(57)【要約】      （修正有）【課題】複数個の吐出孔が形成されている塗布ノズルであって、超音波洗浄において超音波出力の低減や洗浄溶剤の変更などのエロージョン抑制策を講じて洗浄性を低下させることなく、かつエロージョンにより吐出孔が損傷することもない塗布ノズルを提供すること。【解決手段】ペーストを吐出するための複数個の吐出孔２６が略一直線状の列を成して形成されている塗布ノズル２１であって、前記塗布ノズルが、窪み部２７および／または突起部の複数個の凹凸部を有し、前記凹凸部が、前記複数の吐出孔が形成されたノズル表面上で、前記吐出孔が形成する列と直交し、該列の両端に位置する吐出孔を通る２本の直線に挟まれる領域内に、前記吐出孔が形成する列と略平行な列を成すように形成され、かつ、前記凹凸部が成す列が、前記吐出孔の数の９０％以上の数の凹凸部から成ることを特徴とする塗布ノズル。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ペーストを吐出するための複数個の吐出孔が略一直線状の列を成して形成されている塗布ノズルであって、前記塗布ノズルが、窪み形状および／または突起形状の複数個の凹凸部を有し、前記凹凸部が、前記複数の吐出孔が形成されたノズル表面上で、前記吐出孔が形成する列と直交し、該列の両端に位置する吐出孔を通る２本の直線に挟まれる領域内に、前記吐出孔が形成する列と略平行な列を成すように形成され、かつ、前記凹凸部が成す列が、前記吐出孔の数の９０％以上の数の凹凸部から成ることを特徴とする塗布ノズル。
【請求項２】
前記凹凸部が成す列が複数形成され、前記吐出孔が成す列の両側にそれぞれ１以上配置されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布ノズル。
【請求項３】
列を成す前記凹凸部の間隔が、列を成す前記吐出孔の最大の間隔以下であることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布ノズル。
【請求項４】
超音波洗浄された請求項１〜３に記載の塗布ノズルを用いてペーストを基板に吐出して塗布を行うことを特徴とするペーストの塗布方法。
【請求項５】
請求項４に記載のペーストの塗布方法を用いて蛍光体ペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイ用部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波洗浄時の超音波による損傷を排した塗布ノズル、ならびに超音波洗浄によって清浄化された塗布ノズルを使用した塗布方法、ならびに本塗布方法によってプラズマディスプレイ用部材を製造するプラズマディスプレイ用部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
様々な方式で多様化するディスプレイの中で注目されているものの一つに、大型で薄型軽量化が可能なＰＤＰがある。ＰＤＰは、前面板と背面板の間に形成された放電空間内で放電を生じさせ、この放電によりキセノンガスから波長１４７ｎｍを中心とする紫外線が生じて、この紫外線が蛍光体を励起することによって表示が可能となる。赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する蛍光体を塗り分けた放電セルを駆動回路によって発光させることにより、フルカラー表示に対応できる。
【０００３】
このＰＤＰにおいて代表的なＡＣ型プラズマディスプレイは、表示電極／誘電体層／保護層を形成した前面ガラス板と、アドレス電極／誘電体層／隔壁層／蛍光体層を形成した背面ガラス板とを貼り合わせ、ストライプ状あるいは格子状の隔壁で仕切られた放電空間内にＨｅ−Ｘｅ、または、Ｎｅ−Ｘｅの混合ガスを封入した構造を有している。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が、背面板に形成された色毎に一方向に延びる隔壁、またはこのような隔壁とこれに直交する補助隔壁により形成された微細な溝部に充填されてなる。蛍光体層は、蛍光体粉末、有機バインダおよび有機溶媒を主成分とする蛍光体ペーストを上述の隔壁、または隔壁および補助隔壁によって形成された微細な溝部に塗布し、乾燥し、必要に応じ焼成することによって形成される。このような構造のものを高い生産性と高品質で製造するには、蛍光体ペーストを一定のパターン状に塗り分ける塗布技術が重要となる（特許文献１）。
【０００４】
