JP3728109B2 - APPARATUS AND METHOD FOR APPLYING COATING LIQUID ON NOZZLE, CONCRETE SUBSTRATE AND PRODUCTION APPARATUS AND METHOD FOR PLASMA DISPLAY - Google Patents
APPARATUS AND METHOD FOR APPLYING COATING LIQUID ON NOZZLE, CONCRETE SUBSTRATE AND PRODUCTION APPARATUS AND METHOD FOR PLASMA DISPLAY Download PDFInfo
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上に凹凸状の特定のパターンが形成されたもの、特に一定形状の隔壁を等ピッチで配置したプラズマディスプレイパネルや、ストライプ形ブラックマトリックス式のカラー受像管のパネル内面等における一定パターンの塗布に適用できる、ノズル、凹凸基板への塗液の塗布装置および塗布方法、並びにこれらの装置および方法を使用したプラズマディスプレイの製造装置および製造方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ディスプレイはその方式において次第に多様化してきている。現在注目されているものの一つが、従来のブラウン管よりも大型で薄型軽量化が可能なプラズマディスプレイである。これは、一定ピッチで一方向に延びる隔壁によりストライプ状の凹凸部をガラス基板上に形成し、該凹凸部の凹部に赤(R)、緑(G)、青(B)の蛍光体を充填し、任意の部位を紫外線により発光させ、所定のカラーパターンを表示するものである。
【0003】
蛍光体がストライプ状に構成されているという構造は、ストライプ形ブラックマトリックス式のカラー受像管のパネルも有している。
【0004】
このような構造のものを高い生産性と高品質で製造するには、蛍光体を一定のパターン状に、塗り分ける技術が重要となる。
【0005】
通常は、隔壁パターンを形成後、特開平5−144375号公報に示されるように一色の蛍光体を全面スクリーン印刷し、必要な部分のみフォトリソグラフィー法で残すようにして、高精度のパターンが得られるようにしている。しかし、この方法では、R、G、Bの各蛍光体パターンを形成するために、各色の塗布、露光、現像、乾燥等の工程を3回繰り返す必要があり、コストがかかる上、生産性に著しく劣るという欠点を持つ。
【0006】
単にガラス基板上にストライプ状の着色パターンを形成する他の方法としては、ノズルを用いる特開平5−11105号公報や特開平5−142407公報等に記載されている方法があるが、表面が平坦な基板を対象に先端が平坦なノズルで3色同時に塗布するものであるため、表面に凹凸が形成されているものに対してはこの技術をそのまま用いることはできない。
【0007】
また、特開昭52−134368号公報、特開昭54−13250号公報、特開昭54−13251号公報等には、ストライプ形ブラックマトリックス式のカラー受像管のパネル内面の、凸状となっているブラックマトリックス間の凹部に所定の蛍光体を塗布する方法として、蛇行防止等の制御装置を有する改良されたノズル装置を用いることが示されている。しかし、一本のノズルを用いているために、表面の複数の凹凸部に対して同時に塗布する方法には適用できず、塗布のために時間がかかるという問題がある。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、プラズマディスプレイの隔壁のように一定の凹凸状パターンが形成された基材の複数の凹部に、複数の吐出孔を有するノズルから所定の塗液を塗布するに際し、各吐出孔から均一に塗液を吐出して、各凹部に塗布される量を均一にすることにあり、この均一な塗布を常に実現することによって、高生産性と高品質を可能とするノズル並びに、凹凸基材への塗液の塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイの製造装置および製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の凹凸基材への塗液の塗布装置は、表面に一定ピッチで凹凸部が形成されている基材を固定するテーブルと、基材の凹凸部と対面して複数の吐出孔を有するノズルと、ノズルに塗液を供給する供給手段と、テーブルとノズルを3次元的に相対移動させる移動手段とを備えた凹凸基材への塗液の塗布装置において、
(1)前記ノズルは前記吐出孔を有する部材とマニホールド部を有する部材を有し、
(2)前記吐出孔を有する部材の少なくとも吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体であり、
(3)前記吐出孔の直径は50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下であり、
(4)前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下であり、
(5)前記吐出孔を有する部材と前記マニホールド部を有する部材とが接着剤、または、ボルト締結で接合された構成である、
ことを特徴とするものである。
【0010】
上記装置において、前記ノズルはマニホールド部を有する部材と、前記吐出孔を有する部材とが接合された構成である。
【0011】
また、上記装置において、前記ノズルの、少なくとも前記吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体である。
【0012】
また、上記装置において、前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下である。
【0013】
また、上記装置においては、前記ノズルの吐出孔の内壁の表面粗さの最大高さRmaxが1μm以下であることが好ましい。
【0014】
さらに、上記装置の前記ノズルの吐出孔の直径は50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下である。
【0015】
さらにまた、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置の前記ノズルは、直径がdで長さがLの吐出孔を有しており、該吐出孔の直径と長さの基準値をそれぞれd0、L0とすると、各吐出孔の直径dと長さLは
0.7 (d04/L0)≦d4/L≦1.3 (d04/L0) (1)
を満たすことを特徴とするものである。
ここで、より好ましくは、前記各吐出孔の直径dと長さLが
0.95(d04/L0)≦d4/L≦1.05(d04/L0) (2)
を満たすことが望ましい。
【0016】
また、上記のような本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置においては、前記ノズルの隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さをそれぞれ、d1、L1、d2、L2とすると、d1、d2、L1、L2が
0.9≦(d1/d2)4(L2/L1)≦1.1 (3)
を満たすことが好ましい。
【0017】
上記装置においては、吐出孔壁面の開口軸方向の長さは、吐出孔の全周にわたり一定となり、塗液が吐出孔壁面から受ける管摩擦抵抗は塗液に均等に働く。これにより、塗液の速度分布は軸対称となり、吐出した塗液が曲がったり、ぴくついたり、あるいは旋回することはない。
【0018】
上記装置においては、あらかじめマニホールド部を加工したマニホールド部材と、吐出孔を加工した吐出孔部材を接合するものである。吐出孔を加工した後に、吐出孔部材の両面の表面粗度をむら無く均一に仕上げることができるため、均一で安定した塗液の吐出が可能となる。
【0019】
上記装置においては、少なくとも吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体とする。そのようにすることで、各々の吐出孔の長さが等しくなり、塗液が各々の吐出孔を通過するときの圧力損失を合わせることができる。これにより、各々の吐出量のばらつきは小さくなり、精度の高い安定した塗布が可能となる。
【0020】
上記装置においては、吐出孔の出口部縁の形状とばらつきの規制により、塗液をさらに安定して吐出することが可能となる。
【0021】
また、上記装置において、ノズルの吐出孔の内壁の表面粗さの最大高さRmaxが1μm以下とすれば、該吐出孔内壁の表面は十分な平滑性を有するので、吐出孔中に塗液中の粒子等が凝集して塊を形成することはなく、塗液は吐出孔中を円滑に流れる。
【0022】
上記装置においては、ノズルの吐出孔の直径のばらつきが±5%以下とされる。この直径のばらつきの規制により、均一な吐出量の精度の高い塗布が可能となる。孔の直径のばらつきが±5%を越えると、吐出量のばらつきが大きくなり、精度の高い塗布作業が困難となる。
【0023】
またこのとき、孔径は、50〜500μmの範囲から選択される。孔径が50μm未満であると、塗布液が短時間のうちに詰まるおそれがあり、長時間安定して塗布作業ができない。500μmを越えると、常圧の状態で液が滴下し、間欠的な塗布作業を維持できないおそれがある。
【0024】
上記装置においては、ノズルの吐出孔における圧力損失のばらつきが±30%以下に抑えられる。つまり、ノズルの吐出孔の直径と長さの基準値をそれぞれd0、L0とすると、各吐出孔の直径dと長さLは
0.7 (d04/L0)≦d4/L≦1.3 (d04/L0) (1)
を満たすように調整される。このような圧力損失のばらつきの規制により、均一な吐出量の精度の高い塗布が可能になる。
【0025】
ここで、より好ましくは、前記各吐出孔の直径dと長さLが
0.95(d04/L0)≦d4/L≦1.05(d04/L0) (2)
を満たすことであり、これによって、ノズルの吐出孔における圧力損失のばらつきが±5%以下に抑えられ、一層均一な吐出量の精度の高い塗布が可能になる。
【0026】
このような調整は、具体的には次のようにして行なう。ノズルは、板状体に吐出孔をあけたものやパイプを複数ならべたもので構成されるので、吐出孔の孔径を測定して許容値外のものがあるときには、
1)板状体に吐出孔を設けるものにおいては、吐出孔の孔径の小さなものに対して、その孔が存在する部分だけを削って厚さを小さくする。このときの小さくする厚さは、塗液が吐出孔を通過するときの圧力損失を合わせることで求められる。すなわち、基準となる孔径がd0、板厚がL0ならば、孔径がd(>d0)の部分の厚さLは
