JPH11239748A

JPH11239748A - 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

Info

Publication number: JPH11239748A
Application number: JP6044898A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kitamura; 義之北村; Hideki Ikeuchi; 秀樹池内; Mamoru Kishida; 守岸田
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-02-25
Filing date: 1998-02-25
Publication date: 1999-09-07

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基材の凹部に塗液を塗布するに際
し、複数種の塗液を実質的に同時に塗布できるように
し、タクトタイムを短縮して生産性を向上する。【解決手段】表面に一方向にストライプ状に一定ピッ
チで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、前記塗液吐出装置は塗布方向に直角な方
向に等ピッチで配置された開口部を塗布方向に複数列有
し、さらに前記塗液供給装置は塗液吐出装置の開口部の
塗布方向の列数に応じた数で設けられている、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】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５４−１３２５
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。

【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精度
良く塗布していく工程には採用し難い。

【０００９】このように、従来技術においては、平坦な
基板に対してノズルを用いて３色同時に塗布する概念は
示されているものの、表面に凹凸が形成されている基材
に対し各色用のノズルを塗布方向に重ねて同時に塗布で
きるようにしたものは知られていない。また、多数の凹
部を有する基材に塗液を塗布する場合、通常、その凹部
の数より少ない吐出口数のノズルを用いて塗布するが、
基材の凹部の数がノズルの吐出口数の整数倍でない場合
には、必然的に、ある数の凹部が未塗布の状態として残
る。しかし、このような問題に適切に対処できるように
した提案は見当たらない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
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、複数の塗液
を、複数の吐出孔を有するノズルから塗布するに際し、
実質的に同時に、効率よく塗布できるようにし、塗布の
ためのタクトタイムを短縮して、生産性の大幅な向上を
はかることにある。

【００１１】また、本発明の別の課題は、複数の吐出孔
を有するノズルを用いて、より数の多い凹部を有する基
材に塗液を塗布するに際し、繰り返し塗布の最後に余る
数の凹部にも、基材をそのままの状態にして効率よく塗
布できるようにし、余分なセット時間を省略して、一層
生産性の向上をはかることにある。

【００１２】

【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
方向にストライプ状に一定ピッチで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
吐出装置は塗布方向に直角な方向に等ピッチで配置され
た開口部を塗布方向に複数列有し、さらに前記塗液供給
装置は塗液吐出装置の開口部の塗布方向の列数に応じた
数で設けられていることを特徴とするものからなる（第
１の装置）。

【００１３】この第１の装置においては、上記複数列の
各列の開口部は、塗布方向に直角な方向に互いにずれて
いる。ずれ量は、少なくとも凹凸基材の凹部の１ピッチ
分であり、このピッチの整数倍であればよい。

【００１４】また、この塗布装置は、さらに塗液吐出装
置の各列の開口部からの塗液の吐出動作を塗布方向の順
番に行うよう、各々の塗液供給装置を制御する塗液供給
制御装置を有することが好ましい。また、塗液吐出装置
は複数の液だまり部と塗布方向に同数の複数列の開口部
を有し、各々の液だまり部は対応する１列の開口部から
同じ塗液が吐出できるように開口部と連通しているとと
もに、対応する塗液供給口にも連通していることが好ま
しい。

【００１５】さらに、各開口部の列は、一つの塗液吐出
装置（ノズル）に形成してもよく、または別々のノズル
に形成し、各ノズルを所定の状態に重ね合わせてもよ
い。後者の場合、たとえば、塗液吐出装置は、液だまり
部と、これと通じる塗液供給口と、長手方向に等ピッチ
で１列に配列されている開口部とを有する吐出ユニット
を、開口部の配列方向を塗布方向に直角な方向にして複
数台配した構成にすることができる。

【００１６】この場合、各々の吐出ユニット間の相対位
置を微調整できる微調整装置を有することが好ましい。
また、とくに、吐出ユニットを３台にし、各々赤色、緑
色、青色に発光する塗液に対応している態様を採ること
ができる。

