JP2008221164A - Paste coating device and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ペースト塗布装置およびペースト塗布方法に関し、さらに詳しくは、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の製造に好適に用いられ、特に、電極被覆用誘電体層となる低融点ガラスペーストを塗布するに適したテーブル型のペースト塗布装置およびペースト塗布方法に関する。 The present invention relates to a paste coating apparatus and a paste coating method. More specifically, the present invention is suitably used for manufacturing a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), and in particular, a low-melting glass paste serving as a dielectric layer for electrode coating. The present invention relates to a table type paste coating apparatus and a paste coating method suitable for coating.
平面型の表示デバイスとして、ＡＣ面放電型ＰＤＰが知られている。このＰＤＰは、表示に必要な構成要素が形成された前面側の基板と背面側の基板が貼り合わされ、内部に放電ガスが封入された構造となっている。前面側の基板は、例えば、ガラス基板に、維持電極（表示電極）、誘電体層、及び保護膜（ＭｇＯ膜）等が順次形成された構造となっている。背面側の基板は、例えば、ガラス基板に、アドレス電極、誘電体層、隔壁、及び蛍光体層が順次形成された構造となっている。 An AC surface discharge type PDP is known as a flat display device. This PDP has a structure in which a front substrate on which components necessary for display are formed and a rear substrate are bonded together, and a discharge gas is sealed inside. The front substrate has a structure in which, for example, a sustain electrode (display electrode), a dielectric layer, a protective film (MgO film), and the like are sequentially formed on a glass substrate. The substrate on the back side has a structure in which, for example, an address electrode, a dielectric layer, a partition wall, and a phosphor layer are sequentially formed on a glass substrate.
これらの構成要素のうち、誘電体層は、テーブル型ダイコータまたはスロットコータと呼ばれる厚膜形成用のペースト塗布装置を用いたコーティング法によって形成されることが多い。このコーティング法は、ダイヘッドの先端に設けたノズルから誘電体ペーストを吐出させながら、ダイヘッドと基板とを一定の距離を隔てて相対的に水平移動させ、基板上に誘電体ペーストを塗布するものである。ダイヘッドのノズル開口がみぞ穴形状のものはスロットコータとも呼ばれる（特許文献１および非特許文献１参照）。 Of these constituent elements, the dielectric layer is often formed by a coating method using a paste coating apparatus for forming a thick film called a table type die coater or a slot coater. In this coating method, the dielectric paste is ejected from the nozzle provided at the tip of the die head, and the die head and the substrate are relatively horizontally moved at a predetermined distance to apply the dielectric paste on the substrate. is there. A die head nozzle opening having a slot shape is also called a slot coater (see Patent Document 1 and Non-Patent Document 1).
ところで、近年ではＰＤＰの性能向上に向けて、誘電体層の厚みは薄くなる傾向にある。しかし、上述のような厚膜塗布装置を用いたコーティング法では、塗布膜厚が７０μｍ以下になると良好な膜厚分布を得ることが困難である。 By the way, in recent years, the thickness of the dielectric layer tends to be reduced in order to improve the performance of the PDP. However, in the coating method using the thick film coating apparatus as described above, it is difficult to obtain a good film thickness distribution when the coating film thickness is 70 μm or less.
すなわち、塗布膜厚は、塗布しようとするペーストの粘性率や表面張力、塗布速度、コーティングギャップ（塗布面とダイヘッド間のクリアランス）などに依存する。ＰＤＰのパネル基板に誘電体層を形成する際に用いる低融点ガラスペーストは、その性状から、塗布膜厚に対して１．５倍程度のコーティングギャップをあけて塗布する必要がある。この場合、コーティングギャップが広すぎると塗布膜にエアーが混入して塗布膜が途切れ、逆に狭すぎるとダイヘッドと塗布膜が接触し膜厚の均一性が損なわれる。 That is, the coating film thickness depends on the viscosity, surface tension, coating speed, coating gap (clearance between the coating surface and the die head) of the paste to be coated. The low melting point glass paste used when forming the dielectric layer on the panel substrate of the PDP needs to be applied with a coating gap of about 1.5 times the coating film thickness due to its properties. In this case, if the coating gap is too wide, air is mixed into the coating film and the coating film is interrupted. Conversely, if the coating gap is too narrow, the die head and the coating film come into contact with each other and the film thickness uniformity is impaired.
このため、５０μｍもしくはそれ以下の塗布膜厚を得るには、コーティングギャップを７５μｍ以下にする必要があるが、コーティングギャップを７５μｍ以下にすると、塗布装置の機械的精度や、基板の平面精度の影響から、塗布ヘッドと塗布膜が接触することがあり、面内一定の膜厚分布を得ることが難しい。 For this reason, in order to obtain a coating film thickness of 50 μm or less, the coating gap needs to be 75 μm or less. However, if the coating gap is 75 μm or less, the influence of the mechanical accuracy of the coating apparatus and the planar accuracy of the substrate is affected. Therefore, the coating head and the coating film may come into contact with each other, and it is difficult to obtain a constant in-plane film thickness distribution.
また、塗布膜厚に対して１．５倍以上のコーティングギャップをあけて塗布した場合には、ダイヘッドより吐出されたペーストの前面の角度（以下、これを塗布角度という）が塗布面に対して垂直でなくなるため、エアー混入を招き、誘電体層として致命的な欠陥を生じることになる。 In addition, when coating is performed with a coating gap of 1.5 times or more the coating thickness, the angle of the front surface of the paste discharged from the die head (hereinafter referred to as the coating angle) is relative to the coating surface. Since it is not vertical, it causes air contamination and causes a fatal defect as a dielectric layer.
