(57)【要約】【課題】現像処理に際し、残渣、異物を除去し、不良率の少ない現像工程を実現できる基板の現像方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ用部材の製造方法を提供する。【解決手段】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の処理を順次行う方法であって、（Ｃ）の処理後に（Ｂ）、（Ｃ）の処理を１回以上くり返すことを特徴とする基板の現像処理方法、およびそれを用いたプラズマディスプレイ用部材の製造方法。（Ａ）基板上にパターンを形成するパターン形成処理（Ｂ）パターンが形成された基板に水を噴出する水洗処理（Ｃ）パターンが形成された基板に気体を噴出する気体処理【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の処理を順次行う基板の現像処理方法であって、（Ｃ）の処理後に（Ｂ）、（Ｃ）の処理を１回以上くり返すことを特徴とする基板の現像方法。
（Ａ）膜が形成された基板を液体中に浸漬または基板に液体を噴出して基板上にパターンを形成するパターン形成処理
（Ｂ）パターンが形成された基板を水中に浸漬またはパターンが形成された基板に水を噴出する水洗処理
（Ｃ）パターンが形成された基板に気体を噴出する気体処理
【請求項２】
基板上に形成されたパターンが凹凸を有することを特徴とする、請求項１に記載の基板の現像方法。
【請求項３】
凹凸の深さが５０〜２００μｍであることを特徴とする、請求項２に記載の基板の現像方法。
【請求項４】
基板上に形成されたパターンがマトリックス構造であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の基板の現像方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の基板の現像方法を用い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。
【請求項６】
パターン形成処理が電極形成処理を含むことを特徴とする、請求項５に記載のプラズマディスプレイ用部材の製造方法。
【請求項７】
パターン形成処理がリブ形成処理を含むことを特徴とする、請求項５または６に記載のプラズマディスプレイ用部材の製造方法。
【請求項８】
パターン形成処理が蛍光体層形成処理を含むことを特徴とする、請求項５〜７のいずれかに記載のプラズマディスプレイ用部材の製造方法。
【請求項９】
パターン形成処理がブラックマトリックスまたはブラックストライプ形成処理を含むことを特徴とする、請求項５〜８のいずれかに記載のプラズマディスプレイ用部材の製造方法。
【請求項１０】
パターン形成処理がカラーフィルター処理を含むことを特徴とする、請求項５〜９のいずれかに記載の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、基板の現像方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ用部材の製造方法に関し、とくに、現像操作に用いられる現像液の水洗技術および、基板上の異物除去技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ略称することもある。）は、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり且つ大型化が容易であることから、ＯＡ機器および表示装置などの分野に浸透しつつある。また、高品位テレビジョンの分野などへの適用が急速に進展しつつある。
【０００３】
このような用途の拡大に伴って、ＰＤＰに関し、微細で多数の表示セルを有するカラーＰＤＰが注目されている。ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に形成された放電空間内で対向する電極間にプラズマ放電を生じさせ、封入されたガスから発生した紫外線を、放電空間内の蛍光体にあてることにより表示を行うものである。
【０００４】
カラーＰＤＰ形成には、背面板形成だけでも電極、隔壁、誘電体、蛍光体形成の多くの工程が必要であり、中でも、複雑なパターンを有する電極、隔壁、蛍光体の形成工程については数多くの製法が試みられている。
【０００５】
代表的な製法として、電極ではスクリーン印刷、薄膜エッチング法、リフトオフ法、感光性法があり、隔壁ではスクリーン印刷法、感光性法、リフトオフ法、サンドブラスト法があり、蛍光体ではスクリーン印刷法、感光性法が挙げられる。
【０００６】
上記製法の内、スクリーン印刷法を除くすべての方法は、工程内にフォトプロセスを有しており、フォトプロセスがＰＤＰに多く用いられていることがわかる。
【０００７】
フォトプロセスの原理は以下の通りである。光不溶化型または光可溶化型の感光性成分を有する塗布膜およびフィルムに、所望のパターンを有したフォトマスクを介して光を照射することにより、選択的に分子量の差を生じさせ、所望の液体（以後、現像液と言うこともある。）中での溶解度の差を生じさせる。これを液体中に浸漬、または液体を噴きつけることにより溶解成分を液体中に溶解させ、所望のパターンを形成する。