【００１７】また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗
布装置は、表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで
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、塗液吐出装置は複数種あり、より開口部数
が少ないものを含むことを特徴とするものからなる（第
２の装置）。

【００１８】本発明に係る凹凸基材への塗液の塗布方法
は、表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで凹凸部
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、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、前記塗液吐出装置に、塗布方向に直角な
方向に等ピッチで配置された開口部を塗布方向に複数列
有するものを用い、さらに塗液吐出装置の開口部の塗布
方向の列数に応じた数の塗液供給装置から塗液を供給し
て塗布することを特徴とする方法からなる（第１の方
法）。

【００１９】この塗布方法においては、複数列の各列の
開口部が、塗布方向に直角な方向に互いにずれており、
各列の開口部から吐出される塗液を、凹凸基材の互いに
異なる凹部に、実質的に同時に塗布する。そして、さら
に塗液吐出装置の各列の開口部からの塗液の吐出の開始
および終了のタイミングを、塗布方向に順に制御して塗
布することが好ましい。

【００２０】また、塗液吐出装置に、複数の液だまり部
と塗布方向に同数の複数列の開口部を有し、各々の液だ
まり部は対応する１列の開口部から同じ塗液が吐出でき
るように開口部と連通しているとともに、対応する塗液
供給口にも連通しているものを用いて塗布することが好
ましい。

【００２１】また、各開口部の列は、一つの塗液吐出装
置（ノズル）に形成してもよく、または別々のノズルに
形成し、各ノズルを所定の状態に重ね合わせてもよい。
後者の場合、たとえば、塗液吐出装置に、液だまり部
と、これと通じる塗液供給口と、長手方向に等ピッチで
１列に配列されている開口部とを有する吐出ユニット
を、開口部の配列方向を塗布方向に直角な方向にして複
数台配したものを用いて塗布するようにすればよい。

【００２２】この場合、各々の吐出ユニットから凹凸基
材の凹部に塗液を吐出できるように、各々の吐出ユニッ
ト間の相対位置を微調整して塗布することが好ましい。
また、とくに、吐出ユニットを３台用い、各吐出ユニッ
トにより各々赤色、緑色、青色に発光する塗液を塗布す
ることができる。

【００２３】また、本発明に係る凹凸基材への塗液の塗
布方法は、表面に一方向にストライプ状に一定ピッチで
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、より開口部数が少ないものを
含む複数台の塗液吐出装置を用いて塗布することを特徴
とする方法からなる（第２の方法）。

【００２４】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
のいずれかの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。

【００２５】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
いずれかの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。

【００２６】上記第１の装置および方法においては、塗
液吐出装置（ノズル）は、複数、たとえば、３つのマニ
ホールドと各々に対応する３系列の開口部を有し、各開
口部の列は凹部ピッチに対応する分だけずれている。こ
のようなノズル、あるいは、同等の開口部列を形成する
ようにノズルを３つ塗布方向に重ね合わせた構成の塗液
吐出装置を用いて、凹凸基材の対応する各凹部に対し
て、実質的に同時に塗布していく。したがって、凹凸基
材と塗液吐出装置の１回の相対移動で、複数種の塗液を
効率よく塗布することができ、これを所定回数繰り返す
ことにより、凹凸基材の被塗布領域全面にわたって、短
時間で所定の塗布を行うことができる。

【００２７】すなわち、従来技術におけるように、１色
ごと一つのノズルで塗布するのでは、３回同じプロセス
を繰り返す必要があり、所定の塗布に多大な時間を要す
る。また、たとえ、３色に対応したノズルを３台を用意
して基材幅方向に並べても、上記の如く３回繰り返すと
きよりは時間を短縮ができるが、各ノズルの幅方向の位
置制御が難しくなり、かつ、基材の同じ領域に対しては
一時に塗布することができないから効率が悪い。本発明
は、このような不具合を見事に解決したものであり、効
率よく短時間のうちに所定の塗布を行えるようにしたも
のである。

