(57)【要約】【課題】ＰＤＰ，液晶，有機ＥＬなどのディスプレイ、或いは半導体、表面実装などのパネル製造行程において、パネル面に微少量のペーストを、スクリーン印刷方式と同等、或いはそれ以上の生産タクトで形成することが可能なパネルのパターン形成装置および形成方法を提供すること。【解決手段】複数本のディスペンサーを構成する回転軸、軸受、モータを上部ハウジングに収納し、ねじ孔が形成された下部ハウジングにねじ溝軸を収納して、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングを着脱自在にする。【選択図】　図１
2004087355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を載置する載置台と、ペーストを吐出する吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーと、前記吐出ノズルと前記載置台とを相対的に移動させる搬送手段と、前記搬送手段と前記ディスペンサーを制御する制御部を備えたパネルのパターン形成装置であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれは回転軸と、この回転軸を支持する軸受と、前記回転軸に回転運動を与えるモータと、このモータと前記軸受の固定側を収納する上部ハウジングと、前記回転軸を収納するねじ孔が形成された下部ハウジングと、このねじ孔と前記回転軸の相対移動面に形成されたねじ溝と、前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入孔と、前記下部ハウジングに形成された流体の吐出孔とから構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成装置。
【請求項２】
上部ハウジングと下部ハウジングを離脱した状態で、回転軸とねじ穴と吸入孔及び吐出孔が洗浄可能であることを特徴とする請求項１記載のパネルのパターン形成装置。
【請求項３】
基板を載置する載置台と、ペーストを吐出する吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーと、前記吐出ノズルと前記載置台とを相対的に移動させる搬送手段と、前記搬送手段と前記ディスペンサーを制御する制御部を備えたパネルのパターン形成装置であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれはピストンと、このピストンを駆動するアクチェータと、このアクチュエータの固定側を収納する上部ハウジングと、前記ピストンを収納する下部ハウジングと、前記ピストン、前記下部ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ室と外部を連絡し前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入口と吐出口より構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成装置。
【請求項４】
基板を載置する載置台と、ペーストを吐出する吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーと、前記吐出ノズルと前記載置台とを相対的に移動させる搬送手段と、前記搬送手段と前記ディスペンサーを制御する制御部を備えたディスプレイパネルのパターン形成装置であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれはピストンと、このピストンを駆動する第一のアクチェータと、このピストンの少なくとも一部を収納し軸方向に貫通した空間を有するシリンダと、このシリンダとハウジングを相対的に移動させる第２のアクチェータと、前記第一、第二のアクチュエータの固定側を収納する上部ハウジングと、前記ピストンを収納する下部ハウジングと、前記ピストン、前記シリンダ、前記下部ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ室と外部を連絡し前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入口と吐出口より構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成装置。
【請求項５】
上部ハウジングと下部ハウジングの密着面のいずれかに、各ディスペンサーの吸入孔に繋がる共通の吸入通路が形成されていることを特徴とする請求項１，３，４の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成装置。
【請求項６】
アクチュエータは電磁歪素子で構成されることを特徴とする請求項３或いは４記載のパネルのパターン形成装置。
【請求項７】
複数のリブが表面に並列形成された基板に対してディスペンサーを相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出させることにより、前記リブ間の所定の溝内に順次前記蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層を形成するパネルのパターン形成装置であって、
前記基板は蛍光体層を連続的或いは間欠的に形成する有効表示領域と、この有効表示領域の外周部に蛍光体層を形成しない非有効表示領域を有し、前記ディスペンサーと前記基板が前記非有効表示領域を相対的に走行しているときは、前記蛍光体ペーストの吐出は遮断されていること
