JP2006351261A - 蛍光体塗布装置およびそれを用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】微細なセル構造のプラズマディスプレイパネルの場合でも、容易に精度よく蛍光体層を均一に形成することができる蛍光体塗布装置およびこれを用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】蛍光体ペースト２０を貯蔵するサーバ２５から加圧ポンプ２６によりヘッダ２７のペースト室２７ａに蛍光体ペースト２０ａを供給し、ヘッダ２７に備わるノズル２８の吐出口から蛍光体ペースト２０ａを吐出する蛍光体塗布装置であって、ノズル２８は、吐出する蛍光体ペースト２０ａが吐出口の周囲に付着することを抑制する付着制限部を有する構成である。
【選択図】図２

Description

本発明は、ガス放電を利用した自発光平板型表示デバイスとして大型のテレビジョン受像機や公衆表示装置への適用が期待されているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記載する）の蛍光体塗布装置およびそれを用いたＰＤＰの製造方法に関し、特に詳細なセル構造のＰＤＰに適した蛍光体塗布装置およびＰＤＰの製造方法に関する。

ＰＤＰは、希ガス放電による紫外線で蛍光体を励起発光させて画像・映像表示に利用しており、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた平板型の表示デバイスである。そして、ＰＤＰには交流駆動方式（ＡＣ−ＰＤＰ）と直流駆動方式（ＤＣ−ＰＤＰ）の２つのタイプがある。以下、代表的なＡＣ−ＰＤＰとして、従来の交流面放電型ＰＤＰの構造を示す図６を参照して、ＡＣ−ＰＤＰの構造を簡単に説明する。

図６において、ＰＤＰ２１は対向配置された前面板２２と背面板２３との間に多数の放電セル２４が形成されている。前面板２２は、走査電極２と維持電極３とからなる表示電極４が前面ガラス基板１上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極４を覆うように誘電体層６および保護層７が形成されている。表示電極４は、例えば印刷・焼成タイプのプロセス、フォトエッチングプロセス、転写プロセス等により形成される。背面板２３は、背面ガラス基板８上に複数の平行なデータ電極（アドレス電極ともいう）１０と、それらを覆うように下地誘電体層９と、さらにその上にデータ電極１０に平行な複数の隔壁１１が、隣接する隔壁１１の中間にデータ電極１０を位置させるようにそれぞれ形成され、下地誘電体層９の表面と隔壁１１の側面に蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成されている。そして、表示電極４とデータ電極１０とが立体交差するように前面板２２と背面板２３とが対向配置されるとともに、密封され、内部の放電空間に放電ガスが封入されて放電セル２４が形成されている。このような構成のＰＤＰ２１において、各放電セル２４内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線は赤、緑、青、各色の蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂを励起発光させてそれぞれ対応する色の可視光に変換される。そして、前面板２２を通して可視光を外部に取り出すことにより画像表示を行っている。

ところで、最近になって表示領域のサイズが５０インチを超えて８０インチもある大画面のＰＤＰを用いた製品が登場し、将来的に表示領域のサイズが１００インチを超える、さらに大画面のＰＤＰも計画されている。そして、テレビジョン放送も地上波のデジタル化が進みつつあり、コンテンツもいわゆるハイビジョン対応のＨＤ化したプログラムが増えてきている。これにともないディスプレイの高品位化に対する要求が高まり、ＰＤＰにおいても微細なセル構造のものが望まれている。例えば、従来のＮＴＳＣ対応のプログラムでは表示画素数が６４０×４８０で、４０インチクラスでは放電セル２４のピッチが０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セルあたりの面積が約０．５５ｍｍ^２であったのが、フルスペックのハイビジョン対応のプログラムの場合、表示画素数が１９２０×１１２５となり、４２インチクラスでの放電セル２４のピッチは０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍ、１セルあたりの面積は０．０７２ｍｍ^２の精細度が要求されている。

