(57)【要約】【課題】電極を有するガラス基板に誘電体層を設け、その誘電体層に蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝を設けてなるプラズマディスプレイ用基板の溝に蛍光体ペーストを塗布する際に、塗布後のウェット状態での塗布厚み測定を可能にし、塗布条件確認のための塗布厚みチェック時間を大幅に削減し、生産性を向上させることができるプラズマディスプレイ用基板の製造方法および製造装置を提供する。【解決手段】少なくとも隔壁を形成した基板の隔壁間の溝に蛍光体ペーストを塗布する工程を有するプラズマディスプレイ用基板の製造方法において、蛍光体ペースト塗布前における溝の底面の高さＨａと蛍光体ペースト塗布後における蛍光体ペースト表面の高さＨｂを、一台の高さ検知器を隔壁と平行方向に往復させることにより測定し、高さＨｂと高さＨａとの差から蛍光体ペーストの塗布厚みを求めることを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造方法。【選択図】図１
2004303549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも隔壁を形成した基板の隔壁間の溝に蛍光体ペーストを塗布する工程を有するプラズマディスプレイ用基板の製造方法において、蛍光体ペースト塗布前における溝の底面の高さＨａと蛍光体ペースト塗布後における蛍光体ペースト表面の高さＨｂを、一台の高さ検知器を隔壁と平行方向に往復させることにより測定し、高さＨｂと高さＨａとの差から蛍光体ペーストの塗布厚みを求めることを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項２】
高さＨａと高さＨｂを測定する際に、溝の幅方向中心から溝幅の±２５％の範囲内の位置で測定することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項３】
少なくとも蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝を設けてなるプラズマディスプレイ用基板を載置するテーブルと、溝内に蛍光体ペーストを吐出するノズルと、テーブルとノズルとを相対的に移動させる手段と、テーブルとノズルとを相対的に移動させて基板の傾きを補正する手段と、テーブル上に載置される基板の蛍光体ペースト塗布前における溝の底面高さＨａおよび蛍光体ペースト塗布後における蛍光体ペーストの表面高さＨｂを測定する手段と、高さＨｂと高さＨａとの差から蛍光体ペーストの塗布厚みを演算する手段とを備えていることを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造装置。
【請求項４】
高さＨａおよび高さＨｂを測定する手段の高さを検知する位置を溝の幅方向中心から溝幅の±２５％の範囲内の位置に位置合わせする手段と、蛍光体ペースト塗布後から高さＨｂを測定するまでの時間を計測する計測手段とを有することを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイ用基板の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、プラズマディスプレイの製造分野に使用されるものであり、詳しくは基板上の蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝に蛍光体層を形成する製造方法および製造装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ディスプレイはその方式において次第に多様化してきているが、現在注目されているものの一つが、従来のブラウン管よりも大型で薄型軽量化が可能なプラズマディスプレイである。これは、一定ピッチでストライプ状に一方向に延びる溝をもつ隔壁を基板上に構成し、さらにこの溝にＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体ペーストを塗布し、任意の部位を紫外線により発光させ、所定のカラーパターンを写し出すものである。通常は表示電極／誘電体層／保護層を形成した方が前面基板、アドレス電極／誘電体層／隔壁層／蛍光体層を形成した方を背面基板と呼ばれており、両者を貼りあわせてプラズマディスプレイとして構成される。
【０００３】
従来において、Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体層は、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。しかしながら、プラズマディスプレイ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隔壁の配置パターンとマスクパターンとの位置ずれが生じ、隔壁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。そこで、大型プラズマディスプレイを構成するための基板の各隔壁間に蛍光体層を均一に精度よく形成するために、基板と蛍光体ペーストを吐出するノズルを相対的に移動させて、隔壁間の所定の溝に対してノズルの吐出口から蛍光体ペーストを連続的に吐出して蛍光体層を形成する方法が提案されている。また、その隔壁間の溝に塗布された蛍光体ペーストは、表面張力により表面を小さくしようとして、自らを圧縮し凹面が形成されることも知られている。隔壁にはストライプ形状や格子状が用いられるが、ストライプ形状の隔壁が低コストで形成でき好ましいが、輝度を向上させるために格子状の隔壁がより好ましく用いられている。
