JPWO2008149758A1 - 塗布ヘッド清浄方法、ペースト塗布方法およびプラズマディスプレイの製造方法 - Google Patents

Abstract

塗布ヘッドの吐出口近傍の吐出口面に付着した塗液を清浄する塗布ヘッド清浄方法であって、粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に当接した後略垂直方向に引き剥がす押し当て動作を１回以上行い、その後該吐出口から塗液を微量吐出する微量吐出動作を行い、さらに粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に当接した後略垂直方向に引き剥がす押し当て動作を１回以上行なうことを特徴とする塗布ヘッド清浄方法。本発明により塗布ヘッドの吐出口および吐出口面に付着したペーストを粘着テープ材を用いて効率的に、塗布ヘッドを傷つけることなく除去することができる塗布ヘッドの清浄方法を提供することができる。

Description

本発明は、塗布ヘッドの吐出口近傍に付着した塗液や塗布ペーストを、粘着テープを該塗布ヘッドに押圧し除去する塗布ヘッド清浄方法に関する。

近年、ＤＣ型およびＡＣ型プラズマディスプレイの開発が進み、すでに上市され、大きな市場を形成しつつある。プラズマディスプレイには画素の仕切り等の諸機能を持った構造体が形成されている。例えばＡＣ型プラズマディスプレイは、前面基板と背面基板との間に備えられた放電空間内で対向するアノードおよびカソード電極間にプラズマ放電を生じさせ、放電空間内に封入されているＸｅ−Ｎｅ混合ガスなどの放電ガスから発生した１４７ｎｍ、１７２ｎｍといった非常に波長が短い紫外線を、放電空間内に設けた蛍光体に照射することにより表示を行うものである。

その構造体は、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保するために設けられ、隔壁（障壁、リブともいう）と呼ばれている。隔壁の形状は、一般にはおよそ幅２０〜１２０μｍ、高さ５０〜２５０μｍのストライプ状や格子状のものなどがある。そして、蛍光体は、蛍光体粉末、有機バインダーおよび有機溶媒を主成分とする蛍光体ペーストとして、所定の隔壁間に塗布され、必要に応じ乾燥、焼成することによって蛍光体層を形成する。蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗布する方法としては、スクリーン印刷法、ディスペンサー法（ノズル法と呼ばれる場合もある）があり、材料ロスの少ないディスペンサー法が注目されている。

ディスペンサー法による蛍光体ペースト塗布方法を示した模式図を図３に示す。ディスペンサー法とは、塗布ヘッド１の内部に蛍光体ペースト２を貯留する空間（マニホールド）を持ち、基板３に対向し相対的に移動しながら、その空間に接続された加圧配管４を通して圧力を制御された圧縮空気を導入することで吐出口５から蛍光体ペースト２を隔壁間内に吐出することで塗布する塗布方法である。基板ごとの間欠塗布となるので、毎回の塗布開始に際して塗布ヘッドからのペーストの吐出が再現性良く安定していることが重要である。

このディスペンサー法による蛍光体ペーストの塗布は毎葉塗布であり、１枚の基板に塗布を行った後吐出口５からの蛍光体ペースト２の吐出を停止するが、その際吐出口５近傍の吐出口面６（塗布ヘッドの吐出口を含む面）に残留ペーストが付着しやすい。もし次の塗布を行う前に吐出口５近傍の吐出口面６に残留ペーストや異物が付着していたり、吐出口５近傍の吐出口面６に傷、凹みなどの損傷があると塗布再開時に吐出量のばらつきを生じたり、ペーストの吐出挙動が乱れたりするなど、塗布が不安定になりやすいという問題がある。その結果、塗布品位が大きく損なわれ不良品が大量に発生するので好ましくない。

このため吐出口５を含む吐出口面６を塗布前に十分に清浄な状態にしておくことが重要である。すなわち塗布前の塗布ヘッドの清浄が不可欠である。そのような塗布ヘッドの清浄方法として、従来、拭き取り部材を吐出口面に押し当てながら摺動させて残留ペーストや異物を拭き取る方法が知られている（特許文献１参照）。これは、図４に示すように織編物からなる拭き取り部材９を吐出口面６に押し当て部材１０で押し当てつつ一定方向１１に摺動させながら摩擦により吐出口５および吐出口面６に付着した残留ペースト８を拭き取る方法である。とくに、拭き取り効果の向上を目的として、たとえば超極細繊維の織編物をアセトンなどの清浄溶剤で湿潤させながら用いる拭取方法が知られている。
しかし、この方法は、拭き取り効果の高い超極細繊維の織編物のコストが高いという問題がある上、拭き取り部材によって拭き取られた蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末などの無機粉末を吐出口面と接触させた状態で摺動することにより、塗布ヘッド表面に図５に示すような擦り傷１２が発生するという問題がある。塗布ヘッドにこのような傷が発生すると、塗布開始時点における塗液の吐出挙動が不安定になりやすく、塗布品位が大きく損なわれるので使用できなくなり、傷のない塗布ヘッドと交換せざるを得なくなる。

その上、一般的にディスペンサー法の塗布ヘッド１には、直径が５０〜２００μｍ程度の微細な吐出口５が１０００〜４０００個程度高精度に加工されており、非常に高価であるので、擦り傷の発生によるこのような塗布ヘッドの交換はプラズマディスプレイパネルの製造コストを著しく増大するので好ましくない。

一方、織編物を用いて拭き取る方法ではなく、スクレーパーを用いて吐出口近傍の吐出口面に付着した蛍光体ペーストを掻き取って清浄する方法が知られている（特許文献２参照）。しかし、スクレーパーによる掻き取りは調整が煩雑であり、スクレーパーの磨耗による発塵が問題となりやすい。また、スクレーパーやスクレーパーによって掻き取られた蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末などの無機粉末により塗布ヘッドの吐出口近傍の吐出口面に擦り傷が発生する恐れがあるのでやはり好ましくない。

