JP2004057928A

JP2004057928A - パターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法

Info

Publication number: JP2004057928A
Application number: JP2002219456A
Authority: JP
Inventors: Tomoyuki Nakatani; 中谷　知之; Masaomi Ebe; 江部　政臣
Original assignee: Pioneer Display Products Corp; Pioneer Electronic Corp
Current assignee: Pioneer Corp; Pioneer Display Products Corp
Priority date: 2002-07-29
Filing date: 2002-07-29
Publication date: 2004-02-26

Abstract

【課題】工程を単純化すると共に、加工精度を高めつつ材料の利用効率を向上することのできるパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法を提供する。
【解決手段】射出塗布装置６０は、パターン形成材料６１を塗布する基板４１を載置する載置台６２を有しており、載置台６２を跨ぐように配設された門型フレーム６３と、門型フレーム６３に装備された吐出ヘッド６４を有し、ノズル６６から基板上に吐出された直後のパターン形成材料６１に光又は熱を照射するため、吐出ヘッド６４の進行方向（Ｙ軸方向）に対してノズル６６の後側に照射部７２を設ける。
【選択図】　　　　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイパネル用の電極パターンを基板上に形成するパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
まず、ディスプレイパネルの一例として、一般的なプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の構造について以下説明する。図１はＰＤＰの内部構造を示す分解斜視図であり、図２は、ＰＤＰの行電極対２（Ｘ，Ｙ）の構造を模式的に示す平面図である。
【０００３】
図１において、表示面側となる前面基板１の内面側には、複数の行電極対２（Ｘ，Ｙ）、行電極対２（Ｘ，Ｙ）を被覆する誘電体層３、誘電体層３を被覆するＭｇＯからなる保護層４が順に形成されている。行電極対２は、幅の広いＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極２ａと、その導電性を補う幅の狭い金属膜からなる金属電極（バス電極）２ｂとから構成されている。
【０００４】
一方、放電空間８を介して対向配置される背面側の背面ガラス基板５には、行電極対Ｘ、Ｙと直交する方向に配列され、各交差部にて表示セルを形成する列電極６、６間に帯状に設けられて放電空間８を区画する隔壁９、列電極６及び隔壁９の側面を放電空間８に対して被覆するように設けられた３原色の蛍光体層７Ｒ、７Ｇ、７Ｂが形成されている。放電空間８内には、希ガスが注入封入されている。
【０００５】
各行電極対２（Ｘ，Ｙ）は、図２に示されるように、マトリクス表示の１ライン（行）Ｌに対応し、各ラインＬにおいて放電ギャップＧを挟んで隣接するように列方向に交互に配列されている。各ラインＬでは、各行電極対２（Ｘ，Ｙ）によって単位発光領域Ｅに表示セル（放電セル）が画定される。
【０００６】
次に、上記のＰＤＰにおけるディスプレイの表示動作を説明する。
まず、図２に示す列電極６と行電極対２（Ｘ，Ｙ）との間の選択的放電によるアドレス操作によって、点灯セル（壁電荷が形成されたセル）及び消灯セル（壁電荷が形成されなかったセル）が選択される。アドレス操作の後、全ラインＬに一斉に、行電極対Ｘ，Ｙに対して交互に放電維持パルスを印加することにより、点灯セルにおいて放電維持パルスが印加される毎に面放電が生じる。この面放電で生じた紫外線によって蛍光体層７Ｒ，７Ｇ，７Ｂを励起し、可視光を発光させている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上述した金属電極（バス電極）２ｂ、列電極６などの電極は、基板の全面に電極材料層を厚保膜塗布、又は蒸着等により形成したり、フォトリソ法等でパターニングして形成している。しかしながら、このような方法では、材料の利用効率が悪く、工程数が多くなって処理に時間を要するという問題がある。
【０００８】
そこで、インクジェット法、ディスペンサ法等によるパターン形成材料の射出塗布によるパターン形成法が検討されている。これに対応して、パターン形状保持のために、射出直後に１００℃程度の温度をかけてペーストの溶剤分を乾燥させることにより形状を保持させる方法等が考えられている。
【０００９】
上記方法においても、パターン形成材料の射出塗布がすべて終了した後に乾燥などの処理を行うので、図３に示すように、経時変化により塗布された材料層に広がりを生じて膜厚や幅が変化し、精度のよいパターンを形成することが困難になるおそれがある。
