(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出する蛍光体ペーストの吐出状態を検査する検査装置において、
前記塗布ノズルから吐出される蛍光体ペーストを受ける回転自在なローラと、
前記ローラ上に吐出された蛍光体ペーストに対し紫外線を照射する紫外線照射手段と、
前記ローラ上に吐出され前記紫外線を照射された蛍光体ペーストからの発光量を計測するカメラとを備えることを特徴とする吐出状態検査装置。
【請求項２】
直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出するペーストの吐出状態を検査する検査装置において、
前記塗布ノズルから吐出されるペーストを受ける回転自在なローラと、
前記ローラ上に吐出されたペースト表面状態を計測する変位センサと、
前記変位センサを吐出口の配列方向に移動させる移動手段とを備えることを特徴とする吐出状態検査装置。
【請求項３】
回転自在なローラと、紫外線を照射する紫外線照射手段と、蛍光体からの発光量を計測するカメラとを用いて、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出する蛍光体ペーストの吐出状態を検査する検査方法において、
前記塗布ノズルから吐出される蛍光体ペーストを前記ローラを回転させつつ該ローラに受け、
前記ローラ上に吐出された蛍光体ペーストに対し前記紫外線照射手段から紫外線を照射し、
前記ローラ上に吐出され紫外線を照射された蛍光体ペーストからの発光量を前記カメラにより計測し、この計測値を基にペーストの吐出状態を検査することを特徴とする吐出状態検査方法。
【請求項４】
回転自在なローラと、変位センサと、該変位センサを移動させる移動手段とを用いて、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出するペーストの吐出状態を検査する検査方法において、
前記塗布ノズルから吐出されるペーストを前記ローラを回転させつつ該ローラに受け、
前記変位センサを前記吐出口の配列方向に移動させながら該センサにより前記ローラ上に吐出されたペーストの盛り上がり高さと幅を計測し、この計測値を基にペーストの断面積を求めることによりペーストの吐出状態を検査することを特徴とする吐出状態検査方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蛍光体ペーストを吐出する直線状に配列された吐出口から成る塗布ノズルの吐出状態を検査する検査装置及び検査方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、蛍光体を充填した背面板とガラスパネルからなる表示板の任意の部位に紫外線を照射することで、蛍光体を発光させて画像を表示するプラズマディスプレイと呼ばれる表示装置がある。この背面板には、一方向に延びる凸状リブにより一定ピッチで複数の溝が形成されており、これらの各溝１本ずつに赤、青、緑に対応した上記蛍光体が交互に充填されている。このプラズマディスプレイの背面板に蛍光体を充填する装置としては、１列に配列された複数の吐出孔を有する塗布ノズルにより、各吐出孔からペースト状の蛍光体を吐出しながらノズルを溝に沿った方向へ移動させ、背面板上の溝に蛍光体ペーストを充填する蛍光体層充填装置が知られている。この、蛍光体ペースト充填に使われる塗布ノズルは、図１３に示すように、配列方向Ｘに沿ってパイプ状の吐出口２が多数配列されたものである。蛍光体ペーストからなる塗布液は、配管９０の注入口から矢印９１で示す方向に圧送されて各吐出口２から矢印９２で示す方向に吐出される。そして、プラズマディスプレイの品質にとって、蛍光体ペーストの充填作業において、所定の量の蛍光体が、むら無く均一に充填されることが、必要である。
【０００３】