【０００４】
蛍光体層の形成において、塗布を連続して多量の基板に対して行なう時には、基板上の隔壁間の溝に塗布された蛍光体ペーストの表面高さ（厚さ）を測定して塗布条件を確認するが、通常は隔壁間の溝に形成された蛍光体層の乾燥後の塗布厚みを測定するために、乾燥終了まで１時間程度待たなければならない。したがって、生産性を向上させるには、塗布後のウェット状態で隔壁間の溝に塗布された蛍光体ペーストの塗布厚さを測定できるようにして、待機時間を大幅に削減することが望まれている。また、輝度および表示の均一性を高めるために、途中の基板での塗布厚みを正確に管理することも望まれている。
【０００５】
従来の蛍光体層の塗布厚み測定は、表面に複数の平行なリブを有する基板の各リブ間に塗布される蛍光体の塗布状態を評価する方法であって、蛍光体の塗布前および塗布後の基板の表面を変位計で走査して塗布前後における基板の表面までの距離を計測し、蛍光体の塗布前後において得られた計測データの比較結果に基づいて蛍光体の塗布状態を評価していた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
しかし、上述の特許文献１では、載置台の所定位置に固定された蛍光体塗布前の基板の表面をリブを横切るように変位計で走査した後、基板を載置台から排出し、蛍光体の塗布および焼成工程を実行し、その後、基板を再び載置台の所定位置に固定して蛍光体塗布後の基板の表面をリブを横切るように変位計で走査し、蛍光体の塗布前後において得られた計測データから塗布状態を評価するため、塗布前に計測してから塗布後に計測するまで乾燥、焼成工程を実行する時間を待たなければならない。したがって、蛍光体の塗布状態を能率よく評価するのは困難であり、生産性を向上させることはできない。
【０００７】
また、載置台に固定された蛍光体塗布前の基板表面を変位計で走査して蛍光体塗布前における基板表面までの距離を計測し、塗布および焼成工程を実行するため基板を載置台から排出し、その後、基板を再び載置台に固定して蛍光体塗布後の基板表面を変位計で走査して蛍光体塗布後における基板表面までの距離を計測するため、塗布前後において同一の計測条件で基板表面までの距離を計測することは困難であり、正確な塗布状態を評価することはできない。
【０００８】
この欠点を改善するため、塗布作業中に基板の載置台からの高さを検出する第１高さセンサと、塗布直後の溝に塗布された蛍光体ペーストの表面高さ（厚さ）を検出するためにさらに設けられた第２高さセンサにより測定した値の差で塗布厚みを算出するものも提案されている（例えば、特許文献２参照）。
【０００９】
また、載置台上の被塗布部材の載置台面からの高さを検出する高さ検出器で、塗布前後の被塗布部材の載置台面からの高さを検出して、これらの値に基づいて塗布厚みを算出しているものもある（例えば、特許文献３参照）。
【００１０】
しかしながら、上述の特許文献２では、第１高さセンサと第２高さセンサが設けられているため、各々センサがもつ電気特性が要因で測定に誤差が生じ、塗布厚みを正確に算出するのは困難である。
【００１１】
また、上述の特許文献３では、塗布液を吐出する塗布器の一方向に延びる吐出口と載置台上に固定した被塗布部材の平行を位置合わせする手段が設けられていないため、蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝を設けてなるプラズマディスプレイ用基板の溝に塗布液を吐出することはできない。
【００１２】
【特許文献１】
特開平９−２７３９１３号公報（第２−４頁、図７）
【００１３】
【特許文献２】
特開２００１−１５０２２号公報（第２−７頁、図４）
【００１４】
【特許文献３】
特開２０００−１９７８４４号公報（第２−６頁、図３）
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の事情に基づいて行ったもので、その目的とするところは、蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝に蛍光体ペーストを塗布する際に、塗布後のウェット状態での塗布厚みを正確に測定可能とし、多量塗布前の塗布条件確認のための塗布厚み測定に要する時間を大幅に削減し、生産性を向上させるとともに、多品種少量生産時にも条件設定時間を大幅に減少することで生産効率を上げられることが可能なプラズマディスプレイ用基板の製造方法および製造装置を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するための本発明のプラズマディスプレイ用基板の製造方法は、少なくとも隔壁を形成した基板の隔壁間の溝に蛍光体ペーストを塗布する工程を有するプラズマディスプレイ用基板の製造方法において、蛍光体ペースト塗布前における溝の底面の高さＨａと蛍光体ペースト塗布後における蛍光体ペースト表面の高さＨｂを、一台の高さ検知器を隔壁と平行方向に往復させることにより測定し、高さＨｂと高さＨａとの差から蛍光体ペーストの塗布厚みを求めることを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造方法からなる。
