JP2003033703A

JP2003033703A - ペースト塗布装置

Info

Publication number: JP2003033703A
Application number: JP2001220826A
Authority: JP
Inventors: Tomoya Kawashima; 朋也川島; Hiroyuki Kadowaki; 広幸門脇; Susumu Tashiro; 進田代
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-07-23
Filing date: 2001-07-23
Publication date: 2003-02-04

Abstract

(57)【要約】【課題】ディスペンサー方式で低粘度ペーストの塗布
を行う場合に、塗布ヘッドに印加する圧力のバラツキに
よる吐出量のバラツキへの影響を小さくする。【解決手段】複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用
し、その塗布ヘッドのマニホールド内にエアで圧力を印
加して吐出孔ｈからペーストを吐出させ、相対的に移動
する基板に対して該ペーストの塗布を行うディスペンサ
ー方式のペースト塗布装置において、塗布ヘッドＨのマ
ニホールド１１内に圧力低下を起こす抵抗部分１４を配
置した構成にする。塗布ヘッドＨの内部にある抵抗部分
１４はペーストＰに印加された圧力を圧力降下させ、ノ
ズル部Ｎの吐出孔ｈにかかる圧力を落とすように作用す
ることから、同じ吐出量を出すために必要な元圧を上げ
ることができ、圧力のバラツキの割合が小さくなってコ
ントロールが容易となり、吐出量のバラツキを少なくす
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディスペンサー方
式のペースト塗布装置に係り、特に、プラズマディスプ
レイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の蛍光面形成工程に
おいて好適に使用されるペースト塗布装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】一般にＰＤＰは、２枚の対向するガラス
基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、そ
の間にＮｅ，Ｘｅ等を主体とするガスを封入した構造に
なっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、
電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることによ
り、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情
報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に
放電発光させる。このＰＤＰには、電極が放電空間に露
出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交
流型（ＡＣ型）の２タイプがあり、双方とも表示機能や
駆動方法の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式
とメモリー駆動方式とに分類される。

【０００３】図１にＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示してあ
る。この図は前面板と背面板を離した状態で示したもの
で、図示のように２枚のガラス基板１，２が互いに平行
に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガ
ラス基板２上に互いに平行に設けられたストライプ状の
リブ３により一定の間隔に保持されるようになってい
る。前面板となるガラス基板１の背面側には維持電極４
である透明電極とバス電極５である金属電極とで構成さ
れる複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って誘
電体層６が形成されており、さらにその上に保護層７
（ＭｇＯ層）が形成されている。また、背面板となるガ
ラス基板２の前面側には前記複合電極と直交するように
リブ３の間に位置してアドレス電極８が互いに平行に形
成され、必要に応じてその上に誘電体層９が形成されて
おり、さらにリブ３の壁面とセル底面を覆うようにして
蛍光体層１０が設けられている。

【０００４】このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前
面板上の複合電極間に交流電圧を印加し、空間に漏れた
電界で放電させる構造である。この場合、交流をかけて
いるために電界の向きは周波数に対応して変化する。そ
してこの放電により生じる紫外線により蛍光体層１０を
発光させ、前面板を透過する光を観察者が視認するよう
になっている。

【０００５】上記の如きＰＤＰにおける背面板は、ガラ
ス基板２の上にアドレス電極８を形成し、必要に応じて
それを覆うように誘電体層９を形成した後、リブ３を形
成してそのリブ３の間に蛍光体層１０を設けることで製
造される。電極８の形成方法としては、真空蒸着法、ス
パッタリング法、メッキ法、厚膜法等によってガラス基
板２上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラ
フィー法によってパターニングする方法と、厚膜ペース
トを用いたスクリーン印刷法によりパターニングする方
法とが知られている。また、誘電体層９はスクリーン印
刷等により形成される。リブ３はスクリーン印刷による
重ね刷り、或いはサンドブラスト法等によってパターン
形成される。

