JP4888007B2 - Nozzle, coating apparatus, coating method, and flat panel display manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、本発明は、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと略す)に代表されるディスプレイパネルを構成するディスプレイ用部材、液晶表示装置用カラーフィルター(LCM)、光学フィルター、プリント基板、半導体等の高粘度塗液を塗布するような分野に使用されるものであり、例えばPDP製造工程における、ガラス基板などの塗布対象物の表面に非接触で塗液を吐出してパターン状の塗布を行うためのノズル、塗布装置、塗布方法およびプラズマディスプレイ用部材の製造方法に関するものである。 The present invention relates to a display member, a color filter (LCM) for a liquid crystal display device, an optical filter, a printed circuit board, a semiconductor, etc. constituting a display panel represented by a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP). It is used in the field of applying high-viscosity coating liquids. For example, in a PDP manufacturing process, a coating liquid is discharged in a non-contact manner on the surface of an object to be coated such as a glass substrate, and a pattern-like coating is performed. The present invention relates to a nozzle, a coating apparatus, a coating method, and a method for manufacturing a plasma display member.
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のがフラットパネルディスプレイであり、その代表的な一つが、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パネルである。これは、前面板と背面板の間に形成された放電空間内で放電を生じさせ、この放電によりキセノンガスから生じる波長147nmを中心とする紫外線によって蛍光体層中の蛍光体を励起、発光することによって表示が可能となる。赤(R)、緑(G)、青(B)に発光する蛍光体を塗り分けた放電セルを駆動回路によって発光させることにより、フルカラー表示に対応できる。 In recent years, displays have become increasingly diversified in their methods. At present, flat panel displays are attracting attention, and one of the typical examples is a plasma display panel that is larger, thinner and lighter than a conventional cathode ray tube. This is because a discharge is generated in a discharge space formed between the front plate and the back plate, and the phosphor in the phosphor layer is excited and emitted by ultraviolet rays centered on a wavelength of 147 nm generated from the xenon gas by this discharge. Display is possible. Full-color display can be supported by causing the drive circuit to emit light by separately emitting discharge cells in which phosphors emitting red (R) , green (G), and blue (B) are separately applied.
このうち、最近活発に開発が進められている交流(AC)型プラズマディスプレイは、表示電極/誘電体層/保護層を形成した前面ガラス板と、アドレス電極/誘電体層/隔壁層/蛍光体層を形成した背面ガラス板を貼り合わせ、ストライプ状の隔壁で仕切られた放電空間内にHe−Xe、または、Ne−Xeの混合ガスを封入した構造を有している。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が、背面板に形成されたストライプ状の隔壁により形成された凹部に充填されてなる。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、蛍光体ペーストを一定のパターン状に塗り分ける技術が重要となる。 Of these, the alternating current (AC) plasma display, which has been actively developed recently, includes a front glass plate on which display electrodes / dielectric layers / protective layers are formed, and address electrodes / dielectric layers / partition layers / phosphors. The back glass plate in which the layers are formed is bonded, and a He—Xe or Ne—Xe mixed gas is sealed in a discharge space partitioned by striped barrier ribs. Each of the R, G, and B phosphor layers is formed by filling a phosphor paste mainly composed of powdered phosphor particles into recesses formed by striped barrier ribs formed on the back plate. In order to manufacture a product having such a structure with high productivity and high quality, a technique of coating the phosphor paste in a certain pattern is important.
蛍光体ペーストを一定のパターン状に塗り分ける技術として、たとえば特許文献1に記載されているように、内部に塗液を貯める塗液溜め部を形成するマニホールド部材と、複数の吐出孔を有する板状体の部材とが接合された構成のノズルで塗布する方法が開示されている。 As a technique for coating the phosphor paste in a certain pattern, for example, as described in Patent Document 1, a manifold member that forms a coating liquid reservoir for storing a coating liquid therein and a plate having a plurality of discharge holes There is disclosed a method of applying with a nozzle having a configuration in which a member of a shape is joined.
該ノズルは、前記マニホールド部材を有する部材と、吐出孔を有する板状体の部材がそれぞれ別部材で構成されているので、例えば塗液の吐出により吐出孔が摩耗した場合や、誤って吐出孔に傷を付けた場合でも、該板状体の部材を交換するだけで済み、コストの面で有利である。 In the nozzle, since the member having the manifold member and the plate-like member having the discharge hole are formed as separate members, for example, when the discharge hole is worn due to the discharge of the coating liquid, Even if the plate is damaged, it is only necessary to replace the plate member, which is advantageous in terms of cost.
近年、プラズマディスプレイパネルは、更なる高精細化とコストダウンが求められている。そのため、その高精細化に対応するために前記ノズルの吐出孔の小径化、高精度化や製作コストダウンなど様々な検討が行われている。 In recent years, plasma display panels are required to have higher definition and cost reduction. Therefore, in order to cope with the higher definition, various studies have been made such as reducing the diameter of the discharge hole of the nozzle, increasing the accuracy, and reducing the manufacturing cost.
ここで、プラズマディスプレイパネルの更なる高精細化とは、隔壁により形成された凹凸部の間隔がより狭くなることを意味する。そのため、前記凹凸部に対応して設けられたノズルの吐出孔の孔径を小さくする必要がある。吐出孔から塗液を吐出するために、塗液に例えば加圧空気による圧力を作用させて吐出させるわけであるが、孔径が小さくなることでその部分の圧力損失が大きくなり、吐出のための圧力もそれ相応に大きくする必要がある。それにより塗液を吐出する際にノズル内部にかかる圧力が高くなる。 Here, the further high definition of the plasma display panel means that the interval between the concave and convex portions formed by the partition walls becomes narrower. Therefore, it is necessary to reduce the diameter of the discharge hole of the nozzle provided corresponding to the uneven portion. In order to discharge the coating liquid from the discharge hole, for example, pressure is applied to the coating liquid by using pressurized air, but the pressure loss in the portion increases due to the decrease in the hole diameter. The pressure needs to be increased accordingly. Thereby, the pressure applied to the inside of the nozzle is increased when the coating liquid is discharged.
また、プラズマディスプレイパネルのコストダウンのためには、単位時間あたりの生産枚数をより増す、つまり、タクトタイムを短くする必要がある。そこで、塗布速度を速くするわけであるが、そのためには単位時間あたりに吐出孔から吐出する塗液の量を多くする必要がある。この場合も吐出のための圧力をそれ相応に大きくする必要があり、これにより吐出する際にノズル内部にかかる圧力が高くなる。 Further, in order to reduce the cost of the plasma display panel, it is necessary to increase the number of production per unit time, that is, to shorten the tact time. Therefore, the coating speed is increased. For this purpose, it is necessary to increase the amount of the coating liquid ejected from the ejection holes per unit time. In this case as well, it is necessary to increase the pressure for ejection accordingly, and this increases the pressure applied to the inside of the nozzle during ejection.
以上より、高精細化やコストダウンの要求に応えようとした場合、吐出する際にノズル内部にかかる圧力が高くなるため、マニホールドを有する部材と、吐出孔を有する板状体の部材との接合面の接合力が持ちこたえられず剥離してノズルが破損するという問題があった。 As described above, when the demand for higher definition and cost reduction is met, the pressure applied to the inside of the nozzle during discharge increases, so the member having the manifold and the plate-like member having the discharge hole are joined. There was a problem in that the bonding force of the surfaces could not be maintained and the nozzles were damaged due to peeling.