【００１７】
また、本発明のプラズマディスプレイ部材の製造装置は、少なくとも蛍光体ペーストを収容するための隔壁間の溝を設けてなるプラズマディスプレイ用基板を載置するテーブルと、溝内に蛍光体ペーストを吐出するノズルと、テーブルとノズルとを相対的に移動させる手段と、テーブルとノズルとを相対的に移動させて基板の傾きを補正する手段と、テーブル上に載置される基板の蛍光体ペースト塗布前における溝の底面高さＨａおよび蛍光体ペースト塗布後における蛍光体ペーストの表面高さＨｂを測定する手段と、高さＨｂと高さＨａとの差から蛍光体ペーストの塗布厚みを演算する手段とを備えていることを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造装置からなる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１９】
図１は、本発明に係るペースト塗布装置の一例の概略斜視図である。図１において、基板１はテーブル２の上に載置され、テーブル２に設けた吸着装置（図示しない）により吸着して固定される。テーブル２はその中心を軸として、回転を可能とするθ軸３（破線で示す）により支持されている。このθ軸３はＹ軸搬送部４に搭載され、Ｙ軸搬送部４はＸ軸搬送部５に設けられたリニアガイド４ａ，４ｂに沿って基台６のＹ軸方向に移動する。Ｘ軸搬送部５は、基台６に設けられたリニアガイド５ａ，５ｂに沿って基台６のＸ軸方向に移動する。このＸ、Ｙ軸搬送部は直交するように配置されている。Ｘ軸搬送部５は基板１に蛍光体ペーストを塗布するための相対移動手段であって、塗布動作においてその上部にあるテーブル２をＸ軸方向に移動させる。
【００２０】
基台６の中央部上方には、Ｘ軸搬送部５によって移動されるテーブル２が通過するように門型の支持台７が、Ｘ軸と直交する形で設けられている。支持台７の奥側（以下、下流側と称する）側面の両サイドには、テーブル２の面に対して垂直方向に移動するＺ軸搬送部８ａ，８ｂが設けられ、Ｚ軸搬送部には蛍光体ペーストを吐出するノズル９が基台６のＹ軸方向中央を基準にして取り付けられる。ノズル９は着脱式で、Ｚ軸搬送部に取り付けたときに、チャック（図示しない）により固定される。
【００２１】
このノズル９は、塗布する基板１のサイズに合わせて選択され、その基板１に形成された所望の全ての溝に対して１回の塗布動作で塗布を完了するための吐出孔が略一直線状に配列して設けられていることが好ましい。例えば、塗布する基板１がプラズマディスプレイの背面板の場合は、Ｒ，Ｇ，Ｂ何れか１色の蛍光体を含んだペースト（蛍光体ペースト）を塗布する。従って、ノズル９にはその塗布する溝に対応したピッチで吐出孔が設けられる。
【００２２】
ノズル９は内部にペースト溜まり部を有し、蛍光体ペーストを供給するための配管２２が接続され、この配管２２の上流側には蛍光体ペーストの供給をコントロールする開閉バルブ１０を介して、蛍光体ペーストタンク１２が接続される。蛍光体ペーストタンク１２には所望圧力の気体圧力源１３が配管を介して接続されている。また、ノズル９には、吐出孔から蛍光体ペーストを吐出させるための気体圧力を供給する配管２３が接続され、この配管２３の上流側はさらに気体圧力の切換バルブ１１を介して、一方は所望圧力の気体圧力源１３に接続される。また、切換バルブ１１は三方弁になっているので残りの一方は大気に開放されている。
【００２３】
ノズル９への蛍光体ペースト供給は、切換バルブ１１を大気開放にした状態で開閉バルブ１０を開くことにより行われる。このとき蛍光体ペーストは、例えば液面高さを検出するセンサを設けておき、蛍光体ペーストの溜まり部上部に空間を残す形で所定量が蓄えられる。蛍光体ペーストの吐出は切換バルブを気体圧力源１３に切り換えて、この空間に気体圧力を供給することにより行われる。
【００２４】
支持台７の手前側（以下、上流側と称する）側面には、基板１の位置を計測する位置センサとしてカメラ１７，１９が取り付けられ、基板１の基準溝の位置を計測する位置センサとしてカメラ１８が取り付けられている。なお、これらの位置センサは１台のカメラで各計測位置に移動させてもよい。これらのカメラは、各々ＸおよびＺ軸方向の微調整機構を介して、支持台７のＹ軸方向に独立して移動可能なＹ１搬送部１４、Ｙ３搬送部１６、Ｙ２搬送部１５に取り付けられている。Ｙ２搬送部１５には、さらに、カメラ１８の微調整機構とは独立したＸ、ＹおよびＺ軸方向の微調整機構を介して高さ検知器３０設けられている。そのＸ、ＹおよびＺ軸方向の微調整機構は、高さ検知器３０が高さを検知する位置（検知点）を基板１の隔壁間の溝幅方向の底面の中心に位置合わせさせる位置合わせ手段として機能するものである。なお、溝幅方向の底面の中心とは、厳密な中心に限定されるものではなく、溝の幅方向中心から溝幅の±８％の範囲内を含むものとする。