また、掻き取りによる吐出口の損傷問題を解決するために、インクジェットノズルの吐出口面にインクジェット用低粘度低濃度の塗液を少量吐出することで、塗液の潤滑作用によってスクレーパーの摩耗および吐出口面の傷を防止する技術が知られている（特許文献３参照）。しかしながら、蛍光体ペーストのように固体微粒子を高濃度で含有する高粘度ペーストの場合、塗液の潤滑作用は十分ではなく却ってスクレーパーの摩耗および吐出口面の傷を悪化させてしまう。

他方、この様な摺動による吐出口面の傷を防止するため、インクジェットノズルの吐出口面に多孔質吸着材からなる清浄材をゴム等の押し当て部材で略垂直に押し当てた後、離間する技術が知られている（特許文献４参照）。しかしながら、蛍光体ペーストのように固体微粒子を高濃度で含有する高粘度ペーストの場合、多孔質吸着剤を押し当てただけでは十分な吸収、転写が起こらず、清浄不良が発生する。

さらに、溶剤吸収能力のある粘着テープを、蛍光体ペーストが付着した塗布ヘッドの吐出口面に当接し、残留ペーストから溶剤成分を吸収することで残留ペーストを固化させ、その固化したペーストを粘着力で被清浄材表面から剥離転写する技術が知られている（特許文献５参照）。

そこで、このような粘着テープを特許文献４記載の装置と同様な塗布ヘッド清浄装置に装着し、特許文献１記載の装置と同様な蛍光体塗布装置で実際に塗布を行った結果、蛍光体ペーストが完全には除去出来ず、塗布品位が著しく損なわれた。粘着テープの押し付け時間を延ばしたり、押し当て回数を複数回繰り返しても、除去不良は完全には解消できなかっただけでなく、逆に悪化する場合もあった。現象を詳しく分析した結果、次のことが分かった。

図６は、押し当て動作を１度のみ行う清浄方法における吐出口近傍の残留ペーストの付着状態を示す模式図である。まず、特許文献１記載の装置と同様な従来型塗布ヘッド清浄装置を用いて図６（ａ）のように吐出口近傍を清浄化した後、蛍光体ペーストを隔壁が形成された基板に正常に塗布した。塗布後の塗布ヘッド吐出口面６を観察したところ、図６（ｂ）に示すように残留ペースト８ａ〜８ｃが形状、量とも不規則にばらついた塗液溜まりとして付着していた。数回の塗布を行ったところ、残留ペーストの付着状態は毎回異なっていた。
次に、上記の不規則にばらついた塗液溜まりが付着したノズル吐出口面６に対し、特許文献４記載の装置と同様な平坦なゴム押し当て部材で粘着テープを吐出口面に押し当てて転写を実施した後、清浄後のノズル吐出口面を観察したところ、図６（ｃ）に示す以下のような状況を確認した。

少量の残留ペースト８ａが付着した部分では粘着テープの押し当てている間に溶媒が粘着テープに吸収されることにより固化したペーストが吐出口近傍の吐出面に薄く強固に付着し、固着状態の付着物１３ａが残留していた。他方、多量の残留ペースト８ｂが付着した部分では粘着テープを押し当てている間の溶媒吸収による固化が十分出来ず液状ペーストが薄く残留し、湿潤状態の付着物１３ｂが残留していた。すなわち、状態の異なる２種類の転写不良が発生していることを見出した。中程度の量の残留ペースト８ｃが付着した部分では、転写不良が発生せず、転写良好部分１３ｃとなっていた。

湿潤状態の付着物をさらに除去するため、再度粘着テープの押し当てを実施すると、湿潤状態の付着物は除去できたが、一度固着状態の付着物となった部分では、固化したペーストがノズル吐出口面にますます強固に付着し、その後粘着テープを用いて除去を試みても除去することが出来なかった。

そこで、残留ペースト量とその量の残留ペーストを除去するのに最適な押し当て保持時間の関係を検討した結果、両者には正の相関関係があることが分かった。すなわち、残留ペースト量が少ない場合は短い押し当て保持時間が適しており、残留ペースト量が多い場合は長い押し当て保持時間が適していた。このため、少量の残留ペーストが付着した部分に合わせて押し当て保持時間を短くすると、その少量の残留ペーストが付着した部分の転写不良は良化するが、逆に、中程度の量の残留ペーストが付着した部分や多量の残留ペーストが付着した部分では湿潤状態の付着物が残留し、特に多量の残留ペーストが付着した部分での転写不良が悪化した。なお、押し当て保持時間とは、粘着テープを吐出口近傍の吐出口面に当接した後、引き剥がすまでの時間をいう。

次に、多量の残留ペーストが付着した部分にあわせて押し当て時間を長くすると、その多量の残留ペーストが付着した部分の転写不良は良化するが、逆に、中程度の量の残留ペーストが付着した部分や少量の残留ペーストが付着した部分では固着状態の付着物が残留し、特に少量の残留ペーストが付着した部分での転写不良が悪化した。

発明者らは、上記２種類の転写不良に対していずれにも効果がある清浄条件を各種検討した結果、塗布ノズル表面に残留する不規則に付着した残留ペーストに対しては、１つの清浄条件やその繰り返しでは上記不規則に付着した残留ペーストの全てを除去することが出来ないという結論に至った。そこで、さらに検討を進めた結果、ついに本技術を発明するに及んだのである。
特開２００２−１２６５９９号公報 特開２００４−０１４３９３号公報 特開２００６−２４７９５６号公報 特開２００４−３３００２７号公報 特開２００１−３５３８５６号公報

本発明は塗布ヘッドの吐出口および吐出口面に付着した塗液を粘着テープを用いて効率的に、塗布ヘッドを傷つけることなく除去することができる塗布ヘッドの清浄方法、それを用いたペースト塗布方法およびプラズマディスプレイの製造方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するための手段は、塗布ヘッドの吐出口近傍の吐出口面に付着した塗液を清浄する塗布ヘッド清浄方法であって、粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に接近させ当接させた後略垂直方向に引き離す押し当て動作を１回以上行い、その後該吐出口から塗液を微量吐出する微量吐出動作を行い、さらに粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に接近させ当接させた後略垂直方向に引き離す押し当て動作を１回以上行なうことを特徴とする塗布ヘッド清浄方法である。