また、充分な接合力を出すために、マニホールド部材と板状体部材の幅を大きくして接合面積を大きくすることも考えられる。しかし、塗布時にはノズルの吐出孔と背面板を対面させ、かつ、数百ミクロン程度に近接させて塗布するために、ノズルに僅かな傾きが生じた場合でも、ノズルと背面板が衝突する可能性があるため、単純にマニホールド部材と板状体部材の幅を大きくして接合面積を大きくすることは困難であった。
そこで本発明は、かかる従来技術の欠点を改良し、高精度で製作コストが低いながらも、より接合力の高いノズル、塗液の塗布装置および塗布方法ならびにフラットパネルディスプレイの製造方法を提供することをその目的とする。 Accordingly, the present invention provides a nozzle, a coating liquid coating apparatus and a coating method, and a flat panel display manufacturing method , which improve the drawbacks of the conventional technology and have high accuracy and low manufacturing cost, but have higher bonding strength. Is the purpose.
上記課題を解決するための本発明は、次の(1)〜(8)を特徴とするものである。
(1)吐出孔から塗液を吐出して基材に塗布するノズルであって、内部に塗液を貯める塗液溜め部を形成するマニホールド部材および複数の吐出孔がノズル長手方向に略一直線状に配置された板状の吐出孔形成部材からなり、該マニホールド部材と該吐出孔形成部材が接合面を介して接合されており、該接合面が曲面または2以上の平面により構成される面であることを特徴とするノズル。
(2)前記接合面が円柱面の一部または楕円柱面の一部である上記(1)に記載のノズル。
(3)前記接合面が複数の平面で構成されてなる上記(1)に記載のノズル。
(4)前記吐出孔形成部材として複数の吐出孔が略一直線状に配置された略平面状の板状材を用い、前記マニホールド部材の接合面に固定することによって接合してなる上記(1)〜(3)のいずれかに記載のノズル。
(5)前記板状材が平行度0.1mm以下の板状体である上記(4)に記載のノズル。
(6)基材を固定するテーブル、該基材の凹凸部に対面して設けられ、該凹凸基材の凹部に所定量の塗液を吐出するノズル、および該テーブルと該ノズルを3次元的に相対移動させる移動手段とを備えた塗布装置であって、該ノズルが上記(1)〜(5)のいずれかに記載のノズルであることを特徴とする塗布装置。
(7)基材と、該基材表面に対面して設けられた複数の吐出孔を有するノズルとを相対的に移動させ、同時に該吐出孔から塗液を吐出し、該基材表面に塗液を塗布する塗布方法であって、該ノズルが上記(1)〜(5)のいずれかに記載のノズルであることを特徴とする塗布方法。
(8)基板にノズルを用いてペーストを塗布する工程を含むフラットパネルディスプレイの製造方法であって、該ノズルが上記(1)〜(5)のいずれかに記載のノズルを用いて塗布を行うことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。
The present invention for solving the above-described problems is characterized by the following (1) to (8).
(1) A nozzle that discharges a coating liquid from a discharge hole and applies it to a substrate, and a manifold member that forms a coating liquid reservoir for storing the coating liquid and a plurality of discharge holes are substantially straight in the longitudinal direction of the nozzle The manifold member and the discharge hole forming member are joined via a joint surface, and the joint surface is a curved surface or a surface constituted by two or more planes. A nozzle characterized by being.
(2) The nozzle according to (1), wherein the joint surface is a part of a cylindrical surface or a part of an elliptic cylinder surface.
(3) The nozzle according to (1), wherein the joint surface is configured by a plurality of planes.
(4) The substantially flat plate-like material in which a plurality of discharge holes are arranged in a substantially straight line as the discharge hole forming member, and joined by being fixed to the joint surface of the manifold member (1) The nozzle in any one of-(3).
(5) The nozzle according to (4), wherein the plate-like material is a plate-like body having a parallelism of 0.1 mm or less.
(6) A table for fixing the base material, a nozzle that is provided facing the concave and convex portions of the base material, and discharges a predetermined amount of coating liquid into the concave portion of the concave and convex base material, and the table and the nozzle are three-dimensionally arranged a coating apparatus provided with a moving means for relatively moving the coating device in which the nozzle is characterized by a nozzle according to any one of the above (1) to (5).
(7) The base material and a nozzle having a plurality of discharge holes provided facing the base material surface are relatively moved, and at the same time, a coating liquid is discharged from the discharge holes to apply the coating onto the base material surface. An application method for applying a liquid, wherein the nozzle is the nozzle described in any one of (1) to (5) above.
(8) A manufacturing method of a flat panel display including a step of applying a paste to a substrate using a nozzle, wherein the nozzle performs application using the nozzle described in any one of (1) to (5) above. A method of manufacturing a flat panel display .
本発明に係るノズルによれば、マニホールド部材と吐出孔形成部材は高い接合力を有するためノズル内部にかかる圧力が高い場合も破損しにくく、高精度な塗布が可能であり、かつ、安価に製作することができる。更に、本発明に係る塗液の塗布装置および塗布方法ならびにフラットパネルディスプレイの製造方法によれば、プラズマディスプレイパネルなどに代表されるフラットパネルディスプレイの高精細化やコストダウンを実現でき、優れた品位の製品を提供することができる。 According to the nozzle of the present invention, since the manifold member and the discharge hole forming member have a high bonding force, they are not easily damaged even when the pressure applied to the inside of the nozzle is high, can be applied with high accuracy, and are manufactured at low cost. can do. Furthermore, according to the coating liquid coating apparatus and coating method and the flat panel display manufacturing method according to the present invention, high definition and cost reduction of a flat panel display represented by a plasma display panel and the like can be realized, and excellent quality is achieved. Products can be provided.
本発明に係るノズルについて、図面を参照して説明する。 The nozzle according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図2は、本発明第1の例のノズルのノズル長手方向の縦断面図を示したものである。 FIG. 2 is a longitudinal sectional view in the nozzle longitudinal direction of the nozzle of the first example of the present invention.
ノズル9は、内部に塗液91を貯める塗液溜め部51を形成するマニホールド部材52と、複数の吐出孔56が略一直線状に配置された吐出孔形成部材93からなる。また、図2に示された実施態様においては、ノズル9は塗液溜め部51に塗液を供給するための塗液供給口54と、塗液を吐出するために加圧空気を供給する圧空供給口200を有する。
The
塗液供給口54は、塗液溜め部51に挿入された、パイプ57の先端に開口した孔からなる。塗布時は、ノズル9、特にノズル面9aと背面板を近接させて、圧空供給口200から加圧空気を供給して塗液を加圧することで吐出孔から塗液を押し出し、塗布する。
The coating
ここで、塗液を吐出するための手段は、前述の加圧空気を用いることに限定されず、例えばノズル9の内部に塗液を充満させポンプなどで押し出してもよい。
Here, the means for discharging the coating liquid is not limited to using the above-described pressurized air. For example, the
また、塗液溜め部51に塗液を供給するためには、塗液溜め部に挿入されたパイプ57を用いる以外に、塗液溜め部51の上流に一般的なダイコータのように塗液をノズルの長手方向に拡幅するマニホールドを形成して塗液溜め部51と連通させてもよい。
図3は図2のノズルの側面方向の縦断面図を記したものである。ノズル9は、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を有する。
Further, in order to supply the coating liquid to the coating
FIG. 3 is a longitudinal sectional view of the nozzle of FIG. 2 in the side surface direction. The
マニホールド部材52は塗液91を溜める塗液溜め部51を形成しており、吐出孔56が形成された板状の吐出孔形成部材93が接合面92を介して接合されている。
The
本発明において、板状の吐出孔形成部材93を用いることは、吐出孔56の径、ピッチ等の加工精度を高くする上で有効であり、また、高粘度の塗液を吐出する場合に圧力損失が必要以上に大きくなり、ノズル内部にかかる圧力が大きくなるのを防ぐとともに、吐出孔ごとの吐出量に大きな差が生じるのを防ぐ効果がある。さらに、吐出孔が摩耗した場合や、誤って傷を付けた場合に容易に交換できるという利点がある。本発明において、吐出孔形成部材93は、吐出孔が形成される部分の厚さが0.1〜3mmであることが好ましい。吐出孔の直径は50〜500μmであることが好ましい。また、複数の吐出孔は300〜1500μmのピッチで略一直線上に配置されていることが好ましい。
In the present invention, the use of the plate-like discharge
本発明のノズルは、マニホールド部材52と、吐出孔形成部材93とが接合する接合面92が曲面または2以上の平面により構成される面であることを特徴とする。ここで、曲面または2以上の平面により構成される面であるとは、単一の平面からなる面以外であることを指し、連続した曲面、曲面と平面の組み合わせまたは複数の平面からなるものを指す。図3に示した例では、接合面が円柱面の一部であるが、接合面は楕円柱面の一部でも良く、また、円柱面の一部または楕円柱面の一部と平面の組み合わせからなるような形状であっても良い。ここで、円柱面の一部または楕円柱面の一部の曲率半径は5〜200mmの範囲であることが好ましい。
The nozzle of the present invention is characterized in that the
また、円柱面の一部または楕円柱面の一部である範囲は、その中心角が10〜180°の範囲であることが好ましい。 Moreover, it is preferable that the range which is a part of cylindrical surface or a part of elliptic cylinder surface is the range whose center angle is 10 to 180 degrees.
