(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネル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であって、隣接するセルでの混色を起こさないペースト塗布方法を提供すること。【解決手段】複数の吐出孔ｈを有するノズル部Ｎを備えた塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを基板Ｇと対向させ、ノズル部Ｎと基板Ｇとの間に電界をかけた状態で相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出して基板におけるリブ間のセルに充填するペースト塗布方法において、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することにより、蛍光体ペーストをセルの中央に塗布する。後に塗布する色の蛍光体ペーストが先に塗布した色の蛍光体ペーストに引かれても、隣接するセルでの混色を起こさないで蛍光体ペーストを塗布することができ、所望の蛍光面を形成することができる。【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ノズル部を備えた塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを基板と対向させ、ノズル部と基板との間に電界をかけた状態で相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出して基板におけるリブ間のセル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、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中心よりずらして調整することにより、蛍光体ペーストをセルの中央に塗布することを特徴とするペースト塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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、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ディスペンサー方式の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。
【特許文献１】特開２００１−３４７２０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
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という問題がある。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。
【００１３】
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考えられる。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-1〜１×１０-6Ω-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１×１０-8Ω-1〜１×１０-5Ω-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１×１０-7Ω-1〜１×１０-4Ω-1・ｃｍ-1の範囲に調整することが考えられる。
【００１４】
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という問題が残った。
【００１５】
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気ジェット法で蛍光体ペーストを塗布する方法であって、隣接するセルでの混色を起こさないペースト塗布方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
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ノズル部を備えた塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを基板と対向させ、ノズル部と基板との間に電界をかけた状態で相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出して基板におけるリブ間のセルに充填するようにしたＰＤＰの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、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中心よりずらして調整することにより、蛍光体ペーストをセルの中央に塗布することを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のペースト塗布方法は、複数の吐出孔を有するノズル部を備えた塗布ヘッドを使用し、この塗布ヘッドを基板と対向させ、ノズル部と基板との間に電界をかけた状態で相対的に移動させながら、蛍光体ペーストを吐出して基板におけるリブ間のセルに充填するようにしたＰＤＰの蛍光面を形成するためのペースト塗布方法において、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中心よりずらして調整することにより、蛍光体ペーストをセルの中央に塗布することを特徴としているので、後に塗布する色の蛍光体ペーストが先に塗布した色の蛍光体ペーストに引かれても、隣接するセルでの混色を起こさないで蛍光体ペーストを塗布することができ、所望の蛍光面を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
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、ペーストを両側のリブに触れさせながら塗布する必要があるが、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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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が形成されている。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。
【００２２】
図１１は本発明に係るペースト塗布方法の説明図であり、基板上に形成されたリブの間に３色（ＲＧＢ）の蛍光体ペーストを塗布する場合を示している。ここでは、図１０に示すタイプのノズル部を有する塗布ヘッドを使用し、リブ間のセルに蛍光体ペーストを塗布する。
【００２３】
本発明では、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中心よりずらして調整し、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。
【実施例１】
【００２４】
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は次のようである。
（赤色蛍光体ペースト）
以下の組成物
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製「ＳＴＤ−１００」）      １８部
・ブチルカルビトール                                          １０５部
・ターピネオール                                              ２９５部
を加熱還流機構を有する容器に入れ、８０℃で２時間攪拌をし溶解した後、室温に冷却した。この樹脂溶液１５０部に赤色蛍光体（化成オプトロニクス社製「ＫＸ−５０４Ａ」）９５部を加え、攪拌により混合した後、３本ロールミルで３回処理し、赤色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は１４０ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は６．７５×１０-9Ω-1・ｃｍ-1であった。
（緑色蛍光体ペースト）
以下の組成物
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製「ＳＴＤ−１００」）      １５部
・ブチルカルビトール                                          ３００部
を加熱還流機構を有する容器に入れ、８０℃で２時間攪拌をし溶解した後、室温に冷却した。この樹脂溶液１５０部に緑色蛍光体（化成オプトロニクス社製「Ｐ１−Ｇ１Ｓ」）１００部を加え、攪拌により混合した後、３本ロールミルで３回処理した。続いて、得られた組成物１００部に０．５％ＬｉＮＯ3 ブチルカルビトール溶液を２部添加し、攪拌脱泡機にて５分処理し、緑色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は１６０ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は１．３０×１０-6Ω-1・ｃｍ-1であった。
（青色蛍光体ペースト）
以下の組成物
・エチルセルロース（ダウケミカルズ社製「ＳＴＤ−１００」）      １５部
・ブチルカルビトール                                          ３００部
を加熱還流機構を有する容器に入れ、８０℃で２時間攪拌をし溶解した後、室温に冷却した。この樹脂溶液１５０部に青色蛍光体（化成オプトロニクス社製「ＫＸ−５０１Ａ」）９５部を加え、攪拌により混合した後、３本ロールミルで３回処理した。続いて、得られた組成物１００部に２％ＬｉＮＯ3 ブチルカルビトール溶液を２部添加し、攪拌脱泡機にて５分処理し、青色蛍光体ペーストを得た。得られたペーストの粘度は１５０ｐｏｉｓｅで、電気伝導率は２．２０×１０-5Ω-1・ｃｍ-1であった。
【００２５】
このようにして調整した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のセルへの塗布を行った。使用した塗布ヘッドにおける孔の数は１００個で、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、塗布ヘッドと基板の距離は４００μｍ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。
【００２６】
【表１】
2005085596.tif 000003
塗布ヘッドにおけるマニホールド内の圧力（背圧）は、吐出される蛍光体ペーストがリブ間のセルを１００％充填するように調整した。また、充填量の確認は、塗布直後にレーザー顕微鏡で充填形状を観察することで行った。
【００２７】
ＲＧＢ各色のノズル部の位置と、その条件で行った塗布結果の評価を表２に示す。表２におけるノズル位置は、それぞれ吐出孔の中心と充填すべきセルの中心線との距離（ずれ量）で表している。評価については、塗布後の基板を８０℃のオーブンで６０分乾燥した後、上方よりブラックライトを照射し、顕微鏡にてＲＧＢ各色のセル飛び、混色の有無をチェックした。また、セルの断面をＳＥＭで観察し、充填の偏りがないかをチェックした。
【００２８】
【表２】
2005085596.tif 000004
表２に示すように、条件１，２では２色目（Ｇ）は目的のセルに充填されたが、リブを越えて１色目（Ｒ）へ混色していた。また、乾燥後の充填形状は若干１色目側に偏っていた。また、条件６，７では、２色目が３色目のリブの頂部〜内壁に着弾・塗布したため、乾燥後の充填形状に大きな偏りが認められた。これらに対し、条件３〜５では混色がなく、偏りも小さかった。特に条件４では充填形状の偏りも見られず、ノズル位置のずれ量が特に適正であったものと考えられた。一方、本実施例においては、３色目（Ｂ）はノズル位置をずらさなくても混色なくセル中央への塗布が可能であった。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【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】本発明に係るペースト塗布方法の説明図である。
【符号の説明】
【００３０】
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
ｘ  ずれ量
【図１】
2005085596.tif 000005
【図２】
2005085596.tif 000006
【図３】
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【図４】
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【図５】
2005085596.tif 000009
【図６】
2005085596.tif 000010
【図７】
2005085596.tif 000011
【図８】
2005085596.tif 000012
【図９】
2005085596.tif 000013
【図１０】
2005085596.tif 000014
【図１１】
2005085596.tif 000015