(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して、前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、前記ベース板の長手方向に沿って、かつ隣接した前記ノズル孔の中心の相互が前記長手方向と交差する方向に位置をずらせて形成する工程と、
それぞれの前記ベース板の前記一方の面から前記ノズル孔の内周壁にレーザー光を照射して、前記ノズル孔の周壁を前記ノズル孔の周辺よりも硬度が高くなるように焼き入れする工程と
を有するプラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法。
【請求項２】
前記ノズル孔の周壁を前記ノズル孔の周辺よりも硬度が高くなるように焼き入れする工程は、
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、隣接する前記ノズル孔との間に間隔を空けて形成する工程でノズル孔を形成して次のノズル孔を形成する前に、形成済みのノズル孔に対して実行する
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法。
【請求項３】
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、隣接する前記ノズル孔との間に間隔を空けて形成する工程では、前記ベース板の前記一方の面の開口を前記ベース板の他方の面の開口よりも大きく形成する
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法。
【請求項４】
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して、前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、前記ベース板の長手方向に沿って、かつ隣接した前記ノズル孔の中心の相互が前記長手方向と交差する方向に位置をずらせて形成する工程と、
それぞれの前記ベース板の前記一方の面から前記ノズル孔の内周壁にレーザー光を照射して、前記ノズル孔の周壁を前記ノズル孔の周辺よりも硬度が高くなるように焼き入れする工程とを有する
液状またはペースト状の塗布に使用されるノズル板の製造方法。
【請求項５】
前記ノズル孔の周壁を前記ノズル孔の周辺よりも硬度が高くなるように焼き入れする工程は、
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、隣接する前記ノズル孔との間に間隔を空けて形成する工程でノズル孔を形成して次のノズル孔を形成する前に、形成済みのノズル孔に対して実行する
請求項４記載の液状またはペースト状の塗布に使用されるノズル板の製造方法。
【請求項６】
ベース板の一方の面にレーザー光を照射して前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、隣接する前記ノズル孔との間に間隔を空けて形成する工程では、前記ベース板の前記一方の面の開口を前記ベース板の他方の面の開口よりも大きく形成する
請求項４記載の液状またはペースト状の塗布に使用されるノズル板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はプラズマディスプレイパネルの製造工程において、液状またはペースト状の塗布などに使用されるノズル板に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネルは、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。
特許文献１などに見られるように、この製造工程では、図１１（ａ）に示すように絶縁性の基板２０の上にストライプ状の隔壁２１を形成し、隔壁２１の間に蛍光体粉末を含むペーストを塗布することが行われている。この蛍光体の塗布工程は、複数のノズル孔２２が４８０μｍの間隔で形成されたノズル板１を使用した塗布装置によって、ＲＧＢの各色の蛍光体粉末を含むペーストが、単色ごとに塗布されている。
【０００３】