このように、接合面92の形状を曲面または2以上の平面により構成される面とすることで、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93の接合面積を大きくすることができ、その結果接合力が増し、それぞれの部材が剥がれにくくなる。更に、ノズル面9aを下に凸となる形状にすることで、基材である基板と対面するノズル面の基板と平行な部分の幅を小さくすることが可能となり、基板に塗液を塗布する際、ノズル面を基板に容易に近接させることができ、高精度な塗布を行う上で有利である。
Thus, by making the shape of the joining surface 92 a curved surface or a surface constituted by two or more planes, the joining area between the
一方、接合面が単一の平面からなる場合、十分な接合力を得るためには図17に示すノズルのように接合面の幅を広くする必要があるが、この場合、ノズル面の基板と平行な部分の幅も広くなってしまう。このような場合に高精度な塗布を行う目的でノズル面と基板の距離を小さくすると、ノズルの長手方向を軸とした回転方向に僅かな傾きが生じた場合は、ノズル面と基板が衝突する恐れがある。そのため、それを回避するために、ノズルを取り付ける部分に、回転方向の位置調整機構を設け、傾きをなくし、基板との距離を均一に保つ必要があった。 On the other hand, when the joining surface is formed of a single plane, it is necessary to widen the joining surface as in the nozzle shown in FIG. 17 in order to obtain a sufficient joining force. The width of the parallel part is also widened. In such a case, if the distance between the nozzle surface and the substrate is reduced for the purpose of high-precision coating, the nozzle surface and the substrate collide if a slight tilt occurs in the rotation direction about the longitudinal direction of the nozzle. There is a fear. Therefore, in order to avoid this, it is necessary to provide a position adjustment mechanism in the rotation direction at the portion where the nozzle is attached, to eliminate the inclination, and to keep the distance from the substrate uniform.
本発明のノズルにおいて、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を接合する手段としては、接着剤を用いることが好ましい。具体的には、シリコーン系接着剤やエポキシ系接着剤を適用することができるが、所望の接着力を得られるものであればいかなる接着剤を用いても良い。
In the nozzle of the present invention, it is preferable to use an adhesive as means for joining the
接着剤は、極力均一に塗布できることが好ましく、接合面92に直接塗りつける方法でも良いし、スプレーにより噴き付ける方法であっても良い。
It is preferable that the adhesive can be applied as uniformly as possible. The adhesive may be applied directly to the joining
接着剤で接合することの長所は、容易に接合できること、および容易に剥がせることにある。例えば、塗液の吐出により吐出孔56が摩耗して所望の塗布品位が得られなくなったり、また、万が一吐出孔形成部材93が破損した場合でも、吐出孔形成部材93を接着剤除去剤等で剥がせば、マニホールド部材52は再度使用可能となり、コスト面で大変有利である。
また、上述のように接着剤で接合した上で、さらに複数のボルト94による締結固定を併用することも好ましい。つまり、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を接着剤により接合した後、複数のボルト94で締結固定することで、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93をより強固に接合することができる。
この時、ボルト94の個数やボルトの間隔は、吐出圧力と、接着接合力により決定することが望ましい。
図4は本発明の第2の例のノズルの側面方向の縦断面図である。また、図5は図4のノズルを下側(吐出孔側)から見た図である。
The advantage of bonding with an adhesive is that it can be easily bonded and can be easily peeled off. For example, even if the
In addition, it is also preferable to use a plurality of
At this time, it is desirable that the number of
FIG. 4 is a longitudinal sectional view in the side surface direction of the nozzle of the second example of the present invention. FIG. 5 is a view of the nozzle of FIG. 4 as viewed from the lower side (discharge hole side).
図4においては、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を接着剤により接着した後、中間部材95を介し、ボルト94で締結している。
In FIG. 4, the
中間部材95は、図5に示す通り、ノズル9の長手方向に伸びる一体物であり、複数のボルト94で固定されている。 この中間部材95は、面で吐出孔形成部材93を押さえるため、図3のような、ボルト94だけで締結する実施態様より、より強固に吐出孔形成部材93を固定することが可能となる。
As shown in FIG. 5, the
この時、中間部材95の大きさ、ボルト94の個数や間隔は、吐出圧力の大きさに応じて決定することが望ましい。
At this time, the size of the
また、ノズル9がノズル長手方向に長い場合、中間部材95は任意の長さで分割し、それを並べた方が製作が容易となるので、低コストで製作できる。
Further, when the
その他の接合手段としては、レーザー溶接で接合することも可能である。しかし、レーザー溶接の場合、溶着による接合であるため、熱が加わるために熱ひずみが問題となる場合がある。そのため、レーザーの出力が低く、熱が長時間加わることのないような溶接方法をとることで、この問題を回避することが可能となる。具体的には、YAGレーザー溶接機を用い、低出力で、かつ、溶接スポット径を極力小さくし、溶け込み深さを浅くすれば良い。 As other joining means, joining by laser welding is also possible. However, in the case of laser welding, since it is joining by welding, heat distortion may be a problem because heat is applied. Therefore, this problem can be avoided by adopting a welding method in which the laser output is low and heat is not applied for a long time. Specifically, a YAG laser welder may be used to reduce the welding spot diameter as much as possible with a low output and to reduce the penetration depth.
接着接合とレーザー溶接は併用することも可能である。接着剤で接合した後、レーザー溶接することで、より高い接合力を得ることができる。また、接着剤によりあらかじめ吐出孔形成部材93をマニホールド部材52へ固定しておくことことで、レーザー溶接の溶接作業が格段に容易となる。
Adhesive bonding and laser welding can be used in combination. After joining with an adhesive, higher welding force can be obtained by laser welding. In addition, by fixing the discharge
またこの時、接着剤として、固化後に弾性体の接着層が形成されるシリコーン系接着剤を用いた場合、該弾性体がシールの役目を果たすことから、塗液の漏れだしを防ぐことができるため好ましい。 Further, at this time, when a silicone adhesive that forms an adhesive layer of an elastic body after being solidified is used as the adhesive, the elastic body serves as a seal, thereby preventing the coating liquid from leaking out. Therefore, it is preferable.
