(57)【要約】【課題】長期間の使用でも帯状のパターンを高精度に成形することができ、微小な吐出孔を容易に加工することができる塗工装置およびプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供すること。【解決手段】材料を吐出する吐出孔７０が形成された塗工ダイ６０を基板と対向させた状態で基板と塗工ダイ６０とを相対移動させて基板上に材料の帯状パターンを形成する。塗工ダイ６０は、長尺の第１ブロック６１および第２ブロック６６を備え、この塗工ダイ６０の底面には、溝幅ａの第１の辺６３と溝深さｂの第２の辺６４を有した吐出孔７０が所定の間隔ｃで複数個設けられている。吐出孔７０は、第１ブロック６１に設けられた吐出孔用凹部６２および第２ブロック６６に設けられた吐出孔用平坦面６７を対向し、張り合わせることにより形成される。【選択図】図９
2006015210.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を吐出する吐出孔が形成された塗工ダイを基板と対向させた状態で前記基板と前記塗工ダイとを相対移動させ前記基板上に前記材料の帯状のパターンを形成する塗工装置であって、
前記塗工ダイは、それぞれ所定の間隔をあけて複数個の凹部が形成された第１の面を有する第１のブロックと、前記凹部が対向する面が平坦面である第２の面を有する第２のブロックとを備え、前記第１の面と前記第２の面とを密接するとともに前記凹部と前記平坦面とで前記吐出孔を形成し、前記吐出孔は、前記帯状のパターンの幅に対応した第１の辺を有し、この第１の辺と交差する方向に幅を有する形状とされることを特徴とした塗工装置。
【請求項２】
請求項１に記載された塗工装置において、
前記塗工ダイの前記基板と対向する部分には複数の前記吐出孔の間に段差部がそれぞれ設けられていることを特徴とした塗工装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された塗工装置において、
前記吐出孔は矩形状であり、この矩形状の一辺が前記第１の辺とされることを特徴とした塗工装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載された塗工装置において、
前記第１のブロックと前記第２のブロックとの少なくとも一方には凹部が形成され、この凹部を含む空間は、前記吐出孔に連通するとともに前記材料が充填される充填部とされたことを特徴とした塗工装置。
【請求項５】
吐出孔が形成された塗工ダイと基板とを相対移動させながら前記吐出孔から材料を吐出して基板上に帯状のパターンを形成してプラズマディスプレイパネルを製造する方法であって、
前記塗工ダイは、それぞれ所定の間隔をあけて複数個の凹部が形成された第１の面を有する第１のブロックと、前記凹部が対向する面が平坦面である第２の面を有する第２のブロックとを備え、前記第１の面と前記第２の面とを密接するとともに前記凹部と前記平坦面とで前記吐出孔を形成し、前記吐出孔は、前記帯状のパターンの幅に対応した第１の辺を有し、前記塗工ダイを前記基板と対向させて前記第１の辺の方向に対して交差する方向に沿って前記基板と前記塗工ダイとを相対移動させることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
請求項５に記載されたプラズマディスプレイの製造方法において、
前記帯状のパターンは蛍光体層であり、前記基板上に設けられた隔壁の間に前記帯状のパターンが形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項５に記載されたプラズマディスプレイの製造方法において、
前記帯状のパターンは可視光吸収性材料のパターンであり、前記基板上に設けられた電極間に前記帯状のパターンが形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗工装置およびプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板上にペースト状の材料を塗布して帯状パターンを描画形成することが行われている。これらのペースト材料のパターン描画形成法は、例えばプラズマディスプレイパネルを製造するために用いられている。
このプラズマディスプレイパネルの製造にあたり、基板上に互いに対向配置された隔壁の間に蛍光体層を帯状に形成する蛍光体層形成工程や、基板上に設けられた電極間に可視光吸収性パターンを帯状に形成するブラックストライプ（ＢＳ）層形成工程などに、帯状パターン描画形成法が応用されている。
これらのペースト材料を帯状にパターン形成する方法としては、高精細スクリーン印刷法（例えば、特許文献１参照）や高精細ディスペンサ塗布法（例えば、特許文献２参照）などが挙げられる。
【０００３】
特許文献１の高精細スクリーン印刷法の概略を、図１を用いて説明する。