L=L0×(d/d0)4
で求められる。一度孔をあけた板の厚さを厚くすることはできないから、必ず孔径の小さいものを対象にして、その部分の厚みを薄くするのがポイントである。このようにして、吐出孔の圧力損失のばらつきを±30%以下、好ましくは±5%以下に抑えることができ、均一な吐出量をもって塗布することができる。
2)吐出孔がパイプで形成される場合も、パイプの長さLを上式で求められるものにし、そのようにして選んだものでノズルを作るか、作った後にパイプの長さを削るようにする。
【0027】
実際の調整においては、厚さ/長さLには圧力損失のばらつきが±30%以下(好ましくは±5%)となるばらつきの許容範囲が必要となり、前述の式(1)、さらには(2)式、
0.7 (d04/L0)≦d4/L≦1.3 (d04/L0) (1)
0.95(d04/L0)≦d4/L≦1.05(d04/L0) (2)
を満たすようにする。ここで、基準値d0、L0には、複数個の孔の直径、長さの平均値等を採用してもよい。
【0028】
また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布装置において、ノズルの隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さについて前述の(3)式、
0.9≦(d1/d2)4(L2/L1)≦1.1 (3)
を満たすようにすれば、隣接する吐出孔の圧力損失の比、あるいは、両端に位置する吐出孔の圧力損失の比が±10%以下に抑えられる。この圧力損失の規制により、むら(塗布むら、輝度むら)なく均一に塗布することが可能になる。
【0029】
隣接する吐出孔の圧力損失の比が大きいと、そこでむらが発生する。両端に位置する吐出孔からの塗布においても、同様の問題が発生する。すなわち、塗布すべき部分がまだ残っている場合には、次の塗布すべき開始位置までノズルをノズルの幅方向に塗布幅分(ノズルピッチ×孔数)移動して、再び塗布作業を行う。このとき、先の塗布作業においてノズルの最終孔で塗布した凹部と、次の塗布作業でノズルの第1孔で塗布する凹部が隣り合うため、ノズルの両端に位置する吐出孔の圧力損失の比も規制することが好ましいのである。
【0030】
本発明に係るプラズマディスプレイの製造装置は、塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、上記いずれかの塗布装置を用いてプラズマディスプレイを製造することを特徴とする装置からなる。上記いずれかの塗布装置を用いることにより、吐出量が均一で安定した塗布を行うことができ、優れた品質のプラズマディスプレイを安定して製造することができる。
【0031】
本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法は、表面に一定のピッチで凹凸部が形成されている基材と、基材の凹凸部と対面して複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、かつ前記ノズルに塗液を供給して吐出孔から塗液を吐出し、基材の凹部に所定厚さの塗液を塗布する塗布方法であって、
(1)前記ノズルに、前記吐出孔を有する部材とマニホールド部を有する部材を有し、
(2)前記吐出孔を有する部材の少なくとも吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体であり、
(3)前記吐出孔の直径は50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下であり、
(4)前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下であり、
(5)前記吐出孔を有する部材と前記マニホールド部を有する部材とが接着剤、または、ボルト締結で接合された構成である、
ものを用いて塗布することを特徴とする方法からなる。
【0032】
また、上記方法において、前記ノズルはマニホールド部を有する部材と、前記吐出孔を有する部材とが接合された構成である。
【0033】
また、上記方法において、前記ノズルの、少なくとも前記吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体である。
【0034】
また、上記方法において、前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下である。
【0035】
上記方法においては、前記ノズルの吐出孔の内壁面が、表面粗さの最大高さRmaxが1μm以下の平滑な面であることが好ましい。
【0036】
また、上記方法は、前記ノズルに、その吐出孔の直径が50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下であるものを用いて塗布する。
【0037】
さらに、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法は、ノズルに、直径がdで長さがLの吐出孔を有しており、該孔の直径と長さの基準値をそれぞれd0、L0とすると、各吐出孔の直径dと長さLが
0.7 (d04/L0)≦d4/L≦1.3 (d04/L0) (1)
を満たすものを用いて塗布することを特徴とする方法からなる。このような圧力損失のばらつきの規制により、均一な吐出量の精度の高い塗布が可能になる。
【0038】
ここで、より好ましくは、前記各吐出孔の直径dと長さLが
0.95(d04/L0)≦d4/L≦1.05(d04/L0) (2)
を満たすノズルを用いて塗布することであり、これによって、ノズルの吐出孔における圧力損失のばらつきが一層小さく抑えられ、一層均一な吐出量の精度の高い塗布が可能になる。
【0039】
さらに本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法においては、前記ノズルに、隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さをそれぞれ、d1、L1、d2、L2とすると、d1、d2、L1、L2が
0.9≦(d1/d2)4(L2/L1)≦1.1 (3)
を満たすものを用いて塗布することが好ましい。
【0040】
さらにまた、本発明に係るプラズマディスプレイの製造方法は、塗液が赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストであって、上記いずれかの塗布方法を用いてプラズマディスプレイを製造することを特徴とする方法からなる。上記いずれかの塗布方法を用いることにより、吐出量が均一で安定した塗布を行うことができ、優れた品質のプラズマディスプレイを安定かつ高い生産性で製造することができる。
【0044】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図4において、ノズル81は、塗液を貯蔵するマニホールド部82と、塗液を吐出する複数の吐出孔83を有する。吐出孔83は、マニホールド部82の内側から外側に開口しており、吐出孔83の開口方向の軸87を含む断面形状は、各々の吐出孔83において、その開口軸87に対して軸対称である。そのようにすることで、吐出孔壁面の長さは、吐出孔の全周にわたり一定となり、塗液が吐出孔壁面からうける管摩擦抵抗は塗液に均等に働く。これにより、塗液の速度分布は軸対称となり、吐出した塗液が曲がったり、ぴくついたり、あるいは旋回することはない。
【0045】
図5は、本発明の他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。この態様のものは、あらかじめマニホールド部82を加工したマニホールド部材84と、吐出孔83を加工した吐出孔部材85を接合して構成したノズルである。吐出孔83を加工した後に、吐出孔部材85の両面の表面粗度をむら無く均一に仕上げることができる。これにより、均一で安定した塗液の吐出が可能となる。吐出孔部材85とマニホールド部材84の接合方法としては、接着剤、拡散接合、レーザー溶接やボルト等による締結等がある。
【0046】
図6、図7は、本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。この態様のものは、吐出孔83を有する吐出孔部材85の、少なくとも吐出孔83が開口している領域は板状体86である。板状体86の平行度は0.1mm以下であるのが好ましい。そのようにすることで、各々の吐出孔83の長さが等しくなり、塗液が各々の吐出孔83を通過するときの圧力損失を合わせることができる。これにより、各々の吐出量のばらつきは小さくなり、精度の高い安定した塗布が可能となる。
【0047】
図8に示すように、塗液をさらに安定して吐出するために、吐出孔83の直径をdとすると、吐出孔83の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下であることが好ましい。
【0048】
吐出孔83の形状としては、図9の円形、図10の長円形もしくは楕円形、図11の角形、図12の双子円形、図13の多角形、または、図14の先細りもしくは先太り等によるものがある。
【0049】
吐出孔83の加工方法としては、ドリル加工、ドリル加工+リーマ通し、放電加工、フォトエッチング、電鋳等の精密微細加工によるものがある。とくに吐出孔の内壁面の表面粗さを小さく抑えることが好ましく、内壁の表面粗さの最大高さRmaxが1μm以下になるように仕上げることが好ましい。
【0050】
吐出孔部材85およびマニホールド部材84の材質としては、ステンレス、ニッケル等の金属や、セラミックス等の非金属によるものがある。
【0051】
吐出孔83の孔径は、前述の如く50〜500μmの範囲に設定され、これら吐出孔83の孔径が実測されて、目標値(あるいは平均値)に対し、ばらつきが±5%を越える孔について、調整加工が施される。−5%よりも下回る孔径を有する吐出孔については、孔径を大きくすることにより容易に調整加工することが可能であるが、+5%を越えた孔径に対しては、孔径を小さくする加工が困難であるので、孔径の基準値として、実測されたものの最大値、あるいは比較的大きい値を採用し、孔径を大きくすることによる調整加工が可能となるようにしてもよい。
【0052】
また、前述の(1)式による、各吐出孔83の圧力損失を±30%以内(好ましくは前述の(2)式による±5%以内)に揃える調整においては、たとえば図15に示すように、圧力損失のばらつきが±30%(好ましくは±5%)を越える孔が存在する部分の板厚を調整する。たとえば、孔径の最大値を基準値にとり、該基準値の孔径に対し、−30%(好ましくは−5%)よりも下回る孔径を有する吐出孔83については、その吐出孔83が存在する部分の上あるいは下面を削り(削り取り部88)、その部分の板厚を薄くして吐出孔83の長さLを小さくし、それによって圧力損失のばらつきを±30%以内(好ましくは±5%以内)に抑えることができる。