以上のような背景から、本発明は、厚膜塗布装置を用いたコーティング法において、ペーストを塗布しようとする基板を、ダイヘッドの進行方向（移動方向）にペーストが流下するように傾斜させることで、塗布膜厚に対して１．５倍以上のコーティングギャップをあけて塗布しても、ペースト内にエアーが混入しないようにするものである。 From the above background, in the coating method using the thick film coating apparatus, the present invention is such that the substrate to which the paste is applied is inclined so that the paste flows down in the traveling direction (movement direction) of the die head. Even if a coating gap of 1.5 times or more with respect to the coating film thickness is applied, air is not mixed into the paste.
本発明は、基板を床面に対して水平に載置する載置面を有するテーブルと、前記基板に向けてペーストを吐出するノズルを有し、前記テーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動可能なダイヘッドを備え、前記テーブルが、前記ダイヘッドを前記テーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、前記ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて前記基板にペーストを塗布する際、前記ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、前記テーブルの載置面を傾斜させる傾斜機構を有してなるペースト塗布装置である。 The present invention has a table having a mounting surface for mounting the substrate horizontally with respect to the floor surface, and a nozzle for discharging paste toward the substrate, and has a constant distance from the mounting surface of the table. A die head that is relatively horizontally movable with respect to the table, and the table pastes from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head at a certain distance relative to the mounting surface of the table. When the paste is applied to the substrate by discharging the paste, the paste applying apparatus has an inclination mechanism for inclining the mounting surface of the table so that the paste flows down in the traveling direction of the die head.
本発明によれば、広いコーティングギャップでペーストを塗布することができるので、良好な膜厚分布のペースト層を得ることが可能となる。たとえばこのペースト塗布装置を用いて、ＰＤＰの電極が形成されたガラス基板上に、誘電体層となる低融点ガラスペーストを塗布すれば、性能のよいＰＤＰを得ることができる。 According to the present invention, since a paste can be applied with a wide coating gap, it is possible to obtain a paste layer having a good film thickness distribution. For example, if this paste coating apparatus is used to apply a low-melting glass paste serving as a dielectric layer onto a glass substrate on which PDP electrodes are formed, a PDP with good performance can be obtained.
本発明において、パネル基板としては、ガラス、石英、セラミックス等の基板や、これらの基板上に、電極、絶縁膜、誘電体層、保護膜等の所望の構成要素を形成した基板が含まれる。 In the present invention, the panel substrate includes substrates such as glass, quartz, and ceramics, and substrates on which desired components such as electrodes, insulating films, dielectric layers, and protective films are formed.
本発明において、ダイヘッドは、当該分野で公知のダイコータやスロットコータなどのダイヘッドを適用することができる。 In the present invention, a die head such as a die coater or a slot coater known in the art can be applied as the die head.
傾斜機構は、ダイヘッドをテーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて基板にペーストを塗布する際、ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、テーブルの載置面を傾斜させることができる機構であればよい。この傾斜機構は、手動、自動のいずれの機構であってもよい。手動の傾斜機構としては、ラック＆ピニオンを用いたギアによる傾斜機構などが挙げられる。自動の傾斜機構としては、電動モータを用いた油圧による傾斜機構や、コンプレッサーを用いた傾斜機構などが挙げられる。 The tilt mechanism moves the die head in the traveling direction of the die head when applying the paste to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while moving the die head relative to the table mounting surface relatively horizontally. Any mechanism that can tilt the mounting surface of the table so that the paste flows down may be used. This tilting mechanism may be either a manual mechanism or an automatic mechanism. Examples of the manual tilt mechanism include a gear tilt mechanism using a rack and pinion. Examples of the automatic tilt mechanism include a hydraulic tilt mechanism using an electric motor and a tilt mechanism using a compressor.
本発明のペースト塗布装置において、テーブルは、基板を載置面に固定することが可能な固定機構を有していることが望ましい。この固定機構としては、当該分野で公知の各種の固定機構を適用することができる。たとえば、この固定機構としては、基板の載置面に設けた吸引孔から基板を真空吸着することで載置面に基板を固定させる機構などを適用することができる。 In the paste coating apparatus of the present invention, it is desirable that the table has a fixing mechanism capable of fixing the substrate to the mounting surface. As this fixing mechanism, various fixing mechanisms known in the art can be applied. For example, as the fixing mechanism, a mechanism for fixing the substrate to the mounting surface by vacuum-sucking the substrate from a suction hole provided on the mounting surface of the substrate can be applied.
本発明のペースト塗布装置を用いて、ダイヘッドをテーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて基板にペーストを塗布する際に、ペーストの塗布時には、ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、テーブルの載置面を傾斜させた状態に制御し、ペーストの塗布終了後に、テーブルの載置面を水平状態に戻すように制御することが望ましい。 When the paste is applied to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head at a certain distance relative to the table mounting surface using the paste applying apparatus of the present invention. In addition, when the paste is applied, the table mounting surface is controlled to be inclined so that the paste flows down in the traveling direction of the die head, and after the paste application is finished, the table mounting surface is returned to the horizontal state. It is desirable to control.
本発明は、また、基板を床面に対して水平に保持し、前記基板に向けてペーストを吐出
するノズルを有するダイヘッドを、前記基板に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動可能に配置し、前記ダイヘッドを前記基板に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、前記ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて前記基板にペーストを塗布する際、前記ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、前記基板を傾斜させることからなるペースト塗布方法である。
The present invention is also capable of relatively horizontally moving a die head having a nozzle that holds a substrate horizontally with respect to a floor surface and discharges paste toward the substrate at a certain distance from the substrate. When the paste is applied to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head at a certain distance relative to the substrate, the traveling direction of the die head The paste is applied by inclining the substrate so that the paste flows down.