図１において、ストライプ状の隔壁１００が形成されたガラス基板１０１は、スクリーン印刷装置１０２のステージに載置される。隔壁１００の頂部１００Ａの平面上に、乳剤でパターニング処理の施されたメッシュ材からなるスクリーン１０３が、所定の間隔を空けた状態で張られている。スクリーン１０３の上にペースト材料１０４が盛られ、スキージ１０５をスクリーン１０３に押し付けながら矢印Ｘ方向に動かすことにより、スクリーン上のペースト材料１０４が形成パターンを通過して、ストライプ状の隔壁で区画された表示セルの空間１０６に充填され、帯状パターン１０７が形成される。
【０００４】
特許文献２の高精細ディスペンサ塗布法の概略を、図２を用いて説明する。
図２において、ストライプ状の隔壁１００が形成されたガラス基板１０１は、ディスペンサ塗布装置２００のステージに載置される。ディスペンサ塗布装置２００はディスペンサノズル２０１を備えており、このディスペンサノズル２０１には塗布ヘッド２０２が突出して形成されている。この塗布ヘッド２０２の先端には断面形状が真円形である吐出孔２０３が設けられている。この吐出孔２０３からノズルの内部に充填されたペースト材料（図示しない）が吐出される。ペースト材料を吐出しながら、ディスペンサノズル２０１が矢印Ｘ方向に移動することにより、ペースト材料がストライプ状の隔壁１００で区画された表示セルの空間１０６に充填され、帯状パターン１０７が形成される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−２５７６６（図１参照）
【特許文献２】特開２００２−２１７１５（図２参照）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１の高精細スクリーン印刷法では、スキージ１０５をスクリーン１０３に押し付けるので、使用していくうちにスクリーン１０３が伸びてしまい、所望のパターンが印刷できなくなってしまう。また、使用環境、特に使用時の周囲温度によって、スクリーン１０３が伸縮してしまい、所望のパターンが印刷できなくなってしまう。プラズマディスプレイパネルの製造においては、パネルが大画面であるため、スクリーン自体も大型化してしまい維持管理が困難となる、などの問題が一例として挙げられる。
【０００７】
特許文献２の高精細ディスペンサ塗布法では、ディスペンサノズル２０１の塗布ヘッド２０２が突出して形成されており、その塗布ヘッド２０２先端にある吐出孔２０３の断面形状は真円形とされる。通常、この吐出孔２０３はドリル加工によってミクロンオーダーで形成されるが、このような高精細孔を塗布ヘッド２０２に設けることは非常に困難である。また、吐出孔２０３の孔径が小さくなる程、圧力損失差が大きくなり、高粘度流体を高速で吐出させる場合、非常に大きな加圧力を要し、装置各部に大きな負荷が生じる、などの問題が一例として挙げられる。また、吐出孔２０３の断面形状が真円形であるため、基板上に形成された帯状パターンの膜厚に偏りが生じる問題も懸念される。
【０００８】
ここで、本発明の目的は、長期間の使用でも帯状のパターンを高精度に成形することができ、微小な吐出孔を容易に加工することができる塗工装置およびプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、材料を吐出する吐出孔が形成された塗工ダイを基板と対向させた状態で前記基板と前記塗工ダイとを相対移動させ前記基板上に前記材料の帯状のパターンを形成する塗工装置であって、前記塗工ダイは、それぞれ所定の間隔をあけて複数個の凹部が形成された第１の面を有する第１のブロックと、前記凹部が対向する面が平坦面である第２の面を有する第２のブロックとを備え、前記第１の面と前記第２の面とを密接するとともに前記凹部と前記平坦面とで前記吐出孔を形成し、前記吐出孔は、前記帯状のパターンの幅に対応した第１の辺を有し、この第１の辺と交差する方向に幅を有する形状とされることを特徴とした塗工装置である。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、吐出孔が形成された塗工ダイと基板とを相対移動させながら前記吐出孔から材料を吐出して基板上に帯状のパターンを形成してプラズマディスプレイパネルを製造する方法であって、前記塗工ダイは、それぞれ所定の間隔をあけて複数個の凹部が形成された第１の面を有する第１のブロックと、前記凹部が対向する面が平坦面である第２の面を有する第２のブロックとを備え、前記第１の面と前記第２の面とを密接するとともに前記凹部と前記平坦面とで前記吐出孔を形成し、前記吐出孔は、前記帯状のパターンの幅に対応した第１の辺を有し、前記塗工ダイを前記基板と対向させて前記第１の辺の方向に対して交差する方向に沿って前記基板と前記塗工ダイとを相対移動させることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜塗工装置全体の構成＞
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図３は本実施形態の塗工装置全体の斜視図であり、図４は塗工装置の概略構成図である。図３、図４において、本実施形態の塗工装置１は、基台２、ステージ部１０、塗工処理部２０、厚みセンサ部３０、材料供給部４０および制御部５０を備えている。