従来、プラズマディスプレイパネルの背面板に形成された蛍光体層の充填状況の検査については、背面板上に蛍光体層を形成した後、紫外線を照射して蛍光体を発光させ、分光光度計などを用いてその発光スペクトルを解析することによって蛍光体層のむら、及び混色等の欠陥を検出する方法が一般的に知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のような方法では、実際に背面板上に蛍光体層を形成した後に欠陥が検出されるので、欠陥のある背面板を修復または廃棄しなければならず生産効率を下げるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の課題を解消するものであって、背面板上への蛍光体層形成処理を実施する前に、塗布ノズルからの吐出状態を検査する蛍光体ペースト吐出状態検査装置および検査方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を達成するために、請求項１の発明は、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出する蛍光体ペーストの吐出状態を検査する検査装置において、塗布ノズルから吐出される蛍光体ペーストを受ける回転自在なローラと、ローラ上に吐出された蛍光体ペーストに対し紫外線を照射する紫外線照射手段と、ローラ上に吐出され紫外線を照射された蛍光体ペーストからの発光量を計測するカメラとを備えたものである。
【０００７】
上記構成の吐出状態検査装置においては、ローラを回転することで塗布ノズルからの蛍光体ペーストの吐出状態を再現でき、連続的に吐出し塗布される蛍光体ペーストに紫外線を照射し、蛍光体ペーストが発光する光量をカメラを用いて計測することで、実際の背面板を用いないで、塗布ノズルからの吐出状態を事前に検査し、塗布ノズルや蛍光体ペーストの調整をすることができる。カメラとしては、ラインセンサカメラが好適である。
【０００８】
請求項２の発明は、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出するペーストの吐出状態を検査する検査装置において、塗布ノズルから吐出されるペーストを受ける回転自在なローラと、ローラ上に吐出されたペースト表面状態を計測する変位センサと、変位センサを吐出口の配列方向に移動させる移動手段とを備えたものである。
【０００９】
上記構成の吐出状態検査装置においては、ローラを回転することで塗布ノズルからの蛍光体ペーストの吐出状態を再現でき、連続的に吐出し塗布される蛍光体ペーストに対し、吐出口の配列方向に移動できる移動手段を備えた変位センサを用いて、蛍光体ペーストの盛り上がり部分の断面形状を走査しながら計測することで、上記請求項１の検査装置と同様の作用を得ることができる。変位センサとしては、レーザ式変位センサが好適である。
【００１０】
請求項３の発明は、回転自在なローラと、紫外線を照射する紫外線照射手段と、蛍光体からの発光量を計測するカメラとを用いて、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出する蛍光体ペーストの吐出状態を検査する検査方法において、塗布ノズルから吐出される蛍光体ペーストをローラを回転させつつローラに受け、ローラ上に吐出された蛍光体ペーストに対し紫外線照射手段から紫外線を照射し、ローラ上に吐出され紫外線を照射された蛍光体ペーストからの発光量を前記カメラにより計測し、この計測値を基にペーストの吐出状態を検査するものである。この構成においては、上記請求項１の検査装置と同様の作用を得ることができる。
【００１１】
請求項４の発明は、回転自在なローラと、変位センサと、該変位センサを移動させる移動手段とを用いて、直線状に配列された複数の吐出口により構成される塗布ノズルから吐出するペーストの吐出状態を検査する検査方法において、塗布ノズルから吐出されるペーストを前記ローラを回転させつつ該ローラに受け、変位センサを前記吐出口の配列方向に移動させながら該センサによりローラ上に吐出されたペーストの盛り上がり高さと幅を計測し、この計測値を基にペーストの断面積を求めることによりペーストの吐出状態を検査するものである。この構成においては、上記請求項２の検査装置と同様の作用を得ることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態に係る蛍光体ペースト塗布ノズル用の吐出状態検査装置について、図１乃至図７を参照して説明する。図面中の共通する部材には同一符号を付して重複説明を省略する。吐出状態検査装置１００は、図１に示されるように、中央にローラ３、斜め上方からローラ３を照らす紫外線ランプ（紫外線照射手段）４、紫外線照射されたローラ３表面を望むラインセンサカメラ５、ローラ３下方においてその先端をローラ表面に接しているスキージ７、及びローラ３とスキージ７を収容している防液提７１を備えている。また、図２に示されるように、ローラ３にはローラモータ８が連結されており、これによりローラ３が所定の回転速度で図１の矢印方向に回転される。図２では省略されているが、紫外線ランプ４とラインセンサカメラ５は、ローラの長手方向に平行に設置される。ローラ３の上方には検査に供される塗布ノズル１が、吐出口２とローラ３との距離を所定の距離として、ローラ３に平行に設置される。