【0053】
図16は、本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。吐出孔に一定孔径と長さのパイプ89を接合したものである。これにより、パイプ89の先端を削り、パイプの長さ(吐出孔の長さL)を調整することにより、圧力損失のばらつきを抑えることができる。
【0054】
本発明においては、前述の如く、さらにノズルが、隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さをそれぞれ、d1、L1、d2、L2とすると、d1、d2、L1、L2が
0.9≦(d1/d2)4(L2/L1)≦1.1 (3)
を満たすものであることが好ましく、これによって塗布むら、輝度むらをさらに小さく抑えることができる。
【0055】
次に図1は、本発明の一実施態様に係る塗布装置の全体斜視図、図2は図1のテーブル6とノズル20回りの模式図、図3は図1のノズル20を下側からみた拡大平面図である。
【0056】
まず、塗液の塗布装置の全体構成について説明する。図1は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造に適用される塗布装置の一例を示している。この塗布装置は基台2を備えている。基台2上には、一対のガイド溝レール8が設けられており、このガイド溝レール8上にはテーブル6が配置されている。このテーブル6の上面には、表面に凹凸が一定ピッチで一方向にストライプ状に形成された基材4が、真空吸引によってテーブル面に固定可能となるように、サクション面を構成する複数の吸着孔7が設けられている。また、基材4は図示しないリフトピンによってテーブル6上を昇降する。さらにテーブル6はスライド脚9を介してガイド溝レール8上をX軸方向に往復動自在となっている。
【0057】
一対のガイド溝レール8間には、図2に示す送りねじ機構を構成するフィードスクリュー10が、テーブル6の下面に固定されたナット状のコネクタ11を貫通して延びている。フィードスクリュー10の両端部は軸受12に回転自在に支持され、さらに片方の一端にはACサーボモータ16が連結されている。
【0058】
図1に示すように、テーブル6の上方には、塗液吐出装置であるノズル20がホルダー22を介して昇降機構30、幅方向移動機構36に連結している。昇降機構30は昇降可能な昇降ブラケット28を備えており、昇降機構30のケーシング内部で一対のガイドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、このケーシング内にはガイドロッド間に位置してボールねじからなるフィードスクリュー(図示しない)もまた回転自在に配置されており、ナット型のコネクタを介して昇降ブラケット28と連結されている。さらにフィードスクリューの上端には図示しないACサーボモータが接続されており、このACサーボモータの回転によって昇降ブラケット28を任意に昇降動作させることができるようになっている。
【0059】
さらに、昇降機構30はY軸移動ブラケット32(アクチュエータ)を介して幅方向移動機構36に接続されている。幅方向移動機構36はY軸移動ブラケット32をノズル20の幅方向、すなわちY軸方向に往復自在に移動させるものである。動作のために必要なガイドロッド、フィードスクリュー、ナット型コネクター、ACサーボモータ等は、ケーシング内に昇降機構30と同じように配置されている。幅方向移動機構36は支柱34により基台2上に固定されている。
【0060】
これらの構成によって、ノズル20はZ軸とY軸方向に自在に移動させることができる。
【0061】
ノズル20は、テーブル6の往復動方向と直交する方向、つまりY軸方向に水平に延びているが、これを直接保持するコの字形のホルダー22は昇降ブラケット28内にて回転自在に支持されており、垂直面内で自在に図中の矢印方向に回転することができる。
【0062】
このホルダ22の上方には水平バー24も昇降ブラケット28に固定されている。この水平バー24の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエータ26が取り付けられている。このリニアアクチュエータ26は水平バー24の下面から突出する伸縮ロッドを有しており、これら伸縮ロッドがホルダ22の両端部に接触することによってホルダ22の回転角度を規制することができ、結果としてノズル20の傾き度を任意に設定することができる。
【0063】
さらに図1を参照すると、基台2の上面には逆L字形のセンサ支柱38が固定されており、その先端にはテーブル6上の基材4の凸部頂上の位置(高さ)を測定する高さセンサ40が取り付けられている。また、高さセンサ40の隣には、基材4の隔壁間の凹部の位置を検知するカメラ72が支柱70に取り付けられている。図2に示すように、カメラ72は画像処理装置74に電気的に接続されており、隔壁間の凹部位置の変化を定量的に求めることができる。
【0064】
さらに、テーブル6の一端には、センサーブラケット64を介して、ノズル20の開口部のある下端面(開口部面)のテーブル6に対する垂直方向の位置を検出するセンサー66が取り付けられている。
【0065】
図2に示すように、ノズル20はそのマニホールド41内に塗液42が充填されており、開口部である吐出孔44が開口部先端面45上で長手方向に一直線状にならんでいる(図3参照)。そしてこの吐出孔44より塗液42が吐出される。ノズル40には供給ホース46が接続されており、さらに吐出用電磁切換え弁48、供給ユニット50、吸引ホース52、吸引用電磁切換え弁54、塗液タンク56へと連なっている。塗液タンク56には塗液42が蓄えられている。塗液42は、赤色、緑色、青色のいずれかの色に発光する蛍光体粉末を含むペーストからなる。
【0066】
供給ユニット50の具体例としては、ピストン、ダイヤフラム型等の定容量ポンプ、チュービングポンプ、ギアポンプ、モーノポンプ、さらには液体を気体の圧力で押し出す圧送コントローラ等がある。供給装置コントローラ58からの制御信号をうけて、供給ユニット50や、各々の電磁切換え弁の動作を行なわせ、塗液タンク56から塗液42を吸引して、ノズル20に塗液42を供給することができる。塗液タンク56から定容量ポンプへの塗液42の吸引動作を安定化させるために、塗液タンク56を密閉容器にして、空気、不活性ガスである窒素等の気体で圧力を付加してもよい。空気、窒素等で常に一定の圧力を付加するには、塗液タンク56を空気、窒素等の供給装置に接続して圧力制御すればよい。圧力の大きさは0.01〜1MPa、特に0.02〜0.5MPaが好ましい。
【0067】
供給装置コントローラ58はさらに、全体コントローラ60に電気的に接続されている。この全体コントローラ60には、モータコントローラ62、高さセンサー40の電気入力等、カメラ72の画像処理装置74からの情報等、すべての制御情報が電気的に接続されており、全体のシーケンス制御を司れるようになっている。全体コントローラ60は、コンピュータでも、シーケンサでも、制御機能を持つものならばどのようなものでもよい。
【0068】
またモータコントローラ62には、テーブル6を駆動するACサーボモータ16や、昇降機構30と幅方向移動機構36のそれぞれのアクチュエータ76、78(たとえば、ACサーボモータ)、さらにはテーブル6の移動位置を検出する位置センサ68からの信号、ノズル20の作動位置を検出するY、Z軸の各々のリニアセンサ(図示しない)からの信号などが入力される。なお、位置センサ68を使用する代わりに、ACサーボモータ16にエンコーダを組み込み、このエンコーダから出力されるパルス信号に基づき、テーブル6の位置を検出することも可能である。
【0069】
次にこの塗布装置を使った塗布方法について説明する。
まず塗布装置における各作動部の原点復帰が行われるとテーブル6、ノズル20は各々X軸、Y軸、Z軸の準備位置に移動する。この時、塗液タンク56〜ノズル20まで塗液はすでに充満されており、吐出用電磁切換え弁48は開、吸引用電磁切換え弁54は閉の状態にする。そして、テーブル6の表面には図示しないリフトピンが上昇し、図示しないローダから隔壁が一定ピッチのストライプ状に形成されている基材4がリフトピン上部に載置される。
【0070】
次にリフトピンを下降させて基材4をテーブル6の上面に載置し、図示しないアライメント装置によってテーブル6上の位置決めが行われた後に基材2を吸着する。
【0071】
次にテーブル6はカメラ72と、高さセンサー40の真下に基材4の隔壁(凸部頂上)がくるまで移動し、停止する。カメラ72はテーブル6上に位置決めされた基材4上の隔壁端部を写し出すようにあらかじめ位置調整されており、画像処理によって一番端の凹部の位置を検出し、カメラ基準点からの位置変化量laを求める。一方、カメラ72の基準点と、所定のY軸座標位置Yaにある時のホルダ22に固定されたノズル20の最端部に位置する吐出孔44間の長さlbは、事前の調整時に測定し、情報として全体コントローラ60に入力しているので、画像処理装置74からカメラ基準点からの隔壁凹部の位置変化量laが電送されると、ノズル20の最端部に位置する吐出孔44が隔壁端部の凹部の真上となるY軸座標値Ycを計算し(例えば、Yc=Ya+lb−la)、ノズル20をその位置に移動させる。なお、カメラ72は、ノズル20やホルダ22に取り付けても同じ機能を持たせることができる。
【0072】
この間に高さセンサ40は基材4の隔壁頂上部の垂直方向の位置を検知し、テーブル6上面との位置の差から基材4の隔壁頂上部の高さを算出する。この高さに、あらかじめ与えておいたノズル20開口部〜基材4の隔壁頂上部間の間隙値を加算して、ノズル20のZ軸リニアセンサー上での下降すべき値を演算し、その位置にノズルを移動する。これによって、テーブル6上での隔壁頂上部位置が基材ごとに変化しても、塗布に重要なノズル20開口部〜基材上の隔壁頂上部間の間隙を常に一定に保てるようになる。
【0073】
次にテーブル6をノズル20の方へ向けて動作を開始させ、ノズル20の開口部の真下に基材4の塗布開始位置が到達する前に所定の塗布速度まで増速させておく。テーブル6の動作開始位置と塗布開始位置までの距離は塗布速度まで増速できるよう十分確保できていなければならない。
【0074】