【００２８】また、複数のノズルの相対位置を各々調整
する微調整機構を設けることにより、凹凸基材の凹部に
対して、開口部をより高精度に位置決めでき、より高精
度かつ均一な塗布を行うことが可能になる。さらに、ノ
ズルのずれ分（開口部列のずれ分）だけ塗液供給装置
（ポンプ）による吐出タイミングをずらす制御装置を設
けることにより、開口部の列が塗布方向に配設されてい
ても、基材に対する各列からの吐出開始タイミングおよ
び吐出終了タイミングを合わせることができる。したが
って、複数種の塗液を塗布する場合にあっても、各塗液
を、正確に基材の被塗布領域の開始位置および終了位置
に合わせて塗布することができ、塗布製品の品質向上を
はかることができる。

【００２９】また、上記第２の装置および方法において
は、前述の如く、複数の吐出孔を有するノズルを用い
て、より数の多い凹部を有する基材に塗液を塗布する場
合には、繰り返し塗布の最後に数余りの凹部が生じるこ
とがあるが、このような場合にも、余り専用のノズルを
本ノズルとともに設けることにより、基材のセットをそ
のままの状態にしても塗布できるようになり、余分なセ
ット時間等を省略して、生産性の一層の向上をはかるこ
とができる。

【００３０】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、より短時間で効率よく行うことがで
き、優れた品質のプラズマディスプレイを安定生産でき
るとともに、タクトタイムの短縮を実現でき、ひいては
製造コストの低減に寄与できる。

【００３１】

【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ないし図３は、本発
明の一実施態様に係る塗布装置の全体構成を説明するた
めに用いる図で、図１は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。図４
および図５は、塗布装置のうち、とくに、本発明の一実
施態様に係る塗液吐出装置（ノズル）部分の構造を示し
ている。

【００３２】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、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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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。

【００３７】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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。

【００４１】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４
４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４
８、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。

【００４２】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、モータポンプ、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。

【００４３】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。

【００４４】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。

【００４５】次に、図４および図５に示すノズルの説明
に入る前に、まず、この塗布装置を使った塗布方法につ
いて説明しておく。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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】上記のような塗液の塗布に、本発明におい
ては、たとえば、図４および図５に示すタイプの塗液吐
出装置（ノズル）１００が用いられる。図４および図５
に示すタイプのノズル１００は、３つのマニホールド１
０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃを有しており、それぞれ
に、たとえば赤色、緑色、青色の色に発光する蛍光体粉
末を含む塗液が供給される。各マニホールド１０２Ａ、
１０２Ｂ、１０２Ｃは、各々塗液供給口１０４Ａ、１０
４Ｂ、１０４Ｃに連なっている。また、各々のマニホー
ルド１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃに対応して塗液の吐
出口１０８が幅方向に一直線状に一列に配列されてお
り、各開口部列１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃを構成し
ている。各開口部列１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃは、
各々マニホールド１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃに流体
的に連なっており（連通しており）、各開口部列ごとに
異なる塗液を吐出することができる。

【００５７】また、塗液供給口１０４Ａ、１０４Ｂ、１
０４Ｃは、それぞれ別個の塗液供給装置、たとえば前述
したポンプを含む供給ユニットに連結されており、各開
口部列１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃごとに別個に塗液
の吐出開始および終了のタイミング、吐出量を設定でき
るようにしてある。

【００５８】さらに本実施態様では、各開口部列の吐出
口１０８は、各列において基材４の凹部の配列ピッチ
（ｐ）の３つ分、つまり３ｐのピッチで基材４の幅方向
（ノズル１００の幅方向）に配列されている。さらに各
列ごとには凹部の１ピッチ（ｐ）分だけずらしてある。
これによって３種類の塗液を順番にしかも周期的に凹部
だけに塗布することができる。なお、凹部のピッチ
（ｐ）は、プラズマディスプレイ用基材では、１００〜
５００μｍ程度である。