【００１２】
図３において、基台２上にはステージ部１０、塗工処理部２０および厚みセンサ部３０がそれぞれ設けられている。また、基台２上面には一対のガイド溝レール３が設けられており、このガイド溝レール３の長手方向に沿って、ステージ部１０が往復動移動可能に設けられる。ここで、このステージ部１０の往復動方向をＸ方向とし、Ｘ方向が属する水平面上においてＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、またＸ方向が属する水平面に対して垂直な方向をＺ方向と定義する。
【００１３】
ステージ部１０はステージ１１、移動機構１４およびステージ位置センサ１７から構成される。ステージ１１はガイド溝レール３上にＸ方向に往復動移動可能に配置され、その下面にステージ脚１２およびナット状のコネクタ１３が設けられている。ステージ脚１２は、ガイド溝レール３に対応するように、ステージ１１下面から突出してＸ方向に往復動移動可能に設けられ、ガイド溝レール３に摺動自在に嵌合されている。
移動機構１４は、ボールねじからなるフィードスクリュー１５とモータ１６を備えている。フィードスクリュー１５は、ステージ１１の下面に固定されたコネクタ１３に螺合され、ガイド溝レール３に沿ってコネクタ１３を貫通して延びている。また、このフィードスクリュー１５の一端は図示しない軸受に回転自在に支持されており、その一端にはモータ１６が連結されている。ステージ位置センサ１７は、ステージ１１の下面に設けられており、ステージ１１の移動位置を検出する。
【００１４】
塗工処理部２０は、塗工ダイ６０、ダイ支持部２１および昇降機構２２から構成されている。ダイ支持部２１は、基台２の上面中央側に配置され、Ｚ方向に直立する柱状体と、片持ち梁状にＹ方向に沿って延びた柱状体とから構成され、逆Ｌ字形をなしている。このダイ支持部２１の先端には昇降機構２２がＺ方向に移動可能に取り付けられており、この昇降機構２２の下端に塗工ダイ６０が取り付けられる。昇降機構２２は、図示しない水平調整機構を有しており、これにより塗工ダイ６０の水平調整を行うことができる。また、昇降機構２２には、図示しない吐出孔位置調整機構が設けられており、これにより、塗工ダイ６０をＹ方向に水平移動させ、塗工ダイ６０の位置を微調整できる。
【００１５】
前記厚みセンサ部３０は、基台２上面の一端側に位置し、センサ支持部３１、厚みセンサ３２および昇降アクチュエータ３３から構成される。センサ支持部３１は、Ｚ方向に直立する柱状体と、片持ち梁状にＹ方向に沿って延びた柱状体とから構成され、逆Ｌ字型をなしている。センサ支持部３１の先端は、一対のガイド溝レール３間の中心上方まで延びており、この先端部に昇降アクチュエータ３３が取り付けられている。さらに、この昇降アクチュエータ３３には、厚みセンサ３２が下向きに取り付けられている。厚みセンサ３２としては、レーザ変位計、電子マイクロ変位計、超音波厚さ計などを使用することができる。
【００１６】
図４に示すように、前記材料供給部４０は、タンク４１およびシリンジポンプ４２を備えている。タンク４１は、その内部にペースト状の材料が収納されており、この材料はシリンジポンプ４２により吸引されて、前記塗工ダイ６０に加圧された状態で供給される。本実施形態では、材料として、プラズマディスプレイパネル用材料、その他の材料が用いられる。
【００１７】
制御部５０は、コンピュータ５１およびシーケンサ５２から構成される。コンピュータ５１は、厚みセンサ３２、昇降アクチュエータ３３、シリンジポンプ４２、シーケンサ５２と電気的に接続され、これらから装置各部の作動情報が入力される。そしてこれらの作動情報を受けて、コンピュータ５１は、昇降アクチュエータ３３、シリンジポンプ４２およびシーケンサ５２に動作命令を出力する。
【００１８】
シーケンサ５２は、ステージ部モータ１６、ステージ位置センサ１７、昇降機構２２およびコンピュータ５１と電気的に接続されている。このシーケンサ５２は、ステージ部モータ１６および昇降機構２２の作動をシーケンス制御する。シーケンサ５２には、ステージ部モータ１６の作動状態を示す信号、ステージ位置センサ１７からの信号、昇降機構２２の作動状態を示す信号、塗工ダイ６０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）からの信号などが入力される。一方、シーケンサ５２からはシーケンス動作を示す信号がコンピュータ５１に出力される。
【００１９】
＜塗工ダイの構成＞      
次に、前述した塗工ダイ６０の詳細について図面に基づいて説明する。図３から明らかなように塗工ダイ６０は、一対のガイド溝レール３間に亘り、Ｙ方向に沿って延びている。図５（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）はそれぞれ、本実施形態の塗工ダイ６０の正面図、分解側面図および分解底面図を示したものである。
