CN1330356A - 在基板上的图样形成方法及装置 - Google Patents

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Abstract

一种在基板的表面形成图样的方法,该方法是,使图样形成材料粒子带电,在静电力的作用下把带电的图样形成材料粒子从喷嘴喷出,由喷出的粒子形成图样,并固定在基板上。

Description

在基板上的图样形成方法及装置
本发明涉及能够低成本地在构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏、有机EL显示屏及电路板等的大型平板的基板上形成所希望的图样，且能够高精度地形成微细的图样的基板的图样形成方法及装置以及图样形成方法及装置用的图样形成材料粒子。
PDP与显象管式的图象显示装置相比，具有非常薄及图象显示面平的优点，所以适用于所谓壁挂型的大型图象显示装置等。
PDP图象显示机构是在一对透明玻璃板之间形成微细的单元构造，在这个单元构造中通过等离子的放电使单元构造内的荧光体层发光，这个发光透过透明玻璃板发射到外部。在上述一对透明玻璃板之间形成相互交叉的多数透明的线状电极，通过在这些线状电极的交叉点使等离子发光，可形成任意图样的发光图象。通过设置对应RGB3原色的荧光体层，可以显示彩色图象。
下面，对PDP进行说明。
如图85所示，等离子显示屏(PDP)使在对向的2个基板即表面玻璃板80与背面玻璃板89之间发生局部放电，激发分隔形成在基板上的荧光体层85使其发光。
在表面玻璃板80的内面，对每一行设置一对形成沿着基板面放电的透明电极81。透明电极81分别由由ITO薄膜形成的宽直线带状的透明电极和金属薄膜形成的窄直线带状的Ag总线电极82构成。总线电极82是确保适当导电性的辅助电极。设置电介质层83覆盖住透明电极81，在电介质层83的表面上蒸发附着MgO保护膜84。电介质层83及保护膜84都具有透光性。
然后，在背面玻璃板89的内面排列设置有与透明电极81直角相交的地址电极(数据电极)88。在各个地址电极88之间分别设置一个直线状的棱，即棱86。棱86由低融点玻璃构成，对紫外线不透明。由这些棱86把放电空间在行方向分割成各个单位发光区域，规定放电空间的间隙尺寸。
并且，设置用于彩色显示的R、G、B3色的荧光体层85使其覆盖住包括地址电极88的上部及棱86侧面的背面侧的壁面。透明电极81对应矩阵中的一行，一根地址电极88对应矩阵中的一列。3列构成1个像素。即，1个像素由在行方向上并排的R、G、B3个副像素构成。
通过地址电极88与透明电极81之间的对向放电，控制电介质层83中的壁电荷的积蓄状态。当对透明电极81加上保持脉冲时，积蓄有规定量的壁电荷的副像素发生面放电(主放电)。通过这个面放电而生成的紫外线激发荧光体层85的局部从而发出规定色的可见光。这个可见光中的透过表面玻璃板80的光为显示光。由于棱86的配置图样为所谓的条形，所以对应放电空间内的各列的部分跨越所有的行在列的方向连续。各个列内的副像素的发光色相同。
在构成PDP的玻璃板表面上的上述线状电极的形成，由于基板材料大，所以到目前所使用的方法是丝网印刷法、光刻法及薄膜法。
但是，丝网印刷法存在不能达到足够的微细图样的精度，光刻法和薄膜法存在工艺复杂，形成图样的成本高的问题。在制作有机EL显示屏和液晶显示屏时的形成单元周壁和在电路板上形成导体电路等的在其他大型基板上形成图样中也同样存在着这样的问题。
特别是具有曝光、显像工序的情况，由于产生有害的废水，从环境保护的观点上，其方法不可采用。另外，曝光机、显像机的体积大，占地面积大，设备费用高。
因此，本发明的目的是提供一种工序简单且对微细图样的形成精度高的基板的图样形成方法及装置以及图样形成方法及装置用的图样形成材料粒子。
为了实现上述的目的，提出了如下的构成。
本发明的第1种形式是，提供一种在基板的表面上形成图样的方法，该方法是：使图样形成材料粒子带电，在静电力的作用下把上述带电的图样形成材料粒子从喷嘴喷出，形成图样，然后把上述图样固化在上述基板上。
本发明的第2种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第1种形式的方法中采用电晕带电方式进行上述带电。