【００１０】
本発明は上述の事情を考慮してなされたもので、工程を単純化すると共に、加工精度を高めつつ材料の利用効率を向上することのできるパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
前述した目的を達成するために、請求項１に記載した発明は、パターン形成材料を射出塗布してディスプレイパネル用の所定パターンを基板上に形成するパターン形成材料の射出塗布装置であって、前記基板上にパターン形成材料を線状に射出塗布する吐出孔を備えた吐出ヘッドと、前記吐出孔から前記基板上に吐出されたパターン形成材料に光又は熱を照射する照射部と、前記吐出ヘッドを前記基板に対して相対的に移動させる相対移動駆動部と、を備えたことを特徴とする。
【００１２】
また、請求項９に記載した発明は、パターン形成材料を射出塗布してディスプレイパネル用の所定パターンを基板上に形成するパターン形成材料の射出塗布方法であって、前記吐出ヘッドとともに、吐出された直後の前記パターン形成材料に光又は熱を照射する照射部を前記基板に対して相対的に移動させて、前記所定パターンを形成する工程を含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、実施の形態に係るパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法により製造されるディスプレイパネルの一例としてのＰＤＰの構造の概略について説明する。図４は、ＰＤＰの断面図である。
【００１４】
ＰＤＰ４０は、表示面側に前面基板４１ａを有している。この前面基板４１ａには、行電極である透明電極４２及びバス電極４３が各々所定間隔で設けられている。
【００１５】
また、バス電極４３，４３間にブラックストライプ層４４が設けられている。これら透明電極４２、バス電極４３、ブラックストライプ層４４を被覆して誘電体層４５が形成されている。なお、誘電体層４５に誘電体の嵩上げ部４６を形成する場合もある。
【００１６】
一方、背面側にも背面基板４１ｂが設けられており、この背面基板４１ｂの内面側には、所定の間隔で配置される複数の列電極４７が互いに平行に設けられている。また、列電極４７を保護する列電極保護層（誘電体層）４８が形成され、蛍光体層４９が設けられている。
【００１７】
前面基板４１ａと背面基板４１ｂとは、行電極と列電極４７とが互いに直交するように離れて設けられている。両基板４１ａ、４１ｂの間には放電空間５０が形成されている。
【００１８】
次に、図５〜図７を参照して、パターン形成材料の射出塗布装置６０について説明する。図５は、パターン形成材料の射出塗布装置６０の構成の概略を示す図である。図６は、吐出ヘッドの相対移動を示す図である。図７は、射出塗布装置による吐出、形状保持のための照射動作を示す図である。
【００１９】
図５及び図６に示すように、射出塗布装置６０は、パターン形成材料６１を塗布する基板４１（例えば前面基板４１ａ）を載置する載置台６２を有しており、載置台６２を跨ぐように配設された門型フレーム６３（相対移動駆動部）と、門型フレーム６３に装備された吐出ヘッド６４を有する。
【００２０】
吐出ヘッド６４は、図示しないＸ軸移動機構により、門型フレーム６３に対してＸ軸方向（図６参照）に移動できる。また、門型フレーム６３は、例えば載置台６２の側面に設けられているガイドレールに沿って移動する車輪等のＹ軸移動機構（図５参照）により、基板４１に対してＹ軸方向に移動できる。
【００２１】
したがって、吐出ヘッド６４を門型フレーム６３の所定位置に位置決めした後、門型フレーム６３を基板４１に対して移動させることが可能となっている。
【００２２】
また、吐出ヘッド６４には、載置台６２に載置された基板４１上にパターン形成材料６１を線状に射出塗布するノズル６６（吐出孔）が設けられている。ノズル６６は配管６７ａによりポンプ６８に接続されている。
【００２３】
また、ノズル６６は配管６７ｂにより制御弁６９を介してパターン形成材料タンク７０に接続されている。ポンプ６８及び制御弁６９は、制御装置７１に設けられているパターン形成材料吐出量制御部７１ａにより制御されて、各ノズル６６からのパターン形成材料６１の吐出量が調整されている。
【００２４】
また、吐出ヘッド６４には、ノズル６６から基板４１上に吐出されたパターン形成材料６１に光（紫外線等）又は熱（赤外線等）を照射するための照射部７２が設けられている。
【００２５】
図５及び図７に示すように、照射部７２は、ノズル６６から基板上に吐出された直後のパターン形成材料６１に光又は熱を照射するため、吐出ヘッド６４の進行方向（Ｙ軸方向）に対してノズル６６の後側に設けられている。照射部７２による光や熱の照射は、制御装置７１に設けられている照射制御部７１ｂが光源７２ａ（紫外線や赤外線などの光源）を制御することにより制御されている。
【００２６】
なお、ノズル６６は、吐出ヘッド６４の進行方向と交差する方向（Ｘ軸方向）に所定ピッチで直線状に複数列配列するように構成してもよい。これにより、門型フレーム６３における吐出ヘッド６４のＸ軸方向位置を決めた状態で門型フレーム６３をＹ軸方向へ移動させることにより、一度に複数列にパターン形成材料６１を塗布することができる。
【００２７】
