JP2005224732A - ペースト塗布方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 電界ジェット法によりＰＤＰの蛍光体ペーストのような高粘度ペーストを塗布する場合に、所望の位置に塗布パターンが形成できないという問題や、塗布の開始と終了時点での塗布ムラをなくすペースト塗布方法を提供する。
【解決手段】 吐出ヘッドのペースト吐出口近傍に設けた電極と被塗布物との間に電圧を印加しながらペーストを塗布する電界ジェット法によるペースト塗布方法において、塗布を開始および終了する被塗布物の両端部にテープ表面が絶縁性である導電性マスキングテープを貼り、該マスキングテープ上でペーストの塗布開始および終了を行い、ペースト塗布後に前記マスキングテープを剥がすことを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、ペースト吐出口近傍の電極と、被塗布物との間に電圧を印加して、ペーストを被塗布物に塗布させる電界ジェット法によるペースト塗布方法に関し、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）用の蛍光体ペーストを塗布する電界ジェット法によるペースト塗布方法に関するものである。

近年、ＰＤＰは、その奥行きの薄いこと、軽量であること、鮮明な表示と視野角が広いことにより、種々の表示装置に利用されつつある。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、その間にネオン、キセノン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。特に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ている。

ここで、ＰＤＰの構成を、図４に示すＡＣ型ＰＤＰの一例をあげて説明しておく。図４はＰＤＰ構成斜視図であるが、分かり易くするため前面板（ガラス基板４１）と背面板（ガラス基板４２）を実際より離した状態で示してある。図示のように２枚のガラス基板４１、４２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４２上に互いに平行に設けられたリブ（障壁ともいう）４３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４１の背面側には、透明電極よりなる放電維持電極４４と金属電極よりなるバス電極４５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４６が形成されており、さらにその上に保護層４７（ＭｇＯ層）が形成されている。また、背面板となるガラス基板４２の前面側には、前記複合電極と直交するようにリブ４３の間に位置してアドレス電極４８が互いに平行に形成されており、これを覆って誘電体層４９が形成され、さらにリブ４３の壁面とセル底面を覆うようにして蛍光体５０が設けられている。リブ４３は放電空間を区画するためのもので、区画された各放電空間をセルないし単位発光領域と言う。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、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５０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。なお、ＤＣ型ＰＤＰにあっては、電極は誘電体層で被覆されていない構造を有する点でＡＣ型と相違するが、その放電効果は同じである。

上記の如きＰＤＰの背面板は、ガラス基板４２の上にアドレス電極４８を形成し、必要に応じて、それを覆うように誘電体層４９を形成した後、リブ４３を形成して、そのリブ４３の間に蛍光体層５０を設けることで製造される。電極４８の製造方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、めっき法、厚膜法等によってガラス基板４２上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラフイ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とが知られている。また、誘電体層４９はスクリーン印刷等により形成される。リブ４３はスクリーン印刷による重ね刷り、あるいはサンドブラスト法等によってパターン形成される。

そして、蛍光体層５０は、リブ４３の間に赤色、緑色、青色（以後、Ｒ、Ｇ、Ｂとも記す）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法やフォトリソグラフイ法が用いられている。スクリーン印刷法は、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、その後焼成するようにしている。ところが、スクリーン印刷法は、ＰＤＰの高精細化および大面積化に伴い、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があった。

また、フォトリソグラフイ法は、感光性の蛍光体ペーストを塗布し、露光、現像し、乾燥させる工程を３回繰り返し、その後焼成して蛍光体層を形成する。しかし、ペースト中の蛍光体が紫外線の透過を阻害し感度が低くなるために、感光性蛍光体ペーストの塗布厚を厚くすることができず、そのために、得られる蛍光面の輝度が十分でないという問題があった。さらに、フォトリソグラフイ法ゆえに、相当量の蛍光体ペーストは現像時に除去されてしまい、蛍光体の回収が困難であることにより、使用する蛍光体の有効利用率が低く、コスト面で不利であった。

そこで、最近では、塗布方向と直角な方向に吐出孔を有するペースト塗布用の吐出ヘッドを使用し、吐出ヘッドを基板と対向させ、基板もしくは吐出ヘッドのどちらか一方を相対的に移動させながら、吐出ヘッド内に圧力を印加して、蛍光体ペ−ストをリブ間に充填するようにしたディスペンス法による塗布方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。吐出ヘッドを複数設ければ、一度の塗布工程で３色の蛍光体ペーストを大面積に塗布することが可能である。ディスペンス法は、さらに、吐出ヘッドのペースト吐出口近傍に設けた電極と被塗布物との間に電圧を印加しながらペーストを塗布する電界ジェット法と称する方法へと発展してきている（例えば、特許文献２参照。）。電界ジェット法は、Ｒ、Ｇ、Ｂ３色の蛍光体ペーストを同時に所定のリブ間に充填できるため、従来のスクリーン印刷法やフォトリソグラフイ法に比べて、大幅な工程の短縮と低コスト化が可能と期待されている。
特開平１１−９６９１１号公報 特開２００１−８８３０６号公報