上記構成においては、基板を、表面に電極が形成されたプラズマディスプレイパネル用のガラス基板とし、ペーストを、低融点ガラスペーストとし、低融点ガラスペーストの塗布によって、５０μｍ以下の均一な厚みの低融点ガラスペースト層を形成するようにしてもよい。 In the above configuration, the substrate is a glass substrate for a plasma display panel having electrodes formed on the surface, the paste is a low melting point glass paste, and a low melting point with a uniform thickness of 50 μm or less is applied by applying the low melting point glass paste. A glass paste layer may be formed.
以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments shown in the drawings. In addition, this invention is not limited by this, A various deformation | transformation is possible.
図１（ａ）および図１（ｂ）は本発明を用いて製造されたＰＤＰの一例を示す説明図である。図１（ａ）は前面基板の部分分解斜視図、図１（ｂ）は背面基板の部分分解斜視図である。このＰＤＰはカラー表示用のＡＣ面放電型のＰＤＰである。 FIG. 1A and FIG. 1B are explanatory views showing an example of a PDP manufactured using the present invention. 1A is a partially exploded perspective view of the front substrate, and FIG. 1B is a partially exploded perspective view of the back substrate. This PDP is an AC surface discharge type PDP for color display.
ＰＤＰは、ＰＤＰとして機能する構成要素が形成された前面基板１と背面基板２から構成されている。前面基板１および背面基板２の基板素材としては、ガラス基板を用いているが、ガラス基板以外に、石英基板、セラミックス基板等も使用することができる。 The PDP is composed of a front substrate 1 and a back substrate 2 on which components that function as PDPs are formed. As the substrate material of the front substrate 1 and the back substrate 2, a glass substrate is used. However, in addition to the glass substrate, a quartz substrate, a ceramic substrate, or the like can also be used.
前面側のガラス基板１１の内側面には、水平方向に表示電極Ｘと表示電極Ｙが等間隔で交互に配置されている。表示電極Ｘは維持放電用の電極であり、表示電極Ｙは走査用の電極である。隣接する表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間が全て表示ラインとなる。各表示電極Ｘ，Ｙは、ＩＴＯ、ＳｎＯ2などの幅の広い透明電極１２と、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層構造）等からなる金属製の幅の狭いバス電極１３から構成されている。表示電極Ｘ，Ｙは、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。以後、表示電極ＸをＸ電極と称し、表示電極ＹをＹ電極と称することもある。 On the inner side surface of the glass substrate 11 on the front side, display electrodes X and display electrodes Y are alternately arranged at equal intervals in the horizontal direction. The display electrode X is an electrode for sustain discharge, and the display electrode Y is an electrode for scanning. Between the adjacent display electrode X and display electrode Y is a display line. Each of the display electrodes X and Y is made of a wide transparent electrode 12 such as ITO or SnO 2 and, for example, Ag, Au, Al, Cu, Cr, and a laminated body thereof (for example, a laminated structure of Cr / Cu / Cr). And a narrow bus electrode 13 made of metal. For the display electrodes X and Y, a desired number and thickness can be obtained by using a thick film forming technique such as screen printing for Ag and Au, and using a thin film forming technique such as vapor deposition and sputtering and an etching technique for others. It can be formed with a width, width and spacing. Hereinafter, the display electrode X may be referred to as an X electrode, and the display electrode Y may be referred to as a Y electrode.
なお、本ＰＤＰでは、表示電極Ｘと表示電極Ｙが等間隔に配置され、隣接する表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間が全て表示ラインとなる、いわゆるＡＬＩＳ構造のＰＤＰとなっているが、対となる表示電極Ｘ，Ｙが放電の発生しない間隔（非放電ギャップ）を隔てて配置された構造のＰＤＰであっても、本発明を適用することができる。 In this PDP, the display electrode X and the display electrode Y are arranged at equal intervals, and the PDP has a so-called ALIS structure in which a display line is formed between the adjacent display electrodes X and the display electrode Y. The present invention can also be applied to a PDP having a structure in which the pair of display electrodes X and Y are arranged with a gap (non-discharge gap) at which no discharge occurs.
表示電極Ｘ，Ｙの上には、表示電極Ｘ，Ｙを覆うように誘電体層１７が形成されている。誘電体層１７は、低融点ガラスフリット、バインダー樹脂、および溶媒からなる低融点ガラスペーストを用い、このガラスペーストを、後述する本発明のダイコータ塗布装置を用いたペースト塗布方法により、表示電極が形成された前面側のガラス基板１１上に塗布し、焼成することにより形成している。 A dielectric layer 17 is formed on the display electrodes X and Y so as to cover the display electrodes X and Y. The dielectric layer 17 uses a low-melting-point glass paste composed of a low-melting-point glass frit, a binder resin, and a solvent, and the display electrode is formed by a paste-coating method using the die coater coating apparatus of the present invention to be described later. It is formed by applying on the front glass substrate 11 and baking it.
誘電体層１７の上には、表示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から誘電体層１７を保護するための保護膜が形成されている（保護膜は図示していない）。この保護膜はＭｇＯで形成されている。保護膜は、電子ビーム蒸着法やスパッタ法のような、当該分野で公知の薄膜形成プロセスによって形成することができる。 A protective film is formed on the dielectric layer 17 to protect the dielectric layer 17 from damage caused by ion collision caused by discharge during display (the protective film is not shown). This protective film is made of MgO. The protective film can be formed by a thin film forming process known in the art, such as an electron beam evaporation method or a sputtering method.