【００２５】
このＹ１〜Ｙ３搬送部はリニアガイド７ａ，７ｂによって、Ｙ軸方向に移動した場合においてもテーブル面からの高さが一定になるよう調整されている。
【００２６】
以上これまでに述べた全ての軸は、図示されないサーボモータにより駆動され、サーボモータは制御部からの制御信号によりコントロールされる。また、制御部はマイクロコンピュータやＲＡＭ、ハードディスクなどにて構成され、基板１やノズル９の位置計測、ノズル９への蛍光体ペースト供給および吐出口からの吐出制御を行うとともに、塗布条件を入力表示するタッチパネル部を有している。また、通常、各カメラはモニタテレビに接続され視野の画像を表示できるように構成される。
【００２７】
図２は装置を上および横から見た一部分の図である。Ｘ軸搬送部５の上流側端面には、ノズル９の位置を検出する位置センサとしてカメラ２０が、基台６のＹ軸方向中央の位置に取り付けられている。また、ノズル９の下面には、略一線状に並べられた吐出孔の中央近傍に、基板１の基準溝と位置あわせする基準孔の位置を示すマークＭが付されている。従って、Ｘ軸を操作することにより、カメラ２０によってノズルの基準孔の位置が計測される。
【００２８】
一方、基板１においては、基台６のＹ軸方向中央を基準にしてあらかじめ基板情報に基づき位置決めしたカメラ１７，１９の位置に、テーブルのＸ軸を操作して下流側２個のアライメントマークＡ１，Ａ２を移動させ、各々の位置を計測して、カメラ１７を基準に位置決めする。さらに、カメラ１８により基板１の基準溝Ｙ軸方向の位置を測定する。こうして求めたノズル９と基板１の基準位置情報を基に、各々の相対位置合わせを行う。
【００２９】
このように、Ｙ軸方向を基板１とノズル９の中央を基準に位置合わせすることで、基板１の歪みやノズル９の加工精度による位置ずれ誤差が半減され、ガラス基板１に形成された塗布する全ての溝中心に対向して、ノズル９の吐出孔が位置合わせできることになる。
【００３０】
初期の立ち上げ時は基板１の位置を計測するカメラ１７〜１９と、ノズル９の位置を計測するカメラ２０の位置関係が定まっていないのと、高さ検知器３０の検知点が予め定められた位置に位置合わせされていないので、これらカメラと高さ検知器３０の基準位置調整を行う。
【００３１】
図２に示したように、基準マーク付き治具（以下、基準マークと称する）２１をカメラ２０の上にセットする。基準マーク２１は、例えば透明ガラスの表面にクロスヘアーラインを描いたものを用い、高さはテーブル面に基板１を搭載したときの基板面の位置に合わせるものとする。本装置では、基準マークは着脱式であってテーブル２に取り付けることができる。基準マーク２１またはカメラ２０の位置を調整して、カメラ２０の視野中心と基準マーク２１の中心を位置合わせする。このとき、テーブル２のＹ軸とθ軸は中央ゼロの位置にしておく。
【００３２】
次に、基準マーク２１をテーブル２に固定した状態で、Ｘ軸搬送部５を操作してカメラ１８の下に移動する。カメラ１８のＹ２軸１５とテーブル２のＸ軸を調整して、基準マーク２１の位置にカメラ１８の視野中心を合わせる。このときのＹ２軸の座標とテーブル２のＸ軸座標を記憶し保存する。次は、カメラ１８を基準マーク上から退避し、カメラ１７を基準マーク２１の上に移動する。（以降、この位置調整が終了するまでテーブルは移動しない）。カメラ１７のＹ１軸１４を調整して、基準マーク２１にカメラ１７のＹ軸方向視野中心を合わせる。Ｘ軸方向については、カメラ１７のＸ軸微調整機構を調整して、基準マーク２１がＸ軸方向の視野中心になるよう位置合わせする。カメラ１７のＹ１軸の座標を記憶する。同様にして、カメラ１９のＹ３軸１６を調整して、基準マーク２１にカメラ１９のＹ軸方向視野中心を合わせる。Ｘ軸方向はカメラ１９のＸ軸微調整機構を調整して、マークがＸ軸方向視野中心になるよう位置合わせする。カメラ１９のＹ３軸座標を記憶する。続けて、カメラ１８のＹ２軸１５に設けられている高さ検知器３０の検知点を基準マーク２１の中心に位置合わせする。高さ検知器３０の調整は、カメラ１８の微調整機構とは独立して設けられているＸ、ＹおよびＺ軸の微調整機構を用いて行う。テーブル２および各カメラを初期位置に戻し基準マークを外す。
【００３３】
以上の調整によってカメラ２０の位置、つまりテーブル２のＸ座標とカメラ１７〜１９の相対位置関係が決定される。カメラ１８が基板１の基準溝Ｙ軸方向（基準溝位置）に位置合わせされると、高さ検知器３０の検知点も基準溝Ｙ軸方向（基準溝位置）に位置合わせされることになる。この基準位置調整で得られたカメラの位置情報は、制御部に記憶保存しておくことで、装置を立ち上げる度にこの調整を行う必要がなくなる。
【００３４】
