JPH11239750A - 凹凸基材への塗液の塗布装置および方法並びにプラズマディスプレイの製造装置および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイのように一定の凹凸状
パターンが形成された凹凸基材の凹部に塗液を塗布する
に際し、塗布の均一化、開口部面の清浄化を達成する。 【解決手段】 表面にストライプ状に凹凸部が形成され
ている凹凸基材を固定するテーブルと、凹凸基材の凹凸
部と対面して複数の開口部を有する塗液吐出装置と、塗
液吐出装置に塗液を供給する塗液供給装置と、テーブル
と塗液吐出装置を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、塗液供
給装置が、内部に一旦蓄積した塗液を塗液吐出装置に定
容量間欠的に吐出供給できる間欠動作型ポンプを有する
ものであり、また、塗布装置は、塗液吐出装置の開口部
面に残存する塗液を除去する塗液除去手段を有する、凹
凸基材への塗液の塗布装置、およびその塗布方法、並び
にそれを用いたプラズマディスプレイの製造装置および
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、基材上に凹凸状の
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、凹凸基材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達成するも
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】また、特開昭５２−１３４３６８号公報、
特開昭５４−１３２５０号公報、特開昭５４−１３２５
１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、一本のノズルに
よる塗布のために時間がかかるという問題がある。

【０００７】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号
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。

【０００８】また、ノズルを用いて平坦な基板上にスト
ライプ状に隔壁を形成する技術が特開平９−９２１３４
号公報に開示されているが、基板上に既に凹凸部が形成
されており、その凹凸部の凹部に沿うように塗液を均一
に精度良く塗布していく工程には採用し難い。

【０００９】プラズマディスプレイの基材のように、微
細なストライプ状の凹凸部が形成されている凹凸基材に
おいては、精密に計量された塗布量で均一に塗布するこ
とが要求される。塗布量の均一化をはかるためには、塗
液の吐出量を均一にするとともに、塗液が吐出される開
口部面（吐出口部面）を清浄にしておく必要がある。

【００１０】すなわち、塗液を供給する手段としては、
圧送、ポンプ等があるが、圧送は塗液の粘度変化の影響
を受けるため定容量吐出するのが難しい。ポンプについ
ては、ギアポンプ等は連続吐出の場合はよいが、本発明
で対象とする、凹凸基材に繰り返し間欠的に塗工しなけ
ればならないときには、塗液の吐出開始／終了部で精度
を高くして吐出するのが困難である。これは、ギアポン
プ等では、液の逃げる隙間があるので、圧力が高くなる
と液が隙間に逃げて吐出遅れ等が生じるからである。し
たがって、凹凸基材の所定塗布領域の凹部に精度良く正
確にかつ均一に塗布するためには、どのような状態でも
一定吐出量で塗液を吐出できる塗液供給手段が望まれ
る。

【００１１】また、ノズルからのブリード（液充填時に
連続して塗液を吐出する動作）をすると、吐出口付近に
塗液がつくことがある。これをそのまま放置して塗布す
ると、その塗液が凹凸基材の凸部についたり、塗布時に
落ちて塗布厚さが厚くなる（開口部に塗液が付着してい
るとそれが塗布量に追加されたりして均一な塗布ができ
ない。）等の不都合が生じる。また、長時間放置してお
くと、それが固まって、ノズルの孔の詰まりや、塗布す
るときに基材の凸部に接触して障害となるおそれがあ
る。さらに、吐出口付近に塗液が着くことは、通常の塗
布動作によっても起こり得る。このような状態を放置す
ると、均一な塗布は難しくなる。したがって精度の良い
塗布を実現するためには、塗布前後に（とくに塗布前
に）、ノズルの吐出口付近、すなわち開口部面を清浄に
保つ必要があり、特に、繰り返し塗布が行われる凹凸基
材への塗布においては、生産性を阻害することなく簡便
で確実に開口部面の清浄化が可能となる手段が望まれ
る。

【００１２】口金の開口部面の清浄化手段として、特開
平６−３３９６５６号公報では、吸引装置によって口金
開口部面の残存塗液を吸引して除去しているが、粘度が
高く、しかも開口部面に薄く残存している塗液に対して
は、単なる吸引では除去するには力不足であり、十分な
清浄効果が得られない。