【００２０】
図５において、塗工ダイ６０は、それぞれ長尺の第１ブロック６１および第２ブロック６６から構成され、これらブロック６１、６６の接合面が鉛直面内に位置するように、互いに一体的に形成されている。また、この塗工ダイ６０の底面には複数個の微細な吐出孔７０が互いに等間隔に設けられ、塗工ダイ６０内部には液溜り７１が設けられている。なお、これらの第１ブロック６１および第２ブロック６６の材料としては、例えば金属を用いることができる。
【００２１】
第１ブロック６１には、第２ブロック６６との接合面において、その面下端部に複数個の吐出孔用凹部６２が形成され、面中央部には液溜り用凹部６５が形成されている。また、第１ブロック６１の底面は、平坦面となっている。吐出孔用凹部６２は、溝幅ａの第１の辺６３と溝深さｂの第２の辺６４を有しており、鉛直方向に沿って延びた矩形状の微細な溝である。吐出孔用凹部６２はそれぞれ、溝幅方向に所定の間隔ｃで複数並設されている。なお、吐出孔用凹部６２において、第１の辺６３の溝幅ａは、基板上に形成する帯状パターンのパターン幅ａと一致し、それぞれの吐出孔用凹部６２間の間隔ｃは、基板上に形成する帯状パターンのパターンギャップｃと一致する。
【００２２】
液溜り用凹部６５は、第２ブロック６６と接合される面中央部において、長尺のブロック６１の一端からその他端に亘り、長尺の直方体状に抉られて形成されている。この液溜り用凹部６５の溝深さは、吐出孔用凹部６２の溝深さｂよりも深く形成されており、液溜り用凹部６５の下部が吐出孔用凹部６２の上端とテーパー状に接続されている。これにより、液溜り７１に充填された材料は、液溜り用凹部６５の下側面から吐出孔用凹部６２の上端側にそれぞれ流入し、吐出孔用凹部６２の下端側からそれぞれ均一に吐出される。
【００２３】
第２ブロック６６には、第１ブロック６１との接合面において、その面下端部に吐出孔用平坦面６７が設けられ、面中央部には第１ブロック６１の液溜り用凹部６５と対向する液溜り用凹部６８が設けられる。また、第２ブロック６６の底面は、平坦面となっている。第１ブロック６１と第２ブロック６６とを、その接合面で一体的に張り合わせると、塗工ダイ６０の底面６９には平坦面が形成され、吐出孔用凹部６２と吐出孔用平坦面６７から吐出孔７０が形成され、液溜り用凹部６５と液溜り用凹部６８から液溜り７１が形成される。
【００２４】
なお、吐出孔用凹部６２、液溜り用凹部６５および液溜り用凹部６８は、削り出し加工によって形成でき、従来あるスライサー、エンドミル、フライスなどの溝切り方法を用いることができる。このため、吐出孔用凹部６２における第１の辺６３の寸法ａおよび第２の辺６４の寸法ｂを任意に変更できる。したがって、基板へのパターン形成において、パターン幅ａおよびパターンギャップｃを所望の寸法に設定することができ、また、吐出孔７０の溝深さｂも変更できるため、塗料の吐出量を適宜調整できる。また、第２ブロックの吐出孔用平坦面６７は単純な機械研磨により形成できる。
【００２５】
＜プラズマディスプレイパネルの構造＞
次に、本実施形態の塗工装置１を用いて製造されるプラズマディスプレイパネルの構造について、図面に基づいて説明する。図６はプラズマディスプレイパネルの内部構造を示す分解斜視図である。図７はプラズマディスプレイパネルの製造工程の一部を説明する模式的断面図であり、（Ａ）は第１の工程、（Ｂ）は第２の工程、（Ｃ）は第３の工程である。図６のプラズマディスプレイパネルは、特開平１０−２７５５０で示される構造であり、図７のプラズマディスプレイパネルの製造工程は、特開２００４−９５３５５で示されるものである。
【００２６】
図６において、プラズマディスプレイパネルは、放電空間を介して対向配置された背面基板３００と前面基板４００とを備えている。プラズマディスプレイパネルの背面基板３００内面側には、所定の間隔で複数の隔壁３０１がそれぞれ互いに対向配置され、これらの隔壁３０１の間の空間からセル３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂが形成され、これらのセル３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂの底面に、列電極３０３がそれぞれ設けられている。
セル３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂには、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の帯状の蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂが順に形成されている。前記放電空間には希ガスが封入されており、この放電空間で発生した紫外光が蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを励起することによって、可視光を発光させている。
【００２７】