本発明によると、従来の清浄技術では除去できなかった不規則にばらついた塗液溜まりが付着したノズル吐出口面であっても、粘着テープを用いた１回の押し当て動作やその繰り返しでは取りきれない残留塗液も含めて転写除去することができ、綺麗に清浄することができる上、摺動しないので傷を付けることもない。

本発明によると、微量吐出動作の前に行う１回以上の押し当て動作によって、多量の残留塗液が付着したした部分では湿潤状態の薄い付着物が残り、中程度の量の残留塗液が付着した部分では綺麗に拭き取れ、少量の残留塗液が付着した部分では固着状態の薄い付着物が残る。次に行う微量吐出動作によって、大きさのそろった、かつ小さな塗液溜まりが形成される。その後押し当て動作を１回以上行うことによって、微量吐出動作によって形成された塗液溜まりが除去される。このとき、微量吐出動作の前の押し当て動作で残留した薄い湿潤状態の付着物は、塗液溜まりと共にその後に行う押し当て動作で除去される。また、微量吐出動作の前の押し当て動作で強固に固着した部分も塗液溜まりに接することにより湿潤状態になるので、その後に行う押し当て動作で除去される。微量吐出動作前の押し当て動作で除去できていた部分は、塗液溜まりが新たに付着するがその後に行う押し当て動作で除去される。

本発明によると、従来の粘着転写技術では除去できなかった不規則にばらついた大きさの残留塗液が付着したノズル吐出口面でも、吐出口の近傍から綺麗に残留ペーストを除去することができる。

また、上記課題を解決するための手段は、各押し当て動作において、前記粘着テープを介して塗布ヘッド吐出口面と向かい合うように、弾性体からなる押し当て部材を押し当てる塗布ヘッド清浄方法である。

また、前記塗液が蛍光体ペーストである上記記載の塗布ヘッド清浄方法である。

また、前記塗布ヘッドが、プラズマディスプレイ製造用蛍光体塗布ノズルである塗布ヘッド清浄方法である。

また、前記塗布ヘッド清浄方法を用いて塗布ヘッドを清浄した後、塗布ヘッドから塗液を吐出して塗布を行うことを特徴とするペースト塗布方法である。

さらに、前記ペースト塗布方法を用いて蛍光体層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法である。

本発明の塗布ヘッド清浄方法を用いると、簡便な方法でありながら塗布ヘッド吐出口面から残留塗液を確実に除去できるので、低コストでかつ簡便な塗布ヘッド清浄方法を提供することができる。また、塗布ヘッドの吐出口面を清浄材により摺動しないので、塗布ヘッドの吐出口面が損傷することがなく、高価な塗布ヘッドの寿命が著しく延びるという望ましい効果がある。

本発明の塗布ヘッドの清浄方法の実施形態を示した模式図である。 本発明の清浄方法における吐出口近傍の残留ペーストの付着状態を示した模式図である。 ディスペンサー法による蛍光体ペースト塗布方法を示した模式図である。 従来の塗布ヘッドの清浄方法を示した模式図である。 吐出口近傍の擦り傷の状態を示した模式図である。 押し当て動作を１度のみ行う清浄方法における吐出口近傍の残留ペーストの付着状態を示した模式図である。

符号の説明

１ 塗布ヘッド
２ 蛍光体ペースト
３ 基板
４ 加圧配管
５ 吐出口
６ 吐出口面
７ 吐出されるペースト
８ 残留ペースト
８ａ 少量の残留ペースト
８ｂ 多量の残留ペースト
８ｃ 中程度の量の残留ペースト
９ 織編物からなる拭き取り部材
１０ 押し当て部材
１１ 摺動方向
１２ 擦り傷
１３ａ 固着状態の付着物
１３ｂ 湿潤状態の付着物
１３ｃ 転写良好部分
１４ 粘着テープ
１５ しわ伸ばしガイド
１６ 転写されたペースト
１７ 塗液溜まり

本発明は、塗布ヘッドの吐出口近傍の吐出口面に付着した塗液を、粘着テープを該塗布ヘッドに押し当て、ついで該粘着テープを該塗布ヘッドから引き離すことによって除去する工程を有する塗布ヘッド清浄方法に関する。

本発明において塗布ヘッドとは、塗布装置を構成する塗布ノズルや口金などの部材であって、塗液を吐出するための吐出口を有する部材を指す。また吐出口とは、塗布ヘッドに供給された塗液が被塗布物に向かって吐出される開口を指す。さらに吐出口面とは、塗布ヘッド外面のうち吐出口周辺部を含む面、すなわち吐出口が開口する面を指す。また、吐出口近傍とは、吐出口外縁の近傍領域であり、この領域に塗液が残留したまま塗布すると、塗布品位が著しく損なわれる。

吐出口は単数であっても複数であっても良く、スリット状、円形、楕円形または多角形等、どのような形状であっても良いが、塗布ヘッドが後述のプラズマディスプレイ用蛍光体の塗布用塗布ヘッドである場合は、プラズマディスプレイにおいて１画面に必要な蛍光体層を少なくとも各色につき１回の吐出で塗布できるように、走査方向の画素数に応じた数以上の数（１０００〜４０００個程度）の円形の吐出口（直径５０〜２００μｍ程度）を塗布ヘッドの長手方向に配列して備えた塗布ヘッドであることが好ましい。

本発明において押し当て動作とは、上述の粘着テープを吐出口面に略垂直方向に当接し、一定時間保持しながら塗液中の溶剤を粘着テープの粘着剤に吸収して塗液を固化し、略垂直方向に引き剥がすことにより固化した塗液を吐出口面から粘着テープに転写して除去することである。吐出口面に対し略垂直方向に当接し、摺動することなく保持し、略垂直方向に引き離すことによって、塗布ヘッドを傷つけることなく効率的に吐出口面に付着した塗液を除去することができる。