しかしながら、特許文献２に記載されるような電界ジェット法による塗布方法においては、先に塗布されている蛍光体ペーストに後から塗布する蛍光体ペーストが引き寄せられて、所望の位置に塗布パターンが形成できないという問題（セル飛びと称する）があった。さらに、電界ジェット法による塗布方法においては、被塗布物となる基板に導電性のパターンが形成されている場合、塗布液が導電性のパターンに引き寄せられてしまうという現象があった。ＰＤＰ蛍光面の作製においては、基板上に既に形成されているアドレス電極のパターンに、塗布する蛍光体ペーストが影響され、本来の塗布位置からずれるという問題があった。その結果、ＰＤＰ蛍光面においては、隣接セル、特に、既に他の色の蛍光体ペーストが充填されているセルへの混色を引き起こすことがあった。また、塗布の始めの時点と、塗布の終わりの時点で、塗布ムラを生じるという問題もあった。

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、電界ジェット法の塗布方法によりＰＤＰの蛍光体ペーストのような高粘度ペーストを塗布する場合に、先に塗布されているペーストに後から塗布するペーストが引き寄せられて、所望の位置に塗布パターンが形成できないという問題や、塗布液が導電性のパターンに引き寄せられて本来の位置からずれてしまうという現象を防ぎ、塗布の開始と終了時点での塗布ムラをなくすペースト塗布方法を提供することである。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明に係わるペーストの塗布方法は、吐出ヘッドのペースト吐出口近傍に設けた電極と被塗布物との間に電圧を印加しながらペーストを塗布する電界ジェット法によるペースト塗布方法において、塗布を開始および終了する被塗布物の両端部にテープ表面が絶縁性である導電性マスキングテープを貼り、該マスキングテープ上でペーストの塗布開始および終了を行い、ペースト塗布後に前記マスキングテープを剥がすようにしたものである。

請求項２の発明に係わるペーストの塗布方法は、ペーストが表面張力３５ｄｙｎ／ｃｍ²以下であるようにしたものである。

請求項３の発明に係わるペーストの塗布方法は、ペーストが粘度１５０ｐｏｉｓｅ以下であるようにしたものである。

請求項４の発明に係わるペーストの塗布方法は、被塗布物がガラス基板上にリブを形成したプラズマディスプレイ用背面板であり、前記ペーストがプラズマディスプレイ用蛍光体ペーストであるようにしたものである。

本発明の方法によれば、電界ジェット法によるペースト塗布方法において、マスキングテープを被塗布物の塗布開始および終了となる両端部に貼る場合に、テープ表面が絶縁性の導電性マスキングテープを用いることにより、高価な設備を要せずに工程が短く作業が容易な方法で、電界ジェット法におけるセル飛び、混色を防ぎ、塗布ムラのない良好な塗布面が得られる。

以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。図１は本発明のペースト塗布方法の概略工程図であり、一例としてＰＤＰ背面板の蛍光体ペースト塗布工程を示す。図１（ａ）に示すように、ガラス基板１上にリブにより各蛍光体を形成すべきセルが仕切られた被塗布物２を設け、各蛍光体ペーストを所定のセルに吐出して充填塗布するに際し、被塗布物２の塗布開始および終了となる両端部に、表面が絶縁性の導電性マスキングテープ３を貼る。

本発明において用いる表面が絶縁性の導電性マスキングテープ３としては、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、塩化ビニル等の基材フィルムの一面上にアルミニウム等の導電性金属を真空成膜し、さらに導電性金属上にポリエチレン、ポリプロピレン等のフィルムをラミネートして被覆し、表面を絶縁性にし、基材フィルムの他方の面に粘着層を設けたマスキングテープが用いられる。導電性金属の表面を絶縁性とするには、絶縁性樹脂を導電性金属表面上に塗布し、乾燥して用いることも可能である。電界ジェット法では、吐出ヘッド側の導電性マスキングテープ３の表面に導電面が露出していると吐出ヘッドの電極と放電を生じることがあるので、吐出ヘッド側の導電性マスキングテープ３の表面は絶縁性を付与しておくことが必要である。マスキングテープは蛍光体ペースト塗布後に被塗布物２から剥がすので、マスキングテープの粘着力はペースト塗布時に被塗布物に固定されている程度の粘着力が好ましい。