具体的には、ストライプ状の隔壁２１と交差する方向にノズル板１Ｂを配置し、ノズル板１Ｂのノズル孔２２を介して青色用の蛍光体粉末を含むペーストＢを隔壁２１の間に噴射しながら、図１１（ｂ）に示すように基板２０に対してノズル板１Ｂを隔壁２１の方向（Ｙ軸方向）に相対移動させてペーストＢを塗布する。つぎに、同じく４８０μｍの間隔で形成された別のノズル板１Ｒを使用して図１２に示すように赤色用の蛍光体粉末を含むペーストＲを塗布する。さらに、同じく４８０μｍの間隔で形成された別のノズル板１Ｇを使用して図１３に示すように緑色用の蛍光体粉末を含むペーストＧを塗布する。このようにノズル板を使用することによって、隔壁２１の間に１６０μｍの間隔でＲＧＢの色用の蛍光体粉末を含むペーストが塗布された部品ができあがる。
【０００４】
使用後のノズル板１Ｒ，１Ｇ，１Ｂのノズル孔を、ノズル孔の出口側から観察すると、ノズル孔に摩耗が発生していることが分かる。このように摩耗したノズル板の使用を続けて上記の部品の製造を続けると、ノズル孔の大きさが大きくなってしまって蛍光体の塗布量が多くなって、遂には、塗布された蛍光体が隔壁２１を乗り越える塗布不良が発生する。
【０００５】
そのため従来では、ノズル板の摩耗が発生して吐付量が不均一にならないように、ノズル板を総焼き入れすることによって蛍光塗料によるノズル板の耐摩耗性を向上させているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００４−１４４７９号公報
【特許文献２】特開平１１−３０９４０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この場合には、ノズル出口の摩耗による吐付量の不均一を改善できるが、ノズル板が高硬度であるため、撓みや繰り返し歪みによって、直列配置されているノズル孔の部分にクラックが発生しやすく、量産化にノズル板を使用した製造装置の場合には、ノズル板の交換の際に生産工程が中断して、生産効率の低下の原因となっているのが現状である。
【０００８】
本発明は、ノズル出口の摩耗による吐付量の不均一を改善でき、しかも、撓みや繰り返し歪みによっても、直列配置されているノズル孔の部分にクラックが発生しにくいノズル板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明のプラズマディスプレイパネル用ノズル板の製造方法は、ベース板の一方の面にレーザー光を照射して、前記ベース板の他方の面に達する複数ノズル孔を、前記ベース板の長手方向に沿って、かつ隣接した前記ノズル孔の中心の相互が前記長手方向と交差する方向に位置をずらせて形成する工程と、それぞれの前記ベース板の前記一方の面から前記ノズル孔の内周壁にレーザー光を照射して、前記ノズル孔の周壁を前記ノズル孔の周辺よりも硬度が高くなるように焼き入れする工程とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この構成によると、少なくとも一部のノズル孔がその周辺よりも硬度が高く改質するとともに、隣接したノズル孔の中心の相互の位置をずらせて配置することによって、周辺よりも硬度が高く改質されたノズル孔を一列に配列する場合に比べて、耐摩耗性の改善ならびにクラックなどの発生の低減に有効である。
【００１４】
また、硬度が高く改質されたノズル孔と改質されていないノズル孔とを設けることによっても、クラックなどの発生の低減に有効である。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態１のノズル板を作成中の斜視図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ拡大断面図
【図４】同実施の形態のノズル孔の加工中の拡大斜視図
【図５】同実施の形態のノズル孔の加工中の拡大断面図
【図６】同実施の形態のノズル孔を出口側から見た拡大平面図
【図７】比較例のノズル板のノズル孔を出口側から見た拡大平面図
【図８】本発明の実施の形態２のノズル板を使用した塗布装置の断面図と圧力分布図
【図９】同実施の形態のノズル孔を出口側から見た要部の拡大平面図
【図１０】別の具体例のノズル孔を出口側から見た拡大平面図
