(57)【要約】【課題】ＰＤＰの背面板におけるリブ間のセルに電気ジェット法で蛍光体ペーストを塗布する方法において、余計な装置コストをかけないで、ムラなく塗布できることを可能ならしめるペースト塗布方法を提供する。【解決手段】複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、塗布ヘッドのマニホールド内にエアにより一定の圧力をかけた状態で、しかも塗布ヘッドのノズル部Ｎと基板Ｇとの間に高圧パルスを印加して電界を生じさせた状態で、塗布ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを基板のリブ間に充填するようにしたプラズマディスプレイパネルの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、印加するパルス電圧のスルーレートの絶対値を１〜５００Ｖ／μｓの範囲とする。混色しない範囲で両肩塗布ができることから、パルス発生装置に高いコストをかけることなく、ムラのない良好な塗布を行うことができる。【選択図】　　　　図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、塗布ヘッドのマニホールド内にエアにより一定の圧力をかけた状態で、しかも塗布ヘッドのノズル部と基板との間に高圧パルスを印加して電界を生じさせた状態で、塗布ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを基板のリブ間に充填するようにしたプラズマディスプレイパネルの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、印加するパルス電圧のスルーレートの絶対値を１〜５００Ｖ／μｓの範囲としたことを特徴とするペースト塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ガス放電を利用した自発光形式の平板ディスプレイであるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の蛍光面を形成する技術分野に属するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にＰＤＰは、２枚の対向するガラス基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、その間にＮｅ，Ｘｅ等を主体とするガスを封入した構造になっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることにより、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に放電発光させる。このＰＤＰには、電極が放電空間に露出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交流型（ＡＣ型）の２タイプがあり、双方とも表示機能や駆動方法の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式とメモリー駆動方式とに分類される。
【０００３】
図１にＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示してある。この図は前面板と背面板を離した状態で示したもので、図示のように２枚のガラス基板１，２が互いに平行に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基板２上に互いに平行に設けられたストライプ状のリブ３により一定の間隔に保持されるようになっている。前面板となるガラス基板１の背面側には維持電極４である透明電極とバス電極５である金属電極とで構成される複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って誘電体層６が形成されており、さらにその上に保護層７（ＭｇＯ層）が形成されている。また、背面板となるガラス基板２の前面側には前記複合電極と直交するようにリブ３の間に位置してアドレス電極８が互いに平行に形成され、必要に応じてその上に誘電体層９が形成されており、さらにリブ３の壁面とセル底面を覆うようにして蛍光体層１０が設けられている。このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電極間に交流電圧を印加し、空間に漏れた電界で放電させる構造である。この場合、交流をかけているために電界の向きは周波数に対応して変化する。そしてこの放電により生じる紫外線により蛍光体層１０を発光させ、前面板を透過する光を観察者が視認するようになっている。