【００５９】さらに、ノズル１００の吐出口１０８が開
口している先端部（先端面）１１０は他の部分より出っ
張っている。この出っ張り１１０は、各開口部列ごとに
幅方向には連なっているが、塗布方向にはとぎれてい
る。これは塗布方向の液切れ性を良くするためである。
すなわち、塗布方向に吐出口が同一平面内にあると、液
がこの面に沿って流れて隣の塗液と混ざるという不都合
を生じる場合があるので、塗布方向に同一平面でない部
分を作ってこの不都合を防いでいる。

【００６０】この塗液吐出装置（ノズル）１００が図１
に示したノズル２０の代わりに取り付けられて塗液の塗
布が行われる。しかしこのとき、単にノズル１００をノ
ズル２０の代わりに取り付け、３色の塗液を同時に供給
して吐出を行うだけでは、基材４の先頭、終了部で、余
計な所を塗布したり、塗布すべきところが塗布されなか
ったりするという問題がおこる。すなわち、基板の先
頭、終了部では各開口部列ごとに塗液の供給を制御しな
ければならない。

【００６１】たとえば基材４が塗布方向に走行する場合
には、まず最初に開口部列１０６Ａから塗液の吐出をは
じめ、ついで開口部列１０６Ｂ、１０６Ｃの順に吐出の
タイミングを遅らせていく。終了部では開口部列１０６
Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃの順に塗液の吐出を停止するよ
う制御のタイミングを遅らせていく。各開口部列ごとに
塗布動作を遅らせる時間は、塗布速度と開口部列間の塗
布方向の長さに依存する。各開口部列ごとに塗液吐出／
停止のタイミングを変えるには、各々の塗液供給口１０
４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃに連なる塗液供給装置の動作
制御タイミングを変えることになる。

【００６２】このような吐出タイミングの制御により、
各開口部列１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃから吐出され
る塗液が、正確に、所望の開始位置から塗布され、所望
の終了位置で吐出停止される。

【００６３】なお、各塗液供給口１０４Ａ、１０４Ｂ、
１０４Ｃに供給する塗液は同一のものでもよいし、３つ
とも異なるものでもよい。プラズマディスプレイの蛍光
体を塗布するときは、赤色、緑色、青色に相当する塗液
を供給することになる。

【００６４】図６ないし図９は、本発明の別の実施態様
に係る塗液吐出装置（ノズル）の構造を示しており、本
実施態様では、３つのノズル２００Ａ、２００Ｂ、２０
０Ｃが塗布方向に重ねられている。各ノズル２００Ａ、
２００Ｂ、２００Ｃは、それぞれ、図７および図８に示
すように、液だめ部としてのマニホールド２０２とこれ
に通じる塗液供給口２０４、吐出口２０８を有するもの
からなる。吐出口２０８は幅方向に一列に配列して開口
部列２０６を形成している。本実施態様では、吐出口２
０８の配置ピッチは基材４の凹部のピッチ（ｐ）の３つ
分のピッチ（３ｐ）とされている。そして、ノズル２０
０Ａ、２００Ｂ、２００Ｃは、各開口部列が基材４の凹
部のピッチ（ｐ）分だけずらして取り付けられており、
基材４のある塗布領域においては、その塗布領域内にあ
る全ての凹部に塗液を塗布できるようになっている。

【００６５】各々の塗液供給口２０４には別々の塗液供
給装置から塗液を供給してもよいし、同じ塗液供給装置
で塗液を供給してもよいが、図４および図５の実施態様
の項で記載したように、基材４の先頭／終了部で所定の
部分に精度よく塗布するには、別々の塗液供給装置を用
いて、個々に塗液の吐出動作を制御しなければばならな
い。

【００６６】また、ノズル２００Ａ、２００Ｂ、２００
Ｃは同じ昇降装置に取り付けられているので、３つとも
同時に上下方向に昇降し、かつＹ軸方向（幅方向）に移
動する。