上述したように、ＰＤＰは背面板２３において、データ電極１０と下地誘電体層９が形成された上にデータ電極１０に平行な複数の隔壁１１が形成され、隣接する隔壁１１の中間に位置する下地誘電体層９の表面と隔壁１１の側面に蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成されており、その形成方法としては、スクリーン印刷法を利用して蛍光体ペーストを隔壁１１間の凹部に充填して焼成する方法が多く用いられている。ＨＤ対応の画素数を表示する高精細で大画面のＰＤＰの場合、スクリーン印刷法では加工精度の点で適用が難しくなってきている。すなわち、放電セル２４のピッチが０．１〜０．１５ｍｍ程度の場合、隔壁１１間の溝幅は０．０８〜０．１ｍｍ程度と非常に狭くなってしまうが、スクリーン印刷法で用いる蛍光体ペーストは粘度が高いので（通常、数万センチポイズ）、狭い隔壁１１間に精度よく高速に蛍光体ペーストを流し込むことは困難であり、また、微細な構造の印刷用スクリーンを作成することも難しくなってきている。

また、高い発光効率のＰＤＰを得るためには、背面板２３の下地誘電体層９の表面上だけでなく隔壁１１の側面にも蛍光体層が配設されかつ放電空間が確保されるような構成とすることが望ましいが、スクリーン印刷法でもってこのような望ましい形状の蛍光体層を形成しようとすれば、蛍光体ペーストの粘度等の印刷条件を調整する等して背面板２３の下地誘電体層９の表面および隔壁１１の側面に蛍光体ペーストを適量に制御して付着させる必要があり、好適な印刷条件に調整することは難しく、実際には隔壁１１の側面に蛍光体ペーストが付着しにくいという問題も抱えていた。

そこで、上述したような、高精細で大画面のＰＤＰにスクリーン印刷法を利用して蛍光体面を形成する際の難点を克服するために、パソコン用のプリンタ等で用いられているインクジェット法をＰＤＰの蛍光体面形成に利用する各種の提案がなされている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４参照）。インクジェット法は、蛍光体と有機バインダからなるペースト（インク）を加圧してノズルから噴射させながら走査することにより、背面板２３の下地誘電体層９の表面上だけでなく隔壁１１の側面の所望の位置にペーストを塗布、付着させる方法であって、狭い隔壁間の凹部にも精度よくペーストを塗布することが可能とされている。
特開昭５３−７９３７１号公報 特開平８−１６２０１９号公報 特開平１０−２７５４３号公報 特開２００５−８５５９６号公報

しかしながら、このような従来のインクジェット法を利用してＰＤＰの蛍光面を形成した場合、噴射されたペーストが液滴となって間欠的に付着するので、隔壁間の溝に連続的に一定の膜厚で塗布することが難しい。また、生産途中で待機時間が発生した際に、ペーストがノズル吐出口からしみ出し、塗布開始時に噴射されるペーストの吐出安定性や直進性にばらつきが生じ、一様な塗布面の形成ができないという問題があった。

上述したようなＰＤＰの蛍光面形成にインクジェット法を利用する際に、吐出物であるインクがヘッドのノズル吐出口からしみ出したり垂れ出したりして一様なインクの印刷塗布ができないという問題は、パソコン用のインクジェットプリンタにおいても生じており、対策としてインクタンクとヘッドのノズル吐出口間の経路を負圧にして、ノズル吐出口からのインクのしみ出し、垂れ出しを防止する方法が提案されている（例えば、特開平５−３３８１９２号公報、特開平９−７９１３３号公報、特開平１１−９０３０３号公報、特開２０００−３３４９７５号公報、特開２００３−１１２４３５号公報参照）。

しかし、インクジェット法で、ＰＤＰに蛍光面を形成する場合に、ノズル吐出口からのインク（ペースト）のしみ出し、垂れ出しを防止するために、タンク（サーバともいう）とヘッドのノズル吐出口間の経路を負圧にする対策をしても、蛍光体と有機バインダからなるペースト（インク）はパソコン用インクジェットプリンタのインクと比べるとはるかに高い粘度を有しているので、特に、生産途中で待機時間が発生した際に、蛍光体塗布再開時にインク（ペースト）吐出遅れや途切れ現象が発生して、蛍光体塗布形状不良や塗布むら、隔壁頂部への蛍光体の乗り上げ・混色等を引き起こすという問題が発生していた。