を特徴とする請求項１，３，４の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成装置。
【請求項８】
複数のディスペンサーを組み合わせて集積化ユニットを構成し、さらにこの集積化ユニットを複数個組み合わせたユニット群により流体塗布装置を構成したこと
を特徴とする請求項１，３，４の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成装置。
【請求項９】
集積化ユニットのそれぞれに塗布材料の流量制御手段を配設したことを特徴とする請求項８記載のパネルのパターン形成装置。
【請求項１０】
吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーから基板にペーストを吐出する際、前記吐出ノズルと前記基板とを相対的に移動させながら、前記基板の表面にパターンを形成するパネルのパターン形成方法であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれは回転軸と、この回転軸を支持する軸受と、前記回転軸に回転運動を与えるモータと、このモータと前記軸受の固定側を収納する上部ハウジングと、前記回転軸を収納するねじ孔が形成された下部ハウジングと、このねじ孔と前記回転軸の相対移動面に形成されたねじ溝と、前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入孔と、前記下部ハウジングに形成された流体の吐出孔とから構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成方法。
【請求項１１】
上部ハウジングと下部ハウジングを離脱した状態で、回転軸とねじ穴と吸入孔及び吐出孔が洗浄可能であることを特徴とする請求項１０記載のパネルのパターン形成方法。
【請求項１２】
吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーから基板にペーストを吐出する際、前記吐出ノズルと前記基板とを相対的に移動させながら、前記基板の表面にパターンを形成するパネルのパターン形成方法であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれはピストンと、このピストンを駆動するアクチェータと、このアクチュエータの固定側を収納する上部ハウジングと、前記ピストンを収納する下部ハウジングと、前記ピストン、前記下部ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ室と外部を連絡し前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入口と吐出口より構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成方法。
【請求項１３】
吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーから基板にペーストを吐出する際、前記吐出ノズルと前記基板とを相対的に移動させながら、前記基板の表面にパターンを形成するパネルのパターン形成方法であって、
前記複数本のディスペンサーのそれぞれはピストンと、このピストンを駆動する第一のアクチェータと、このピストンの少なくとも一部を収納し軸方向に貫通した空間を有するシリンダと、このシリンダとハウジングを相対的に移動させる第２のアクチェータと、前記第一、第二のアクチュエータの固定側を収納する上部ハウジングと、前記ピストンを収納する下部ハウジングと、前記ピストン、前記シリンダ、前記下部ハウジングで形成されるポンプ室と、このポンプ室と外部を連絡し前記上部ハウジング或いは下部ハウジングに形成された流体の吸入口と吐出口より構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在であること
を特徴とするパネルのパターン形成方法。
【請求項１４】
上部ハウジングと下部ハウジングの密着面のいずれかに、各ディスペンサーの吸入孔に繋がる共通の吸入通路が形成されていることを特徴とする請求項１０，１２，１３の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成方法。
【請求項１５】
アクチュエータは電磁歪素子で構成されることを特徴とする請求項１２或いは１３記載のパネルのパターン形成方法。
【請求項１６】
複数のリブが表面に並列形成された基板に対してディスペンサーを相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出させることにより、前記リブ間の所定の溝内に順次前記蛍光体ペーストを塗布して蛍光体層を形成するパネルのパターン形成方法であって、
前記基板は蛍光体層を連続的或いは間欠的に形成する有効表示領域と、この有効表示領域の外周部に蛍光体層を形成しない非有効表示領域を有し、前記ディスペンサーと前記基板が前記非有効表示領域を相対的に走行しているときは、前記蛍光体ペーストの吐出は遮断されていること
を特徴とする請求項１０，１２，１３の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成方法。
【請求項１７】
複数のディスペンサーを組み合わせて集積化ユニットを構成し、さらにこの集積化ユニットを複数個組み合わせたユニット群により流体塗布装置を構成したこと