背面側のガラス基板２１の内側面には、平面的にみて表示電極Ｘ，Ｙと交差する方向に
複数のアドレス電極Ａが形成され、そのアドレス電極Ａを覆って誘電体層２４が形成されている。アドレス電極Ａは、Ｙ電極との交差部で発光セルを選択するためのアドレス放電を発生させるものであり、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造で形成されている。このアドレス電極Ａは、その他に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ等で形成することもできる。アドレス電極Ａも、表示電極Ｘ，Ｙと同様に、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。誘電体層２４は、誘電体層１７と同じ材料、同じ方法を用いて形成することができる。
On the inner side surface of the glass substrate 21 on the back side, a plurality of address electrodes A are formed in a direction intersecting the display electrodes X and Y in plan view, and a dielectric layer 24 is formed covering the address electrodes A. Yes. The address electrode A generates an address discharge for selecting a light emitting cell at the intersection with the Y electrode, and is formed in a three-layer structure of Cr / Cu / Cr. In addition, the address electrode A can be formed of Ag, Au, Al, Cu, Cr, or the like. As with the display electrodes X and Y, the address electrode A uses a thick film forming technique such as screen printing for Ag and Au, and a thin film forming technique such as vapor deposition and sputtering and an etching technique for the other. Thus, it can be formed with a desired number, thickness, width and interval. The dielectric layer 24 can be formed using the same material and the same method as the dielectric layer 17.
隣接するアドレス電極Ａとアドレス電極Ａとの間の誘電体層２４上には、放電空間を列方向に区画するストライプ形の隔壁２９が形成されている。隔壁２９は、たとえばボックスリブやワッフルリブ、メッシュ状リブ、ラダー状リブなどと呼ばれるような閉鎖形の隔壁であってもよい。隔壁２９は、転写法、サンドブラスト法、感光性ペースト法等により形成することができる。例えば、転写法では、隔壁形状の凹部を有する転写凹版を用い、この転写凹版の凹部に、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを充填して基板に転写し、これを焼成することで隔壁を形成する。サンドブラスト法では、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを誘電体層２４上に塗布して乾燥させた後、そのガラスペースト層上に隔壁パターンの開口を有する切削マスクを設けた状態で切削粒子を吹きつけて、マスクの開口に露出したガラスペースト層を切削し、この切削したガラスペースト層を焼成することにより隔壁を形成する。また、感光性ペースト法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダー樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光及び現像の後、焼成することにより形成する。 On the dielectric layer 24 between the adjacent address electrodes A, stripe-shaped barrier ribs 29 are formed to partition the discharge space in the column direction. The partition wall 29 may be a closed partition wall called a box rib, a waffle rib, a mesh rib, a ladder rib, or the like. The partition walls 29 can be formed by a transfer method, a sand blast method, a photosensitive paste method, or the like. For example, in the transfer method, a transfer intaglio having a partition-shaped recess is used, and the recess of the transfer intaglio is filled with a glass paste made of glass frit, binder resin, solvent, etc., transferred to a substrate, and fired. A partition wall is formed. In the sandblasting method, a glass paste made of glass frit, a binder resin, a solvent, etc. is applied on the dielectric layer 24 and dried, and then a cutting mask having openings of partition wall patterns is provided on the glass paste layer. Cutting particles are sprayed to cut the glass paste layer exposed in the opening of the mask, and the cut glass paste layer is fired to form the partition walls. Further, in the photosensitive paste method, instead of cutting with cutting particles, a photosensitive resin is used as a binder resin, and it is formed by baking after exposure and development using a mask.
隔壁２９と隔壁２９との間に形成される細長い溝内の側面及び底面には、紫外線により励起されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の可視光を発生する蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが形成されている。蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、蛍光体粉末とバインダー樹脂と溶媒とを含む蛍光体ペーストを隔壁２９間の溝内にスクリーン印刷、又はディスペンサーを用いた方法などで塗布し、これを各色毎に繰り返した後、焼成することにより形成している。この蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、蛍光体粉末と感光性材料とバインダー樹脂とを含むシート状の蛍光体層材料（いわゆるグリーンシート）を使用し、フォトリソグラフィー技術で形成することもできる。この場合、所望の色のシートを基板上の表示領域全面に貼り付けて、露光、現像を行い、これを各色毎に繰り返すことで、対応するセル内に各色の蛍光体層を形成することができる。 Phosphor layers that generate red (R), green (G), and blue (B) visible light when excited by ultraviolet rays on the side and bottom surfaces of the elongated groove formed between the barrier ribs 29 and 29. 28R, 28G, and 28B are formed. For the phosphor layers 28R, 28G, and 28B, a phosphor paste containing a phosphor powder, a binder resin, and a solvent is applied in a groove between the partition walls 29 by screen printing or a method using a dispenser, and this is applied to each color. After repeating the above, it is formed by firing. The phosphor layers 28R, 28G, and 28B can be formed by a photolithography technique using a sheet-like phosphor layer material (so-called green sheet) containing phosphor powder, a photosensitive material, and a binder resin. In this case, a phosphor sheet of each color can be formed in the corresponding cell by applying a sheet of a desired color to the entire display area on the substrate, exposing and developing, and repeating this for each color. it can.
ＰＤＰは、上記した前面基板１と背面基板２とを、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差するように対向配置し、周辺を封着材１０で封着し、隔壁２９で囲まれた放電空間にＸｅとＮｅとを混合した放電ガスを充填することにより作製されている。放電ガスの封入圧力は６６．４ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）程度である。このＰＤＰでは、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとの交差部の放電空間が、表示の最小単位である１つのセル（単位発光領域）となる。１画素はＲ、Ｇ、Ｂの３つのセルで構成される。 In the PDP, the front substrate 1 and the back substrate 2 described above are arranged so that the display electrodes X and Y and the address electrode A intersect each other, and the periphery is sealed with a sealing material 10 and surrounded by a partition wall 29. The discharge space is filled with a discharge gas in which Xe and Ne are mixed. The charging pressure of the discharge gas is about 66.4 kPa (500 Torr). In this PDP, the discharge space at the intersection of the display electrodes X and Y and the address electrode A is one cell (unit light emitting region) which is the minimum unit of display. One pixel is composed of three cells, R, G, and B.
