JP2000243251A

JP2000243251A - 基板処理方法及び画像形成装置の製造方法

Info

Publication number: JP2000243251A
Application number: JP4256099A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furuse; 剛史古瀬
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-02-22
Filing date: 1999-02-22
Publication date: 2000-09-08

Abstract

(57)【要約】【課題】基板からの溶出物の再付着を起こすことなく
洗浄することができ、同時に基板の表面エネルギーを均
一化することを可能とする。【解決手段】表面に少なくとも印刷配線が形成されて
いる基板の表面処理を行なう際に、水に溶解し且つ水中
で分解しない界面活性剤（アニオン系、カチオン系、ノ
ニオン系等の界面活性剤）及び、水溶性であり且つ残留
性すなわち揮発性の少ない有機珪素化合物が含まれる水
系洗浄剤を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は基板の処理方法、よ
り詳しくは配線付き基板の処理方法及びこの方法により
処理された基板を用いた画像形成装置の製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスプレイ装置の大型化が進ん
でいるが、特に平面・自発光型のディスプレイ装置、例
えばプラズマディスプレイパネル、電界放出型表示パネ
ル、表面伝導放出型表示パネル等に注目が集まってい
る。このようなディスプレイ装置では安価に製造するた
めに、例えば特開平１０−３９７７８号公報に記載され
ているように、鉛を含有するガラスフリットを含んだペ
ーストを用いて印刷により形成された配線付き基板が表
面伝導放出型画像形成装置に用いられている。

【０００３】従来の基板洗浄方法は、例えば特開平５−
１１０２３２号公報に記載されているように、配線基板
を水中に浸漬し、水中で発生させた気泡により洗浄する
方法など、水を洗浄液として用いて基板に接触させ、超
音波洗浄・温水洗浄・煮沸洗浄・流水洗浄等を適宜組み
合わせる方法がよく用いられている。

【０００４】また、表面処理方法としては、例えば揮発
性のシランカップリング剤をチャンバ中に充満させて気
相処理する方法、即ちチャンバに基板を設置した後閉鎖
し、チャンバ内を真空排気してからシランカップリング
剤を導入して、加熱した基板表面と置換反応させ、反応
終了後に再び真空排気してから空気を導入し、チャンバ
内を常圧に戻し基板を取り出すという方法が特開平７−
１４２３１１号公報に記載されている。またフルオロア
ルキルシラン有機溶媒溶液の吹き付け・塗布等により基
板表面に疎水性皮膜を形成するという方法が特開平１０
−１２１３６号公報に記載されている。

【０００５】ディスプレイパネルの製造工数の低減を図
るには、洗浄と同時に表面処理を行なう方法が効果的で
あるが、このような方法としては特開平１０−３６８２
１号公報に記載されているように、自動車用フロントガ
ラス洗浄剤として開示されているのみであり、ガラスフ
リットを含んだペーストを用いて印刷により形成された
配線付き基板に利用できるような処理方法は知られてい
ない。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】前述のような処理方法
を用いて配線付き基板を処理すると、ガラスフリットお
よび導電性物質からなる基板上の配線から洗浄液に微量
の金属化合物等が溶出することがあった。このような場
合、洗浄液中の異物が基板に化学的に吸着したり基板表
面に再付着すると、表示パネルの画像表示が乱されたり
画像品質の悪化を招き、パネルの生産性を落とす可能性
があるという問題点があった。

【０００７】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、基板からの溶出物の再付着を起こすことなく洗浄
することができ、同時に基板の表面エネルギーを均一化
することを可能とする基板の処理方法を提供することを
目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明にかかる基板の処理方法は、表面に少なくと
もガラスフリット及び導電性物質からなる部材が形成さ
れている基板の処理方法であって、少なくとも界面活性
剤及び有機珪素化合物が含まれる水系洗浄剤を用いて、
前記基板の表面処理を行なうものである。

【０００９】また、本発明にかかる基板の処理方法は、
表面に少なくとも印刷配線が形成されている基板の処理
方法であって、少なくとも界面活性剤及び有機珪素化合
物が含まれる水系洗浄剤を用いて、前記基板の表面処理
を行なうものである。

【００１０】前記構成において、基板としては配線基板
に用いられるものであれば特に限定されるものではな
く、さらに基板上に配線部材が形成されている場合に、
本発明による処理方法はより有効である。

【００１１】前記構成において、界面活性剤はそれ自身
の持つ吸着、界面張力の低下、濡れ、乳化、分散、再汚
染防止の各作用により前記配線基板は洗浄され、基板上
の汚れ成分が取り除かれる。