【０００８】
この操作で感光性成分は溶出するが、完全にすべて溶解するわけではなく、固まりで剥離したものや、無機成分と感光性成分との混合物である感光性ペーストなどの場合は無機成分が液体中には溶解しないため、液体中に混合物として残る。
【０００９】
これらのいわゆる現像残渣を次の工程に水洗浄処理を入れることにより現像残渣を洗い流し、エアナイフ等により空気で水を除去するのが一般的な現像工程であった（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
現像液は繰り返し使用され、濃度が使用限界を越えると、全量交換したり、一定量の液を液中に混じり込んだ現像残渣とともに抜き出し、その後一定量新液を入れて濃度を設定濃度まで戻し、使用されるという方法が採られることが多い。このため、製品上には現像残渣が残りやすくなり、異物欠陥率が高くなる傾向があるという問題があった（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
また、ＰＤＰでは、最大対角６０インチまでのディスプレイが形成されており、大型基板の現像が必要となる。さらに、例えば感光性法によるリブ形成の際には、厚さ１００〜２００μｍの塗布膜を形成するため、凹凸が生じ、残渣がパターン内に残りやすく、異物欠陥になりやすいという問題点があった。その上、近年ＰＤＰは輝度向上のため発光セルが井桁構造に変更されており、より異物が排出されにくくなるという問題があった。
【特許文献１】特開２００３−１２４１８２号公報
【特許文献２】特許第３１９７７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
そこで本発明の課題は、現像残渣異物を除去し、不良率の少ない現像工程を実現することが可能な基板の現像方法およびそれを用いたプラズマディスプレイ用部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明に係る基板の現像方法は、下記（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）の処理を順次行う基板の現像処理方法であって、（Ｃ）の処理後に（Ｂ）、（Ｃ）の処理を１回以上くり返すことを特徴とする方法からなる。
（Ａ）膜が形成された基板を液体中に浸漬または基板に液体を噴出して基板上にパターンを形成するパターン形成処理
（Ｂ）パターンが形成された基板を水中に浸漬またはパターンが形成された基板に水を噴出する水洗処理
（Ｃ）パターンが形成された基板に気体を噴出する気体処理
【００１４】
また、本発明に係るプラズマディスプレイ用部材の製造方法は、このような基板の現像方法を用いることを特徴とする方法からなる。この場合、上記パターン形成処理としては、電極形成処理やリブ形成処理、蛍光体層形成処理、ブラックマトリックスまたはブラックストライプ形成処理、さらにはカラーフィルター処理を挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、基板の現像に際し、現像残渣異物を効果的に除去でき、不良率の少ない現像工程を実現することが可能になり、製品不良率を改善して歩留まりを向上することができる。とくにプラズマディスプレイ用部材、中でも大型のものに対して、品質、生産性ともに向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明について、望ましい実施の形態とともに詳細に説明する。
本発明に係る基板の現像方法における工程の概略を図１に示す。図１において、１は、搬送ローラー２を介して搬送される基板３に対し現像液４を噴出させて不要部分を除去する現像処理部を示している。現像処理部１からの搬送された基板３は、水洗処理１部５において、現像反応を停止するため、および洗浄するために水を噴出また水中に浸積される。本実施態様では、シャワー管６から洗浄水７が噴出される。その後、空気処理１部８において、エアナイフ９から基板３に対し気体（本実施態様では、空気）が噴出され、噴出空気で水および現像物内部の異物が除去される。ここで言う異物とは、本来現像によって除去されるべき不要な組成物が、所望パターン等に再付着したものである。続いて、さらに水洗処理２部１０において、再度シャワー管１１から洗浄水１２が噴出されて洗浄され、最後に空気処理２部１３において、エアナイフ１４から基板３に対し気体（本実施態様では、空気）が噴出され、噴出空気で水が除去される。このように、図１に示した実施態様では、水洗処理、空気処理を行った後に、再度水洗処理、空気処理がくり返される。
【００１７】
上記における中間の空気処理１部８は、水を除去する目的よりも異物を除去するために有効に作用する。特に凹凸のあるパターンを有する現像物を現像する際には効果的に作用するため、好ましい。
【００１８】