なお、レーザー溶接は、吐出孔形成部材93の周囲全てを溶接しても良いし、任意の間隔で溶接を行うスポット溶接としても良い。
その他の接合手段として、拡散接合やビーム溶接等も挙げられるが、熱ひずみや製作精度が許容できる範囲内に収まるのであるならば、いかなる接合手段を用いても良い。
Note that the laser welding may be performed by welding the entire periphery of the discharge
Other joining means include diffusion welding and beam welding, but any joining means may be used as long as thermal strain and manufacturing accuracy fall within an allowable range.
図6およびと図7は本発明の第3、第4の例のノズルの側面方向の縦断面図である。 6 and 7 are longitudinal sectional views in the side direction of the nozzles of the third and fourth examples of the present invention.
図6のノズルにおいて、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を接合する接合面92は、3つの平面で構成される面である。
In the nozzle of FIG. 6, the
このような複数の平面で構成される面の接合面とすることでも、前述の場合と同様の効果があり、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93の接合面積を大きくすることができ、その結果接合力が増し、それぞれの部材が剥がれにくくなる。更に、ノズル面9aが下に凸状になるため、基板と対面するノズル面の塗布対象物である基板と平行な部分の幅を小さくすることが可能となり、基材に塗液を塗布する際、ノズル面を基板に容易に近接させることができる。
Even if it is a joint surface of such a plane composed of a plurality of planes, there is an effect similar to the case described above, and the joint area between the
ここで、接合面を構成する平面の数や形は特に規定するものではなく、所望の接合力が得られるのであれば、いかなる平面の数や形であっても良いが、基板と平行なノズル面とこれを挟む2つの傾斜面からなることが好ましい。ここで、基板と平行なノズル面の幅は、3〜30mmであることが好ましい。また、このとき傾斜面の角度は、例えばボルト94の頭がノズル面より下になって基材と接触しないような角度を選択する必要があり、ノズル面に対して傾斜面は5〜80°の範囲で傾斜していることが好ましい。また、接着手段は前述した場合と同様、接着剤を用いることが好ましく、熱ひずみや製作精度が許容できる範囲内に収まるのであるなら、レーザー溶接、拡散接合やビーム溶接等のいかなる接合手段を用いても良い。
Here, the number and shape of the planes constituting the bonding surface are not particularly specified, and any plane number or shape may be used as long as a desired bonding force can be obtained. It is preferable to consist of a surface and two inclined surfaces which sandwich this. Here, the width of the nozzle surface parallel to the substrate is preferably 3 to 30 mm. At this time, the angle of the inclined surface needs to be selected such that the head of the
さらに図7に示すように、マニホールド部材52と吐出孔形成部材93を接着剤により接着した後、中間部材95を介し、ボルト94で締結固定しても良い。
Further, as shown in FIG. 7, the
この中間部材95は、図4のノズルで用いたものと同様、面で吐出孔形成部材93を押さえるため、図6のような、ボルト94だけで締結する実施態様より、より強固に吐出孔形成部材93を固定することが可能となる。
図8に本発明の第5の例のノズルの側面方向の縦断面図を示す。
This
FIG. 8 is a longitudinal sectional view in the side surface direction of the nozzle of the fifth example of the present invention.
前述したように、接着剤で接合した場合、吐出孔形成部材93の交換が可能となるためコスト面で有利であるが、例えば、レーザー溶接で完全にマニホールド部材52へ接合した場合や、接着剤をうまく剥がすことができない場合でも、図8のノズルとすることによって、吐出孔形成部材93のみを交換する場合と同様のコストメリットを得ることができる。
As described above, joining with an adhesive is advantageous in terms of cost because the discharge
図8のノズルにおいて、マニホールド部材52は上部材52aと下部材52bで構成され、吐出孔形成部材93は下部材52bと接合面92を介して接合されている。接合面92は三次元形状の面であり、この例では円弧を含む線である。下部材52bと吐出孔形成部材93の接合は、例えばYAGレーザー溶接を用いて接合した後、中間部材95を介し、ボルト94を用いて吐出孔形成部材93を強固に固定すればよい。
In the nozzle of FIG. 8, the
また下部材52bと上部材52aの接触面には、塗液が漏れ出さないようにシール手段を用いることが好ましく、本実施態様ではOリング98を用いている。なお、シール手段としては、例えばゴムパッキンやメタルパッキン等を用いることができ、また他の手段として、下部材と上部材との接触面の面粗度を例えば0.4s程度に仕上げ、かつ、塗液が漏れない程度に平面度を良くしてお互いを密着させる面シールを行っても良い。
Further, it is preferable to use a sealing means on the contact surface between the
そして、これら下部材52bと上部材52aをボルト(図示しない)で締結することでノズルを構成することができる。
And a nozzle can be comprised by fastening these
このようにすることで、吐出孔形成部材93に摩耗や破損等の問題が起きた場合でも、吐出孔形成部材93が接合された下部材52bを交換するだけで済むため、コスト面で有利となる。
In this way, even if problems such as wear or damage occur in the discharge
ここで、図8のノズルの製作手順について説明する。なお、図4のノズルにおいても同様の製作手順で製作することができる。 Here, the manufacturing procedure of the nozzle of FIG. 8 will be described. Note that the nozzle of FIG. 4 can be manufactured in the same manufacturing procedure.
図9は図8のノズルの製作手順の一例を示した模式図である。また、図14は図8のノズルを下方向から見た図である。 FIG. 9 is a schematic view showing an example of a manufacturing procedure of the nozzle of FIG. FIG. 14 is a view of the nozzle of FIG. 8 as viewed from below.
吐出孔形成部材93は、下部材52bと吐出孔形成部材93の接合面と略同一の円弧にあらかじめ曲がられている。これを接着剤で下部材52bへ接合する。この時、下部材52bと吐出孔形成部材93の位置決めは図14に示した2カ所の位置決めピン96で行うことが好ましい。位置決めピン96は吐出孔形成部材93の厚さより長くしておき、接着が完了してから、もしくは、中間部材95を介してボルト94で締結し固定してから、吐出孔形成部材93より突出している部分を切除するのが好ましい。なお、位置決めピン96の位置は図14に示した位置以外にあっても良いし、数も2個に限らない。
The discharge
この時、吐出孔形成部材93は既に吐出孔56の加工が完了していることが好ましい。また、それぞれの部材または一方の部材の接合面をあらかじめ粗くしておくことで、接着剤による接合力を高くすることができる。これは、それぞれの部材の接合面をあらかじめ粗くすることで接合面の表面積を大きくでき、つまり接着剤との接触面積を大きくできるからである。
At this time, it is preferable that the discharge
以上の手順で接着剤により下部材52bと吐出孔形成部材93を接着剤を用いて接合した上で、必要に応じてYAGレーザー溶接等を用いて接合した後、中間部材95を介し、ボルト94を用いて吐出孔形成部材93を強固に固定する。
After joining the
図10は図8のノズルの製作手順の他の例を示した模式図である。 FIG. 10 is a schematic view showing another example of the manufacturing procedure of the nozzle of FIG.
