CN101211733A - 隔壁形成方法 - Google Patents

Abstract

本发明说明了一种隔壁形成方法，能够防止在除去抗蚀剂掩模的工序中的隔壁图案材料层的倒塌。在基板和隔壁材料层之间形成粘接层，该粘接层具有粘接力，该粘接力使得在将隔壁图案形成后的抗蚀剂掩模从所述隔壁材料层剥离除去的工序中，能够将所述隔壁材料层维持在基板上，且该粘接层由在烧结隔壁图案形成后的隔壁材料层的工序中会被烧尽的热烧尽性的材料构成。

Description

隔壁形成方法

技术领域

本发明涉及隔壁形成方法，进一步详细而言，涉及一种隔壁形成方法，该方法包括在由使用抗蚀剂掩模的图案形成(patterning)形成隔壁图案(pattern)的材料层之后，从该隔壁图案的材料层除去抗蚀剂掩模的工序。

背景技术

作为具有隔壁的显示面板，已知等离子体显示面板(以下称为“PDP”)，其中特别熟知AC面放电型的PDP。该PDP采用贴合前面侧的基板和背面侧的基板、在内部封入放电气体的结构。在前面侧的基板的内面上平行地形成多个显示电极，以电介质层和保护层覆盖该显示电极。在背面侧的基板上形成用于划分放电空间的隔壁，在隔壁和隔壁之间分开涂敷三原色，即红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)的荧光体层。

在邻接的一对显示电极间施加电压时，由隔壁划分的放电空间产生放电，伴随该放电产生紫外线，通过该紫外线激发荧光体层发光，从而进行颜色显示。上述隔壁的形成广泛使用喷砂法、蚀刻法等消去法(subtract)(例如，参照日本特开平2-301934号公报)。

使用喷砂法的隔壁形成工艺中，首先在基板上形成隔壁材料层，在该隔壁材料层上叠层(laminate)感光性的干膜，或涂敷液状的感光性抗蚀剂，通过曝光、显影，形成隔壁图案的抗蚀剂掩模。

然后，由喷砂除去从该抗蚀剂掩模(隔壁图案掩模)露出的隔壁材料层后，通过使用剥离液洗净除去抗蚀剂掩模，形成隔壁图案的材料层，通过烧结该隔壁图案的材料层形成隔壁。

使用该喷砂法的隔壁形成工艺中，必须具有在从抗蚀剂掩模露出的隔壁材料层上吹附切削粒子的切削工序，和在该切削工序后除去抗蚀剂掩模的工序。

但是，在抗蚀剂掩模的除去工序中，会发生作为隔壁图案的应该残留的隔壁材料层倒塌而产生缺陷的问题。该问题随着图像质量变得高精细、隔壁宽度变窄、画面比率(Aspect Ratio)变高而变得显著。

发明内容

本发明是考虑了上述情况而提出的，通过在基板和隔壁材料层之间形成在烧结隔壁图案材料层时会被烧尽的粘接层，防止在抗蚀剂掩模的除去工序中的隔壁图案材料层的倒塌。

本发明的隔壁形成方法的特征在于，由以下工序构成：在基板上形成隔壁材料层，在其上形成抗蚀膜并进行抗蚀膜的图案形成，利用形成图案后的抗蚀膜作为掩模，除去从该掩模露出的隔壁材料层，从而形成隔壁图案的材料层，之后，从该隔壁图案的材料层除去抗蚀膜，之后通过烧结隔壁图案的材料层形成隔壁，具有在上述基板和隔壁材料层之间形成粘接层的工序，上述粘接层具有粘接力，在从隔壁图案的材料层除去抗蚀膜时，能够将上述隔壁图案的材料层维持在基板上，且该粘接层由在烧结隔壁图案的材料层时会被烧尽的热烧尽性的材料构成。

