JPH1027543A - プラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成装置および形成方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成装置および形成方法Info
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- JPH1027543A JPH1027543A JP8337189A JP33718996A JPH1027543A JP H1027543 A JPH1027543 A JP H1027543A JP 8337189 A JP8337189 A JP 8337189A JP 33718996 A JP33718996 A JP 33718996A JP H1027543 A JPH1027543 A JP H1027543A
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Abstract
成する装置と方法に関し、大型の基板に均一に精度よく
蛍光体層を形成することを課題する。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネルの製造工程
において基板表面に並列に設けられた複数本のリブの間
に形成される溝に蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層を
形成する装置であって、基板を載置する載置台と、蛍光
体ペーストを吐出する少なくとも1つのノズルを有する
ディスペンサと、ノズルと載置台とを相対的に移動させ
る搬送部と、リブ間の所定の溝に対して順次蛍光体ペー
ストが塗布されるように搬送部とディスペンサを制御す
る制御部を備える。
Description
プレイパネル(PDP)の製造工程に用いられ、表面に
複数のリブ(隔壁)を有する基板の各リブ間に蛍光体層
を形成する装置および形成する方法に関する。
対の基板(通常はガラス板)を基体とする構造の表示パ
ネルである。PDPでは、放電空間に紫外線励起型の蛍
光体層を設けることにより、蛍光体層が放電によって励
起され色の表示が可能となる。カラー表示用のPDP
は、R(赤)、G(緑)、B(青)の3色の蛍光体層を
有している。
は、粉末状の蛍光体粒子を主成分とする蛍光体ペースト
を各色毎に順にスクリーン印刷法によって基板上に塗布
し、乾燥後に焼成する手法を用いて形成されていた(例
えば、特開平5−299019号公報参照)。
の画面サイズの大型化が進むにつれて、スクリーンマス
クの伸縮・位置決め誤差などの要因でリブの配置パター
ンとマスクパターンとの位置ずれが生じ、リブの間に正
確に蛍光体ペーストを塗布することが困難になってき
た。
されたもので、大型PDPを構成するための基板の各リ
ブ間に蛍光体層を均一に精度よく形成する装置および方
法を提供するものである。
ィスプレイパネルの製造工程において基板表面に並列に
設けられた複数本のリブの間に形成される溝に蛍光体ペ
ーストを塗布して蛍光体層を形成する装置であって、基
板を載置する載置台と、蛍光体ペーストを吐出する少な
くとも1つのノズルを有するディスペンサと、ノズルと
載置台とを相対的に移動させる搬送部と、リブ間の所定
の溝に対して順次蛍光体ペーストが塗布されるように搬
送部とディスペンサを制御する制御部を備えた蛍光体層
形成装置を提供するものである。
られた複数本のリブの間に形成される各溝に、発光色の
異なる複数の蛍光体を順次一色ずつ塗布する方法であっ
て、色の異なる蛍光体ペーストを吐出するための複数の
蛍光体層形成装置を用意し、1つの蛍光体層形成装置に
より第1色の蛍光体ペーストを前記基板表面の第1色の
蛍光体に対応する第1の溝に充填し、該第1の溝に充填
した第1色のペースト状蛍光体を少なくとも表面張力の
生じない程度に乾燥させた後、前記第1の溝に隣接した
第2の蛍光体に対応する第2の溝に第2色の蛍光体ペー
ストを他の蛍光体層形成装置により充填し、該第2の溝
に充填した第2色の蛍光体ペーストを少なくとも表面張
力の生じない程度に乾燥させ、発光色の異なる蛍光体ペ
ースト毎に充填と乾燥とを交互に繰り返し行うことを特
徴とする蛍光体塗布方法を提供するものである。
プレイパネル(PDP)は、対向する2枚の基板間に局
部的に放電を発生させ、基板上に区画形成された蛍光体
層を励起・発光させるようにしたものである。これは、
例えば、図1に示すような一対の基板アッセンブリ5
0,50aから構成(1画素分)される。
側のガラス基板11の内面に、基板面に沿った面放電を
生じさせるためのサステイン電極X,Yが、ライン毎に
一対ずつ配列される。サステイン電極X,Yは、それぞ
れがITO薄膜からなる幅の広い直線帯状の透明電極4
1と金属薄膜からなる幅の狭い直線帯状のバス電極42
とから構成される。
ための補助電極である。サステイン電極X,Yを被覆す
るように誘電体層17が設けられ、誘電体層17の表面
には保護膜18が蒸着される。誘電体層17及び保護膜