【０００６】そして、蛍光体層１０は、リブ３の間に赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色用の蛍光体ペースト
を選択的に充填した後、乾燥させてから焼成することで
形成されており、従来その蛍光体ペーストの充填にはス
クリーン印刷が採用されている。すなわち、蛍光体ペー
ストをスクリーン印刷でリブ間に選択的に充填して乾燥
させる工程を３回繰り返し、その後で焼成するようにし
ている。ところが、ＰＤＰの高精細化及び大面積化に伴
い、それに対応したスクリーン版を使用する必要がある
が、このようなスクリーン版は、伸びたり歪んだりする
ために、背面板のガラス基板との位置合わせが難しく、
蛍光体ペーストの充填を正確に行えないという問題点が
あった。

【０００７】そこで、最近では、塗布方向と直角な方向
に複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、この塗布
ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら蛍光
体ペーストをリブ間に充填するようにしたディスペンサ
ー方式による塗布方法が提案されている。この塗布ヘッ
ドを組み込んだ塗布装置を用いて行われる蛍光体ペース
トの３色同時塗布方法の模式図を図２に示す。

【０００８】図２においてＧはリブ３までが形成された
基板であり、複数個の塗布ヘッドＨを備えた塗布装置を
この基板Ｇに対して相対的に移動させることで蛍光体ペ
ーストをリブ間に一度で充填するように構成されてい
る。すなわち、４つの塗布ヘッドＨｒは赤色用の蛍光体
ペーストを吐出するもので、主フレームＦｍに跨がる第
１の副フレームＦ₁の前後に２つずつが交互に取り付け
られ、各塗布ヘッドＨｒにおける複数の吐出孔が基板Ｇ
の幅方向に連続するようになっている。同様に、４つの
塗布ヘッドＨｇは緑色用の蛍光体ペーストを吐出するも
ので、主フレームＦｍに跨がる第２の副フレームＦ₂の
前後に２つずつが交互に取り付けられ、各塗布ヘッドＨ
ｇにおける複数の吐出孔が基板の幅方向に連続するよう
になっている。また同様に、４つの塗布ヘッドＨｂは青
色用の蛍光体ペーストを吐出するもので、主フレームＦ
ｍに跨がる第３の副フレームＦ₃の前後に２つずつが交
互に取り付けられ、各塗布ヘッドＨｂにおける複数の吐
出孔が基板の幅方向に連続するようになっている。した
がって、複数の吐出孔から蛍光体ペーストを吐出しなが
らそれぞれの塗布ヘッドＨが一体となって基板と相対的
に移動することで、一度の塗布工程で３色の蛍光体ペー
ストが所定のリブ間に充填される。

【０００９】図３は塗布ヘッドによる蛍光体ペーストの
塗布方法の説明図である。図示のように、蛍光体ペース
トＰは予めペーストタンクＴに投入される。そして、エ
アによりペーストタンクＴ内に圧力をかけることで、塗
布ヘッドＨに蛍光体ペーストＰが供給され、この塗布ヘ
ッドＨでもエアによりマニホールド内に一定の圧力をか
けることで、先端の吐出孔から蛍光体ペーストＰが吐出
される。したがって、所定間隔を保って基板Ｇと塗布ヘ
ッドＨを相対的に移動させながら、蛍光体ペーストＰを
塗布ヘッドＨの吐出孔から吐出させることで所定のリブ
３間に充填することができる。

【００１０】このように、塗布ヘッドを用いてリブ間に
蛍光体ペーストを充填することができるが、この方法に
おいて、図３に示すように、塗布ヘッドＨのノズル部Ｎ
と基板Ｇとの間に高圧パルス発生器Ａからの高圧パルス
を印加して電界を生じさせ、この状態で蛍光体ペースト
Ｐの吐出を行うと、所定のリブ３間に蛍光体ペーストＰ
をスムースに充填することができることが経験的に分か
っている。高圧パルスを印加するには塗布ヘッドＨに電
極を取り付ける必要があり、図４に塗布ヘッドへの電極
の取付け例を示している。この例ではノズル部Ｎの先端
外側に一対の電極Ｅを取り付けている。他の例として
は、塗布ヘッドＨの内部に取り付けるようにしても構わ
ない。また、高圧パルス発生器Ａから出す高圧パルスは
図５に示すようであり、通常、パルス間隔ａは０．０１
〜１０ｋＨｚ程度に、またパルス幅ｂは３〜１０ｋＶ程
度に設定する。

