JP2003317618A - プラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成装置および蛍光体層の形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネルの蛍光体層を形
成する装置と方法に関し、大型の基板に均一に精度よく
蛍光体層を形成することを課題する。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネルの製造工程
において基板上の放電空間を仕切るためのリブの間に形
成される溝に蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層を形成
する装置であって、基板を載置する載置台と、蛍光体ペ
ーストを吐出する少なくとも１つのノズルを有するディ
スペンサと、ノズルと載置台とを相対的に移動させる搬
送部と、リブ間の所定の溝に対して蛍光体ペーストが塗
布されるように搬送部とディスペンサを制御する制御部
を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）の製造工程に用いられ、表面に
複数のリブ（隔壁）を有する基板の各リブ間に蛍光体層
を形成する装置および形成する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、放電空間を挟んで対向する一
対の基板（通常はガラス板）を基体とする構造の表示パ
ネルである。ＰＤＰでは、放電空間に紫外線励起型の蛍
光体層を設けることにより、蛍光体層が放電によって励
起され色の表示が可能となる。カラー表示用のＰＤＰ
は、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を
有している。

【０００３】従来において、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
を各色毎に順にスクリーン印刷法によって基板上に塗布
し、乾燥後に焼成する手法を用いて形成されていた（例
えば、特開平５−２９９０１９号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＰＤＰ
の画面サイズの大型化が進むにつれて、スクリーンマス
クの伸縮・位置決め誤差などの要因でリブの配置パター
ンとマスクパターンとの位置ずれが生じ、リブの間に正
確に蛍光体ペーストを塗布することが困難になってき
た。

【０００５】この発明は、このような事情を考慮してな
されたもので、大型ＰＤＰを構成するための基板の各リ
ブ間に蛍光体層を均一に精度よく形成する装置および方
法を提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】この発明は、プラズマデ
ィスプレイパネルの製造工程において基板上の放電空間
を仕切るためのリブの間に形成される溝に蛍光体ペース
トを充填して蛍光体層を形成する装置であって、基板を
載置する載置台と、所定の粘度の蛍光体ペーストを吐出
する少なくとも１つのノズルを有するディスペンサと、
ノズルと載置台とを相対的に移動させる搬送部と、搬送
部とディスペンサを制御してノズルと溝との間で糸をひ
くように蛍光体ペーストを吐出しながらノズルを溝に沿
って移動させる制御部を備えたことを特徴とする蛍光体
層形成装置を提供するものである。

【０００７】また、この発明は、基板上に並列して設け
た複数のリブの互いに隣接するリブ間の溝にノズルから
蛍光体ペーストを供給して蛍光体層を形成する方法であ
って、ノズルと溝との間で糸をひくように蛍光体ペース
トを吐出しながらノズルを溝に沿って移動させ、溝に蛍
光体ペーストを充填することを特徴とする蛍光体層の形
成方法を提供するものである。

【０００８】

【発明の実施の形態】この発明におけるプラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）は、対向する２枚の基板間に局
部的に放電を発生させ、基板上に区画形成された蛍光体
層を励起・発光させるようにしたものである。これは、
例えば、図１に示すような一対の基板アッセンブリ５
０，５０ａから構成（１画素分）される。

【０００９】基板アッセンブリ５０ａにおいては、前面
側のガラス基板１１の内面に、基板面に沿った面放電を
生じさせるためのサステイン電極Ｘ，Ｙが、ライン毎に
一対ずつ配列される。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞ
れがＩＴＯ薄膜からなる幅の広い直線帯状の透明電極４
１と金属薄膜からなる幅の狭い直線帯状のバス電極４２
とから構成される。

【００１０】バス電極４２は、適正な導電性を確保する
ための補助電極である。サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆す
るように誘電体層１７が設けられ、誘電体層１７の表面
には保護膜１８が蒸着される。誘電体層１７及び保護膜
１８はともに透光性を有している。

【００１１】次に、基板アッセンブリ５０においては、
背面側のガラス基板２１の内面に、サステイン電極Ｘ，
Ｙと直交するようにアドレス電極Ａが配列される。各ア
ドレス電極Ａの間に、直線状のリブつまりリブｒが１つ
ずつ設けられる。

【００１２】基板アッセンブリ（以下、基板という）５
０では、これらのリブｒによって放電空間３０がライン
方向にサブピクセル（単位発光領域）ＥＵ毎に区画さ
れ、且つ放電空間３０の間隙寸法が規定される。

【００１３】そして、アドレス電極Ａの上部及びリブｒ
の側面を含めて背面側の壁面を被覆するように、カラー
表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８が設けら
れる。

【００１４】リブｒは低融点ガラスからなり、紫外線に
対して不透明である。なお、リブｒの形成方法として
は、ベタ膜状の低融点ガラス層の上にフォトリソグラフ
ィによってエッチングマスクを設け、サンドブラストで
パターニングする工程が用いられる。この工程におい
て、形成される複数のリブｒの配列は、エッチングマス
クのパターンによって決定され、基板上面から見て、図
８に示すような互いに平行なものや、図９に示すように
蛇行するもの、あるいは図１８に示すように、中央部が
直線状で両端部が互いに反対方向に屈曲した複数本のリ
ブｒを隣接するリブ同志の一端が互いに開き他端が互い
に閉じ、かつ、中央部が互いに平行になるように配列さ
れたものなどが形成される。

【００１５】マトリクス表示の１ラインにはサステイン
電極対１２が対応し、１列には１本のアドレス電極Ａが
対応する。そして、３列が１ピクセル（画素）ＥＧに対
応する。つまり、１ピクセルＥＧはライン方向に並ぶ
Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルＥＵからなる。