本发明的第3种形式是，提供一种基板图样形成方法，该方法是在上述第1或2种形式的方法中在形成上述图样时，通过先将上述喷出的图样形成材料粒子在中间部件的表面形成图样，然后再把这个中间部件上的图样转印到基板表面，在上述基板上形成上述图样。
本发明的第4种形式是，提供一种基板图样形成方法，该方法是在上述第1或2种形式的方法中还包括对上述形成的图样进行曝光显像处理。
本发明的第5种形式是，提供一种基板图样形成方法，该方法是在上述第1或2种所述的方法中还包括在从上述喷嘴喷出上述图样形成材料粒子之前的基板的表面形成粘性层。
本发明的第6种形式是，提供一种基板图样形成方法，该方法是在上述第1或2种所述的方法中上述图样形成材料粒子包括粒子主体和附着在其表面的硬质无机微粒子，上述粒子主体包含从由金属、金属氧化物、陶瓷以及玻璃所构成的一组中选择出的1种以上的无机材料和粘结剂树脂，并且是由占上述无机材料和上述粘结树脂的合计量的30～99重量％的上述无机材料的混合材料所构成的0.5～15μm粒径的粒子。
本发明的第7种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成装置，该装置具有供给带电图样形成材料粒子的粒子供给部件、配置在上述粒子供给部件与基板之间的喷嘴、对从上述粒子供给部件供给来的上述图样形成材料粒子施加静电力，使上述图样形成材料粒子从上述喷嘴喷出的喷出装置，由喷出的图样形成材料粒子形成图样。
本发明的第8种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成装置，该装置是在上述第7种形式的装置中具有包括保持上述基板的平坦面的基板保持部件，上述基板被真空吸附在该基板保持部的平坦面上。
本发明的第9种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成装置，该装置是在上述第7或8种所述的装置中还具有检测上述喷嘴与上述基板间隔的检测装置和根据由这个检测装置测出的信息调整上述喷嘴与上述基板间隔的间隔调整装置。
本发明的第10实例是，提供一种基板上形成图样的图样形成装置，该装置是在上述第7或8种形式的装置中还具有在上述喷嘴的开口周围对通过这个开口的上述图样形成材料粒子施加静电力，使图样形成材料粒子的喷出流集中的电极。
本发明的第11种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该图样形成材料粒子由通过焙烧被蒸发的树脂材料和分布均匀地配置在这个树脂材料内的构成图样的单种类的构成材料粒子构成。
本发明的第12种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第11种形式的粒子中，在上述树脂材料中均匀分布有多种类的构成材料粒子。
本发明的第13种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第11或12种形式的粒子中，上述构成材料粒子的直径小于上述图样形成材料粒子直径的1/5。
本发明的第14种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第11种形式的粒子中，在上述构成材料粒子的中央部配置上述构成材料粒子，在其周围用上述树脂材料覆盖。
本发明的第15种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第14种形式的粒子中，在中央的构成材料粒子外周部的上述树脂材料中分散配置有其它种类的构成材料粒子。
本发明的第16种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第14种形式的粒子中，在构成材料粒子的外周面上附着有多数的小于上述构成材料粒子粒径的树脂材料粒子。
本发明的第17种形式是，提供一种在图样形成装置中使用的图样形成材料粒子，该粒子是在上述第11、12或14种形式的粒子中，上述构成材料粒子由导电材料构成，通过焙烧形成上述图样的电极。
本发明的第18种形式是，提供一种利用由不同构成材料混合而成的图样形成材料粒子的图样形成方法，该方法是，：在使上述第11或14种形式的所述上述图样形成材料粒子带电后，在静电力的作用下使其喷出附着在上述基板表面形成图样时，使包含不同种类的构成材料粒子的上述图样形成材料粒子附着在同一部位上，然后进行焙烧。