図３は、図１に示した本発明の塗布装置で塗布を行う基板１の断面図の一例である。ガラス基板ａの内面にアドレス電極ｂが配列され、アドレス電極ｂの間に、直線状の隔壁ｄが一つずつ設けられている。ガラス基板ａの内面と隔壁底面の間にアドレス電極ｂを覆うように誘電体層ｃを有している。そして、誘電体層ｃの上面および隔壁ｄの側面を含めてガラス基板側の壁面を被覆するように蛍光体ペーストｅが塗布（充填）される。隔壁ｄ間の溝に蛍光体ペーストｅ（ペースト）を塗布（充填）する前に、高さ検知器３０と基板１の溝底面までの距離から高さＨａを測定し、溝に蛍光体ペーストｅ（ペースト）を塗布（充填）した後に、高さ検知器３０と蛍光体ペーストの表面の距離から高さＨｂを測定し、高さＨｂと高さＨａとの差から溝に塗布（充填）された蛍光体ペーストの塗布厚みを求めるものである。
【００３５】
次に、塗布厚み測定の初期設定を行う。この初期設定では、蛍光体ペーストを塗布する前における溝の底面の高さＨａを隔壁と平行方向の位置で測定するための間隔（測定間隔）と、測定で取得した高さデータの扱う数（測定ポイント数）と、塗布後から蛍光体ペーストの表面の高さＨｂを測定するまでの待ち時間とを設定する。測定間隔は予め設定されている測定基準位置からのＸ軸方向の距離で設定する。なお、測定基準位置はアライメントマークからのＸ軸方向の距離で設定されている。測定間隔が設定されると制御部は測定基準位置を基準に、上流側に測定間隔離れた位置（測定位置２）と下流側に測定間隔離れた位置（測定位置１）をそれぞれ求める。なお、測定位置を３位置（測定基準位置、測定位置１、測定位置２）設けているのは、基板走行方向における溝への塗布（充填）量バラツキ、すなわち塗布厚みバラツキを塗布領域内で測定するためである。測定位置を３位置で説明したが、３位置に限定されるものではなく、より多くの位置で測定してもかまわない。また、輝度の向上を目的に近年、用いられている格子状の隔壁の塗布厚み測定においても、蛍光体ペーストの隔壁長手方向の格子の影響が少ない、格子ピッチの中央位置に測定位置を設け、測定することで、ストライプ形状の隔壁と同様の測定ができるので好ましい。なお、塗布前の格子は、その急激な変化を公知の高さ比較処理などの方法によりカットすることで、ストライプ形状の隔壁として溝底面の高さを測定することができる。塗布厚みは隔壁と平行方向に測定するが、塗布前は、上流側から下流側へ基板１を移動させて溝底面の高さＨａを測定するのが作業効率を上げるのに好ましい。また、塗布後は、高さＨｂを測定する３位置のうちどの測定位置が先でもかまわないが、測定位置１、測定基準位置、測定位置２の順に基板１を移動させて測定するのが作業効率を上げるのにより好ましい。塗布前は、溝底面の高さＨａを予め定められた読み取り間隔（サンプリング間隔）毎にデータ取得することで行うが、測定ポイント数は、サンプリング間隔で取得した高さデータの扱う数を指定する。制御部は、測定基準位置、測定位置１、測定位置２のそれぞれの位置を基準に、上流側と下流側に測定ポイント数分のデータを処理し、測定基準位置、測定位置１、測定位置２での溝の底面高さの代表値を求める。なお、測定基準位置での溝の底面高さの代表値はＨａ０、測定位置１での溝の底面高さの代表値はＨａ１、測定位置２での溝の底面高さの代表値はＨａ２として制御部に記憶されている。好ましくは、処理するデータの上下限値を除いた残りの値を平均化処理するのが測定精度を上げるのによい。
【００３６】
次に、塗布後から待ち時間経過後に、測定位置１、測定基準位置、測定位置２のそれぞれの位置で、溝に塗布（充填）された蛍光体ペースト表面の高さＨｂを測定する。一定時間経過後に測定するのは、蛍光体ペースト表面がレベリングによって安定するのを待つためである。一定時間は、好ましくは５〜１２０秒の範囲内、より好ましくは、３０〜９０秒の範囲内である。測定位置１での蛍光体ペースト表面の高さはＨｂ１、測定基準位置での蛍光体ペースト表面の高さはＨｂ０、測定位置２での蛍光体ペースト表面の高さはＨｂ２として求める。好ましくは、同一位置で繰り返し蛍光体ペースト表面の高さ測定を行い、測定データの上下限値を除いた残りの値を平均化処理するのが測定精度を上げるのによい。測定回数は、好ましくは４〜６４回、より好ましくは１６〜３２回である。
【００３７】
次に、測定位置１での蛍光体ペースト表面高さＨｂ１と、制御部に記憶されている測定位置１での溝底面高さの代表値Ｈａ１との差をとれば測定位置１における塗布厚みが求められる。また、測定基準位置での蛍光体ペースト表面高さＨｂ０と、制御部に記憶されている測定基準位置での溝底面高さの代表値Ｈａ０との差をとれば測定基準位置における塗布厚みが求められる。また、測定位置２での蛍光体ペースト表面高さＨｂ２と、制御部に記憶されている測定位置２での溝底面高さの代表値Ｈａ２との差をとれば測定位置２における塗布厚みが求められる。
【００３８】