本発明の塗布ヘッド清浄方法は塗布ヘッドとしてプラズマディスプレイ製造用蛍光体塗布ノズルを用い、塗液として蛍光体ペーストを用いることが好ましい。以下、プラズマディスプレイ製造用蛍光体塗布ノズルを用いて蛍光体ペーストを塗布する場合の塗布ヘッド清浄方法の例を説明するが、本発明はこれに限定されない。

図１は、本発明の塗布ヘッドの清浄方法の実施形態を示した模式図である。
図１（ａ）は、塗布ヘッド１の吐出口面６に付着した残留ペースト８に、押し当て部材１０を用いて粘着テープ１４を押し当てている動作を模式的に示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の長手方向に垂直な面での断面であり、しわ伸ばしガイド１５が、押し当て部材１０の前後で粘着テープにシワ、タルミが発生するのを防止する様子を示している。

図１（ｃ）、（ｄ）は、図１（ａ）、（ｂ）の当接状態から一定時間後に粘着テープ１４を吐出口面６から引き剥がした状態を示し、残留ペースト８が粘着テープ１４に転写された様子を模式的に示している。押し当て動作において制御する押し当て条件としては、押し当て圧力、押し込み量、押し当て保持時間、押し当て部材弾性率などがあるが、最も重要なのは押し当て保持時間である。

上述したように、残留ペースト量と押し当て保持時間には正の相関関係があり、残留ペースト量が少ない場合は短い押し当て保持時間が適しており、残留ペースト量が多い場合は長い押し当て保持時間が適していることが、実験の結果判明した。

本発明の塗布ヘッド清浄方法は、基板への塗布後に塗布ヘッドの吐出口近傍に不規則に乱れて残留したペーストを清浄するために、まず、図１に示すように、粘着テープを吐出口面に略垂直方向に当接し、塗液を概略固化させた後に略垂直方向に引き剥がす１回目の押し当て動作を行なう。１回目の押し当て動作で用いる押し当て条件は、残留ペーストの状況に合わせて適宜設定することができる。１回目の押し当て動作によって、多量の残留ペーストが付着した部分では湿潤状態の薄い付着物が残留し、中程度の量の残留ペーストが付着した部分では綺麗に拭き取れ、少量の残留ペーストが付着した部分では固着状態の薄い付着物が残る。次に説明する微量吐出動作の前に行う押し当て動作は１回であることが好ましいが、必要に応じて２回以上行っても良い。

図２は、本発明の清浄方法における吐出口近傍の残留ペーストの付着状態を示した模式図である。図２（ａ）は、微量吐出動作を行う前の吐出口面の残留ペーストの付着状態を示したものである。微量吐出動作を行う前に行った１回以上の押し当て動作によって、残留ペーストが綺麗に除去された転写良好部分１３ｃ、固着状態の付着物１３ａが残留した部分、湿潤状態の付着物１３ｂが残留した部分が存在する。

次に吐出口から塗液を微量吐出する微量吐出動作を行う。図２（ｂ）は微量吐出動作を行った後の吐出口面の残留ペーストの付着状態を示したものである。微量吐出動作によって、大きさを正確にかつ均一に制御された小さな塗液溜まり１７が吐出口面６の吐出口５周辺部に形成される。元々、塗布ヘッドにはペーストを高精度で均一に吐出する機能が普通備わっているので、微量吐出動作のために特別な設備を別途設ける必要はなく、微量吐出動作の設定を設ければ良い。微量吐出の設定条件としては、ペースト粘度と吐出口での流動抵抗に合わせて適宜設定できる。例えば吐出圧３００〜１０００ｋＰａ、加圧時間０．０１〜１ｓなどが好適に用いられる。微量吐出は、吐出口を覆うように塗液溜りを形成するのが好ましいが、それに限らず、少なくとも押し当て時にはペーストが吐出口を覆っていれば良い。

続いて、微量吐出動作の後に行う押し当て動作によって、微量吐出動作の前に残留していた薄い湿潤状態の付着物１３ｂは、塗液溜まり１７と共に除去される。微量吐出動作の前に残留していた固着状態の付着物１３ａは、塗液溜まりに接することにより湿潤状態となるため、微量吐出動作の後に行う押し当て動作で容易に除去される。微量吐出動作の前に行った押し当て動作により綺麗に除去できていた転写良好部分１３ｃには塗液溜まり１７が新たに形成されるが、微量吐出動作により形成される塗液溜まり１７の残留ペースト量に合わせて微量吐出動作の後に行う押し当て動作の押し当て保持時間が設定されているので確実に除去される。

このように、従来の粘着転写技術では除去できなかった不規則にばらついた大きさの残留ペーストが付着したノズル吐出口面でも、吐出口近傍から綺麗に残留ペーストを除去することができる。なお、微量吐出動作の後に行う押し当て動作は１回であることが好ましいが、必要に応じて２回以上行っても良い。

ところで、固着状態の付着物のうち、微量吐出動作の後の押し当て動作で除去されるのは、微量吐出動作で形成された塗液溜まりにより湿潤状態となる吐出口近傍のみであるので、吐出口から離れた位置にある固着状態の付着物の一部が残留したままとなる場合がある。しかしその場合でも、塗布に影響のないように吐出口近傍の清浄を十分達成するよう塗液溜まり１７の大きさを適宜調整できるので問題ない。

塗液溜りの大きさは、塗布ヘッドの吐出口径、吐出口間の距離すなわち吐出口ピッチによって適宜設定すれば良いが、例えばPDP蛍光体塗布用ノズルの場合の好適な吐出口径５０〜２００μ、吐出口ピッチ１００〜１０００μｍに対して、そのような塗液溜まり１７の大きさとしては、吐出口外縁より１０μｍ以上、１０００μｍ以下であると好ましい。１０μｍより小さいと、吐出口近傍の清浄が不十分で吐出再開時に吐出量のばらつきが生じたり、吐出されたペーストの形状を乱しやすく塗布が不安定になりやすい。１０００μｍより大きいと、微量吐出動作の後に行う押し当て動作で均一に除去することが困難になる。塗液溜まり１７の大きさが、吐出口外縁より５０μｍ以上、５００μｍ以下であるとさらに好ましい。