を特徴とする請求項１０，１２，１３の何れか一項に記載されたパネルのパターン形成方法。
【請求項１８】
集積化ユニットのそれぞれに塗布材料の流量制御手段を配設したことを特徴とする請求項１７記載のパネルのパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ，液晶，有機ＥＬ，タッチパネルなどのディスプレイパネルを製造するパネルのパターン形成装置および形成方法に関するものである。また、情報・精密機器、工作機械、ＦＡなどの分野、あるいは半導体、表面実装などの様々な生産工程で必要とされる微少流量の塗布方法、塗布装置としても適用できる。
【０００２】
【従来の技術】
カラー表示を行なうプラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」と称す）では、前面板／背面面にＲＧＢ各色で発光する蛍光体材料から成る蛍光体層を有する。この蛍光体層は、前面板／背面面に平行線状に形成された隔壁と隔壁の間（すなわちアドレス電極上）に、ＲＧＢ各色の蛍光体材料を充填したストライブを３組形成し、そのストライブの３組を平行に隣接して多数配列した構造となっている。この蛍光体層は、スクリーン印刷方式、フオトリソグラフィ方式などによって形成される。
【０００３】
画面が大型化した場合、従来のスクリーン印刷方式では、スクリーン印刷版を精度よく位置合わせすることが難しく、蛍光体材料を充填しようとすると隔壁の頂上部分にまで材料が載ってしまい、それを除去するために研磨行程を導入するなどの方策が必要であった。また、スキージ圧力の違いによって、蛍光体材料の充填量が変化し、その圧力調整は極めて微妙であり作業者の熟練度に依存する部分が多い。そのため前面板／背面面の前面にわたって一定の充填量を得ることは容易ではない。
【０００４】
更に、感光性の蛍光体材料を使用してフオトリソグラフィ方式によって蛍光体層を形成することも可能ではあるが、露光と現像の行程が必要となり、スクリーン印刷方式と比べて行程数が多くなるため、製造コストが高くなるという課題もあった。スクリーンストライブを形成するための課題、すなわち、ＰＤＰにおけるスクリーン印刷方式に係る前述した課題を解決するために、ディスペンサーを用いた直接描画方式（ダイレクトパターニング）が既に提案されている。
【０００５】
図１４は、特開平１０−２７５４３号公報に開示されているもので、ＰＤＰを対象とした蛍光体層形成装置および形成方法を示すものである。以下に、特開平１０−２７５４３号公報に開示された技術を説明する。
【０００６】
図１４において、４５０は基板、４５１はこの基板４５０を載置する載置台、４５２はペースト状の蛍光体を吐出するディスペンサー、４５３はディスペンサーの吐出ノズルである。この吐出ノズル４５３と載置台４５１を相対的に移動させる搬送部を構成するために、載置台４５１の両側には、一対のＹ軸方向搬送装置４５４ａ，４５４ｂが設けられている。また、Ｘ軸方向搬送装置４５５が、Ｙ軸方向搬送装置４５４ａ，４５４ｂによってＹ軸方向に移動可能に搭載されている。さらに、Ｚ軸方向搬送装置４５６が、Ｘ軸方向搬送装置４５５によってＸ軸方向に移動可能に搭載されている。
【０００７】
上記提案によれば、従来のスクリーンマ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吐出ノズル４５３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とされている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ディスペンサーを用いて、パネル面に蛍光体層を連続的あるいは間欠的に形成する場合、ディスペンサーには次の点が要求される。
【０００９】
（１）高い流量精度を有し、高速応答の流量制御ができる。
【００１０】
（２）小型・コンパクトである。
【００１１】
（３）洗浄、部品交換等のメンテナンス性が十分に配慮されている。
【００１２】
上記（１）の理由は次のようである。パネル面は、蛍光体層を形成する有効表示領域（図２の５５ａ）と、この有効表示領域の外周部に蛍光体層を形成しない非有効表示領域（図２の５５ｂ）を有するものとする。以下、パネル面に蛍光体のスクリーンストライブ（連続塗布線）を描く場合を想定する。
【００１３】
ディスペンサーは搬送台に搭載されているものとし、吐出ノズル一個の挙動に注目する。パネル面の有効表示領域を連続塗布しながら高速で走行したノズルは、パネルの端面に接近すると減速区間を経て速度を落とし、非有効表示領域に入る。この非有効表示領域でＵターン後、助走区間を経て再び有効表示領域を定常走行する。すなわち、ノズルとパネル間の相対速度は、Ｕターン区間の前後で大きく変化する。
【００１４】
このとき、ディスペンサーは次のような機能を有することが望ましい。
【００１５】
▲１▼ノズルとパネル間の相対速度に合わせて、流量を可変できる。
【００１６】
▲２▼パネルの端面のＵターン区間（非有効表示領域を走行する区間）では、吐出量が遮断できる。
【００１７】
▲３▼上記Ｕターン区間を経て、塗布開始時の塗布線の始点部には「細り」，「切れ」などが発生しない。同様に、塗布終了時の塗布線の終点部には、「太り」
，「溜まり」などが発生しない。
【００１８】
上記▲１▼が実現できない場合、例えば、ノズルとパネル間の相対速度が定常走行の場合と比べて小さくなったにも拘らず、吐出量を低減できなければ、蛍光塗布線の線幅と厚みは所定のスペックを越えてしまうことになる。生産タクトを上げるほど、立上がり・立下り時間を短く、かつ相対速度の変化率を大きくとらねばならない。すなわち、ディスペンサーにはより一層高い流量制御のレスポンスが要求される。