【図１１】隔壁の間にノズル板を使用して青色の蛍光塗料を含んだペーストを塗布する開始時と塗布途中の拡大斜視図
【図１２】隔壁の間にノズル板を使用して赤色の蛍光塗料を含んだペーストを塗布途中の拡大斜視図
【図１３】隔壁の間にノズル板を使用して緑色の蛍光塗料を含んだペーストを塗布途中の拡大斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明のノズル板の製造方法を具体的な実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図６は、プラズマディスプレイパネルに使用する部品を製造する際に必要となる、ノズル板の加工中を示している。
【００１７】
図１に示したノズル板１は、図１１で説明したように１６０μｍピッチで形成されている隔壁の間に、蛍光体粉末を含むペーストを塗布する際に使用されるものである。
ノズル板１のベース板２は、材質がフェライト系ステンレス鋼であるＳＵＳ４３０で、図１〜図３に示すように、上面２ａから裏面２ｂに向かって幅が次第に狭くなる溝３が長手方向（Ｘ軸方向）に沿って形成されている。溝３の底部とベース板２の裏面２ｂとの間には、５００μｍ程度の薄肉部４が形成されている。
【００１８】
この薄肉部４には、Ｘ軸方向に沿って一方の面４ａから他方の面であるベース板２の裏面２ｂに達する複数のノズル孔５ｎ−２，５ｎ−１，５ｎ，５ｎ＋１・・・・が４８０μｍの間隔で形成されている。各ノズル孔の径は１００μｍ程度で、図４に示すようにＹ軸方向に長孔に形成されている。詳しくは、隣接したノズル孔の中心の相互がＹ軸方向に距離ｄだけずらせて交互に配置されている。また、各ノズル孔の形状は、一方の面４ａの開口４ｂがベース板２の裏面２ｂの開口４ｃよりも大きい。
【００１９】
さらに、図５に示すようにそれぞれのノズル孔５ｎ−２，５ｎ−１，５ｎ，５ｎ＋１・・・・の開口４ｃの周囲の少なくとも一部が、ハッチングで示すように焼き入れ処理１２によってその周辺よりも硬度が高く改質されている。焼き入れ処理１２で表示していない部分は改質されていないため、焼き入れ処理１２の部分よりも硬度が低い。図６はノズル孔５ｎ−２，５ｎ−１，５ｎ，５ｎ＋１・・・・をベース板２の裏面２ｂの側から見たものである。
【００２０】
この多数のノズル孔５ｎ−２，５ｎ−１，５ｎ，５ｎ＋１・・・・は、レーザー照射装置６を使用して次のようにして形成されている。
ここではノズル孔５ｎとノズル孔５ｎ＋１の加工を例に挙げて、図５を参考に説明する。
【００２１】
ノズル孔５ｎを形成するときには、図１に示した第１のレーザー光源７ａから発生したレーザー光（波長：１０７０ｎｍ）を、第１ミラー８ａと、第１，第２スキャンミラー９ａ，９ｂを介して、更にレンズ１０，１１を介して薄肉部４に照射するとともに、第２スキャンミラー９ｂをスキャンさせながら材料を蒸発させて、ノズル孔５ｎを形成する。
【００２２】
一つのノズル孔５ｎが貫通すると、隣接するノズル孔５ｎ＋１（図５に仮想線で示す）をレーザー照射装置６によって同様に形成するに先立って、第１のレーザー光源７ａをオフして、第２のレーザー光源７ｂをオンして、第２のレーザー光源７ｂからのレーザー光（波長：１０５３ｎｍ）を、第２ミラー８ｂと、第１ミラー８ａと、第１，第２スキャンミラー９ａ，９ｂを介して、更にレンズ１０，１１を介して、ノズル孔５ｎの周壁５ａに照射して、ノズル孔５ｎの出口付近だけを焼き入れ処理１２して改質する。
【００２３】
第２のレーザー光源７ｂから発生するレーザー光は、高出力（１ｋｗ）であってもそのパルス幅はピコ秒オーダの幅の狭い波形であって、材料の蒸発に使用した第１のレーザー光源７ａから発生するレーザー光に比べてパルス幅が極端に狭く、実効出力は第１のレーザー光源７ａに比べて小さくて、照射された部分を焼き入れに必要な温度に加熱はしても、材料を蒸発させることはない。
【００２４】
この改質が完了すると、隣接するノズル孔５ｎ＋１（図５に仮想線で示す）の予定場所に第１のレーザー光源７ａを照射してノズル孔５ｎ＋１を穿設し、次に第２のレーザー光源７ｂに切り換えて同様にノズル孔５ｎ＋１の出口付近だけを焼き入れ処理して改質する。この工程を繰り返してノズル孔の穿設と改質を繰り返す。