【００６７】このノズル２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ
の取付けは、図９に示すような微調整装置２２０、２３
０を介して行う方が、Ｙ軸とＺ軸（昇降方向）の相対位
置を容易に調整できるので望ましい。微調整機構２２
０、２３０は実質的に同じ構成のものでよく、たとえ
ば、マイクロメータヘッド２２２、２２４、２３２、２
３４を回転させることによってＹ軸とＺ軸（紙面に垂直
な方向）でノズル２００Ｂ、２００Ｃを微小量移動させ
ることができる。これによってＹ軸（幅方向）の開口部
のピッチずれや、各ノズルの開口部と基材との隙間であ
るクリアランスのずれを修正することができる。

【００６８】さらに、本発明においては、基材４の数余
りの凹部に対しても、次のように対応できる。たとえ
ば、図１において、別の昇降ユニット３００とそれに取
り付けられたノズル３２０を設ける（図１に括弧書きで
示してある）。ノズル２０もノズル３２０も図７および
図８に示したノズル２００と同じ構造を有している。ノ
ズル３２０はノズル２０よりも吐出口の数を少なくして
おり、ノズル２０で塗布したときに、繰り返し塗布の最
終塗布時に、ノズル２０の吐出口数では数が余って被塗
布領域以外の部分を塗布してしまう場合に使用し、凹部
の数分だけきっちりと塗布できるようにする。ノズル３
２０の数は小さいほど余り数に対応できる範囲が広くな
り、特に吐出口数１にすればどのような場合にでも対応
できるが、塗布回数が多くなり効率が低下する。塗布
すべき凹凸基材の仕様があらかじめ判明しているのな
ら、それらに対応できるように最小の塗布回数ですむ吐
出口数を選定すべきである。

【００６９】なお、本実施態様では、ノズル３２０はノ
ズル２０とは別の塗液供給装置に連結して、塗液の吐出
動作は独立して制御できるようにしている。また、ノズ
ル３２０はノズル２０と同じ昇降ユニット３０に取り付
けてもよい。この場合は各々の開口部の上下方向の位置
がほぼ同じになるようにするのが望ましい。

【００７０】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。

【００７１】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。

【００７２】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。

【００７３】

【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、複数種の塗液
を実質的に同時に効率よく塗布できるようになったの
で、タクトタイムを短くして生産性を向上させることが
できる。

【００７４】また、複数の開口部をもつノズルを複数設
け、そのうちの一台を他のノズルよりも開口部の数が少
なくなるようにしているので、塗布最終ステップにおい
て凹部の数が余る場合にも基材をそのままにして塗布で
きるようになった。これによってむだな時間を省くこと
ができ、生産性を一層向上させることができるようにな
った。