図６および図７において、プラズマディスプレイパネルの表示面側となる前面基板４００には、その内面側に複数の透明電極対４０１ａ，４０１ｂ、複数のバス電極対４０２ａ，４０２ｂおよび複数のブラックストライプ層４０４がそれぞれ所定の間隔で、かつ、前記背面基板３００の隔壁３０１と直交する方向に平行に設けられる。さらに、これら複数の透明電極対４０１ａ，４０１ｂ、複数のバス電極対４０２ａ，４０２ｂおよび複数のブラックストライプ層４０４の上を、誘電体層４０５および保護層４０６が覆っている。
【００２８】
図７（Ａ）に示したプラズマディスプレイパネルの製造工程において、幅の広いＩＴＯなどの透明導電膜からなる複数の透明電極対４０１ａ，４０１ｂが、互いに空間４０３を挟んで基板４００上に一対ずつ設けられ、この空間４０３に帯状のブラックストライプ層４０４が設けられている。次に、これら透明電極対４０１ａ，４０１ｂの導電性を補うために、幅の狭い金属膜からなる複数のバス電極対４０２ａ，４０２ｂが、空間４０３を挟んで、透明電極対４０１ａ，４０１ｂ上に一対ずつ設けられる。ブラックストライプ層４０４は、黒色無機顔料などの可視光吸収性材料からなり、外光の反射により表示のコントラストが悪化することを防ぐために設けられる。
【００２９】
図７（Ｂ）に示した工程において、誘電体層４０５は、前面基板４００内面側に設けられた透明電極対４０１ａ，４０１ｂ、バス電極対４０２ａ，４０２ｂおよびブラックストライプ層４０４の上を、前面基板４００内面側の全領域に亘り被覆する。また、図７（Ｃ）に示した工程において、この誘電体層４０５を保護すべく、ＭｇＯからなる保護層４０６が、誘電体層４０５上を被覆する。
【００３０】
＜プラズマディスプレイパネルの製造方法＞
次に、本実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。まず、背面基板３００を製造する方法について、図面に基づいて説明する。
図８は、本実施形態である塗工装置１を用いてプラズマディスプレイパネルの背面基板３００に赤色蛍光体層３０４Ｒを形成する工程を示した斜視図である。図９は、図８の要部拡大図である。
【００３１】
あらかじめ、前工程として、図８、図９に示すように、所定の手順で背面基板３００上に複数の隔壁３０１を互いに対向するよう形成し、さらにこれら隔壁３０１間に形成されたセル３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂの底面に、列電極３０３をそれぞれ設けた状態の背面基板３００を準備しておく。
次に、これらのセル３０２Ｒ、３０２Ｇ、３０２Ｂに、それぞれ赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色の帯状の蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを順に形成する工程へと進む。なお、本実施形態では、前述の塗工装置１を用いて蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂを形成するが、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）のそれぞれの蛍光体ペーストに対応した塗工ダイ６０をあらかじめ３種類用意しておく。
【００３２】
始めに、赤色蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層３０４Ｒを形成する工程を説明する。
図３、図４において、塗工装置１の各作動部の原点復帰が行われると、ステージ１１は、厚みセンサ３２の下まで移動される。この時、タンク４１内の赤色蛍光体ペーストは、シリンジポンプ４２により吸引され塗工ダイ６０の液溜り７１まで運ばれる。
【００３３】
背面基板３００が、セル３０２ＲがＸ方向に対して平行となるように塗工装置１のステージ１１上に載置されると、厚みセンサ３２が背面基板３００近傍まで下降し、背面基板３００の厚さを計測する。背面基板３００の厚さを計測後、厚みセンサ３２は、元の位置まで上昇する。
【００３４】
次に、ステージはＸ方向に移動し、背面基板３００は塗工ダイ６０の下に配置され、塗工ダイ６０は、背面基板３００と吐出孔７０との間隔が所定のクリアランスになるまで下降する。このクリアランスは、形成すべきパターンの膜厚に対して、数倍、たとえば０．０５〜０．２０ｍｍ程度であり、厚みセンサ３２により測定した背面基板３００の厚さを考慮し、ステージ１１と吐出孔７０との間の距離を測定する距離センサ（図示しない）からの信号に基づいて正確に決定される。
【００３５】
図８、図９において、塗工ダイ６０の位置は、水平調整機構（図示しない）により、背面基板３００に対して平行となるよう調整される。また、塗工ダイ６０は、吐出孔位置調整機構（図示しない）によりＹ方向に水平移動され、背面基板３００上に形成されたセル３０２Ｒと吐出孔７０とが所望の位置で対向するよう微調整される。これら塗工ダイ６０の微調整が行われると、ステージ１１は、パターン形成開始する所望の位置まで移動され、塗工ダイ６０の位置合わせが完了する。ここにおいて、背面基板３００へのパターン形成が可能な状態となる。