【００１３】また、特開平７−８０３８５号公報では、
溶剤で開口部を洗浄してその面を清浄化しているが、塗
液によっては、洗浄および洗浄後の乾燥に多くの時間が
必要となり、その待ち時間によって生産性が阻害される
ので、連続的な製造工程には適用し難い。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、凹凸基材の凹部に塗液を塗布するに際し、塗液吐出
装置からの塗液の吐出量を確実に一定量に保って、均一
な塗布を行うことができるようにするとともに、塗液吐
出装置の開口部面を簡便に清浄化できるようにしてブリ
ードの有無や塗布状況にかかわらず常に所望の塗布を均
一に行うことができるようにすることにある。

【００１５】

【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、表面にス
トライプ状に凹凸部が形成されている凹凸基材を固定す
るテーブルと、凹凸基材の凹凸部と対面して複数の開口
部を有する塗液吐出装置と、塗液吐出装置に塗液を供給
する塗液供給装置と、テーブルと塗液吐出装置を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、前記塗液供給装置は、内部に一
旦蓄積した塗液を塗液吐出装置に定容量間欠的に吐出供
給できる間欠動作型ポンプを有することを特徴とするも
のからなる（第１の装置）。

【００１６】上記間欠動作型ポンプは、たとえば、塗液
を蓄積するシリンダーと、蓄積された塗液を押し出すピ
ストンとを備えたもの、いわゆるシリンジ（ピストン）
型ポンプからなる。密閉型の間欠動作型ポンプとして、
ダイヤフラム型ポンプも使用できる。

【００１７】また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗
布装置は、表面にストライプ状に凹凸部が形成されてい
る凹凸基材を固定するテーブルと、凹凸基材の凹凸部と
対面して複数の開口部を有する塗液吐出装置と、塗液吐
出装置に塗液を供給する塗液供給装置と、テーブルと塗
液吐出装置を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、前記塗液吐
出装置の開口部面に残存する塗液を除去する塗液除去手
段を有することを特徴とするものからなる（第２の装
置）。

【００１８】上記塗液除去手段は、たとえば、塗液吐出
装置の開口部面に沿う形状の部材を、開口部面上で塗液
吐出装置の幅方向に移動させる拭取り装置、あるいは塗
液が湿潤する部材を塗液吐出装置の開口部面に押し当て
て移動させる構成のものである。

【００１９】本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法
は、表面にストライプ状に凹凸部が形成されている凹凸
基材と、凹凸基材の凹凸部と対面して複数の開口部を有
する塗液吐出装置とを相対的に移動させ、かつ、前記塗
液吐出装置に塗液を供給して開口部より塗液を吐出し、
凹凸基材の凹部に所定厚さ塗布する塗布方法であって、
塗液供給装置内部に一旦塗液を蓄積し、蓄積された塗液
を塗液吐出装置に定容量間欠的に吐出供給して塗布する
ことを特徴とする方法からなる（第１の方法）。

【００２０】この方法においては、塗液供給装置に、た
とえば、塗液を蓄積するシリンダーと、蓄積された塗液
を押し出すピストンとを備えた間欠動作型ポンプを用い
ることができ、その他にも、ダイヤフラム型ポンプも使
用できる。

【００２１】また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗
布方法は、表面にストライプ状に凹凸部が形成されてい
る凹凸基材と、凹凸基材の凹凸部と対面して複数の開口
部を有する塗液吐出装置とを相対的に移動させ、かつ、
前記塗液吐出装置に塗液を供給して開口部より塗液を吐
出し、凹凸基材の凹部に所定厚さ塗布する塗布方法であ
って、塗液の凹凸基材への塗布に際し、塗液吐出装置の
開口部面に残存する塗液を除去した後に塗液を塗布する
ことを特徴とする方法からなる（第２の方法）。

【００２２】この方法においては、塗液の除去を、塗液
吐出装置の開口部面に沿う形状の部材を、開口部面上で
塗液吐出装置の幅方向に移動させて拭き取ったり、塗液
が湿潤する部材を塗液吐出装置の開口部面に押し当てて
移動させることによって行うことが好ましい。