【０００４】
上記の如きＰＤＰにおける背面板は、ガラス基板２の上にアドレス電極８を形成し、必要に応じてそれを覆うように誘電体層９を形成した後、リブ３を形成してそのリブ３の間に蛍光体層１０を設けることで製造される。電極８の形成方法としては、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、厚膜法等によってガラス基板２上に電極材料の膜を形成し、これをフォトリソグラフィー法によってパターニングする方法と、厚膜ペーストを用いたスクリーン印刷法によりパターニングする方法とが知られている。また、誘電体層９はスクリーン印刷等により形成される。リブ３はスクリーン印刷による重ね刷り、或いはサンドブラスト法等によってパターン形成される。
【０００５】
そして、蛍光体層１０は、リブ３の間に赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色用の蛍光体ペーストを選択的に充填した後、乾燥させてから焼成することで形成されており、従来その蛍光体ペーストの充填にはスクリーン印刷が採用されている。すなわち、蛍光体ペーストをスクリーン印刷でリブ間に選択的に充填して乾燥させる工程を３回繰り返し、その後で焼成するようにしている。ところが、ＰＤＰの高精細化及び大面積化に伴い、それに対応したスクリーン版を使用する必要があるが、このようなスクリーン版は、伸びたり歪んだりするために、背面板のガラス基板との位置合わせが難しく、蛍光体ペーストの充填を正確に行えないという問題点があった。
【０００６】
そこで、最近では、塗布方向と直角な方向に複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら蛍光体ペーストをリブ間に充填するようにした塗布方法が提案されている。この塗布ヘッドを組み込んだ塗布装置を用いて行われる蛍光体ペーストの３色同時塗布方法の模式図を図２に示す。
【０００７】
図２においてＧはリブ３までが形成された基板であり、複数個の塗布ヘッドＨを備えた塗布装置をこの基板Ｇに対して相対的に移動させることで蛍光体ペーストをリブ間に一度で充填するように構成されている。すなわち、４つの塗布ヘッドＨｒは赤色用の蛍光体ペーストを吐出するもので、主フレームＦｍに跨がる第１の副フレームＦ１　の前後に２つずつが交互に取り付けられ、各塗布ヘッドＨｒにおける複数の吐出孔が基板Ｇの幅方向に連続するようになっている。同様に、４つの塗布ヘッドＨｇは緑色用の蛍光体ペーストを吐出するもので、主フレームＦｍに跨がる第２の副フレームＦ２　の前後に２つずつが交互に取り付けられ、各塗布ヘッドＨｇにおける複数の吐出孔が基板の幅方向に連続するようになっている。また同様に、４つの塗布ヘッドＨｂは青色用の蛍光体ペーストを吐出するもので、主フレームＦｍに跨がる第３の副フレームＦ３　の前後に２つずつが交互に取り付けられ、各塗布ヘッドＨｂにおける複数の吐出孔が基板の幅方向に連続するようになっている。したがって、複数の吐出孔から蛍光体ペーストを吐出しながらそれぞれの塗布ヘッドＨが一体となって基板と相対的に移動することで、一度の塗布工程で３色の蛍光体ペーストが所定のリブ間に充填される。
【０００８】
図３は塗布ヘッドによる蛍光体ペーストの塗布方法の説明図である。図示のように、蛍光体ペーストＰは予めペーストタンクＴに投入される。そして、エアによりペーストタンクＴ内に圧力をかけることで、塗布ヘッドＨに蛍光体ペーストＰが供給され、この塗布ヘッドＨでもエアによりマニホールド内に一定の圧力をかけることで、先端の吐出孔から蛍光体ペーストＰが吐出される。したがって、所定間隔を保って基板Ｇと塗布ヘッドＨを相対的に移動させながら、蛍光体ペーストＰを塗布ヘッドＨの吐出孔から吐出させることで所定のリブ３間に充填することができる。
【０００９】
このように、塗布ヘッドを用いてリブ間に蛍光体ペーストを充填することができるが、この方法において、図３に示すように、塗布ヘッドＨのノズル部Ｎと基板Ｇとの間に高圧パルス発生器Ａからの高圧パルスを印加して電界を生じさせ、この状態で蛍光体ペーストＰの吐出を行うと、所定のリブ３間に蛍光体ペーストＰをスムースに充填することができることが経験的に分かっている。高圧パルスを印加するには塗布ヘッドＨに電極を取り付ける必要があり、図４に塗布ヘッドへの電極の取付け例を示している。この図４（ａ）の例ではノズル部Ｎの先端外側に一対の電極Ｅを取り付けており、また図４（ｂ）の例では塗布ヘッドＨの内部に電極Ｅを取り付けている。また、高圧パルス発生器Ａから出す高圧パルスは図５に示すようであり、通常、パルス間隔ａは０．０１〜１０ｋＨｚ程度に、またパルス幅ｂは３〜１０ｋＶ程度に設定する。
【００１０】