吐出孔形成部材93は当初は平面であり、下部材52bへ接着剤を塗布した後、治具97を用いて吐出孔形成部材93を下部材52bへ押し付けることにより変形させた上で、接合する。この場合も、前述の場合と同様、下部材52bと吐出孔形成部材93の位置決めは位置決めピンにより行うことが好ましい。以上の手順で接着剤により下部材52bと吐出孔形成部材93を接合した上で、必要に応じてYAGレーザー溶接等を用いて接合した後、中間部材95を介し、ボルト94を用いて吐出孔形成部材93を強固に固定する。
The discharge
図11は本発明の第6の例のノズルの側面方向の縦断面図である。図8のノズルと同様、マニホールド部材52は上部材52aと下部材52bで構成され、吐出孔形成部材93は接合面92を介して下部材52bと接合されている。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view in the side surface direction of the nozzle of the sixth example of the present invention. Similar to the nozzle of FIG. 8, the
図11のノズルにおいても、下部材52bの吐出孔形成部材93との接合面92は、3つの平面で構成されてなる面である。
Also in the nozzle of FIG. 11, the
そして、下部材52bと吐出孔形成部材93の接合手段としては、例えばYAGレーザー溶接を用いて接合した後、中間部材95を介し、ボルト94を用いて吐出孔形成部材93を強固に固定すればよい。
And as a joining means of the
また下部材52bと上部材52aとの接触面には、図8のノズルと同様、塗液が漏れ出さないようにシール手段を用いることが好ましく、本実施態様ではOリングを用いている。また、他の手段として、上述した場合と同様に面シールを行っても良い。
Moreover, it is preferable to use a sealing means on the contact surface between the
そして、これら下部材52bと上部材52aをボルト(図示しない)で締結することでノズルを構成することができる。
And a nozzle can be comprised by fastening these
このようにすることで、前述と同様、吐出孔形成部材93に問題が起きた場合でも、吐出孔形成部材93が接合された下部材52bを交換するだけで済むため、コストの面で有利となる。
By doing so, as described above, even if a problem occurs in the discharge
ここで、図11のノズルの製作手順について説明する。なお、図7のノズルにおいても同様の製作手順で製作することができる。
図12は図11のノズルの製作手順の一例を示した模式図である。吐出孔形成部材93は、下部材52bと吐出孔形成部材93の接合面と略同一の形状にあらかじめ曲がられている。これを接着剤により下部材52bへ接合する。この場合も図8のノズルの製作手順で説明したように、下部材52bと吐出孔形成部材93の位置決めは、位置決めピンにより行うことが好ましい。
Here, the manufacturing procedure of the nozzle of FIG. 11 will be described. Note that the nozzle of FIG. 7 can be manufactured by the same manufacturing procedure.
FIG. 12 is a schematic view showing an example of a manufacturing procedure of the nozzle of FIG. The discharge
この時、吐出孔形成部材93は既に吐出孔56の加工が完了していることが好ましい。また、この場合もそれぞれの部材あるいは一方の部材の接合面のめ表面を粗くしておくことで接着剤による接合力を高めても良い。
At this time, it is preferable that the discharge
図13は図11のノズルの製作手順の他の例を示した模式図である。 FIG. 13 is a schematic view showing another example of the manufacturing procedure of the nozzle of FIG.
吐出孔形成部材93は当初は平面であり、下部材へ接着剤を塗布した後、治具97を用いて吐出孔形成部材93を下部材52bへ押し付けることにより変形させた上で、接合する。この場合も前述と同様、下部材52bと吐出孔形成部材93の位置決めは位置決めピンにより行うことが好ましい。
The discharge
また、吐出孔形成部材93は折り曲げるためあらかじめ折り曲がる箇所に微小なV形の溝を加工しておくことが好ましい。
In addition, since the discharge
以上の手順で接着剤により下部材52bと吐出孔形成部材93を接合した上で、必要に応じてYAGレーザー溶接等を用いて接合した後、中間部材95を介し、ボルト94を用いて吐出孔形成部材93を強固に固定する。
After joining the
なお、以上で述べてきた中で、吐出孔形成部材93は平行度0.1mm以下の板状体であることが好ましい。また、該板状体の厚みは0.2から3mmの範囲であることが好ましく、吐出孔56の孔長と板状体の厚みが同等であることがより好ましい。そうすることで、板状体の厚みを精度良く加工すれば、吐出孔56の孔長も高精度に加工することができる。
In the above description, the discharge
また、塗液の吐出に最も重要な部分である吐出孔56を比較的安価な板状体に対して加工することから、ノズル自体の大幅な製作コストダウンを実現できる。また、単なる板状体への加工であるので、加工作業が容易となり高精度な吐出孔の形成ができる。
Further, since the
以上の内容はいかなる組み合わせで適用することも可能であり、必要な接合力や塗液の特性等に応じて使い分けることが望ましい。 The above contents can be applied in any combination, and it is desirable to use them properly according to the required bonding strength, coating liquid characteristics, and the like.
次に、本発明に係る塗液の塗布装置、特にプラズマディスプレイパネル用部材への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。 Next, an example of the overall configuration of a coating liquid coating apparatus according to the present invention, particularly a coating liquid coating apparatus for a plasma display panel member, will be described.
図1は、本発明の一実施態様に係る塗液の塗布装置の概略斜視図である。図1において、塗布される基材である基板1はテーブル2の上に載置され、テーブル2に設けた吸着装置(図示略)により吸着して固定される。なお、プラズマディスプレイ用部材を製造する場合、基板1にはストライプ状の隔壁が設けらている。基板1は塗布領域3を有する。テーブル2は、その中心を軸として、回転を可能とするθ軸部材(図示しない)により支持されている。このθ軸部材はY軸搬送部4に搭載され、Y軸搬送部4はX軸搬送部5上に設けられたリニアガイド4a、4bに沿って機台6のY軸方向に移動する。X軸搬送部5は、機台6上に設けられたリニアガイド5a、5bに沿って機台6のX軸方向に移動する。このX、Y軸搬送部は直交するように調整されている。X軸搬送部5は基板1に塗液を塗布するための相対移動手段であって、塗布動作においてはテーブル2をX軸方向に移動させる。
FIG. 1 is a schematic perspective view of a coating liquid coating apparatus according to an embodiment of the present invention. In FIG. 1, a substrate 1 that is a base material to be coated is placed on a table 2, and is sucked and fixed by a suction device (not shown) provided on the table 2. When manufacturing a member for plasma display, the substrate 1 is provided with striped partition walls. The substrate 1 has a
機台6の中央部上方には、X軸搬送部5によって移動されるテーブル2が通過するように門型の支持台7が、X軸と直交する形で設けられている。支持台7の奥側(以下、下流側と称する。)側面の両サイドには、テーブル2の面に対して垂直方向に移動するZ軸搬送部8a、8bが設けられ、Z軸搬送部8a、8bには塗液を吐出するノズル9が、機台6のY軸方向中央を基準にして取り付けられる。ノズル9は着脱式で、Z軸搬送部8a、8bに取り付けたときに、テーブル2のX軸移動方向に直交して、Z軸搬送部8a、8bに設けたチャック(図示略)により固定される。
A gate-shaped
本発明の塗布装置は、上述したようにマニホールド部と吐出孔形成部材が曲面または2以上の平面により構成される面からなる接合面を介して接合されているノズルを有することを特徴とする。このようなノズルを有することによって、破損などの問題が発生しにくく、安価な塗布装置とすることができ、これを用いることによって高精細なプラズマディスプレイ用部材を高精度に、安価に製造することができる。 As described above, the coating apparatus of the present invention is characterized in that it has a nozzle in which the manifold portion and the discharge hole forming member are joined via a joining surface comprising a curved surface or a surface constituted by two or more planes. By having such a nozzle, problems such as breakage are unlikely to occur, and an inexpensive coating apparatus can be obtained. By using this nozzle, a high-definition plasma display member can be manufactured with high accuracy and at low cost. Can do.