さらに、塗液溜まりの大きさのバラツキは小さい方が好ましいがバラツキは１μｍ以上、１００μｍ以下であることが好ましい。１μｍより小さなバラツキを得るためには、非常に複雑で高価な吐出量制御手段が必要となり好ましくない。バラツキが１００μｍより大きいと、微量吐出動作の後に行う押し当て動作で均一に除去することが困難になる。

以下、押し当て動作で用いられる押し当て条件の設定に影響する各種要素について説明するが、押し当て条件の設定はこれに限るものではないし、押し当て回数も適宜設定しても良い。

押し当て保持時間としては、０．１秒〜１０秒が好ましい。０．１秒より短いと、ペーストが十分固化できないので湿潤転写不良が発生しやすくなる。１０秒より長いと、ペーストが固化されすぎるので固着転写不良が発生しやすくなる。より好ましくは、０．５秒〜５秒である。

上記の押し当てをより確実なものとするため、粘着テープの裏側から塗布ヘッド吐出口面と向かい合うように、押し当て部材を略垂直方向に押し当てて粘着テープを当接することが好ましく、押し当て部材の当接面に弾性体を設けると、尚いっそう好ましい。

押し当て部材を使用する場合は、例えば図１のように、押し当て部材１０を粘着テープ１４を介して、粘着テープの粘着剤層を塗布ヘッド１の吐出口面６に押し当てるように吐出口面６に対し略垂直方向に移動することにより押し当てて、吐出口５の近傍の吐出口面６に付着した残留ペースト８を粘着剤層に付着させ、ついで粘着テープ１４を吐出口面６から引き離すことによって吐出口面６に付着した残留ペースト８を除去することができる。粘着テープ１４を吐出口面６から引き離す際は、押し当て部材１０を吐出口面６に対し略垂直方向に遠ざけるように引き離す。粘着テープ１４にやや高めの張力を与える等して素早く引き離すと効果が大きい。

好ましい押し当て圧力（接圧）は、０．０１〜１ＭＰａである。接圧が０．０１ＭＰａより小さいとペーストの均一な転写が不十分となる。また、１ＭＰａより大きいと接圧機構に多大な負荷が発生するので好ましくなく、塗布ヘッドにもダメージが発生しやすくなるので好ましくない。０．０５〜０．３ＭＰａがさらに好ましい。接圧の測定には例えば富士写真フィルム社製感圧シート（商品名プレスケール）などが用いられる。または、接圧センサーを押し当て部材に組み合わせて設置し、接圧の計測結果を接圧動作のコントローラにフィードバックすることで均一な接圧を得ることができる。

このような接圧は、特に塗布ヘッドの弾性体押し当て部材への押込み量が０ｍｍ〜５ｍｍとなる場合に好適に実現できる。押込み量が０未満だと、接圧が発生しない状態が起きやすくなる。５ｍｍより大きいと塗布ヘッドにダメージが発生しやすくなるので好ましくない。

押し当て部材を構成する弾性体としては、各種材料が使用できるが、ゴムが最も好ましい。各種ゴムが使用できるが、繰り返し当接しても残留ひずみなどダメージを受けず、回復が早いものが好ましい。このようなゴムの一例としてたとえばシリコーンゴムや天然ゴムをあげることができる。

また、ペーストが付着しても劣化しにくいゴム材質が好ましい。ペーストとゴム材質のこの様な好適な組合せが選択できない場合は、ゴム表面にカバーフィルムなどを設けても良い。

ゴムの硬度としては、Ａ２０〜Ａ６０度（ＪＩＳ Ｋ ６２５３（２００６））が好ましい。Ａ２０度より小さいと接圧が不足気味になり湿潤転写不良が発生しやすくなる。また、Ａ６０度より大きいと弾性が損なわれ均一な接圧が得られないのみならず、塗布ヘッドにダメージが発生しやすくなるので好ましくない。より好ましくはＡ３０〜Ａ４０度である。

押し当て部材当接面のゴムの硬度のバラツキが大きいと均一な接圧が得られないので、硬度のばらつきは小さい方が良いが、２０度以下が好ましい。１０度以下であればさらに好ましい。

塗布ヘッドに吐出孔が列状に設けられている場合、押し当て部材の当接面の真直度は１ｍｍ以下であると均一な接圧が得られやすくなるので好ましい。０．５ｍｍ以下であればなお好ましい。また、押し当て部材の当接面の表面粗さは０．５ｍｍ以下であると均一な接圧が得られやすくなるので好ましい。０．１ｍｍ以下であればなお好ましい。

また、ゴムの厚みとしては１〜３０ｍｍが好ましく、５〜１５ｍｍがさらに好ましい。１ｍｍより小さい場合弾性が損なわれ適度な接圧が得られない。３０ｍｍより大きい場合、不要な材料が多くなる上、装置が大きくなり不経済である。

押し当て部材の当接面の断面形状は凸型であると、特に重要な吐出口部の接圧を確実にできるので好ましい。平面あるいは凹型だと接圧が不十分な部分が発生しやすくなり好ましくない。特に、当接面の形状が円筒面の一部であるといっそう好ましい。この場合、一列に並んだ吐出口近くで接圧が開始され、続いて吐出口周辺部へ拡大するのでペーストの広がりが均一化されるので好ましい。また、当接面の形状が円筒面の一部であると当接面の加工が容易になり、結果として真直度が向上するので好ましい。