【００１９】
上記▲２▼の必要性は次のようである。ノズルがパネルの端面のＵターン区間（非有効表示領域）を走行するとき、ノズルとパネル間の相対速度はゼロ及びその前後の極めて低速状態となる。もし、この区間でノズルから材料の流出があれば、僅かな流量でも複数本のストライブが重なるため、材料がパネル上に堆積することになる。その結果、堆積した材料が吐出ノズルの先端に附着する。この状態で再び塗布を開始した場合、吐出ノズルの先端に附着した流体塊が不連続にパネル面に散逸し、描画線の精度を著しく損ねるなどのトラブルが発生した。すなわち、パネルの端面のＵターン区間では、ディスペンサーは吐出量を完全に遮断できることが好ましい。
【００２０】
上記▲３▼は、ディスペンサー方式が従来方式、例えばスクリーン印刷方式と同等、或いはそれ以上の品質を確保するための必須条件である。
【００２１】
以上、要約すれば、ディスペンサーを用いて、パネル面に蛍光体スクリーンストライブを高生産効率で形成するためには、ディスペンサーには流体遮断・開放が随意にできる機能を有すると共に、高い流量制御の応答性と高い流量精度を持つのが望ましい。
【００２２】
上記（２）の理由は次のようである。ディスペンサーを用いてパネル面に蛍光体スクリーンストライブを形成する場合でも、スクリーン印刷方式と同等の生産タクトが要望される。しかし、千本〜数千本のスクリーンストライブをできるだけ短時間で描くためには、
［１］パネルとノズル間の相対速度を十分に大きくとる。そのためには、ディスペンサー、或いはパネルが搭載された搬送台を高精度かつ高速で往復動作さ
せる必要がある。
【００２３】
［２］ディスペンサーの本数をできる限り多くとれる。ディスペンサーは出きるだけ径小でコンパクトであることが好ましい。
【００２４】
上記（１）〜（２）の課題に対して、ディスペンサー方式の先行例である、例えば、特公昭５７−２１２２３号公報，特開平１０−２７５４３号公報には、この点の詳細な記載は見当たらない。
【００２５】
さて、ディスペンサー（液体吐出装置）は従来から様々な分野で用いられているが、近年の電子部品の小形化・高記録密度化のニーズにともない、微少量の流体材料を高精度でかつ安定して供給制御する技術が要請される様になっている。従来、液体吐出装置として、図１５に示す様なエアー方式によるディスペンサーが広く用いられており、例えば「自動化技術‘９３．２５巻７号」などにその技術が紹介されている。
【００２６】
この方式によるディスペンサーは、定圧源から供給される定量の空気を容器（シリンダ）１５０内にパルス的に印加させ、シリンダ１５０内の空隙部１５１の圧力上昇に対応する一定量の液体をノズル１５２から吐出させるものである。
【００２７】
このエアーの方式のディスペンサーは、次のような問題点があった。
【００２８】
（ア）　吐出圧脈動による吐出量のばらつき
（イ）　水頭差による吐出量のばらつき
（ウ）　液体の粘度変化による吐出量変化
上記（ア）の現象は、タクトが短く吐出時間が短い程顕著に現れる。そのため、エアーパルスの高さを均一化するための安定化回路を施すなどの工夫がなされている。
【００２９】
上記（イ）は、シリンダ内の空隙部１５１の容積が液体残量Ｈによって異なるため、一定量の高圧エアーを供給した場合、空隙部１５１内の圧力変化の度合が、上記Ｈによって大きく変化してしまうというのがその理由である。液体残量が低下すれば、塗布量が例えば最大値と比べて５０〜６０％程度減少してしまうという問題点があった。そのために、吐出毎に液体残量Ｈを検知し、吐出量が均一になる様にパルスの時間幅を調整するなどの方策がなされている。
【００３０】
上記（ウ）は、例えば多量の溶剤を含んだ材料が時間とともに粘度が変化した場合に発生する。そのための対策として、時間軸に対する粘度変化の傾向を予めコンピュータにプログラミングしておき、粘度変化の影響を補正する様に例えばパルス幅を調節するなどの方策がなされていた。
【００３１】
上記課題に対するいずれの方策も、コンピュータを含む制御系が繁雑化し、また不規則な環境条件（温度など）の変化に対する対応は難しく、抜本的な解決案にはならなかった。
【００３２】
エアー方式の上記課題に加えて、この方式のディスペンサーは応答性が悪いという欠点があった。この欠点は、シリンダ１５０に封じ込められた空気の圧縮性と、エアーを狭い隙間に通過させる際のノズル抵抗よるものである。すなわち、エアー方式の場合、シリンダの容積Ｃとノズル抵抗Ｒで決まる流体回路の時定数Ｔ＝ＲＣが大きく、入力パルスを印加後、吐出開始に例えば０．０７〜０．１秒程度の時間遅れを見込まねばならない。
【００３３】
上記エアー方式のディスペンサーを用いて、スクリーンストライブを形成する蛍光体塗布装置を構成した場合、前述したエアー方式の欠点はそのまま装置の基本塗布性能に反映される。
【００３４】
微少流量の高粘度流体を塗布するために、粘性ポンプであるねじ溝式のディスペンサーが、例えば回路形成の分野で既に実用化されている。ねじ溝式の場合、吐出ノズル抵抗に依存にくい定量特性を選ぶことができるため、連続吐布は好ましい結果が得られる。しかしながら、回路形成の場合には、部品が集積した基板上の比較的狭いスペースでの塗布がほとんどであり、ディスペンサーはステージ一台につき一セットのスタンドアローン・タイプで、かつ一個のノズル穴で十分な場合が多い。
【００３５】