次に、ノズル9のその他の特徴について図2を用いて説明する。ノズル9は、塗布する塗布領域3のサイズに合わせて選択され、その塗布領域3に形成された所定の全ての溝に対して1回の塗布動作で塗布を完了するための吐出孔56が略一直線状に配列して設けられている。例えば、塗布する基板がプラズマディスプレイの背面板の場合は、R、G、B何れか1色の蛍光体粉末を含んだ塗液を塗布する。従って、ノズル9には、その塗布する溝に対応した数、ピッチで吐出孔56が設けられる。
Next, other features of the
またノズル9は、吐出孔56の数を減らして、複数回の塗布動作で基板1枚への塗布を完了するものであってもよい。つまり、短尺型のノズルであったり、吐出孔56のピッチを拡げたものであってもよい。
Further, the
ノズル9は内部に塗液を溜める塗液溜め部51を有し、塗液を供給するための配管が接続され、この配管の反対側先端部には塗液の供給をコントロールする開閉バルブ10を介して塗液タンク12が接続される。塗液タンク12には所定圧力の気体圧力源13が配管を介して接続されている。また、ノズル9には、吐出孔56から塗液を吐出させるための気体圧力を供給する配管が接続され、この配管の反対側先端部は気体圧力の切替バルブ11を介して、一方は所望圧力の気体圧力源13に接続され、他方は大気に開放されている。
The
吐出孔56から塗液を吐出させる時は、切替バルブ11を開き、ノズル内部を加圧することで塗液を吐出孔から押し出す。この時、ノズル9は例えば図3に示すものを用いることで、加圧により大きな力が作用しても、吐出孔形成部材93の剥がれを防ぐことができる。
When discharging the coating liquid from the
ノズル9への塗液供給は、切替バルブ11を大気開放にした状態で開閉バルブ10を開くことにより行われる。このとき塗液は、例えば液面高さを検出する液面センサ58を設けておき、塗液溜め部51の上部に空間を残す形で所定量が蓄えられる。このような液面センサ58は、液面を検知できるものであれば特に限定されるものではないが、塗液に対し、非接触のものであるのが好ましい。これにより塗液の汚染を防ぐことができる。
The coating liquid is supplied to the
塗液の吐出は切替バルブ11を気体圧力源13に切り換えて、この空間に気体圧力を供給することにより行われる。
The coating liquid is discharged by switching the switching
基板への塗布工程は、ノズル9の塗液溜め部51に塗液を供給する工程と、塗布領域に塗液を塗布する工程を有し、それらを交互に繰り返す。塗布領域に塗液を塗布する工程では、一回の工程で、塗液溜め部51内の塗液のうち一部(所定量)を使って塗布領域3に塗布する。これにより、塗液溜め部51内の液面高さ(吐出孔から液面までの距離)は一定高さ下降するため、次の塗液供給工程で塗液を所定量供給(補給)し、液面を所定の高さ(塗液量)にする。
The application process to the substrate includes a process of supplying the coating liquid to the
支持台7の手前側(以下、上流側と称する。)側面には、基板1の塗布領域3の位置を計測する第1の位置センサとしてカメラ17、19が取り付けられ、かつ、塗布領域3の基準溝の位置を計測する第2の位置センサとしてカメラ18が取り付けられている。また、これらの計測手段は複数のカメラを有していてもよい。これらのカメラは、各々XおよびZ軸方向の微調整機構を介して、支持台7のY軸方向に独立して移動可能なY1搬送部14、Y3搬送部16、Y2搬送部15に取り付けられている。このY1、Y3搬送部はリニアガイド7a、7bによって、Y軸方向に移動した場合においてもテーブル面からの高さが一定になるよう調整されている。
制御部22はマイクロコンピュータやRAM、ハードディスクなどにて構成される。制御部22は、移動制御部24を有し、移動制御部24は移動駆動部25を介して塗布機の動作を制御し、基板1とノズル9とを、X方向に相対移動させる。また制御部22は、供給制御部23を有し、ノズル9への塗液の供給、ノズル9からの塗液の吐出を制御するとともに、塗布条件を入力表示するタッチパネル部を有している。また、通常、各カメラはモニタテレビに接続され視野の画像を表示できるように構成される。
The
図15は、基板1を上から見た一例を示す図である。基板1にはX方向(塗布方向)に塗布領域3がある。塗布領域3には、塗布領域長手方向に直交して、図示しない直線状のリブが全面に渡り所定間隔で形成され、リブの間に溝を構成している。さらに、リブ間に溝を分断するための横リブを形成したものもある。塗布領域3の四隅付近には、基板面に形成されたリブパターンとの位置関係を示すアライメントマークA1、A4が設けられている。このアライメントマークは、塗布領域のリブパターンを形成するときに一緒に作成される。これにより、パターンとの位置関係が精度良く形成される。
FIG. 15 is a diagram illustrating an example of the substrate 1 as viewed from above. The substrate 1 has a
アライメントマークは、A1とA3を結ぶ直線がリブのパターンと平行になるように、また、A1とA2を結ぶ直線がリブのパターンと直交するように設けられる。アライメントマークの間隔XA,YAおよび各塗液塗布溝の基準溝位置Ysは基板情報として制御部に与える。基準溝位置YsはYAのほぼ中央リブ間の溝中心であって、ノズル9の基準孔とのY軸方向の位置合わせを行う位置とし、アライメントマークA1からの距離で与える。
The alignment mark is provided so that the straight line connecting A1 and A3 is parallel to the rib pattern, and the straight line connecting A1 and A2 is orthogonal to the rib pattern. The alignment mark intervals XA and YA and the reference groove position Ys of each coating liquid application groove are given to the control unit as substrate information. The reference groove position Ys is the center of the groove between the central ribs of YA, and is a position for alignment with the reference hole of the
塗布を開始する場合は、まず、ノズル9の塗液溜め部51内に塗液を供給する。塗液の供給は前述したように図1の切替バルブ11を大気開放にした状態で開閉バルブ10を開いて、所定の量に達するまで供給する。
次に、基板搭載に移る。この動作はノズル9内への塗液供給と並行して行うことが可能で、ノズル9への塗液供給の待ち時間を少なくすることができる。
テーブル2を上流側端部に移動する。Y軸およびθ軸は中央ゼロの位置でテーブル面のほぼ中央に外部移載機により塗布する基板1を搭載し、リブがテーブルのX軸方向とほぼ平行となる状態にして吸着固定する。外部移載機は例えば多軸のロボットを用い、ロボットのアームで基板1をテーブル2上部に横持ちする。テーブル2には複数の昇降可能なピンを設け、このピンを上昇して基板を受け取り、アームを退避させてピンを下降することにより基板をテーブル面に受け取る。なお、リブとテーブル2の平行出しは、例えばテーブル2の両サイドおよび上流側に、基板1の端面をサイズに対応して押し出しする機構(以下、センタリング装置と称する。)を設けて位置寄せする方法などにより行う。
When starting application, first, the coating liquid is supplied into the
Next, it moves to substrate mounting. This operation can be performed in parallel with the supply of the coating liquid into the
The table 2 is moved to the upstream end. The substrate 1 to be coated by an external transfer machine is mounted almost at the center of the table surface at the center zero position on the Y axis and the θ axis, and the ribs are sucked and fixed in a state of being substantially parallel to the X axis direction of the table. For example, a multi-axis robot is used as the external transfer machine, and the substrate 1 is held horizontally on the table 2 by the robot arm. The table 2 is provided with a plurality of pins that can be raised and lowered. The pins are raised to receive the substrate, and the arms are retracted and the pins are lowered to receive the substrate on the table surface. Note that the ribs and the table 2 are aligned in parallel by, for example, providing a mechanism (hereinafter referred to as a centering device) that pushes the end surface of the substrate 1 in accordance with the size on both sides and the upstream side of the table 2. Perform by the method.