図２は本発明のダイコータ塗布装置を示す説明図である。
図において、３１はダイヘッド、３１ａはダイヘッドのノズル、３２は誘電体ペースト、３４はテーブル、３５は設置床、３６はギャップセンサー、３７は塗工液供給ポンプ、３８は塗工液供給タンク、３９は吸引口、４０はテーブル傾斜ハンドルである。
FIG. 2 is an explanatory view showing a die coater coating apparatus of the present invention.
In the figure, 31 is a die head, 31a is a die head nozzle, 32 is a dielectric paste, 34 is a table, 35 is an installation floor, 36 is a gap sensor, 37 is a coating liquid supply pump, 38 is a coating liquid supply tank, 39 Is a suction port, and 40 is a table tilt handle.
ダイコータ塗布装置は、主として、テーブル３４とダイヘッド３１から構成されている。ダイヘッド３１は、図中、矢印Ｄで示す方向に水平移動可能である。ダイヘッド３１には、ギャップセンサー３６が設けられている。このギャップセンサー３６は、ダイヘッド３１のノズル３１ａから塗布面（誘電体ペーストを塗布しようとする面）までの距離を光
学的に検出するセンサーである。ダイヘッド３１で塗布を行う際には、ギャップセンサー３６で塗布面までの距離を検出し、ダイヘッド３１のノズル３１ａと塗布面との距離が、あらかじめ設定した一定の値に保持されるように、ダイヘッド３１の位置を自動的に調整できる機構となっている。
The die coater applicator mainly includes a table 34 and a die head 31. The die head 31 can move horizontally in the direction indicated by the arrow D in the figure. The die head 31 is provided with a gap sensor 36. The gap sensor 36 is a sensor that optically detects the distance from the nozzle 31a of the die head 31 to the application surface (surface on which the dielectric paste is to be applied). When coating with the die head 31, the distance to the coating surface is detected by the gap sensor 36, and the distance between the nozzle 31 a of the die head 31 and the coating surface is maintained at a predetermined constant value. This is a mechanism that can automatically adjust the position of 31.
また、ダイヘッド３１には、塗工液供給ポンプ３７により、塗工液供給タンク３８から誘電体ペースト３２が供給され、この誘電体ペースト３２が、ダイヘッド３１のノズル３１ａから吐出されて、前面側の基板１１に塗布されるようになっている。誘電体ペースト３２は、低融点ガラスフリット、バインダー樹脂、および溶媒からなる低融点ガラスペーストであり、焼成することで前述した誘電体層１７となるものである。 The die head 31 is supplied with a dielectric paste 32 from a coating liquid supply tank 38 by a coating liquid supply pump 37, and the dielectric paste 32 is discharged from the nozzle 31 a of the die head 31 so as to be disposed on the front side. It is applied to the substrate 11. The dielectric paste 32 is a low-melting glass paste made of a low-melting glass frit, a binder resin, and a solvent, and becomes the dielectric layer 17 described above by firing.
前面基板１は、ガラス基板１１に透明電極１２とバス電極１３からなる表示電極Ｘ，Ｙが形成されたものである。誘電体ペースト３２は、表示電極Ｘ，Ｙを覆って、前面側のガラス基板１１全体に塗布される。 The front substrate 1 is a glass substrate 11 on which display electrodes X and Y composed of transparent electrodes 12 and bus electrodes 13 are formed. The dielectric paste 32 is applied to the entire front glass substrate 11 so as to cover the display electrodes X and Y.
テーブル３４は、水平な設置床３５の上に設置されている。テーブル３４には、吸引口３９が設けられており、この吸引口３９により、図中、矢印Ｔで示す方向に真空吸引することで、前面側の基板１１がテーブル３４に吸着固定されるようになっている。 The table 34 is installed on a horizontal installation floor 35. The table 34 is provided with a suction port 39, and the suction port 39 performs vacuum suction in the direction indicated by the arrow T in the drawing so that the substrate 11 on the front side is sucked and fixed to the table 34. It has become.
テーブル３４には、テーブル傾斜ハンドル４０が設けられており、このテーブル傾斜ハンドル４０を手動、またはモータ等で回転させることにより、テーブル３４を傾斜させることが可能な構造となっている。 The table 34 is provided with a table tilt handle 40. The table 34 can be tilted by rotating the table tilt handle 40 manually or by a motor or the like.
図３はダイコータ塗布装置のテーブルを傾斜させた状態を示す説明図である。
ダイコータ塗布装置を用いて、表示電極が形成された前面側のガラス基板１１に誘電体ペースト３２を塗布する際には、テーブル３４のテーブル傾斜ハンドル４０を手動、またはモータ等で回転させてテーブル３４を傾斜させる。
FIG. 3 is an explanatory view showing a state in which the table of the die coater coating apparatus is tilted.
When the dielectric paste 32 is applied to the front glass substrate 11 on which the display electrodes are formed using a die coater application device, the table tilt handle 40 of the table 34 is rotated manually or by a motor or the like to rotate the table 34. Tilt.