【００１２】本発明に用いられる界面活性剤としては、
水に溶解し且つ水中で分解しない界面活性剤であれば、
アニオン系、カチオン系、ノニオン系等の界面活性剤が
好適である。特に、ハロゲン元素やアルカリ金属を含ま
ないノニオン系界面活性剤は、基板上に残った場合でも
焼成工程により分解できるため、より好適である。

【００１３】本発明において、好適に使用できる界面活
性剤を具体的に例示すると、例えばポリオキシエチレン
ラウリルエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテ
ル、ポリオキシエチレンオレイルエーテル、ポリオキシ
エチレンステアリルエーテル、ポリオキシエチレンベヘ
ニルエーテル、ポリオキシエチレン高級アルコールエー
テル、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、
ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル等をあげる
ことができる。

【００１４】前記界面活性剤の濃度については、必要な
洗浄力を発揮しつつ、かつ不必要な量の界面活性剤で却
って基板を汚染してしまうことのない濃度として、例え
ば使用する界面活性剤の臨界ミセル濃度（ＣＭＣ）の数
倍程度が好適である。

【００１５】前記構成において、有機珪素化合物は化学
的あるいは物理的に基板表面に吸着することで撥水性を
付与し、基板表面からの金属化合物の溶出を抑制する作
用を持つ。また基板表面に均一に吸着されるので、基板
と配線材料の違いによって生じる表面エネルギーの差を
縮小させる作用を持つ。さらに表面エネルギーを低下さ
せるため、基板に対する防汚効果を持たせる作用を持
つ。

【００１６】本発明に用いられる有機珪素化合物として
は、水溶性であり、かつ残留性すなわち揮発性の少ない
ものならば特に限定されるものではないが、特に官能基
を導入して水溶性を付与した変性ポリシロキサンが好適
である。

【００１７】本発明において好適に使用できる有機珪素
化合物を具体的に例示すると、例えばアミノ変性ポリシ
ロキサン、カルボキシル変性ポリシロキサン、カルビノ
ール変性ポリシロキサン、エポキシ変性ポリシロキサ
ン、ポリエーテル変性ポリシロキサン等をあげることが
できる。

【００１８】前記有機珪素化合物の濃度については、必
要な撥水付与性を発揮しつつ、かつ不必要な量で却って
基板を汚染してしまうことのない濃度として、通常0.1w
t%程度の濃度が好適である。

【００１９】前記構成において、キレート試薬は洗浄液
中に溶出した金属イオンに配位して錯体を形成すること
で洗浄液に溶存させ、金属化合物の基板表面への再付着
を防止する作用を持つ。

【００２０】本発明に用いられるキレート試薬として
は、水溶性であり、かつ金属イオンに対する錯安定度定
数が充分大きいものならば特に限定されるものではない
が、具体的には、例えばエチレンジアミン四酢酸（ＥＤ
ＴＡ）、ジアミノシクロヘキサン四酢酸（ＣｙＤＴ
Ａ）、ジエチレントリアミン五酢酸（ＤＴＰＡ）、ヒド
ロキシエチルエチレンジアミン三酢酸（ＥＤＴＡ−Ｏ
Ｈ）、ニトリロ三酢酸（ＮＴＡ）、およびこれらの塩類
等をあげることができる。

【００２１】前記キレート試薬の濃度については、必要
な金属配位力を発揮しつつ、かつ不必要な量で却って基
板を汚染してしまうことのない濃度として、通常0.1wt%
程度の濃度が好適である。

【００２２】前記水系洗浄剤を用いて行われる処理方法
については、基板を洗浄液と接触させる方法であれば特
に限定されるものではないが、たとえば超音波洗浄・温
水洗浄・煮沸洗浄・流水洗浄等が挙げられ、これらを適
宜組み合わせる方法が好適である。

【００２３】また、本発明にかかる画像形成装置は、前
記のいずれかに記載の基板処理方法によって処理された
基板を用いることを特徴とするものである。

【００２４】前記構成によって処理された基板を用いる
ことにより、洗浄工程で発生する基板上の異物の発生を
抑えるすることができるため、画像品質の良好な画像形
成装置を生産性を落とすことなく製造することが可能と
なる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した具体的な
実施形態ついて図面を参照しながら詳細に説明する。但
し、本発明は以下の実施形態に限定されるものではな
い。

【００２６】（第１の実施形態）本実施形態では、配線
付き基板の表面処理を行った一例を示す。

【００２７】界面活性剤（花王（株）商品名エマルゲ
ン１０８）１ｇ、有機珪素化合物（信越化学工業（株）
商品名ＫＦ−３９３）１ｇ、キレート試薬（ＥＤＴＡ
２アンモニウム塩）１ｇを１ｌの純水に溶解させ、洗浄
液Ａとした。