このように電界を印加した状態で塗布ヘッドにより蛍光体ペーストをリブ間に充填する方法（以下、電界ジェット法と言う）では、片側のリブのみに触れながら蛍光体ペーストを塗布すると、右寄り左寄りの違いによりムラが生じる。この塗布ムラを抑えるためには、図６に示すようにペーストを両側のリブに触れさせながら塗布（両肩塗布）する必要がある。同図は充填する状態を進行方向の正面から見たものである。そして、３色同時塗布を行った後では図７（ａ）に示すように、所定のリブ３間にそれぞれ赤用の蛍光体ペーストＰｒ、緑用の蛍光体ペーストＰｇ、青色用の蛍光体ペーストＰｂが充填された状態となる。また、乾燥工程を経て図７（ｂ）に示す如く蛍光体ペーストが凹んだ状態になる。この乾燥工程の後、焼成工程を経て蛍光面が形成される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上記したような電界ジェット法により蛍光体ペーストの塗布を行うと、蛍光体ペーストを所定の位置のみに塗布するので、材料の利用効率が高いという利点があり、また３色を一括して乾燥させるので、各色毎の乾燥が不要で工程数が少ないという利点もある。
【００１２】
しかしながら、電界ジェット法により蛍光体ペーストをリブ間にムラなく塗布するためには、種々の解決すべき問題がある。例えば、塗布ヘッドにおけるノズルの吐出孔形状、使用する蛍光体ペーストの電気伝導率、塗布ヘッドと基板との相対的な位置関係、印加する電圧などが挙げられる。特に、電界を生じさせるために印加する高圧パルスは、使用する装置のコストが高いため、装置構成を簡単にして効率よく塗布できることが期待される。
【００１３】
本発明は、このような背景に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ＰＤＰの背面板におけるリブ間のセルに電界ジェット法で蛍光体ペーストを塗布する方法において、余計な装置コストをかけないで、ムラなく塗布できることを可能ならしめるペースト塗布方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明のペースト塗布方法は、複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、塗布ヘッドのマニホールド内にエアにより一定の圧力をかけた状態で、しかも塗布ヘッドのノズル部と基板との間に高圧パルスを印加して電界を生じさせた状態で、塗布ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを基板のリブ間に充填するようにしたプラズマディスプレイパネルの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、印加するパルス電圧のスルーレートの絶対値を１〜５００Ｖ／μｓの範囲としたことを特徴としている。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について説明する。
【００１６】
電界ジェット法によりリブ間のセル内に蛍光体ペーストを塗布する場合、片側のリブのみに触れながら塗布すると、右寄り左寄りの違いによりムラが生じる。このムラを抑えるためには、前記したように、ペーストを両側のリブに触れさせながら塗布するいわゆる両肩塗布を行う必要があるが、図８に示すように、ペーストＰがノズル底面Ｂにある円形状の吐出孔ｈから吐出された場合、その吐出断面形状は略円形と考えられるため、この円の直径がリブ３の間隔よりも小さいと、ペーストＰを両側のリブ３に触れさせることができない。吐出量が一定のままでこれを可能にするには、図９に示すように、吐出されるペーストＰの形状を横長にする必要がある。つまり、塗布ヘッドの吐出孔ｈの孔形状を横長にする必要がある。
【００１７】
しかし、電界ジェット法で使用する塗布ヘッドのノズル部はセラミック材料等の絶縁物で出来ているので、放電加工等によりそのノズル部に横長の孔を開けることは非常に困難である。そこで、２分割した部材の片面を削って複数の溝を形成し、その後貼り合わせる、若しくはクランプする方法が考えられるが、貼り合わせるための接着剤の選定や接着剤が孔を塞がないようにするにはどうすればよいかという問題が残り、またクランプする場合は、特にノズル部の長さが長くなればそれだけ全面均一にクランプするのが困難であるし、内側の印加エアに耐えられるだけの力で押さえ込まなければならない等、様々な問題が生じる。
【００１８】
そこで、例えば図１０に示すタイプのノズル部を有する塗布ヘッドを用いることが考えられる。この塗布ヘッドは、図１０（ａ）に示すように、先端のノズル部Ｎに横長の吐出孔ｈを備えている。具体的には、図１０（ｂ）の底面図に示すように、１つのセルに２つの孔が対応するように複数の孔を横方向に並べて形成し、それぞれ２つの孔の間をノズル部の底面側から所定の深さまで削り取ることにより、その一対の孔からのペーストの吐出断面形状を横長にしている。