【００１６】アドレス電極Ａとサステイン電極Ｙとの間
の対向放電によって、誘電体層１７における壁電荷の蓄
積状態が制御される。サステイン電極Ｘ，Ｙに交互にサ
ステインパルスを印加すると、所定量の壁電荷が存在す
るサブピクセルＥＵで面放電（主放電）が生じる。

【００１７】蛍光体層２８は、面放電で生じた紫外線に
よって局部的に励起されて所定色の可視光を放つ。この
可視光の内、ガラス基板１１を透過する光が表示光とな
る。リブｒの配置パターンがいわゆるストライプパター
ンであることから、放電空間３０の内の各列に対応した
部分は、全てのラインに跨がって列方向に連続してい
る。各列内のサブピクセルＥＵの発光色は同一である。

【００１８】このようなＰＤＰの製造に際して、蛍光体
層は、図１に示すように、基板上にアドレス電極Ａとリ
ブｒを設けた後に、蛍光体層形成装置により形成され
る。この発明における蛍光体層形成装置において、基板
を載置する載置台とは、基板をほぼ水平に離脱可能に固
定するものであればよく、特に限定されない。

【００１９】また、蛍光体層を形成するためのペースト
状の蛍光体（蛍光体ペースト）とは、例えば、各色用蛍
光物質１０〜５０ｗｔ％、エチルセルローズ５ｗｔ％お
よびＢＣＡ４５〜８５ｗｔ％の混合物である。

【００２０】なお、赤色用蛍光物質としては、例えば、
（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕを用い、緑色用蛍光物質とし
ては、例えばＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ又はＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：
Ｍｎを用い、青色用蛍光物質としては、例えば、３（Ｂ
ａ，Ｍｇ）Ｏ・８Ａｌ₂Ｏ₃；Ｅｕを用いることができ
る。

【００２１】ペースト状の蛍光体を吐出するディスペン
サのノズルにおいて、ノズル内径はリブ間隔に対応して
それよりも小さくなるように設定されるが、ノズル先端
はリブとリブとの間に挿入されることがないので、先端
の外径はリブ間隔よりも大きくてもよい。例えば、リブ
の間隔が１７０μｍのときには、ノズルは内径１００μ
ｍ，外径３００μｍ程度のものが好ましい。また、ノズ
ルには、複数本（例えば、５〜３０本）のノズルをリブ
に直交方向に所定の塗布ピッチで配列したマルチノズル
を用いてもよい。この場合には、同時に複数本の溝が塗
布されるので能率的である。

【００２２】ペースト状の蛍光体を溝に供給する蛍光体
供給部すなわちディスペンサは、ノズルと、ノズル後端
に接続されたペースト状の蛍光体を収容した容器（シリ
ンジ）と、その容器の蛍光体に圧力を加えてノズルへ押
出す圧力発生器から構成することができるが、これに
は、例えば、市販のディスペンサーシステム（システム
Ｃ型，武蔵エンジニアリング（株）製）を用いることが
できる。

【００２３】この発明の搬送部には、ノズル先端が基板
のリブに平行な方向、リブに直交する方向および基板に
垂直な方向の３方向に移動するようにノズルと載置台と
を相対的に移動させるもの、例えば、３軸ロボットや３
軸マニュプレータを用いることができる。

【００２４】なお、各軸を駆動する駆動源にはモータ、
エアシリンダ、油圧シリンダなどを用いることができる
が、制御の容易性や精度の点からステッピングモータや
エンコーダ付サーボモータを用いることが好ましい。

【００２５】また、搬送部の移動動作とノズルの吐出動
作を制御する制御部は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭおよび
Ｉ／Ｏポートからなるマイクロコンピュータとノズル搬
送部の駆動源を駆動するドライバー回路から構成でき
る。制御部の制御条件を設定する入力部には、例えば、
キーボード、タブレット又はマウスなどを用いることが
できる。

【００２６】そして、このような蛍光体層形成装置にお
いて、表面に複数のリブを所定ピッチで並列に形成した
基板を載置台に載置し、ノズル先端を基板に対して移動
させながら蛍光体をノズル先端から吐出させて各リブ間
の溝に蛍光体層を塗布する。ここで互いに隣接する２本
の溝に異なる発光色の蛍光体を塗布する場合、１本の溝
に蛍光体を塗布した直後に隣接する溝に蛍光体を塗布す
ると、両者の蛍光体が接触して表面張力により混り合い
混色することがあるので、所定の第１溝に対して第１色
の蛍光体を塗布してその蛍光体を乾燥させた後、隣接す
る第２溝に第２色の蛍光体を塗布することが好ましい。

【００２７】リブの位置や寸法に関する諸条件、例え
ば、リブの形状（直線状または蛇行状）、リブの長さ、
リブの高さ、リブの配列ピッチ、リブ配列数および塗布
開始点や終了点の基板上の位置（座標）などや、ノズル
に関する諸条件、例えば、ノズルの移動速度、ノズル先
端と基板（又はリブ頂上）との距離、および蛍光体の時
間当りの吐出量などが必要に応じて入力部から予め設定
される。これによって、制御部は、設定されたリブ位置
や寸法に対応してノズルを基板に対して移動させること
ができる。

【００２８】上記蛍光体層形成装置は、基板表面に設け
られた位置決め用マークを検出する光学センサをさらに
備えれば、基板およびリブの位置に対するノズルの位置
の確認や修正がさらに容易になるので好ましい。この場
合、光学センサには、例えば、ＣＣＤカメラを用いるこ
とができる。

【００２９】光学センサを用いる場合には、予め基板表
面にリブ形成位置に対応して位置決めマークが設けられ
るが、この工程は、リブ形成工程と同時に行うことが能
率上、又精度上、好ましい。

【００３０】つまり、リブ形成を、印刷法で行なう場合
には、位置決めマークも印刷法で同時に行い、サンドブ
ラスト法で行なう場合には、位置決めマークもサンドブ
ラスト法で同時に行う。

