説明

現像装置および現像方法およびその現像方法を用いたプラズマディスプレイパネル

【課題】プラズマディスプレイパネルを製造するために用いる縦形現像装置において、基板に塗布される現像液のムラを低減した現像装置および現像方法を提供することを目的としている。
【解決手段】現像液を噴霧する現像室17と、基板22を洗浄する洗浄室19と、現像室に現像液を供給する現像液供給系統と、予め感光性材料が配され所定のパターンに露光照射処理を施された基板22を現像室17から次の洗浄室19に搬送する搬送ベルト21とを備えた現像装置において、現像室17から洗浄室19にて基板表裏全体が水洗いされ、基板22に付着した現像液や現像時に剥離した樹脂成分等を基板表面から洗い流しており、搬送方向に配列するn個のエアカット18a・・・18nのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、基板22の現像液を除去する構成である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示された技術は、感光性材料を現像する現像装置および現像方法およびその現像方法を用いたプラズマディスプレイパネルに関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)は、高精細化および大画面化の実現が可能であることから、100インチ以上の薄型テレビとして製品化されている。
【0003】
PDPは、前面板と背面板を対向配置して形成されている。前面板は、フロート法等により製造された硼硅酸ナトリウム系ガラスからなるガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。
【0004】
一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色、青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【0005】
前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させて気密封着している。隔壁によって仕切られた放電空間に、Ne−Xeの放電ガスが400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせる。その結果、カラー画像表示が実現される。
【0006】
表示電極のバス電極材料として、アルミニウム(Al)やクロム(Cr)/銅(Cu)/クロム(Cr)を用いる場合は、半導体プロセスを用いて成膜する。よって、このバス電極は高精度で形成されるが、成膜時は真空装置が必要となるので装置コストが高い。
【0007】
そこで、特別な真空装置を用いずに、印刷法やロールコート法等を用いて、銀(Ag)粉末を用いた電極ペーストを塗布し、バス電極を形成する場合も多い。銀(Ag)粉末を用いた電極ペーストには、固形成分として導電剤の銀(Ag)粉末や接着のためのガラスフリットや媒体成分としてセルロース樹脂やテルペン系溶剤が含まれている。
【0008】
また、画面のコントラスト向上のために、表示面側に黒色の電極ペーストで黒層を形成し、その上に導電性の電極ペーストで白層を形成している。
【0009】
従来からPDP等の表示デバイスにおける電極や蛍光体層や隔壁等の諸要素パターンを形成する際は、フォトリソグラフィ法やリフトオフ法が広く用いられている。
【0010】
この方法を電極形成に用いた場合は次のようになる。
【0011】
まず、ガラス基板上にAg感光性ペースト(Ag、ポリマー、モノマー、および重合開始剤等が混合されたもの)を印刷等により塗布してAg感光性ペースト層を形成する。
【0012】
次に、このように形成したAg感光性ペースト層から溶剤を消失させるために乾燥処理を施す。
【0013】
次に、フォトマスクを介して紫外線を照射して、Ag感光性ペースト層に露光部と未露光部とを形成する。この露光部が後にバス電極のパターンとなるものである。
【0014】
次に、所定濃度の現像液(例えば濃度0.5wt%の炭酸ナトリウム水溶液等)を噴霧して現像処理を行い、ガラス基板上に露光部を定着させる。なお、このように露光した箇所が顕像化されるのをネガ型というが、未露光部分を顕像化させるポジ型であっても構わない。通常、電極形成をする場合は、ネガ型が主流である。
【0015】
次に、焼成処理を行なうことによって電極を完成させる。
【0016】
上記の現像工程においては、例えば、図3に示すような現像装置が広く用いられる。この現像装置は、一般に縦形現像装置と呼ばれる。現像液の噴霧を行なう現像室17と、基板22を洗浄する洗浄室19と、現像室17に現像液を供給する現像液供給系統と、予め感光性材料が配され所定のパターンに露光照射処理を経た基板22を現像室17から次の洗浄室19に現像後の基板22を搬送する搬送ベルト21とを備えている。
【0017】
搬送ベルト21によって、基板22が現像室17に搬送されてくると、搬送室内において垂直姿勢を維持させたまま搬送させながら現像液を噴霧する。
【0018】
次に、搬送ベルト21によって、現像室17から洗浄室19にて、基板22の表裏全体が水洗いされて、基板22に付着した現像液や現像時に剥離した樹脂成分等を基板22から洗い流す。
【0019】
このとき、搬送方向に配列するn個のエアカット18a・・・18nのノズル幅(W1〜Wn)をすべて同じ幅にしている。そして、エアカット18a・・・18nを用いて、基板22の現像液を除去する。
【0020】
このようにプラズマディスプレイパネルを製造する際に現像装置を用いる技術については、例えば、特許文献1に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0021】
【特許文献1】特開2008−293867号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0022】
縦形現像装置では、被現像物である感光性材料が配置された基板22は垂直に近い状態に立てられる。この姿勢で現像液を噴霧すると、現像液は、重力の影響を受けて、感光性材料層の表面に沿って上側から下側に流れる。現像室外へ搬送された基板22では、現像液が重力方向に落下し、基板22に現像液のムラが発生する。その現像液のムラによって電極の外観ムラが発生してしまう。
【0023】
近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上となるフルハイビジョンへの高精細化が進んでいる。高精細化が進むと、特に、この現像ムラによる影響が大きくなる。その結果、外観ムラの度合いも大きくなる。
【0024】
ここに開示された技術は上記問題を解決し、縦形現像装置であっても、現像液のムラを低減した現像装置および現像方法およびその現像方法を用いたプラズマディスプレイパネルを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【0025】
上記目的を達成するためにここに開示された技術は以下の構成を有する。
【0026】