【００１１】このように電界を印加した状態で塗布ヘッ
ドにより蛍光体ペーストをリブ間に充填する方法によれ
ば、図６に示すように、リブ３間に蛍光体ペーストＰを
スムースに充填することができる。同図は充填する状態
を進行方向の正面から見たものである。そして、３色同
時塗布を行った後では図７（ａ）に示すように、所定の
リブ３間にそれぞれ赤用の蛍光体ペーストＰｒ、緑用の
蛍光体ペーストＰｇ、青色用の蛍光体ペーストＰｂが充
填された状態となる。また、乾燥工程を経て図７（ｂ）
に示す如く蛍光体ペーストが凹んだ状態になる。この乾
燥工程の後、焼成工程を経て蛍光面が形成される。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】上記したように、ディ
スペンサー方式によれば、蛍光体ペーストのライン塗布
を効率的に行うことができる。この場合、塗布ヘッドの
マニホールドに加えるエアの圧力が一定になるようにコ
ントロールし、吐出量のバラツキをできるだけ小さくす
る必要がある。ところが、塗布する蛍光体ペーストの粘
度が１０〜１０００ｐｓ程度と低いことにより、必要な
吐出量を得るための圧力は低くてよく、そのため圧力の
バラツキによる吐出量のバラツキへの影響が大きくなる
という問題点があった。

【００１３】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、ディスペン
サー方式で低粘度ペーストの塗布を行う場合に、塗布ヘ
ッドに印加する圧力のバラツキによる吐出量のバラツキ
への影響を小さくできるペースト塗布装置を提供するこ
とにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明に係るペースト塗布装置は、複数の吐出孔
を有する塗布ヘッドを使用し、その塗布ヘッドのマニホ
ールド内にエアで圧力を印加して吐出孔からペーストを
吐出させ、相対的に移動する基板に対して該ペーストの
塗布を行うディスペンサー方式のペースト塗布装置にお
いて、塗布ヘッドのマニホールド内に圧力低下を起こす
抵抗部分を配置したことを特徴としている。

【００１５】そして、上記構成のペースト塗布装置にお
いて、抵抗部分として、マニホールドの途中に幅の狭い
スリットを形成した構造にしてもよいし、マニホールド
の途中に一列に並んだ複数の円柱状の孔を形成した構造
にしてもよい。或いは、抵抗部分として、マニホールド
の途中に多孔質フィルターを配置した構造にしてもよ
い。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら、本発
明の望ましい実施形態を説明する。

【００１７】図８は本発明に係るペースト塗布装置にお
ける塗布ヘッドを概略的に示す断面図である。

【００１８】図８に示す塗布ヘッドＨは、ＰＤＰの蛍光
面を形成するために、基板のリブ間にディスペンサー方
式で蛍光体ペーストを充填するペースト塗布装置を構成
するもので、中に蛍光体ペーストが入れられるペースト
充填容器としてのマニホールド１１を備えており、図示
の例でマニホールド１１は、内側の樹脂部分１２と外側
の金属部分１３とで作製されている。樹脂としては、ポ
リエーテルエーテルケトン、ＰＥＴ樹脂等が用いられ、
金属としてはステンレス、アルミニウム等が用いられ
る。