根据本发明，因为除去抗蚀剂掩模的工序时隔壁不会发生倒塌，所以能够降低隔壁的不良率。此外，在将本发明应用于显示面板的制造中时，因为即使隔壁的宽度很细也不会发生隔壁的倒塌，所以能够制造更高精细的显示面板。

附图说明

图1是表示应用本发明的隔壁形成方法所制造的PDP的一个例子的说明图。

图2是表示本发明的隔壁形成方法的工序顺序的说明图。

具体实施方式

本发明的隔壁形成方法的要点是：以在隔壁材料层的形成面与隔壁材料层之间设置以树脂为主要成分的热烧尽性的粘接层的状态进行隔壁的图案形成。粘接层使用能够承受隔壁材料层的干燥阶段的热处理，在图案形成后的烧结工序中与隔壁材料内的粘合剂成分一同烧尽的材料。

本发明的隔壁形成方法适用于利用喷砂法的图案形成，也能够应用于伴随抗蚀剂掩模的剥离工序的化学蚀刻法。此外，作为对象的PDP不仅有AC面放电型的PDP，也可以为DC型的PDP，在前面侧的基板或在前面侧的基板和背面侧的基板两者上形成有隔壁的PDP中也能够应用本发明。

在本发明中，作为基板，包括玻璃、石英、陶瓷等的基板，和在这些基板上形成电极、绝缘膜、电介质层、保护膜等的期望的构成要素的基板。

上述电极能够使用在该技术领域公知的各种材料和方法形成。作为在电极中使用的材料能够举出，例如，ITO、SnO₂等透明的导电性材料、Ag、Au、Al、Cu、Cr等金属导电性材料。作为电极的形成方法，能够应用在该技术领域中公知的各种方法。例如，可以使用印刷等厚膜形成技术形成，也可以使用物理沉积法或化学沉积法构成的薄膜形成技术形成。作为厚膜形成技术能够举出丝网印刷(screen printing)法。薄膜形成技术中，作为物理沉积法能够举出蒸镀法、溅射法。作为化学沉积法能够举出热CVD法、光CVD法或等离子体CVD法。

在本发明中，能够使用在该技术领域中公知的各种材料和方法形成隔壁材料层。能够使用例如由玻璃粉(glass frit)、粘合剂树脂、溶剂等构成的浆(paste)状的隔壁材料，由丝网印刷法等涂敷该隔壁材料并使其干燥而形成该隔壁材料层。

能够使用该技术领域中公知的各种材料和方法形成抗蚀膜。也可以使用例如感光性干膜抗蚀剂，通过叠层该感光性干膜抗蚀剂形成抗蚀膜。或者也可以使用液状的感光性抗蚀剂，由公知的涂层法涂敷该感光性抗蚀剂形成该抗蚀膜。能够使用如光刻的方法等在该技术领域公知的各种方法进行抗蚀膜的图案形成。

本发明是以具有在由使用抗蚀剂掩模的图案形成形成隔壁图案的材料层后，从该隔壁图案的材料层除去抗蚀剂掩模的工序的方法形成隔壁的，不限于PDP，也能够应用于所有面板的制造方法。

作为上述隔壁形成方法，即具有在由使用抗蚀剂掩模的图案形成形成隔壁图案的材料层后，从该隔壁图案的材料层除去抗蚀剂掩模的工序的隔壁形成方法，能够举出例如使用喷砂法、湿蚀刻法等消去法的隔壁形成方法。

在使用喷砂法的情况下，能够向形成有抗蚀剂掩模的隔壁材料层吹附切削粒子，除去隔壁形成中不需要的部分的隔壁材料层，之后，使用剥离液洗净除去抗蚀剂掩模从而形成隔壁图案的材料层，通过烧结该隔壁图案的材料层形成隔壁。此外，在使用湿蚀刻法的情况下，能够通过将形成有抗蚀剂掩模的隔壁材料层浸入蚀刻液，或由蚀刻液进行洗净，除去不需要的部分的隔壁材料层，之后，能够通过使用剥离液洗净除去抗蚀剂掩模形成隔壁图案的材料层，通过烧结该隔壁图案的材料层形成隔壁。