ここに開示された現像方法は、被現像物に現像液を噴霧する工程と、前記被現像物の現像を行う工程を備えた現像方法であって、搬送方向に配列するn個のエアカットのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、現像液を除去することを特徴とする構成である。
【0027】
また、ここに開示されたプラズマディスプレイパネルは、電極および蛍光体層および隔壁が配置されたプラズマディスプレイパネルを備え、前記電極および前記蛍光体層および前記隔壁の少なくとも一つが、被現像物に現像液を噴霧する工程と、前記被現像物の現像を行う工程を備えた現像方法であって、搬送方向に配列するn個のエアカットのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、現像液を除去することを特徴とする現像方法を用いて形成された構成である。
【0028】
また、ここに開示された現像装置は、被現像物に現像液を噴霧する現像液噴霧手段と現像液除去手段を備えた現像装置であって、前記現像液除去手段は、搬送方向に配列するn個のエアカットのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、現像液を除去することを特徴とする構成である。
【発明の効果】
【0029】
ここに開示された技術によれば、はじめにノズル幅の広いエアカットで現像液が除去されるので、現像液によるノズルの詰まりを防止できる。結果として、現像液のムラが抑制されて外観ムラも解消される。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】一実施の形態におけるPDPの概略構成を示す断面斜視図
【図2】同PDPの前面板の断面図
【図3】一般的な現像装置の概略構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0031】
以下、一実施の形態におけるPDPについて図面を用いて説明する。
【0032】
図1に示すように、PDP1は、互いに対向配置した前面板2と背面板10を備えている。前面板2と背面板10の外周部はガラスフリット等からなる封着材によって気密封着されている。封着されたPDP1の内部の放電空間16には、NeおよびXe等の放電ガスが400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。
【0033】
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対のストライプ状の表示電極6と遮光層7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面には酸化マグネシウム(MgO)等からなる保護層9が形成されている。
【0034】
また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数のストライプ状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にはアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色や青色や緑色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。そして、放電空間16の表示電極6とアドレス電極12との交差部が単位発光領域である放電セルとして動作する。
【0035】
図2は、一実施の形態におけるPDPの前面板の断面図である。
【0036】
図2において、前面板2は図1の前面板2に対して上下が反転している。図2に示すように、フロート法等により製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6と遮光層7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5はそれぞれスズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)や酸化スズ(SnO2)やアルミ(Al)添加酸化亜鉛(ZnO)からなる透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に形成された金属バス電極4b、5bとにより構成されている。金属バス電極4b、5bは透明電極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀(Ag)材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。さらに、金属バス電極4b、5bは黒色の黒色電極41b、51bと白色の白色電極42b、52bとで構成されている。
【0037】
誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと遮光層7を覆って設けた第1誘電体層81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電体層82の少なくとも2層構成とし、さらに第2誘電体層82上に保護層9を形成している。
【0038】
次に、PDPの製造方法について説明する。
【0039】
まず、前面ガラス基板3上に、走査電極4および維持電極5と遮光層7とを形成する。これらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bは、フォトリソグラフィ法等を用いてパターニングして形成される。透明電極4a、5aは薄膜プロセス等を用いて形成され、金属バス電極4b、5bは導電性黒色粒子あるいは銀(Ag)材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。
【0040】
また、遮光層7も同様に、黒色材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色材料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。
【0041】
具体的な金属バス電極4b、5bの形成手順は、以下に示す手順が一般的である。
【0042】
前面ガラス基板3上に黒色材料を含んだペーストを印刷し乾燥させた後、フォトリソグラフィ法でパターンニングして、遮光層7を形成する。さらに、顔料を含んだペーストと導電性粒子を含んだペーストをそれぞれ印刷して、乾燥させる。この印刷と乾燥を必要に応じて繰り返す。その後、フォトリソグラフィ法で、パターニングして黒色の黒色電極41b、51bと白色の白色電極42b、52bからなる金属バス電極4b、5bを形成する。ここで、画像表示時のコントラストを向上させるために、黒色電極41b、51bは、白色電極42b、52bより下層に形成する。
【0043】
なお、本実施の形態では、金属バス電極4b、5bの黒色電極41b、51bと遮光層7を同一材料とし、同一プロセスにて製造する手順を用いている。
【0044】
次に、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペーストをダイコート法等により塗布して誘電体ペースト層(誘電体ガラス層)を形成する。