さらに基材4の塗布開始位置がノズル20の開口部の真下に至るまでの所に、テーブル6の位置を検知する位置センサー68を配置しておき、テーブル6がこの位置に達したら、供給ユニット50の動作を開始して塗液42のノズル20への供給を開始する。ノズル20開口部より吐出される塗液42が基材4に達するには、基材〜ノズル開口部間の間隙だけ時間遅れが生じる。そのため、事前に塗液42をノズル20に供給することによって、基材4の塗布開始位置がノズル20開口部の丁度真下に来たところでノズル20から吐出された所定量の塗液42が基板4に到達するので、ほとんど厚みむらゼロの状態で塗布を開始することができる。塗液42の供給を開始する位置は位置センサー68の設置場所を変えて調整することができる。この位置センサー68の代わりに、モータあるいはフィードスクリューにエンコーダを接続したり、テーブルにリニアセンサーを付けたりすると、エンコーダやリニアセンサーの値で検知しても同様なことが可能となる。
【0075】
塗布は、基材4の塗布終了位置がノズル20の開口部の真下付近に来るまで行われる。すなわち、基材4はいつもテーブル6上の定められた位置に置かれているから、基材4の塗布終了位置がノズル20の開口部の(a)たとえば真下にくる5mm前や、(b)丁度真下になる位置に相当するテーブル6の位置に、位置センサーやそのエンコーダ値をあらかじめ設定しておき、テーブル6が(a)に対応する位置にきたら、全体コントローラ60から供給装置コントローラ58に停止指令を出して塗液42のノズル20への供給を停止して、(b)の位置までスキージ塗工し、次いでテーブル6が(b)に対応する位置にきたら、ノズル20を上昇させて完全に塗液42をたちきる。塗液42が比較的高粘度の液体である場合には、単に塗液の供給を停止しただけでは、残圧によるノズル20開口部からの塗液吐出までも瞬時に停止することは難しい。そのために、塗液の供給を停止するとと同時にノズル20内のマニホールド41圧力を大気圧にすると、短時間で開口部からの塗液の吐出停止が可能となるので、供給ユニットにこのような機能をもたせるか、あるいは、供給ユニットの吐出電磁切換え弁48〜ノズル20の間に大気開放バルブを設けるのが望ましい。
【0076】
さて、塗布終了位置を通過しても、テーブル6は動作を続け、終点位置にきたら停止する。このとき塗布すべき部分がまだ残っている場合には、次の塗布すべき開始位置までノズルをY軸方向に塗布幅分(ノズルピッチ×穴数)移動して、以下テーブル6を反対方向に移動させることを除いては同じ手順で塗布を行う。1回目と同一のテーブル6の移動方向で塗布を行なうのなら、ノズル20は次の塗布すべき開始位置までY軸方向に移動、テーブル6はX軸準備位置まで復帰させる。
【0077】
そして塗布工程が完了したら、基材4をアンローダで移載する場所までテーブル6を移動して停止させ、基材4の吸着を解除するとともに大気開放した後に、リフトピンを上昇させて基材4をテーブル6の面から引き離し、持ち上げる。
【0078】
このとき図示されないアンローダによって基材4の下面が保持され、次の工程に基材4を搬送する。基材4をアンローダに受け渡したら、テーブル6はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。
【0079】
このとき、吐出用電磁切換え弁48を閉、吸引用電磁切換え弁54を開状態にして供給ユニット50を動作させ、塗液タンク56から1枚の基材の塗布に必要な量だけ塗液を供給する。
【0080】
なお、前述の塗液塗布装置の全体構成において、高さセンサー40としては、レーザ、超音波等を利用した非接触測定形式のもの、ダイヤルゲージ、差動トランス等を利用した接触測定形式のもの等、測定可能な原理のものならいかなるものを用いてもよい。
【0081】
また、塗液吐出装置の開口部の凹部に対する相対位置を検知する検知手段は、基材の凹部とノズルの孔を各々別個に検知するカメラを用いた画像処理装置により構成してもよい。
【0082】
さらにまた、前記実施態様では基材はX軸方向に移動し、ノズルがY軸、Z軸方向に移動する場合での適用例について記述したが、ノズル20と基材4が相対的に3次元的に移動できる構造、形式のものであるのなら、テーブル、ノズルの移動方向はいかなる組み合わせのものでもよい。
【0083】
たとえば、前述の実施態様では、塗布はテーブルの移動、凹凸のピッチ方向への移動は、ノズルの移動によって行う例を示したが、塗布をノズルの移動、凹凸のピッチ方向への移動をテーブルの移動で行ってもよい。
【0084】
さらに、本発明における基材としては、ガラス板の他、鉄板、アルミ板等、枚葉状のものならどのようなものでもよい。また、一種類の塗液を塗布する場合について詳しく言及したが、赤、青、緑等の3色の蛍光体を同時に塗布する場合にも本発明は適用できる。
【0085】
【実施例】
実施例1
厚さ0.5mmの板にφ100μmの貫通孔を0.5mmピッチで50ヶ加工して設けた。マニホールド部にレーザ溶接する前に、孔径を全部測定したところ、φ94〜110μmの範囲でばらついていた。
【0086】
孔径の最大値を基準値d0 (=110μm)、板厚を長さの基準値L0 (=0.5mm)にとった。前述の式(1)にしたがって各孔ごとにLを計算し、板厚より小さくする必要がある箇所については、図15に示したようにマニホールド側になる方を板面を5mmの幅にわたって削り、所定のLになるように調整した。
【0087】
加工した板をマニホールド部にレーザ溶接してノズルを作成し、実際に5ポイズの塗液を吐出して吐出量分布を測定した。これによって、吐出量のばらつきを47%から±5%以下に低減することができた。
【0088】
実施例2
内径がφ160μm、長さが10mmの多数のパイプを1mmピッチで30個マニホールド部に固定する図16のタイプのノズルで、パイプをマニホールド部に固定する前に、直径dと、長さLを実測した。
【0089】
基準値は直径d0 =φ150μm、長さL0 =5mmにとり、式(1)を満たすものだけを選んでマニホールド部に組み込み固定してノズルを構成した。
【0090】
その結果、パイプを選択しないものの吐出量ばらつきが±15%あったものが、上記のように選択して組み込んだために吐出量ばらつきを±5%以下にすることができた。
【0091】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のノズル並びに凹凸基材への塗液の塗布装置および方法によれば、複数の吐出孔から吐出される塗液の各吐出孔間の吐出量ばらつきを小さくすることができ、品質を向上するとともに、長時間にわたって安定で均一な塗布が可能となる。
【0092】
本発明のプラズマディスプレイの製造装置および方法によれば、上記凹凸基材への塗液の塗布装置および方法を使用しているので、品質の高いプラズマディスプレイパネルを、高い生産性で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様に係る塗液の塗布装置の全体斜視図である。
【図2】図1の装置のテーブルとノズル周りの構成を示す模式図である。
【図3】図1の装置におけるノズルを下側からみた拡大平面図である。
【図4】本発明の一実施態様に係るノズルの縦断面図である。
【図5】本発明の他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。
【図6】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。
【図7】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。
【図8】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図9】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図10】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図11】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図12】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図13】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図14】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図15】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの要部の概略縦断面図である。
【図16】本発明のさらに他の実施態様に係るノズルの概略縦断面図である。
【符号の説明】
2 基台
4 基材
6 テーブル
8 ガイド溝レール
10 フィードスクリュー
16 ACサーボモータ
20 ノズル
26 リニアアクチュエータ
30 昇降機構
36 幅方向移動機構
40 高さセンサー
42 塗液
44 吐出孔
45 吐出孔面
50 供給ユニット
56 塗液タンク
58 供給装置コントローラ
60 全体コントローラ
66 センサー
72 カメラ
81 ノズル
82 マニホールド部
83 吐出孔
84 マニホールド部材
85 吐出孔部材
86 板状体
87 開口軸
88 削り取り部
89 パイプ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a plasma display panel in which a specific uneven pattern is formed on a substrate, particularly a plasma display panel in which partition walls having a fixed shape are arranged at an equal pitch, and a panel inner surface of a striped black matrix type color picture tube. The present invention relates to a nozzle, a coating apparatus and a coating method for applying a coating liquid to a concavo-convex substrate, and an improvement in a plasma display manufacturing apparatus and manufacturing method using these apparatuses and methods.
[0002]
[Prior art]