この様なＰＤＰ製造などで用いられる蛍光体ペーストなどの塗液をパターン塗布するための塗布ノズルは、ＰＤＰ背面板などの基板上に形成された微細な溝部内に向けてペーストを吐出するため、画素のサイズに応じた微細な吐出孔が、画素数や塗布方法に応じて数十〜数千個、整然と形成される。
【０００５】
この塗布ノズルは、長時間の塗布でゲル化した塗液や凝集した蛍光体粒子、塗液中の異物などが吐出孔に詰まって使用が困難になった場合の詰まり異物の除去や、塗布する塗液を変更する場合の塗液の混在を防ぐために、微細な吐出孔の内面も含めた塗布ノズルの表面を精密に洗浄して再使用に備える必要がある。
【０００６】
その塗布ノズルの精密洗浄には、洗浄性の高さから超音波洗浄が適用される。塗布ノズルの超音波洗浄は、洗浄槽内に満たされた洗浄液内に塗布ノズルを浸漬し、塗布ノズルの表面上で、吐出孔が形成される平面である吐出面と超音波振動子の振動面とを一定間隔で平行に向かい合わせ、超音波振動子から照射される超音波を吐出孔やノズル表面に作用させることで、効果的に行われる。
【０００７】
これは、超音波振動子の振動面から照射された超音波が洗浄液を介して塗布ノズルの吐出面などのノズル表面に伝わる時に、表面近傍においてキャビテーションを発生し、このキャビテーションにおける気泡の分裂・消滅に際して生じる衝撃力が微細な吐出孔の内面も含めた塗布ノズルの表面に伝わって、それらの面に付着している蛍光体ペースト乾燥物、蛍光体粒子凝集物、異物等からなる汚れを掻き落とすからである。特に１０Ｐａ・ｓ以上の高粘度ペーストの場合、塗布ノズルへの固着力が強いため、キャビテーションの強い比較的低周波（５０ｋＨｚ以下）の超音波洗浄を行う必要がある。
【０００８】
しかし一方で、そのキャビテーションによる衝撃力により、洗浄液と塗布ノズルとが接する表面に、被洗浄物の表面を磨耗・損傷する現象であるエロージョン（壊食）が発生するという問題があり、特に低周波の超音波洗浄ではエロージョンが発生しやすい。微細な吐出孔が多数形成されている塗布ノズルにおいては、吐出孔とその周辺にキャビテーションが集中しやすく、繰り返し超音波洗浄するとエロージョンにより吐出孔の縁が損傷して吐出孔の形状が変形してしまい、蛍光体ペーストを一定のパターンで正確に塗布することができなくなる。そのため、当初の予定より大幅に短い使用寿命でこの塗布ノズルを廃棄して、新たな塗布ノズルを製作、購入しなければならないという問題があった。
【０００９】
このエロージョンを抑制する方法としては、キャビテーションを弱めるため超音波の出力を下げたり、超音波の周波数を上げたりする方法が知られている。しかし、これらの方法によると、キャビテーションによる衝撃力が弱まり、洗浄力が低下することによる洗浄不良が発生するという問題がある。また、エロージョンへの耐性を向上すべく塗布ノズルを高硬度の材料に変更することが考えられるが、高硬度の材料は多数の微細な吐出孔の加工が困難であると共に、材料の費用が大幅にアップし、また塗液への耐食性が低下する懸念もあることから、塗布ノズル用部材として用いることは適当ではない。
【００１０】
また、特許文献２のように洗浄溶剤をアルカリ性水系洗浄液にするとともに被洗浄物の表面を不動態化しエロージョンを抑制する方法があるが、蛍光体ペーストなどのパターン塗布用塗液は、一般にバインダ成分として水に不溶解な成分を含むことがあり、その場合は有機溶剤系の溶剤で洗浄を行う必要があるので水系洗浄液の適用が難しい。さらに、蛍光体ペーストは非常に硬い微粒子を高濃度で含むため、塗布工程中あるいは洗浄中にあたかも研磨粒子のようにノズル表面に作用し表面の不動態層やコーティング層を剥離あるいは摩滅させてしまうので適用困難である。
【００１１】
また、超音波エロージョンが発生する表面に細かな起伏を形成することによって、キャビテーションにおける気泡の分裂・消滅に際して生じる衝撃力を拡散することが提案されているが（特許文献３）、塗布ノズルの吐出面に起伏を形成すると、吐出孔の縁がギザギザ形状となって粗くなり、そのために蛍光体ペーストを一定のパターンで正確に塗布することができなくなるので、塗布ノズルへの適用は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−０００９２８号公報
【特許文献２】特開２００２−１２９９０号公報