円筒面の直径は１０〜１０００ｍｍであると好ましい。１０ｍｍより小さいと吐出口位置が円筒の頂点からずれ易く、吐出口に適切な圧力がかからなくなるので好ましくない。１０００ｍｍより大きいと凸型の効果が薄れ、接圧不足の部分が発生しやすくなるので好ましくない。円筒面の直径が２０〜１００ｍｍであるとさらに好ましい。円筒の頂点を吐出口の位置に合わせると、接圧が均一になりやすいのでなお好ましい。円筒の頂点と吐出口位置とのズレは小さい方が良いが５ｍｍ以下が好ましく、２ｍｍ以下がさらに好ましい。

本発明の押し当て動作の動作速度については、当接速度が１〜１００ｍｍ／ｓ、引き剥がし速度が１０〜１０００ｍｍ／ｓの時、最も効果的に転写できる。

本発明に適用できる粘着テープは、ペーストと接する面の表面張力がペーストあるいはペースト溶剤のそれより大きいことが好ましい。粘着テープの表面張力がペーストより小さいと、ペーストが安定して転写できなくなる。

本発明に適用できる粘着テープは、幅広い塗液種類や付着量に対応するため適宜選択して使用することが出きる。粘着テープは基材と粘着剤層からなる構成であることが好ましく、粘着剤層が溶剤吸収性の粘着剤から構成される粘着テープである。これは、粘着剤がペーストあるいはペースト溶剤を吸収できるとペーストの流動性が低下（固化）し、著しく剥離転写しやすくなるので好ましい。このためには、粘着材の溶解度パラメータがペースト、あるいはペースト溶剤のそれと近い値であるのが好ましい。前記粘着テープの溶媒吸収能力は、面積１ｍ^２あたり１０ｍＬ以上であることが好ましく、２０ｍＬ以上であることがより好ましい。溶媒吸収能力が面積１ｍ^２あたり１０ｍＬ未満であると溶媒吸収残りが生じやすくなる傾向がある。なお、粘着テープの溶媒吸収能力は、塗液を構成する溶媒中に浸績し１分間で吸収により増加した量により測定した値である。

前記粘着テープの溶媒吸収速度は、面積１ｍ^２あたり１ｍＬ／秒以上であることが好ましく、３ｍＬ／秒以上であることがより好ましい。溶媒吸収速度が面積１ｍ^２あたり１ｍＬ／秒未満であると、ペースト溶媒吸収に時間がかかりすぎ、装置のタクトが長くなる傾向がある。なお、粘着テープの溶媒吸収速度は塗液を構成する溶媒中にテープを浸績し、５秒間に溶媒分を吸収した重量増加分を単位面積あたり、単位時間あたりで割返すことによりにより測定した値である。

さらに、前記粘着テープの粘着力は、２０ｍｍ幅あたり０．５〜４．０Ｎであることが好ましく、２．０〜３．０Ｎであることがより好ましい。２０ｍｍ幅あたりの粘着力が０．５Ｎ未満であると吐出口面に残ったペースト中の溶媒を吸収した後に残る固化物を除去しきれなくなる傾向があり、４．０Ｎをこえるとテープ剥離に時間がかかり、粘着剤層が粘着テープの基材から剥離する傾向がある。なお、該粘着テープの粘着力は、ＪＩＳ Ｚ ０２３７（２０００）に準拠した方法で、厚さ２５μｍのＰＥＴフィルムと貼り合わせ、２３℃、引張速度３００ｍｍ／ｍｉｎで１８０°方向に引きはがして測定した値である。溶剤吸収後でも粘着力を有することが重要である。

また、前記粘着テープの粘着剤層の厚みは、０．００５〜０．３ｍｍであることが好ましく、０．０１〜０．１５ｍｍであることがより好ましい。粘着剤層の厚みが０．００５ｍｍ未満であるとペースト中の溶媒を吸収しきれない傾向があり、０．３ｍｍをこえるとテープの厚みが厚く、巻き長さが短くなり、交換が頻繁になる傾向がある。

本発明に使用する粘着テープとしては、塗布ヘッドを損傷することなく押圧するために、弾力性を有し、粘着剤面が平滑であるものが好ましい。そのような粘着テープとしては、発泡粘着剤からなる粘着剤層を備えたものが好ましい。発泡粘着剤とは、粘着剤層に気泡（セル）または微細な空孔を有する粘着剤を意味し、弾力性を有するものである。たとえば、特開２０００−１６９８０３号公報に開示されているものを使用することができる。

該粘着剤は、主成分として、アクリル系樹脂またはゴム系樹脂などが用いられる。該アクリル系樹脂とは、アクリル酸エステルを主モノマー成分とする共重合体であり、より具体的には粘着性を与えるガラス転移温度の低い主モノマーに、接着性、凝集力付与のためのコモノマー、さらに架橋性、粘着性改良のための官能基含有モノマーを共重合させたものである。

主モノマーとしては、例えば、エチルアクリレート、ブチルアクリレート、２−エチルヘキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、イソノニルアクリレートなどがあげられる。コモノマーとしては、酢酸ビニル、アクリロニトリル、アクリルアミド、スチレン、メチルメタクリレート、メチルアクリレートなどがあげられる。官能基含有モノマーとしては、メタクリル酸、アクリル酸、イタコン酸などのカルボキシル基含有モノマー；ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレートなどのヒドロキシル基含有モノマー；ジメチルアミノエチルメタクリレートなどのアミノ基含有モノマー；アクリルアミド、メチロールアクリルアミドなどのアミド基含有モノマー；グリシジルメタクリレートなどのエポキシ基含有モノマー；無水マレイン酸などの酸無水物基含有モノマーなどがあげられる。

前記ゴム系樹脂としては、エラストマーを主成分とし、これに粘着付与剤樹脂、軟化剤、老化防止剤、充てん剤などを添加して得られるものがあげられる。該エラストマーとしては、ガラス転移点が低く、高い温度までゴム状平坦領域の広いポリマーであり、例えば、天然ゴム；イソプレンゴム、スチレン・ブタジエンゴム、スチレン・ブタジエンブロック共重合体、スチレン・イソプレンブロック共重合体、ブチルゴム、ポリイソブチレン、ポリビニルイソブチルエーテル、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、グラフトゴムなどの合成ゴムまたは熱可塑性エラストマーがあげられるが、これらに限定されるものではない。