【００３６】
パターン形成が開始されると、塗工ダイ６０の液溜り７１に充填された赤色蛍光体ペーストは、シリンジポンプ４２から加えられる一定の圧力により、吐出孔７０から一定の吐出速度で吐出される。これと同時に、ステージ１１は、塗工ダイ６０の底面６９と対向して一定の速度でＸ方向に相対移動する。これにより、背面基板３００上にはパターン幅ａ、パターンギャップｃの帯状の赤色蛍光体層３０４Ｒが、同時にかつ均一に形成される。ここで、赤色蛍光体ペーストの吐出速度およびステージ１１の移動速度は一定であるため、ステージ移動速度を変えれば、赤色蛍光体層３０４Ｒの膜厚を、所望の寸法に調整できる。
【００３７】
パターン形成が行われながらステージ１１が移動し、吐出孔７０がフィニッシュラインに位置すると、ステージ１１の移動は停止し、同時にシリンジポンプ４２による吐出動作が停止する。吐出動作の停止後すぐに、吐出孔７０に残った赤色蛍光体ペーストは、シリンジポンプ４２によりポンプ側にわずかに吸引される。これにより吐出孔７０からの液だれを防ぐことができる。パターン形成の終了後、塗工ダイ６０は元の位置まで上昇し、塗工ダイ６０の底面に付着している赤色蛍光体ペーストがクリーナ（図示しない）により拭取られる。
【００３８】
さらに、緑色蛍光体層３０４Ｇを形成し、その後、青色蛍光体層３０４Ｂを形成するが、緑色蛍光体層３０４Ｇおよび青色蛍光体層３０４Ｂの形成工程は、前述の赤色蛍光体層３０４Ｒの形成工程と同じである。緑色蛍光体層３０４Ｇおよび青色蛍光体層３０４Ｂのそれぞれの蛍光体ペーストに対応した塗工ダイ６０が塗工装置１に設置され、セル３０２Ｇおよびセル３０２Ｂへと蛍光体層３０４Ｇ、３０４Ｂが順に形成される。
赤、緑、青３色の蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂが背面基板３００上に形成されると、次にこれら蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂの焼成工程へと移行する。この焼成工程は通常の手順で行われる。
【００３９】
なお、蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂの膜厚は、ステージ移動速度もしくは吐出孔用凹部６２の溝深さｂの寸法を変えることによって、適宜調整できる。しかし、この膜厚はあくまで塗布後の膜厚であり、蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂの焼成工程が入ることにより、背面基板３００の完成品における蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂの膜厚は、塗布後の膜厚よりも薄くなる。よって、焼成後の収縮した膜厚を考慮して、塗布後の膜厚を決定しなければならない。
【００４０】
次に、プラズマディスプレイパネルの前面基板４００の製造方法について、図面に基づいて説明する。
図１０は、本実施形態である塗工装置１を用いて、プラズマディスプレイパネルの前面基板４００上にブラックストライプ層４０４を形成する工程を示した斜視図である。前面基板４００上にブラックストライプ層４０４を形成する場合も、上記背面基板３００の製造方法と類似であり、ここでは上記と異なる点について説明する。
【００４１】
はじめに前工程として、図１０に示すように、所定の手順で前面基板４００上に所定の間隔で複数の透明電極対４０１ａ,４０１ｂおよび複数のバス電極対４０２ａ,４０１ｂのパターンを形成し、空間４０３が形成された前面基板４００を準備しておく。なお、塗工ダイ６０は、空間４０３のパターン幅ａ、およびパターンギャップｃと整合したものが用いられる。
【００４２】
図１０において、上述のように前面基板４００を塗工装置１のステージ１１上に載置し、塗工ダイ６０の位置合わせが行われパターン形成が開始されると、吐出孔７０からは一定の吐出速度でブラックストライプ用ペーストが吐出され、同時に、ステージ１１は一定の速度でＸ方向に塗工ダイ６０に対して相対移動する。これにより、前面基板４００上における空間４０３には複数のブラックストライプ層４０４の帯状パターンが、同時にかつ均一に形成される。
【００４３】
この後、ブラックストライプ層４０４の焼成工程へと移行し、さらに図７（Ｂ）に示したように、前面基板４００内面側に設けられた透明電極対４０１ａ，４０１ｂ、バス電極対４０２ａ，４０２ｂおよびブラックストライプ層４０４の上を、前面基板４００内面側の全領域に亘り、誘電体層４０５および保護層４０６が被覆する。
【００４４】
なお、このブラックストライプ層４０４の膜厚は、ステージ移動速度もしくは吐出孔用凹部６２の溝深さｂの寸法を変えることによって、適宜調整できる。しかし、この膜厚はあくまで塗布後の膜厚であって、ブラックストライプ層４０４の焼成工程により、完成した前面基板４００におけるブラックストライプ層４０４の膜厚は、塗布後の膜厚より薄くなる。よって、焼成後の収縮した膜厚を考慮して、塗布後の膜厚を決定しなければならない。