輝度および表示の均一性を得るには、塗布後のウェット状態での同一位置における塗布厚みムラを、好ましくは±５μｍの範囲内、より好ましくは±２．５μｍの範囲内にする必要があることが実験的に確認されている。このため、塗布前における溝の底面の高さＨａを測定する高さ検知器と、塗布後における蛍光体ペースト表面高さＨｂを測定する高さ検知器で、高さ検知器の電気的特性が要因で測定に誤差が生じないように同一の高さ検知器とし、測定精度を確保するのが好ましい。また、ウェット状態の波形を測定して拡大した図４において、隔壁ｄ１間の溝に塗布（充填）された蛍光体ペーストｅ１（ペースト）は、表面張力により表面を小さくしようとして自らを圧縮し凹面が形成されるため、溝の幅方向位置で蛍光体ペースト表面高さが異なる。したがって、高さを測定する位置は溝幅方向で、塗布前および塗布後で同一位置として測定精度を上げるのがよい。測定する位置は、溝幅方向の中心位置が曲率の変化が小さいので凹面形状の影響を受けにくい。なお、例えば局面の変化が１％以下で影響が少ない範囲ｗは溝幅の±２５％であり、この範囲で塗布厚みを測定するのが好ましい。
【００３９】
次に、本発明の塗布装置を用いた塗布方法について説明する。塗布装置の初期設定を行う。この初期設定では、塗布開始位置や塗布終了位置、ペースト吐出圧力などの塗布条件と、塗布する基板１の基板情報の設定をする。塗布開始位置および終了位置は、アライメントマークからのＸ軸方向の距離で設定する。初期設定が終わると塗布作業を行う。まず、塗布すべき基板１を図示しない移載機のハンドから上流側の端に位置するテーブル２上の図示しないリフトピンに移載する。移載機のハンドが所定の位置に後退すると、リフトピンが下降し、図示しないセンタリング装置で基板１をテーブル２の中央に位置決めした後、吸着固定する。この時、Ｙ軸およびθ軸は制御部のコントロールにより中央ゼロの位置に原点復帰している。次に、制御部に登録されているアライメント検出位置Ｘ，Ｙにテーブル２を移動させ、基板１のＹ軸方向両端に位置しているアライメントマークをカメラ１７、１９の視野に入れる。次に、カメラ１７、１９の視野中心を基準にアライメントマークのＸ、Ｙ方向のずれ量を求めた結果に応じて、テーブル２のθ軸３を移動させて傾きを補正する。なお、θ軸３の移動には回転も含まれる。さらに、カメラ１８の視野内にある基準溝を、溝の幅方向中心を基準にして画像登録してある基準溝とパターンマッチングし、Ｙ軸方向のずれ量を補正する。補正が終わると、テーブル２を下流方向に移動させ、カメラ１８のＹ２軸１５に取り付けられている高さ検知器３０と基板１の基準溝底面までの距離から、基板走行方向の基板１の溝底面高さデータを、予め定められているサンプリング毎に測定し、取得する。また、予め与えられているノズル９下面と基板１との間隔（クリアランス）が一定になるようにノズル９の下降位置をＺ軸搬送部８ａ、８ｂを操作して定める。
【００４０】
次に、テーブル２をさらに下流方向に移動させて、基板１の塗布開始位置がノズル９の吐出孔の直下に達したら、切り替えバルブ１１を操作して、気体圧力源１３から気体圧がノズル９にかかり、蛍光体ペーストをノズル９の吐出孔より吐出して塗布を行う。塗布を行っている最中にも、ノズル９下面と基板１との間隔（クリアランス）が一定になるように、基板走行方向において取得した基板１の溝底面高さデータに基づいてノズル９の位置を上下方向に昇降制御（ならい制御）させてもよい。ならい制御を行うと、クリアランスが一定となり、蛍光体ペーストの隔壁付着がなく安定した塗布が行えるので、さらに高速で塗布することが可能となり好ましい。基板１の塗布終了位置がノズル９の吐出孔の直下にくると、切り替えバルブ１１を操作して気体圧を停止し、蛍光体ペーストの吐出を停止させ、これとほぼ同時にノズル９を上昇させて塗布を完了する。テーブル２は予め設定されている下流側の端位置に移動して停止する。つづいて、基板１の吸着を解除し、図示しないリフトピンを上昇させて基板１を持ち上げ、図示しない移載機のハンドにより次工程に搬送する。移載機のハンドが基板１を持ち上げたらリフトピンを下降し、テーブル２は次の基板を受け取るため上流側の端位置に移動する。この時、Ｙ軸およびθ軸は制御部のコントロールにより中央ゼロの位置に原点復帰する。また、アライメント検出カメラ１７、１９および基準溝検出カメラ１８は、基板情報に基づきＹ１搬送部１４、Ｙ３搬送部１６、Ｙ２搬送部１５が操作され、所定の位置に復帰する。
【００４１】
次に、塗布厚みの測定について説明する。塗布を行うまでは上記に記載の通りである。塗布完了後、基板１をテーブル２にそのまま吸着固定した状態で、テーブル２を上流方向の測定位置１に移動させる。そして、待ち時間経過後に、高さ検知器３０と基板１の基準溝に塗布（充填）されている蛍光体ペースト表面の距離から測定位置１における蛍光体ペースト表面高さＨｂ１を測定する。  次に、テーブル２を下流方向の測定基準位置に移動させて、蛍光体ペースト表面の高さＨｂ０を測定する。ついで、テーブル２をさらに下流方向の測定位置２に移動させて、蛍光体ペースト表面の高さＨｂ２を測定する。次に、各測定位置での塗布厚みを求める。測定位置１における塗布厚みは、蛍光体ペースト表面高さＨｂ１と、制御部に記憶されている溝底面高さの代表値Ｈａ１との差をとれば得られる。また、測定基準位置における塗布厚みは、蛍光体ペースト表面高さＨｂ０と、制御部に記憶されている溝底面高さの代表値Ｈａ０との差をとれば得られる。ついで、測定位置２における塗布厚みは、蛍光体ペースト表面高さＨｂ２と、制御部に記憶されている溝底面高さの代表値Ｈａ２との差をとれば得ることができる。
【００４２】