【００２３】そして、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、前述
のような塗液の塗布装置を用いたことを特徴とするもの
からなる。

【００２４】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、上述の
ような塗液の塗布方法を用いることを特徴とする方法か
らなる。

【００２５】上記第１の装置および方法においては、塗
液が一旦密閉状の塗液供給装置内に蓄積され、蓄積され
た塗液が塗液吐出装置に定容量で間欠的に供給され、塗
液吐出装置から吐出されるので、塗液吐出装置における
吐出量が均一になり、かつ、変動なく正確に所定の吐出
量で吐出される。吐出量の均一化、あるいは一定化によ
り、凹凸基材の凹部への均一な塗布が可能になる。

【００２６】また、上記第２の装置および方法において
は、塗布前後に開口部面に残存する塗液が除去されて開
口部面が清浄化され、清浄な状態で塗布が開始され、続
行されるので、塗液の垂れ落ちや、付着していた塗液が
塗布塗液中に加入されることはなく、常に塗布量が均一
となる塗布が可能である。

【００２７】このような装置および方法を用いてプラズ
マディスプレイを製造することにより、凹凸基材の凹部
への塗液の塗布を、塗布量がより高精度で均一に行うこ
とができ、優れた品質のプラズマディスプレイを安定し
て生産できる。

【００２８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の望ましい実施形態
を、図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施態
様に係る塗布装置の全体構成を示す斜視図、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、図４は図２の供
給ユニット５０およびその周辺の具体的構造を示す概略
構成図、図５および図６はノズル２０の開口部面を清掃
する拭取り装置装置２００の部分縦断面図および概略構
成図を、それぞれ示している。

【００２９】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、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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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３
０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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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２
４の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエータ２
６が取り付けられている。このリニアアクチュエータ２
６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。

【００３６】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７
４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。

【００３７】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。

【００３８】次に図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。ここで塗
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。

【００３９】これらの装置に対して供給装置コントロー
ラ５８から制御信号が出されると、供給ユニット５０
や、各々の電磁切換え弁の動作が行なわれ、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に空気、窒素等の気体で圧力を付加してもよ
い。圧力の大きさは０．０１〜１ＭＰａ、特に０．０２
〜０．５ＭＰａが好ましい。

【００４０】供給装置コントローラはさらに、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。

【００４１】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７
６、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。

【００４２】次に、図４ないし図６に示す供給ユニット
５０部の具体的構造および拭取り装置装置２００部の説
明に入る前に、まず、上記に説明したまでの構造につい
て、この塗布装置を使った塗布方法について説明してお
く。

【００４３】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５
６〜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。

【００４４】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。

【００４５】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＝Ｙ
ａ＋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が得られる。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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６
８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。

【００４９】塗布は、基材４の塗布終了位置がノズル２
０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４
１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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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５
０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。

【００５４】上記のような塗液の塗布に際し、本発明に
おいては、図４に示すような供給ユニット５０およびそ
の周辺の具体的構造、および、図５および図６に示すよ
うなノズル２０の開口部面を清掃する拭取り装置装置２
００が設けられている。

【００５５】まず、供給ユニット５０を含む塗液供給装
置について説明する。図４は、塗液供給装置部と塗液吐
出装置（ノズル）部の構造を示している。前述の供給ユ
ニット５０として、本実施態様では、具体的には、シリ
ンジ型（ピストン型）ポンプ１００が用いられる。この
シリンジ型ポンプ１００は、内部に塗液を蓄積するシリ
ンダー１１１と、蓄積された塗液を押し出すピストン１
１２と、シリンダー１１１とピストン１１２との間にシ
ール機能を与えて機密性を保つシール材１１３よりな
る。シール材１１３には通常はＯリングを用い、その材
質は塗液に対する耐薬品性から決定される。シリンダー
１１１の中には塗液４２が充填され、エアーを効率よく
排出するために、シリンダー１１１の上部１１４は先細
り形状となっている。