【特許文献３】特開２００５−３３５４１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は、上記を鑑みてなされたものであり、複数個の吐出孔が形成されている塗布ノズルであって、超音波洗浄において超音波出力の低減や洗浄溶剤の変更などのエロージョン抑制策を講じて洗浄性を低下させることなく、かつエロージョンにより吐出孔が損傷することもない塗布ノズルを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、ペーストを吐出するための複数個の吐出孔が略一直線状の列を成して形成されている塗布ノズルであって、前記塗布ノズルが、窪み形状および／または突起形状の複数個の凹凸部を有し、前記凹凸部が、前記複数の吐出孔が形成されたノズル表面上で、前記吐出孔が形成する列と直交し、該列の両端に位置する吐出孔を通る２本の直線に挟まれる領域内に、前記吐出孔が形成する列と略平行な列を成すように形成され、かつ、前記凹凸部が成す列が、前記吐出孔の数の９０％以上の数の凹凸部から成ることを特徴とする塗布ノズル、を提供する。
【００１５】
また、前記凹凸部が成す列が複数形成され、前記吐出孔が成す列の両側にそれぞれ１以上配置されていることが好ましい。
【００１６】
さらに、列を成す前記凹凸部の間隔が、列を成す前記吐出孔の最大の間隔以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明は、超音波洗浄された上記塗布ノズルを用いてペーストを基板に吐出して塗布を行うことを特徴とするペーストの塗布方法、を提供する。
【００１８】
また、上記のペーストの塗布方法を用いて蛍光体ペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイ用部材の製造方法、を提供する。
【００１９】
なお、本発明において、凹凸部とは、窪み部（凹部）または突起部（凸部）であって、凹部と凸部が略一直線状の列中に混在してもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明は、従来、エロージョンにより吐出孔が損傷して使用寿命が短縮してしまっていた塗布ノズルを、本発明の凹凸部を有する塗布ノズルとすることで、吐出孔に集中的に発生していたキャビテーションを分散、あるいは塗布ノズルの機能に支障をきたさない位置に選択的に発生させることが可能で、超音波出力の低減や洗浄溶剤の変更などのエロージョン抑制策を講じて洗浄性を低下させることなく、かつエロージョンにより吐出孔が損傷することもなく、超音波洗浄の前後でパターン塗布結果の品位の維持が容易な塗布ノズルが得られる。またこれにより、本来ノズルが持つ使用寿命を全うできる塗布ノズルを得ることができ、画像表示装置などの最終製品の製造コストを削減できる。
【００２１】
また、その塗布ノズルの、凹凸部が成す列が複数形成され、吐出孔が成す列の両側にそれぞれ１以上配置されていることで、より確実に、吐出孔に集中的に発生していたキャビテーションを分散、あるいは塗布ノズルの機能に支障をきたさない位置に選択的に発生させることが可能となる。
【００２２】
さらに、その塗布ノズルの列を成す凹凸部の間隔が、列を成す吐出孔の最大の間隔以下であることで、より確実にキャビテーションが吐出孔に集中的に発生することを防ぐことができる。
【００２３】
本発明における塗布ノズルを、基板へのペーストの塗布に適用することにより、ペーストを一定のパターンで正確に塗布することができる。特に、本発明における塗布ノズルをプラズマディスプレイ基板における蛍光体ペースト塗布に適用することにより、塗布欠点のないプラズマディスプレイ用部材を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る塗布ノズルとマニホールドで構成される塗布ノズルユニットの吐出孔の配列方向の断面形状と、その塗布ノズルユニットを用いた塗液の塗布装置の一例を示した模式図である。
【図２】図１に示す塗布ノズルの吐出面の模式図である。
【図３】図１に示す塗布ノズルの吐出面の純水による超音波洗浄後の様相の写真である。
【図４】比較例１に示した従来技術による塗布ノズルの吐出面の模式図である。
【図５】図４に示す塗布ノズルの吐出面の純水による超音波洗浄後の様相の写真である。
【図６】実施例１に示した本発明に係る別の塗布ノズルの吐出面の模式図である。
【図７】図６に示す塗布ノズルの吐出面の純水による超音波洗浄後の様相の写真である。
【図８】比較例２に示した塗布ノズルの吐出面の模式図である。
【図９】図８に示す塗布ノズルの吐出面の純水による超音波洗浄後の様相の写真である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本発明の好ましい実施の形態をＰＤＰ用の蛍光体ペーストを塗布する塗布ノズルに適用した場合を例にとって、図を参照しながら説明するが、本発明の塗布ノズルはペースト用の塗布ノズルであればよく、特にＰＤＰ用蛍光体ペーストの塗布ノズルに限定されるものではない。