18はともに透光性を有している。
背面側のガラス基板21の内面に、サステイン電極X,
Yと直交するようにアドレス電極Aが配列される。各ア
ドレス電極Aの間に、直線状のリブつまりリブrが1つ
ずつ設けられる。
0では、これらのリブrによって放電空間30がライン
方向にサブピクセル(単位発光領域)EU毎に区画さ
れ、且つ放電空間30の間隙寸法が規定される。
の側面を含めて背面側の壁面を被覆するように、カラー
表示のためのR,G,Bの3色の蛍光体層28が設けら
れる。
対して不透明である。なお、リブrの形成方法として
は、ベタ膜状の低融点ガラス層の上にフォトリソグラフ
ィによってエッチングマスクを設け、サンドブラストで
パターニングする工程が用いられる。この工程におい
て、形成される複数のリブrの配列は、エッチングマス
クのパターンによって決定され、基板上面から見て、図
8に示すような互いに平行なものや、図9に示すように
蛇行するもの、あるいは図18に示すように、中央部が
直線状で両端部が互いに反対方向に屈曲した複数本のリ
ブrを隣接するリブ同志の一端が互いに開き他端が互い
に閉じ、かつ、中央部が互いに平行になるように配列さ
れたものなどが形成される。
電極対12が対応し、1列には1本のアドレス電極Aが
対応する。そして、3列が1ピクセル(画素)EGに対
応する。つまり、1ピクセルEGはライン方向に並ぶ
R,G,Bの3つのサブピクセルEUからなる。
の対向放電によって、誘電体層17における壁電荷の蓄
積状態が制御される。サステイン電極X,Yに交互にサ
ステインパルスを印加すると、所定量の壁電荷が存在す
るサブピクセルEUで面放電(主放電)が生じる。
よって局部的に励起されて所定色の可視光を放つ。この
可視光の内、ガラス基板11を透過する光が表示光とな
る。リブrの配置パターンがいわゆるストライプパター
ンであることから、放電空間30の内の各列に対応した
部分は、全てのラインに跨がって列方向に連続してい
る。各列内のサブピクセルEUの発光色は同一である。
層は、図1に示すように、基板上にアドレス電極Aとリ
ブrを設けた後に、蛍光体層形成装置により形成され
る。この発明における蛍光体層形成装置において、基板
を載置する載置台とは、基板をほぼ水平に離脱可能に固
定するものであればよく、特に限定されない。
状の蛍光体(蛍光体ペースト)とは、例えば、各色用蛍
光物質10〜50wt%、エチルセルローズ5wt%お
よびBCA45〜85wt%の混合物である。
(Y,Gd)BO3:Euを用い、緑色用蛍光物質とし
ては、例えばZn2SiO4:Mn又はBaAl12O19:
Mnを用い、青色用蛍光物質としては、例えば、3(B
a,Mg)O・8Al2O3;Euを用いることができ
る。
サのノズルにおいて、ノズル内径はリブ間隔に対応して
それよりも小さくなるように設定されるが、ノズル先端
はリブとリブとの間に挿入されることがないので、先端
の外径はリブ間隔よりも大きくてもよい。例えば、リブ
の間隔が170μmのときには、ノズルは内径100μ
m,外径300μm程度のものが好ましい。また、ノズ
ルには、複数本(例えば、5〜30本)のノズルをリブ
に直交方向に所定の塗布ピッチで配列したマルチノズル
を用いてもよい。この場合には、同時に複数本の溝が塗
布されるので能率的である。
供給部すなわちディスペンサは、ノズルと、ノズル後端
に接続されたペースト状の蛍光体を収容した容器(シリ
ンジ)と、その容器の蛍光体に圧力を加えてノズルへ押
出す圧力発生器から構成することができるが、これに
は、例えば、市販のディスペンサーシステム(システム
C型,武蔵エンジニアリング(株)製)を用いることが
できる。
のリブに平行な方向、リブに直交する方向および基板に
垂直な方向の3方向に移動するようにノズルと載置台と
を相対的に移動させるもの、例えば、3軸ロボットや3
軸マニュプレータを用いることができる。
エアシリンダ、油圧シリンダなどを用いることができる
が、制御の容易性や精度の点からステッピングモータや
エンコーダ付サーボモータを用いることが好ましい。
作を制御する制御部は、CPU,ROM,RAMおよび
I/Oポートからなるマイクロコンピュータとノズル搬
送部の駆動源を駆動するドライバー回路から構成でき
る。制御部の制御条件を設定する入力部には、例えば、
キーボード、タブレット又はマウスなどを用いることが
できる。
いて、表面に複数のリブを所定ピッチで並列に形成した
基板を載置台に載置し、ノズル先端を基板に対して移動
させながら蛍光体をノズル先端から吐出させて各リブ間
の溝に蛍光体層を塗布する。ここで互いに隣接する2本
の溝に異なる発光色の蛍光体を塗布する場合、1本の溝
に蛍光体を塗布した直後に隣接する溝に蛍光体を塗布す
ると、両者の蛍光体が接触して表面張力により混り合い
混色することがあるので、所定の第1溝に対して第1色
の蛍光体を塗布してその蛍光体を乾燥させた後、隣接す
る第2溝に第2色の蛍光体を塗布することが好ましい。
ば、リブの形状(直線状または蛇行状)、リブの長さ、
リブの高さ、リブの配列ピッチ、リブ配列数および塗布
開始点や終了点の基板上の位置(座標)などや、ノズル