【００７５】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
体構成を説明するための斜視図である。

【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塗液吐出装置の縦断
面図である。

【図５】図４の塗液吐出装置の底面図である。

【図６】本発明の別の実施態様に係る塗液吐出装置の概
略平面図である。

【図７】図６の塗液吐出装置における一つのノズルの縦
断面図である。

【図８】図７のノズルの底面図である。

【図９】図６の塗液吐出装置に付設された微調整装置を
示す概略平面図である。

【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１６ＡＣ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、２００、２００Ａ、２００Ｂ、２００Ｃ、３２
０塗液吐出装置（ノズル）１０２Ａ、１０２Ｂ、１０２Ｃ、２０２マニホールド
（液だめ部）１０４Ａ、１０４Ｂ、１０４Ｃ、２０４塗液供給口１０６Ａ、１０６Ｂ、１０６Ｃ、２０６開口部列１０８、２０８吐出孔２２０、２３０微調整装置３００昇降機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に一方向にストライプ状に一定ピッチ
で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、前記塗液吐出装置は塗布方向に直角な方向
に等ピッチで配置された開口部を塗布方向に複数列有
し、さらに前記塗液供給装置は塗液吐出装置の開口部の
塗布方向の列数に応じた数で設けられていることを特徴
とする、凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項２】前記複数列の各列の開口部は、塗布方向に
直角な方向に互いにずれている、請求項１に記載の凹凸
基材への塗液の塗布装置。
【請求項３】さらに塗液吐出装置の各列の開口部からの
塗液の吐出動作を塗布方向の順番に行うよう、各々の塗
液供給装置を制御する塗液供給制御装置を有する、請求
項１または２に記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項４】塗液吐出装置は複数の液だまり部と塗布方
向に同数の複数列の開口部を有し、各々の液だまり部は
対応する１列の開口部から同じ塗液が吐出できるように
開口部と連通しているとともに、対応する塗液供給口に
も連通している、請求項１ないし３のいずれかに記載の
凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項５】塗液吐出装置は、液だまり部と、これと通
じる塗液供給口と、長手方向に等ピッチで１列に配列さ
れている開口部とを有する吐出ユニットを、開口部の配
列方向を塗布方向に直角な方向にして複数台配すること
により構成されている、請求項１ないし３のいずれかに
記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項６】各々の吐出ユニット間の相対位置を微調整
できる微調整装置を有する、請求項５に記載の凹凸基材
への塗液の塗布装置。
【請求項７】吐出ユニットは３台であり、各々赤色、緑
色、青色に発光する塗液に対応している、請求項５また
は６に記載の凹凸基材への塗液の塗布装置。
【請求項８】表面に一方向にストライプ状に一定ピッチ
で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、塗液吐出装置は複数種あり、より開口部数
が少ないものを含むことを特徴とする、凹凸基材への塗
液の塗布装置。
【請求項９】表面に一方向にストライプ状に一定ピッチ
で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、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、前記塗液吐出装置に、塗布方向
に直角な方向に等ピッチで配置された開口部を塗布方向
に複数列有するものを用い、さらに塗液吐出装置の開口
部の塗布方向の列数に応じた数の塗液供給装置から塗液
を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。
【請求項１０】前記複数列の各列の開口部は、塗布方向
に直角な方向に互いにずれており、各列の開口部から吐
出される塗液を、凹凸基材の互いに異なる凹部に、実質
的に同時に塗布する、請求項９に記載の凹凸基材への塗
液の塗布方法。
【請求項１１】さらに塗液吐出装置の各列の開口部から
の塗液の吐出の開始および終了のタイミングを、塗布方
向に順に制御して塗布する、請求項９または１０に記載
の凹凸基材への塗液の塗布方法。
【請求項１２】塗液吐出装置に、複数の液だまり部と塗
布方向に同数の複数列の開口部を有し、各々の液だまり
部は対応する１列の開口部から同じ塗液が吐出できるよ
うに開口部と連通しているとともに、対応する塗液供給
口にも連通しているものを用いて塗布する、請求項９な
いし１１のいずれかに記載の凹凸基材への塗液の塗布方
法。
【請求項１３】塗液吐出装置に、液だまり部と、これと
通じる塗液供給口と、長手方向に等ピッチで１列に配列
されている開口部とを有する吐出ユニットを、開口部の
配列方向を塗布方向に直角な方向にして複数台配したも
のを用いて塗布する、請求項９ないし１１のいずれかに
記載の凹凸基材への塗液の塗布方法
【請求項１４】各々の吐出ユニットから凹凸基材の凹部
に塗液を吐出できるように、各々の吐出ユニット間の相
対位置を微調整して塗布する、請求項１３に記載の凹凸
基材への塗液の塗布方法。
【請求項１５】吐出ユニットは３台であり、各吐出ユニ
ットにより各々赤色、緑色、青色に発光する塗液を塗布
する、請求項１３または１４に記載の凹凸基材への塗液
の塗布方法。
【請求項１６】表面に一方向にストライプ状に一定ピッ
チで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、より開口部数が少ないも
のを含む複数台の塗液吐出装置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。
【請求項１７】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８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。
【請求項１８】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
９ないし１６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。