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、微細なセル構造の場合でも、容易に精度よく蛍光体層を均一的に形成することのできる蛍光体塗布装置およびそれを用いたＰＤＰの製造方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明の蛍光体塗布装置は、蛍光体ペーストを貯蔵するサーバから加圧ポンプによりヘッダのペースト室に蛍光体ペーストを供給し、ヘッダに備わるノズルの吐出口から蛍光体ペーストを吐出する蛍光体塗布装置であって、ノズルには、吐出する蛍光体ペーストが吐出口の周囲に付着することを抑制する付着制限部を有する構成を有している。

また、付着制限部が機械加工により形成されている構成、また、付着制限部は、円錐台形状の突出部の頂部または円管形状の突出部の一端に同心円状に吐出口が備わるように形成されている構成、また、付着制限部は、吐出口の周囲にリング状の溝部が備わるように形成されている構成、また、付着制限部が表面処理加工により形成されている構成、また、表面処理加工により形成されている付着制限部は吐出口から同心円状に中心側から親水性を有する第１の領域と撥水性を有する第２の領域が順次形成されている構成、また、第１の領域は高周波Ｏ_２／ＣＦ_４プラズマ処理により形成され、第２の領域は大気圧プラズマ照射処理により形成されている構成、また、サーバ内を負圧にして吐出口からの蛍光体ペーストの垂れ出しを制御する構成に加えて、放電空間を形成する隔壁が形成されたＰＤＰの基板の隔壁間の凹部に蛍光体ペーストをノズルから連続流となるように吐出させて塗布する構成を有していてもよい。

また、上記の目的を達成するため、本発明のＰＤＰの製造方法は、蛍光体ペーストを貯蔵するサーバから加圧ポンプによりヘッダのペースト室に蛍光体ペーストを供給し、ヘッダに備わるノズルの吐出口から蛍光体ペーストを吐出する蛍光体塗布装置を用いて基板上に蛍光体を塗布するＰＤＰの製造方法であって、吐出する蛍光体ペーストが吐出口の周囲に付着することを抑制する付着制限部が形成されたノズルを用い、かつノズルから連続流となるように吐出させて蛍光体ペーストを塗布する方法を用いる。また、頂部に同心円状に吐出口が備わる円錐台形状の突出部が加工形成されているノズルを用いる方法、また、吐出口から同心円状に中心側から親水性を有する第１の領域と撥水性を有する第２の領域が表面処理加工により順次形成されているノズルを用いる方法のみならず、放電空間を形成する隔壁が形成されたＰＤＰの基板の隔壁間の凹部に蛍光体ペーストを塗布する方法を用いることもできる。

これらの、構成および方法により、蛍光体ペーストの吐出を停止させたときの蛍光体ペーストの切れが良好であり、ノズルの吐出口開口部の周囲には蛍光体ペーストが全く付着しないか、均一に微量の蛍光体ペーストが付着するだけであり、さらに、待機時間後に蛍光体ペーストの吐出を再開しても、蛍光体の塗布の途切れが全く認められず、一様に蛍光体面を形成することができる。そして、放電空間を形成する隔壁がストライプ状または井桁状に形成されたＰＤＰの基板の隔壁間の凹部に蛍光体ペーストを塗布する場合、微細なセル構造のＰＤＰの基板であっても、容易に精度よくまた均一に蛍光体層を形成することができる。

本発明の蛍光体塗布装置は、隔壁がストライプ状または井桁状に配設された基板における隔壁間の溝に蛍光体層を形成する工程において、蛍光体ペーストをノズルから連続流となるよう吐出させながらノズルを隔壁に沿って走査して蛍光体ペーストを塗布する方法おいて、微細なセル構造の場合でも、容易に精度よくまた均一に蛍光体層を形成することが可能である。

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。

（実施の形態）
本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法について、図１、図２を用いて説明する。図１は、本発明の実施の形態における交流面放電型ＰＤＰの概略断面図、図２は本発明の実施の形態におけるＰＤＰに蛍光体層を形成する際に用いる蛍光体塗布装置の概略構成を示す図である。本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構成は、既に背景技術において図６に示したＰＤＰの構成と類似しており、図６と同じ構成要素には同じ符号を付している。なお、図１ではセルが３つだけ示されているが、実際のＰＤＰでは、赤、緑、青の各色を発光するセルが交互に多数配列されてＰＤＰが構成されている。

