(57)【要約】　　　（修正有）【課題】工程を単純化するとともに、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ディスプレイパネル用パターン形成装置およびディスプレイパネルの製造方法を提供する。【解決手段】塗布機構４７が基板４１上にパターン形成材料４８を塗布してパターン形成材料層４９を形成し、レーザ光学系４５が基板４１上に形成されたパターン形成材料層４９にレーザ光ＬＢを照射してパターン形成材料４８を焼結させてパターンを形成する。このとき、相対移動機構４３ａによりレーザ光学系４５をＸ軸方向およびＹ軸方向へ相対的に移動・位置決めすることによりレーザ光ＬＢの照射位置を決定するので、所望のパターンを容易に形成することができる。なお、レーザ光ＬＢにより焼結されなかったパターン形成材料４８は、基板４１上から除去されて回収され、再度使用するので、材料の利用効率を向上させることができる。【選択図】図４
2004095356.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定パターンを基板上に形成するディスプレイパネル用パターン形成装置であって、
前記基板上にパターン形成材料を塗布してパターン形成材料層を形成する塗布機構と、前記基板上に形成されたパターン形成材料層にレーザ光を照射するレーザ光学系と、前記レーザ光を前記パターン形成材料層に対して相対的に移動させる相対移動機構とを備えることを特徴とするディスプレイパネル用パターン形成装置。
【請求項２】
前記レーザ光により焼結されなかった部分のパターン形成材料層を除去し、回収する回収機構を更に備えることを特徴とする請求項１に記載したディスプレイパネル用パターン形成装置。
【請求項３】
前記レーザ光学系は、複数のレーザ光を照射するものであることを特徴とする請求項１に記載したディスプレイパネル用パターン形成装置。
【請求項４】
前記パターン形成材料は、微粒化金属粉を含む電極形成材料であることを特徴とする請求項１に記載したディスプレイパネル用パターン形成装置。
【請求項５】
前記パターン形成材料は、低融点ガラス粉を含む隔壁形成材料であることを特徴とするディスプレイパネル用パターン形成装置。
【請求項６】
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工程を含むディスプレイパネルの製造方法であって、
前記パターン形成工程が、前記基板上にパターン形成材料を一様に塗布してパターン形成材料層を形成する塗布工程と、前記基板上に形成されたパターン形成材料層にレーザ光を照射するとともに、前記レーザ光を前記パターン形成材料層に対して相対的に移動させて所定パターンのパターン形成材料層を焼結させる工程とを含むことを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
前記パターン形成工程は、前記レーザ光により焼結されなかった部分のパターン形成材料層を除去し、回収する工程を更に含むことを特徴とする請求項６に記載したディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
前記焼結工程において、複数のレーザ光を照射して複数のパターンを同時に焼結せしめることを特徴とする請求項６に記載したディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
前記パターン形成材料が、微粒化金属粉を含む電極形成材料であることを特徴とする請求項６に記載したディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記パターン形成材料が、低融点ガラス粉を含む隔壁形成材料であることを特徴とする請求項６に記載したディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディスプレイパネル用パターン形成装置およびディスプレイパネルの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
以下の記載は、ディスプレイパネル用パターン形成装置およびディスプレイパネルの製造方法に関し、例えばプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）等に適用できる構造に関する。
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）、この行電極対２（Ｘ、Ｙ）を被覆する誘電体層３、この誘電体層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（Ｘ、Ｙ）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２（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、帯状に設けられるとともに放電空間８を区画する隔壁９、列電極６および隔壁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）および消灯セル（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、また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、インクジェット法や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虞れがある。