【0045】
誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって、塗布された誘電体ペーストの表面がレベリングされて平坦な表面になる。
【0046】
その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆う誘電体層8が形成される。
【0047】
なお、一実施の形態では、少なくともこれらの誘電体ペーストの塗布工程を繰り返すことによって、第1誘電体層81と第2誘電体層82よりなる2層構成の誘電体層8を形成している。ここで用いる誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダーおよび溶剤を含む塗料である。
【0048】
次に、誘電体層8上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層9を真空蒸着法により形成する。
【0049】
以上の工程により、前面ガラス基板3上に所定の構成部材が形成された前面板2が完成する。
【0050】
一方、背面板10は次のようにして形成される。
【0051】
まず、背面ガラス基板11上に、銀(Ag)材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法等によりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。
【0052】
次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法等によりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラスとバインダーおよび溶剤を含んだ塗料である。
【0053】
次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングして隔壁材料層を形成する。その後、焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。
【0054】
次に、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に、蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して焼成することにより蛍光体層15を形成する。
【0055】
以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材が形成された背面板10が完成する。
【0056】
このようにして、所定の構成部材を備えた前面板2と背面板10とを走査電極4とアドレス電極12とが直交するように対向配置する。そして、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間16にNe、Xe等を含む放電ガスを封入することにより、PDP1が完成する。
【0057】
ここで、前面ガラス基板3や背面ガラス基板11上に、アドレス電極12等のPDP1の構成材料を形成するための現像装置および現像方法について説明する。
【0058】
現像装置は、図3に示す一般的な現像装置の一部を改良している。
【0059】
具体的には、以下の通りである。
【0060】
図3における現像装置は、現像液を噴霧する現像室17と、基板22を洗浄する洗浄室19と、現像室17に現像液を供給する現像液供給系統と、予め感光性材料が配され所定のパターンに露光照射処理を経た基板22を現像室17から次の洗浄室19に現像後の基板22を搬送する搬送ベルト21とを備えている。
【0061】
基板22の表面には予め露光照射され面状に配置された感光性材料層に向けて現像液を噴霧する。現像液としては、炭酸ナトリウム水溶液等のアルカリ水溶液を用いることができる。
【0062】
搬送ベルト21によって、基板22が現像室17内に搬送されてきたとき、搬送室内において垂直姿勢を維持させたまま搬送させながら現像液を噴霧する。
【0063】
次に、搬送ベルト21によって、現像室17から洗浄室19にて基板22の表裏全体が水洗いされて、基板22に付着した現像液や現像時に剥離した樹脂成分等を基板22から洗い流す。最後に、エアナイフ20で処理する。
【0064】
このとき、搬送方向に配列するn個のエアカット18a・・・18nのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにしている。そして、このエアカット18a・・・18nを用いて、基板22の現像液を除去する。
【0065】
このようにすれば、はじめにノズル幅の広いエアカット18aによって現像液が除去されるので、現像液のムラを抑制できる。その結果、外観ムラの発生も抑制できる。
【産業上の利用可能性】
【0066】
ここに開示された技術によれば、現像液のムラを抑制して外観ムラを抑制できるので、画像表示品位の高いPDPを製造するために有用である。
【符号の説明】
【0067】
1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
5 維持電極
6 表示電極
7 遮光層
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
17 現像室
18a、18b・・・18n エアカット
19 洗浄室
20 エアナイフ
21 搬送ベルト
22 基板
4a,5a 透明電極
4b,5b 金属バス電極
41b,51b 黒色電極
42b,52b 白色電極
81 第1誘電体層
82 第2誘電体層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
被現像物に現像液を噴霧する工程と、前記被現像物の現像を行う工程を備えた現像方法であって、
搬送方向に配列するn個のエアカットのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、現像液を除去することを特徴とする現像方法。
【請求項2】
電極および蛍光体層および隔壁が配置されたプラズマディスプレイパネルを備え、
前記電極および前記蛍光体層および前記隔壁の少なくとも一つが請求項1に記載の現像方法を用いて形成されたプラズマディスプレイパネル。
【請求項3】
被現像物に現像液を噴霧する現像液噴霧手段と現像液除去手段を備えた現像装置であって、前記現像液除去手段は、搬送方向に配列するn個のエアカットのノズル幅をW1>W2・・・>Wnにして、現像液を除去することを特徴とする現像装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−38793(P2012−38793A)
【公開日】平成24年2月23日(2012.2.23)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−175032(P2010−175032)
【出願日】平成22年8月4日(2010.8.4)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】