【００１３】
上記の構成により、直線状に配列された複数の吐出口２から、回転しているローラ３上に蛍光体ペースト６を連続して吐出し、実際の蛍光体充填作業を再現する。そして、紫外線ランプ４からの紫外線をローラ３上に吐出された蛍光体ペースト６に照射することで蛍光体ペースト６から蛍光を発光させる。このとき、紫外線ランプ4の長さはローラ３の長さよりも長くし、ローラ３の長手方向に均一な紫外線が照射されるようにする、あるいは、ローラ３の長手方向の全域において、吐出された蛍光体ペーストの蛍光発光に十分な強度の紫外線を照射するようにする。次に、蛍光の光量をラインセンサカメラ５により検出し、記録あるいは表示する。回転ローラの回転方向上でラインセンサカメラ５による光量計測が終了した蛍光体ペースト６は、スキージ７により削ぎ取られる。そして、ローラ３の表面は、吐出口２の直下に位置する際には、以前の蛍光体ペースト６の影響がない状態となっている。
【００１４】
ラインセンサカメラ５により検出したノズル幅方向での光量の変化を図３に示す。光量の多少は、各吐出口２から吐出された蛍光体ペースト６の吐出量の多少により決るため、検出した光量が、予め設定した上限値と下限値で決めた範囲から外れた場合、その光量計測部分に対応する吐出口２は、不良状態であると判断される。この例では、ノズル幅方向において、発光量が下限値よりも少なくなっている部分ａに対応する吐出口２は、目詰まりなどにより吐出量が少なくなっていると判断される。このようにして、塗布ノズルから吐出する蛍光体ペーストの吐出状態検査を連続して行うことができる。
【００１５】
上記では、吐出口２をパイプ状として説明したが、吐出された蛍光体ペーストの形状が筋状となる吐出口２であれば、上記と同様の効果を得ることができる。さらに、図４及び図５に示すように吐出口が連続した形状であるスリット状の吐出口２１においても同様に吐出状態の検査ができる。この場合、蛍光体ペースト６１はシート状に吐出され、吐出口２１に詰まりなどの吐出不良が生じると欠損部分２２が発生し、そのときの光量計測では図６に示すように光量の減少した領域ｂが現れる。目視による吐出状態の検査では得られない、微妙な吐出状態の変化が数値データとして計測表示されるため、吐出状態の検査が効果的に行われる。
【００１６】
また、上記では固定したラインセンサカメラ５を用いて、蛍光体ペースト６の発光する光量を一括して検出する場合について述べたが、他の方法として、ラインセンサカメラ５を移動させながら光量の検出を行う場合を図７に示す。この検査装置は、ローラ３の長手方向に平行にベース１２、及びベース１２上にレール１１を備えている。このレール１１には摺動自在にスライドブロック１４が連結されている。さらに、このスライドブロック１４に下端を固定した支柱１３の上端に、ラインセンサカメラ５が取り付けられている。また、スライドブロック１４にはボールネジ１０が連結されており、移動モータ１５によりボールネジ１０を回転させることによりスライドブロック１４がレール１１上を移動する。このようにして、ラインセンサカメラ５は、ローラ３と平行な方向に移動しながらローラ３上の蛍光体ペースト６が発光する光量を吐出口２の配列方向の全域に亘って検出することができる。この装置によれば、ラインセンサカメラ５の視野幅を狭くして解像度を高くでき、全域を一括して計測するよりも精度良く光量変化を検出することができる。
【００１７】
次に、本発明の他の一実施形態に係る蛍光体ペースト塗布ノズル用の吐出状態検査装置について、図８乃至図１０を参照して説明する。吐出状態検査装置１００は、図８に示されるように、中央にローラ３、ローラ３の側方においてローラ３の表面を測定すべく設定されたレーザ式変位センサ９、ローラ３の下方においてその先端をローラ３に接しているスキージ７、及びローラ３とスキージ７を収容する防液提７１を備えている。また、図９に示されるように、ローラ３にはローラモータ８が連結されており、これによりローラ３が所定の回転速度で図８の矢印方向に回転される。レーザ式変位センサ９は、次に説明する走査機構により走査して用いられる。すなわち、ローラ３の長手方向に平行に設けられたベース１２上にレール１１が設けられている。このレール１１に摺動自在に連結されたスライドブロック１４に下端を固定された支柱１３の上端に、レーザ式変位センサ９が取り付けられている。また、スライドブロック１４にはボールネジ１０が連結されており、移動モータ１５によりボールネジ１０が回転することによりスライドブロック１４がレール１１上を移動する。このようにして、レーザ式変位センサ９は、ローラ３の表面を吐出口２の配列方向の全域に亘って走査する。また、ローラ３の上方には検査に供される塗布ノズル１が、吐出口２とローラ３との距離を所定の距離として、ローラ３に平行に設置される。