に関する諸条件、例えば、ノズルの移動速度、ノズル先
端と基板(又はリブ頂上)との距離、および蛍光体の時
間当りの吐出量などが必要に応じて入力部から予め設定
される。これによって、制御部は、設定されたリブ位置
や寸法に対応してノズルを基板に対して移動させること
ができる。
られた位置決め用マークを検出する光学センサをさらに
備えれば、基板およびリブの位置に対するノズルの位置
の確認や修正がさらに容易になるので好ましい。この場
合、光学センサには、例えば、CCDカメラを用いるこ
とができる。
面にリブ形成位置に対応して位置決めマークが設けられ
るが、この工程は、リブ形成工程と同時に行うことが能
率上、又精度上、好ましい。
には、位置決めマークも印刷法で同時に行い、サンドブ
ラスト法で行なう場合には、位置決めマークもサンドブ
ラスト法で同時に行う。
ークを光学センサで予め検出し、その座標を読込み、塗
布工程において、その位置決め用マークに基づいて、各
リブの位置やピッチを判定してノズルを移動させたり、
予め設定されたリブ位置を修正することができる。
て設けてもよいし、所定数のリブ毎に設けてもよい。ま
た、位置決め用マークは塗布開始位置と終了位置に対応
して設けられると、ノズルの移動制御が精度よく行われ
る。なお、光学センサは、位置決めマークの代りに、リ
ブの先端部を検出するようにしてもよい。リブ先端部を
検出する場合はリブの材料に黒色顔料などの着色材を混
入して暗色のリブを形成し溝との明暗差を大きくしてお
くのが望ましい。
に、ノズル先端と基板(又はリブ頂上)間の距離(以
下、クリアランスという)Cが増大すると増大するとい
う特性を有するので、塗布工程において、クリアランス
を一定に保持することが好ましい。
体の粘度、蛍光物質の含有料によって決まる最適値に決
定されるが、通常100〜200μmである。また、逆
に、この特性を利用して、ノズル吐出量Qをクリアラン
スCによって制御してもよい。
をリブとリブの間に吐出して塗布する場合、一旦塗布が
開始されると、ノズル先端が正規の塗布位置から多少は
ずれても、ペースト状蛍光体の表面張力によって、正規
の位置に引き戻されることが確認されている。
アランスを少なくしてつまり吐出量を少なくして塗布を
開始し、一定時間経過後にクリアランスを設定値に戻
し、吐出量を設定値に戻せば、塗布作業のスタートを円
滑に行うことができる。
の距離を第1距離に保持して蛍光体を塗布する起動塗布
工程と、それに続いて、ノズル先端と基板との距離を第
1距離よりも大きい第2距離に保持して蛍光体を塗布す
る定常塗布工程からなることが好ましい。
示領域を設定すると共に、有効表示領域に隣接する基板
表面の一部(周縁部)に非有効表示領域を設定し、非有
効表示領域で前記起動塗布工程を実行し、有効表示領域
で定常塗布工程を実行するようにしてもよい。
ブの高さのバラツキによって変化するため、基板毎に補
正する必要がある。クリアランスCを補正するために
は、基板内の任意の点(3点以上)の基板(又はリブの
高さ)を測定し、これらをつなぐ仮想曲面(スプライン
曲面)を算出し、この上を所定のクリアランスCを有し
てノズル先端が移動するようにすればよい。
点について載置台からの高さを検出する高さセンサーを
さらに備えるときには、蛍光体層形成方法は、基板表面
上の任意の3点の高さを検出する工程と、検出した各点
を通る仮想曲面を設定する工程とをさらに備え、塗布工
程においてノズル先端を前記仮想曲面に平行に移動させ
ることが好ましい。
イオードの光を高周波変調して対象に向けて放射し、反
射変調波の位相を基準波と比較して対象との間の距離を
測定する公知の光学センサを用いることができる。
チカラーPDP用蛍光体層形成装置を示す斜視図、平面
図および正面図であり、図5はその制御回路のブロック
図である。これらの図において、基板50を載置するた
めの載置台51には、基板の位置決め用ピン91〜93
が立設すると共に、基板を吸着して固定するための吸着
装置(図示しない)が設けられている。
装置(以下、Y軸ロボットという)52,53が設けら
れ、X軸方向搬送装置(以下、X軸ロボットという)5
4がY軸ロボット52,53に矢印Y−Y’方向に移動
可能に搭載され、Z軸方向搬送装置(以下、Z軸ロボッ
トという)55が矢印X軸ロボットS4に矢印X−X’
方向に移動可能に搭載されている。Z軸ロボット55に
は、ペースト状の蛍光体を吐出するノズル56とシリン
ジ57とからなるデイスペンサーを離脱可能に装着する
シリンジ装着部58が矢印Z−Z’方向に移動可能に搭
載されている。
め用マークを検出するための位置センサ59,60は、
それぞれ独立して矢印X−X’方向に移動可能にX軸ロ
ボット54に設置され、ノズル56の先端からリブ頂上
までの距離(クリアランス)Cおよびノズル56の先端
から塗布後の蛍光体ペースト表面までの距離を測定する
高さセンサ61,62は、シリンジ装着部58の下部に
ノズル56を挟んで前後に固定される。
52a,53aによってX軸ロボット54を搬送する。
X軸ロボット54では、X軸用モータ54aによってZ