本发明的隔壁形成方法能够适用于形成宽度100μm以下的隔壁的情况。

粘接层在基板和隔壁材料层之间形成即可，可以由如下烧尽性材料形成，即在从隔壁图案的材料层除去抗蚀膜时，具有能够让隔壁图案的材料层维持在基板上的程度的粘接力，且在烧结隔壁图案的材料层时会被烧尽。

优选以至少在200℃以前不会被烧尽的耐热性树脂为主要成分的材料形成该粘接层。具体而言，粘接层优选由以选自聚醚类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯和聚苯硫醚的组的一种或两种以上的合成树脂为主要成分的材料形成。该粘接层优选以10μm以下的厚度形成。

以下，参照附图所示的实施方式详细说明本发明。而且，本发明并非限定于此，能够有各种变形。

图1是用于说明应用本发明的隔壁形成方法所制造的PDP的一个例子的图，图1(a)为前面侧的基板的部分分解立体图，图1(b)为背面侧的基板的部分分解立体图。该实施例的PDP为彩色显示用的AC面放电型PDP。

PDP由形成有发挥作为PDP的功能的构成要素的前面侧的基板11和背面侧的基板21构成。作为前面侧和背面侧的基板21的基板材料，能够使用玻璃基板，但在玻璃基板以外也能够使用石英基板、陶瓷基板等。

在上述前面侧的基板11的内侧面上，在水平方向上以相等间隔交替地配置有显示电极X和显示电极Y。显示电极X为维持放电用的电极，显示电极Y为扫描用的电极。邻接的显示电极X和显示电极Y之间全部成为显示线。各显示电极X、Y由ITO、SnO₂等宽幅的透明电极12，和例如由Ag、Au、Al、Cu、Cr和它们的叠层体(例如Cr/Cu/Cr的叠层结构)等构成的金属制的宽度窄的总线电极13构成。通过对Ag、Au使用如丝网印刷这样的厚膜形成技术，对其它的材料使用蒸镀法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术，能够以期望的根数、厚度、宽度和间隔形成显示电极X、Y。之后，称显示电极X为X电极，显示电极Y为Y电极。

而且，在本PDP中等间隔地配置显示电极X和显示电极Y，在邻接的显示电极X和显示电极Y之间全部成为显示线，即为ALIS结构的PDP，但本发明也能够应用于采用成对的显示电极X、Y隔开不发生放电的间隔(非放电空隙)进行配置的结构的PDP。

在显示电极X、Y上以覆盖这些电极的方式形成第一电介质层17。该第一电介质层17通过将由玻璃粉、粘合剂树脂和溶剂构成的玻璃浆由丝网印刷法涂敷在前面侧的基板11上，之后进行烧结而形成。而且，该电介质层17也能够通过由等离子体CVD法进行SiO₂的成膜而形成。

在第一电介质层17上形成用于保护电介质层17免受由显示时的放电产生的离子冲突引起的损伤的保护膜18。该保护膜18由MgO形成。保护膜能够由如电子束蒸镀法、溅射法等在该技术领域公知的薄膜形成工艺形成。

在背面侧的基板21的内侧面上，从平面看，在与显示电极X、Y交差的方向形成多个地址电极A，以覆盖该地址电极A的方式形成第二电介质层24。地址电极A在与Y电极的交差部产生用于选择发光单元(cell)的地址放电，形成为Cr/Cu/Cr的三层结构。除此以外，该地址电极A可由例如Ag、Au、Al、Cu、Cr等形成。