【００２６】
まず、本発明の一実施態様に係る塗布ノズルとマニホールドで構成される塗布ノズルユニットを用いた塗液の塗布装置、特に隔壁や、隔壁および補助隔壁によって形成された微細な溝部を持つ基板（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布装置の例について説明する。図１は、本発明の一実施態様に係る塗布ノズルユニットを用いた塗布装置における塗液の補給と吐出に係る部分の構成と、略一直線状の列を成す複数個の吐出孔の配列方向の塗布ノズルユニットの断面形状を示した模式図である。
【００２７】
まず、図１に示す塗布装置１における塗布ノズル２１とマニホールド２２で構成される塗布ノズルユニット２０への塗液の補給に係る部分について説明する。塗布ノズルユニット２０には、貯液部２４内に塗液を補給するための配管４が補給口２３に接続され、この配管４の反対側先は、塗液の補給を制御する開閉バルブ５を介して、塗液を貯蔵する塗液容器３が接続されている。開閉バルブ５は、コントローラ１２によりその開閉を制御される。塗液容器３には、塗液を押し出して塗布ノズルユニット２０に補給するための制御用気体を供給する配管７が接続され、この配管７の反対側先には、減圧弁８を介して、吐出制御用気体源６に接続されている。減圧弁８は、吐出制御用気体源６の制御用気体を塗液の補給に必要な圧力に調整することができる。
【００２８】
次に、塗布ノズルユニット２０からの塗液の吐出に係る部分について説明する。塗布ノズルユニット２０の貯液部２４には、制御用気体の供給と排出をするための通路となる配管９が接続され、この配管９の反対側先は、吐出バルブ１０が接続されている。吐出バルブ１０は三方弁となっており、一方は減圧弁１１を介して吐出制御用気体源６に接続し、もう一方は大気に開放されている。減圧弁１１は、吐出制御用気体源６の制御用気体を塗布ノズルユニット２０からの塗液の吐出に必要な圧力に調整することができる。吐出バルブ１０は、塗布ノズルユニット２０の貯液部２４が吐出制御用気体源６と大気のどちらと連通するかを切り換えることができ、その切り換えはコントローラ１２により制御される。
【００２９】
図１に示す塗布装置１において、塗布を実施する場合はまず、塗液容器３から塗布ノズルユニット２０の貯液部２４内に塗液を補給する。塗布ノズルユニット２０への塗液の補給は、開閉バルブ５を開くことにより行われ、補給が完了した後には開閉バルブ５を閉じる。
【００３０】
このとき塗液は、塗布ノズルユニット２０の貯液部２４内に、空間部２５を残す形で所定量に貯えられる。貯液部２４内の塗液の量は、吐出毎に、貯液部２４内の空間部２５に制御用気体が充填されて吐出孔２６より塗液を吐出するまでの時間を均一にするために、一定に保つ必要がある。そのため、塗液を吐出した後は常に空間部２５の容積が所定量になるまで塗液を貯液部２４内に補給する。そのため、貯液部２４内の塗液量を検出する塗液量検出手段（図示しない）を有することが好ましい。
【００３１】
塗布ノズルユニット２０からの塗液の吐出は、塗布ノズルユニット２０と吐出制御用気体源６が連通するように吐出バルブ１０を切り換えて、塗布ノズルユニット２０の貯液部２４内の空間部２５に制御用気体を供給することにより、吐出孔２６から塗液を押し出すことで行われる。また、塗布ノズルユニット２０からの塗液の吐出の停止は、吐出バルブ１０を切り換えて空間部２５が大気に開放されるようにすることで、制御用気体の供給を停止し、空間部２５から制御用気体を排出することで行われる。
【００３２】
なお、塗布ノズルユニット２０への塗液の補給および吐出孔２６からの塗液の吐出の制御は、貯液部２４内の塗液量検出手段、開閉バルブ５、および吐出バルブ１０が繋がれたコントローラ１２により制御される。
【００３３】
ここで、塗布ノズルの材料としては、例えば、クロム鋼、ニッケル鋼、ステンレス鋼などの合金鋼や、炭素鋼、アルミニウムや銅、その合金などの非鉄金属などの、いかなるものであっても構わないが、錆などの異物が蛍光体ペーストなどの塗液に混入すると、微細な吐出孔の詰まりの原因となるため、錆びにくく、傷つきにくいものが好ましい。ただし、塗布ノズルとしての機能を損なわなければこれに限るものではなく、公知の各種材料が使用できる。
【００３４】
塗布ノズルの寸法に特に制限はないが、その長さは、ガラス基板全面に１回の塗布動作で少なくとも１色の蛍光体ペースト全てを塗布できる長さ（４２インチＰＤＰ用ガラス基板であれば約１ｍ以上）であれば好適である。特に３０インチ以上の大型のＰＤＰ蛍光体塗布用であればさらに好適である。なお、塗布ノズルの長さとは、略一直線状の列を成す複数個の吐出孔の配列方向における塗布ノズルの端から端までの距離を指す。