軸ロボット55を搬送し、センサ用モータ54b,54
cによってそれぞれ位置センサ59,60を搬送する。
また、Z軸ロボット55では、Z軸用モータ62によっ
てシリンジ装着部58を搬送する。
OMおよびRAMからなるマイクロコンピュータを内蔵
し、キーボード81,位置センサ59,60および高さ
センサ61,62からの出力を受けて、X軸用モータ5
4a,Y軸用モータ52,53,Z軸用モータ55a,
センサ用モータ54b,54cおよびエア制御部72を
駆動制御すると共に、キーボード81から入力される各
種条件や塗布作業の進行状況を文字や画像でCRT82
に表示させる。
エア圧はエアチューブ71を介してエア制御部72に印
加される。エア制御部72は、制御部80からの出力を
受けて、エア圧をエアチューブ73を介してシリンジ5
7に印加し、ノズル56の吐出量を一定に制御する。
板に蛍光層を形成するための手順を図6のフローチャー
トを用いて説明する。まず、赤色(R)蛍光体層形成用
のペースト状蛍光体20ccを収容したシリンジ57を
ノズル56と共にシリンジ装着部58に装着する。
囲に非有効表示(ダミー)領域50bを有する基板50
を載置台51の所定位置に載置して固定する(ステップ
S1)。
板からなり、予め基板50の有効表示領域50aには、
図8に示すように矢印X−X’方向に平行に長さL=5
60mm、高さH=100μm、幅W=50μmのリブ
rがピッチPで1921本形成され、ダミー領域50b
には、塗布開始位置を示す位置決めマークM1と、基板
中央を示す位置決めマークM2と、塗布終了位置を示す
位置決めマークM3が予め設けられている(図7)。基
板50には、1921本のリブrによって1920本の
溝が形成されているので、R,G,B蛍光体は、それぞ
れ640本(1920本/3)の溝に塗布されることに
なる。
幅W、リブ本数N、クリアランスC、ノズル吐出量Q、
蛍光体ペースト塗布厚さ、ノズル移動速度Vおよび高さ
検出領域R1〜R9の座標(図7参照)などの設定値を
キーボード81から入力する。
部80は基板条件の検出と演算動作を行う(ステップS
2)。つまり、X軸ロボット54,Y軸ロボット52,
53を駆動して、位置センサ59を介して位置決めマー
クM2の位置を読み取り、位置センサ60を介して位置
決めマークM1とM3の位置を読み取る。
それぞれにおける基板高さ(載置台51からの高さ)が
最大となる点P1〜P9を高さセンサ61を介して検出
し、リブ開始座標、塗布ピッチP、および、点P1〜P
9を通るスプライン曲面などを算出してRAMに設定
(格納)する。この場合、ピッチPはマークM1,M2
の距離とリブ数Nから算出される。
R蛍光体という)を収容したシリンジ(ノズル付)をシ
リンジ57とノズル56としてシリンジ装着部58に装
着し(ステップS4)、キーボード81において起動操
作を行うと(ステップS5)、ノズル56の先端が位置
決めマークM1に基づいてR蛍光体塗布開始位置まで移
動し、所定の高さ(クリアランス)に保持される(ステ
ップS6)。
すると同時に矢印X方向へ移動して蛍光体ペーストの塗
布作業が開始される(ステップS7)。1本のリブの長
さLだけ移動すると、吐出および移動動作(塗布作業)
を停止する(ステップS8,S9)。
方向へ移動し、吐出動作および矢印X’方向への移動動
作を開始する(ステップS10〜S12)。ノズル56
は、長さLだけ移動すると、吐出および移動動作を停止
し、ピッチ3PだけY方向へ移動する(ステップS13
〜S16)。そして、ステップS7〜S16の動作をく
り返し、ステップS10又はS15において塗布本数が
640本に達すると、R蛍光体による作業は終了する。
を緑色蛍光体ペースト(以下、G蛍光体という)用のも
のにとり換えて、ステップS5〜S16の動作をくり返
す(ステップS17,S18)。G蛍光体による640
本の塗布が終了すると、シリンジ57とノズル56が青
色蛍光体ペースト(以下、B蛍光体という)用のものに
とり換えられ、前述と同様にG蛍光体による640本の
塗布が行われる(ステップS19,S20)。
光体ペースト28の塗布終了端が、図17に示すように
リブrの端部から所定距離dだけ手前になるように停止
される。これは、塗布した蛍光体ペーストがリブrの端
部を越えて隣の溝へ回り込むことを避けるためである。
この場合dは0.5mm以上であれば有効であること
が、実験的に確認されている。
ノズル56は、1本の溝の塗布作業を終了すると、予め
設定されたピッチ3pだけ矢印Y方向に移動し、次の溝
に対する塗布作業を行うようにしているが、1本の溝の
塗布作業が終了する毎に、次に塗布すべき溝を形成する
リブの始端と終端を位置センサ59と60によってそれ
ぞれ検出し、検出された始端と終端位置に基づいてノズ
ル56を移動させながらその溝の塗布作業を行うように
してもよい。これによって、各溝への蛍光体ペーストの
塗布精度がさらに向上する。なお、この場合、位置セン
サ59と60が何らかの原因(例えば、リブ端部の部分
的な破損)によりリブの始端又は終端を検出できない場