【００２８】次に、ソーダライムガラス基板上に印刷配
線パターン（幅１ｍｍ、ピッチ５ｍｍ、厚さ１０μｍ）
をＡｇペーストインキ（（株）ノリタケカンパニーリミ
テド商品名ＮＰ−４０３５Ｃ）でスクリーン印刷し、４
００℃にて６０分焼成を行なって印刷配線を形成し、配
線付き基板を作成した。

【００２９】上記洗浄液Ａを満たした超音波洗浄器に、
上記配線付き基板を浸漬させて５分間超音波照射して洗
浄を行った。次いで純水を洗浄器に注いで流水洗浄を１
０分間行なった後、乾燥空気を吹き付けて残留水を除去
し、１２０℃の乾燥炉にてベークした。

【００３０】洗浄工程後の基板を光学顕微鏡で観察する
と、洗浄液から再付着した金属化合物等の異物はほとん
ど観察されなかった。また表面処理によって基板の水切
れ性が向上したため、乾燥しにくい配線近傍に生成し易
い乾燥痕は見られなかった。

【００３１】（比較例）本実施形態において、洗浄液Ａ
を用いるかわりに純水を用いた他は実施例と同様にして
配線付き基板を洗浄した。実施例と同様に洗浄工程後の
基板を光学顕微鏡で観察すると、洗浄液に溶出した金属
化合物等の結晶が多く存在した。

【００３２】（第２の実施形態）本実施形態は、本発明
の基板処理方法によって処理された基板を用いて画像形
成装置を作成した一例である。図１は、本実施形態によ
り作製される画像形成装置の主要構成を示す概略斜視図
である。

【００３３】図１において、画像形成装置はアノード基
板１及びカソード基板２を備えて構成されており、カソ
ード基板２は、電子源として用いられる表面伝導型の電
子放出素子１５（図中、円内に示す。）がマトリクス状
（行列状）に多数配されて構成されている。アノード基
板１は、カラー表示を行うためのＲ，Ｇ，Ｂ用の蛍光体
面１８、この蛍光体面１８を覆うアルミニウムを材料と
した厚み１００（ｎｍ）程度のメタルバック面１９がガ
ラス基体１７に埋設固定されて構成されている。

【００３４】更に、１２はｘ方向配線、１３はｙ方向配
線であり、１６はカソード基板２が載置固定されてなる
リアプレート、２０はアノード基板１とカソード基板２
を固定する支持枠である。

【００３５】図２は、表面伝導型の電子放出素子１５を
示す模式図であり、図２（ａ）が平面図、図２（ｂ）が
線分Ｂ−Ｂ’に沿った断面図である。この電子放出素子
１５は、カソード基板２上で隣接する一対の素子電極２
１，２２と、これら素子電極２１，２２に接続されて一
部位に電子放出部２３を有する導電性薄膜２４とを有し
てなる素子である。電子放出部２３は、導電性薄膜２４
の一部が、破壊、変形ないし変質され、高抵抗状態とさ
れた部分である。また、電子放出部２３及びその周辺に
は、電子放出を制御するため、炭素あるいは炭素化合物
を主成分とする堆積膜が形成されている場合がある。

【００３６】この電子放出素子１５は、素子電極２１，
２２間に１５（Ｖ）程度の電圧を印加することにより当
該素子電極２１，２２間に素子電流Ｉｆを供給し、電子
放出部２３から電子を放出させることができる。

【００３７】以下、本実施形態による配線付き基板の表
面処理を含む画像形成装置の製造方法について説明す
る。

【００３８】工程１：ガラス基体（カソード基板２）上
に素子電極２１，２２をオフセット印刷法によって作成
した。素子電極間隔は２０μｍ、素子電極２１，２２の
幅を１２５μｍとした。

【００３９】工程２：Ｘ方向配線を、第１の実施形態と
同様の手法でスクリーン印刷法で作成した。次に、厚さ
２０μｍの層間絶縁層をスクリーン印刷法により作成し
た。さらにＹ方向配線をＸ方向配線と同様に作成し、焼
成を行なってｘ方向配線１２及びｙ方向配線１３となる
印刷配線を形成した。

【００４０】工程３：工程２で作成した基体を第１の実
施形態における洗浄液Ａを用いて、実施例１と同様の手
法で洗浄した。

【００４１】工程４：ポリビニルアルコールを重量濃度
０．５％、２−プロパノールを重量濃度１５％、エチレ
ングリコールを重量濃度１％を溶解した水溶液に、酢酸
パラジウム−モノエタノールアミン錯体（Ｐｄ（ＮＨ₂ＣＨ₂ＣＨ₂ＯＨ）₄（ＣＨ₃ＣＯＯ）
₂）をパラジウム重量濃度が約０．１５％となるように溶解
して淡黄色溶液を得た。