【００２５】
なお、開口４ｂと開口４ｃが同じ大きさの場合には、一方の面４ａからノズル孔５の周壁５ａへレーザー光を照射して改質する場合に、ノズル孔５の周壁へのレーザー光の照射範囲の制限を受けるが、この実施の形態では、開口４ｂを開口４ｃよりも大きい形状であるため、ノズル孔の周壁５ａの広い範囲にレーザー光を照射することができ、ノズル孔の広い範囲の改質を実現できる。
【００２６】
この実施例の効果を、下記の比較例と比較して説明する。
（比較例）
図７は比較例のベース板２を、実施例の図６と同じようにベース板２の裏面２ｂの側から見たものである。
【００２７】
この比較例のノズル孔５ｎ−２，５ｎ−１，５ｎ，５ｎ＋１・・・・は、隣接するノズル孔のＸ軸方向の間隔（Ｐ１−Ｐ２）が図６と同じ４８０μｍであるが、すべてのノズル孔が単一の線上に一列に形成されている。その他は実施例と同じであって、開口４ｃの周囲の少なくとも一部が、焼き入れ処理１２されている。
【００２８】
この比較例のように単一の線上に一列に４８０μｍ間隔でノズル孔を配列した場合であっても、従来例のように総焼き入れしたノズル板に比べて、摩耗が少なく、しかも長期間の使用によってもクラックの発生を低減できる。
【００２９】
実施例の場合には、隣接するノズル孔のＸ軸方向の間隔（Ｐ１−Ｐ２）が図７と同じ４８０μｍであっても、Ｙ軸方向に距離ｄだけ隣接するノズル孔をずらせて形成したことによって、隣接するノズル孔の実質の間隔（Ｐ１−Ｐ２）が、比較例の場合よりも大きくできるため、比較例に比べてさらに長期間にわたってクラックの発生を低減できる。
【００３０】
このように、複数のノズル孔は、少なくとも一部がノズル孔の周辺よりも硬度が高く改質されているため、ノズル孔から蛍光体を含むペーストを押し出す塗布を実行しても、ノズル孔の形状を長期間にわたって維持することができ、塗布不良の発生を防止できる。
【００３１】
さらに、ノズル板１の薄肉部４には焼き入れ処理されていない部分が残っているため、撓みや繰り返し歪みによっても、直列配置されているノズル孔の部分にクラックが発生しにくく、従来のノズル板のように総焼き入れすることによって耐摩耗性を向上させているものと比べると、ノズル板の交換の回数を減らすことができ、プラズマディスプレイパネルの量産化に有効である。
【００３２】
さらに、隣接するノズル孔が距離ｄだけ交互にずらせて配置されているため、単一の中心線上に一列にノズル孔を配列したものに比べて、隣接するノズル孔の中心間の距離を長くできるため、ベース板２の強度が増加する。
【００３３】
さらに、ベース板の一方の面にレーザー光を照射してノズル孔５ｎを形成し、隣接するノズル孔の穿設前に、ノズル孔５を穿設する場合にレーザーを照射した側と同じ側からレーザー光を照射して改質処理しているため、隣接するノズル孔５ｎ＋１を穿設してからその前に穿設したノズル孔５ｎに戻って改質処理する場合に比べて、位置合わせなどが不要で、作業性が良好である。
【００３４】
（実施の形態２）
図８と図９は本発明の実施の形態２の塗布装置を示す。
この塗布装置は、吐出ポート１４から塗布材料が供給される容器１５と、容器１５の開口部に吐出ポート１４と対向するように装着されたベース板２を有している。ベース板２には、４８０μｍ間隔で複数のノズル孔５が形成されている。ベース板２の形状は実施の形態１の図１〜図３と同じであって、実施の形態１とは薄肉部４に形成されたノズル孔５の具体的な配列が異なっている。さらに、実施の形態１ではすべてのノズル孔５は、少なくとも出口側の開口４ｃの一部が焼き入れ処理１２によって改質されていたが、この実施の形態２のノズル孔５には、焼き入れ処理１２したものと焼き入れ処理１２していないものとが混在している点が、実施の形態１とは異なっている。
【００３５】
図８に示すように、吐出ポート１４の位置と薄肉部４の内側面における圧力分布を測定すると、吐出ポート１４の直下の付近の圧力分布が高く、吐出ポート１４からＸ軸方向に離れるにしたがって圧力分布が低くなっている。
【００３６】