【００３１】制御部は、このように形成した位置決めマ
ークを光学センサで予め検出し、その座標を読込み、塗
布工程において、その位置決め用マークに基づいて、各
リブの位置やピッチを判定してノズルを移動させたり、
予め設定されたリブ位置を修正することができる。

【００３２】なお、位置決めマークは、各リブに対応し
て設けてもよいし、所定数のリブ毎に設けてもよい。ま
た、位置決め用マークは塗布開始位置と終了位置に対応
して設けられると、ノズルの移動制御が精度よく行われ
る。なお、光学センサは、位置決めマークの代りに、リ
ブの先端部を検出するようにしてもよい。リブ先端部を
検出する場合はリブの材料に黒色顔料などの着色材を混
入して暗色のリブを形成し溝との明暗差を大きくしてお
くのが望ましい。

【００３３】ノズルの吐出量Ｑは、図１２に示すよう
に、ノズル先端と基板（又はリブ頂上）間の距離（以
下、クリアランスという）Ｃが増大すると増大するとい
う特性を有するので、塗布工程において、クリアランス
を一定に保持することが好ましい。

【００３４】なお、クリアランスＣは、ペースト状蛍光
体の粘度、蛍光物質の含有料によって決まる最適値に決
定されるが、通常１００〜２００μｍである。また、逆
に、この特性を利用して、ノズル吐出量Ｑをクリアラン
スＣによって制御してもよい。

【００３５】さらに、ノズル先端からペースト状蛍光体
をリブとリブの間に吐出して塗布する場合、一旦塗布が
開始されると、ノズル先端が正規の塗布位置から多少は
ずれても、ペースト状蛍光体の表面張力によって、正規
の位置に引き戻されることが確認されている。

【００３６】この特性を利用して、塗布開始時のみクリ
アランスを少なくしてつまり吐出量を少なくして塗布を
開始し、一定時間経過後にクリアランスを設定値に戻
し、吐出量を設定値に戻せば、塗布作業のスタートを円
滑に行うことができる。

【００３７】従って、塗布工程は、ノズル先端と基板と
の距離を第１距離に保持して蛍光体を塗布する起動塗布
工程と、それに続いて、ノズル先端と基板との距離を第
１距離よりも大きい第２距離に保持して蛍光体を塗布す
る定常塗布工程からなることが好ましい。

【００３８】また、基板表面の一部（中央部）に有効表
示領域を設定すると共に、有効表示領域に隣接する基板
表面の一部（周縁部）に非有効表示領域を設定し、非有
効表示領域で前記起動塗布工程を実行し、有効表示領域
で定常塗布工程を実行するようにしてもよい。

【００３９】また、クリアランスＣは、基板の反りやリ
ブの高さのバラツキによって変化するため、基板毎に補
正する必要がある。クリアランスＣを補正するために
は、基板内の任意の点（３点以上）の基板（又はリブの
高さ）を測定し、これらをつなぐ仮想曲面（スプライン
曲面）を算出し、この上を所定のクリアランスＣを有し
てノズル先端が移動するようにすればよい。

【００４０】従って、塗布装置が、基板表面上の任意の
点について載置台からの高さを検出する高さセンサーを
さらに備えるときには、蛍光体層形成方法は、基板表面
上の任意の３点の高さを検出する工程と、検出した各点
を通る仮想曲面を設定する工程とをさらに備え、塗布工
程においてノズル先端を前記仮想曲面に平行に移動させ
ることが好ましい。

【００４１】なお、高さセンサには、例えば、レーザダ
イオードの光を高周波変調して対象に向けて放射し、反
射変調波の位相を基準波と比較して対象との間の距離を
測定する公知の光学センサを用いることができる。

【００４２】

【実施例】図２，図３および図４は、それぞれ４２イン
チカラーＰＤＰ用蛍光体層形成装置を示す斜視図、平面
図および正面図であり、図５はその制御回路のブロック
図である。これらの図において、基板５０を載置するた
めの載置台５１には、基板の位置決め用ピン９１〜９３
が立設すると共に、基板を吸着して固定するための吸着
装置（図示しない）が設けられている。

【００４３】載置台５１の両側には一対のＹ軸方向搬送
装置（以下、Ｙ軸ロボットという）５２，５３が設けら
れ、Ｘ軸方向搬送装置（以下、Ｘ軸ロボットという）５
４がＹ軸ロボット５２，５３に矢印Ｙ−Ｙ’方向に移動
可能に搭載され、Ｚ軸方向搬送装置（以下、Ｚ軸ロボッ
トという）５５が矢印Ｘ軸ロボットＳ４に矢印Ｘ−Ｘ’
方向に移動可能に搭載されている。Ｚ軸ロボット５５に
は、ペースト状の蛍光体を吐出するノズル５６とシリン
ジ５７とからなるデイスペンサーを離脱可能に装着する
シリンジ装着部５８が矢印Ｚ−Ｚ’方向に移動可能に搭
載されている。

【００４４】また、基板５０の表面に設けられた位置決
め用マークを検出するための位置センサ５９，６０は、
それぞれ独立して矢印Ｘ−Ｘ’方向に移動可能にＸ軸ロ
ボット５４に設置され、ノズル５６の先端からリブ頂上
までの距離（クリアランス）Ｃおよびノズル５６の先端
から塗布後の蛍光体ペースト表面までの距離を測定する
高さセンサ６１，６２は、シリンジ装着部５８の下部に
ノズル５６を挟んで前後に固定される。