図１におけるＰＤＰ２１は、前面ガラス基板１上に放電電極となる表示電極４と誘電体層６と保護層７が配された前面板２２と、背面ガラス基板８上にデータ電極１０、隔壁１１、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが配された背面板２３とを張り合わせ、前面板２２と背面板２３の間に形成された放電セル２４内に放電ガスが封入された構成となっており、このＰＤＰ２１は駆動回路によって表示電極４とデータ電極１０に所定のパルス電圧を印加して駆動するようになっている。

図２に示した蛍光体塗布装置において、蛍光体ペーストを貯蔵するサーバであるサーバ２５には蛍光体ペースト２０が貯えられており、加圧ポンプ２６は、この蛍光体ペースト２０を加圧してヘッダ２７に供給する。ヘッダ２７には、ペースト室２７ａおよびノズル２８が設けられており、加圧されてペースト室２７ａに供給された蛍光体ペースト２０ａは、ノズル２８から連続的に噴射されるようになっている。このヘッダ２７のペースト室２７ａやノズル２８の部分は、金属材料を機械加工ならびに放電加工することによって成形されたものである。蛍光体ペースト２０は、各色蛍光体粒子とバインダおよび溶剤成分等からなる有機バインダとが適度な粘度となるように調合されたものである。

蛍光体ペースト２０を構成する蛍光体粒子としては、一般的にＰＤＰ用蛍光体として使用されているものを用いることができる。例えば、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、緑色蛍光体としてＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：ＭｎまたはＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、赤色蛍光体として（Ｙ_ｘＧｄ_１−ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ^３＋またはＹＢＯ_３：Ｅｕ^３＋を挙げることができる。そして、ノズル２８の目づまりや粒子の沈殿を抑制するために、蛍光体ペーストに用いる蛍光体粒子の平均粒径は５μｍ以下とするのがよい。また、蛍光体が良好な発光効率を得るために、蛍光体の平均粒径は０．５μｍ以上とするのがよい。また、蛍光体ペースト２０の粘度は２５℃で１０００センチポアズ以下（１０〜１０００センチポアズ）の範囲内に調整することが望ましい。ノズル２８の口径は、吐出口開口部２９の目詰まりを防止するために４５μｍ以上で、隔壁１１間の溝幅Ｗよりも小さく、通常は４５〜１５０μｍの範囲に設定することが望ましい。

加圧ポンプ２６の加圧力は、ノズル２８から噴射されるペーストの流れが連続流となるように調整する。ヘッダ２７は、背面ガラス基板８上を走査されるようになっている。このヘッダ２７の走査は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの蛍光体の塗布形成においてはヘッダ２７を直線駆動するヘッダ走査機構（図示せず）によってなされるが、ヘッダ２７を固定して背面ガラス基板８を直線駆動してもよい。

一方、蛍光体塗布装置による蛍光体ペーストの塗布は、背面ガラス基板８上を隔壁１１に沿って、赤，青，緑の各色ごとに行う。そして、赤，緑，青の蛍光体ペーストを順に所定の溝に塗布して乾燥した後、背面板２３を焼成（約５００℃で１０分間）することによって、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂが形成される。このように、蛍光体層１２Ｒ、１２Ｇ、１２Ｂは、従来のインクジェット法のようにペースト（インク）が液滴となって塗布されるのではなく、ペーストが連続的にかつ高い直進性で塗布されて形成されたものなので、層の形状・厚さが精度よく均一的に形成できる。このような蛍光体形成法は、インクジェット法という代わりに、ディスペンサ法と呼ばれることもある。

しかし、インクジェット法でＰＤＰに蛍光面を形成する場合に、図２中に拡大して示したノズル２８の吐出口開口部２９からのペースト（インク）のしみ出し（あるいは、垂れ出し）３０を防止するために、サーバ（タンク）２５とヘッダ２７のノズル吐出口間の経路を負圧にする対策を行っても、蛍光体と有機バインダからなるペースト（インク）はパソコン用インクジェットプリンタのインクと比べるとはるかに高い粘度を有しているので、特に、生産途中で待機時間が発生した際に、蛍光体塗布再開時にインク吐出遅れや途切れ現象が発生して、蛍光体塗布形状不良や塗布むら、隔壁頂部への蛍光体の乗り上げ・混色等を引き起こすことは、既に述べた。