次に、塗布領域3に塗液を塗布する動作に入る。まず、基板位置決めを行う。テーブル2を移動させて、塗布領域3のアライメントマークA1、A2をカメラ17、19の視野に入れる。
Next, the operation of applying the coating liquid to the
次に、カメラ17の視野中心を基準にアライメントマークA1のX、Y方向のずれ量を求める。また、カメラ19の視野中心からアライメントマークA2のX、Y方向のずれ量を求める。この2つのX軸方向のずれ量とアライメントマークの間隔YAから基板の傾きと、傾きを修正したときのアライメントマークA1の移動量を求める。算出した結果に応じ、テーブルのθ軸を回転して基板の傾きを修正し、X、Y軸を移動してカメラ17の視野中心にアライメントマークA1を位置合わせする。
Next, the amount of displacement of the alignment mark A1 in the X and Y directions is obtained with reference to the center of the field of view of the
この時点で、カメラ18の視野内には塗布領域3のR(赤色)塗液塗布溝の基準溝が観測されるので、溝の中心位置を判断し、テーブル2のY軸を移動することで、ノズル9の基準孔と塗布領域3のR塗液塗布溝の基準溝中心とのY軸方向の位置を合わせる。
At this time, since the reference groove of the R (red) coating liquid application groove in the
位置決めが終わると塗液の塗布動作に移る。ノズル9の塗液溜め部内への塗液供給が完了していることを確認し(未完の場合は待つ)、テーブル2のX軸を塗布領域3の位置決め位置から下流方向に予めプログラムした速度で移動させる。X軸座標が、あらかじめ設定された塗液吐出位置になったらノズル9から塗液を吐出し、吐出停止位置になれば吐出を停止する。この塗液の吐出および停止は、図1に示した切替バルブ11により行う。これで塗布領域3への塗布が終了したことになる。
続いて、吐出孔56の清掃に入るために清掃装置がノズル9の下まで移動し、清掃する。
When positioning is completed, the operation moves to the coating operation of the coating liquid. Confirm that the coating liquid supply into the coating liquid reservoir of the
Subsequently, in order to start cleaning the
塗布を終了すると、基板排出に移る。基板1の排出はテーブル2を下流端に移動し、吸着した基板1を解除し、ピンを上昇して移載機により取り出す。移載機は上流側の基板搬入と下流側の排出専用に各1台配置することで、基板排出中に次に塗布する基板が準備できるので、基板搬入から排出までの時間を短縮することができる。基板1を排出した時点で一連の動作が終了する。連続して基板1に塗布する場合には、上記塗液供給から開始する。 When the application is finished, the substrate is discharged. For discharging the substrate 1, the table 2 is moved to the downstream end, the adsorbed substrate 1 is released, the pins are lifted and taken out by the transfer machine. By placing one transfer machine exclusively for upstream substrate carry-in and downstream discharge, the next substrate to be coated can be prepared during substrate discharge, so the time from substrate carry-in to discharge can be shortened. it can. A series of operations ends when the substrate 1 is discharged. In the case where the coating is continuously applied to the substrate 1, the coating liquid supply is started.
次に、塗液の供給について説明する。塗液タンク12からノズル9への塗液の供給は、塗布領域3へ塗布していないとき、つまり、塗布領域3への塗布が一旦終了し、次の塗布領域3へ塗布を開始するまでの間のインターバルに行うのが好ましい。
インターバルは、主に、前述した被塗布材とノズル9の位置合わせや、被塗布材の搬入、搬出等に費やされるが、タクトタイムを考えれば、このインターバル内で、ノズル9への塗液供給を済ませるのがなお好ましい。
Next, the supply of the coating liquid will be described. The supply of the coating liquid from the
The interval is mainly used for the above-described alignment of the material to be coated and the
次に、本発明の実施の形態に従って、プラズマディスプレイパネルの背面板に塗液を塗布した場合の実施例を示す。本実施の形態の実施例においてはプラズマディスプレイパネルの背面板を例に挙げて説明するが、これに限らず、基板上にノズルを用いてペーストなどを塗布する工程があるフラットパネルディスプレイの製造方法であれば、本発明のノズルを用いることにより、以下に記載する本発明の効果が得られる。 Next, according to the embodiment of the present invention, an example in the case where the coating liquid is applied to the back plate of the plasma display panel will be described. In the embodiment of the present embodiment, the back plate of the plasma display panel will be described as an example. However, the present invention is not limited to this, and the flat panel display manufacturing method includes a step of applying paste or the like on the substrate using a nozzle. If so, the effects of the present invention described below can be obtained by using the nozzle of the present invention.
本発明に係る塗液の塗布装置として、図1に示す塗布装置を用いた。ノズルは図8に示す構成のものを用いた。そのノズルの製作は、図9に示す方法を用いた。吐出孔形成部材とマニホールド部材の接合面は半径20mmの円柱面の一部(中心角60°)とそれに繋がる平面部分からなる面とした。そして、該接合面にスプレー式シリコーン系接着剤(商品名:FC−112 RTVシリコーンスプレー、メーカ:ファインケミカルジャパン)を噴き付け、その後、治具を用いて吐出孔形成部材を下部材へ押し付けた。吐出孔形成部材の位置決めは、図5に示したように、ノズル長手方向両端部に1カ所ずつの位置決めピンで行った。その後、中間部材をトラス小ねじで締結することで吐出孔形成部材を固定した。トラス小ねじはノズル長手方向に20mmの間隔で配置した。その後、接着剤が乾燥した後、前記位置決めピンが吐出孔形成部材より突出している部分を切除した。以上の手順で製作したノズルの幅は1000mm、吐出孔数は1032孔、吐出孔ピッチを0.90mm、吐出孔径はφ0.100mm、吐出孔形成部材の厚さは0.4mmとした。マニホールド部材、吐出孔形成部材の材質は、ステンレス鋼製(SUS304)とした。 The coating apparatus shown in FIG. 1 was used as a coating apparatus for coating liquid according to the present invention. The nozzle having the configuration shown in FIG. 8 was used. The nozzle was manufactured using the method shown in FIG. The joint surface between the discharge hole forming member and the manifold member was a surface composed of a part of a cylindrical surface with a radius of 20 mm (center angle 60 °) and a flat portion connected to it. Then, a spray-type silicone adhesive (trade name: FC-112 RTV silicone spray, manufacturer: Fine Chemical Japan) was sprayed on the joint surface, and then the discharge hole forming member was pressed against the lower member using a jig. As shown in FIG. 5, the discharge hole forming member was positioned with one positioning pin at each end in the nozzle longitudinal direction. Then, the discharge hole formation member was fixed by fastening an intermediate member with a truss machine screw. The truss machine screws were arranged at intervals of 20 mm in the nozzle longitudinal direction. Then, after the adhesive was dried, the portion where the positioning pin protruded from the discharge hole forming member was cut out. The nozzle manufactured by the above procedure had a width of 1000 mm, the number of discharge holes of 1032 holes, a discharge hole pitch of 0.90 mm, a discharge hole diameter of φ0.100 mm, and a discharge hole forming member thickness of 0.4 mm. The material of the manifold member and the discharge hole forming member was made of stainless steel (SUS304).
塗液は、蛍光体粉末 赤:(Y,Gd,Eu)BO3(累積平均粒子径2.7μm、比表面積3.1m2/cm3)と有機バインダー(エチルセルロース)と有機溶媒(テルピネオール)を用い、有機成分の各成分を水に60℃で加熱しながら溶解し、その後蛍光体粉末を添加し、混練機で混練して作製した粘度50Pa・sの蛍光体ペーストを用いた。 The coating liquid is phosphor powder red: (Y, Gd, Eu) BO3 (cumulative average particle size 2.7 μm, specific surface area 3.1 m2 / cm3), an organic binder (ethylcellulose) and an organic solvent (terpineol), and organic. Each component of the component was dissolved in water while heating at 60 ° C., phosphor powder was then added, and a phosphor paste having a viscosity of 50 Pa · s prepared by kneading with a kneader was used.