In recent years, displays have become increasingly diversified in their methods. One thing that is currently attracting attention is a plasma display that is larger, thinner and lighter than conventional cathode-ray tubes. This is because striped uneven portions are formed on a glass substrate by partition walls extending in one direction at a constant pitch, and the concave portions of the uneven portions are filled with phosphors of red (R), green (G), and blue (B). Then, an arbitrary portion is caused to emit light by ultraviolet rays and a predetermined color pattern is displayed.
[0003]
The structure in which the phosphors are formed in a stripe shape also includes a striped black matrix type color picture tube panel.
[0004]
In order to manufacture such a structure with high productivity and high quality, it is important to have a technique of coating phosphors in a certain pattern.
[0005]
Usually, after the barrier rib pattern is formed, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. 5-144375, a single color phosphor is screen-printed on the entire surface, and only a necessary portion is left by a photolithography method to obtain a highly accurate pattern. I am trying to do it. However, in this method, in order to form each phosphor pattern of R, G, and B, it is necessary to repeat the steps of applying each color, exposing, developing, and drying three times, which is costly and increases productivity. It has the disadvantage of being significantly inferior.
[0006]
As another method of simply forming a stripe-shaped coloring pattern on a glass substrate, there are methods described in JP-A-5-11105 and JP-A-5-142407 using a nozzle, but the surface is flat. This technique cannot be used as it is for a substrate having irregularities formed on the surface thereof, because a three-color coating is simultaneously applied to a target substrate with a nozzle having a flat tip.
[0007]
In Japanese Patent Laid-Open Nos. 52-134368, 54-13250, 54-13251, etc., the inner surface of a striped black matrix type color picture tube has a convex shape. It has been shown that an improved nozzle device having a control device for preventing meandering is used as a method for applying a predetermined phosphor to the recesses between the black matrices. However, since one nozzle is used, there is a problem that it cannot be applied to a method of applying simultaneously to a plurality of uneven portions on the surface, and it takes time for the application.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to apply a predetermined coating liquid from a nozzle having a plurality of discharge holes to a plurality of recesses of a substrate on which a certain uneven pattern is formed like a partition of a plasma display. The coating liquid is uniformly ejected from the nozzles, and the amount applied to each recess is made uniform. By always realizing this uniform application, nozzles that enable high productivity and high quality, and unevenness An object of the present invention is to provide a coating apparatus and a coating method for a coating liquid on a substrate, and a plasma display manufacturing apparatus and manufacturing method.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-described problems, the coating apparatus for applying a coating liquid to a concavo-convex base material of the present invention includes a table for fixing a base material having a concavo-convex portion formed on the surface at a constant pitch, and the concavo-convex portion of the base material. a nozzle having a plurality of discharge holes and a supply means for supplying the coating liquid to the nozzle, the coating apparatus of the coating solution to uneven substrates and a moving means for relatively moving the table and the nozzle three-dimensionally ,
(1) The nozzle includes a member having the discharge hole and a member having a manifold portion.
(2) A region where at least the discharge hole of the member having the discharge hole is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less,
(3) The diameter of the discharge hole is 50 to 500 μm, and the variation in the diameter of each hole is ± 5% or less,
(4) If the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is equal to or less than d / 2, and the variation in the radius of the entire periphery of the outlet hole is ± d / 20 or less,
(5) The member having the discharge hole and the member having the manifold portion are joined by an adhesive or bolt fastening.
It is characterized by this .
[0010]
In the above apparatus, the nozzle is a member having a manifold portion, Ru configuration der which the member is joined with the discharge hole.