【００３５】
吐出孔の加工方法としては、ノズル材料や吐出孔の形状に合わせて、放電加工やレーザー加工、ドリル加工など公知の加工方法を適宜選ぶことが出来る。
【００３６】
次に、図１に示す塗布ノズルユニット２０における塗布ノズル２１について、ノズル表面における吐出孔２６が形成される平面である吐出面を示す概略平面図を図２に示す。
【００３７】
図２に示す塗布ノズル２１は、蛍光体ペーストを吐出するための複数個の吐出孔２６が略一直線状の列２０１を成し、その吐出孔２６の相互の間隔（ピッチ）が全て等しく形成されている。ここで、吐出孔の個数と配置は、塗布する基板や塗布方法に応じて選定されればよい。例えば、図１に示すプラズマディスプレイの背面板のような微細な溝部を持つ基板に、Ｒ、Ｇ、Ｂ何れかの蛍光体粉末を含んだ蛍光体ペーストを１回の塗布動作で塗布を完了する場合、吐出孔は、その塗布する基板の微細な溝部に対応した数、ピッチで吐出孔が略一直線状に形成されるが、吐出孔の数を減らして複数回の塗布動作で基板１枚への塗布を完了するものであれば、そのピッチを広げて形成されたり、各ピッチ全てが等しくない不等ピッチで形成されたものであってもよい。
【００３８】
また、塗布ノズルの吐出孔の大きさや形状も、塗液を塗布する幅や、塗布する塗液の量に応じて選定すればよく、特に限定されるものではなく、塗布する目的によって如何なるものであってもよい。
【００３９】
また、図２に示す塗布ノズル２１は、塗布ノズルの加工の便から吐出孔を形成する面は平面としているが、曲面であっても良く、特にこれに限定されるものではない。
【００４０】
図２に示す塗布ノズル２１の吐出孔２６が形成されている吐出面には、複数個の窪み部２７が形成されている。この窪み部２７は、略一直線状の列２０１を成す吐出孔２６と吐出面上で平行な列２０２、２０３、２０４、２０５を成すように形成されており、吐出孔２６の列２０１を挟み込むように、片側２列ずつの合計４列が設けられている。この窪み部２７は、キャビテーションを誘起して、これまで吐出孔２６のみに集中していたキャビテーションを分散させる、あるいは塗布ノズル２１の機能に支障をきたさない窪み部２７とその周辺の位置にキャビテーションを発生させるため、吐出孔２６へのエロージョンによる損傷を抑制することができる。
【００４１】
ここで、窪み部の形状は、吐出面上で円形で、その直径が２５μｍ以上５００μｍ以下であるのが好ましい。窪み部がこの範囲から外れる場合、窪み部の効果がなくなり、吐出孔でエロージョンが発生する。さらに好ましくは、５０μｍ以上３００μｍ以下である。また窪み部の深さは、吐出孔のある吐出面を基準として２５μｍ以上であることが好ましい。この値が２５μｍ未満では、ダミーが存在しない場合と同様に吐出孔でエロージョンが発生してしまう。
【００４２】
図２に示す塗布ノズル２１では、窪み部２７が成す列２０２、２０３、２０４、２０５が、吐出孔２６が成す列２０１を挟み込むように片側２列ずつの合計４列あるが、その列は片側１列のみであっても良く、好ましくは吐出孔が成す列を挟み込むように両側に１列以上配置されるのがよく、さらに好ましくは片側に２列以上が両側に配置されるのがよい。窪み部が成す列が、吐出孔が成す列に平行した片側１列でも、吐出孔の集中するキャビテーションを分散する効果は得られるが、吐出孔が成す列の両側に１列以上窪み部が成す列を配置すれば、キャビテーションの分散効果がさらに高まり、確実に吐出孔のエロージョンによる損傷を防ぐことができる。
【００４３】
また、図２の塗布ノズルにおける窪み部２７が成す列２０２、２０３、２０４、２０５は、吐出面上で、吐出孔２６が成す列２０１と直交し、その列２０１の両端に位置する吐出孔を通る２本の直線に挟まれる領域Ａ（斜線部で示す領域）内に、吐出孔２６と同じ個数の窪み部２７を有している。窪み部の個数は、多いほどキャビテーションの分散効果がさらに高まるが、吐出孔の個数の９０％以上の数であれば、その効果を得ることができる。また窪み部は、領域外の各列上で両側に３個ずつ形成されているが、列の端部における吐出孔へのキャビテーションの集中を避けられるため、３個以上あることが好ましい。
【００４４】
図２の塗布ノズル２１では、窪み部２７が成す列２０２、２０３、２０４、２０５における窪み部２７の相互の間隔（ピッチ）は、吐出孔２６のピッチと同じとしている。窪み部のピッチは、吐出孔のピッチ以下であれば、キャビテーションの分散効果が得られるが、吐出孔のピッチより大きいと十分にキャビテーションが分散されない吐出孔が生じることがあるため、窪み部のピッチは吐出孔のピッチ以下が好ましい。