表面絶縁性の導電性マスキングテープ３の全体膜厚は１０〜７０μｍ程度の範囲のものが好ましい。膜厚１０μｍ未満であると取扱いにくく、７０μｍを超えると被塗布物との貼り合わせに柔軟性が欠けてくるからである。導電性金属の厚さは、導電性と真空成膜の容易性の点から、０．０５μｍ程度〜数μｍで設けるのが好ましい。導電性マスキングテープ３の幅は、およそ３〜１５ｃｍ程度であり、テープの片側が被塗布物２を構成する各々のリブ端部に接するか、 略１ｍｍ程度重なっていれば本発明の実施に十分である。

以下、実施例を基に本発明について説明する。まず、本発明で用いた蛍光体ペースト、マスキングフィルム、塗布装置、塗布条件について以下に述べる。

（ペーストの作製）本発明で、電界ジェット法によるＰＤＰ用蛍光体の塗布ペーストとして、下記の３種類の蛍光体ペーストを作製した。

（青色蛍光体ペースト）
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製、ＳＴＤ−１００） １５部
・ブチルカルビトール １２０部
・ターピネオール １８０部
上記の組成物を上記の割合で、加熱還流機構を有する容器に入れ、６０℃で２４時間撹拌をして溶解した後、室温に冷却した。ターピネオールはペースト塗布後のレベリング促進剤として用いた。この樹脂溶液１５０部に青色蛍光体（化成オプトニクス社製 ＫＸ−５０１Ａ）９５部を加え、撹拌により混合した後、３本ロールミルで３回処理し、青色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は２０℃にて９５ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は１．２０×１０^-8Ω^-1・ｃｍ^-1であった。

（赤色蛍光体ペースト）
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製、ＳＴＤ−１００） １８部
・ブチルカルビトール １９５部
・ターピネオール １０５部
上記の組成物を用い、蛍光体として赤色蛍光体（化成オプトニクス社製 ＫＸ−５０４Ａ）１００部とした以外は、上記の青色蛍光体ペーストと同様にして、赤色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は２０℃にて８２ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は６．３０×１０^-8Ω^-1・ｃｍ^-1であった。

（緑色蛍光体ペースト）
組成物を
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製、ＳＴＤ−１００） １５部
・ブチルカルビトール ３００部
上記の組成物を用い、蛍光体として緑色蛍光体（化成オプトニクス社製 Ｐ１−Ｇ１Ｓ）９５部とした以外は、上記の青色蛍光体ペーストと同様にして、緑色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は２０℃にて８０ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は３．１５×１０^-7Ω^-1・ｃｍ^-1であった。

本発明の電界ジェット法において、塗布後のペーストを速やかにレベリングし安定な塗布膜を形成するために、本発明で用いるＲ、Ｇ、Ｂ３色の蛍光体ペーストの表面張力は３５ｄｙｎ／ｃｍ² 以下であることが好ましい。また、吐出ヘッドのノズルから目詰まりなく蛍光体ペーストを吐出するために、ペーストの粘度は１５０ｐｏｉｓｅ以下であることが好ましい。

（表面絶縁性の導電性マスキングテープ）次に、マスキングテープとして、３０μｍ厚のポリエステルフィルムの一方の面上にアルミニウムを１μｍ厚に真空蒸着し、さらに２０μｍ厚のポリエチレンフィルムを積層し、ポリエステルフィルムの他方の面に粘着層を設けて導電性マスキングテープとした。リブが形成されたＰＤＰ背面板の両端のアドレス電極上に、テープ幅３ｃｍの上記のマスキングテープを用い、片側がリブに１ｍｍほど重なるようにして貼り付けた。

（塗布装置）次に、図１（ｂ）に示すように、電界ジェット法の吐出ヘッド４を有する塗布装置を用いて、ＰＤＰ背面板のリブ両端部に表面が絶縁性の導電性マスキングテープ３を貼った被塗布物に、上記のＲ、Ｇ、Ｂ蛍光体ペーストを順じ吐出し、所定のセルを充填した。図２は、図１に示した本発明のペースト塗布方法で用いた吐出ヘッド４の概略模式図である。図２（ａ）は全体概略図であり、図２（ｂ）は吐出口付近の拡大側面図である。図２（ｂ）に示す吐出ヘッドは一例であり、吐出ヘッド４は複数の吐出口８を有し、複数のリブ間に同時に同色の蛍光体ペーストを塗布できる構造としてある。なお、吐出ヘッドは単一の吐出口を設けたヘッドであってもよい。
図３は、図２に示した吐出ヘッド４を用いてＰＤＰ背面板のリブ１３間に蛍光体ペースト１４を塗布する様子を拡大した模式図である。Ｒ、Ｇ、Ｂともに同様の形状の吐出ヘッドを用いた。吐出ヘッド先端部の吐出口の孔径等の仕様は以下の通りとした。
・孔径：５００μｍ
・孔深さ（上記の孔径部分の長さ）：１０００μｍ
・孔数：１００
・材質：マセライト（三井鉱山マテリアル社製セラミック材）