【００１９】マニホールド１１を構成する樹脂部分１２
は、上下の２部材をＯリングｍを介して組み合わせたも
ので、上側部分１２ａは中程にペースト経路を細くした
抵抗部分１４を有した形状をしており、下側部分１２ｂ
は下部中央にペーストの通路と下部外側に溝１５を有し
た形状をしている。この上側部分１２ａの抵抗部分１４
は、図９に示すように、幅の狭いスリット１４ａを形成
した構造でもよいし、図１０に示すように、一列に並ん
だ複数の円柱状の孔１４ｂを形成した構造でもよい。

【００２０】マニホールド１１は、樹脂部分１２の下部
にある溝１５を挟む形状をした固定用の金属部材１６を
有しており、マニホールド１１の樹脂部分１２の先端に
は、金属製の補強部材１７を介してノズル部１８が取り
付けられている。具体的には、ノズル部１８が補強部材
１７を間に挟んでマニホールド１１の樹脂部分１２の先
端にボルトで固定され、その補強部材１７が金属部材１
６を介してマニホールド１１の金属部分１３にボルトで
固定されている。なお、ノズル部１８と補強部材１７、
補強部材１７と金属部材１６の間にはそれぞれＯリング
ｍが配置されている。

【００２１】また、マニホールド１１の上部には樹脂部
分１２との間にＯリングｍを介して樹脂製の蓋部材１９
がボルトで取り付けられている。なお、図中２０は加圧
装置であり、ここから配管２１を通してマニホールド１
１の中にエアが供給される。そして、別に設置したペー
ストタンクから配管を介してマニホールド１１に供給さ
れたペーストＰにエアで圧力をかけるようになってい
る。

【００２２】このように塗布ヘッドのマニホールド内に
圧力をかけると、ペーストＰに印加された圧力がスリッ
ト１４ａや孔１４ｂの部分で圧力降下させられ、ノズル
部１８の吐出孔ｈにかかる圧力が落ちるため、同じ吐出
量を出すために必要な元圧を上げることができる。ま
た、スリット１４ａや円柱状の孔１４ｂに吐出孔ｈより
も十分に小さいものを用いれば、吐出孔ｈを詰まらせる
大きさの異物を抵抗部分で除去することができる。

【００２３】具体例としては、図８に示した構造で、そ
の樹脂部分１２に幅が０．５ｍｍで深さが１００ｍｍの
スリット１４ａを入れた塗布ヘッドＨを作製して比較を
行ったところ、粘度が１４０ｐｓのペーストで、スリッ
トを形成しない通常の塗布ヘッドの場合は３０ｋＰａで
規定吐出量になるのに対し、スリットを形成した塗布ヘ
ッドは４０ｋＰａまで昇圧が可能であった。

【００２４】図１１は図８に示した塗布ヘッドの変形例
であり、図８の塗布ヘッドにおいて抵抗部分１４として
多孔質フィルター１４ｃを配置している。なお、図１１
において図８に示したのと同様の部位には同じ符号を付
して説明を省略する。

【００２５】この図１１に示すタイプの塗布ヘッドにお
いても、そのマニホールド内に圧力をかけると、ペース
トＰに印加された圧力が多孔質フィルター１４ｃで圧力
降下させられ、ノズル部１８の吐出孔にかかる圧力が落
ちるため、同じ吐出量を出すために必要な元圧を上げる
ことができる。また、多孔質フィルター１４ｃに吐出孔
よりも十分に小さい目のものを用いれば、吐出孔を詰ま
らせる大きさの異物を抵抗部分で除去することができ
る。

【００２６】なお、図８及び図１１に示すタイプの塗布
ヘッドＨは、マニホールド１１を内側の樹脂部分１２と
外側の金属部分１３とで作製している。したがって、外
側の金属部分１３は加工しやすいため、加工精度を上げ
ることができ、塗布ヘッドＨの取付け位置の精度を正確
にすることができる。また、蛍光体ペーストが接する内
側の樹脂部分１２は、絶縁性があるので、電界ジェット
法によりＰＤＰ用背面板のリブ間に蛍光体ペーストの塗
布を行う場合に、塗布ヘッドＨと背面板との間に高電圧
を印加しても、マニホールド１１内の温度が上昇して吐
出量が不安定になるようなことがない。

