す
るプレートは、通常の電鋳金属板製造方法を用いること
で、高精度で且つ、スクリーンマスクに比べてきわめて
小型化出来る。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を用
いて説明する。

【００２６】微細孔アレーは一般的な電鋳方法で形成
し、その後略半円筒状に曲げられた電鋳プレート１０か
ら突起している場合は、突起部を含む一部を耐摩耗性の
高い樹脂たとえばテフロン樹脂、ナイロン樹脂により被
覆しリブ等との当たりを軽減できる。 〔塗布回転ヘッドの説明〕図２は本発明の次の要件であ
る蛍光体ペースト３を電鋳プレート２０に形成した微細
孔アレー１１群から蛍光体ペーストを連続的に吐出塗布
するに用いたローラーの１実施例を示すヘッド（ローラ
ーとプレートの組立構成）の部分断面図と、微細孔１１
の形状、及び背面基板との位置関係を説明するのに用い
たものである。

【００２７】微細孔１１の全深さＨは前述したように約
１００μmとし、漏斗状先端ストレート部ｈは約２０μm
とした。

【００２８】ここで、微細孔１１の直径Ｄは微細孔から
吐出される蛍光体ペーストの吐出流体直径、複数枚の背
面基板を連続的に印刷する時のヘッドのピッチ送り精度
及びローラー３０の回転数等から適切に設定されるが、
背面基板溝６の幅２００μmに対しここでは４０μmとし
た。

【００２９】ローラー３０は微細孔アレー１１が形成さ
れているプレート２０にほぼ内接するように直径２０mm
とした。また、その表面には深さ約０．５mmの複数本の
スパイラル状の溝３１を形成した。

【００３０】蛍光体ペーストを塗布する際にはローラー
３０の表面とプレート２０の内壁面には蛍光体ペースト
膜が存在し、直接的な金属同士の接触は少ないが、ロー
ラー形状完成後にローラー３０表面を耐磨耗性向上のた
め窒化チタンコートを行った。

【００３１】かかるようにして得た微細孔アレー１１が
形成されているプレート２０とローラー３０とを組み合
わせ、プレート２０とローラー３０との間に蛍光体ペー
スト３を注ぎ、ローラーを回転させることで、微細孔ア
レー１１の先端から蛍光体ペーストが吐出される。

【００３２】ローラーの回転を停止すると蛍光体ペース
トを押し出す回転せん断力が低下するため、蛍光体ペー
ストの吐出も停止する。

【００３３】さらに、後で述べるように蛍光体ペースト
に加わる重力等による靜圧を考慮した靜圧制御（いわゆ
るサックバック）機構を用いることで。印刷開始、停止
時の見切りが容易である。

【００３４】〔ローラーと蛍光体ペーストポット〕図４
は塗布ヘッドの構成を説明するのに用いた塗布ヘッドの
部分断面図と、部分側面図である。

【００３５】前述した微細孔アレー１１を有する電鋳プ
レート２０を半径１５mmの略半円筒形に曲げ、直径２０
mmのローラー３０とを蛍光体ペースト３を入れる容器４
０に取り付ける（以下塗布ヘッドと呼ぶ）。

【００３６】ローラー３０の回転軸側面は蛍光体ペース
トの漏れを防ぐため、テフロン製の板４１でシールし
た。

【００３７】容器内には、ローラー３０の回転に伴い発
生する蛍光体ペースト３の流れを制御する可動可能な弁
４２を設けた。

【００３８】この弁４２はローラー回転停止時に微細孔
から流出しようとする蛍光体ペーストを持ち上げる方向
に瞬時移動させ、蛍光体ペーストに負圧を発生させ蛍光
体ペースト流れを停止させる、いわゆるサックバック機
能を持っている（図示せず）。この弁４２はローラーの
回転方向を正逆回転使用するときには、ローラーの両側
に配置することも出来る。

【００３９】〔塗布装置全体システムブロック図の説
明〕図５は本発明の構成を示すブロック図で、５０はＰ
ＤＰ背面基板を積載するテーブル、１は塗布位置決めマ
ーク５１を有する背面基板、５２は本発明のローラー３
０と微細孔アレー１１を有するプレートを一体化したヘ
ッド、５３はヘッドをＸ−Ｙ−Ｚに移動させる駆動軸、
その他位置検出センサー、蛍光体塗布量検出センサー、
蛍光体ペーストの供給装置など（図示せず）からなる。

【００４０】以上のように構成された蛍光体ペースト３
を入れたヘッドをＰＤＰ背面基板上に形成された位置あ
わせマーク５１を基に配置し、ローラーを回転させなが
ら背面基板上に形成した溝に沿って移動させる。

【００４１】この時、ローラーの回転によって、蛍光体
ペーストが微細孔１１から吐出され背面基板に形成され
た溝の中に蛍光体ペーストが充填される。

【００４２】かかるようにして蛍光体ペーストが充填さ
れた背面基板を１５０℃の温度で乾燥させ、その後同様
に他の蛍光体を隣接溝に充填する。

【００４３】ここで、蛍光体ペースト３を入れたヘッド
に内包されたローラーと蛍光体ペーストとの間で回転せ
ん断運動が常時発生している事からいわゆるせん断発熱
が生じる。この発熱量の大部分は微細孔から吐出される
ペーストと共にヘッド外部へ放出去れるが、その一部は
ヘッド内部に残留するためペースト温度の変化要因とも
なる。このため、ヘッド内に熱交換可能な冷却水を配設
し（図示せず）ペースト温度を概一定に保つようにし
た。