【００１９】
すなわち、吐出孔ｈは、図１０（ｃ）に示すように、２つの孔１１，１２とそれらを繋ぐ連結部１３とからなっており、２つの孔１１，１２はこのペアが１つのセルに対応するようにして横方向に並んで形成され、連結部１３は２つの孔１１，１２の先端付近を接続した形状になっている。孔１１，１２はノズル部Ｎのマニホールド側から底面までを貫通することで形成され、連結部１３は２つの孔１１，１２の間の底面側を切削加工することで形成されている。連結部１３の深さは、孔１１，１２から出たペーストが底面に至るまでに繋がることができるように決めればよい。このような孔１１，１２と連結部１３はセラミック材料でも加工することができる。
【００２０】
また、電界ジェット法により複数の液体を隣接して塗布する際、先に塗布した液体に後から塗布する液体が引かれる（塗布時）現象が起こり、正規の位置にパターニングできない。ＰＤＰの蛍光面形成において電界ジェット法を用いた場合においても、蛍光体ペーストの塗布時に同様の現象が起こり、既に他色のペーストが塗布されているセルへの混色を招いてしまう。
【００２１】
この対策として、電気伝導率の低い液体から順に塗布することが好ましい。例えば、先に吐出する液体の電気伝導率（ａ）と、その直後に吐出する液体の電気伝導率（ｂ）の比（ａ／ｂ）が１／２以下であるようにする。電界ジェット法によりＲＧＢ３色の蛍光体ペーストを所定のパターンに吐出形成する蛍光面形成方法においてもこの条件を満たせばよいが、より好ましくは、最初に吐出するペーストの電気伝導率を１×１０−９Ω−１〜１×１０−７Ω−１・ｃｍ−１の範囲、２番目に吐出するペーストの電気伝導率を１×１０−７Ω−１〜１×１０−４Ω−１・ｃｍ−１の範囲、３番目に吐出するペーストの電気伝導率を１×１０−６Ω−１〜１×１０−４Ω−１・ｃｍ−１の範囲に調整する。
【００２２】
このようなペーストの電気伝導率の調整をしたところ、セル飛びは解消するものの、混色は避けられない。そこで、図１１に示すようなオフセット塗布を行うようにする。すなわち、後に塗布する色の蛍光体ペーストの着弾位置を塗布ヘッドの位置をずらして調整し、蛍光体ペーストをセルの中央に塗布する。具体的には、図１１に示すように、２色目のノズル部Ｎの位置をセル中心ｏよりも１色目と反対方向にずらして塗布する。そうすることで、２色目の蛍光体ペーストは、１色目の蛍光体ペーストに引かれる力でセル中央に塗布される。ずれ量ｘは、セル幅ｓに対して１／３０〜１／２である。すなわち、ずれ量ｘがセル幅ｓの１／３０より小さいと１色目への混色が発生し、逆にずれ量ｘがセル幅ｓの１／２より大きいと形状が偏ってセル中央に塗布できなくなる。３色目が１，２色目のどちらかに引かれる場合はその３色目はノズル部の位置をセル中心よりずらして塗布する。この場合、引かれる側とは反対側に所定量だけずらす。
【００２３】
一方、電界ジェット法では、ノズルからのペーストの吐出量はマニホールド内にかかる圧力が支配的な要素となり、吐出パターンは印加する電圧の波形で決まる。したがって、ペーストの両肩塗布を混色しないようにして行い、しかもムラなく塗布するためには、オフセット塗布を考慮するのに加え、印加するパルス電圧を制御する必要がある。
【００２４】
本発明では、印加するパルス電圧のスルーレート（　ｓｌｅｗ　ｒａｔｅ　）の絶対値を１〜５００Ｖ／μｓの範囲とする。すなわち、印加する電圧に対する出力応答特性を出力波形傾斜で表現した値がこの範囲に入るようにする。
【００２５】
電気伝導率が上記のような範囲にあるペーストは、スルーレートが１Ｖ／μｓより小さいと、すなわち周波数が低いと、ペーストがその粘度に支配されてスムースに流れずにボタボタ状になり、基板に塗布ができなくなってしまう。また、立ち上がりのスルーレートは大きい方が、両肩塗布が可能なギャップマージンを大きくとれて好都合ではあるが、５００Ｖ／μｓを越える電圧を発生するには装置的に限界があって困難である。したがって、綺麗に塗布できるための実際的なスルーレートの範囲は１〜５００Ｖ／μｓである。
【００２６】
【実施例】
リブまでを形成したＰＤＰ用背面板に、ＲＧＢ３色の蛍光体ペーストの塗布を行った。使用した３色の蛍光体ペーストの電気伝導率は次のようである。
【００２７】
１）赤色蛍光体ペースト：２×１０−７Ω−１・ｃｍ−１
２）緑色蛍光体ペースト：１×１０−６Ω−１・ｃｍ−１
３）青色蛍光体ペースト：１×１０−５Ω−１・ｃｍ−１
【００２８】