【００４５】Ｙ軸ロボット５２，５３ではＹ軸用モータ
５２ａ，５３ａによってＸ軸ロボット５４を搬送する。
Ｘ軸ロボット５４では、Ｘ軸用モータ５４ａによってＺ
軸ロボット５５を搬送し、センサ用モータ５４ｂ，５４
ｃによってそれぞれ位置センサ５９，６０を搬送する。
また、Ｚ軸ロボット５５では、Ｚ軸用モータ６２によっ
てシリンジ装着部５８を搬送する。

【００４６】図５において、制御部８０は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭおよびＲＡＭからなるマイクロコンピュータを内蔵
し、キーボード８１，位置センサ５９，６０および高さ
センサ６１，６２からの出力を受けて、Ｘ軸用モータ５
４ａ，Ｙ軸用モータ５２，５３，Ｚ軸用モータ５５ａ，
センサ用モータ５４ｂ，５４ｃおよびエア制御部７２を
駆動制御すると共に、キーボード８１から入力される各
種条件や塗布作業の進行状況を文字や画像でＣＲＴ８２
に表示させる。

【００４７】エア源（例えば、エアボンベ）７０からの
エア圧はエアチューブ７１を介してエア制御部７２に印
加される。エア制御部７２は、制御部８０からの出力を
受けて、エア圧をエアチューブ７３を介してシリンジ５
７に印加し、ノズル５６の吐出量を一定に制御する。

【００４８】この装置によって４２インチＰＤＰ用の基
板に蛍光層を形成するための手順を図６のフローチャー
トを用いて説明する。まず、赤色（Ｒ）蛍光体層形成用
のペースト状蛍光体２０ｃｃを収容したシリンジ５７を
ノズル５６と共にシリンジ装着部５８に装着する。

【００４９】図７に示すように有効表示領域５０ａの周
囲に非有効表示（ダミー）領域５０ｂを有する基板５０
を載置台５１の所定位置に載置して固定する（ステップ
Ｓ１）。

【００５０】なお、基板５０は厚さ３．０ｍｍのガラス
板からなり、予め基板５０の有効表示領域５０ａには、
図８に示すように矢印Ｘ−Ｘ’方向に平行に長さＬ＝５
６０ｍｍ、高さＨ＝１００μｍ、幅Ｗ＝５０μｍのリブ
ｒがピッチＰで１９２１本形成され、ダミー領域５０ｂ
には、塗布開始位置を示す位置決めマークＭ１と、基板
中央を示す位置決めマークＭ２と、塗布終了位置を示す
位置決めマークＭ３が予め設けられている（図７）。基
板５０には、１９２１本のリブｒによって１９２０本の
溝が形成されているので、Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体は、それぞ
れ６４０本（１９２０本／３）の溝に塗布されることに
なる。

【００５１】そこで、基板固定時に、リブ高さＨ、リブ
幅Ｗ、リブ本数Ｎ、クリアランスＣ、ノズル吐出量Ｑ、
蛍光体ペースト塗布厚さ、ノズル移動速度Ｖおよび高さ
検出領域Ｒ１〜Ｒ９の座標（図７参照）などの設定値を
キーボード８１から入力する。

【００５２】次に、キーボード８１を操作すると、制御
部８０は基板条件の検出と演算動作を行う（ステップＳ
２）。つまり、Ｘ軸ロボット５４，Ｙ軸ロボット５２，
５３を駆動して、位置センサ５９を介して位置決めマー
クＭ２の位置を読み取り、位置センサ６０を介して位置
決めマークＭ１とＭ３の位置を読み取る。

【００５３】そして、設定された領域Ｒ１〜Ｒ９の中で
それぞれにおける基板高さ（載置台５１からの高さ）が
最大となる点Ｐ１〜Ｐ９を高さセンサ６１を介して検出
し、リブ開始座標、塗布ピッチＰ、および、点Ｐ１〜Ｐ
９を通るスプライン曲面などを算出してＲＡＭに設定
（格納）する。この場合、ピッチＰはマークＭ１，Ｍ２
の距離とリブ数Ｎから算出される。

【００５４】次に、作業者が赤色蛍光体ペースト（以下
Ｒ蛍光体という）を収容したシリンジ（ノズル付）をシ
リンジ５７とノズル５６としてシリンジ装着部５８に装
着し（ステップＳ４）、キーボード８１において起動操
作を行うと（ステップＳ５）、ノズル５６の先端が位置
決めマークＭ１に基づいてＲ蛍光体塗布開始位置まで移
動し、所定の高さ（クリアランス）に保持される（ステ
ップＳ６）。

【００５５】次に、ノズル５６はＲ蛍光体の吐出を開始
すると同時に矢印Ｘ方向へ移動して蛍光体ペーストの塗
布作業が開始される（ステップＳ７）。１本のリブの長
さＬだけ移動すると、吐出および移動動作（塗布作業）
を停止する（ステップＳ８，Ｓ９）。

【００５６】次に、ノズル５６はピッチ３Ｐだけ矢印Ｙ
方向へ移動し、吐出動作および矢印Ｘ’方向への移動動
作を開始する（ステップＳ１０〜Ｓ１２）。ノズル５６
は、長さＬだけ移動すると、吐出および移動動作を停止
し、ピッチ３ＰだけＹ方向へ移動する（ステップＳ１３
〜Ｓ１６）。そして、ステップＳ７〜Ｓ１６の動作をく
り返し、ステップＳ１０又はＳ１５において塗布本数が
６４０本に達すると、Ｒ蛍光体による作業は終了する。

【００５７】次に、作業者がシリンジ５７とノズル５６
を緑色蛍光体ペースト（以下、Ｇ蛍光体という）用のも
のにとり換えて、ステップＳ５〜Ｓ１６の動作をくり返
す（ステップＳ１７，Ｓ１８）。Ｇ蛍光体による６４０
本の塗布が終了すると、シリンジ５７とノズル５６が青
色蛍光体ペースト（以下、Ｂ蛍光体という）用のものに
とり換えられ、前述と同様にＧ蛍光体による６４０本の
塗布が行われる（ステップＳ１９，Ｓ２０）。