【００４５】
また、窪み部が成す列を設ける位置は、吐出孔が成す列との距離が５０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。５０００μｍを超えると、窪み部によるキャビテーションを分散させる効果がなくなり、吐出孔でキャビテーションによるエロージョンが発生することがある。さらに好ましくは、吐出孔に最も近い側の窪み部が成す列と、吐出孔が成す列との距離が３０００μｍ以下の範囲であることが好ましい。
【００４６】
なお、窪み部は、キャビテーションを誘起することができれば必ずしも窪み部（凹部）である必要はなく突起部（凸部）であっても良いし、窪み部と突起部を組み合わせたものでも良い。
【００４７】
窪み部の形成は、例えば、ドリルやリーマなどで切削しても良いし、ダイスやポンチなどを用いて鍛造的に転写しても良く、とくにこれらに限らず塗布ノズルの材料と窪み部の形状により各種の加工法を用いることができる。また、突起部についても、突起形状のものを貼付け設置しても良く、その形成方法は特に限定されない。
【００４８】
ここで塗布ノズルの洗浄に使用する超音波の周波数範囲は５ｋＨｚ以上１００ｋＨｚ以下、超音波強度が０．５Ｗ／ｃｍ２以上であることが好ましい。この範囲を外れると超音波キャビテーションの強度が小さくなり、洗浄能力が十分でなくなるので好ましくない。
【００４９】
また、洗浄液は、洗浄する塗液や塗布ノズルの材料によって、各種公知のものが利用できる。特に蛍光体粉末、有機溶媒、有機バインダ（樹脂成分）を主成分とする蛍光体ペーストの場合、該有機溶媒や該樹脂成分を溶解することのできる洗浄溶媒（通常は有機溶媒）を用いるのが良い。この様な有機溶媒として、アセトン、エタノール、ダイアセトンアルコール、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）、ＭＥＫ（メチルエチルケトン）、フッ素系溶剤、各種非危険物溶剤（例えば、商品名エリーズ：旭化成）など各種溶剤から適宜選択することができる。さらに、この様な洗浄を、数段に渡って行うとさらに洗浄効果が高まる。数段とは、例えば、１次洗浄としてダイアセトンアルコール洗浄、２次洗浄としてアセトン洗浄、仕上げ洗浄として純水洗浄などを行うことができ、いずれの場合にも超音波を照射して洗浄性を高めると良い。
【００５０】
本発明の塗布ノズルは、高粘度な塗液のパターン塗布を継続するために超音波洗浄が必要であって、その塗液の粘度が１Ｐａ・ｓ以上であるペーストをパターン塗布できる塗布ノズルとして好適に用いることができるが、粘度が１〜１０００Ｐａ・ｓの範囲である高粘度なペーストや、さらに粘度が１０〜１００Ｐａ・ｓの範囲である高粘度なペーストをパターン塗布する塗布ノズルに用いると、超音波出力を敢えて緩和しないまま、この塗布ノズルの超音波洗浄を行ったとしても、この洗浄の前後で吐出孔の縁などが削られることがなく正確なパターン塗布が継続できる点で、非常に好ましい。なお、高粘度なペーストの代表的な例としては、例えばプラズマテレビ製造用の蛍光体ペーストを塗布する蛍光体ペースト塗布ノズルをあげることができる。
【実施例】
【００５１】
実施例１
本発明の一実施態様に係る塗布ノズルを超音波洗浄して、さらにその塗布ノズルを用いてプラズマディスプレイ背面板に塗液を塗布した場合の実施例を示す。
【００５２】
塗布ノズル２１は図１、図２に示すものを準備した。吐出孔２６は直径８０μｍの円形で、幅１００ｍｍ、長さ１０００ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼板（ＳＵＳ３０４）上に、略一直線上に０．４８ｍｍピッチで１９２１個形成されている。塗布ノズル２１には、略一直線状の列２０１を成す吐出孔２６を挟みこむように、その列２０１と平行して窪み部２７が略一直線状の列２０２、２０３、２０４、２０５を成して４列形成されており、各列２０２、２０３、２０４、２０５を成す窪み部２７は１９２７個ある。窪み部２７は、直径１００μｍで深さが１００μｍの形状であり、各列２０２、２０３、２０４、２０５における窪み部２７のピッチは吐出孔２６と同じで０．４８ｍｍである。また、吐出孔２６が成す列２０１と窪み部２７が成す列２０２、２０３、２０４、２０５との距離は、吐出孔が成す列と近い側の列２０２、２０３で１５００μｍ、離れている側の列２０４、２０５で２５００μｍである。
【００５３】