塗布膜厚は、塗布しようとするペーストの粘性率や表面張力、塗布速度、コーティングギャップなどに依存する。前面側のガラス基板１１に誘電体ペースト３２を塗布する場合、低融点ガラスペーストである誘電体ペースト３２の性状から、塗布膜厚に対して１．５倍程度のコーティングギャップをあけて塗布する必要がある。したがって、５０μｍもしくはそれ以下の塗布膜厚を得るには、コーティングギャップを７５μｍ以下にする必要がある。 The coating thickness depends on the viscosity, surface tension, coating speed, coating gap, etc. of the paste to be coated. When applying the dielectric paste 32 to the glass substrate 11 on the front side, it is necessary to apply with a coating gap of about 1.5 times the coating film thickness due to the properties of the dielectric paste 32 which is a low melting glass paste. There is. Therefore, in order to obtain a coating film thickness of 50 μm or less, the coating gap needs to be 75 μm or less.
しかし、テーブル３４を水平状態にしたままで、塗布膜厚に対して１．５倍のコーティングギャップをあけて誘電体ペースト３２を塗布すると、ダイヘッドより吐出された誘電体ペースト３２の塗布角度が塗布面に対して垂直でなくなる。 However, if the dielectric paste 32 is applied with a coating gap of 1.5 times the coating film thickness while the table 34 is kept horizontal, the application angle of the dielectric paste 32 discharged from the die head is applied. It is no longer perpendicular to the surface.
図４はダイヘッドから誘電体ペーストを吐出する状態を示す説明図である。この図に示すように、塗布の際、ダイヘッド３１から吐出された誘電体ペースト３２の塗布角度は塗布面に対して垂直であるのが望ましいが、上述の場合には、図中、Ｖで示す塗布角度が垂直でなくなる。 FIG. 4 is an explanatory view showing a state in which the dielectric paste is discharged from the die head. As shown in this figure, at the time of application, it is desirable that the application angle of the dielectric paste 32 discharged from the die head 31 is perpendicular to the application surface. In the above case, it is indicated by V in the figure. Application angle is not vertical.
誘電体ペースト３２の塗布角度が塗布面に対して垂直でなくなると、誘電体ペースト３２中にエアーが混入するが、このエアーの混入により塗布膜が途切れることがある。この問題を解決するために、テーブル３４を、誘電体ペースト３２がダイヘッド３１の進行方向（移動方向）に流下するように傾斜させることで、塗布膜厚に対して１．５倍のコーティングギャップをあけて塗布しても、誘電体ペースト３２の塗布角度が塗布面に対して垂直になるようにする。 When the coating angle of the dielectric paste 32 is not perpendicular to the coating surface, air is mixed into the dielectric paste 32, but the coating film may be interrupted by the mixing of the air. In order to solve this problem, the table 34 is inclined so that the dielectric paste 32 flows down in the traveling direction (moving direction) of the die head 31, thereby providing a coating gap 1.5 times the coating film thickness. Even if it is applied with a gap, the application angle of the dielectric paste 32 is made perpendicular to the application surface.
図５（ａ），図５（ｂ），図５（ｃ）は本発明のダイコータ塗布装置を用いたペースト塗布方法を示す説明図である。
ダイコータ塗布装置を用いてＰＤＰの誘電体層となる誘電体ペーストを塗布する際は、塗布前に、テーブル３４の傾斜を水平状態にしておき（図５（ａ）参照）、塗布中には、誘電体ペースト３２がダイヘッド３１の進行方向に流下するように、テーブル３４を傾斜させ、ダイヘッド３１のノズル３１ａから誘電体ペースト３２を、図中、矢印Ｐで示す方向に吐出する（図５（ｂ）参照）。そして、塗布後には、テーブル３４を水平状態に戻す（図５（ｃ）参照）。
5 (a), 5 (b), and 5 (c) are explanatory views showing a paste coating method using the die coater coating apparatus of the present invention.
When applying a dielectric paste to be a PDP dielectric layer using a die coater application device, the table 34 is inclined before application (see FIG. 5A), and during application, The table 34 is tilted so that the dielectric paste 32 flows down in the traveling direction of the die head 31, and the dielectric paste 32 is discharged from the nozzle 31a of the die head 31 in the direction indicated by the arrow P in FIG. )reference). And after application | coating, the table 34 is returned to a horizontal state (refer FIG.5 (c)).
図６はペースト塗布時の状態を示す説明図である。
この図に示すように、ダイコータ塗布装置を用いて、表示電極が形成された前面側のガラス基板１１に誘電体ペースト３２を塗布する際には、テーブル３４を傾斜させる。そして、ダイヘッド３１のノズル３１ａから誘電体ペースト３２を、図中、矢印Ｐで示す方向に吐出する。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a state during paste application.
As shown in this figure, when a dielectric paste 32 is applied to the front glass substrate 11 on which the display electrodes are formed using a die coater application device, the table 34 is inclined. Then, the dielectric paste 32 is discharged from the nozzle 31a of the die head 31 in the direction indicated by the arrow P in the drawing.
これにより、コーティングギャップを塗布膜厚の１．７倍以上にすることができるので、機械精度とガラス基板の平面精度の影響を受けることなく、マージンの広いコーティングギャップで誘電体層用の低融点ガラスペーストを塗布することができる。そして、これにより、比較的薄い誘電体層を均一な膜厚分布で形成することができる。 As a result, the coating gap can be increased to 1.7 times or more of the coating thickness, so that the low melting point for the dielectric layer can be achieved with a wide margin coating gap without being affected by the mechanical accuracy and the planar accuracy of the glass substrate. Glass paste can be applied. Thereby, a relatively thin dielectric layer can be formed with a uniform film thickness distribution.