以上で製造された背面基板３００と前面基板４００とを、従来通り、互いに対向配置させてプラズマディスプレイパネルが製造される。
【００４５】
＜実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態は、複数の吐出孔７０を有した塗工ダイ６０とステージ１１とが互いに対向された状態で相対移動する構成であるため、基板上に複数の帯状パターンを同時にかつ均一に形成することができる。また、本実施形態の塗工装置１はスクリーンを用いずに従来の高精細スクリーン印刷法と同等以上の効果を達成でき、上述の従来の高精細スクリーン印刷法にあった問題が解消される。すなわち、長期間の使用でも帯状のパターンを高精度に成形でき、また、使用時の周囲温度によるパターン形成への影響も無く、かつ、塗工装置１の維持管理が容易である。
【００４６】
また、本実施形態では、塗工ダイ６０は、第１のブロック６１と第２のブロック６６とに分かれており、吐出孔７０は、第１のブロック６１の吐出孔用凹部６２と第２のブロック６６の吐出孔用平坦面６７とを互いに対向させ、一体的に張り合わせることにより形成される。そのため、塗工ダイ６０の加工において、第１のブロック６１の吐出孔用凹部６２は表に露出されるので、所望の寸法の微小な吐出孔７０は、ドリル加工によらない従来の削り出し工法によって、容易に形成できる。さらに、第１のブロック６１の吐出孔用凹部６２は単純な削り出し加工により形成でき、第２ブロックの吐出孔用平坦面６７は単純な機械研磨により形成できるため、塗工ダイ６０は、機械加工を連続運転することによって量産加工できる。
【００４７】
本実施形態では、プラズマディスプレイパネルを製造するにあたり、前述の構造の塗工ダイ６０を用いて基板上に帯状パターンを形成したから、プラズマディスプレイに必要な微小な帯状のパターンを高精度に成形することができる。
また、
プラズマディスプレイパネルの背面基板３００上に帯状のパターンとして蛍光体層を形成したので、背面基板３００に蛍光体層を容易に形成することができる。
さらに、プラズマディスプレイパネルの前面基板４００上に帯状のパターンとして可視光吸収性材料のブラックストライプを形成したので、前面基板４００にブラックストライプを容易に形成することができる。
【００４８】
塗工ダイ６０の吐出孔７０は、溝幅ａの第１の辺６３と溝深さｂの第２の辺６４とを有した矩形状であり、所定の間隔ｃでそれぞれ形成されており、吐出孔７０の第２の辺６４の溝深さｂは、吐出孔用凹部６２の溝深さｂの寸法を削り出し加工によって変更することにより適宜調整できる。そのため、プラズマディスプレイパネルの背面基板３００上および前面基板４００上には、所望の寸法の帯状パターンをパターン幅ａを変えずに均一に形成でき、かつ、蛍光体ペーストおよびブラックストライプ用ペーストの吐出量を適宜調整することができるため、パターン形成時に生じる圧力損失差も軽減できる。
【００４９】
また、本実施形態によれば、吐出孔用凹部６２の溝深さｂの寸法を大きくし、かつ、ステージ移動速度を上昇することにより、所望の厚さのパターンを迅速に作成することができる。つまり、作業時間の短縮化が図れる。
さらに、第１のブロック６１に液溜り用凹部６５を形成し、第２のブロック６７に液溜り用凹部６８を形成し、これらの液溜り用凹部６５と液溜り用凹部６８から液溜り７１を構成した。そのため、多量のペースト状材料を液溜り７１で安定状態で収納することができるとともに、吐出孔７０の寸法を短くすることで、多量のペースト状材料を安定状態を維持して吐出することができる。
【００５０】
＜実施形態の変形＞
なお、本発明は前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、前記実施形態では、吐出孔７０の先端開口部が矩形状に形成されたが、本発明では、吐出孔７０の形状は前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、図１１に示される形状でもよい。
つまり、図１１（Ａ）に示される通り、塗工ダイ６０の吐出孔７０の先端開口を半円形としてもよく、図１１（Ｂ）に示される通り、塗工ダイ６０の吐出孔７０の先端開口を三角形としてもよい。これら変形例も前記実施形態と同様に、吐出孔７０は、帯状パターンの幅ａに対応した溝幅ａの第１の辺と、その辺と交差する方向に幅ｂを有している。このため、これらの塗工ダイ６０においても、基板へ形成するパターンのパターン幅ａおよびパターンギャップｃを所望の寸法に設定することができ、また、吐出孔７０の幅ｂも変更できるため、塗料の吐出量を適宜調整できる。
また、前記実施形態では、塗工ダイ６０の底面６９を平面状に形成したが、本発明では、図１２に示される通り、底面６９において隣り合う吐出孔７０の間に三角状の切り込み等から形成される段差７２をそれぞれ設ける構造であってもよい。この構造では、粘性の低いペースト状材料を吐出する場合であっても、段差７２があることで隣接する吐出孔７０から吐出される材料が接触する虞れがなくなり、材料の正確な吐出を確保することができる。