（塗布条件）上記の電界ジェット法の塗布装置を用いた塗布条件は以下の通りとした。
・ヘッド走査速度：７０ｍｍ／秒
・ヘッドと被塗布物間の距離：７００μｍ
・Ｒ、Ｇ、Ｂの各ヘッド間距離：８０ｍｍ
・塗布順序：Ｂ→Ｒ→Ｇ
また、塗布時におけるＢ、Ｒ、Ｇ各色の印加電圧、周波数等の条件を表１に示す。塗布時のヘッドの背圧は、吐出される蛍光体ペースト１４がリブ１３間のセルを１００％充填するようにペースト導入管１０に接続されている加圧ポンプで調整された。充填量の確認は、塗布直後にレーザ顕微鏡で基板の形状を観察することで行った。

Ｒ、Ｇ、Ｂの３色のペーストを塗布終了後、図１（ｃ）に示すように、表面が絶縁性の導電性マスキングテープ３を蛍光体塗布面６およびガラス基板１上から剥がし、乾燥後、蛍光体ペーストの焼成を行い、蛍光体塗布、焼成工程を完了した。

（評価）ペースト塗布面を評価した結果、本実施例の導電層を有するマスキングテープを用いることで、基板の導電パターンの影響を受けず、基板全面にわたってセル飛び、混色がなく、また塗布始めおよび塗布終了時の塗布ムラのない良好なペースト塗布面が得られた。

（比較例１）マスキングテープとして軟質塩化ビニルを材質とする商品名ＳＰＶ−２０１Ｆ（日東電工（株）製）を用い、実施例１と同様な条件において、電界ジェット法によりＢ、Ｒ、Ｇ蛍光体ペーストを順に塗布し、ペースト塗布面を評価した。予め求めたマスキングフィルムＳＰＶ−２０１Ｆの水の接触角は９１．８°であった。しかし、セル飛び、混色を生じ、また塗布ムラも見られ、良好な蛍光体ペースト塗布面が得られなかった。

（比較例２）マスキングテープとして軟質塩化ビニルを材質とする商品名ＳＰＶ−２０１Ｆ（日東電工（株）製）を用い、マスキングテープの表面の濡れ性を改質するために、リブに貼り付けた後のテープ上に、スポンジローラーを用いてレベリング促進剤であるターピネオールを均一に塗布し、その直後に前記の条件によりＢ、Ｒ、Ｇ蛍光体ペーストを順に塗布した。しかしながら、セル飛び、混色を生じ、また塗布ムラも見られ、良好な蛍光体ペースト塗布面が得られなかった。
上記の結果より、電界ジェット法によるペースト塗布方法においては、セル飛び、混色の問題は、マスキングテープの導電性が重要であることが判った。

本発明のペースト塗布方法の概略工程図 本発明のペースト塗布方法で用いた吐出ヘッドの概略模式図 本発明のペースト塗布方法によりリブ間に蛍光体ペーストを塗布する工程を示す拡大模式図 ＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示す分解斜視図

符号の説明

１ ガラス基板
２ 被塗布物
３ マスキングテープ
４ 吐出ヘッド
５ 塗布された蛍光体ペースト
６ 蛍光体ペースト塗布面
７ 蛍光体ペースト収納部
８ 吐出口
９ 電極
１０ 蛍光体ペースト導入管
１１ 孔
１２ 蛍光体ペースト
１３、４３ リブ
１４ 吐出された蛍光体ペースト
４１、４２ ガラス基板
４４ 放電維持電極
４５ バス電極
４６、４９ 誘電体層
４７ 保護層（ＭｇＯ層）
４８ アドレス電極
５０ 蛍光体層

Claims (4)

1. 吐出ヘッドのペースト吐出口近傍に設けた電極と被塗布物との間に電圧を印加しながらペーストを塗布する電界ジェット法によるペースト塗布方法において、塗布を開始および終了する被塗布物の両端部にテープ表面が絶縁性である導電性マスキングテープを貼り、該マスキングテープ上でペーストの塗布開始および終了を行い、ペースト塗布後に前記マスキングテープを剥がすことを特徴とするペーストの塗布方法。
2. 前記ペーストが表面張力３５ｄｙｎ／ｃｍ²以下であることを特徴とする請求項１に記載のペーストの塗布方法。
3. 前記ペーストが粘度１５０ｐｏｉｓｅ以下であることを特徴とする請求項１ないし２のいずれかに記載のペーストの塗布方法。
4. 前記被塗布物がガラス基板上にリブを形成したプラズマディスプレイ用背面板であり、前記ペーストがプラズマディスプレイ用蛍光体ペーストであることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のペーストの塗布方法。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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