本发明的第19种形式是，提供一种利用在积层的每一层改变图样形成材料粒子所包含的构成材料粒子种类的图样形成材料粒子的图样形成方法，该方法是，在使上述第11或14种形式的上述图样形成材料粒子带电后，由电静电力使之喷出并附着在基板的表面形成图样时，在基板上使图样形成材料粒子形成多层的积层。
本发明的第20种形式是，提供一种图样形成方法，该方法是，在使上述第11或14种形式的上述图样形成材料粒子带电后，由电静电力使之喷出并附着在基板的表面形成图样时，在基板上使图样形成材料粒子形成多层的积层，形成越是接近基板的下层越宽的宽底形状的附着。
本发明的第21种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是，在基板表面进行图样形成时，使图样形成材料粒子带电，在中间体上形成静电图样，把上述图样形成材料粒子附着在上述形成的上述中间体上的上述静电图样上，把附着在上述中间体上的图样形成材料粒子转印到上述基板上，把上述被转印的图样形成材料粒子固化在上述基板上，清扫上述转印后的上述中间体，除去残留的图样形成材料粒子。
本发明的第22种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第21种形式的方法中，通过多次反复地执行从上述图样形成材料粒子的带电到除去残留在上述中间体上的图样形成材料粒子的操作，固化多种图样形成材料粒子，然后再通过对上述基板的焙烧，在上述基板上形成上述图样的把多个图样一次焙烧。
本发明的第23种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第21或22种形式的方法中，使用在板状的基材内沿着图样埋设有导电物作为中间体，当在上述中间体上形成上述静电图样时，通过对上述导电物施加电压，使作为上述中间体的上述基材表面形成上述静电图样。
本发明的第24种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第21或22种形式的方法中，使用在板状的基材的表面附着有图样化的遮挡层作为上述中间体。
本发明的第25种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第1种形式的方法中，在使上述图样形成材料粒子带电时，通过带电器使上述图样形成材料粒子带电的方法。
本发明的第26种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第1种形式的方法中，当带电的图样形成材料粒子在静电力的作用下从喷嘴喷出时，形成喷出上述图样形成材料粒子与易带电粒子的混合物。
本发明的第27种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第1种形式的方法中，当使上述图样形成材料粒子带电时，通过把上述图样形成材料粒子与易带电粒子混合，使其带电。
本发明的第28种形式是，提供一种在基板上形成图样的图样形成方法，该方法是在上述第1种形式的方法中，当使上述图样形成材料粒子带电时，通过刮板与上述图样形成材料粒子之间的摩擦，使粒子带电。
本发明的第29种形式是，提供一种利用静电的图样形成方法，该方法包括：使图样形成材料粒子带电，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，对平板表面上存在的导电性层施加电压并且使上述图样固定在基板上。
本发明的第30种形式是，提供一种利用静电的图样形成方法，该方法包括：使图样形成材料粒子带电，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，对平板背面的导电性部件施加电压并且使上述图样固定在基板上。
本发明的第31种形式是，提供一种利用静电的图样形成方法，该方法包括：使图样形成材料粒子带电，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，对平板背面的导电性部件施加电压，在平板表面形成导电性膜，对该膜施加电压，使上述图样固定在基板上。
关于本发明的其他目的和特征通过对如下的附图所示的理想的实施例的说明，可进一步了解。在这些图中，
图1是表示本发明实施例1的图样形成装置的立体图。
图2是表示上述图样形成装置局部的放大侧剖视图。
图3是说明使用中间部件的转印法的视图。
图4是说明粒子洗涤法的视图。