与显示电极X、Y同样，通过对Ag、Au使用丝网印刷这样的厚膜形成技术，对其他的材料使用蒸镀法、溅射法等的薄膜形成技术和蚀刻技术，也能够以期望的根数、厚度、宽度和间隔形成上述地址电极A。第二电介质层24能够使用与第一电介质层17相同的材料和相同的方法形成。

在邻接的地址电极A和地址电极A之间的第二电介质层24上，形成在列方向上划分放电空间的直线状的隔壁29。隔壁29也可以为例如被称为盒形肋、网格肋(waffle rib)、栅网(mesh)状肋的格子状的隔壁。隔壁29能够由转印法、喷砂法、感光性浆料法等形成。例如，在转印法中，通过使用具有隔壁形状的凹部的转印凹版，在该转印凹版的凹部中填充由玻璃粉、粘合剂树脂、溶剂等构成的玻璃浆，并转印到基板21上，之后，对其进行烧结而形成隔壁。喷砂法中，通过将由玻璃粉、粘合剂树脂、溶剂等构成的玻璃浆涂敷在第二电介质层24上并使其干燥后，以在该玻璃浆料层上设置具有隔壁图案的开口的切削掩模的状态吹附切削粒子，切削露出掩模的开口的玻璃浆料层，烧结该被切削的玻璃浆料层而形成隔壁。此外，感光性浆料法中，代替以切削粒子进行切削，通过在粘合剂树脂中使用感光性的树脂，在使用掩模的曝光和显影之后进行烧结而形成隔壁。

在隔壁29和隔壁29之间形成的细长槽内的侧面和底面上形成由紫外线激发产生红(R)、绿(G)、蓝(B)的可视光的荧光体层28R、28G、28B。将包括荧光体粉末、粘合剂树脂和溶剂的荧光体浆料以丝网印刷或使用分配器(dispenser)的方法等涂敷在隔壁29间的槽内，在对每种颜色反复进行上述操作后，通过进行烧结而形成荧光体层28R、28G、28B。也能够使用包括荧光体粉末、感光性材料和粘合剂树脂的片状的荧光体层材料(即生片(green sheet))，由光刻技术形成该荧光体层28R、28G、28B。在该情况下，通过在基板21上的显示区域整个面上贴附期望的颜色的材料片，进行曝光、显影，对每种颜色反复进行上述操作，能够在相应的单元(槽)内形成各色的荧光体层。

通过在上述前面侧的基板11和背面侧的基板21上交差并相对配置显示电极X、Y和地址电极A之后，封闭该基板周围，在由隔壁29围成的放电空间中填充将Xe和Ne混合后的放电气体，从而完成PDP。放电气体的封入压力为66.4kPa(500Torr)左右。该PDP中，显示电极X、Y和地址电极A的交差部的放电空间的显示的最小单位成为一个单元(单位发光区域)。由R、G、B三个单元构成一个像素。而且，本发明也能够应用于具有在列方向划分放电空间的纵隔壁，和在行方向划分放电空间的横隔壁的格子单元结构的PDP。

在上述的PDP中，全高清(full HD)规格的像素排列在纵方向为1080像素，在横方向为1920像素，在像素结构为R、G、B的三单元横排列结构时，横方向的单元数为5760个。

以纵横比9：16、对角42英寸的横长画面实现这样的单元排列时，有效画面尺寸为水平920mm、垂直518mm，所以横方向的单元间距为159μm，必然要求隔开该单元的纵隔壁的底部宽度在100μm以下。

在以对角尺寸为55英寸左右的较大的画面获得XGA程度的分辨率时，允许隔壁的底部宽度到130μm左右，所以由通常的喷砂法进行隔壁的图案形成也不会产生问题。但是，在隔壁的底部宽度为100μm以下的加工中存在以下问题，进行隔壁的图案形成时，已进行图案形成的未烧结状态的隔壁材料层(隔壁图案材料层)和电介质层的粘接力变弱，在从隔壁图案材料层除去抗蚀剂掩模的掩模剥离工序中产生隔壁图案材料层的倒塌，不能制作精度优良的隔壁。