本発明では、塗布厚み測定を一連で説明したが、この説明に限定されるものではなく、基板（塗布）毎に塗布厚みを測定してもよいし、予め設定されている基板（塗布）毎に塗布厚みを測定してもよい。塗布厚みを測定する高さ検知器（変位計）としては、測定できるものならいかなるものでもよいが、レーザフォーカス式のものが測定位置の表面状態の影響を受けにくく、精度の高い測定ができるので望ましい。その他、レーザを用いたもので、拡散反射や正反射を利用したものを用いてもよい。
【００４３】
なお、本発明が適用できるガラス基板としては、ソーダガラスやＰＤＰ用に市販されているＰＤ２００（旭硝子社製）等のガラス基板やセラミックス製の基板を用いることができる。基板厚みは、１〜３ｍｍ、好ましくは２〜３ｍｍのガラスを用いることができる。この基板上形成されているアドレス電極に好ましく用いられる材料としては、金、銀、銅、クロム、パラジウム、アルミニウム、ニッケルから少なくとも１種類を含む金属材料である。これらの金属材料を用いての厚みは、０．１〜１０μｍ、好ましくは厚み１〜５μｍである。蛍光体ペーストとしては、粘度が２〜５０、より好ましくは５〜２５Ｐａ・ｓの範囲である。さらに、使用する塗布状態としては、クリアランスが１０〜１０００μｍ、より好ましくは５０〜５００μｍ、塗布速度が５〜５００ｍｍ／秒、より好ましくは３０〜３００ｍｍ／秒、ノズルの吐出口数が１０〜２０００個、より好ましくは１００〜２０００個、塗布厚さが３０〜３００μｍ、より好ましくは６０〜１７０μｍ、隔壁層のピッチが９０〜３５０μｍ、より好ましくは１００〜２５０μｍ、線幅が１０〜６０、より好ましくは１５〜４０μｍ、高さが３０〜３００、より好ましくは６０〜１７０μｍである。
【００４４】
【実施例】
実施例１
幅３４０ｍｍ×奥行き４４０ｍｍ×厚み２．８ｍｍのガラス基板上に、高さ１３０μｍ、線幅３０μｍのストライプ状の隔壁が、ピッチ２２０μｍで１９２１本形成されている。この基板に図１に示した塗布装置を用いて蛍光体ペーストを塗布した。蛍光体ペーストの粘度は緑（Ｇ）２０Ｐａ・ｓであった。塗布に用いたノズルは孔径１５０μｍ、孔数６４０個である。高さ検知器はレーザフォーカス式のものを用いた。
【００４５】
初期設定にて基板情報、塗布情報を設定し、検出位置の変更に伴って補正量の測定と登録を行い、そして、基準溝の位置を測定して、その位置と画像を登録した。塗布厚みを測定する測定条件として、測定間隔７０ｍｍ、測定ポイント数５、待ち時間３０秒を設定した。また、ガラス基板上に形成された隔壁の上端部とノズル下面のクリアランスを１００μｍに設定した。
【００４６】
テーブルに基板をセンタリング装置で位置決めし、吸着固定した後に、テーブルをカメラ下に移動させ、アライメントマークと基準溝の画像で、高さ検知器（変位計）の検知点が溝の幅方向中心に位置するよう補正を行い、その後、テーブルを１００ｍｍ／秒の速度でノズル孔直下に移動させた。この移動時に、高さ検知器（変位計）で基板の基準溝位置の溝底面の高さを隔壁と平行方向に４ｍｍ毎にサンプリングし、高さデータを取得した。この移動とほぼ同時に、ガラス基板上に形成された隔壁の上端部とノズル下面のクリアランスが１００μｍになるようノズルを下降させた。
【００４７】
塗布開始位置以降、ノズルに圧力０．３５Ｍｐａを加え、サンプリングで取得した高さデータを用いてクリアランスを１００μｍに保持した状態で、テーブルを５０ｍｍ／秒の速度で塗布終了位置まで進んだ時点で塗布を停止した。この停止とほぼ同時に待ち時間３０秒の計測を開始した。また、テーブルがノズル直下に移動中にサンプリングした高さデータを用いて、塗布前の測定位置１、測定基準位置、測定位置２のそれぞれの位置における溝底面の高さの代表値Ｈａ１、Ｈａ０、Ｈａ２を求めた。
【００４８】
次に、基板をテーブルに保持したままで、測定位置１の位置にテーブルを移動させた。待ち時間３０秒経過後に、高さ検知器（変位計）で溝に塗布された蛍光体ペースト表面の高さを１６回測定し、平均化処理後高さＨｂ１を求めた。次に、測定基準位置にテーブルを移動させて、高さ検知器（変位計）で溝に塗布された蛍光体ペースト表面の高さを１６回測定し、平均化処理後高さＨｂ０を求めた。同様にして、測定位置２の位置にテーブルを移動させて、高さ検知器（変位計）で溝に塗布された蛍光体ペースト表面の高さを１６回測定し、平均化処理後高さＨｂ２を求めた。
【００４９】
測定位置１の高さＨｂ１とＨａ１、測定基準位置の高さＨｂ０とＨａ０、測定位置２の高さＨｂ２とＨａ２、それぞれの差から、その位置における塗布厚みを求めた。結果は、測定位置１の塗布厚みは１０３．６μｍ、測定基準位置の塗布厚みは１０２．６μｍ、測定位置２の塗布厚みは１０２．８μｍであつた。その後、基板をテーブルから排出して、１００℃で２０分乾燥した。つづいて、同様にして４枚の基板に塗布を行い塗布厚みを測定した。結果から、基板の走行方向および溝の幅方向の同一位置における測定バラツキは、例えば測定位置２で±１．３５μｍであった。結果を表１に示す。また、乾燥後の蛍光体層の塗布厚みを破壊検査によって測定したところ、許容値である１９μｍ±１μｍの範囲に収まっていた。また、ウェット状態での塗布厚み測定を行うことで、塗布条件確認のための塗布厚みチェックに要する時間を、通常の破壊検査に比べて約６０分削減できた。