この従来のスタンドアローン・タイプのねじ溝式ディスペンサーを、ディスプレイ塗布を目的として、塗布装置に複数個（たとえば数十本）装着した場合を想定してみる。この場合、エアー式と異なり、各ノズルからの流量がばらついたとしても、ねじ溝軸を回転するモータの回転数を微調整することにより、流量が均一となるように補正することは可能である。
【００３６】
しかし、例えば、蛍光体材料を塗布する場合、ねじ溝部を含む材料の流通路の定期的な洗浄が必要である。そのためには、ねじ溝軸を収納するハウジングを個別に着脱し、かつノズル先端部の絶対位置を正確に再現する必要がある。洗浄の都度に要する量産現場での膨大な時間と手間を想定したとき、上記（３）の課題に対応できず、ねじ溝式の適用はほとんど実用上困難と予想される。
【００３７】
以上の理由から、従来のねじ溝式などの機械式ディスペンサーの構造、或いは適用方法をそのまま導入しても、パネル面に複数本の蛍光体スクリーンストライブを高品位・高信頼性・高生産効率で形成するための条件を満足させるのは難しい恐れがあると考える。
【００３８】
【課題を解決するための手段】
本発明のパネルのパターン形成装置及び形成方法は、基板を載置する載置台と、ペーストを吐出する吐出ノズルを有する複数本のディスペンサーと、前記吐出ノズルと前記載置台とを相対的に移動させる搬送手段と、前記搬送手段と前記ディスペンサーを制御する制御部を備えたパネルのパターン形成装置であって、前記複数本のディスペンサーのそれぞれは回転軸と、この回転軸を支持する軸受と、前記回転軸に回転運動を与えるモータと、このモータと前記軸受の固定側を収納する上部ハウジングと、前記回転軸を収納するねじ孔が形成された下部ハウジングと、このねじ穴と前記回転軸の相対移動面に形成されたねじ溝と、前記上部ハウジングあるいは下部ハウジングに形成された流体の吸入孔と、前記下部ハウジングに形成された流体の吐出孔とから構成され、かつ前記上部ハウジングと前記下部ハウジングは着脱自在となるように構成されることを特徴とする。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明をＰＤＰの蛍光体層形成方法および形成装置に適用した実施形態について、図１を参照しながら説明する。本実施形態は、特にパネル面に蛍光体のスクリーンストライブ（連続塗布線）を形成した場合である。
【００４０】
図１において、５０はＰＤＰ向けの基板５１を載置するための載置台である。この載置台５０は、ＸＹステージ（図示せず）によって、Ｘ軸方向，Ｙ軸方向の任意の位置に移動可能である。また、５２はディスペンサーが搭載された筐体であり、Ｚ軸方向搬送手段（図示せず）によって、Ｚ軸方向の任意の位置に移動できる。筐体５２には、複数本のディスペンサー５３が離脱可能に装着されている。５４はディスペンサー５３の吐出ノズルである。
【００４１】
上記装置によって、ＰＤＰ向けの基板５１に蛍光層が形成される。各ディスペンサーには、蛍光体層形成用のペースト状蛍光体が、外部に設置された材料の供給源から供給されている。
【００４２】
また、ＰＤＰ向けの基板５１は、図２に示すように、蛍光体層を形成する有効表示領域５５ａと、この有効表示領域の外周部に蛍光体層を形成しない非有効表示領域５５ｂとを有し、載置台５０の所定位置に載置・固定されている。
【００４３】
例えば、４２インチのＰＤＰ向けの基板５１の場合、厚さ３．０ｍｍのガラス板からなる基板５１の有効表示領域５５ａには、予め矢印Ｘ−Ｘ’方向に平行に長さＬ＝５６０ｍｍ，高さＨ＝１００μｍ，幅Ｗ＝５０μｍのリブが、ピッチＰの間隔を保って、１９２１本形成されている。この１９２１本のリブによって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。
【００４４】
具体的な塗布方法としては、最初にディスペンサーをＲ蛍光体塗布開始位置まで移動し、Ｚ軸用モータにより、吐出ノズル５４の先端を所定の高さに位置決めする。次に、吐出ノズル５４からＲ蛍光体の吐出を開始すると同時に、矢印Ｘ方向へ移動して蛍光体塗布を開始する。吐出ノズル５４が一本のリブの長さＬ（図２）だけ塗布線を描き、吐出ノズル５４の先端が有効表示領域５５ａから非有効表示領域５５ｂに入ると、蛍光体の吐出は停止する。
【００４５】
更に、吐出ノズル５４は蛍光体の吐出を停止したままで、３Ｐだけ矢印Ｙ方向へ移動する。そして、再び吐出ノズル５４からＲ蛍光体の吐出を開始すると同時に、矢印Ｘ’方向へ移動して蛍光体塗布を再開する。上記のような工程を繰り返し、塗布本数が６４０本になると、Ｒ蛍光体による作業は終了する。
【００４６】
以上が蛍光体塗布の基本工程であるが、残されたＧ蛍光体、Ｂ蛍光体の塗布については、別途設置されたＧ蛍光体、Ｂ蛍光体専用載置台にパネルを順次移送してもよい。或いは、同一の載置台に３種類（Ｒ，Ｇ，Ｂ蛍光体塗布用）のディスペンサーをそれぞれ配置してもよい。
【００４７】
なお、吐出ノズル５４の始終端の位置と、塗布開始・終了のタイミング、及び、ステージの速度と同期した塗布量の制御は予めプログラミングされた始端と終端位置情報、及びステージからの変位・速度情報に基づいて行われる。このようにして、リブ間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、ディスペンサーの吐出ノズル先端位置は、ホームポジションに復帰する。以上、スクリーン・ストライブの塗布行程が終了すると、基板５１を搬送後、蛍光体の乾燥行程へ移行する。
【００４８】
以下、ディスペンサーについて説明する。
【００４９】
［１］　　ねじ溝式ディスペンサーによる塗布装置
以下、本発明を蛍光体層形成方法および形成装置に適用した第１の実施の形態について、図３〜図５を参照しながら説明する。