図３は、インクジェット法で蛍光面形成に用いたヘッダのノズルの吐出口側から見たインク（ペースト）の付着状態を示す図であり、良好に塗布ができた例（図３（ａ））と塗布不良が発生した例（図３（ｂ））を示している。塗布不良が発生していない場合のヘッダのノズル２８の吐出口部では、図３（ａ）に示すように、ノズル下面３１の吐出口開口部２９の周囲にペースト（インク）３２がわずかに滑らかな形状で付着するのみで、しかも付着形状はヘッドの進行方向に対しほぼ左右対称になっているのに対し、途切れ現象により蛍光体塗布形状不良が発生した場合のヘッダのノズル２８の吐出口部では、図３（ｂ）に示すように、ノズル下面３１の吐出口開口部２９の周囲にペースト（インク）３３が不均一に大きく残って付着している。このことは、ヘッダ２７のノズル２８の吐出口からペーストが吐出開始するとき、あるいは生産途中で待機時間が発生してペーストの吐出を再開するときに、ノズル２８の吐出口開口部２９の周囲におけるペーストの付着状態が影響していることを示している。

そこで、本発明の実施の形態における蛍光体塗布装置においては、ヘッダ２７のノズル下面３１の吐出口開口部２９の周囲に、図３（ａ）に示すような形状を保って、ペーストが微少量、しかも均一に付着するための処理、すなわち、蛍光体ペーストの付着制限部を吐出口開口部２９の周囲に設ける処理を実施している。

図４は本発明の実施の形態における蛍光体塗布装置のヘッダの概略形状を示す図である。図４（ａ）はヘッダのノズル下面３１側に吐出口開口部２９と同心円状に円錐台形状の突出部３５を形成したステンレス、アルミ合金等の金属や結晶化ガラス、アルミナ等のセラミックで作製されたノズル２８であり、突出部３５が蛍光体ペーストの付着制限部に相当する。左側にヘッダのノズル下面３１側から見た平面図を、右側にＢ−Ｂ線断面を示している。図４（ａ）において、吐出口開口部２９の内径（ノズル径）をｄとして、突出部３５の底面部の径をｆ、頂部３４の径をｅ、高さをｈとしているが、（ｅ−ｄ）を小さくし、また、ｈを高くすれば、吐出口開口部２９の周囲に付着するペーストの量は少なくできる。実際に、ノズル径ｄ＝１００μｍ、突出部３５の頂部３４の径ｅ＝１２０μｍ、底面部の径ｆ＝２００μｍ、高さｈ＝７０μｍに設定したノズル２８を試作し、所定の条件で蛍光体ペーストの吐出テストを実施したところ、吐出停止させたとき蛍光体ペーストの切れは良好で、ノズル２８の吐出口開口部２９の周囲には均一に微量の蛍光体ペーストが付着するのみであり、また、待機時間後に蛍光体ペーストの吐出を再開しても、蛍光体の塗布の途切れが全く認められず、一様に蛍光体面が形成された。図４（ｂ）はｄ＝ｅの場合のノズル２８の断面図を示しており、このノズル２８の場合は、加工精度を上げるのが難しいが、塗布特性は図４（ａ）に示したノズルよりもさらに良好であった。また、図４（ｃ）はｆ＝ｅの場合、すなわち円管状の突出部を有したノズル２８の断面図を示しており、このノズル２８の場合は、塗布特性は図４（ｂ）に示したノズルと遜色がなく良好であった。さらに、上述した突出部に代えてリング状の溝を形成したノズルであっても同様に良好な塗布特性を示すことが確認されている。図４（ｄ）に示したノズル２８は、ノズル下面３１に円形の吐出口開口部２９と同心円状に溝部１３５が形成されており、この例では溝部１３５が蛍光体ペーストの付着制限部に相当している。そして、吐出口開口部２９と溝部１３５の間には薄い幅で同心円リング状に縁部１３４が形成されている。なお縁部１３４はノズル下面３１と同じ高さにあることが望ましい。