塗布は、まず蛍光体ペーストを塗液タンクからノズル内へ塗液の液面が吐出孔より23mmになるまで供給する。次に、ノズルとテーブルを移動させ、ノズルと基板を位置決めし、ノズル面を基板に近接させ、ノズルと基板を相対移動させながら、圧力供給口から600kPaの圧縮空気を供給することで吐出孔からペーストを押し出し塗布する。基板一枚を塗布終了したところ液面高さは21.5mmを示していたので、23mmになるまで塗液タンクから蛍光体ペーストを供給する。 First, the phosphor paste is supplied from the coating liquid tank into the nozzle until the liquid level of the coating liquid reaches 23 mm from the discharge hole. Next, the nozzle and the table are moved, the nozzle and the substrate are positioned, the nozzle surface is brought close to the substrate, and 600 kPa of compressed air is supplied from the pressure supply port while the nozzle and the substrate are moved relative to each other from the discharge hole. Extrude and apply paste. When the application of one substrate was completed, the liquid level was 21.5 mm, so the phosphor paste was supplied from the coating liquid tank until it reached 23 mm.
なお、ノズル面を基板表面の隔壁頂部から200μmの距離まで近接させたが、ノズル面が基板に接触することは無かった。 The nozzle surface was brought close to the distance of 200 μm from the top of the partition wall on the substrate surface, but the nozzle surface did not contact the substrate.
以上の塗布動作を100回繰り返したところ、ノズル部材の剥がれや、接合面から蛍光体ペーストの漏れはなく、かつ、塗布品位も非常に優れたプラズマディスプレイ背面板を形成することができた。
<実施例2>
次に、図11に示したノズルを用いた。そのノズルの製作は、図12に示す方法を用いた。吐出孔形成部材とマニホールド部材の接合面は半径20mmの円弧状とそれに繋がる直線部分を合わせた三次元形状とした。そして、該接合面に実施例1と同様のシリコーン系接着剤をスプレーで噴き付け、その後、治具を用いて吐出孔形成部材を下部材へ押し付けた。吐出孔形成部材の位置決めは、図5に示したように、長手方向両端部に1カ所ずつの位置決めピンで行った。その後、中間部材をトラス小ねじで締結することで吐出孔形成部材を固定した。トラス小ねじは長手方向に20mmの間隔で配置した。その後、接着剤が乾燥した後、前記位置決めピンが吐出孔形成部材より突出している部分を切除した。以上の手順で製作したノズルの幅は1000mm、吐出孔数は1032孔、吐出孔ピッチを0.90mm、吐出孔径はφ0.100mmとした。
When the above coating operation was repeated 100 times, it was possible to form a plasma display back plate with no nozzle member peeling or phosphor paste leakage from the bonding surface and excellent coating quality.
<Example 2>
Next, the nozzle shown in FIG. 11 was used. The nozzle was manufactured using the method shown in FIG. The joint surface between the discharge hole forming member and the manifold member has a three-dimensional shape in which an arc shape having a radius of 20 mm and a linear portion connected thereto are combined. Then, the same silicone-based adhesive as in Example 1 was sprayed onto the joint surface, and then the discharge hole forming member was pressed against the lower member using a jig. As shown in FIG. 5, the discharge hole forming member was positioned with one positioning pin at each end in the longitudinal direction. Then, the discharge hole formation member was fixed by fastening an intermediate member with a truss machine screw. The truss machine screws were arranged at intervals of 20 mm in the longitudinal direction. Then, after the adhesive was dried, the portion where the positioning pin protruded from the discharge hole forming member was cut out. The width of the nozzle manufactured by the above procedure was 1000 mm, the number of discharge holes was 1032 holes, the discharge hole pitch was 0.90 mm, and the discharge hole diameter was φ0.100 mm.
塗布は、実施例1と同様の方法で行った。なお、ノズル面を基板表面の隔壁頂部から200μmの距離まで近接させたが、ノズル面が基板に接触することは無かった。
以上の塗布動作を100回繰り返したところ、ノズル部材の剥がれや、接合面から蛍光体ペーストの漏れはなく、かつ、塗布品位も非常に優れたプラズマディスプレイ背面板を形成することができた。
<比較例1>
図16に示した平面状の接合面を有するノズルを用いた。
これは平面の吐出孔形成部材がマニホールド部材にエポキシ系接着剤で接合されたものである。接合面の幅は10mmである。
Application was performed in the same manner as in Example 1. The nozzle surface was brought close to the distance of 200 μm from the top of the partition wall on the substrate surface, but the nozzle surface did not contact the substrate.
When the above coating operation was repeated 100 times, it was possible to form a plasma display back plate with no nozzle member peeling or phosphor paste leakage from the bonding surface and excellent coating quality.
<Comparative Example 1>
A nozzle having a flat joining surface shown in FIG. 16 was used.
This is a flat discharge hole forming member joined to a manifold member with an epoxy adhesive. The width of the joint surface is 10 mm.
実施例1と同様に塗布を行った場合、20回目の塗布動作に入り、吐出を行うためにノズル内に600kPaの圧力を付与したところ、吐出孔形成部材が剥がれ、蛍光体ペーストが基板上に飛散した。
<比較例2>
図17に示した平面状の接合面を有するノズルを用いた。平面の吐出孔形成部材がマニホールド部材にエポキシ系接着剤で接合されたものである。図18のノズルは、接合力を高めるために接合面の幅を50mmにしたものである。
When coating was performed in the same manner as in Example 1, when the pressure of 600 kPa was applied in the nozzle to perform ejection in the 20th coating operation, the ejection hole forming member peeled off, and the phosphor paste was placed on the substrate. Scattered.
<Comparative example 2>
A nozzle having a planar joining surface shown in FIG. 17 was used. A flat discharge hole forming member is bonded to the manifold member with an epoxy adhesive. The nozzle shown in FIG. 18 has a bonding surface width of 50 mm in order to increase the bonding force.
実施例1と同様に塗布を行った場合、ノズル面が基板と接触し、基板が破損してしまった。これは、ノズルの長手方向の軸に対して、僅かな傾き(θ)が生じていたためであり、クリアランスが極端に狭くなるところが発生し、基板と接触してしまったものである。 When coating was performed in the same manner as in Example 1, the nozzle surface was in contact with the substrate, and the substrate was damaged. This is because a slight inclination (θ) is generated with respect to the longitudinal axis of the nozzle, and the clearance is extremely narrow, which is in contact with the substrate.
本発明は、プラズマディスプレイ用部材の製造装置やこれに適用するノズルに限らず、液晶パネルの製造装置やその口金、または、吐出孔がスリット状の開口部である塗布ヘッドなどにも応用することができるが、その応用範囲が、これらに限られるものではない。 The present invention is not limited to a plasma display member manufacturing apparatus and a nozzle applied thereto, but is also applied to a liquid crystal panel manufacturing apparatus, a die thereof, or a coating head having a slit-like opening. However, the application range is not limited to these.
1 基板
2 テーブル
3 塗布領域
4 Y軸搬送部
4a、4b リニアガイド
5 X軸搬送部
5a、5b リニアガイド
6 機台
7 支持台
7a、7b リニアガイド
8a、8b Z軸搬送部
9 ノズル
9a ノズル面
10 開閉バルブ
11 切替バルブ
12 塗液タンク
13 気体圧力源
14 Y1搬送部
15 Y2搬送部
16 Y3搬送部
17、18、19 カメラ
22 制御部
23 供給制御部
24 移動制御部
25 移動駆動部
51 塗液溜め部
52 マニホールド部材
52a 上部材
52b 下部材
54 塗液供給口
56 吐出孔
57 パイプ
58 液面センサ
91 塗液
92 接合面
93 吐出孔形成部材
94 ボルト
95 中間部材
96 位置決めピン
97 治具
98 Oリング
200 圧空供給口
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22
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