【００５０】
図３において、３５０はねじ溝式のディスペンサーの回転軸、３５１はこの回転軸の吐出側を収納する下部ハウジング、３５２はこの下部ハウジング３５１の内面と回転軸３５０の相対移動面に形成されたねじ溝、３５３は下部ハウジング３５１に形成された吸入通路、３５４は共通吸入路、３５５は吐出部、３５６はこの吐出部３５５に設けられた吐出ノズル、３５７は回転軸３５０に固着したモータのロータ、３５８はモータのステータ、３５９，３６０は回転軸３５０を支持する軸受、３６１は軸受３５９，３６０とモータステータ３５８を収納するモータスリーブである。
【００５１】
また、３６２はモータスリーブ３６１を固定し、下部ハウジング３５１と締結される上部ハウジング、３５３は回転軸３５０と上部ハウジング３６２の間に装着された流体シール、３６３はモータスリーブ３６１と上部ハウジング３６２を締結するボルト、３６４ａ，３６５ａは上部ハウジング３６２と下部ハウジング３５１を締結するボルトである。下部ハウジング３５１には、ねじ溝３５２が形成された回転軸３５０を収納するねじ穴が複数個、等ピッチで形成されている。一方、図４は、上記ねじ溝式ディスペンサーが複数個装着された塗布装置（集積化ヘッド・ユニット）の矢視図を示すものである。また、図５は塗布装置における上部ハウジング３６２と下部ハウジング３５１を分離した状態を示す。
【００５２】
ねじ溝３５２が形成された回転軸３５０の上部ハウジング３６２に対する絶対位置は、上部ハウジング３６２に設けられた軸受３５９，３６０によって支持されているために、上下のハウジング３６２，３５１が分離しても不変である。
【００５３】
また、上下のハウジング３６２，３５１の間は、位置決めピンを兼ねた締結ボルト３６４ａ、３６５ａによって位置決めされるため、両者を分離後、再度重ね合わせる作業を経ても、その相対位置は確実に再現される。その結果、各ディスペンサーのねじ溝軸とねじ穴の同軸度は再現できる。
【００５４】
例えば、蛍光体材料を塗布する場合、ねじ溝部を含む材料の流通路の定期的な洗浄が必要である。本発明の塗布装置を用いれば、上下のハウジング３６２，３５１を、位置決めピンを兼ねた締結ボルト３６４ａ，３６５ａをガイドにして離脱させるだけで、ねじ溝部を含む材料の流通路は洗浄可能な状態にできる。洗浄が完了すれば、上下のハウジング３６２，３５１を再度締結することにより、塗布装置は即刻生産可能な状態に復元できる。
【００５５】
さて、ねじ溝式ディスペンサーを用いた本実施形態の場合、以下示すような塗布流量制御を行った。図２を用いて説明すると、吐出ノズル５４の端と基板５１が非有効表示領域５５ｂを相対的に走行している時は、ねじ溝式ディスペンサーの回転は停止、或いは有効表示領域５５ａを走行しているときに対して逆転させた。
【００５６】
また、吐出ノズル５４先端と基板５１が有効表示領域５５ａから非有効表示領域５５ｂへ相対的に移行するときは、前記ねじ溝式ディスペンサーの回転数を減速後停止、或いは減速後停止さらに逆転させた。
【００５７】
さらに、吐出ノズル５４先端と基板５１が非有効表示領域５５ｂから有効表示領域５５ａへ相対的に移行するときは、ねじ溝式ディスペンサーの回転数を増速後一定回転を維持するか、或いは増速後減速させてしかる後一定回転を維持させる方法を採用していた。
【００５８】
さて、従来のエアー式ディスペンサーを用いて、蛍光体を塗布する場合と比較して、ねじ溝式を用いた本実施形態は次の点で有利となる。
【００５９】
エアー式を用いてマルチノズル化した場合、エアー圧力で加圧されたシリンダ室内の塗布流体は、多くの吐出ノズル孔から分技して吐出される。硬い微粒子から構成される蛍光体ペーストがノズル内面を通過することにより、時間の経緯と共にノズル内面を磨耗させる。周知のように、ノズルの流体抵抗はノズルの長さに比例しノズル内径の４乗に逆比例する。エアー式ディスペンサーの場合、（流量）＝（供給圧）／（流体抵抗）であるため、流量はノズル内径に敏感に左右される。その結果、ノズルから流出する流量は、各ノズル間で磨耗の程度によって微妙なバラツキを生じてしまうのである。
【００６０】
ねじ溝式はエアー式と比べて、吐出流量がノズル抵抗の影響を受けにくい定量化設計ができるため、流量バラツキに係る上記課題は大幅に改善される。
【００６１】
以下、本発明を蛍光体層形成方法および形成装置に適用した第２の実施形態を、図６〜７を参照しながら詳述する。
【００６２】
本実施形態は、ねじ溝軸を回転駆動するモータに２極モータを用いてモータを整列させれば、さらに多くの独立ヘッドが装置に搭載できることに注目したものである。本実施形態により、吐出ノズル間のピッチを一層小さくでき、生産タクトの向上が図れる。
【００６３】
図６は、２極モータ駆動のねじ溝式ディスペンサーが装着された塗布装置（集積化ヘッド・ユニット）の矢視図を示すものである。図７は、図６の部分拡大図である。
【００６４】
図７において、５５１はディスペンサーのポンプ部を収納する下部ハウジング、５５２はディスペンサーの駆動部（モータ部）を締結する上部ハウジングである。また、５５３は上部ハウジング５５２と下部ハウジング５５１の間に形成された吸入通路、５５４は吐出ノズル、５５５は回転軸（図示せず）に固着したモータのロータ、５５６と５５７は２極モータのステータが収納されたステータケースＡ及びステータケースＢである（モータロータの上部回転軸とこの回転軸を支持する軸受、及びこの軸受を収納する上部蓋等は図示せず）。
【００６５】