設定の塗布膜厚に対してコーティングギャップを広げると、機械精度と基板の平面精度の影響を受けにくくなり、良好な膜厚分布が得られる。その実験結果を以下に示す。この実験においては、テーブル型ダイコータ塗布装置の傾斜角度を０度（水平状態）にしたまま、ダイヘッド幅３９０ｍｍのものを用い、低融点ガラスペースト（粘性率：１００ｍＰａ・ｓ）を使用し、塗布速度５０ｍｍ／ｓｅｃにて実施した。左側はコーティングギャップ（μｍ）、右側はそのコーティングギャップで塗布した際の塗膜の膜厚精度（％）である。 When the coating gap is widened with respect to the set coating film thickness, it is less affected by the mechanical accuracy and the planar accuracy of the substrate, and a good film thickness distribution is obtained. The experimental results are shown below. In this experiment, a table-type die coater coating apparatus with a tilt angle of 0 degree (horizontal state) and a die head width of 390 mm was used, a low melting glass paste (viscosity: 100 mPa · s) was used, and the coating speed was It implemented at 50 mm / sec. The left side is the coating gap (μm), and the right side is the coating film thickness accuracy (%) when applied with the coating gap.
９０μｍ：膜厚精度±１．５６％
８５μｍ：膜厚精度±１．４３％
８０μｍ：膜厚精度±４．０４％
７５μｍ：膜厚精度±４．６％
６７．５μｍ：膜厚精度±８．４６％
６０μｍ：膜厚精度±１０．４１％
５０μｍ：膜厚精度±１３％
この結果より、均一な膜厚を得るには、広いコーティングギャップで塗布することが必要であることがわかった。
90 μm: film thickness accuracy ± 1.56%
85 μm: film thickness accuracy ± 1.43%
80 μm: Film thickness accuracy ± 4.04%
75 μm: film thickness accuracy ± 4.6%
67.5 μm: film thickness accuracy ± 8.46%
60 μm: Film thickness accuracy ± 10.41%
50 μm: film thickness accuracy ± 13%
From this result, it was found that it was necessary to apply with a wide coating gap in order to obtain a uniform film thickness.
ただし、コーティングギャップは広ければ広いほどよいというわけではなく、塗布しようとする誘電体ペーストの膜厚の１．５倍以上になると、テーブルが水平状態のままであれば、誘電体ペースト３２の塗布角度が塗布面に対して垂直でなくなる。 However, the wider the coating gap, the better. The coating of the dielectric paste 32 is not necessary if the table remains in a horizontal state when the thickness of the dielectric paste to be applied is 1.5 times or more. The angle is no longer perpendicular to the application surface.
このため、上述の実施形態においては、テーブル３４を、誘電体ペースト３２がダイヘッド３１の進行する方向に流下するように傾斜させ、誘電体ペースト３２の塗布角度が塗布面に対して垂直になるようにした。このテーブル３４の傾斜角度について実施した結果を示す。 Therefore, in the above-described embodiment, the table 34 is inclined so that the dielectric paste 32 flows down in the direction in which the die head 31 travels, so that the application angle of the dielectric paste 32 is perpendicular to the application surface. I made it. The result implemented about the inclination angle of this table 34 is shown.
この実施においては、組成比の異なる（つまり粘性率の異なる）誘電体ペーストを用い
た。実施例１として、低融点ガラスフリット６５．６ｗｔ％、樹脂９．４ｗｔ％、溶剤２５ｗｔ％の組成比の誘電体ペーストを用いた。この実施例１の誘電体ペーストの粘性率は３００ｍＰａ・ｓであった。
In this implementation, dielectric pastes having different composition ratios (that is, different viscosities) were used. As Example 1, a dielectric paste having a composition ratio of low melting point glass frit 65.6 wt%, resin 9.4 wt%, and solvent 25 wt% was used. The viscosity of the dielectric paste of Example 1 was 300 mPa · s.
実施例２として、低融点ガラスフリット４６．５ｗｔ％、樹脂１５．５ｗｔ％、溶剤３８ｗｔ％の組成比の誘電体ペーストを用いた。この実施例２の誘電体ペーストの粘性率は１８５ｍＰａ・ｓであった。 In Example 2, a dielectric paste having a composition ratio of low melting point glass frit 46.5 wt%, resin 15.5 wt%, and solvent 38 wt% was used. The viscosity of the dielectric paste of Example 2 was 185 mPa · s.
実施例３として、低融点がラスフリット３９．２ｗｔ％、樹脂９．８ｗｔ％、溶剤５１ｗｔ％の組成比の誘電体ペーストを用いた。この実施例３の誘電体ペーストの粘性率は１００ｍＰａ・ｓであった。 As Example 3, a dielectric paste having a low melting point of 39.2 wt% Lasfrit, 9.8 wt% resin, and 51 wt% solvent was used. The viscosity of the dielectric paste of Example 3 was 100 mPa · s.
そして、これらの誘電体ペーストをテーブルに固定したガラス基板上に塗布し、テーブルを設置床面に対して、９０度より小さい角度の範囲内で徐々に傾けていったとき、塗布膜が動き始める角度を調査した。また、それぞれの材料に対し、塗布面に対してほぼ垂直な塗布角度を維持する角度を望ましい角度とした。 When these dielectric pastes are applied onto a glass substrate fixed to a table and the table is gradually tilted with respect to the installation floor within an angle range of less than 90 degrees, the coating film starts to move. The angle was investigated. In addition, for each material, an angle that maintains a coating angle substantially perpendicular to the coating surface is set as a desirable angle.