まず、この塗布ノズル２１の吐出面に黒色の油性塗料を塗り付けた後に、純水が入った洗浄槽に投入し、超音波強度が１．０Ｗ／ｃｍ２で周波数２５ｋＨｚの超音波を１５分間照射する超音波洗浄を実施した。図３には、超音波洗浄後の塗布ノズル２１の吐出面の様相の写真を示す。この吐出面の様相において、黒色部分は油性塗料が残存しているところ、白色部分は油性塗料が除去されステンレス表面が露出しているところを表している。図３に示す通り、塗布ノズル２１は、窪み部２７とその周辺で最も油性塗料が除去されており、吐出孔２６とその周辺にキャビテーションによるエロージョンが集中していないことが確認できた。
【００５４】
そこで次に、この塗布ノズル２１を、ダイアセトンアルコールが入った洗浄槽に投入し、超音波強度が１．０Ｗ／ｃｍ２で周波数２５ｋＨｚの超音波を１時間照射した後、塗布ノズルを純水が入った洗浄槽に入れ替えて、超音波強度が１．０Ｗ／ｃｍ２で周波数２５ｋＨｚの超音波を１時間照射する超音波洗浄を、１０回繰り返し実施した。超音波洗浄完了後に、塗布ノズル２１の吐出面をマイクロスコープで観察したが、吐出孔２６に損傷している部分はなく、エロージョンの発生はないことが確認できた。
【００５５】
さらに、この塗布ノズル２１とマニホールド２２をボルトで締結して塗布ノズルユニット２０を組み立てて、蛍光体ペーストを基板であるプラズマディスプレイ背面板に塗布した。基板は、サイズ９９０×６００ｍｍ、被塗布面に高さ０．１２ｍｍで頂部の幅０．０４ｍｍのリブが、ピッチ０．１６ｍｍで５７６４本形成されており、これにより隣り合うリブとの距離（溝幅）が０．１２ｍｍ、溝の数が５７６３本のものを用いた。また、塗液は粘度５０Ｐａ・ｓの緑色の蛍光体粉末を含む蛍光体ペーストを使用した。
【００５６】
上記の基板における隔壁間に蛍光体ペーストを塗布する塗布装置として、図１に示す塗液の塗布装置１を用いた。この塗布装置１は、気温が２３℃一定に保たれている環境下に設置している。
【００５７】
塗液容器３には、減圧弁８により圧力０．３５ＭＰａに調整された制御用気体が付与されている。また、塗液容器３から塗布ノズルユニット２０に塗液の補給を制御するための開閉バルブ５は、ダイアフラムバルブを用いた。
【００５８】
塗布ノズルユニット２０の貯液部２４内の蛍光体ペーストは、液面の高さが吐出孔２６から２５ｍｍの高さで管理される。したがって、塗布ノズルユニット２０より蛍光体ペーストを吐出した後は、開閉バルブ５の開閉の制御により、液面高さが２５ｍｍになるまで、蛍光体ペーストが塗布ノズルユニット２０に補給される。
【００５９】
塗液である蛍光体ペーストを吐出するために塗布ノズルユニット２０に付与する圧力は、減圧弁１１により圧力０．８０ＭＰａに設定した。
【００６０】
上記の条件にて、図２の示す塗布ノズル２１を含む塗布ノズルユニット２０を用いた図１に示す塗布装置１で、基板であるプラズマディスプレイ背面板に所定の長さの塗布を行った。
【００６１】
蛍光体が塗布された基板を乾燥すると、隔壁による溝部に蛍光体層が形成された基板が得られた。この蛍光体層が形成された基板に、波長２５４ｎｍの紫外線ランプを照射して蛍光体層を発光させ、目視で発光状態を確認したところ、基板全面に渡って均一に発光しており、塗布不良がないことを確認した。
【００６２】
比較例１
次に、図４に示す従来技術における塗布ノズル３１を準備した。この塗布ノズル３１の外形状、材料、吐出孔の形状、個数、ピッチは実施例１に用いた塗布ノズルと同じである。この塗布ノズル３１には、窪み部は形成されておらず、吐出面には吐出孔３６のみが形成されている。
【００６３】
この塗布ノズル３１の吐出面に黒色の油性塗料を塗り付けた後に、実施例１と同様の超音波洗浄を実施した後の塗布ノズル３１における吐出面の様相の写真を図５に示す。塗布ノズル３１は、吐出孔３６とその周辺で最も油性の塗料が除去され、キャビテーションによるエロージョンが集中して発生していることが確認できた。
【００６４】
そこで次に、この塗布ノズル３１を、実施例１と同様にダイアセトンアルコールと純水が入った洗浄槽でそれぞれ超音波洗浄を繰り返し実施した。超音波洗浄完了後に、塗布ノズル３１の吐出面をマイクロスコープで観察すると、吐出孔３６の縁に損傷している部分があり、吐出孔に集中したエロージョンの発生があったことが確認できた。
【００６５】
さらに、この塗布ノズル３１を組み立てて、実施例１と同様に図１に示す塗布装置１で、基板であるプラズマディスプレイ背面板に塗布を行ったところ、塗布された微細な溝毎で塗布量にバラツキがあり、塗布された基板を乾燥すると斑が見られ、その基板は不良となった。
【００６６】
実施例２