次に、図５〜図７を参照して、パターン形成材料の射出塗布方法について説明する。まず、載置台６２の上に基板４１を載置し、吐出ヘッド６４を門型フレーム６３のＸ軸方向の所定位置に位置決めする。
【００２８】
そして、制御装置７１のパターン形成材料吐出量制御部７１ａの制御により、ノズル６６から吐出されるパターン形成材料６１の量を制御しながら、門型フレーム６３をＹ軸方向へ移動させる。
【００２９】
同時に、制御装置７１の照射制御部７１ｂが照射部７２を制御して、基板４１上に塗布された直後のパターン形成材料６１に光又は熱を照射してパターン形状を保持する。これにより、基板４１上に所定パターンが形成される。
【００３０】
次に、門型フレーム６３を原点位置に戻し、吐出ヘッド６４をＸ軸方向の次のパターン位置に位置決めし、前述と同様に門型フレーム６３をＹ軸方向に進めて次のパターンを形成する。
【００３１】
上記のパターン形成材料６１は、銀ペースト等に形成保持成分を含有させたものを用い、バス電極４３を形成することができる。そして、この形成保持成分としては、紫外線硬化樹脂、熱硬化樹脂等を使用することが可能である。
【００３２】
例えば、紫外線硬化樹脂を含有する銀ペースト等を使用する場合には、照射部７２は紫外線を照射するものとする。あるいは、熱硬化樹脂を含有する銀ペースト等を使用する場合には、照射部７２は熱線（赤外線等）を照射するものとする。
【００３３】
なお、上記のように熱硬化樹脂を含有させた場合は、基板４１を加熱させながら、パターン形成材料６１を吐出してパターンを形成させてもよい。
この場合、塗布されたパターンからすぐに溶媒が揮発し、フロー性が低下（粘度が増加）して形状保持することができる。
【００３４】
または、形状保持成分を含有しない銀ペースト等を吐出して、レーザー光又は（スポットヒーター等による）熱線を照射して、パターン形成材料６１を塗布と同時に焼結させてパターン形状を保持させるようにしてもよい。
【００３５】
以上、説明したように、吐出ヘッド６４のノズル６６から基板４１上に吐出されたパターン形成材料６１に、照射部７２によって直ちに光又は熱を照射するので、図８に示すように、パターン形成材料６１の射出直後の形状を保持することができ、狙ったパターンを最小の寸法誤差で形成することができる。
【００３６】
特に、照射部７２を吐出ヘッド６４に一体的に設けることにより、容易に、射出直後のパターン形成材料６１に光又は熱を照射して、形状を保持することができる。
【００３７】
さらに、吐出ヘッド６４に、吐出ヘッド６４の進行方向と交差する方向に所定ピッチで直線状に複数個のノズル６６を設けることにより、門型フレーム６３の一往復で複数列のパターンを正確な寸法で形成することができる。
【００３８】
なお、本発明のパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法では、前述した実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
【００３９】
例えば、前述したパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法では、パターン形成材料として電極形成材料を用いたバス電極４３について説明したが、列電極４７の形成にも適用できる。
【００４０】
また、パターン形成材料として誘電体ペーストを使用して、バス電極４３上及び／又はバス電極４３，４３間の誘電体層４５上に誘電体層４５の嵩上げ部４６を形成する場合や、黒色顔料含有ペーストを使用して、バス電極４３，４３間にブラックストライプ層４４を形成する場合などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一般的なＰＤＰの内部構造を示す分解斜視図である。
【図２】図１のＰＤＰにおける行電極対の構造を模式的に示す平面図である。
【図３】従来のパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法における問題点を示す説明図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法により製造されるディスプレイパネルの一例としてのＰＤＰの構造の概略を示す断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る射出塗布装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態に係るパターン形成材料の射出塗布装置を示す斜視図である。
【図７】吐出孔によって基板上に塗布されたパターン形成材料及び塗布されたパターン形成材料を照射部により安定させている状態を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態に係るパターン形成材料の射出塗布装置及びパターン形成材料の射出塗布方法の効果を示す説明図である。
【符号の説明】
４０　　ＰＤＰ（ディスプレイパネル）
４１　　基板
６０　　パターン形成材料の射出塗布装置
６１　　パターン形成材料
６３　　門型フレーム（相対移動駆動部）
６４　　吐出ヘッド
６６　　ノズル（吐出孔）
７１ａ　パターン形成材料吐出量制御部
７２　　照射部