图5是说明防止喷嘴孔堵塞方法的说明图。
图6是说明喷嘴孔的变形例的视图。
图7是说明多个喷嘴孔在旋转状态下的视图。
图8是说明使图样形成材料粒子的喷出流的方向偏向前后或左右方向上的一方状态下的视图。
图9是说明喷嘴孔的间隔与应形成的电极间隔相同状态的视图。
图10是说明描绘细线场合的视图。
图11是说明在周围配置喷嘴的FPC的90个控制电极的圆形孔的各个内径和孔的间距的视图。
图12是说明具有邻接间隔非常小的PDP端子部电极的形成状态的视图。
图13是通过上述图样形成装置所形成的PDP前面玻璃板的视图。
图14是通过上述图样形成装置所形成的PDP背面玻璃板的视图。
图15是上述实施例1的图样形成装置的简要侧视图。
图16是上述实施例1的图样形成装置的简要正视图。
图17是表示背面电压与线厚度之间关系的视图。
图18是表示背面电压与幅度之间关系的视图。
图19是表示引出电压与线厚度之间关系的视图。
图20是表示引出电压与线宽度之间关系的视图。
图21是表示FPC到基板的距离LI与线幅之间关系的视图。
图22是表示距离LI与线厚度之间关系的视图。
图23是表示集向电压与线厚度之间关系的视图。
图24是表示集向电压与线宽度之间关系的视图。
图25是表示喷嘴喷涂速度与线厚度之间关系的视图。
图26是表示喷嘴喷涂速度与线宽度之间关系的视图。
图27是表示喷涂次数与线厚度之间关系的视图。
图28是表示喷涂次数与线宽度之间关系的视图。
图29表示本发明实施例2的图样形成材料粒子的实施例，是使用这个图样形成材料粒子的图样形成装置的立体图。
图30是表示上述实施例2的图样形成装置局部的放大侧剖视图。
图31的(a)～(c)是分别说明上述实施例2的图样形成材料粒子的构造的剖视图。
图32的(a)～(d)是分别说明上述实施例2的图样形成材料粒子的其他构造的剖视图。图33的(a)～(c)是分别说明上述实施例2的图样形成材料粒子的其他构造的剖视图。
图34的(a)～(c)是分别说明上述实施例2的图样形成材料粒子的其他构造的剖视图。
图35的(a)及(b)是分别说明利用上述实施例2的图样形成材料粒子的图样形成方法的剖视图。
图36的(a)是表示上述实施例2的其他图样形成装置的基本部分的构成图，(b)是表示该基本部分的显像器的放大剖视图。
图37的(a)及(b)是分别表示上述实施例2的其他图样形成装置的基本部分的构成图。
图38是表示上述实施例2的另外图样形成装置的基本部分的构成图。
图39是以往的一般色粉的剖视图。
图40是实施例2的图样形成材料粒子的剖视图。
图41是以往的印刷工序的说明图。
图42是实施例2的图样形成方法的说明图。
图43是通过实施例2的图样形成方法中的粉碎法制造的图样形成材料粒子的剖视图。
图44是通过实施例2的图样形成方法中的微胶囊法制造的图样形成材料粒子的剖视图。
图45是说明通过激光测位器测出平板表面位置及厚度的状态的视图。
图46是说明通过带电器使电晕带电的状态的视图。
图47是说明通过图样形成材料粒子进行绘制的视图。
图48是说明把图样形成材料粒子附着固定在玻璃板上的状态的视图。
图49是说明通过600℃的热处理使树脂蒸发进行焙烧，制作银电极的状态的视图。
图50是说明在利用图样形成材料粒子进行绘制时的图样形成材料粒子的状态的放大示意图。
图51是在把图样形成材料粒子附着固定在玻璃板时的图样形成材料粒子的状态的视图。
图52是说明通过600℃的热处理使树脂蒸发进行焙烧，制作银电极时的图样形成材料粒子的状态的视图。
图53是表示用以往的方法形成的PDP用电极的详细剖视图。
图54是表示利用实施例2的图样形成方法形成的电极的详细剖视图。
图55是表示本发明实施例3的图样形成装置，是图样形成装置的立体图。
图56的(a)是具有圆柱状中间体的图样形成装置的基本部分的构成图，(b)是上述图样形成装置的显像器的放大剖视图。
图57的(a)是具有板状中间体的图样形成装置的基本部分的构成图，(b)是上述图样形成装置的转印部的说明图。
图58是表示本发明实施例3的图样形成装置的第1变形例的局部放大剖视图。
图59是表示本发明实施例3的图样形成装置的第2变形例的局部放大剖视图。
图60是表示本发明实施例3的图样形成装置的第3变形例的具有薄板状中间部的图样形成装置的基本部分的构成图。
图61是表示本发明实施例4的图样形成装置的立体图。
图62是表示实施例4的上述图样形成装置局部的放大侧剖视图。