【００５１】
前記実施形態では、塗工ダイ６０を固定し、ステージ１１を移動させる構成であるが、本発明では、ステージ１１を固定し、塗工ダイ６０を移動させる構成や、ステージ１１と塗工ダイ６０をともに移動させる構成を採用することができる。
また、本発明では、塗工ダイ６０の内部には液溜り７１がなく、塗工ダイ６０の外部に液溜り７１が設けられる構成でもよい。
また、前記実施形態では、第１ブロック６１の液溜り用凹部６５と第１ブロック６１の液溜り用凹部６８から液溜り７１が形成される構成であるが、本発明では、これに限らず、第１ブロック６１もしくは第２ブロック６６のいずれか一方のみに液溜り用凹部が形成される構成でもよい。例えば、第１ブロック６１のみに吐出孔用凹部６２および液溜まり用凹部６５が形成されて、第２ブロック６６は、第１ブロック６１との接合面において平坦となった構成などが挙げられる。
【００５２】
前記実施形態では、背面基板３００上の蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂは、それぞれ別の塗工装置１を用いて順に形成する構成であったが、一台の塗工装置１に３色それぞれの塗工ダイ６０、塗工処理部２０および材料供給部４０を取り付け、３つの塗工ダイ６０はステージ１１の移動方向において前後に張り合わせ、それぞれの帯状パターン形成動作を制御部５０にて適宜調整して制御することにより、一回のステージ移動で３色の蛍光体層３０４Ｒ、３０４Ｇ、３０４Ｂが同時に形成される構成でもよい。
【００５３】
＜実施形態の作用効果＞
本実施形態では、材料を吐出する吐出孔７０が形成された塗工ダイ６０を基板と対向させた状態で前記基板と塗工ダイ６０とを相対移動させ前記基板上に前記材料の帯状パターンを形成する塗工装置１であって、塗工ダイ６０は、それぞれ所定の間隔ｃをあけて複数個の吐出孔用凹部６２が形成された第１のブロック６１と、この吐出孔用凹部６２と対向する面に吐出孔用平坦面６７が設けられた第２のブロック６６とを備え、吐出孔用凹部６２と吐出孔用平坦面６７とで吐出孔７０を形成し、吐出孔７０は、前記帯状のパターンの幅ａに対応した第１の辺６３を有し、この第１の辺と交差する方向に幅ｂの第２の辺６４を有した形状とされるから、基板上に複数の帯状パターンを同時にかつ均一に形成することができ、長期間の使用でも帯状のパターンを高精度に成形できる。また、使用時の周囲温度によるパターン形成への影響も無く、かつ、塗工装置１の維持管理が容易である。また、吐出孔７０は、ドリル加工によらない従来の削り出し工法によって、所望の寸法に容易に形成できる。また、吐出孔７０は溝深さｂの第２の辺６４を有しており、この溝深さｂを変更することにより材料の吐出量を適宜調整でき、パターン形成時に生じる圧力損失差も軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】従来の高精細スクリーン印刷法の概略図。
【図２】従来の高精細ディスペンサ塗布法の概略図。
【図３】本発明の一実施形態にかかる塗工装置全体を示す斜視図。
【図４】前記実施形態の塗工装置の概略構成図。
【図５】前記実施形態の塗工ダイを示すもので、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は分解側面図、（Ｃ）は分解底面図。
【図６】プラズマディスプレイパネルの内部構造を示す分解斜視図。
【図７】プラズマディスプレイパネルの前面基板の形成工程を説明する模式的断面図。
【図８】前記実施形態の塗工装置を用いて、プラズマディスプレイパネルの背面基板に赤色蛍光体層を形成する工程を説明するための斜視図。
【図９】図８の塗工装置の要部を拡大した図。
【図１０】前記実施形態の塗工装置を用いて、プラズマディスプレイパネルの前面基板にブラックストライプ層を形成する工程を説明するための斜視図。
【図１１】本発明の変形例を示すもので、(Ａ)は吐出孔形状が半円形の場合の分解底面図、(Ｂ)は吐出孔形状が三角形の場合の分解底面図。
【図１２】本発明の異なる変形例を示す塗工ダイの正面図。
【符号の説明】
【００５５】
１     塗工装置
１１   ステージ
６０   塗工ダイ
６１   第１のブロック
６２   吐出孔用凹部
６５   液溜り用凹部
６６   第２のブロック
６７   吐出孔用平坦面
６８   液溜り用凹部
７０   吐出孔
７１    液溜り（充填部）
３００ 背面基板
３０１ 隔壁
３０４Ｒ  赤色蛍光体層
３０４Ｇ  緑色蛍光体層
３０４Ｂ  青色蛍光体層
４００ 前面基板
４０３ 空間
４０４ ブラックストライプ層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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