粘着性付与剤樹脂、軟化剤、老化防止剤、充てん剤としては、特に限定されず、公知・慣用のものを使用できる。例えば、付着性付与剤樹脂としては、ロジン系樹脂、テルペン系樹脂、石油樹脂（脂肪族系石油樹脂、芳香族系石油樹脂、水素添加石油樹脂）、クマロン・インデン樹脂、スチレン系樹脂などがあげられる。中でも、ゴム系樹脂としては、スチレン・イソプレンブロック共重合体や天然ゴム系エラストマーを主成分とするものが特に好ましい。

本発明の塗布ヘッド清浄方法に用いる装置は、粘着テープがロール状から巻出されたものであり、該粘着テープを間欠的に供給する巻出し手段と、清浄後の粘着テープをロール状に巻き取る巻取り手段と、該粘着テープの張力を制御する手段と、該粘着テープの送り量を制御する手段と、テープ残量を検知する手段を有することが好ましい。

粘着テープの張力としては特に限定しないが、１０〜１０００Ｎ／ｍが好ましい。１０Ｎ／ｍより小さいと粘着テープ材の搬送が不安定になりシワが発生したり、押し当てが不均一になりやすい。１０００Ｎ／ｍより大きいと高張力をかけるための駆動設備が大型化したり、装置負荷が増大し壊れやすくなるので好ましくない。３０〜２００Ｎ／ｍであればより好ましい。

公知の各種シワ伸ばし手段を設置したり、帯電を防止する手段を設置することも好ましい。特に、帯電量が１０００ｋＶ以下であると、放電を防止しやすくなり、ゴミの吸着も防止しやすくなるので好ましい。１００ｋＶ以下であればさらに好ましい。

また、塗布不良が発生した場合などにペースト吐出の乱れが原因で吐出口面にペーストが多量に付着することがある。このような場合、粘着テープでは清浄を複数回繰り返す必要が有り、長時間を要するとともに粘着テープで押圧した際にペーストが大きく広がり、必要以上に塗布ヘッドを汚してしまう恐れがある。このような多量のペーストの付着に対して従来技術であった単糸繊度０．１デシテックス以下の超極細繊維の織編物による吐出口面の拭き取り清浄機構を備えておくことが生産効率上好ましい。

単糸繊度０．１デシテックス以下の超極細繊維の織編物を用いることでペースト中に数μｍ程度の微細な無機粉末を含有する場合にも拭き残り無く清浄することができる。この場合、さらに洗浄溶液を織編物に吐出して、ペーストをとりやすくすることも好ましい。

このように従来技術を組み合わせる場合であっても、織編物による拭き取りのみによる塗布ヘッド清浄方法と比較すると拭き取り時の摩擦量を大幅に低減できるため、塗布ヘッドの損傷を大幅に抑制することができる。

本発明は、特にペースト粘度が１０〜１００Ｐａ・Ｓの場合に好適に適用することができる。１０Ｐａ・Ｓより小さいと塗布していないときにも塗布ヘッドからペーストがたれやすくなる傾向があり、付着量によっては転写残しが発生しやすくなるので好ましくない。また、１００Ｐａ・Ｓより大きいときは吐出圧が高くなりすぎ塗布速度を上げにくい傾向があるうえ、付着量によっては転写残しが発生しやすくなるので好ましくない。より好ましくは、２０〜７０Ｐａ・Ｓである。なお、ペースト粘度は、ブルックフィールド型の粘度計を用いて、測定温度２５℃、ずり速度２．４ｓ^−１で測定した値である。

また、塗液としては、プラズマディスプレイ製造に用いられる蛍光体ペースト、反射層用ペースト、誘電体ペースト、電極ペーストなど、塗布材料に合わせて選定すればよい。一例として、蛍光体ペーストとは、蛍光体粉末、バインダー、添加剤、溶媒などを含有するものである。

本発明は、公知の帯電塗布と組み合わせるとなお一層効果的である。帯電塗布とは、塗布ヘッドまたはペーストまたは基板のいずれかに電荷を付与し、静電気力を用いてペーストを基板に引き寄せる塗布方法である。帯電塗布においては、塗布終了後のノズル吐出面へのペーストの付着が少なくなる傾向があるので、本発明と組み合わせるとペーストの転写時間が短くでき、生産効率上非常に好ましい。

本発明の塗布ヘッドが、プラズマディスプレイ製造用蛍光体塗布ノズルであるとさらに好ましく清浄できる。本発明の塗布ヘッド清浄方法を、一面毎に塗布の開始及び終了を行う枚葉方式の塗布に適用すると、従来技術では吐出口面が汚れていたり、拭き取り傷が発生したりして均一に塗布できなかった場合でも、吐出口面に傷なく、残留ペーストもなく清浄できるので非常に均一で高品位な塗布面を得ることができ好ましい。特にプラズマディスプレイ製造用蛍光体ペーストの塗布に用いると効果が大きいので好ましい。

以下にプラズマディスプレイ用蛍光体塗布ヘッドの清浄に本発明を適用した実施例を説明するが本発明はかかる実施例のみに限定されるものではない。

使用した蛍光体ペーストは以下の方法で作成した。無機蛍光体粉末の重量比率を１９として重量比率２０のエチルセルロースの１６重量％テルピネオール／ベンジルアルコール（３／１）溶液の中に分散・混合して蛍光体ペーストを作成した。用いた蛍光体粉末は赤色発光には（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ、緑色発光にはＺｎＳｉＯ_４：Ｍｎ、青色発光にはＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕである。これらの各色蛍光体粉末の累積平均粒子径、および最大粒子径はＲ蛍光体：２．７μｍ、２７μｍ、Ｂ蛍光体：３．７μｍ、２７μｍ、Ｇ蛍光体：３．６μｍ、２５μｍである。また、それぞれの粘度はＲ蛍光体：５２Ｐａ・ｓ、Ｂ蛍光体：３９Ｐａ・ｓ、Ｇ蛍光体：４０Ｐａ・ｓである。