【００５６】ピストン１１２は図示しない駆動装置に連
結され、その制御によってピストン１１２が上下に駆動
されて塗液の吸引、吐出が行われる。シリンジ型ポンプ
１００の上流側には吸引バルブ５４、塗液供給タンク５
６が配置され、下流側には吐出バルブ４８、フィルター
１２０、ノズル２０が連なっている。ノズル２０には塗
液供給口１３０が設けられており、そこからノズル２０
のマニホールド４１内に塗液が導入され、塗液吐出孔４
４から塗液が吐出される。

【００５７】シリンジ型ポンプ１００は次のように作動
される。まず、吸引バルブ５４を開、吐出バルブ４８を
閉の状態で、ピストン１１２を図の下側に降ろす。これ
によって塗液４２がシリンダー１１１内部に吸引され一
定量充填される。このとき塗液供給タンク５６に一定圧
力を加えておくと、粘度の高い塗液でも容易に吸引でき
る。

【００５８】次に、吸引バルブ５４を閉、吐出バルブ４
８を開にして、ピストン１１２を上向きに動作させる。
これによってシリンダー１１１内部に充填されている塗
液４２はシリンダー１１１外に排出され、フィルター１
２０を通ってノズル２０に到達し、マニホールド４１を
経て吐出口４４から最終的に吐出される。

【００５９】シリンジ型ポンプ１１０は、機密性が高
く、塗液が逃げる箇所がないので、塗液の吐出を思い通
りに制御できる。すなわち、ピストン１１２の動作に対
して一対一で塗液の吐出、吸引を行うことができるの
で、ノズル２０から精度よく塗液を吐出することができ
る。特に塗布開始／終了時等の早い応答性が必要なとき
に大きな効果を発揮し、ここでの塗布厚み精度を高める
ことができる。したがって、塗布量が均一な塗布が容易
にかつ確実に行われる。

【００６０】内部に一定量の塗液を充填して、所定量吐
出する間欠動作型のポンプとしては、ほかにダイヤフラ
ム型ポンプ、チュービングポンプ等を用いることができ
る。

【００６１】次に、図１を参照して、塗液除去装置とし
ての拭取り装置２００について説明する。この拭取り装
置２００においては、拭取り部材２０１がノズル２０の
開口部面４５に接触する位置に配置されている。

【００６２】図５および図６に示すように、拭取り部材
２０１は、開口部面先端部をくるむような形状をしてい
るが、開口部面４５だけに接触する形状にしてもよい。
拭取り部材２０１はトレイ２０２に取り付けられている
ブラケット２０３に固定されており、トレイ２０２とと
もに幅方向（Ｙ軸方向）に移動する。拭取り部材２０１
が開口部面４５に接触して図６に示すように幅方向に移
動する動作によって、開口部面４５に付着している塗液
がかき落とされることになる。かき落とされた塗液は排
出口２０４からこれに接続されているチューブ２０５を
介して図示しない廃液タンクに導かれる。重力だけで廃
液タンクまで到達しないときには、真空ポンプ等の真空
源を用いて吸引するのが望ましい。なお、拭き取り部材
２０１は、トレイ２０２が図１における一番右端に到達
したときにノズル２０の開口部より右側にあり、ノズル
２０より吐出された塗液がかからない位置に配置されて
いる。また、トレイ２０２はノズル２０から吐出される
塗液をすべて回収できる大きさを有している。

【００６３】さらに、トレイ２０２は昇降部２１０に連
結されている。昇降部２１０は、ガイド２１１に沿って
図示しないエアーシリンダーによって上下方向に移動ユ
ニット２１２上を昇降するものである。昇降部２１０が
最下点にあるときは拭取り部材２０１も最下点にあり、
このときはノズル２０の開口部面４５とは一定距離離れ
て、接触しない。昇降部２１０は、拭取り部材２０１が
ノズル２０の開口部面４５に接触するところまで上昇す
るように調整を行う。

【００６４】移動ユニット２１２は、架台２１３上の図
示しないガイドに沿って、ボールねじ２１４で駆動され
て幅方向に移動する。ボールねじ２１４はサーボモータ
２１５に連結されており、サーボモータ２１５の動作制
御によって移動ユニット２１２を任意の幅方向位置に移
動させることができる。