【００２７】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明によるペースト塗布装置は、上記実施
の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を
逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは
当然のことである。

【００２８】

【発明の効果】本発明のペースト塗布装置は、複数の吐
出孔を有する塗布ヘッドを使用し、その塗布ヘッドのマ
ニホールド内にエアで圧力を印加して吐出孔からペース
トを吐出させ、相対的に移動する基板に対して該ペース
トの塗布を行うディスペンサー方式のペースト塗布装置
において、塗布ヘッドのマニホールド内に圧力低下を起
こす抵抗部分を配置したことを特徴としているので、塗
布ヘッドの内部にある抵抗部分はペーストに印加された
圧力を圧力降下させ、ノズル部の吐出孔にかかる圧力を
落とすように作用することから、同じ吐出量を出すため
に必要な元圧を上げることができ、圧力のバラツキの割
合が小さくなってコントロールが容易となり、吐出量の
バラツキを少なくすることができる。また、抵抗部分に
吐出孔よりも十分に小さい目のものを用いることによ
り、吐出孔を詰まらせる大きさの異物を抵抗部分で除去
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一構成例
をその前面板と背面板を離間した状態で示す構造図であ
る。

【図２】塗布ヘッドを組み込んだ塗布装置を用いて行わ
れる蛍光体ペーストの３色同時塗布方法の模式図であ
る。

【図３】塗布ヘッドによる蛍光体ペーストの塗布方法の
説明図である。

【図４】塗布ヘッドへの電極の取付け例を示す断面図で
ある。

【図５】塗布ヘッドと基板の間にかける高圧パルスの波
形図である。

【図６】蛍光体ペーストをリブ間に充填する様子を示す
説明図である。

【図７】３色それぞれの蛍光体ペーストが充填された状
態と乾燥工程を経た後の状態を示す説明図である。

【図８】本発明に係るペースト塗布装置における塗布ヘ
ッドを概略的に示す断面図である。

【図９】図８に示す塗布ヘッドの抵抗部分の例を示す説
明図である。

【図１０】図８に示す塗布ヘッドの抵抗部分の別の例を
示す説明図である。

【図１１】図８に示した塗布ヘッドの変形例を示す断面
図である。

【符号の説明】

１前面板２背面板３リブ４維持電極５バス電極６誘電体層７保護層（ＭｇＯ層）８アドレス電極９誘電体層１０蛍光体層１１マニホールド１２樹脂部分１２ａ上側部分１２ｂ下側部分１３金属部分１４抵抗部分１４ａスリット１４ｂ孔１４ｃ多孔質フィルター１５溝１６金属部材１７補強部材１８ノズル部１９蓋部分２０加圧装置２１配管Ｅ電極Ｎノズル部ＰペーストＧ基板ｈ吐出孔ｍＯリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田代進東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内Ｆターム(参考） 4F041 AA05 AA17 AB02 BA13 CA02 5C028 FF16 5C040 FA01 GG09 JA13 MA23 MA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用
し、その塗布ヘッドのマニホールド内にエアで圧力を印
加して吐出孔からペーストを吐出させ、相対的に移動す
る基板に対して該ペーストの塗布を行うディスペンサー
方式のペースト塗布装置において、塗布ヘッドのマニホ
ールド内に圧力低下を起こす抵抗部分を配置したことを
特徴とするペースト塗布装置。
【請求項２】抵抗部分として、マニホールドの途中に
幅の狭いスリットを形成したことを特徴とする請求項１
に記載のペースト塗布装置。
【請求項３】抵抗部分として、マニホールドの途中に
一列に並んだ複数の円柱状の孔を形成したことを特徴と
する請求項１に記載のペースト塗布装置。
【請求項４】抵抗部分として、マニホールドの途中に
多孔質フィルターを配置したことを特徴とする請求項１
に記載のペースト塗布装置。