合には、塗布工程は中断されることなく、予め設定され
たピッチに基づいて、次の溝の塗布作業が行われる。
の溝の内面形状に沿ったR,G,Bの蛍光体層の形成作
業がすべて終了すると、X軸ロボット54はホームポジ
ション(図3において、載置台51の上辺へY’方向に
最も寄った位置)に復帰する。そこで、作業者は、基板
50を搬出する(ステップS21)。搬出された基板5
0については次の工程で蛍光体が乾燥される。
先端は、算出されたスプライン曲面から常にクリアラン
スC=100μmの距離を有するようにZ軸ロボット5
5により高さ制御される。
X’方向の塗布作業中において、塗布直後の蛍光体ペー
ストの表面高さ(厚さ)を高さセンサ62および高さセ
ンサ61によりそれぞれ監視し、監視した厚さが予め設
定された塗布厚さから許容範囲以上に逸脱すると、直ち
にノズル56の塗布作業(吐出と移動)を停止させ、
「塗布不良」の警告(アラーム)とノズルの停止位置の
座標をCRT82に表示させる。また、制御部80は、
その座標を内蔵のRAMに記憶する。
ルのツマリ)を除去した後、載置台51上の基板50を
新しいものに取換えて、再び、塗布作業を最初から行う
(ステップS1〜S21)。
良」をR,G,Bの3色塗布および乾燥工程を完了した
後に検査する従来の場合に比べて、はるかに早く発見す
ることができる。従って、蛍光体の塗布作業の効率と歩
留りが向上する。また、「塗布不良」の生じた基板は、
その発生場所(座標)が記憶されているので、その補修
や再塗布作業が容易になる。
rが図8のようにそれぞれ独立して形成された基板50
を用いたが、図9のように、互いに隣接するリブの端部
が交互に接続されたものを用いてもよい。このリブ形状
によれば、端部の接続部分が各蛍光体の塗布終点位置と
なり、この部分で蛍光体ペーストの糸ひきを断つことが
できる。
隣接する各対のリブrが一方の端では、互いに離れ合
い、他方の端では、互いに隣接し合うように基板上に形
成され、塗布作業は間隔の広い端部から開始され、狭い
端部で終了することが好ましい。これは、蛍光体ペース
ト28が塗布開始時において溝内に入りやすく、塗布終
了時において余分にはみ出ることがなくなるためであ
る。
3を検出してリブrのピッチPを演算するようにした
が、図10に示すように所定本数のリブ毎に補助位置決
めマークmを設け、塗布作業前にリブのピッチPを設定
しておき、塗布作業中にマークmを位置センサ59又は
60で検出してピッチPを補正するようにしてもよい。
なお、位置決めマークM1,M2,M3,mは、基板5
0にリブrを形成する時に同時に形成される。
と共に、最終に塗布されるリブの位置をピッチPから算
出して、図11に示すようにそのリブに対応する座標に
ノズル56を移動して蛍光体で点Tを描き、点Tの座標
と位置決めマークM3の座標を位置センサ60でそれぞ
れ検出し、その距離の差△Lから、設定したピッチPを
補正するようにしてもよい。
ムを示す構成説明図であり、R蛍光体層形成装置100
R,乾燥炉200a,G蛍光体層形成装置100G,乾
燥炉200b,B蛍光体層形成装置100Bおよび乾燥
炉200Cが、コンベア300a〜300eを介して直
列接続されている。R蛍光体層形成装置100R,G蛍
光体層形成装置100GおよびB蛍光体層形成装置10
0Bは、いずれも、図2に示す蛍光体層形成装置と同等
の装置であるが、シリンジ57には、それぞれ、R蛍光
体、G蛍光体およびB蛍光体を収容している。
7)は、R蛍光体層形成装置100Rによってその表面
に640本のR蛍光体層が形成されると、コンベア30
0aによって乾燥炉200aに搬送されて乾燥される。
乾燥された基板50は、コンベア300bによってG蛍
光体層形成装置100Gに搬送され、その表面に640
本のG蛍光体層が形成される。
って乾燥炉200bに搬送されて乾燥され、乾燥された
基板50は、コンベア300dによってB蛍光体層形成
装置100Bへ搬送され、その表面に640本のB蛍光
体層が形成される。
て乾燥炉200Cに搬送されて乾燥される。その後、基
板50は図示しない焼成装置により焼成され、リブ29
の間の溝には、図1に示すようなリブ間の溝の内面形状
に沿ったR,G,B蛍光体層28が完成する。
て、基板50の溝に充填されたペースト状蛍光体は、1
00〜200℃の温度で、10〜30分間、乾燥されて
上述したような蛍光体層となる。各色の蛍光体層の塗布
直後に乾燥処理を行うのは、先に塗布(充填)した隣接
する蛍光体が液状であると、次に塗布(充填)する蛍光
体がそれに接触したとき、互いの表面張力によってリブ
を越えて混り合う、つまり混色することがあるので、そ
れを防止するためである。すなわち乾燥工程を経ること
によって、充填されたペースト状蛍光体がリブ間の溝の
内面形状に沿う形になって表面張力を失うことになる。
また、乾燥炉200a〜200cには、ホットプレート
方式、熱風循環方式および遠赤外線方式の内、少なくと
もいずれか一つの方式を採用している。
ステムを示す構成説明図であり、この実施例では、図1
3に示すシステムの3台の乾燥炉200a〜200cの
代りに1台の乾燥炉200を設け、コンベア300a〜