【００６５】拭取り部材２０１の材質としてはいかなる
ものでもよいが、ノズル２０の開口部面４５を傷つけな
いように、樹脂やゴムが望ましく、その中から塗液に対
する耐薬品性を考慮して選定すればよい。

【００６６】このように構成された拭取り装置２００を
用い、拭取り部材２０１をノズル２０の開口部面４５に
接触させ、かつ、拭取り部材２０１をノズル２０の幅方
向Ｙに移動させることにより、塗布前に、開口部面４５
に付着していた塗液がきれいに拭き取られ、除去され
る。したがって、清浄な望ましい状態の開口部面４５の
状態から塗布が開始され、続行される。塗布前にブリー
ドを行う場合にも、ブリード後にこの拭き取りを行うこ
とにより、全く問題のない状態で塗布を開始することが
できる。すなわち、ブリードの有無や塗布前の状態にか
かわらず、容易に望ましい塗布開始状態に整えることが
できる。これにより、塗液の垂れ落ちや、付着していた
塗液が塗布すべき塗液に付加されて塗布量が増大すると
いった不都合の発生が回避され、塗布量が均一な塗布が
安定して行われる。

【００６７】図７および図８は、塗液除去装置である拭
取り装置の別の実施態様を示したものである。本実施態
様においては、ノズル３００は吐出先端部にパイプ３０
１を幅方向に一直線上に並べて構成したものである。そ
して、拭取り装置３１０は、前記実施態様と同様に、パ
イプ３０１の下端面に当接可能な拭取り部材３１１を有
するものに構成されている。このように開口部面が断続
的になっていても、拭取り部材３１１をパイプ３０１の
下端面に接触させて、図８に示すようにノズル３００の
幅方向に移動させれば、連続面である場合と同じよう
に、付着している塗液を掻き取って除去することができ
る。なお本実施態様では、パイプ３０１の下端面には拭
取り部材３１１のエッジ３１１ａを接触させているが、
拭取り部材３１１の面３１１ｂを接触させてもよい。

【００６８】拭取り装置２００を用いた塗布シーケンス
は次のようになる。まず、拭取り部材２０１を最下点に
おいた状態でトレイ２０２をノズル２０の真下に移動さ
せ、塗液供給装置を動作させて塗液をノズル２０から吐
出してブリードを行う。ブリードが終了したら昇降部２
１０を上昇して拭き取り部材２０１をノズル２０の開口
部面４５に接触させ、ついでサーボモータ２１５を駆動
して拭取り部材２０１をノズル幅方向（図６の左側）に
移動させ、開口部面４５に付着している塗液を拭き取っ
て除去する。ついでノズル２０を所定の位置に移動さ
せ、基材４の凹部への塗液の塗布を行う。

【００６９】以降一回の凹部への塗液の塗布が終了する
ごとに以上の拭き取り動作を行ってもよいし、数回の塗
布作業の後に拭き取り動作を行ってもよい。いかなるタ
イミングで拭き取り動作を行うかは、開口部面４５への
塗液の付着程度に依存する。

【００７０】次に図９は、液除去装置として別の実施態
様である拭い器３２０を、ノズル２０に適用したときの
断面図を示したものである。ここで拭い器３２０は、芯
ロール３２２と、これに布を数層にわたって巻き付けて
構成した液吸引層３２４からなる。芯ロール３２２と液
吸引層３２４はノズル２０の幅方向（図９の紙面に垂直
な方向）に延びて、ノズル２０の開口部面４５よりも長
くなっている。そして、図示しない駆動装置によって矢
印方向に回転することができる。

【００７１】この拭い器３２０によるノズル２０の開口
部面４５の液除去は次のようにして行われる。まず、塗
布やブリードを終えたノズル２０を、拭い器３２０の近
傍に移動させてから、開口部面４５に拭い器３２０の液
吸引層３２４を押し当てる。次いで拭い器３２０を矢印
方向に回転させて、液吸引層３２４で開口部面４５に残
存している液を拭い取る。作業が完了すれば、ノズル２
０は移動させて、塗布等の次の動作を実行させる。