【００４２】上記の水溶液の液滴をインクジェット法に
よって、各素子電極２１，２２上及び素子電極２１，２
２間に４回同箇所に付与した。

【００４３】このガラス基体を３５０℃の焼成炉にて３
０分間焼成し、基体・素子電極・印刷配線・層間絶縁層
からなるリアプレート１６を作成した。洗浄及び表面処
理によって素子電極２１，２２とガラス基体の濡れ性が
平均化されたために均一な導電性薄膜２４が形成され、
ドットの流れや弾きに起因する高抵抗化した素子は見ら
れなかった。

【００４４】工程５：工程１〜４で形成した基体をリア
プレート１６として、支持枠２０を介してガラス基体の
内面に蛍光体が配置された蛍光体面１８とメタルバック
面１９が形成されているフェースプレートを封着した。
支持枠２０には予め通排気に使用される排気管を接着し
た。

【００４５】工程６：１×１０^-7Ｔｏｒｒまで排気後、
各配線Ｄｘｎ，Ｄｙｍより各素子に電圧を供給できる製
造装置で、ライン毎にフォーミングを行った。

【００４６】工程７：１×１０^-7Ｔｏｒｒまで排気後、
ベンゾニトリルを１×１０^-4Ｔｏｒｒまで排気管から導
入し、各配線DXn，Dymより各素子に電圧を供給できる製
造装置で、パルス電圧が各素子に印加されるように電圧
を各ライン２５分間印加し、活性化工程を行った。

【００４７】工程８：続いて、排気管より排気を充分に
行った後、２５０℃で３時間容器全体を加熱しながら排
気した。最後にゲッタをフラッシュし、排気管を封止し
た。

【００４８】このようにして図１に示す画像形成装置の
表示パネルを作成し、不図示の走査回路・制御回路・変
調回路・直流電圧源等からなる駆動回路を各配線に接続
して画像形成装置を作成した。

【００４９】端子Ｄｘ１〜Ｄｘｍと端子Ｄｙ１〜Ｄｙｎ
を通じて各素子に時分割で所定電圧を印加し、端子Ｈｖ
を通じてメタルバック面１９に高電圧を印加することに
よって、任意のマトリクス画像パターンを良好な画像品
質で表示することができた。

【００５０】

【発明の効果】本発明によれば、基板から洗浄液に溶出
した金属化合物等の溶出物の基板への再付着を起こすこ
となく配線付き基板を効果的に洗浄することが出来る。
さらに基板の表面エネルギーを均一化させ、基板に対す
る防汚効果を持たせることが出来る。また本発明の方法
で処理された基板を用いることによって、画像品質が良
好な画像形成装置を生産性を落とすことなく製造するこ
とが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置の表示パネルの一例を示
す模式図である。

【図２】ガラス基体に形成された表面伝導型の電子放出
素子を示す模式図である。

【符号の説明】

１アノード基板２カソード基板１２ｘ方向配線１３ｙ方向配線１５表面伝導型の電子放出素子１６リアプレート１７ガラス基体１８蛍光体面１９メタルバック面２０支持枠２１，２２素子電極２３電子放出部２４導電性薄膜

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に少なくともガラスフリット及び導
電性物質からなる部材が形成されている基板の処理方法
であって、少なくとも界面活性剤及び有機珪素化合物が含まれる水
系洗浄剤を用いて、前記基板の表面処理を行なうことを
特徴とする基板処理方法。
【請求項２】表面に少なくとも印刷配線が形成されて
いる基板の処理方法であって、少なくとも界面活性剤及び有機珪素化合物が含まれる水
系洗浄剤を用いて、前記基板の表面処理を行なうことを
特徴とする基板処理方法。
【請求項３】前記界面活性剤がノニオン系界面活性剤
であることを特徴とする請求項１又は２に記載の基板処
理方法。
【請求項４】前記有機珪素化合物がポリシロキサンで
あることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記
載の基板処理方法。
【請求項５】前記水系洗浄剤にキレート試薬が含まれ
ていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に
記載の基板処理方法。
【請求項６】請求項１〜５のいずれか１項に記載の基
板処理方法により、表面処理を施した前記基板を用い、
当該基板上に複数の表面伝導型の電子放出素子を形成
し、前記基板と、画像形成部材を有する基体とを対向配置
し、画像形成装置を作製することを特徴とする画像形成
装置の製造方法。