【００５８】なお、上記塗布作業は、各溝において、蛍
光体ペースト２８の塗布終了端が、図１７に示すように
リブｒの端部から所定距離ｄだけ手前になるように停止
される。これは、塗布した蛍光体ペーストがリブｒの端
部を越えて隣の溝へ回り込むことを避けるためである。
この場合ｄは０．５ｍｍ以上であれば有効であること
が、実験的に確認されている。

【００５９】また、上記実施例の塗布作業においては、
ノズル５６は、１本の溝の塗布作業を終了すると、予め
設定されたピッチ３ｐだけ矢印Ｙ方向に移動し、次の溝
に対する塗布作業を行うようにしているが、１本の溝の
塗布作業が終了する毎に、次に塗布すべき溝を形成する
リブの始端と終端を位置センサ５９と６０によってそれ
ぞれ検出し、検出された始端と終端位置に基づいてノズ
ル５６を移動させながらその溝の塗布作業を行うように
してもよい。これによって、各溝への蛍光体ペーストの
塗布精度がさらに向上する。なお、この場合、位置セン
サ５９と６０が何らかの原因（例えば、リブ端部の部分
的な破損）によりリブの始端又は終端を検出できない場
合には、塗布工程は中断されることなく、予め設定され
たピッチに基づいて、次の溝の塗布作業が行われる。

【００６０】このようにして、図１に示すようなリブ間
の溝の内面形状に沿ったＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層の形成作
業がすべて終了すると、Ｘ軸ロボット５４はホームポジ
ション（図３において、載置台５１の上辺へＹ’方向に
最も寄った位置）に復帰する。そこで、作業者は、基板
５０を搬出する（ステップＳ２１）。搬出された基板５
０については次の工程で蛍光体が乾燥される。

【００６１】上記の塗布作業中において、ノズル５６の
先端は、算出されたスプライン曲面から常にクリアラン
スＣ＝１００μｍの距離を有するようにＺ軸ロボット５
５により高さ制御される。

【００６２】なお、制御部８０は、矢印Ｘ方向および
Ｘ’方向の塗布作業中において、塗布直後の蛍光体ペー
ストの表面高さ（厚さ）を高さセンサ６２および高さセ
ンサ６１によりそれぞれ監視し、監視した厚さが予め設
定された塗布厚さから許容範囲以上に逸脱すると、直ち
にノズル５６の塗布作業（吐出と移動）を停止させ、
「塗布不良」の警告（アラーム）とノズルの停止位置の
座標をＣＲＴ８２に表示させる。また、制御部８０は、
その座標を内蔵のＲＡＭに記憶する。

【００６３】作業者は、塗布不良の原因（例えば、ノズ
ルのツマリ）を除去した後、載置台５１上の基板５０を
新しいものに取換えて、再び、塗布作業を最初から行う
（ステップＳ１〜Ｓ２１）。

【００６４】これによって、蛍光体ペーストの「塗布不
良」をＲ，Ｇ，Ｂの３色塗布および乾燥工程を完了した
後に検査する従来の場合に比べて、はるかに早く発見す
ることができる。従って、蛍光体の塗布作業の効率と歩
留りが向上する。また、「塗布不良」の生じた基板は、
その発生場所（座標）が記憶されているので、その補修
や再塗布作業が容易になる。

【００６５】また、この実施例では、表面に複数のリブ
ｒが図８のようにそれぞれ独立して形成された基板５０
を用いたが、図９のように、互いに隣接するリブの端部
が交互に接続されたものを用いてもよい。このリブ形状
によれば、端部の接続部分が各蛍光体の塗布終点位置と
なり、この部分で蛍光体ペーストの糸ひきを断つことが
できる。

【００６６】さらに、リブｒは、図１８に示すように、
隣接する各対のリブｒが一方の端では、互いに離れ合
い、他方の端では、互いに隣接し合うように基板上に形
成され、塗布作業は間隔の広い端部から開始され、狭い
端部で終了することが好ましい。これは、蛍光体ペース
ト２８が塗布開始時において溝内に入りやすく、塗布終
了時において余分にはみ出ることがなくなるためであ
る。

【００６７】この実施例では、位置決めマークＭ１とＭ
３を検出してリブｒのピッチＰを演算するようにした
が、図１０に示すように所定本数のリブ毎に補助位置決
めマークｍを設け、塗布作業前にリブのピッチＰを設定
しておき、塗布作業中にマークｍを位置センサ５９又は
６０で検出してピッチＰを補正するようにしてもよい。
なお、位置決めマークＭ１，Ｍ２，Ｍ３，ｍは、基板５
０にリブｒを形成する時に同時に形成される。

【００６８】また、塗布作業前に、ピッチＰを設定する
と共に、最終に塗布されるリブの位置をピッチＰから算
出して、図１１に示すようにそのリブに対応する座標に
ノズル５６を移動して蛍光体で点Ｔを描き、点Ｔの座標
と位置決めマークＭ３の座標を位置センサ６０でそれぞ
れ検出し、その距離の差△Ｌから、設定したピッチＰを
補正するようにしてもよい。

【００６９】図１３は、図２に示す装置を用いたシステ
ムを示す構成説明図であり、Ｒ蛍光体層形成装置１００
Ｒ，乾燥炉２００ａ，Ｇ蛍光体層形成装置１００Ｇ，乾
燥炉２００ｂ，Ｂ蛍光体層形成装置１００Ｂおよび乾燥
炉２００Ｃが、コンベア３００ａ〜３００ｅを介して直
列接続されている。Ｒ蛍光体層形成装置１００Ｒ，Ｇ蛍
光体層形成装置１００ＧおよびＢ蛍光体層形成装置１０
０Ｂは、いずれも、図２に示す蛍光体層形成装置と同等
の装置であるが、シリンジ５７には、それぞれ、Ｒ蛍光
体、Ｇ蛍光体およびＢ蛍光体を収容している。