【００１８】
上記の構成により、直線状に配列された複数の吐出口２から、回転しているローラ３上に蛍光体ペースト６が連続して吐出され、実際の蛍光体充填作業が再現される。そして、レーザ式変位センサ９を用いて、例えばローラ３の表面を基準とした変位量、つまり、蛍光体ペースト６の盛り上がり量が走査しながら検出され、記録あるいは表示される。スキージ７の動作その他は、前述の実施形態と同様であり説明は省略する。ノズル幅方向での基準値に対する変位量は、図１０にように、吐出された蛍光体ペーストの盛り上がりに対応して連続したピークを有するものとなる。吐出状態の検査においては、検出した変位量に対して基準値を定め、この基準値と変位量のピークに囲まれる面積Ｓを求めて各吐出口２から吐出された蛍光体ペースト６の断面積とする。このようにして得られた面積Ｓと、予め設定された上限値及び下限値と比較することにより、該当吐出口２の吐出状態の良否を判断する。
【００１９】
上記のレーザ式変位センサ９を用いた吐出状態検査装置では、変位すなわち吐出して塗布されたペーストの厚みが直接測られるため、蛍光を発する蛍光体の性質は必要ではなく、従って、蛍光体以外の塗布液に対しても適用できる。また、シート状に塗布ノズルの幅方向に連続して吐出される場合についても、同様に吐出液の塗布厚みの変化の測定から吐出状態の検査が可能である。
【００２０】
次に、本発明の一実施形態に係る蛍光体ペースト塗布ノズルの吐出状態検査方法について、図１１のフローチャート、及び図１と図２を参照して説明する。まず、ローラ３を回転させ、ローラ３上に蛍光体ペースト６を吐出させ、紫外線ランプにより紫外線を吐出された蛍光体ペースト６上に照射し、この状態を実際のパネル背面板への充填作業を再現する連続した定常状態として保持する（＃１）。次に、ラインセンサカメラ５により、直線状に配列した吐出口２から吐出される蛍光体ペーストの全域からの発光光量の分布を計測する（＃２）。光量の計測結果ついて光量が予め設定した上限値と下限値で決めた範囲あるかどうかを調べ、外れている場合、その光量計測部分に対応する吐出口２は、不良状態であると判断することで、吐出状態の検査を行う（＃３）。吐出状態の良否の判断がつかない等の理由で検査終了できないと判断した場合、前記２つのステップ＃２、＃３を繰り返す（＃４でＮＯ）。検査の結果、吐出状態に問題がない、あるいは、明らかな問題があり吐出口２の点検が必要、などの理由から検査を終了すると判断した場合（＃４でＹＥＳ）、ペースト吐出停止、ローラ回転停止、紫外線照射停止を行い（＃５）、吐出状態検査を終了する。
【００２１】
次に、本発明の他の一実施形態に係る塗布ノズルの吐出状態検査方法について、図１２のフローチャート、及び図８と図９を参照して説明する。まず、ローラ３を回転させ、ローラ３上に蛍光体ペースト６を吐出させ、この状態を実際のパネル背面板への充填作業を再現する連続した定常状態として保持する（＃１）。次に、レーザ変位センサ９により、直線状に配列した吐出口２から吐出される蛍光体ペーストの全域について走査しながらローラ３の表面からの変位、すなわち蛍光体ペースト６の盛り上がり量の分布を計測する（＃２）。変位量の計測結果から予め定めた基準値と変位量のピークに囲まれる面積Ｓを求めて各吐出口２から吐出された蛍光体ペースト６の断面積とし、このようにして得られた面積Ｓと、予め設定された上限値及び下限値と比較することにより、該当吐出口２の吐出状態の良否を判断する吐出状態の検査を行う（＃３）。吐出状態の良否の判断がつかない等の理由で検査終了できないと判断した場合、前記２つのステップ＃２、＃３を繰り返す（＃４でＮＯ）。検査の結果、吐出状態に問題がない、あるいは、明らかな問題があり吐出口２の点検が必要、などの理由から検査を終了すると判断した場合（＃４でＹＥＳ）、ペースト吐出停止、ローラ回転停止を行い（＃５）、吐出状態検査を終了する。