【００５０】
実施例２
次に、高さ検知器（変位計）の検知点を溝幅方向中心の位置から溝幅の２５％の位置で高さを測定するように調整した。それ以外は実施例１と同様にして５枚の基板に塗布した。結果から、基板の走行方向および溝の幅方向の同一位置における測定バラツキは、例えば測定位置１で±１．８μｍであった。結果を表１に示す。また、実施例１と同様にして乾燥後の蛍光体層の塗布厚みを破壊検査によって測定したところ、許容値である１９μｍ±１μｍの範囲に収まっていた。
【００５１】
実施例３
次に、高さ検知器（変位計）の検知点を溝の幅方向中心の位置から溝幅の３７％の位置で高さを測定するように調整した。それ以外は実施例１と同様にして５枚の基板に塗布した。結果から、基板の走行方向および溝の幅方向の同一位置における測定バラツキは、例えば測定位置２で±４．７５μｍであった。また、実施例１と同様にして乾燥後の蛍光体層の塗布厚みを破壊検査によって測定したところ、許容値である１９μｍ±１μｍの範囲を逸脱していた。溝の幅方向中心から溝幅の±２５％の範囲内の位置で高さを測定することで精度のよい測定が行えた。
【００５２】
【表１】
2004303549.tif 000003
【００５３】
実施例４
塗布後から蛍光体ペースト表面の高さを測定する待ち時間を３０秒から５秒に変更して、測定位置１、測定基準位置、測定位置２のそれぞれの位置で塗布厚みを測定した以外は、実施例１と同様にして５枚の基板に塗布した。結果を表２に示す。
【００５４】
実施例５
次に、待ち時間を５秒から１２０秒に変更して、それぞれの位置で塗布厚みを測定した以外は、実施例１と同様にして５枚の基板に塗布した。結果を表２に示す。結果から、塗布後５〜１２０秒の範囲内時間経過後に蛍光体ペースト表面の高さを測定することで精度のよい測定が行えた。
【００５５】
【表２】
2004303549.tif 000004
【００５６】
実施例６
蛍光体ペーストを赤（Ｒ）色に交換した。蛍光体ペーストの粘度は１６Ｐａ・ｓであった。また、ノズルに加える圧力は０．３１Ｍｐａとした以外は、実施例１と同様にして５枚の基板に塗布し、その後、塗布厚みを測定した。そして、基板をテーブルから排出して、１００℃で２０分乾燥した。また、乾燥後の蛍光体層の塗布厚みを破壊検査によって測定したところ、許容値である１９μｍ±１μｍの範囲に収まっていた。
【００５７】
実施例７
次に、蛍光体ペーストを青（Ｂ）色に交換した。蛍光体ペーストの粘度は１７Ｐａ・ｓであった。また、ノズルに加える圧力は０．３１Ｍｐａとした以外は、実施例１と同様にして５枚の基板に塗布し、塗布厚みを測定した。その後、基板をテーブルから排出して、１００℃で２０分乾燥した。また、乾燥後の蛍光体層の塗布厚みを破壊検査によって測定したところ、許容値である１９μｍ±１μｍの範囲に収まっていた。
【００５８】
最後にＲ、Ｇ、Ｂの蛍光体ペーストを塗布して乾燥させた基板を４６０℃で１５分焼成し、欠陥のないプラズマディスプレイの背面板を製作できた。
【００５９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のプラズマディスプレイ用基板の製造方法および製造装置によるときは、溝に塗布された蛍光体ペースト表面がレベリングによって安定するのを待つてから、溝の幅方向中心位置で蛍光体ペースト表面高さを測定することができるので、塗布直後のウェット状態での正確な塗布厚み測定が可能となり、塗布を連続して多量に行う前の塗布条件確認のための塗布厚みチェックに要する時間を大幅に削減し、生産性を向上させるとともに、多品種少量生産時にも生産効率を上げることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るペースト塗布装置の一例の概略斜視図である。
【図２】図１に示した装置の一部を上からと横から見た模式図である。
【図３】図１に示した本発明の塗布装置で塗布を行う背面基板の断面図の一例である。
【図４】本発明の塗布装置で塗布を行った状態の測定波形の拡大図の一例である。
【符号の説明】
１  基板
２  テーブル
３  θ軸
４  Ｙ軸搬送部
４ａ，４ｂ  リニアガイド
５  Ｘ軸搬送部
５ａ，５ｂ  リニアガイド
６  基台
７  支持台
７ａ，７ｂ  リニアガイド
８ａ，８ｂ  Ｚ軸搬送部
９  ノズル
１０  開閉バルブ
１１  切換バルブ
１２  ペーストタンク
１３  気体圧力源
１４  Ｙ１搬送部
１５  Ｙ２搬送部
１６  Ｙ３搬送部
１７  カメラ（基板の位置を計測する）
１８  カメラ（基板の位置を計測する）
１９  カメラ（基板の位置を計測する）
２０  カメラ（ノズルの位置を計測する）
２１  基準マーク付き治具
２２  ペーストを供給する配管
２３  気体圧力を供給する配管
３０  高さ検知器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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