【００４４】この他、この目的に合致する他の方法例え
ばペルチェ素子等による温度調整法も採用される。

【００４５】Ｒ，Ｇ，Ｂそれぞれ充填乾燥した背面基板
を約５００℃の高温で焼成し、リブ側面に所定の厚さの
蛍光体層を被覆する。

【００４６】前述した実施例ではＲ，Ｇ，Ｂそれぞれ充
填乾燥工程を経て蛍光体層を形成したが、蛍光体Ｒのペ
ースト対応ヘッド、およびＧ，Ｂ対応ヘッドを一体化若
しくは個々に位置・塗布制御可能な構成とすることで一
度の工程でＲ，Ｇ，Ｂを同時に塗布形成することも出来
る。

【００４７】かかるようにすることで、従来のスクリー
ン印刷法ではスクリーンをリブ頂部に密着する必要があ
り、Ｒ，Ｇ，Ｂ連続印刷するとスクリーン裏面に他の蛍
光体ペーストの一部が付着し、混色原因となるためＲ，
Ｇ，Ｂ同時印刷がほぼ不可能であったが、本発明により
同時印刷が可能で、乾燥工程の簡略化、生産設備ライン
長の短縮が可能である。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高精度で連続的に蛍光体ペーストを塗布形成出来るので
量産性に優れた方法を得ることが出来る。

【００４９】本発明では、塗布ヘッドを被塗布物に対し
て移動させたが、被塗布物を移動させても良く、又、複
数枚の被塗布物をテーブル５０上に配置する事で、さら
に生産性を向上する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の対象とするプラズマディスプレイパネ
ルの背面基板を示す部分断面図である。

【図２】本発明の要件である微細孔アレーが形成された
金属プレートを作成する電鋳プロセスを説明する図であ
る。

【図３】本発明の要件であるスパイラル状の溝が形成さ
れたローラーと金属プレートの配置について説明するに
用いた図である。

【図４】本発明による金属プレートと、ローラーとを蛍
光体ペーストを入れる容器にとりつけた状態（塗布ヘッ
ド）を示す図である。

【符号の説明】

１…背面基板、２…リブ、３Ｒ，３Ｇ，３Ｂ…蛍光体、
４…アドレス電極、６…溝、１１…微細孔、１２…樹脂
層、２０…電鋳プレート、３０…ローラー、３１…溝、
４０…蛍光体ペースト容器、４１、テフロンプレート、
４２…弁、５０…テーブル、５１…位置合わせマーク、
５２…塗布ヘッド、５３…駆動系。

フロントページの続き (72)発明者 笹本 敏雄 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報メディア事業本部内 (72)発明者 古川 正 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報メディア事業本部内 Ｆターム(参考） 5C028 FF16 HH14 5C040 FA01 FA02 GA03 GB02 GG09 JA13 MA22 MA24 MA26

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】互いに平行な複数のリブを有する背面基板
   と透明電極を有する基板とを気密に封じ、内部にガスを
   封入したプラズマディスプレイパネルの製造装置におい
   て、 複数の微細孔の一次元アレーを有する略半円筒形の金属
   プレートと、該金属プレートに密着した該蛍光体を該微
   細孔より送出するローラー部と、該金属プレートと該ロ
   ーラー部を一体化して移動可能とする可動部とを備え、
   該蛍光体ペーストの温度を制御する手段を有して該蛍光
   体ペーストの温度を略一定にして、該ローラー部の回転
   により該リブで仕切られた溝の中に該蛍光体ペーストを
   ストライプ状に塗布することを特徴とするプラズマディ
   スプレイパネルの製造装置。
2. 【請求項２】上記蛍光体ペーストの温度を制御する手段
   が水冷であることを特徴とする請求項１に記載のプラズ
   マディスプレイパネルの製造装置。
3. 【請求項３】上記蛍光体ペーストの温度を制御する手段
   がペルチェ素子であることを特徴とする請求項１に記載
   のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
4. 【請求項４】互いに平行な複数のリブを有する背面基板
   と透明電極を有する基板とを気密に封じ、内部にガスを
   封入したプラズマディスプレイパネルの製造装置におい
   て、 複数の微細孔を有する略半円筒形の金属プレートと、該
   金属プレートに密着した蛍光体ペーストを該微細孔より
   送出するローラー部と、該蛍光体の種類に対応した複数
   のヘッド部とを有し、該複数のヘッド部から同時に複数
   種の蛍光体ペーストを送出して該リブで仕切られた溝の
   中に該蛍光体ペーストをストライプ状に塗布することを
   特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
5. 【請求項５】互いに平行な複数のリブを有する背面基板
   と透明電極を有する基板とを気密に封じ、内部にガスを
   封入したプラズマディスプレイパネルの製造方法におい
   て、 上記リブで仕切られた溝に複数の微細孔の一次元アレー
   を有する金属プレートと、該蛍光体を該微細孔より送出
   するローラー部と、該蛍光体ペーストの温度を制御する
   手段を有して該蛍光体ペーストの温度を略一定にして、
   該ローラー部の回転により該リブで仕切られた溝の中に
   該蛍光体ペーストをストライプ状に塗布することを特徴
   とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 【請求項６】互いに平行な複数のリブを有する背面基板
   と透明電極を有する基板とを気密に封じ、内部にガスを
   封入したプラズマディスプレイパネルの製造方法におい
   て、 上記リブで仕切られた溝に複数の微細孔を有する金属プ
   レートと、蛍光体ペーストを該微細孔より送出するロー
   ラー部と、該蛍光体の種類に対応した複数のヘッド部と
   を有し、該複数のヘッド部から同時に複数種の蛍光体ペ
   ーストを送出して該リブで仕切られた溝の中に該蛍光体
   ペーストをストライプ状に塗布することを特徴とするプ
   ラズマディスプレイパネルの製造方法。