【００７２】ここで拭い器３２０の液吸引層３２４は、
塗液が湿潤するものなら如何なる形態のものでもよく、
布の他、スポンジ、不織布、紙等が適用の対象として挙
げられるが、塗液に対して耐薬品性を有する材質のもの
を選定することが肝要である。

【００７３】また、芯ロール３２２を中空にするととも
に外周面に孔を開けて液吸引層３２４と連通して、中空
部分を吸引して負圧にすれば、より短い時間で塗液の除
去が可能となる。

【００７４】さらに液吸引層３２４の移動形態は、回転
の他、長手方向に直線状に移動してもよい。また、拭い
器３２０の全体の形状は、ローラ形状に限定されるもの
ではなく、四角形、三角形等如何なる形状のものでもよ
い。

【００７５】さらにまた、開口部面４５と接する液吸引
層３２４は必ずしも層状になっている必要はなく、一枚
の布を芯ロール３２２のないフリーな状態で押し当てて
もよい。

【００７６】このような拭い器３２０は、図７および図
８に示したような吐出先端部がパイプで構成されている
ノズル３００にも適用できる。

【００７７】以上の液除去動作によって、ノズル２０の
開口部面４５が常に清浄化された状態で塗布作業が行え
るので、基板の凸部頂上に余計な塗液が付着したり、塗
布すべき凹部の隣の凹部に塗液が塗布されたりする等の
不都合を完全に防止することができ、均一で安定した凹
部への塗布を行うことができる。

【００７８】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。

【００７９】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。

【００８０】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、ノズルの移動形式はいかなるものでもよ
い。

【００８１】また、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。

【００８２】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。とくに、プラズマディスプレイ用
基材に赤、青、緑等の３色の蛍光体を同時に塗布する場
合に好適である。

【００８３】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の凹凸基材
への塗液の塗布装置および方法によれば、塗液供給装置
に、内部に一旦蓄積した塗液を塗液吐出装置に定容量間
欠的に吐出供給できる、機密性の高い間欠型のポンプを
使用したので、とくに塗布開始／終了部で安定した精度
の高い塗液の吐出が可能となり、塗布量が均一な塗布が
できるようになった。これによって被塗布物の品質が向
上するとともに、歩留まりも高くなるので生産性が向上
する。

【００８４】また、開口部先端に付着している塗液を除
去する手段として、塗液を拭き取る拭取り手段を設けた
ので、開口部先端面が清浄な状態で塗布することが可能
となって均一な塗布が可能となり、品質、生産性が向上
する。

【００８５】また、塗布前に開口部先端面を拭取り手段
等の塗液除去手段で清浄化するようにしたので、いつも
同じ安定した状態で塗布することができるようになり、
塗布が安定するとともに均一な塗布ができるようにな
り、品質とともに、生産性も向上する。

【００８６】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、高い生産性で安価に製造すること
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
体構成を示す斜視図である。

【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の拡大底面図であ
る。

【図４】図１の装置における塗液供給装置および塗液吐
出装置の概略構成図である。

【図５】図１の装置における塗液除去装置の部分縦断面
図である。

【図６】図５の塗液除去装置の動作を説明するための概
略構成図である。

【図７】本発明の別の実施態様に係る塗液除去装置の部
分縦断面図である。

【図８】図７の塗液除去装置の動作を説明するための概
略構成図である。

【図９】本発明のさらに別の実施態様に係る塗液除去装
置の部分縦断面図である。

【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、３００ 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 ４１ マニホールド ４２ 塗液 ４４ 開口部（吐出孔） ４５ 開口部面 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 １００ シリンジ型ポンプ １１１ シリンダー １１２ ピストン １１３ シール材 １１４ シリンダー上部 １２０ フィルター １３０ 塗液供給口 ２００、３１０ 拭取り装置 ２０１、３０１ 拭取り部材 ２０２ トレイ ２０３ ブラケット ２０４ 排出口 ２０５ チューブ ２１０ 昇降部 ２１１ ガイド ２１２ 移動ユニット ２１３ 架台 ２１４ ボールねじ ２１５ サーボモータ ３０１ パイプ ３１１ａ 拭取り部材のエッジ ３１１ｂ 拭取り部材の面 ３２０ 拭い器 ３２２ 芯ロール ３２４ 液吸引層