次に、図６に示す本発明の別の一実施態様に係る塗布ノズル４１を準備した。この塗布ノズル４１の外形状、材料、吐出孔の形状、個数、ピッチは実施例１に用いた塗布ノズルと同じである。この塗布ノズル４１の窪み部４７は、略一直線状の列４０１を成す吐出孔４６の片側に１列のみ列を成して形成されており、その個数は１９２７個ある。窪み部４７は、直径１００μｍで深さが１００μｍであり窪み部４７のピッチは０．４８ｍｍである。また、吐出孔４６が成す列４０１と窪み部４７が成す列４０２との距離は、１５００μｍである。
【００６７】
まず、この塗布ノズル４１の吐出面に黒色の油性塗料を塗り付けた後に、実施例１と同様の超音波洗浄を実施した後の塗布ノズル４１における吐出面の様相の写真を図７に示す。塗布ノズル４１は、窪み部４７とその周辺で最も油性の塗料が除去されていることが確認できた。
【００６８】
そこで次に、この塗布ノズル４１を、実施例１と同様にダイアセトンアルコールと純水が入った洗浄槽でそれぞれ超音波洗浄を繰り返し実施した。超音波洗浄完了後に、塗布ノズル４１の吐出面をマイクロスコープで観察すると、吐出孔４６に損傷している部分はなく、吐出孔４６のみに集中したエロージョンの発生はないことが確認できた。
【００６９】
さらに、この塗布ノズル４１を組み立てて、実施例１と同様に図１に示す塗布装置１で、基板であるプラズマディスプレイ背面板に塗布して基板を乾燥し、発光させたところ、基板全面に渡って均一に発光しており、塗布不良がないことを確認した。
【００７０】
比較例２
次に、図８に示す塗布ノズル５１を準備した。この塗布ノズル５１の外形状、材料、吐出孔の形状、個数、ピッチは実施例１に用いた塗布ノズルと同じである。この塗布ノズル５１の窪み部５７は、略一直線状の列５０１を成す吐出孔５６の片側に１列のみ列を成して形成されており、その個数は９６４個ある。窪み部５７は、直径１００μｍで深さが１００μｍであり窪み部５７のピッチは０．９６ｍｍである。また、吐出孔５６が成す列５０１と窪み部５７の成す列５０２との距離は、１５００μｍである。
【００７１】
この塗布ノズル５１の吐出面に黒色の油性塗料を塗り付けた後に、実施例１と同様の超音波洗浄を実施した後の塗布ノズル５１における吐出面の様相の写真を図９に示す。塗布ノズル５１は、窪み部５７と吐出孔５６の周辺で油性の塗料が除去されているが確認できた。
【００７２】
そこで次に、この塗布ノズル５１を、実施例１と同様にダイアセトンアルコールと純水が入った洗浄槽でそれぞれ超音波洗浄を繰り返し実施した。超音波洗浄完了後に、塗布ノズル５１の吐出面をマイクロスコープで観察すると、吐出孔の縁に損傷している部分があり、吐出孔に集中したエロージョンの発生があったことが確認できた。
【００７３】
さらに、この塗布ノズル５１を組み立てて、実施例１と同様に図１に示す塗布装置１で、基板であるプラズマディスプレイ背面板に塗布を行ったところ、塗布された微細な溝毎で塗布量にバラツキがあり、塗布された基板を乾燥すると斑が見られ、その基板は不良となった。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明は、プラズマディスプレイ用部材に用いる塗布ノズルに限らず、液晶ディスプレイ用カラーフィルターや有機ＥＬにおける塗液の塗布に用いる塗布ノズルなどにも応用することができ、その応用範囲がこれらに限られるものではない。
【符号の説明】
【００７５】
１  塗布装置
２  基板
３  塗液容器
４  配管
５  開閉バルブ
６  吐出制御用気体源
７  配管
８  減圧弁
９  配管
１０  吐出バルブ
１１  減圧弁
１２  コントローラ
２０  塗布ノズルユニット
２１  塗布ノズル
２２  マニホールド
２３  補給口
２４  貯液部
２５  空間部
２６  吐出孔
２７  窪み部
３１  塗布ノズル
３６  吐出孔
４１  塗布ノズル
４６  吐出孔
４７  窪み部
５１  塗布ノズル
５６  吐出孔
５７  窪み部
２０１  吐出孔が成す列
２０２  窪み部が成す列
２０３  窪み部が成す列
２０４  窪み部が成す列
２０５  窪み部が成す列
３０１  吐出孔が成す列
４０１  吐出孔が成す列
４０２  窪み部が成す列
５０１  吐出孔が成す列
５０２  窪み部が成す列
Ａ  斜線部の領域
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図６】
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【図８】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図９】
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