300eの代りに基板50を矢印A−A’方向および矢
印B−B’方向に搬送する搬送ロボット300を設けて
いる。
13に示すシステムと同様に各色の蛍光体が塗布(充
填)される毎に乾燥炉200へ搬送ロボット300によ
って搬送されて乾燥される。
施例に用いるシリンジ57とノズル56の変形例として
のマルチノズルを示す斜視図および断面図である。 こ
のマルチノズルでは、1つのシリンジ57aについて6
本のノズル56aがリブピッチPの6倍のピッチで一列
に配列されている。
aに収容されているペースト状蛍光体が同時に6本のノ
ズル56aから吐出される。従って一度に6本ずつ同一
発光色の蛍光体層が形成され、前述の各実施例に比べて
塗布作業時間が1/6に短縮される。ここで、1つのシ
リンジについてn本のノズルをピッチPNで一列に配列
したマルチノズルを用いる場合について、リブピッチ
P、ノズルピッチPNおよびノズルのY方向移動量の関
係について説明する(但し、蛍光体ペーストはR,G,
Bの3種類とする)。
ーストを塗布する場合 図8、図9及び図18に示す基板(特に図9、18の隣
接するリブ同志の端部パターンが交互に開口されたリブ
を有する基板)が適用可能であり、ノズル配列ピッチP
Nは、PN=6Pに設定され、次のように塗布作業が行わ
れる。 (1)まず、ノズルをリブの端部パターンのオープンガ
イド(1番目の溝の開口部)からX方向に移動させなが
ら、塗布ピッチ6Pでn本の溝に同時に蛍光体ペースト
を塗布する。 (2)次に、ノズルをY方向に3Pだけ移動させてリブ
の端部パターンのオープンサイド(2番目の溝の開口
部)に位置付けする。 (3)次に、X’方向に移動させながら、n本の溝に新
しく蛍光体ペーストを塗布する(ここまでの工程で、合
計2n本の溝にピッチ3Pで蛍光体ペーストが塗布され
ることになる)。 (4)次に、ノズルをY方向に3P×(2n−1)だけ
移動させて3番目の溝の開口部に位置付けする。 上記(1)〜(4)の工程をくり返す。
ストを塗布する場合 図8に示す基板が適用可能であり、ノズル配列ピッチP
Nは、PN=3Pに設定され、次のように塗布作業が行わ
れる。 (1)まず、ノズルを順方向(X又はX’方向)に移動
させながら、塗布ピッチ3Pでn本の溝に同時に蛍光体
ペーストを塗布する。 (2)次に、蛍光体ペーストを塗布することなくノズル
を逆方向に移動させて塗布開始位置へ復帰させる。 (3)次に、ノズルをY方向に3P×nだけ移動する。 上記(1)〜(3)の工程をくり返す。
塗布作業を行う場合には、ノズルのピッチをリブピッチ
に高精度に一致させてもノズル先端の端面がノズルの軸
に直角である場合には、蛍光体ペーストの粘性と表面張
力の影響により、蛍光体ペーストがノズル先端の直下へ
吐出されにくいため、各ノズルが対応する溝に正確に蛍
光体ペーストを一様に塗布することは容易ではない。
図19に示すように、ノズル先端の端面がノズルの軸に
対して鋭角θをなすようノズルを形成し、ノズルの軸が
基板50に対して塗布方向に鋭角αをなすようにノズル
を保持し、ノズル先端の開口が塗布方向と逆方向に向く
ようにすることが好ましい。この場合、θは30°〜6
0°,αは45°〜70°に設定される。これによっ
て、蛍光体ペーストは各ノズルから塗布方向と逆方向に
確実に吐出され、吐出方向が固定されるので、各ノズル
は所望の各溝に、正確に蛍光体ペーストを塗布すること
ができる。
58(図4)に各ノズル56aがリブに直交して配列す
るように装着されるが、図15の矢印Wに示す方向にシ
リンジ57aを回転させる機構を設ければ、その回転に
より各ノズル56aの塗布ピッチを調整することが可能
になる。
コータと呼称されるカーテン状のペーストを塗布する塗
布装置の塗布ヘッドを図20に示すようなヘッド63に
改良して前記マルチノズルと同様な蛍光体塗布を行うこ
とも可能である。
に、図21のA−A断面が図22に示されるように、ヘ
ッド63の内部に、蛍光体ペーストを一時貯えるリザー
ブタンク57bと、図16のノズル56aに対応した蛍
光体ペースト吐出用の複数の隙間(チャネル)56bを
形成し、チャネル56bからすだれ状の蛍光体ペースト
を吐出させるように構成する。前記した3色の蛍光体層
を塗布する場合は、各色に対応したヘッド63を上述の
ように配置して全体の塗布を完成する。
スクを用いることなく、基板仕様を数値設定するだけで
基板上を移動するノズルから蛍光体が吐出されリブ間の
溝に塗布されるので、任意のサイズの基板に対して蛍光
体層を精度よく形成することができると共に、基板の仕
様変更に容易に対応できる。
要部斜視図である。
ある。
である。
要部拡大図である。
図である。
する他の方法を示す拡大図である。
量の関係を示すグラフである。。
る。
ある。
視図である。
ストの塗布終端との位置関係を示す上面図である。
す上面図である。
図である。
ヘッドを示す斜視図である。
Claims (27)
- 【請求項1】 プラズマディスプレイパネルの製造工程
において基板表面に並列に設けられた複数本のリブの間