上記くり返される水洗処理部、空気処理部は、図２に示すように、１箇所以上設けることも可能であり、異物率をより低下させるために好ましい。図２においては、図１の態様に比べ、さらに水洗処理３部１５において、再度シャワー管１６から洗浄水１７が噴出されて洗浄され、最後に空気処理３部１８において、エアナイフ１９から基板３に対し気体（本実施態様では、空気）が噴出され、噴出空気で水が除去される。各空気処理部の前に水を噴出させる各水洗処理部が設けられているので、水分と一緒に異物が効果的にはねとばされる。
【００１９】
なお、図３に、比較のために、従来の現像方法における工程例を示す。この例では、水洗処理部５が併設された例を示しているが、水洗処理と気体処理は実質的に１回だけ行われるものである。
【００２０】
本発明において、空気を噴出させる手段は、特に限定しないが、０．１〜２ｍｍ程度のスリットあるいは、多くの小孔から圧縮空気またはリングブロアなどの送風機を用いて、空気を送るいわゆるエアナイフを用いることが望ましい。エアナイフを用いることにより、パターンにむらなどを生じさせることなく、均一に異物を除去することができる。
【００２１】
空気の量は供給空気に圧縮空気を用いる場合は圧力で、リングブロアを用いる場合は流量で規定するのが好ましい。
【００２２】
圧縮空気を用いる場合は、エアナイフ入り口で０．１ＭＰａ以上の圧力を保つことが異物を除去する点で好ましい。パターンに５０μｍ以上の凹凸が有る場合は０．２ＭＰａ以上であれば、さらに好ましく、良好に水分と異物を除去することが可能となる。
【００２３】
リングブロアを用いる場合は、エア流量がエアナイフ１ｍ当たり、５ｍ3 ／分以上あることが望ましい。
【００２４】
基板とエアナイフ間の距離は１０ｍｍ以下とすることが、空気の流速を速いまま基板に吹き付けることができるので、望ましい。さらに好ましくは、５ｍｍ以下であることが、さらに強く空気を基板に吹き付け、異物をより良好に除去できることから有利である。より好ましくは、基板に近づけすぎると、基板とエアナイフが接触し、パターンを傷つけることもあるため、２〜５ｍｍの間が望ましい。
【００２５】
空気処理部の室圧としては減圧であることが好ましい。加圧であると、室内の空気の流れが制御できず、除去した異物が再度パターン上に付着するなど異物率低下の原因になる可能性がある。
【００２６】
さらに好ましくは、空気処理部内に、現像物直上にあたる部分に排気管を設けるのも効果的である。このことにより、空気で舞い上がった異物を効果的に排気管で除去することができ、異物の再付着を防止することができる。
【００２７】
また、空気処理部内の下面または側面に散水のためのシャワー管を設置するのも、異物舞い上がり防止には効果的である。さらにその水を排水することにより、除去された異物を定常的に装置外に廃棄することが可能となる。
【００２８】
本発明は現像工程を含むあらゆる工程で用いることができる。具体的には現像工程を有するＰＤＰ用部材の製造方法に用いることが、異物欠陥率向上、リペア率低減の点で有利なため好ましい。特に、前面版での電極形成、ブラックストライプ形成、誘電体リブ形成、背面板での電極、隔壁、蛍光体層形成に用いることがより好ましい。これらの部材の具体的な製法は感光性法、サンドブラスト法、リフトオフ法、薄膜エッチング法が挙げられるが、どの製法でも大型、厚膜のペースト材料およびフィルム材料を用いるため、短時間で大量の残渣が発生する。このため異物の再付着の確率が高く、本発明に係る方法が特に好ましく効果的である。
【００２９】
パターン形成処理（パターン形成工程）のうち、電極形成処理（電極形成工程）に用いることが好ましい。電極形成に用いられる銀などが再付着することにより、ショート率の増加を防ぐことができる。
【００３０】
また、リブ形成工程に用いることも好ましい。例えば、感光性法では感光性ペーストを２００μｍ近くの厚膜に塗布する。対角６０インチ、井桁隔壁を形成する基板では、リブ形成の際、１枚あたり約４００ｇのペーストが塗布される。これが、ネガ型の場合約６割が現像により溶出され約２４０ｇのペーストが現像液に混入されることになる。この大量の残渣が再付着または、セル内から排出されにくく異物欠陥となりやすいが、本発明を用いることにより、異物欠陥率を低減することができる。
【００３１】
また、蛍光体層形成に用いることも好ましい。感光性法で蛍光体を形成する場合、１色分の蛍光体ペーストを全面にベタ印刷、乾燥後、露光し、現像により１色を形成する。つまり１色分を形成するのに当初塗布した全面積の２／３量を現像により除去しなければならないが、蛍光体を含む残渣が残り、所望の色以外のところに異なる色が生じる、いわゆる混色となる欠陥が生じる。
【００３２】
また、前面板形成工程での電極以外の形成に用いることも好ましい、具体的にはコントラスト向上のために形成されるブラックマトリックスまたはブラックストライプ、色純度向上のために形成されるカラーフィルター形成などが挙げられる。ブラックマトリックス、またはブラックマトリックス形成では、異物を除去することで不良率を低減することができるし、とくにカラーフィルター形成では残渣による混色など不良率ができる点で歩留まり、コスト低減の点で好ましい。