【００２２】
なお、本発明は、上記構成に限られることなく種々の変形が可能である。例えば、紫外線ランプとラインセンサカメラの組合せに、さらに、レーザ式変位センサを併用し、両方のデータを用いることでより詳細な検査を行うことができる。また、回転ローラにサンプル採取用の紙を巻き付け、蛍光体ペーストが塗布された後、この紙をスキージを通さずに巻きほどき、これをサンプルとして他の検査にまわす、又は、保存するようにしてもよい。また、回転ローラの表面に、実際のパネル背面板の構成を再現する溝を設け、スキージは溝の中の蛍光体ペーストを取り除く櫛状の構造としてもよい。また、ローラの回転方向上であってスキージ後方に検査を終了した蛍光体ペーストを確実に除去するために、ローラ洗浄装置を設けてもよい。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように請求項１の発明によれば、回転するローラに塗布ノズルの吐出口からの蛍光体ペーストを塗布することにより、製品である背面板を用いないで吐出状態を再現できる。また、連続的に吐出し塗布される蛍光体ペーストに紫外線を照射し、蛍光体ペーストが発光する光量をラインセンサカメラを用いて計測することにより、塗布ノズルの各吐出口からの吐出量、塗布形状、及びそれらの分布を知ることができ、実際の背面板を用いないで、吐出状態を事前に検査し、塗布ノズルや蛍光体ペーストの調整をすることができる。
【００２４】
また、請求項２の発明によれば、上記請求項１の検査装置と同様に、製品である背面板を用いないで吐出状態を再現できる。また、連続的に吐出し塗布される蛍光体ペーストに対し、吐出口の配列方向に移動する移動手段を備えたレーザ式変位センサを用いて、蛍光体ペーストの盛り上がり部分の断面形状を走査しながら計測することにより、塗布ノズルの各吐出口からの吐出量、塗布形状、及びそれらの分布を知ることができ、実際の背面板を用いないで、上記請求項１の検査装置と同様の作用を得ることができる。
【００２５】
また、請求項３の発明によれば、上記請求項１の検査装置と同様の作用を得ることができ、請求項４の発明によれば、上記請求項２の検査装置と同様の作用を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態による吐出状態検査装置の断面図。
【図２】  同検査装置の側面図。
【図３】  同検査装置により計測された、蛍光体ペーストからの受光量分布を示す図。
【図４】  同検査装置を他の塗布ノズルに適用した例を示す断面図。
【図５】  同検査装置の側面図。
【図６】  同検査装置により計測された、蛍光体ペーストからの受光量分布を示す図。
【図７】  本発明の他の実施形態による吐出状態検査装置の断面図。
【図８】  本発明のさらに他の実施形態による吐出状態検査装置の断面図。
【図９】  同検査装置の側面図。
【図１０】  同検査装置により計測された、蛍光体ペーストの塗布厚の変位量分布を示す図。
【図１１】  本発明の一実施形態による検査方法を示すフローチャート。
【図１２】  本発明の他の一実施形態による検査方法を示すフローチャート。
【図１３】  本発明の吐出状態検査装置の適用対象となる塗布ノズルの斜視図。
【符号の説明】
１    塗布ノズル
２    吐出口
３    ローラ
４    紫外線ランプ（紫外線照射手段）
５    ラインセンサカメラ（カメラ）
６    蛍光体ペースト
９    レーザ式変位センサ（変位センサ）
【図１】
0003749693.tif 000002
【図２】
0003749693.tif 000003
【図３】
0003749693.tif 000004
【図４】
0003749693.tif 000005
【図５】
0003749693.tif 000006
【図６】
0003749693.tif 000007
【図７】
0003749693.tif 000008
【図８】
0003749693.tif 000009
【図９】
0003749693.tif 000010
【図１０】
0003749693.tif 000011
【図１１】
0003749693.tif 000012
【図１２】
0003749693.tif 000013
【図１３】
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