[0011]
In the above apparatus, at least a region of the nozzle where the discharge hole is open is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less.
[0012]
In the above apparatus, if the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is not more than d / 2, and the radius of the outlet edge around the entire circumference Variation is ± d / 20 or less .
[0013]
Moreover, in the said apparatus, it is preferable that the maximum height Rmax of the surface roughness of the inner wall of the discharge hole of the said nozzle is 1 micrometer or less.
[0014]
Further, the diameter of the discharge hole of the nozzle of the apparatus is 50 to 500 [mu] m, the variation of the diameter of each hole is less than 5% ±.
[0015]
Furthermore, the nozzle of the coating liquid of the coating apparatus to uneven substrate according to the present invention, diameter has a discharge hole length by a d is L, said discharge Deana diameter and length of the reference value Are d0 and L0, respectively, the diameter d and length L of each discharge hole are
0.7 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.3 (d0 4 / L0) (1)
It is characterized by satisfying .
More preferably, the diameter d and the length L of each discharge hole are
0.95 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.05(d0 4 / L0) (2)
It is desirable to satisfy.
[0016]
Further, in the coating apparatus for coating liquid on the uneven substrate according to the present invention as described above, the diameter and length of the discharge holes adjacent to the nozzle, or the diameter and length of the discharge holes located at both ends are set. If d1, L1, d2, and L2, respectively, d1, d2, L1, and L2 are 0.9 ≦ (d1 / d2) 4 (L2 / L1) ≦ 1.1 (3)
It is preferable to satisfy.
[0017]
In the above apparatus, the length of the discharge hole wall surface in the opening axis direction is constant over the entire circumference of the discharge hole, and the pipe frictional resistance that the coating liquid receives from the discharge hole wall surface acts equally on the coating liquid. As a result, the velocity distribution of the coating liquid is axisymmetric, and the discharged coating liquid does not bend, stick, or rotate.
[0018]
In the above apparatus, a manifold member whose manifold portion is processed in advance and a discharge hole member whose discharge hole is processed are joined. After processing the discharge holes, the surface roughness of both surfaces of the discharge hole member can be evenly finished, so that uniform and stable discharge of the coating liquid becomes possible.
[0019]
In the above apparatus, at least the region where the discharge holes are opened is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less. By doing so, the length of each discharge hole becomes equal, and the pressure loss when the coating liquid passes through each discharge hole can be matched. Thereby, the variation of each discharge amount becomes small, and the highly accurate and stable application | coating is attained.
[0020]
In the above apparatus, the coating liquid can be discharged more stably by regulating the shape and variation of the outlet edge of the discharge hole.
[0021]
Further, in the above apparatus, if the maximum height Rmax of the surface roughness of the inner wall of the discharge hole of the nozzle is 1 μm or less, the surface of the inner wall of the discharge hole has sufficient smoothness. The particles do not aggregate to form a lump, and the coating liquid flows smoothly through the discharge holes.
[0022]
In the above apparatus, the variation in the diameter of the nozzle discharge hole is ± 5% or less. By regulating the variation in diameter, it is possible to apply a uniform amount of discharge with high accuracy. When the variation in the diameter of the holes exceeds ± 5%, the variation in the discharge amount becomes large, and a highly precise coating operation becomes difficult.
[0023]
At this time, the pore diameter is selected from the range of 50 to 500 μm. If the pore diameter is less than 50 μm, the coating solution may be clogged in a short time, and the coating operation cannot be performed stably for a long time. If it exceeds 500 μm, the liquid may drip at normal pressure, and the intermittent application work may not be maintained.
[0024]
In the above apparatus, variation in pressure loss in the nozzle discharge hole is suppressed to ± 30% or less. That is, if the reference values of the diameter and length of the nozzle discharge hole are d0 and L0, respectively, the diameter d and length L of each discharge hole are
0.7 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.3 (d0 4 / L0) (1)
It is adjusted to satisfy. Such regulation of variations in pressure loss makes it possible to apply a uniform discharge amount with high accuracy.
[0025]
More preferably, the diameter d and the length L of each discharge hole are
0.95 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.05(d0 4 / L0) (2)
As a result, the variation in pressure loss in the nozzle discharge holes is suppressed to ± 5% or less, and a more uniform application with high accuracy of the discharge amount becomes possible.
[0026]
Specifically, such adjustment is performed as follows. Since the nozzle is composed of a plate-like body with discharge holes or a plurality of pipes, when the diameter of the discharge hole is measured and there is something outside the allowable range,
1) In a case where a discharge hole is provided in a plate-like body, only a portion where the hole is present is shaved to reduce the thickness of the discharge hole having a small diameter. The thickness to be reduced at this time can be obtained by combining the pressure loss when the coating liquid passes through the ejection holes. That is, if the reference hole diameter is d0 and the plate thickness is L0, the thickness L of the portion where the hole diameter is d (> d0) is L = L0 × (d / d0) 4.
Is required. Since it is not possible to increase the thickness of a plate once perforated, it is important to reduce the thickness of the portion of a plate having a small hole diameter. In this way, the variation in pressure loss of the discharge holes can be suppressed to ± 30% or less, preferably ± 5% or less, and coating can be performed with a uniform discharge amount.
2) Even when the discharge hole is formed by a pipe, the length L of the pipe is determined by the above formula, and the nozzle is made with the one selected in this way, or the length of the pipe is cut after it is made. To.
[0027]
In actual adjustment, the thickness / length L needs to have a tolerance of variation in which the variation in pressure loss is ± 30% or less (preferably ± 5%), and the above equation (1) and ( 2) Formula,
0.7 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.3 (d0 4 / L0) (1)
0.95 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.05(d0 4 / L0) (2)
To satisfy. Here, for the reference values d0 and L0, an average value of diameters and lengths of a plurality of holes may be employed.
[0028]
Moreover, in the coating device for applying the coating liquid to the concavo-convex substrate according to the present invention, the diameter and length of the discharge holes adjacent to the nozzles, or the diameter and length of the discharge holes located at both ends are the above-mentioned formula (3) ,
0.9 ≦ (d1 / d2) 4 (L2 / L1) ≦ 1.1 (3)
If the condition is satisfied, the ratio of the pressure loss of the adjacent discharge holes or the ratio of the pressure loss of the discharge holes located at both ends can be suppressed to ± 10% or less. This regulation of pressure loss makes it possible to apply uniformly without unevenness (application unevenness, brightness unevenness).
[0029]
If the ratio of pressure loss between adjacent discharge holes is large, unevenness occurs there. The same problem occurs in application from the discharge holes located at both ends. That is, when the part to be applied still remains, the nozzle is moved in the width direction of the nozzle by the application width (nozzle pitch × number of holes) to the next start position to be applied, and the application operation is performed again. At this time, since the concave portion applied in the last hole of the nozzle in the previous application operation and the concave portion applied in the first hole of the nozzle in the next application operation are adjacent, the ratio of the pressure loss of the discharge holes located at both ends of the nozzle It is preferable to regulate the above.
[0030]
An apparatus for manufacturing a plasma display according to the present invention is a paste in which a coating liquid contains phosphor powder that emits light in any one of red, green, and blue, and the plasma display is manufactured using any one of the above-described coating apparatuses. It consists of the apparatus characterized by doing. By using any of the above-described coating apparatuses, it is possible to perform coating with a uniform discharge amount and a stable plasma display with excellent quality.
[0031]
The method for applying the coating liquid to the concavo-convex substrate according to the present invention includes a substrate having concavo-convex portions formed on the surface at a constant pitch, and a nozzle having a plurality of discharge holes facing the concavo-convex portions of the substrate. Is a coating method in which a coating liquid of a predetermined thickness is applied to the concave portion of the base material by relatively moving the nozzle and supplying the coating liquid to the nozzle to discharge the coating liquid from the discharge hole.
(1) The nozzle includes a member having the discharge hole and a member having a manifold portion.