上述したノズル２８に蛍光体ペーストの付着制限部である突出部３５または溝部１３５を形成するには機械加工処理が必要である。しかし、ノズル２８にこのような機械的な加工を施さなくても、同様の効果が得られる蛍光体ペーストの付着制限部を設けるノズル２８の処理方法がある。図５は本発明の実施の形態における蛍光体塗布装置の別のヘッダの概略形状を示す図である。図５の左側に別のヘッダのノズル下面３１側から見た平面図を、右側にＣ−Ｃ線断面を示している。図５において、ノズル下面３１側に吐出口開口部２９と同心円状にリング形状の第１の領域３６と第２の領域３７をそれぞれ異なった表面処理加工により形成している。これらの第１の領域３６と第２の領域３７が蛍光体ペーストの付着制限部に相当することになる。具体的には、吐出口開口部２９に近い第１の領域３６は、蛍光体ペーストに対し親水性を有するように表面処理加工がなされ、続いて、第２の領域３７が蛍光体ペーストに対し撥水性を有するように表面処理加工がなされている。なお、第１の領域３６と第２の領域３７の表面処理加工はそれぞれの領域のみを処理できるように他の領域はマスキングしておく必要がある。

続いて、ノズル２８のノズル下面３１側吐出口開口部２９周りの表面処理加工の例を説明する。図５に示したアルミ合金製のノズル２８のノズル下面３１の第１の領域以外をマスキングして高周波Ｏ_２／ＣＦ_４プラズマ処理を行うことにより、第１の領域３６を親水性加工した。この領域の蛍光体ペーストに対する表面張力を検査したところ接触角が１０°近傍にあり、確かに親水性を有していることが明らかである。この後、第１の領域３６を親水性加工したノズル２８のノズル下面３１の第２の領域３７以外をマスキングし、＃１０００のエメリ粉末で研磨して表面にミクロな凹凸面に加工した上で、大気圧プラズマ照射処理を行うことにより、第２の領域３７を撥水性加工した。実際に、第１の領域３６と同様に、第２の領域３７の蛍光体ペーストに対する表面張力を検査したところ接触角が１００°を超えており、非常に強い撥水性を有していることがわかる。

上記説明におけるノズルは、アルミ合金製を例に挙げているが、ステンレス等の金属製のノズルでも、親水性、撥水性のレベルが異なるものの、同様の表面処理加工により、第１の領域３６が親水性を有し、第２の領域３７が撥水性を示すようになることは同じであった。しかし、ガラスやセラミック製のノズル２８では、上述と同じ処理では同様の特性は得られなかった。ガラスやセラミック製のノズル２８の場合は、第１の領域３６にＩＴＯをコーティングしておくことで、高周波Ｏ_２／ＣＦ_４プラズマ処理を行うことにより、第１の領域３６に親水性加工処理ができ、第２の領域３７はそのまま大気圧プラズマ照射処理を行うことにより、撥水性加工ができることが明らかになっている。

ノズル径ｄ＝１００μｍ、第１の領域３６の外径ｊ＝１２０μｍ、第２の領域３７の外径ｋ＝２００μｍに設定して、実際に上述した表面処理加工したアルミ合金製ノズルを試作し、所定の条件で蛍光体ペーストの吐出テストを実施したところ、吐出停止させたとき蛍光体ペーストの切れは抜群で、ノズル２８の吐出口開口部２９の周囲には均一に微量の蛍光体ペーストが付着するのみであり、また、待機時間後に蛍光体ペーストの吐出を再開しても、蛍光体の塗布の途切れも全く認められず、一様に蛍光体面が形成される等、図４に示したノズル２８よりもさらによい結果が得られた。これまでの実験で、上述した表面処理加工したアルミ合金製ノズルでは、第１の領域３６の幅（ｊ−ｄ）は２０μｍ以下、第２の領域３７の幅（ｋ−ｄ）は６０μｍ以上であることが望ましいことが経験的に認められている。

（ｊ−ｄ）が２０μｍを超えると第１の領域３６に蛍光体ペーストが不均一に付着する可能性が増大し、（ｋ−ｄ）が６０μｍよりも小さいと第２の領域３７の外側に蛍光体ペーストが付着することがあり、いずれの場合も蛍光体塗布性が悪くなることがある。