そこでこの実施の形態２では、吐出ポート１４の直下の付近の区間Ｍ１にあるノズル孔は、図１と同じように第１のレーザー光源７ａによってノズル孔５を穿設した後に、隣接するノズル孔５の穿設を開始するよりも前に、直前に穿設したノズル孔５の少なくとも出口側の開口４ｃの一部に第２のレーザー光源７ｂによって焼き入れ処理１２して改質する。そして、加工が進んで、吐出ポート１４の直下の付近の区間Ｍ１から外れた区間Ｍ２のノズル孔５の加工時には、第１のレーザー光源７ａによってノズル孔５を穿設しても第２のレーザー光源７ｂによって焼き入れ処理１２を実施していない。
【００３７】
このように圧力分布が高い区間Ｍ１のノズル孔５にだけ焼き入れ処理１２による改質を実行したため、図７に示した比較例のように、圧力分布にかかわらずに、すべてのノズル孔５の開口４ｃに焼き入れ処理１２を実施したものと比べると、摩耗の点では、区間Ｍ２のノズル孔５に改質処理をしていない点で摩耗が見られるが、圧力分布の高い区間Ｍ１のノズル孔５については焼き入れ処理１２を実施しているため、全体の摩耗の程度は比較的少ない。長期間の使用に伴うクラックの発生などについては、区間Ｍ１だけを改質して区間Ｍ２のノズル孔５を改質せずに、Ｘ軸方向に沿って間欠的に改質処理しているため、図７に示した比較例に比べてクラックの発生などが少ないものである。
【００３８】
上記の各実施の形態では、改質の範囲がノズル孔５の一部分、詳しくは、ノズル板１の出口側で、ノズル板１を使用する際に移動方向の上手側となるコーナー部１３（図４を参照）を含んでその両側の範囲を改質して、移動方向の下手側となるコーナー部を改質し無かったが、ノズル板１の出口側の全周を焼き入れして改質してもよい。なお、塗布するペーストの流れが移動方向の上手側となるコーナー部１３で折れ曲がるため、改質処理をしていないノズル板１では、このコーナー部１３が移動方向の下手側となるコーナー部よりも摩耗が見られた。そこで、上記のように摩耗の多い部分だけを選択的に改質処理を実施するだけの方が、ノズル板１の加工処理時間を短縮できる。
【００３９】
上記の実施の形態では、ノズル孔５の出口側の平面形状は長孔であったが、図１０の（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように円形、矩形、２つの円形を接続した長孔など、何れでも同様に実施できる。
【００４０】
上記の実施の形態では、蛍光塗料を含んだペーストを塗布する際に、コーナー部４ｃの改質を行わなかったノズル板を隔壁２１が形成された基板２０に対して、ノズル板１を隔壁２１の方向（Ｙ軸方向）に移動させたが、ノズル板１に対して隔壁２１が形成された基板２０移動させてもよく、隔壁２１が形成された基板２０とノズル板を相対移動させる場合に有効である。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの量産化に寄与するものである。
【符号の説明】
【００４２】
１    ノズル板
２    ベース板
２ａ    ベース板の上面
２ｂ    ベース板の裏面
３    溝
４    薄肉部
４ａ    薄肉部の一方の面
４ｂ    一方の面４ａの開口
４ｃ    ベース板２の裏面２ｂの開口
５    ノズル孔
５ａ    ノズル孔５の周壁
６    レーザー照射装置
７ａ    第１のレーザー光源
７ｂ    第２のレーザー光源
８ａ    第１ミラー
９ａ，９ｂ    第１，第２スキャンミラー
１０，１１    レンズ
１２    焼き入れ処理
１４    吐出ポート
１５    容器
【図１】
0005546337.tif 000002
【図２】
0005546337.tif 000003
【図３】
0005546337.tif 000004
【図４】
0005546337.tif 000005
【図５】
0005546337.tif 000006
【図６】
0005546337.tif 000007
【図７】
0005546337.tif 000008
【図８】
0005546337.tif 000009
【図９】
0005546337.tif 000010
【図１０】
0005546337.tif 000011
【図１１】
0005546337.tif 000012
【図１２】
0005546337.tif 000013
【図１３】
0005546337.tif 000014