この３色の蛍光体ペーストに対し、それぞれ図１０に示すタイプの塗布ヘッドを使用してリブ間への塗布を行った。使用した塗布ヘッドにおけるノズルの吐出孔数は１００個で、ノズルの材質はマセライトである。そして、塗布順序はＲ→Ｇ→Ｂとし、塗布速度は７０ｍｍ／秒とした。塗布ヘッドと基板の間の印加電圧は表１の通りである。
【００２９】
【表１】
2004139855.tif 000003
【００３０】
そして、表１の条件で図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示す３種類の波形の電圧を印加し、それぞれの場合についてスルーレートと両肩塗布が可能なギャップマージンとを評価した。すなわち、それぞれの波形について、オフセットを考慮しつつ、両肩塗布ができる塗布ヘッドと基板との距離を調べ、越えると両肩塗布ができなくなる値をギャップマージンとした。その結果を表２に示す。
【００３１】
【表２】
2004139855.tif 000004
【００３２】
ギャップマージンが大きいと、塗布ヘッドと基板のギャップを大きくとれ、多少の変動があっても影響が少なくて済む。このような観点から、塗布ヘッドと基板のギャップは、４００μｍ程度は必要となるが、表２に示すものは全てそれよりも大きい。
【００３３】
なお、本実施例では、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示した３種類の波形の電圧を印加したが、本発明において印加する電圧の波形はこれらに限るものではない。スルーレートの絶対値が１〜５００Ｖ／μｓの範囲でありさえすれば、図１３（ａ），（ｂ）に示すように、図１２（ａ），（ｂ），（ｃ）を組み合わせた波形でもよく、またそれらの組合せで得られる波形を用いることもできる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のペースト塗布方法は、複数の吐出孔を有する塗布ヘッドを使用し、塗布ヘッドのマニホールド内にエアにより一定の圧力をかけた状態で、しかも塗布ヘッドのノズル部と基板との間に高圧パルスを印加して電界を生じさせた状態で、塗布ヘッドを基板と対向させて相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを基板のリブ間に充填するようにしたプラズマディスプレイパネルの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、印加するパルス電圧のスルーレートの絶対値を１〜５００Ｖ／μｓの範囲としたことを特徴としているので、混色しない範囲で両肩塗布ができることから、パルス発生装置に高いコストをかけることなく、ムラのない良好な塗布を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの一構成例をその前面板と背面板を離間した状態で示す構造図である。
【図２】塗布ヘッドを組み込んだ塗布装置を用いて行われる蛍光体ペーストの３色同時塗布方法の模式図である。
【図３】塗布ヘッドによる蛍光体ペーストの塗布方法の説明図である。
【図４】塗布ヘッドへの電極の取付け例を示す説明図である。
【図５】塗布ヘッドと基板の間にかける高圧パルスの波形図である。
【図６】蛍光体ペーストをリブ間に充填する様子を示す説明図である。
【図７】３色それぞれの蛍光体ペーストが充填された状態と乾燥工程を経た後の状態を示す説明図である。
【図８】塗布ヘッドの吐出孔が円形状の場合のリブ間への塗布状況を説明するための説明図である。
【図９】塗布ヘッドの吐出孔が横長状の場合のリブ間への塗布状況を説明するための説明図である。
【図１０】横長の吐出孔を備えたノズル部の説明図である。
【図１１】基板に対して塗布ヘッドをずらして行うオフセット塗布の説明図である。
【図１２】高圧パルスを発生させる印加電圧の波形図である。
【図１３】高圧パルスを発生させる印加電圧の別の例を示す波形図である。
【符号の説明】
１　前面板
２　背面板
３　リブ
４　維持電極
５　バス電極
６　誘電体層
７　保護層（ＭｇＯ層）
８　アドレス電極
９　誘電体層
１０　蛍光体層
１１，１２　孔
１３　連結部
Ｇ　基板
Ｈ　塗布ヘッド
ｈ　吐出孔
Ｎ　ノズル部
Ｐ　ペースト
【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】
2004139855.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2004139855.tif 000015
【図１２】
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【図１３】
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