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面にストライプ状に凹凸部が形成されて
   いる凹凸基材を固定するテーブルと、凹凸基材の凹凸部
   と対面して複数の開口部を有する塗液吐出装置と、塗液
   吐出装置に塗液を供給する塗液供給装置と、テーブルと
   塗液吐出装置を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、前記塗液
   供給装置は、内部に一旦蓄積した塗液を塗液吐出装置に
   定容量間欠的に吐出供給できる間欠動作型ポンプを有す
   ることを特徴とする、凹凸基材への塗液の塗布装置。
2. 【請求項２】間欠動作型ポンプは、塗液を蓄積するシリ
   ンダーと、蓄積された塗液を押し出すピストンとを備え
   たものからなる、請求項１に記載の凹凸基材への塗液の
   塗布装置
3. 【請求項３】表面にストライプ状に凹凸部が形成されて
   いる凹凸基材を固定するテーブルと、凹凸基材の凹凸部
   と対面して複数の開口部を有する塗液吐出装置と、塗液
   吐出装置に塗液を供給する塗液供給装置と、テーブルと
   塗液吐出装置を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、前記塗液
   吐出装置の開口部面に残存する塗液を除去する塗液除去
   手段を有することを特徴とする、凹凸基材への塗液の塗
   布装置。
4. 【請求項４】塗液除去手段は、塗液吐出装置の開口部面
   に沿う形状の部材を、開口部面上で塗液吐出装置の幅方
   向に移動させる拭取り装置である、請求項３に記載の凹
   凸基材への塗液の塗布装置。
5. 【請求項５】塗液除去手段は、塗液が湿潤する部材を塗
   液吐出装置の開口部面に押し当てて移動させる構成のも
   のである、請求項３に記載の凹凸基材への塗液の塗布装
   置。
6. 【請求項６】表面にストライプ状に凹凸部が形成されて
   いる凹凸基材と、凹凸基材の凹凸部と対面して複数の開
   口部を有する塗液吐出装置とを相対的に移動させ、か
   つ、前記塗液吐出装置に塗液を供給して開口部より塗液
   を吐出し、凹凸基材の凹部に所定厚さ塗布する塗布方法
   であって、塗液供給装置内部に一旦塗液を蓄積し、蓄積
   された塗液を塗液吐出装置に定容量間欠的に吐出供給し
   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。
7. 【請求項７】塗液供給装置に、塗液を蓄積するシリンダ
   ーと、蓄積された塗液を押し出すピストンとを備えた間
   欠動作型ポンプを用いる、請求項６に記載の凹凸基材へ
   の塗液の塗布方法。
8. 【請求項８】表面にストライプ状に凹凸部が形成されて
   いる凹凸基材と、凹凸基材の凹凸部と対面して複数の開
   口部を有する塗液吐出装置とを相対的に移動させ、か
   つ、前記塗液吐出装置に塗液を供給して開口部より塗液
   を吐出し、凹凸基材の凹部に所定厚さ塗布する塗布方法
   であって、塗液の凹凸基材への塗布に際し、塗液吐出装
   置の開口部面に残存する塗液を除去した後に塗液を塗布
   することを特徴とする、凹凸基材への塗液の塗布方法。
9. 【請求項９】塗液の除去を、塗液吐出装置の開口部面に
   沿う形状の部材を、開口部面上で塗液吐出装置の幅方向
   に移動させて拭き取ることによって行う、請求項８に記
   載の凹凸基材への塗液の塗布方法。
10. 【請求項１０】塗液の除去を、塗液が湿潤する部材を塗
    液吐出装置の開口部面に押し当てて移動させることによ
    って行う、請求項８に記載の凹凸基材への塗液の塗布方
    法。
11. 【請求項１１】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、請求項
    １ないし５のいずれかに記載の塗液の塗布装置を用いた
    ことを特徴とする、プラズマディスプレイの製造装置。
12. 【請求項１２】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、請求項
    ６ないし１０のいずれかに記載の塗液の塗布方法を用い
    ることを特徴とする、プラズマディスプレイの製造方
    法。