图63是说明实施例4的第1变形例的易带电粒子与图样形成材料粒子混合的视图。
图64是说明实施例4的第2变形例的带相反极性易带电粒子与图样形成材料粒子混合的视图。
图65的(a)是说明实施例4的第3变形例的易带电粒子在附着状态下的带电方法的视图，(b)是说明说明实施例4的第3变形例的易带电材料的带电方法的视图。
图66是说明实施例4的第6变形例的使用电晕放电的带电器带电的视图。
图67是说明实施例4的第6变形例的使用电晕放电的带电器带电的视图。
图68是说明实施例4的第7变形例的使用固体带电器带电的视图。
图69是说明实施例4的第8变形例的使用针状电极带电的视图。
图70是说明实施例4的第9变形例中的通过使用电刷使中间部件带电的带电方法的视图。
图71是说明实施例4的第10变形例的利用带电辊的带电方法的视图。
图72是说明实施例4的第11变形例中的通过使用电刷使中间部件带电的带电方法的视图。
图73是表示本发明实施例4的图样形成装置的立体图。
图74是表示本发明实施例4的图样形成装置的立体图。
图75是表示本发明实施例4的图样形成装置的立体图。
图76的(a)、(b)是分别说明本发明实施例5及其第1变形例的图样形成装置的施加电压构造的视图。
图77是说明本发明实施例5的第1变形例的图样形成装置的施加电压构造的视图。
图78是说明本发明实施例5的第2变形例的图样形成装置的施加电压详细构造的视图。
图79是说明本发明实施例5的第4变形例的图样形成方法的工序。
图80是说明本发明实施例5的第5变形例的施加电压部位的视图。
图81是说明本发明实施例5的第6变形例的在使用偏向电极的场合下的向隔壁插入粒子的视图。
图82是说明本发明实施例5的第7变形例的在向隔壁插入粒子的场合下的喷嘴与隔壁的距离的视图。
图83是说明本发明实施例5的第8变形例中的对应喷嘴与隔壁的距离向隔壁插入粒子的视图。
图84是说明本发明实施例5的第9变形例的在不使用电极的场合向隔壁插入电极的视图。
图85是表示等离子显示屏(PDP)被省略一部分的立体图。
图86是表示在基板和中间部件的图样形成面上不具有粘合层的场合下的不良状态的视图。
图87是表示在基板和中间部件的图样形成面上形成粘合层的实例的说明图。
图88是表示把荧光屏设置到形成在基板和中间部件的表面上的图样上的状态的说明图。
图89表示在图88之后完成曝光、显像定型后的状态的说明图。
在对本发明的说明中，对于附图中的相同部件采用相同的参照符号。
以下，参照附图对本发明的实施例进行详细地说明。
实施例1
图1、图2表示本发明的实施例1的基板图样形成装置。
这个图样形成装置具有输送图样形成材料粒子1的粒子供给部件2和配置在粒子供给部件2与基板3之间的喷嘴4。另外，图2所示的是滚筒形状的粒子供给部件2，但不限于这样的粒子供给部件，例如也可以使用带状的部件。基板3是由玻璃板等形成。喷嘴4被收容在盒体4a中，由具有使图样形成材料粒子1通过的孔4b的FPC(软性印刷电路板)4c构成。在放置图样形成材料粒子1的料斗5内设置粒子供给滚筒6，通过转动把料斗5内的图样形成材料粒子1输送到粒子供给部件2。被输送的图样形成材料粒子1在粒子供给部件2的周面上形成重叠的载置，通过与托板7的摩擦使其带负电，并且其厚度被限制在1～3层之间。到达喷嘴4位置的图样形成材料粒子1在被配置在粒子供给部件2一侧的控制电极4d的电压控制下，从粒子供给部件2喷射到基板3的表面。
喷嘴4具有5层的结构，中心层为100μm厚的聚酰亚胺层，在其上下是电极层，利用绝缘层覆盖其表面，在表面上覆盖半导体膜。覆盖半导体性或者说半绝缘性的膜的作用是，为了防止发生静电导致的喷嘴4带电。
如图11所示，孔4b为圆形，也可以是长方形。孔4b的直径或宽度被设定在70至150μm之间，可通过X激光或冲压加工、YAG激光、CO2激光等的方法进行孔的形成加工。
基板3相对粒子供给部件2其表面具有约+1000V的电位。控制电极4d在非喷出时，相对粒子供给部件2其电位为-100—-200V，在喷出时，设定为+300V，带负电的图样形成材料粒子1在静电的作用下，喷射到基板3。也可以使图样形成材料粒子1带正电，设定相反极性的加载电位。
作为使基板3带电的带电器21，例如除了有电晕带电器或接触带电器那样的从基板3的表面侧使其带电的方式，另外也有从基板3的内面侧施加电压的电压发生器20那样的内面侧带电方式。