(2) A region where at least the discharge hole of the member having the discharge hole is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less,
(3) The diameter of the discharge hole is 50 to 500 μm, and the variation in the diameter of each hole is ± 5% or less,
(4) If the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is equal to or less than d / 2, and the variation in the radius of the entire periphery of the outlet hole is ± d / 20 or less,
(5) The member having the discharge hole and the member having the manifold portion are joined by an adhesive or bolt fastening.
It consists of the method characterized by applying using a thing .
[0032]
In the above method, the nozzle is a member having a manifold portion, Ru configuration der which the member is joined with the discharge hole.
[0033]
In the above method, at least a region of the nozzle where the discharge hole is open is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less.
[0034]
In the above method, if the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is not more than d / 2, and the radius of the outlet edge around the entire circumference Variation is ± d / 20 or less.
[0035]
In the above method, the inner wall surface of the discharge hole of the nozzle is preferably a smooth surface having a maximum surface roughness height Rmax of 1 μm or less.
[0036]
In the above method, the nozzle is applied using a nozzle having a diameter of 50 to 500 μm and a variation in diameter of each hole of ± 5% or less.
[0037]
Furthermore, in the method for applying the coating liquid to the uneven substrate according to the present invention, the nozzle has a discharge hole having a diameter d and a length L, and the reference values of the diameter and length of the hole are respectively set. If d0 and L0, the diameter d and length L of each discharge hole are
0.7 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.3 (d0 4 / L0) (1)
It consists of the method characterized by apply | coating using what satisfy | fills. Such regulation of variations in pressure loss makes it possible to apply a uniform discharge amount with high accuracy.
[0038]
More preferably, the diameter d and the length L of each discharge hole are
0.95 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.05(d0 4 / L0) (2)
The application is performed by using a nozzle that satisfies the above conditions, whereby variation in pressure loss in the discharge holes of the nozzles can be further reduced, and application with a more uniform discharge amount can be performed with high accuracy.
[0039]
Furthermore, in the coating method of the coating liquid on the concavo-convex substrate according to the present invention, the diameter and length of the discharge holes adjacent to the nozzle, or the diameter and length of the discharge holes located at both ends are respectively d1, Assuming L1, d2, and L2, d1, d2, L1, and L2 are 0.9 ≦ (d1 / d2) 4 (L2 / L1) ≦ 1.1 (3)
It is preferable to apply using what satisfies the above.
[0040]
Furthermore, the plasma display manufacturing method according to the present invention is a paste in which a coating liquid contains phosphor powder that emits light in any one of red, green, and blue, and plasma is produced using any of the above coating methods. The method comprises manufacturing a display. By using any of the above coating methods, it is possible to perform uniform and stable coating with a discharge amount, and to manufacture an excellent quality plasma display with high stability and high productivity.
[0044]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
In FIG. 4, the
[0045]
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to another embodiment of the present invention. In this aspect, a nozzle is formed by joining a
[0046]
6 and 7 are schematic longitudinal sectional views of a nozzle according to still another embodiment of the present invention. In this embodiment, at least a region of the
[0047]
As shown in FIG. 8, when the diameter of the
[0048]
As the shape of the
[0049]
As a processing method of the
[0050]
The
[0051]
As described above, the hole diameter of the discharge holes 83 is set in the range of 50 to 500 μm. The hole diameters of these discharge holes 83 are measured, and the holes whose variation exceeds ± 5% with respect to the target value (or average value) are as follows. Adjustment processing is performed. For discharge holes with a hole diameter of less than -5%, it is possible to adjust easily by increasing the hole diameter, but for holes exceeding + 5%, it is difficult to reduce the hole diameter. Therefore, the maximum value of the actually measured value or a relatively large value may be adopted as the reference value of the hole diameter, and adjustment processing by increasing the hole diameter may be possible.
[0052]
Further, in the adjustment to make the pressure loss of each
[0053]
FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to still another embodiment of the present invention. A pipe 89 having a fixed hole diameter and length is joined to the discharge hole. As a result, the variation in pressure loss can be suppressed by cutting the tip of the pipe 89 and adjusting the length of the pipe (the length L of the discharge hole).
[0054]
In the present invention, as described above, if the nozzle further has the diameter and length of the adjacent discharge holes, or the diameter and length of the discharge holes located at both ends, respectively, d1, L1, d2, and L2, d1 , D2, L1, and L2 are 0.9 ≦ (d1 / d2) 4 (L2 / L1) ≦ 1.1 (3)
It is preferable to satisfy the above-mentioned conditions, whereby uneven application and uneven brightness can be further reduced.
[0055]
Next, FIG. 1 is an overall perspective view of a coating apparatus according to one embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view around the table 6 and the
[0056]
First, the overall configuration of the coating liquid coating apparatus will be described. FIG. 1 shows an example of a coating apparatus applied to manufacture of a plasma display panel according to the present invention. This coating apparatus includes a
[0057]
A
[0058]
As shown in FIG. 1, above the table 6, a
[0059]
Further, the elevating
[0060]
With these configurations, the
[0061]
The
[0062]
A
[0063]
Further, referring to FIG. 1, an inverted L-shaped
[0064]
Further, a
[0065]
As shown in FIG. 2, the
[0066]
Specific examples of the
[0067]
The
[0068]
Further, the
[0069]
Next, a coating method using this coating apparatus will be described.
First, when the origin of each operating unit in the coating apparatus is returned, the table 6 and the
[0070]
Next, the lift pins are lowered to place the base material 4 on the upper surface of the table 6, and after the positioning on the table 6 is performed by an alignment device (not shown), the
[0071]
Next, the table 6 moves until the partition wall (the top of the convex portion) of the base material 4 comes under the camera 72 and the
[0072]
During this time, the
[0073]
Next, the operation of the table 6 is started toward the
[0074]
Further, a
[0075]
The application is performed until the application end position of the base material 4 comes to a position immediately below the opening of the
[0076]
Even if the application end position is passed, the table 6 continues to operate and stops when it reaches the end position. If the part to be applied still remains at this time, the nozzle is moved in the Y-axis direction by the application width (nozzle pitch × number of holes) to the start position for the next application, and then the table 6 is moved in the opposite direction. The application is performed in the same procedure except that it is moved. If the application is performed in the same movement direction of the table 6 as the first time, the
[0077]
When the coating process is completed, the table 6 is moved to a place where the base material 4 is transferred by the unloader and stopped. After the suction of the base material 4 is released and the atmosphere is released, the lift pins are raised to remove the base material 4. Pull away from the surface of the table 6 and lift.
[0078]
At this time, the lower surface of the base material 4 is held by an unloader (not shown), and the base material 4 is conveyed to the next step. When the base material 4 is delivered to the unloader, the table 6 lowers the lift pins and returns to the origin position.
[0079]
At this time, the discharge
[0080]
In the overall configuration of the above-described coating liquid coating apparatus, the
[0081]
Further, the detection means for detecting the relative position of the opening of the coating liquid ejection device with respect to the recess may be constituted by an image processing apparatus using a camera that separately detects the recess of the substrate and the hole of the nozzle.
[0082]
Furthermore, in the above-described embodiment, the application example in which the substrate moves in the X-axis direction and the nozzle moves in the Y-axis and Z-axis directions has been described. However, the
[0083]
For example, in the above-described embodiment, the application is performed by moving the table and moving the unevenness in the pitch direction by moving the nozzle. However, the application is performed by moving the nozzle and moving the unevenness in the pitch direction of the table. You may do it on the move.
[0084]
Furthermore, as a base material in this invention, what kind of thing may be sufficient if it is a sheet-like thing, such as an iron plate and an aluminum plate other than a glass plate. In addition, the case of applying one kind of coating liquid has been described in detail, but the present invention can also be applied to the case of simultaneously applying phosphors of three colors such as red, blue and green.