本実施形態も第１の実施形態と同様に、位置決めピンを兼ねた締結ボルト５５８によって、上下のハウジングが締結されるため、両者を分離後再度重ね合わせる作業を経ても、その相対位置は確実に再現される。その結果、各ディスペンサーのねじ溝軸とねじ穴の同軸度は再現できる。
【００６６】
以下、本発明を蛍光体層形成方法および形成装置に適用した第３の実施形態を、図８〜１０を参照しながら詳述する。
【００６７】
本実施形態は、ディスプレイパネルの塗布装置に用いるディスペンサーに要請される課題、すなわち流量制御の高い応答性と径小かつコンパクトの要請に対して、さらに前進して応えるもので、圧電素子で駆動される個々独立した複数個のディスペンサーを、一つの筐体の中に集積化する形で内蔵させたものである。
【００６８】
本実施形態により、多くの本数のディスペンサーを集積化でき、かつ洗浄・部品交換等のメンテナンス性に優れた塗布装置を実現できる。また、本実施形態に適用した圧電素子ディスペンサーは、既に本発明者の一人によって提案（特願２０００−２０８０７２）されているものである。
【００６９】
図８において、１０１は上部アクチェータ（第１のアクチュエータ）、１０２は下部アクチェータ（第２のアクチュエータ）、１０３はこの下部アクチェータの自由端側に固定された可動スリーブ（シリンダ）、１０４は前記上部アクチェータの自由端側１０５に固定されたピストンであり、レシプロ式（直動式）のポンプの直動部分に相当する。
【００７０】
また、１０６は上部ハウジングＡ、１０７はアクチェータ１０１を収納する上部ハウジングＢである。１０８はアクチェータ１０１，１０２を構成する各圧電素子の固定部である上部ハウジングＣである。ピストン１０４は、上下のアクチェータ１０１，１０２の中心部を貫通して、軸方向に移動可能なように収納されている。１０９は前記可動スリーブの外周部の固定側に配置された上部ハウジングＤである。１１０は上部ハウジングＥ、１１１はシール部である。
【００７１】
更に、１１２は下部ハウジング、１１３は上部ハウジングＥと下部ハウジング１１２の間に形成された吸入流路である。この吸入流路１１３は、外部に配置された流体供給源（図示せず）と繋がっている。１１４は上部アクチェータ用の積層型圧電素子、１１５は圧電素子１１４のバイアスバネ、１１６は下部アクチェータ用の積層型圧電素子、１１７は圧電素子１１６のバイアスバネ、１１８は内部に吐出流路１１９が形成された吐出ノズル、１２０は吐出流路１１９の開口部である。
【００７２】
また、１２１は可動スリーブ１０３，ピストン１０４，吐出ノズル１１８で形成される空間であるポンプ室である。塗布材料は、外部に設置されたエアー圧により加圧されて、流体流路１１３を経てポンプ室１２１に供給される。１２２はピストン１０４の固定側に対する絶対位置を検出変位センサー、１２３は前記上部ハウジングＡ〜Ｅ、下部ハウジングを固定する側板である。
【００７３】
本発明の実施形態に適用した上記ポンプは、変位センサー１２２と、二つの独立したアクチェータ１０１，１０２と、ポンプ部が同軸上に配置されている。また、可動スリーブ１０３と、この可動スリーブ１０３を貫通するピストン１０４がそれぞれ独立して駆動でき、かつ正確な位置決め制御が可能となる。
【００７４】
したがって、この可動スリーブ１０３とピストン１０４に与える駆動入力波形を選択することにより、従来のエアー式などにはなかった次の特徴をもつディスペンサーができる。
【００７５】
（１）高精度の連続塗布ができる。
【００７６】
描画線を描く始終端の近傍において、可動スリ−ブとピストンを概略逆位相で駆動させれば、ピストンとスリーブの両端面の容積変化をキャンセルできるため、本ポンプは極めて動特性の優れた流量制御バルブとし
て適用することができる。
【００７７】
（２）超高速の間欠塗布ができる。
【００７８】
可動スリーブとピストンの駆動入力波形の選択により、容積式ポンプが構成できる。たとえば、吐出時に、可動スリーブとピストンで密閉空間を形成した状態で、ピストンを急降下させれば、極めて切れ味の良い、かつ遠距離飛翔の間欠塗布ができる。
【００７９】
本実施形態では、連続塗布、連続塗布共に、吐出ノズル１１８先端がパネルの端面のＵターン区間（非有効表示領域）を走行するときは、外部に設置されたエアー圧を負圧にすることにより流量を遮断した。
【００８０】
なお、既定案のスタンドアローン・タイプのディスペンサーでは、ディスプレイ塗布に適用するための冒頭に述べた課題，洗浄，部品交換などのメンテナンス性を満足することはできない。
【００８１】
図９は、圧電素子駆動のディスペンサーが装着された塗布装置（集積化ヘッド・ユニット）の矢視図を示すものである。この塗布装置は主に内部にアクチュエータ部とポンプ部を収納した６層のハウジング１０６〜１１０，１１２と側板１２３より構成される。（図９，図１０では、上部ハウジング１０６と変位センサー１２２は省略）１２４は本塗布装置の対象となるパネルである。
【００８２】
図１０は塗布装置における上部ハウジングＢ〜Ｅと前記下部ハウジングを分離した状態を示す。上部ハウジングＡ〜Ｅの５層が連結された状態では、可動スリーブ１０３の前記上部ハウジングに対する絶対位置は、上下のハウジングが分離しても不変である。また、上下のハウジング間は、位置決めピンを兼ねた締結ボルト（図８の１２５）によって位置決めされるため、両者を分離後再度重ね合わせる作業を経ても、その相対位置は確実に再現される。その結果、ポンプ部の軸方向可動部分である可動スリーブ１０３と、この可動スリーブ１０３を収納する下部ハウジング１１２の同軸度は正確に再現できる。
【００８３】