【００７０】このような構成において、基板５０（図
７）は、Ｒ蛍光体層形成装置１００Ｒによってその表面
に６４０本のＲ蛍光体層が形成されると、コンベア３０
０ａによって乾燥炉２００ａに搬送されて乾燥される。
乾燥された基板５０は、コンベア３００ｂによってＧ蛍
光体層形成装置１００Ｇに搬送され、その表面に６４０
本のＧ蛍光体層が形成される。

【００７１】さらに、基板５０はコンベア３００Ｃによ
って乾燥炉２００ｂに搬送されて乾燥され、乾燥された
基板５０は、コンベア３００ｄによってＢ蛍光体層形成
装置１００Ｂへ搬送され、その表面に６４０本のＢ蛍光
体層が形成される。

【００７２】次に、基板５０はコンベア３００ｅによっ
て乾燥炉２００Ｃに搬送されて乾燥される。その後、基
板５０は図示しない焼成装置により焼成され、リブ２９
の間の溝には、図１に示すようなリブ間の溝の内面形状
に沿ったＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体層２８が完成する。

【００７３】なお、乾燥炉２００ａ〜２００ｃにおい
て、基板５０の溝に充填されたペースト状蛍光体は、１
００〜２００℃の温度で、１０〜３０分間、乾燥されて
上述したような蛍光体層となる。各色の蛍光体層の塗布
直後に乾燥処理を行うのは、先に塗布（充填）した隣接
する蛍光体が液状であると、次に塗布（充填）する蛍光
体がそれに接触したとき、互いの表面張力によってリブ
を越えて混り合う、つまり混色することがあるので、そ
れを防止するためである。すなわち乾燥工程を経ること
によって、充填されたペースト状蛍光体がリブ間の溝の
内面形状に沿う形になって表面張力を失うことになる。
また、乾燥炉２００ａ〜２００ｃには、ホットプレート
方式、熱風循環方式および遠赤外線方式の内、少なくと
もいずれか一つの方式を採用している。

【００７４】図１４は、図２に示す装置を用いた他のシ
ステムを示す構成説明図であり、この実施例では、図１
３に示すシステムの３台の乾燥炉２００ａ〜２００ｃの
代りに１台の乾燥炉２００を設け、コンベア３００ａ〜
３００ｅの代りに基板５０を矢印Ａ−Ａ’方向および矢
印Ｂ−Ｂ’方向に搬送する搬送ロボット３００を設けて
いる。

【００７５】このような構成において、基板５０は、図
１３に示すシステムと同様に各色の蛍光体が塗布（充
填）される毎に乾燥炉２００へ搬送ロボット３００によ
って搬送されて乾燥される。

【００７６】また、図１５および図１６は、前述の各実
施例に用いるシリンジ５７とノズル５６の変形例として
のマルチノズルを示す斜視図および断面図である。 こ
のマルチノズルでは、１つのシリンジ５７ａについて６
本のノズル５６ａがリブピッチＰの６倍のピッチで一列
に配列されている。

【００７７】そして、蛍光体塗布時には、シリンジ５７
ａに収容されているペースト状蛍光体が同時に６本のノ
ズル５６ａから吐出される。従って一度に６本ずつ同一
発光色の蛍光体層が形成され、前述の各実施例に比べて
塗布作業時間が１／６に短縮される。ここで、１つのシ
リンジについてｎ本のノズルをピッチＰ_Nで一列に配列
したマルチノズルを用いる場合について、リブピッチ
Ｐ、ノズルピッチＰ_NおよびノズルのＹ方向移動量の関
係について説明する（但し、蛍光体ペーストはＲ，Ｇ，
Ｂの３種類とする）。

【００７８】［Ａ］ノズルの往復方向移動時に蛍光体ペ
ーストを塗布する場合 図８、図９及び図１８に示す基板（特に図９、１８の隣
接するリブ同志の端部パターンが交互に開口されたリブ
を有する基板）が適用可能であり、ノズル配列ピッチＰ
_Nは、Ｐ_N＝６Ｐに設定され、次のように塗布作業が行わ
れる。 （１）まず、ノズルをリブの端部パターンのオープンガ
イド（１番目の溝の開口部）からＸ方向に移動させなが
ら、塗布ピッチ６Ｐでｎ本の溝に同時に蛍光体ペースト
を塗布する。 （２）次に、ノズルをＹ方向に３Ｐだけ移動させてリブ
の端部パターンのオープンサイド（２番目の溝の開口
部）に位置付けする。 （３）次に、Ｘ’方向に移動させながら、ｎ本の溝に新
しく蛍光体ペーストを塗布する（ここまでの工程で、合
計２ｎ本の溝にピッチ３Ｐで蛍光体ペーストが塗布され
ることになる）。 （４）次に、ノズルをＹ方向に３Ｐ×（２ｎ−１）だけ
移動させて３番目の溝の開口部に位置付けする。 上記（１）〜（４）の工程をくり返す。

【００７９】［Ｂ］ノズルの一方向移動時に蛍光体ペー
ストを塗布する場合 図８に示す基板が適用可能であり、ノズル配列ピッチＰ
_Nは、Ｐ_N＝３Ｐに設定され、次のように塗布作業が行わ
れる。 （１）まず、ノズルを順方向（Ｘ又はＸ’方向）に移動
させながら、塗布ピッチ３Ｐでｎ本の溝に同時に蛍光体
ペーストを塗布する。 （２）次に、蛍光体ペーストを塗布することなくノズル
を逆方向に移動させて塗布開始位置へ復帰させる。 （３）次に、ノズルをＹ方向に３Ｐ×ｎだけ移動する。 上記（１）〜（３）の工程をくり返す。