【００１０】
本発明は、上述の事情を考慮してなされたもので、一例として工程を単純化するとともに、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ディスプレイパネル用パターン形成装置およびディスプレイパネルの製造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、所定パターンを基板上に形成するディスプレイパネル用パターン形成装置であって、前記基板上にパターン形成材料を塗布してパターン形成材料層を形成する塗布機構と、前記基板上に形成されたパターン形成材料層にレーザ光を照射するレーザ光学系と、前記レーザ光を前記パターン形成材料層に対して相対的に移動させる相対移動機構とを備えることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項６に記載した発明は、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工程を含むディスプレイパネルの製造方法であって、
前記パターン形成工程が、前記基板上にパターン形成材料を一様に塗布してパターン形成材料層を形成する塗布工程と、前記基板上に形成されたパターン形成材料層にレーザ光を照射するとともに、前記レーザ光を前記パターン形成材料層に対して相対的に移動させて所定パターンのパターン形成材料層を焼結させる工程と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、実施の形態にかかるディスプレイパネル用パターン形成装置について説明する。図４には、ディスプレイパネル用パターン形成装置４０の全体が示されている。このディスプレイパネル用パターン形成装置４０では、例えばＰＤＰの前面基板等の基板４１を載置するベース４２が設けられている。
【００１４】
また、ベース４２の上方をＸ軸方向に横断する門型状の相対的移動機構としての第１移動アーム４３ａおよび第２移動アーム４３ｂが、ベース４２に対してＹ軸方向に移動・位置決め自在に設けられている。第１移動アーム４３ａおよび第２移動アーム４３ｂは、例えばベース４２の側面にＹ軸方向に設けられているガイドレールに沿って移動自在とし、モータと歯車の組み合わせでＹ軸方向に自走可能とすることができる。
従って、照射ヘッド４５は、第１移動アーム４３ａのＹ軸方向移動と、照射ヘッド４５のＸ軸方向移動により、所望の位置へ移動可能となっている。
【００１５】
第１移動アーム４３ａでは横梁４４ａが高く設けられており、この横梁４４ａにはレーザ光ＬＢを照射するレーザ光学系である照射ヘッド４５が、Ｘ軸方向に移動・位置決め自在に設けられている。
照射ヘッド４５は、相対移動機構を構成する例えばモータとボールネジ・ナットとの組み合わせでＸ軸方向に移動するようにすることができる。
【００１６】
なお、照射ヘッド４５は、ＣＯ２レーザのような高出力のレーザ光を発するレーザ光源４６に接続されており、レーザ光源４６から送られてきたレーザ光ＬＢを所望の複数本のレーザ光ＬＢに分割して照射することができるようになっている。
従って、複数本のレーザ光ＬＢを照射しながら、第１移動アーム４３ａをＹ軸方向へ移動するとともに照射ヘッド４５をＸ軸方向へ移動させることにより、一度に複数本の平行な電極を所望のパターンで形成することができる。
【００１７】
第２移動アーム４３ｂの横梁４４ｂには、ベース４２上に載置される基板４１のＸ軸方向全幅を覆うことのできる幅の塗布・回収ヘッド４７が設けられている。この塗布・回収ヘッド４７は、基板４１の上面全面にわたって例えば微粒化金属粉を含むパターン形成材料４８（図５（Ａ）参照）を塗布してパターン形成材料層４９を形成する塗布機構である。
同時に塗布・回収ヘッド４７は、レーザ光ＬＢにより焼結されなかった部分のパターン形成材料層４９を除去し、バキュームにより吸い取って回収する回収機構でもある。このため、横梁４４ｂは、低い位置に設けられている。
【００１８】
次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、ディスプレイパネルの製造方法について説明する。
まず、図５（Ａ）に示すように、塗布工程において、第２移動アーム４３ｂをＹ軸方向へ移動させる。これにより、ベース４２上に載置された基板４１上に全面にわたってパターン形成材料４８を一様に塗布して、パターン形成材料層４９を形成する。パターン形成材料４８としては、数μｍ以下の微粒化金属粉を含むものを使用し、パターン形成材料層４９は、数〜数十μｍの厚さに一様に形成される。