上述的隔壁的底部宽度是距离背面侧的基板的第二电介质层的表面，在隔壁的高度的20％的位置上测定的隔壁宽度。

图2(a)～图2(g)为以工序顺序表示本发明的隔壁形成方法的说明图。图2(a)表示在背面侧的基板21上形成地址电极A的状态。图2(b)表示以覆盖地址电极A的方式形成由低熔点铅玻璃构成的第二电介质层24的状态。直到这里的工序与现有方法的工序是相同的。

接着，在图2(c)所示的工序中，基于本发明的特征，在成为隔壁形成面的第二电介质层24上形成热烧尽性的粘接层31。例如将作为聚醚类树脂的聚醚砜溶解在二甘醇单丁醚内的树脂溶液一致地进行涂敷并干燥，以数微米的厚度，优选为1～10μm的厚度形成该粘接层31。例示的聚醚砜在后续的工序中，具有直到使隔壁材料层干燥的温度200℃的耐热性，另一方面，具有在超过烧结隔壁图案材料层的500℃的温度下被烧尽的特性。

如上所述，也能够选择其他的各种的具有直到规定温度的耐热性的热烧尽性的树脂。例如也能够使用聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯和聚苯硫醚等。

接着，在图2(d)所示的工序中，在粘接层31上对通过干燥成为隔壁材料层的低熔点玻璃浆进行丝网印刷等，以与隔壁的高度均衡的例如150μm的厚度进行涂敷，在大约180℃下进行干燥，形成隔壁材料层32。作为低熔点玻璃浆，使用将氧化铅玻璃(PbO)、用于使结构体坚固的氧化铝(Al₂O₃)、氧化锆(ZrO₂)等强固材料(骨料(aggregate))，与加入有分散剂的由乙基纤维素、有机粘合剂、有机溶剂等构成的有机物质混合而成的玻璃浆。

然后，在该隔壁材料层32上贴附感光性的抗蚀膜，通过隔着光掩模进行曝光显影形成隔壁图案的抗蚀剂掩模33。感光性的抗蚀膜可以通过叠层感光性干膜抗蚀剂而形成，也可以通过涂敷液状的抗蚀剂并使其干燥而形成。

之后，在图2(e)所示的工序中，通过喷砂加工切削隔壁材料层32、进行隔壁的图案形成，从而获得隔壁图案的材料层29a。

之后，在图2(f)所示的工序中，在喷砂加工面上喷淋状地流过抗蚀剂剥离液，剥离除去抗蚀剂掩模33。

在该抗蚀剂掩模33的剥离工序中，本实施方式中粘接层31发挥其功能，使隔壁图案材料层29a和第二电介质层24之间的粘接力比由于剥离液而膨润的抗蚀剂掩模33的剥离力大，所以隔壁图案材料层29a不会倒塌。从而能够降低面板的不良率。此外，因为使隔壁的宽度变细隔壁图案材料层也不会倒塌，所以能够制造更高精细的显示面板。

最后，在图2(g)所示的工序中，通过在560℃的温度下烧结隔壁图案材料层29a，完成已被烧结的隔壁29。在该烧结工艺中，粘接层31与隔壁材料内的粘合剂成分等一起被烧尽，所以不会对和以后的前面侧的基板的组装工序、完成的面板的特性造成不良影响。

在上述的实施方式中，叙述了如下构成，即在第二电介质层使用低熔点铅玻璃，同时对隔壁材料层使用低熔点铅玻璃，本发明对于它们的一方或者两方由例如锌(ZnO)类玻璃等非铅玻璃构成的情况也是有用的。

特别是在第二电介质层和隔壁材料层的两方均由锌(ZnO)类低熔点玻璃构成的情况下，可以发现第二电介质层和隔壁材料层间的粘接强度比这两方均由氧化铅(PbO)类低熔点玻璃构成的情况要差的现象。因此，对于第二电介质层和隔壁材料层的两方均使用无铅类的低熔点玻璃的情况，本发明的效果更为显著。