【００８０】このように、複数のノズル５６ａで同時に
塗布作業を行う場合には、ノズルのピッチをリブピッチ
に高精度に一致させてもノズル先端の端面がノズルの軸
に直角である場合には、蛍光体ペーストの粘性と表面張
力の影響により、蛍光体ペーストがノズル先端の直下へ
吐出されにくいため、各ノズルが対応する溝に正確に蛍
光体ペーストを一様に塗布することは容易ではない。

【００８１】従って、複数のノズルを用いる場合には、
図１９に示すように、ノズル先端の端面がノズルの軸に
対して鋭角θをなすようノズルを形成し、ノズルの軸が
基板５０に対して塗布方向に鋭角αをなすようにノズル
を保持し、ノズル先端の開口が塗布方向と逆方向に向く
ようにすることが好ましい。この場合、θは３０°〜６
０°，αは４５°〜７０°に設定される。これによっ
て、蛍光体ペーストは各ノズルから塗布方向と逆方向に
確実に吐出され、吐出方向が固定されるので、各ノズル
は所望の各溝に、正確に蛍光体ペーストを塗布すること
ができる。

【００８２】なお、シリンジ５７ａは、シリンジ装着部
５８（図４）に各ノズル５６ａがリブに直交して配列す
るように装着されるが、図１５の矢印Ｗに示す方向にシ
リンジ５７ａを回転させる機構を設ければ、その回転に
より各ノズル５６ａの塗布ピッチを調整することが可能
になる。

【００８３】さらに本発明では、スロットコータ、ダイ
コータと呼称されるカーテン状のペーストを塗布する塗
布装置の塗布ヘッドを図２０に示すようなヘッド６３に
改良して前記マルチノズルと同様な蛍光体塗布を行うこ
とも可能である。

【００８４】すなわち、ヘッド６３は、縦断面が図２１
に、図２１のＡ−Ａ断面が図２２に示されるように、ヘ
ッド６３の内部に、蛍光体ペーストを一時貯えるリザー
ブタンク５７ｂと、図１６のノズル５６ａに対応した蛍
光体ペースト吐出用の複数の隙間（チャネル）５６ｂを
形成し、チャネル５６ｂからすだれ状の蛍光体ペースト
を吐出させるように構成する。前記した３色の蛍光体層
を塗布する場合は、各色に対応したヘッド６３を上述の
ように配置して全体の塗布を完成する。

【００８５】

【発明の効果】この発明によれば、従来のスクリーンマ
スクを用いることなく、基板仕様を数値設定するだけで
基板上を移動するノズルから蛍光体が吐出されリブ間の
溝に塗布されるので、任意のサイズの基板に対して蛍光
体層を精度よく形成することができると共に、基板の仕
様変更に容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るプラズマディスプレイパネルの
要部斜視図である。

【図２】この発明の実施例の装置を示す斜視図である。

【図３】この発明の実施例の装置を示す平面図である。

【図４】この発明の実施例の装置を示す正面図である。

【図５】この発明の実施例の制御部を示すブロック図で
ある。

【図６】この発明の実施例の動作を示すフローチャート
である。

【図７】この発明の実施例の基板を示す上面図である。

【図８】図７の要部拡大図である。

【図９】この発明に適用する基板のリブの変形例を示す
要部拡大図である。

【図１０】この発明に適用する基板の変形例を示す上面
図である。

【図１１】図７に示す基板において、リブピッチを補正
する他の方法を示す拡大図である。

【図１２】この発明におけるクリアランスと蛍光体吐出
量の関係を示すグラフである。。

【図１３】この発明のシステムを示す構成説明図であ
る。

【図１４】この発明の他のシステムを示す構成説明図で
ある。

【図１５】この発明の実施例のノズルの変形例を示す斜
視図である。

【図１６】図１５に示すノズルの断面図である。

【図１７】この発明の実施例のリブの端部と蛍光体ペー
ストの塗布終端との位置関係を示す上面図である。

【図１８】この発明の適用する基板のリブの変形例を示
す上面図である。

【図１９】この発明のノズルの先端の変形例を示す側面
図である。

【図２０】この発明のノズルの他の変形例としての塗布
ヘッドを示す斜視図である。

【図２１】図２０に示す塗布ヘッドの縦断面図である。

【図２２】図２１のＡ−Ａ断面図である。

【符号の説明】

５０ 基板 ５１ 載置台 ５２ Ｙ軸ロボット ５２ａ Ｙ軸用モータ ５３ Ｙ軸ロボット ５３ａ Ｙ軸用モータ ５４ Ｘ軸ロボット ５４ａ Ｘ軸用モータ ５４ｂ センサ用モータ ５４ｃ センサ用モータ ５５ Ｚ軸ロボット ５５ａ Ｚ軸用モータ ５６ ノズル ５７ シリンジ ５８ シリンジ装着部 ５９ 位置センサ ６０ 位置センサ ６１ 高さセンサ ９１ ピン ９２ ピン ９３ ピン

フロントページの続き (72)発明者 脇谷 雅行 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 (72)発明者 三浦 良一 鹿児島県薩摩郡入来町副田5950番地 株式 会社九州富士通エレクトロニクス内 (72)発明者 柳橋 靖男 鹿児島県薩摩郡入来町副田5950番地 株式 会社九州富士通エレクトロニクス内 Ｆターム(参考） 4D075 AC08 AC09 AC88 AC92 AC93 CA47 CB09 DA06 DA32 DB13 DC24 EA14 EB07 EC01 EC11 4F041 AA02 AA05 AB01 BA13 BA22 BA38 BA56 5C028 FF06 FF16 5C040 GG09 JA13