以上の構成により、第１の実施形態と同様に、本発明の塗布装置を用いれば、上下のハウジングを、位置決めピンを兼ねた締結ボルトをガイドにして離脱させるだけで、ポンプ部を含む材料の流通路は洗浄可能な状態にできる。洗浄が完了すれば、上下のハウジングを再度締結することにより、塗布装置は生産可能な状態に復元できる。
【００８４】
図１１〜１２は、複数のディスペンサーが集積化されたヘッド・ユニットをさらに複数個組み合わせて、「ユニット群」として配設することにより、塗布装置を構成したものである。
【００８５】
図１１において、６００〜６０１はねじ溝式ディスペンサーの集積化ヘッド・ユニットＡ，Ｂ，Ｃである。図１２において、７００〜７０１は圧電素子型ディスペンサーの集積化ヘッド・ユニットＡ，Ｂ，Ｃである。また、同図において、７０４〜７０５は各集積化ヘッド・ユニットのそれぞれに配設されたエアー圧力制御バルブ（加圧制御手段）である。
【００８６】
図１３に、エアー圧の供給経路をブロック図で示す。同図において、７０７は外部に設置されたエアー圧の供給源である。
【００８７】
このユニット群の構成により、塗布装置全体として次の効果が得られる。
【００８８】
▲１▼ディスペンサー間の流量のバラツキを僅少化できる。
【００８９】
本実施形態では、一つのヘッド・ユニットは数十本のディスペンサーから構成した。ユニット群の構成にしないで、一個のユニットで出きる限り多くのディスペンサーを集積化した場合、装置の中央部と両端のディスペンサーでは、供給源からの流路抵抗の違いにより、供給圧力条件に微妙な違が生じてしまう。
【００９０】
▲２▼各ディスペンサーの流量遮断・開放のタイミングの精度を高くできる。
【００９１】
塗布時に塗布材料をディスペンサー内部に導き、またＵターン時に流量を一時遮断するためには、エアー圧などによる加圧制御手段が必要である。この加圧制御手段をヘッド・ユニットごとに設けることにより、加圧制御手段と各ディスペンサー間の配管長さを均一にできる。その結果、例えば、エアー圧を流量制御する場合、各配管の時定数を同一にできるため、各ディスペンサーの流量遮断・開放のレスポンスのバラツキを僅少化できる。
【００９２】
▲３▼部品交換等のメンテナンス性が容易となる。
【００９３】
故障による部品交換の場合でも、ユニットごとに交換することにより、調整・組み立てが容易である。
【００９４】
エアー圧力制御バルブを用いて材料を加圧する代わりに、例えば、ねじ溝ポンプを用いて塗布材料を加圧し、装置に導いてもよい。この場合、ポンプを集積化ヘッド・ユニットごとに配置し、流量遮断・開放の制御をすればよい。
【００９５】
【発明の効果】
以上のことから、本発明を例えばディスプレイパネルの蛍光体層形成に適用することにより、従来のスクリーンマスクを用いることなく、基板仕様を数値設定するだけで、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することが可能となる。
【００９６】
また、製造行程および製造ラインとも規模を拡大させる必要がなく、単体の装置でスクリーニングすることを可能にし、また多品種少量生産のディスプレイパネルに対して量産効果を上げて製造させ、さらに単体でスクリーニングするため自動化ラインを小規模なマシンで稼動できる。更に、装置の洗浄、部品交換などのメンテナンス性に対して、従来工法と比べて格段に優れておりその総合的効果は絶大ある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明をＰＤＰの蛍光体層装置に適用したパネルのパターン形成装置の概略斜視図
【図２】パネル面の有効表示領域と非有効表示領を示す図
【図３】本発明の第１の実施形態に係るディスペンサーを示す正面断面図
【図４】本発明の第１の実施形態に係る蛍光体層塗布ユニットの斜視図
【図５】本発明の第１の実施形態に係る蛍光体層塗布ユニットの上下のハウジングを分離した図
【図６】本発明の第２の実施形態に係る蛍光体層塗布ユニットの斜視図
【図７】本発明の第２の実施形態に係る蛍光体層塗布ユニットの部分拡大図
【図８】本発明の第３の実施形態に係る圧電素子駆動ディスペンサーの詳細断面図
【図９】本発明の第３の実施形態に係る蛍光体層塗布ユニットの斜視図
【図１０】本発明の第３の実施形態に係る蛍光体層ユニットの上下のハウジングを分離した図
【図１１】集積化ヘッド・ユニットのユニット群の一例を示す図
【図１２】集積化ヘッド・ユニットのユニット群の一例を示す図
【図１３】エアー圧の供給経路のブロック図
【図１４】従来技術のディスペンサー方式の蛍光体層装置の概略斜視図
【図１５】従来技術のエアーー式ディスペンサーを示す図
【符号の説明】
５０　載置台
５１　基板
５３　ディスペンサー
５４　吐出ノズル
【図１】
2004087355.tif 000003
【図２】
2004087355.tif 000004
【図３】
2004087355.tif 000005
【図４】
2004087355.tif 000006
【図５】
2004087355.tif 000007
【図６】
2004087355.tif 000008
【図７】
2004087355.tif 000009
【図８】
2004087355.tif 000010
【図９】
2004087355.tif 000011
【図１０】
2004087355.tif 000012
【図１１】
2004087355.tif 000013
【図１２】
2004087355.tif 000014
【図１３】
2004087355.tif 000015
【図１４】
2004087355.tif 000016
【図１５】
2004087355.tif 000017