実施例１：望ましい角度４０度
実施例２：望ましい角度３０度
実施例３：望ましい角度２０度
以上の結果から、誘電体ペーストの粘性率に応じて、テーブルの傾斜角度を適切に設定することで、塗布膜厚に対して１．７倍以上のコーティングギャップをあけて塗布することが可能であることがわかった。
Example 1: Desirable angle of 40 degrees Example 2: Desired angle of 30 degrees Example 3: Desired angle of 20 degrees From the above results, the table tilt angle is appropriately set according to the viscosity of the dielectric paste. It was found that the coating can be applied with a coating gap of 1.7 times or more with respect to the coating film thickness.
以上説明したように、本実施形態によれば、塗布膜厚の１．７倍以上のコーティングギャップで塗布しても、ダイヘッドより吐出されるペーストが、塗布面に対して垂直な塗布角度を維持することができ、エアー混入無く塗布可能で、良好な膜厚分布を得ることができる。即ちガラス基板を載置するテーブルを塗布装置設置床面に対して塗布の方向が低くなるよう角度をつけて設置することにより、ダイヘッドより吐出されたペーストの重力が塗布方向に対して作用する結果、コーティングギャップを広げたことによるペーストの前部メニスカスの変形が補償修正されてほぼ垂直状態を維持することができ、先に述べたようなエアーの巻き込みのような問題を回避することができる。 As described above, according to the present embodiment, the paste discharged from the die head maintains a coating angle perpendicular to the coating surface even when applied with a coating gap of 1.7 times or more of the coating film thickness. It can be applied without air mixing, and a good film thickness distribution can be obtained. That is, the result is that the gravity of the paste discharged from the die head acts on the coating direction by installing the table on which the glass substrate is placed at an angle so that the coating direction is lower with respect to the floor surface of the coating apparatus. The deformation of the front meniscus of the paste due to the widening of the coating gap can be compensated and maintained to maintain a substantially vertical state, and problems such as air entrainment as described above can be avoided.
本発明は、プラズマディスプレイパネルの誘電体層用低融点ガラスペーストの塗布に特に有用である。 The present invention is particularly useful for applying a low-melting glass paste for a dielectric layer of a plasma display panel.
１ 前面基板
２ 背面基板
１０ 封着材
１１ 前面側のガラス基板
１２ 透明電極
１３ バス電極
１７，２４ 誘電体層
２１ 背面側のガラス基板
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ 蛍光体層
２９ 隔壁
３１ ダイヘッド
３１ａ ノズル
３２ 誘電体ペースト
３４ テーブル
３５ 設置床
３６ ギャップセンサー
３７ 塗工液供給ポンプ
３８ 塗工液供給タンク
３９ 吸引口
４０ テーブル傾斜ハンドル
Ａ アドレス電極
Ｘ，Ｙ 表示電極
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Front substrate 2 Back substrate 10 Sealing material 11 Front side glass substrate 12 Transparent electrode 13 Bus electrode 17, 24 Dielectric layer 21 Rear side glass substrate 28R, 28G, 28B Phosphor layer 29 Bulkhead 31 Die head 31a Nozzle 32 Dielectric Body paste 34 Table 35 Installation floor 36 Gap sensor 37 Coating liquid supply pump 38 Coating liquid supply tank 39 Suction port 40 Table tilt handle A Address electrode X, Y Display electrode
Claims (5)
前記基板に向けてペーストを吐出するノズルを有し、前記テーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動可能なダイヘッドを備え、
前記テーブルが、前記ダイヘッドを前記テーブルの載置面に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、前記ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて前記基板にペーストを塗布する際、前記ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、前記テーブルの載置面を傾斜させる傾斜機構を有してなるペースト塗布装置。 A table having a mounting surface for mounting the substrate horizontally with respect to the floor surface;
A nozzle that discharges paste toward the substrate, and a die head that is relatively horizontally movable at a certain distance from the mounting surface of the table;
When the table applies the paste to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head at a certain distance relative to the mounting surface of the table, A paste coating apparatus having a tilting mechanism for tilting the mounting surface of the table so that the paste flows down in the traveling direction of the die head.
ペーストの塗布時には、前記ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、前記テーブルの載置面を傾斜させた状態に制御し、ペーストの塗布終了後に、前記テーブルの載置面を水平状態に戻すように制御することを特徴とする請求項１記載のペースト塗布装置を用いたペースト塗布方法。 While applying the paste to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head at a certain distance relative to the mounting surface of the table,
At the time of applying the paste, the table mounting surface is controlled to be inclined so that the paste flows down in the traveling direction of the die head, and after the paste application is finished, the table mounting surface is returned to the horizontal state. The paste coating method using the paste coating apparatus according to claim 1, wherein the paste coating method is controlled as follows.
前記基板に向けてペーストを吐出するノズルを有するダイヘッドを、前記基板に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動可能に配置し、
前記ダイヘッドを前記基板に対して一定の距離を隔てて相対的に水平移動させながら、前記ダイヘッドのノズルからペーストを吐出させて前記基板にペーストを塗布する際、前記ダイヘッドの進行方向にペーストが流下するように、前記基板を傾斜させることからなるペースト塗布方法。 Hold the board horizontally against the floor,
A die head having a nozzle for discharging a paste toward the substrate is disposed so as to be relatively horizontally movable at a certain distance from the substrate,
When the paste is applied to the substrate by discharging the paste from the nozzle of the die head while horizontally moving the die head relative to the substrate at a certain distance, the paste flows down in the traveling direction of the die head. A paste application method comprising tilting the substrate.
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|---|---|---|---|---|
| KR101343377B1 (en) | 2011-01-31 | 2013-12-19 | 두산중공업 주식회사 | Manufacturing method of electrode for molten carbonate fuel cell by direct coating method of metal slurry on porous support |
| CN108816641A (en) * | 2018-06-30 | 2018-11-16 | 浙江天地环保科技有限公司 | The coating process and device of perovskite light-absorption layer in a kind of perovskite solar battery |
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