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマディスプレイパネルの製造工程
   において基板上の放電空間を仕切るためのリブの間に形
   成される溝に蛍光体ペーストを充填して蛍光体層を形成
   する装置であって、基板を載置する載置台と、所定の粘
   度の蛍光体ペーストを吐出する少なくとも１つのノズル
   を有するディスペンサと、ノズルと載置台とを相対的に
   移動させる搬送部と、搬送部とディスペンサを制御して
   ノズルと溝との間で糸をひくように蛍光体ペーストを吐
   出しながらノズルを溝に沿って移動させる制御部を備え
   たことを特徴とする蛍光体層形成装置。
2. 【請求項２】 ディスペンサが１つのノズルを備える請
   求項１記載の蛍光体層形成装置。
3. 【請求項３】 ディスペンサが複数のノズルを備え、そ
   の複数のノズルが所定数の溝に対応する間隔で配列さ
   れ、複数の溝に蛍光体ペーストの塗布が同時に行われる
   請求項１記載の蛍光体層形成装置。
4. 【請求項４】 制御部は、予め設定されたリブのピッチ
   に基づいて搬送部とディスペンサを制御する機能をさら
   に備えた請求項１記載の蛍光体層形成装置。
5. 【請求項５】 使用される基板が位置決め用マークを備
   え、基板の位置決めマークおよびリブ先端の少なくとも
   一方を検出する位置センサをさらに備え、制御部は、位
   置センサによって検出される位置決め用マークおよびリ
   ブ先端の少なくとも一方に基づいて搬送部とディスペン
   サを制御する機能をさらに備えた請求項１記載の蛍光体
   層形成装置。
6. 【請求項６】 制御部は、蛍光体ペーストの塗布ピッチ
   を予め設定すると共に、その塗布ピッチを位置センサに
   よって検出される位置決め用マークおよびリブ先端の少
   なくとも一方に基づいて補正する機能をさらに備えた請
   求項５記載の蛍光体層形成装置。
7. 【請求項７】 基板上の任意の点について載置台からの
   高さを検出する高さセンサをさらに備え、制御部は高さ
   センサによって検出される高さに基づいて蛍光体ペース
   ト塗布時にノズル先端と基板との距離が調整されるよう
   搬送部とディスペンサを制御する機能をさらに備えた請
   求項１記載の蛍光体層形成装置。
8. 【請求項８】 制御部は、載置された基板表面又はリブ
   上の任意の３点の高さを高さセンサにより予め検出し、
   検出した各点を通る仮想曲面を設定し、ノズル先端が前
   記仮想曲面に平行に移動して溝へ蛍光体ペーストを塗布
   するように搬送部とディスペンサを制御する機能をさら
   に備えた請求項７記載の蛍光体層形成装置。
9. 【請求項９】 溝に塗布された蛍光体ペーストの塗布厚
   さを検出する第２高さセンサをさらに備え、制御部は、
   第２高さセンサによって検出される塗布厚さが所定の許
   容範囲を逸脱したとき、蛍光体ペーストの塗布を停止さ
   せる機能をさらに備えた請求項１記載の蛍光体層形成装
   置。
10. 【請求項１０】 リブ先端を検出する位置センサをさら
    に備え、制御部は、位置センサによってリブ先端が明瞭
    に検出される場合には、検出されるリブ先端に基づい
    て、明瞭に検出できない場合には予め設定されたリブピ
    ッチに基づいて、搬送部とディスペンサを制御する機能
    をさらに備えた請求項１記載の蛍光体層形成装置。
11. 【請求項１１】 制御部は、各溝の蛍光体ペーストの塗
    布完了端がリブの端部から所定距離だけ手前に位置する
    ように搬送部とディスペンサを制御する機能をさらに備
    えた請求項１記載の蛍光体層形成装置。
12. 【請求項１２】 ノズルは、先端の端面がノズルの軸に
    対して斜めに形成されてなる請求項１記載の蛍光体層形
    成装置。
13. 【請求項１３】 ノズルは、基板に対して塗布方向に鋭
    角をなすように保持されてなる請求項１２記載の蛍光体
    層形成装置。
14. 【請求項１４】 基板上にピッチＰで並列に設けられた
    複数本のリブの間に形成される溝に請求項１に記載の蛍
    光体層形成装置を用いて３種類の色の蛍光体ペーストを
    塗布する方法であって、ディスペンサが６Ｐの間隔で配
    列されたｎ本のノズルを備え、（１）ノズルを順方向に
    移動させながら塗布ピッチ６Ｐでｎ本の溝に同時に蛍光
    体ペーストを塗布し、（２）ノズルを３Ｐだけリブと直
    交方向に移動させ、（３）ノズルを逆方向に移動させな
    がらｎ本の溝に蛍光体ペーストを塗布し、（４）ノズル
    を３Ｐ×（２ｎ−１）だけリブと直交方向に移動させ、 上記（１）〜（４）の工程をくり返すことを特徴とする
    蛍光体塗布方法。
15. 【請求項１５】 基板上に並列して設けた複数のリブの
    互いに隣接するリブ間の溝にノズルから蛍光体ペースト
    を供給して蛍光体層を形成する方法であって、ノズルと
    溝との間で糸をひくように蛍光体ペーストを吐出しなが
    らノズルを溝に沿って移動させ、溝に蛍光体ペーストを
    充填することを特徴とする蛍光体層の形成方法。
16. 【請求項１６】 蛍光体ペーストの充填動作をリブの端
    部から所定距離だけ手前で終了させる請求項１５記載の
    蛍光体層の形成方法。
17. 【請求項１７】 制御部は、ノズル先端を基板間の距離
    を変化させることによってノズル吐出量を制御する機能
    をさらに備える請求項１記載の蛍光体層形成装置。