Claims

パターン形成材料を射出塗布してディスプレイパネル用の所定パターンを基板上に形成するパターン形成材料の射出塗布装置であって、
前記基板上にパターン形成材料を線状に射出塗布する吐出孔を備えた吐出ヘッドと、
前記吐出孔から前記基板上に吐出されたパターン形成材料に光又は熱を照射する照射部と、
前記吐出ヘッドを前記基板に対して相対的に移動させる相対移動駆動部と、
を備えたことを特徴とするパターン形成材料の射出塗布装置。
前記パターン形成材料が、電極形成材料であることを特徴とする請求項１に記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
前記パターン形成材料が、誘電体層形成材料であることを特徴とする請求項１に記載したパターン形成材料の射出塗布装置
前記パターン形成材料が紫外線硬化樹脂を含有し、前記照射部が紫外線を照射可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
前記パターン形成材料が熱硬化樹脂を含有し、前記照射部が熱線を照射可能であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
前記照射部が前記吐出ヘッドと一体的に構成され、前記吐出孔から基板上に吐出された直後の前記パターン形成材料に光又は熱を照射することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
前記吐出孔が前記吐出ヘッドの進行方向と交差する方向に所定ピッチで直線上に複数列配列され、複数の前記吐出孔から吐出されたパターン形成材料の吐出量を制御するパターン形成材料吐出量制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
前記パターン形成材料吐出量制御部が、複数の前記吐出孔における吐出量をそれぞれ調整可能であることを特徴とする請求項７に記載したパターン形成材料の射出塗布装置。
パターン形成材料を吐出ヘッドから射出塗布してディスプレイパネル用の所定のパターンを基板上に形成する射出塗布方法であって、
前記吐出ヘッドとともに、吐出された直後の前記パターン形成材料に光又は熱を照射する照射部を前記基板に対して相対的に移動させて、前記所定パターンを形成する工程を含むことを特徴とするパターン形成材料の射出塗布方法。
前記吐出ヘッドを次のパターン位置に位置決めし、前記吐出ヘッドとともに、吐出された直後の前記パターン形成材料に光又は熱を照射する照射部を前記基板に対して相対的に移動させて、前記次のパターンを形成する工程を含むことを特徴とする請求項９に記載のパターン形成材料の射出塗布方法。