而且，第二电介质层不限于低熔点玻璃，本发明也能够应用由CVD法进行成膜的氧化硅(SiO₂)薄膜。

在上述的实施方式中对隔壁结构为直线图案(straight pattern)的情况进行了说明。因为直线图案(或条纹图案(stripe pattern))的情况下，纵方向的隔壁是各自独立的，所以成为容易向横方向倒塌的结构，能够更加期待本发明的效果。但是，在这之外的结构，例如弯曲图案的隔壁结构、格子状图案的隔壁结构中应用本发明，由此成品率高地制造底部宽度为100μm以下的高精度的隔壁成为可能。

进一步，除了上述的喷砂法，在使用伴随湿蚀刻这样的抗蚀剂剥离工序的喷砂法的隔壁形成法的情况下，也同样能够应用本发明获得效果。

此外，在上述实施方式中，说明了AC型的PDP，DC型的PDP的情况下也同样能够应用本发明。

本发明能够利用于各种形式的等离子体显示装置。例如，能够广泛应用于个人计算机、工作站等的显示装置，平面型的壁挂式电视或利用为用于广告、信息等的显示的装置的等离子体显示面板的制造。

Claims (7)

1.一种隔壁形成方法，其特征在于：

由以下工序构成：在基板上形成隔壁材料层，在其上形成抗蚀膜并进行抗蚀膜的图案形成，利用形成图案后的抗蚀膜除去不要部分的隔壁材料层，从而形成隔壁图案的材料层后，从该隔壁图案的材料层除去抗蚀膜，之后通过烧结隔壁图案的材料层而形成隔壁，

具有在所述基板和隔壁材料层之间形成粘接层的工序，

所述粘接层具有粘接力，该粘接力使得在从隔壁图案的材料层除去抗蚀膜时能够将所述隔壁图案的材料层维持在基板上，且该粘接层由在烧结隔壁图案的材料层时会被烧尽的热烧尽性的材料构成。

2.如权利要求1所述的隔壁形成方法，其特征在于：

所述粘接层由至少在达到200℃时不会被烧尽的耐热性树脂为主成分的材料形成。

3.如权利要求1所述的隔壁形成方法，其特征在于：

所述粘接层由以选自聚醚类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯和聚苯硫醚的组的一种或两种以上的合成树脂为主成分的材料形成。

4.如权利要求1所述的隔壁形成方法，其特征在于：

所述粘接层以10μm以下的厚度形成。

5.如权利要求1所述的隔壁形成方法，其特征在于：

所述隔壁以100μm以下的宽度形成。

6.一种等离子体显示面板的隔壁形成方法，其特征在于：

由以下工序构成：

在基板上的隔壁形成面上形成在超过500℃的温度下会被烧尽的粘接层的工序；

在所述粘接层上形成隔壁材料层的工序，在此利用所述粘接层将所述隔壁材料层粘接在所述基板的隔壁形成面上；

在所述隔壁材料层上形成具有与规定的隔壁形状相对应的图案的开口的隔壁图案掩模的工序；

除去从所述隔壁图案掩模的开口露出的所述隔壁材料层的一部分，而形成隔壁图案的材料层的工序；

从所述隔壁图案的材料层上剥离并除去所述隔壁图案掩模的工序；

在500℃以上的温度下烧结所述隔壁图案的材料层的工序，由该烧结工序形成隔壁，且烧尽所述粘接层。

7.如权利要求6所述的等离子体显示面板的隔壁形成方法，其特征在于：

所述粘接层由以选自聚醚类树脂、聚酰亚胺类树脂、聚碳酸酯、聚四氟乙烯和聚苯硫醚的组的一种或两种以上的合成树脂为主成分的材料形成。

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