に形成される溝に蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層を
形成する装置であって、基板を載置する載置台と、蛍光
体ペーストを吐出する少なくとも1つのノズルを有する
ディスペンサと、ノズルと載置台とを相対的に移動させ
る搬送部と、リブ間の所定の溝に対して順次蛍光体ペー
ストが塗布されるように搬送部とディスペンサを制御す
る制御部を備えた蛍光体層形成装置。 - 【請求項2】 ディスペンサが1つのノズルを備える請
求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項3】 ディスペンサが複数のノズルを備え、そ
の複数のノズルが所定数の溝に対応する間隔で配列さ
れ、複数本の溝に蛍光体ペーストの塗布が同時に行われ
る請求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項4】 制御部は、予め設定されたリブのピッチ
に基づいて搬送部とディスペンサを制御する機能をさら
に備えた請求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項5】 制御部は、ノズル先端と基板との距離を
第1距離に保持して蛍光体ペーストの塗布が開始され、
引続いて、ノズル先端と基板との距離を第1距離よりも
大きい第2距離に保持して蛍光体ペーストが塗布される
ように搬送部とディスペンサとを制御する機能をさらに
備えた請求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項6】 使用される基板はその表面の中央部に有
効表示領域を、有効表示領域の周縁に非有効表示領域を
備え、制御部は、非有効表示領域でノズル先端と基板と
の距離が第1距離に保持され、有効表示領域で第2距離
に保持されて蛍光体が塗布されるように搬送部とディス
ペンサを制御する請求項5記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項7】 使用される基板が表面に位置決め用マー
クを備え、基板の位置決めマークおよびリブ先端の少な
くとも一方を検出する位置センサをさらに備え、制御部
は、位置センサによって検出される位置決め用マークお
よびリブ先端の少なくとも一方に基づいて搬送部とディ
スペンサを制御する機能をさらに備えた請求項1記載の
蛍光体層形成装置。 - 【請求項8】 制御部は、蛍光体ペーストの塗布ピッチ
を予め設定すると共に、その塗布ピッチを位置センサに
よって検出される位置決め用マークおよびリブ先端の少
なくとも一方に基づいて補正する機能をさらに備えた請
求項7記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項9】 基板表面上の任意の点について載置台か
らの高さを検出する高さセンサをさらに備え、制御部は
高さセンサによって検出される高さに基づいて蛍光体ペ
ースト塗布時にノズル先端と基板との距離が調整される
よう搬送部を制御する機能をさらに備えた請求項1記載
の蛍光体層形成装置。 - 【請求項10】 制御部は、載置された基板表面又はリ
ブ上の任意の3点の高さを高さセンサにより予め検出
し、検出した各点を通る仮想曲面を設定し、ノズル先端
が前記仮想曲面に平行に移動して溝へ蛍光体ペーストを
塗布するように搬送部とディスペンサを制御する機能を
さらに備えた請求項9記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項11】 溝に塗布された蛍光体ペーストの塗布
厚さを検出する第2高さセンサをさらに備え、制御部
は、第2高さセンサによって検出される塗布厚さが所定
の許容範囲を逸脱したとき、蛍光体ペーストの塗布を停
止させる機能をさらに備えた請求項1記載の蛍光体層形
成装置。 - 【請求項12】 リブ先端を検出する位置センサをさら
に備え、制御部は、位置センサによってリブ先端が明瞭
に検出される場合には、検出されるリブ先端に基づい
て、明瞭に検出できない場合には予め設定されたリブピ
ッチに基づいて、搬送部とディスペンサを制御する機能
をさらに備えた請求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項13】 制御部は、各溝の蛍光体ペーストの塗
布完了端がリブの端部から所定距離だけ手前に位置する
ように搬送部とディスペンサを制御する機能をさらに備
えた請求項1記載の蛍光体層形成装置。 - 【請求項14】 ノズルは、先端の端面がノズルの軸に
対して斜めに形成されてなる請求項1記載の蛍光体層形
成装置。 - 【請求項15】 ノズルは、基板に対して塗布方向に鋭
角をなすように保持されてなる請求項14記載の蛍光体
層形成装置。 - 【請求項16】 発光色の異なる蛍光体層形成専用機と
して複数台直列に配置した請求項1記載の蛍光体層形成
装置と、各蛍光体層形成装置間に設けられ基板表面のリ
ブ間の溝に充填された蛍光体ペーストを乾燥させるため
の複数台の乾燥機と、各蛍光体層形成装置と各乾燥機間