[0085]
【Example】
Example 1
A plate having a thickness of 0.5 mm was provided with 50 through holes having a diameter of 100 μm processed at a pitch of 0.5 mm. Before the laser welding to the manifold part, all the hole diameters were measured and varied in the range of φ94 to 110 μm.
[0086]
The maximum value of the hole diameter was taken as the reference value d 0 (= 110 μm), and the plate thickness was taken as the reference value L 0 (= 0.5 mm). Calculate the L for each hole according to the above equation (1), and for the place where it is necessary to make it smaller than the plate thickness, cut the plate surface over the width of 5 mm on the manifold side as shown in FIG. And adjusted to a predetermined L.
[0087]
The processed plate was laser welded to the manifold section to create a nozzle, and a 5 poise coating liquid was actually discharged to measure the discharge amount distribution. As a result, the variation in the discharge amount could be reduced from 47% to ± 5% or less.
[0088]
Example 2
16 types of nozzles that fix 30 pipes with an inner diameter of φ160μm and a length of 10mm to the manifold section at 1mm pitch. Before fixing the pipe to the manifold section, measure the diameter d and length L. did.
[0089]
The reference values were a diameter d 0 = φ150 μm and a length L 0 = 5 mm, and only those satisfying the formula (1) were selected and incorporated into the manifold portion to be fixed.
[0090]
As a result, when the pipe was not selected, the discharge amount variation of ± 15% was selected and incorporated as described above, so that the discharge amount variation could be reduced to ± 5% or less.
[0091]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the apparatus and method for applying a coating liquid to the nozzle and the uneven substrate of the present invention, variation in the discharge amount of the coating liquid discharged from the plurality of discharge holes is reduced. In addition to improving the quality, it is possible to apply stably and uniformly over a long period of time.
[0092]
According to the apparatus and method for manufacturing a plasma display of the present invention, since the apparatus and method for applying a coating liquid to the uneven substrate are used, a high-quality plasma display panel can be manufactured with high productivity. It becomes possible.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall perspective view of a coating liquid coating apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration around a table and nozzles in the apparatus of FIG. 1;
FIG. 3 is an enlarged plan view of a nozzle in the apparatus of FIG. 1 as viewed from below.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a nozzle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to another embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a schematic longitudinal sectional view of a main part of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a schematic longitudinal sectional view of a nozzle according to still another embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
2 Base 4
Claims (10)
(1)前記ノズルは前記吐出孔を有する部材とマニホールド部を有する部材を有し、
(2)前記吐出孔を有する部材の少なくとも吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体であり、
(3)前記吐出孔の直径は50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下であり、
(4)前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下であり、
(5)前記吐出孔を有する部材と前記マニホールド部を有する部材とが接着剤、または、ボルト締結で接合された構成である、
ことを特徴とする凹凸基材への塗液の塗布装置。 A table for fixing a substrate having irregularities formed on the surface at a constant pitch, a nozzle having a plurality of ejection holes facing the irregularities of the substrate, a supply means for supplying a coating liquid to the nozzle, and a table And a coating device for applying a coating liquid to a concavo-convex substrate comprising a moving means for relatively moving the nozzle three-dimensionally ,
(1) The nozzle includes a member having the discharge hole and a member having a manifold portion.
(2) At least the region where the discharge hole of the member having the discharge hole is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less,
(3) The diameter of the discharge hole is 50 to 500 μm, and the variation in the diameter of each hole is ± 5% or less,
(4) When the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is equal to or less than d / 2, and the variation in the radius of the entire circumference of the outlet edge is ± d / 20 or less,
(5) The member having the discharge hole and the member having the manifold portion are joined by an adhesive or bolt fastening.
An apparatus for applying a coating liquid to a concavo-convex substrate.
0.7(d00.7 (d0 4Four /L0)≦d/ L0) ≦ d 4Four /L≦1.3(d0/L≦1.3 (d0 4Four /L0)/ L0)
を満たし、前記ノズルの隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さをそれぞれ、d1、L1、d2、L2とすると、d1、d2、L1、L2がIf the diameters and lengths of the adjacent discharge holes of the nozzle or the diameters and lengths of the discharge holes located at both ends are d1, L1, d2, and L2, respectively, d1, d2, L1, and L2 are
0.9≦(d1/d2)0.9 ≦ (d1 / d2) 4Four (L2/L1)≦1.1(L2 / L1) ≦ 1.1
を満たすことを特徴とする請求項1または2に記載の凹凸基材への塗液の塗布装The coating device for applying the coating liquid to the concavo-convex substrate according to claim 1 or 2, wherein 置。Place.
0.95(d0 4 /L0)≦d 4 /L≦1.05(d0 4 /L0)
を満たすことを特徴とする、請求項3に記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。 The diameter d and length L of each discharge hole is
0.95 (d0 4 / L0) ≦ d 4 /L≦1.05(d0 4 / L0)
The coating apparatus for applying a coating liquid to the concavo-convex base material according to claim 3, wherein:
(1)前記ノズルに、前記吐出孔を有する部材とマニホールド部を有する部材を有し、(1) The nozzle includes a member having the discharge hole and a member having a manifold portion.
(2)前記吐出孔を有する部材の少なくとも吐出孔が開口している領域は平行度0.1mm以下の板状体であり、(2) A region where at least the discharge hole of the member having the discharge hole is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less,
(3)前記吐出孔の直径は50〜500μmであり、各孔の直径のばらつきが±5%以下であり、(3) The diameter of the discharge hole is 50 to 500 μm, and the variation in the diameter of each hole is ± 5% or less,
(4)前記吐出孔の直径をdとすると、吐出孔の開口軸を含む断面形状の出口部縁の半径はd/2以下であり、かつ、前記出口部縁の全周における半径のばらつきは±d/20以下であり、(4) If the diameter of the discharge hole is d, the radius of the outlet edge of the cross-sectional shape including the opening axis of the discharge hole is equal to or less than d / 2, and the variation in the radius of the entire periphery of the outlet hole is ± d / 20 or less,
(5)前記吐出孔を有する部材と前記マニホールド部を有する部材とが接着剤、または、ボルト締結で接合された構成である、(5) The member having the discharge hole and the member having the manifold portion are joined by an adhesive or bolt fastening.
ものを用いて塗布することを特徴とする、凹凸基材への塗液の塗布方法。A method for applying a coating liquid onto a concavo-convex substrate, characterized in that the coating liquid is applied using an object.
0.7(d00.7 (d0 4Four /L0)≦d/ L0) ≦ d 4Four /L≦1.3(d0/L≦1.3 (d0 4Four /L0)/ L0)
を満たし、隣接する吐出孔の直径と長さ、あるいは、両端に位置する吐出孔の直径と長さをそれぞれ、d1、L1、d2、L2とすると、d1、d2、L1、L2がIf the diameters and lengths of the adjacent discharge holes or the discharge holes located at both ends are d1, L1, d2, and L2, respectively, d1, d2, L1, and L2 are
0.9≦(d1/d2)0.9 ≦ (d1 / d2) 4Four (L2/L1)≦1.1(L2 / L1) ≦ 1.1
を満たすものを用いて塗布することを特徴とする、請求項6または7に記載の凹凸基材への塗液の塗布方法。It applies using what satisfy | fills, The coating method of the coating liquid to the uneven | corrugated base material of Claim 6 or 7 characterized by the above-mentioned.
0.95(d00.95 (d0 4Four /L0)≦d/ L0) ≦ d 4Four /L≦1.05(d0/L≦1.05 (d0 4Four /L0)/ L0)
を満たすノズルを用いて塗布することを特徴とする、請求項8に記載の凹凸基材への塗液の塗布方法。It applies using the nozzle which satisfy | fills, The coating method of the coating liquid to the uneven | corrugated base material of Claim 8 characterized by the above-mentioned.
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- 1998-07-31 JP JP21694298A patent/JP3728109B2/en not_active Expired - Lifetime
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