なお、図４（ａ）、図４（ｂ）、図４（ｃ）に示した吐出口開口部２９と同心円状に円錐台形状または円管状の突出部３５を形成したノズル２８において、その突出部３５の円錐台の斜面部の表面を上述したような方法で撥水性をもたせるような処理を施し、さらに、リング状の頂部３４の表面には親水性をもたせるような処理を施すことにより、突出部３５を形成しただけのノズルに比べて蛍光体ペーストの付着をさらに抑制できることが確認されている。また、図４（ｄ）に示した吐出口開口部２９と同心円状にリング状の溝部１３５を形成したノズル２８においても、溝部１３５の表面に撥水性をもたせるような処理を施し、さらに、リング状の縁部１３４のノズル下面３１と同じ高さの表面には親水性をもたせるような処理を施すことにより、突出部３５の表面に処理をした場合と同様な効果が認められている。

なお、上述したノズル２８を用いた蛍光体の塗布テストは、図２に示した蛍光体塗布装置を用いて行っており、この装置では、吐出口開口部２９からのペーストのしみ出し（あるいは、垂れ出し）３０を防止するために、サーバ２５とヘッダ２７のノズル吐出口間の経路に負圧をかけている。しかし、上述した吐出口の周りに蛍光体の付着を抑える処理を施したノズルを備えた本発明の蛍光体塗布装置を用いる場合、負圧を用いることは必ずしも必要はなく、待機時間が発生した際等に吐出口開口部２９からペーストが大量に垂れ出すことを他の手段により抑えることができれば問題はない。

次に、上述した実施の形態に基づく蛍光体塗布装置を用いて背面ガラス基板の隔壁間の凹部に蛍光体を塗布形成して、４２インチサイズのＰＤＰを作製した。具体的には、青色蛍光体としてはＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ_２ ^＋、緑色蛍光体としてはＺｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、赤色蛍光体としては（Ｙ_ＸＧｄ_１−ｘ）ＢＯ_３：Ｅｕ_３ ^＋を用いた。

蛍光体ペーストを塗布するときには、蛍光体ペーストの粘度は、せん断速度２００ｓｅｃ^−１において２５℃で１０〜１０００センチポアズとした。ノズルは図４（ａ）に示した形状でノズル径が１００μｍの上述の実施の形態の説明で例に挙げたものを用い、走査時においては、ノズル２８の先端と隔壁１１間の凹部の底面との距離は（隔壁１１の高さ＋１００μｍ）に設定し、０．７ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧しながら１００ｍｍ／ｓの速度で走査することにより、蛍光体ペーストを凹部の空間容積の約９０％に充填されるように塗布した。隔壁１１の間隔（セルピッチ）は０．２０ｍｍに、高さは０．１５ｍｍの設定である。放電ガスは、１０％のキセノン（Ｘｅ）ガスを含むネオン（Ｎｅ）ガスを用い、封入圧力５００Ｔｏｒｒとした。

形成した各色蛍光体層の断面形状をＳＥＭで観察したところ、凹部の底面だけでなく側面にも、平均厚さ約２０μｍで均一的に蛍光体層が形成されていることが確認された。また、通常、このような比較的直径の大きなノズルを用いた場合、ペースト注入中に隔壁の上部にもペーストが付着し混色等の表示品質劣化を引き起こしやすいが、本実施例では、蛍光体が隔壁の上面に付着することはなく良好な表示品質を得ることができた。

以上説明したように、本発明は、隔壁がストライプ状に配設された基板における隔壁間の溝に蛍光体層を形成する工程において、蛍光体ペーストをノズルから連続流となるよう吐出させながらノズルを隔壁に沿って走査して蛍光体ペーストを塗布する方法において、微細なセル構造の場合でも、容易に精度よくまた均一に蛍光体層を形成することが可能である。また、隔壁が井桁状に配設された基板を用いても、同様に微細なセル構造の場合でも、容易に精度よくまた均一に蛍光体層を形成することが可能である。

なお、上述した塗布装置に備わるノズルの構成は蛍光体ペーストの塗布にのみ限定されるものではなく、各種のペースト、インク等の液体を均一に塗布するための塗布装置のノズルとして利用することも可能である。さらに、適用できる基板もＰＤＰだけでなく、ＳＥＤ、ＦＥＤ、ＥＬ等の表示装置用の基板に限定されるものではなく、印刷回路基板を始めとする電子装置用の基板等に対しても適用できることはいうまでもない。