で基板を搬送する複数台の基板搬送機とを備えたシステ
ム。 - 【請求項17】 各蛍光体層形成装置は、基板表面の各
色の蛍光体に対応する溝に蛍光体ペーストを順次塗布
し、各乾燥機は、基板表面のリブ間に充填された蛍光体
ペーストを少なくとも表面張力の生じない程度に乾燥さ
せ、各基板搬送機は、蛍光体ペーストの充填された基板
を、蛍光体層形成装置から乾燥機を介して隣接する蛍光
体層形成装置へ搬送し、異なる蛍光色の蛍光体ペースト
の充填と乾燥とを交互に行い、乾燥によってリブ間の溝
の内面形状に沿った蛍光体層を形成することを特徴とす
る請求項16記載のシステム。 - 【請求項18】 発光色の異なる蛍光体層形成専用機と
して複数台設置した請求項1記載の蛍光体層形成装置
と、基板を乾燥させるための1台の乾燥機と、各蛍光体
層形成装置と乾燥機間で基板を搬送する1台の基板搬送
機を備えたシステム。 - 【請求項19】 各蛍光体層形成装置は、基板表面の各
色の蛍光体に対応する溝に蛍光体ペーストを順次塗布
し、乾燥機は、基板表面のリブ間に充填された蛍光体ペ
ーストを少なくとも表面張力の生じない程度に乾燥さ
せ、基板搬送機は、蛍光体ペーストの充填された基板
を、蛍光体層形成装置の1つから乾燥機を介して他の1
つへ搬送し、異なる発光色の蛍光体ペーストの充填と乾
燥とを交互に行ない、乾燥によってリブ間の溝の内面形
状に沿った蛍光体層を形成することを特徴とする請求項
18記載のシステム。 - 【請求項20】 基板表面に並列に設けられた複数本の
リブの間に形成される各溝に、発光色の異なる複数の蛍
光体を順次一色ずつ塗布する方法であって、色の異なる
蛍光体ペーストを吐出するための複数の蛍光体層形成装
置を用意し、1つの蛍光体層形成装置により第1色の蛍
光体ペーストを前記基板表面の第1色の蛍光体に対応す
る第1の溝に充填し、該第1の溝に充填した第1色のペ
ースト状蛍光体を少なくとも表面張力の生じない程度に
乾燥させた後、前記第1の溝に隣接した第2の蛍光体に
対応する第2の溝に第2色の蛍光体ペーストを他の蛍光
体層形成装置により充填し、該第2の溝に充填した第2
色の蛍光体ペーストを少なくとも表面張力の生じない程
度に乾燥させ、発光色の異なる蛍光体ペースト毎に充填
と乾燥とを交互に繰り返し行うことを特徴とする蛍光体
塗布方法。 - 【請求項21】 蛍光体層形成装置が並列した複数のノ
ズルを有するディスペンサを備え、各ノズルは発光色の
異なる蛍光体ペーストの数の整数倍のリブピッチで配列
され、同一色の蛍光体ペーストを同時に吐出して基板表
面の異なる複数の溝に充填することを特徴とする請求項
20記載の蛍光体塗布方法。 - 【請求項22】 隣接するリブ間の溝に充填された蛍光
体ペーストが、引き続く乾燥工程において前記溝の内面
形状に沿う形で沈積されて表面張力を失うことを特徴と
する請求項20記載の蛍光体塗布方法。 - 【請求項23】 蛍光体層形成装置が蛍光体ペーストを
吐出するディスペンサを備える請求項20記載の方法。 - 【請求項24】 基板表面にピッチPで並列に設けられ
た複数本のリブの間に形成される溝に請求項1に記載の
蛍光体層形成装置を用いて3種類の色の蛍光体ペースト
を塗布する方法であって、ディスペンサが6Pの間隔で
配列されたn本のノズルを備え、(1)ノズルを順方向
に移動させながら塗布ピッチ6Pでn本の溝に同時に蛍
光体ペーストを塗布し、(2)ノズルを3Pだけリブと
直交方向に移動させ、(3)ノズルを逆方向に移動させ
ながらn本の溝に蛍光体ペーストを塗布し、(4)ノズ
ルを3P×(2n−1)だけリブと直交方向に移動さ
せ、 上記(1)〜(4)の工程をくり返すことを特徴とする
蛍光体塗布方法。 - 【請求項25】 使用される基板は、リブが蛇行するよ
うに、隣接するリブの端部が交互に連続してなる請求項
24記載の蛍光体塗布方法。 - 【請求項26】 使用される基板は、隣接する各対のリ
ブが、一方の端では互いに離れ合い、他方の端では互い
に接近し合うように形成されてなる請求項24記載の蛍
光体塗布方法。 - 【請求項27】 カラープラズマディスプレイパネルを
構成する一対の基板アッセンブリの内の3種類の色の蛍
光体層を有する一方の基板アッセンブリを製造する方法
であって、 前記一方の基板上に、基板上面からみて中央部が直線状
で両端部が互いに逆方向に屈曲した複数本のリブを、隣
接するリブ同志の一端が互いに開き、他端が互いに閉
じ、かつ中央部が互いに平行になるよう配列形成するリ
ブ形成工程と、 互いに隣接するリブ間に形成された溝内に、溝を形成す
る隣接リブの端部が互いに開いた側より1種類の色の蛍
光体ペースト吐出用のノズルを溝に沿って移動させて蛍
光体ペーストを塗布する塗布工程を備え、 前記塗布工程では、前記種類の色の蛍光体ペーストが、
前記ノズルを前記リブ間の溝から3本おきの溝に順次往
復移動することにより塗布されることを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネル用基板構体の製造方法。
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