【実施例】
【００３３】
以下に、本発明を実施例に基づいて具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。なお、実施例中の濃度は特段の断りのない場合は重量％である。
【００３４】
実施例１
現像装置として、図１に示したように、現像処理部１、水洗処理１部５、空気処理１部８、水洗処理２部１０、空気処理２部１３の５つから構成されている。現像処理部１ではシャワー管１本に付き、ノズルがピッチ１５０ｍｍ毎に下向きに設置されている。その下を現像物（基板）が一定の速度で移動し、ノズルから現像液が噴射され、不要部分を化学反応により除去する。
【００３５】
次に水洗処理１部５ではシャワー管１本につき、ノズルがピッチ１００ｍｍ毎に下向きに設置されている。その下を上記現像処理部１で不要部分を除去された現像物が一定の速度で移動される。ノズルから現像物の上に水を噴射させ、現像液中にて汚れた現像物を水洗浄により、現像物を洗い流す。
【００３６】
さらに空気処理１部８で一旦水分と異物を除去し、再度水洗処理２部１０で水を吹きかけ、最後に空気処理２部１３で水を除去する構成となっている。２つの空気処理部にはスリット上に空気を吹き出させる、いわゆるエアナイフが設置されている。水洗浄により洗浄された現像物がその下を通り、エアナイフからのエアの力により水が吹き飛ばされ、水を切る役目をする。
【００３７】
この装置を用いて、感光性ペースト法により、４２インチ基板に焼成前高さ１７０μｍの井桁隔壁パターンを形成した。現像により１枚あたり、１５０ｇのペーストが現像液内に残渣として混入することになるが、これをタクト２分で１００枚現像した。
【００３８】
現像装置の条件としては、現像部でシャワー圧０．０５ＭＰａで２００秒間現像し、水洗処理１部で水圧０．１ＭＰａで１００秒間洗浄する。次いで空気処理１部で風量１０ｍ3 ／分でエアナイフで水を切り、再度水洗処理２部で水圧０．１ＭＰａで１０秒間洗浄、空気処理２部で風量１５ｍ3 ／分でエアナイフで水を切った。
【００３９】
基板１００枚について、異物検査の評価として、Ｖテクノロジー社製ＳＡＴＵＲＮ９０００を用いて、検出条件２０μｍ角以上を検出するよう設定し、評価したところ、異物発生率が５％となった。ここで、異物発生率（％）とは、次式で求めたものである。
異物発生率（％）＝（異物が検出された基板数／全検査数）×１００
【００４０】
実施例２
図２に示したように、空気処理２部の後に同条件での水洗処理３部、空気処理３部を設けた以外は実施例１と同様に検討を行ったところ、異物発生率が０．５％となった。
【００４１】
実施例３
空気処理１部に基板直上２００ｍｍのところに排気管を設置し、室内の圧力を−８ｋＰａにした以外は実施例１と同様に検討を行ったところ、異物発生率が３％となった。
【００４２】
実施例４
エアナイフ部に基板直上１００ｍｍのところに排気管を設置し、エアナイフ部内の圧力を−３ｋＰａ、シャワー管をエアナイフ下部および側面に設置にした以外は実施例１と同様に検討を行ったところ、異物発生率が４％となった。
【００４３】
実施例５
感光性ペースト法により蛍光体を形成した以外は実施例１と同様に検討したところ、異物発生率が２％となった。
【００４４】
実施例６
感光性ペースト法により電極を形成した以外は実施例１と同様に検討したところ、異物発生率が１％となった。
【００４５】
実施例７
感光性ペースト法によりブラックストライプを形成した以外は実施例１と同様に検討したところ、異物発生率が０．５％となった。
【００４６】
実施例８
フォトリソ法によりカラーフィルターを形成した以外は実施例１と同様に検討したところ、異物発生率が０．３％となった。
【００４７】
比較例１
図３のように水洗２部、空気処理２部を除いた以外は実施例１と同様の操作を行ったところ、異物発生率は５０％と悪化した。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の一実施態様に係る現像方法を実施するための現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の別の一実施態様に係る現像方法を実施するための現像装置の一例を示す概略構成図である。
【図３】従来の現像装置の一例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４９】
１  現像処理部
２  搬送ローラー
３  基板
４  現像液
５  水洗処理１部
６、１１、１６  シャワー管
７、１２、１７  洗浄水
８  空気処理１部
９、１４、１９  エアナイフ
１０  水洗処理２部
１３  空気処理２部
１５  水洗処理３部
１８  空気処理３部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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