該蛍光体を塗布する塗布ヘッドは孔径１００μｍの吐出口を塗布ヘッドの長手方向に１９２０個配列して有する塗布ヘッドであり、内部に空気によって２００〜７００ｋＰａの圧力をかけ、基板に対する進行速度を２０〜２００ｍｍ／ｓの範囲内で変化させて蛍光体ペーストを吐出させることにより所定の隔壁間に蛍光体ペーストを充填する塗布ヘッドを用いた。

該塗布ヘッドの吐出口および吐出口面に付着した蛍光体ペーストの清浄に用いた粘着テープは以下の通りである。
粘着テープ：日東電工株式会社製：エレップクリーナ（登録商標）
また、繊維織編物は以下の通りである。
超極細繊維織編物：東レ株式会社製：トレシー（登録商標）
織編物を湿潤する洗浄溶剤として、アセトンを用いた。

評価は以下のように行った。図６ｃに示すように残留ペーストが吐出孔の縁にかかると、正常な塗布が阻害される傾向がある。そこで、一連の清浄動作の後吐出孔面を観察し、残留ペーストの一部がその縁にかかる形で付着している吐出孔数の全吐出口に対する割合を調べ、１０％以上を×、１０％以下を○、１％以下を◎とした。

実施例１
前記塗布ヘッドに、前述の通り作製した蛍光体ペーストを充填して、該塗布ヘッドを使用して蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗布した。その後、粘着テープをロール状にしたものを使用して、図１に示す方法で吐出口および吐出口面に蛍光体ペーストが付着した塗布ヘッドの清浄を行なった。塗布ヘッドの吐出口面に対向するように設置されたゴムロール（直径６０ｍｍ、ショアーＡゴム硬度３０度、ゴム厚み１０ｍｍ）を押し当て部材として用い、１回目の押し当て動作を実施した。粘着テープの粘着剤層を塗布ヘッドの吐出口および吐出口面に接触させ、粘着テープを塗布ヘッドに圧力０．２ＭＰａで押圧しながら４秒間保持した後、押し当て部材を吐出口面から離間する方向に５０ｍｍ／ｓで移動させながら、粘着テープに１ｋｇ／ｍの張力をかけて粘着面を吐出口面から引き剥がした。吐出口の約５０％の部分に薄いペースト膜が残留した。
２回目の押し当ての前に、吐出口から塗液を微量吐出して各吐出口の近傍に直径約３００μｍの塗液溜まりを付着させる微量吐出動作を行った。

引き続いて粘着テープを２０ｍｍ送り、新しい粘着面を転写位置に移動させ２回目の押し当てを実施した。再び押し当て部材で粘着テープを塗布ヘッドに圧力０．２ＭＰａで押圧しながら２秒間保持した後、押し当て部材を吐出口面から離間する方向に５０ｍｍ／ｓで移動させながら、粘着テープに１ｋｇ／ｍの張力をかけて粘着面を吐出口面から引き剥がした。残留ペーストの付着した吐出口は約０．５％に減少した。２０００回連続で清浄動作を実施したところ傷は発生しなかった。

実施例２
押し当て部材に直径２００ｍｍのゴムロールを用いた。他は、実施例１と同じ条件で実施した。残留ペーストの付着した吐出口は約５％に減少した。２０００回連続で拭き取りを実施したところ拭き取り傷は発生しなかった。

実施例３
押し当て部材にショアーAゴム硬度６０度のゴムロールを用いた。他は、実施例１と同じ条件で実施した。残留ペーストの付着した吐出口は約８％に減少した。２０００回連続で拭き取りを実施したところ拭き取り傷は発生しなかった。

比較例１
帯状拭き取り部材として繊維織編物を用い、特許文献１記載の摺動拭きを実施した。残留ペーストの付着した吐出口は約０．２％であったが、２０００回連続で拭き取りを実施したところ強い拭き取り傷が発生し、使用不可となった。

比較例２
４秒押し当てに続いて、吐出口から塗液を微量吐出しないで２秒押し当てを実施した。他は、実施例１と同じ条件で実施した。残留ペーストの付着した吐出口は約２０％に達し、使用不可であった。

プラズマディスプレイあるいは液晶ディスプレイなど薄型ディスプレイの製造方法に好適である。

本発明は固体粒子を高濃度で含む高粘度ペーストへの適用が好適であるが、インクジェットなど低粘度吐液に対しても適用することができる。

Claims (6)

1. 塗布ヘッドの吐出口近傍の吐出口面に付着した塗液を清浄する塗布ヘッド清浄方法であって、粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に接近させ当接させた後略垂直方向に引き離す押し当て動作を１回以上行い、その後該吐出口から塗液を微量吐出する微量吐出動作を行い、さらに粘着テープを該吐出口近傍の吐出口面に略垂直方向に接近させ当接させた後略垂直方向に引き離す押し当て動作を１回以上行なうことを特徴とする塗布ヘッド清浄方法。
2. 各押し当て動作において、前記粘着テープを介して塗布ヘッド吐出口面と向かい合うように、弾性体からなる押し当て部材を押し当てる請求項１に記載の塗布ヘッド清浄方法。
3. 前記塗液が蛍光体ペーストである請求項１または２に記載の塗布ヘッド清浄方法。
4. 前記塗布ヘッドが、プラズマディスプレイ製造用蛍光体塗布ノズルである請求項１〜３のいずれかに記載の塗布ヘッド清浄方法。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の塗布ヘッド清浄方法を用いて塗布ヘッドを清浄した後、塗布ヘッドから塗液を吐出して塗布を行うことを特徴とするペースト塗布方法。
6. 請求項５に記載のペースト塗布方法を用いて蛍光体層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。

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