【００１９】
続いて、図５（Ｂ）に示すように、焼結工程において、照射ヘッド４５によりレーザ光ＬＢを照射しながら、第１移動アーム４３ａをＹ軸方向へ移動させるとともに照射ヘッド４５をＸ軸へ移動させる。これにより、照射ヘッド４５を基板４１に対して相対的に移動させて、レーザ光ＬＢを所定のパターンでパターン形成材料層４９に照射する。レーザ光ＬＢを照射されたパターン形成材料層４９は、焼結される。
なお、照射ヘッド４５から複数本のレーザ光ＬＢを同時に照射にして、一度に複数本のパターンを形成するようにすると、工程を単純化するとともに加工精度を高めて、作業効率を向上させることができる。
【００２０】
その後、図５（Ｃ）に示すように、パターン形成工程において、第２移動アーム４３ｂをＹ軸方向へ移動させて、塗布・回収ヘッド４７を基板４１の上方でＹ軸方向へ移動させる。レーザ光ＬＢが照射されなかったために焼結しなかったパターン形成材料層４９部分を基板４１から除去すると同時に、バキュームにより吸い取って回収する。回収されたパターン形成材料４８は、再度使用されるので、基本的には廃材は発生しない。このため、パターン形成材料４８を無駄にすることなく、有効利用して材料の利用効率を向上することができる。
【００２１】
以上説明したように、前述したディスプレイパネル用パターン形成装置４０によると、塗布・回収ヘッド４７が基板４１上面にパターン形成材料４８を塗布してパターン形成材料層４９を形成し、照射ヘッド４５が基板４１上に形成されたパターン形成材料層４９にレーザ光ＬＢを照射してパターン形成材料４８を焼結してパターンを形成する。
このとき、第１移動アーム４３ａをＹ軸方向へ移動させるとともに照射ヘッド４５をＸ軸方向へ移動・位置決めすることによりレーザ光ＬＢの照射位置を決定するので、所望のパターンを容易に且つ高精度で形成することができる。
【００２２】
また、前述したディスプレイパネルの製造方法によると、ディスプレイパネル用の所定パターンを基板４１上に形成する際に、まず基板４１上にパターン形成材料４８を一様に塗布してパターン形成材料層４９を形成する。
そして、基板４１上に形成されたパターン形成材料層４９にレーザ光ＬＢを照射するとともに、レーザ光ＬＢをパターン形成材料層４９に対して相対的に移動させる。これにより、パターン形成材料層４９を焼結させて所望のパターンを迅速に形成するので、精度のよいパターン形成を行うことができる。
【００２３】
なお、本発明のディスプレイパネル用パターン形成装置およびディスプレイパネルの製造方法は、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。
例えば、前述した各実施形態では、パターン形成材料として微粒化金属粉を含む電極形成材料を用いて基板４１上に例えば行電極２（図１参照）を所望のパターンに形成する場合について説明したが、この他、パターン形成材料として低融点ガラス粉を含む隔壁形成材料を用いて、基板４１上に隔壁９を形成することもできる。
【００２４】
また、前述した実施形態においては、基板４１上にパターン形成材料４８を塗布してパターン形成材料層４９を形成する塗布機構と、レーザ光ＬＢにより焼結されなかった部分のパターン形成材料層４９を除去して回収する回収機構とを、塗布・回収ヘッド４７として一体的に設けたが、各々別個に設けるようにしてもよい。
【００２５】
また、前述した実施形態においては、パターン形成材料層４９を基板４１の上面全面に一様に形成した後、照射ヘッド４５によりレーザ光ＬＢを照射してパターンを焼結、結成したが、塗布・回収ヘッド４７によりパターン形成材料４８を塗布しながら、レーザ光ＬＢを照射してパターンを形成するようにすることも可能である。この場合には、一層、作業効率が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来より一般的な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およ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】本発明に係るディスプレイパネル用パターン形成装置の実施形態を示す斜視図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｃ）は、本発明に係るディスプレイパネルの製造方法の各工程を示す側面図である。
【符号の説明】
４０　パターン形成装置
４１　基板
４３ａ　第１アーム（相対移動機構）
４５　照射ヘッド（レーザ光学系）
４７　塗布・回収ヘッド（塗布機構、回収機構）
４８　電極形成材料（パターン形成材料）
４９　パターン形成材料層
ＬＢ　レーザ光
【図１】
2004095356.tif 000003
【図２】
2004095356.tif 000004
【図３】
2004095356.tif 000005
【図４】
2004095356.tif 000006
【図５】
2004095356.tif 000007