本発明の蛍光体塗布装置は、ヘッダのノズルの吐出開口部周囲に蛍光体ペーストが付着しにくい蛍光体ペーストの付着制限部を備えた構成を有しているので、微細なセル構造の場合でも、容易に精度よくまた均一に蛍光体層を形成することができ、表示品質に優れたＰＤＰを実現でき、高品質で表示画質の優れた交流型ＰＤＰ表示装置を製造するための蛍光体塗布装置としても有用である。

本発明の実施の形態における交流面放電型ＰＤＰの概略断面図 本発明の実施の形態におけるＰＤＰに蛍光体層を形成する際に用いる蛍光体塗布装置の概略構成を示す図 インクジェット法で蛍光面形成に用いたヘッダのノズルの吐出口側から見たインク（ペースト）の付着状態を示す図 本発明の実施の形態における蛍光体塗布装置のヘッダの概略形状を示す図 本発明の実施の形態における蛍光体塗布装置の別のヘッダの概略形状を示す図 従来の交流面放電型ＰＤＰの構造を示す斜視図

符号の説明

１ 前面ガラス基板
４ 表示電極（放電電極）
６ 誘電体層
７ 保護層
８ 背面ガラス基板
９ 下地誘電体層
１０ データ電極
１１ 隔壁
１２Ｒ，１２Ｇ，１２Ｂ 蛍光体層
２０，２０ａ 蛍光体ペースト
２４ 放電セル
２５ サーバ（タンク）
２６ 加圧ポンプ
２７ ヘッダ
２７ａ ペースト室
２８ ノズル
２９ 吐出口開口部
３０ しみ出し（垂れ出し）
３１ ノズル下面
３２，３３ ペースト（インク）
３４ 頂部
３５ 突出部
３６ 第１の領域
３７ 第２の領域
１３４ 縁部
１３５ 溝部

Claims (10)

1. 蛍光体ペーストを貯蔵するサーバから加圧ポンプによりヘッダのペースト室に前記蛍光体ペーストを供給し、前記ヘッダに備わるノズルの吐出口から前記蛍光体ペーストを吐出する蛍光体塗布装置であって、
   前記ノズルには、吐出する前記蛍光体ペーストが前記吐出口の周囲に付着することを抑制する付着制限部を有することを特徴とする蛍光体塗布装置。
2. 前記付着制限部が機械加工により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体塗布装置。
3. 前記付着制限部は、円錐台形状の突出部の頂部または円管形状の突出部の一端に同心円状に前記吐出口が備わるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の蛍光体塗布装置。
4. 前記付着制限部は、前記吐出口の周囲にリング状の溝部が備わるように形成されていることを特徴とする請求項２に記載の蛍光体塗布装置。
5. 前記付着制限部が表面処理加工により形成されていることを特徴とする請求項１に記載の蛍光体塗布装置。
6. 前記表面処理加工により形成されている前記付着制限部は前記吐出口から同心円状に中心側から親水性を有する第１の領域と撥水性を有する第２の領域が順次形成されていることを特徴とする請求項５に記載の蛍光体塗布装置。
7. 前記第１の領域は高周波Ｏ_２／ＣＦ_４プラズマ処理により形成され、前記第２の領域は大気圧プラズマ照射処理により形成されていることを特徴とする請求項６に記載の蛍光体塗布装置。
8. 前記サーバ内を負圧にして前記吐出口からの前記蛍光体ペーストの垂れ出しを制御することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体塗布装置。
9. 放電空間を形成する隔壁が形成されたプラズマディスプレイパネルの基板の前記隔壁間の凹部に前記蛍光体ペーストを前記ノズルから連続流となるように吐出させて塗布することを特徴とする請求項１に記載の蛍光体塗布装置。
10. 蛍光体ペーストを貯蔵するサーバから加圧ポンプによりヘッダのペースト室に前記蛍光体ペーストを供給し、前記ヘッダに備わるノズルの吐出口から前記蛍光体ペーストを吐出する蛍光体塗布装置を用いて基板上に蛍光体を塗布するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
    吐出する前記蛍光体ペーストが前記吐出口の周囲に付着することを抑制する付着制限部が形成された前記ノズルを用い、かつ前記ノズルから連続流となるように吐出させて前記蛍光体ペーストを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。

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