在喷嘴4b周围除了控制图样形成材料粒子1的喷出和不喷出的控制电极4d之外，在基板3一侧还埋设有偏向电极4e，通过偏向电极4e可调整图样形成材料粒子1的喷出角度。具有这样作用的偏向电极4e通常被设置在喷嘴孔4b的周围与控制电极4d对置的位置上，控制图样形成材料粒子1的喷出流偏向前后方向和左右方向的一方。如图8所示的那样，作为一个实例，在使用作为基板3的PDP通过上述图样形成装置形成PDP用电极时，对于平板端部的电极的集向部分可以通过喷嘴4的集向电极或者说偏向电极4e使图样形成材料粒子1的喷出流偏转来作成。不过，除了这样的偏向控制电极4e，也可以设置把图样形成材料粒子1的喷出流集中的环状的偏向电极。
另外，如图9所示，喷嘴4的孔4b的间隔与应形成的电极图样的间隔保持一致。
把基板3放置在作为基板保持部的一例的XY平台或XY桌面8上，该放置位置可通过XY桌面8的可分别在X方向及Y方向移动的机能前后左右地移动。XY桌面8这样的基板3的保持部通过参照在前一工序中设置在基板3的端部、角部等的标记，利用CCD等的照相机检测出其位置，当保持位置有误差时移动其位置，调整到正确的位置上。
(中间夹层)
通过图样形成材料粒子1的喷出角度调整与基板3位置调整的有机配合，从喷嘴4喷出的图样形成材料粒子1可形成所要的图样(图示略)。这样的图样通常是直接形成在基板3的表面上，不过也有如后述的那样，形成中间体或中间部件12，从这个中间部件12向基板3转印的方式。在利用这个中间部件12的场合，可使这个中间部件12带电来形成图样形成材料粒子1的喷出流，在该中间体薄的场合也可以通过在内面施加电压把图样形成材料粒子1吸引出来。
这样，在基板3表面直接形成的或是从中间部件12转印的图样在图样形成材料粒子1的喷出流撞击基板3表面时的能量或转印时的压力的作用下，牢固地附着在基板3上，不过为了加强这个附着力，也可以另外施加压力，也可以使图样形成材料粒子1中的树脂成分熔融等来提高附着力。
撞击基板3或中间部件12表面的图样形成材料粒子1在其本身不具有强的粘合力和附着力的场合，如图86所示，在撞击的反作用力下，呈斑点状地飞散到图样形成区域以外。为了防止这个现象，通过利用其他的散乱力的方法，在基板3或中间部件12的图样形成面上涂抹一层油或粘合剂、溶剂等，形成如图87所示的粘性层78，用来吸收图样形成材料粒子1的撞击能量，或者通过提高对基板3的附着力，来防止图样形成材料粒子1的飞散。
(后处理)
形成在基板3或中间部件12表面上的图样已经具有很高的精度，但在需要进一步提高精度的场合，也可以进行把具有与所要的图样一致的开口图样的屏蔽膜79放置在形成在基板3或中间部件12表面上的图样77上面(参照图88)进行曝光固化，然后把图样以外的部分上的图样形成材料粒子1清洗掉的显像处理(参照图89)。为此，可以选择构成图样形成材料粒子1的树脂为具有可曝光显像的光固化性的树脂。例如，可使用纤维素系树脂或丙烯树脂。另外，这个显像曝光处理不限于在固定之后进行，也可以在固定之前进行。
(图样形成装置)
在图1中，9a是为了识别基板3位置的配置在与基板3对向的端部上的一对位置识别装置，9b是测定基板3厚度的激光位移计，9c是控制盘。作为识别装置9a及激光位移计9b也可以使用利用激光二极管的光反射原理的众所周知的光学传感器。这些测量用测定装置利用激光方式等。喷嘴4与基板3的间隔对描绘的图象精度有很大的影响，间隔越大，所描绘的线条越宽。在描绘线条等时，上述间隔最好在0.1mm以下。在要求图样精度的场合，上述间隔的距离应在0.050mm以下。在不形成图样而只进行均匀的喷涂的场合，要相反地加大上述间隔。把基板3放置在XY桌面8，使被设置在基板3对角位置上的一对位置识别检测装置9a、9a能够均匀地看到在与基板3对向端部存在的一对标记。
(喷嘴)
由于内置有粒子供给部件2和粒子供给滚筒6的喷嘴盒4a通过垂直导轨10a被安装在水平导轨10b上，能够上下左右地移动，在这个移动的配合下使由从喷嘴4喷出的图样形成材料粒子1所形成的图样更为精细。可在基板3的全体形成图样。也可以使用3轴机器人或3轴机器手。另外，驱动各个导轨10a、10b的动力使用喷嘴4中的步进电机或伺服电机等的上下驱动装置及左右驱动装置，不过也可以使用气缸或油缸代替。XY桌面8如图15及16所示的那样，在图样形成装置的机座内设置的电机等的驱动下，使移动基板的螺杆8A转动，通过与在螺杆8A上的螺母部件8C连结的XY桌面8沿着一对导轨8B移动玻璃平板3随之被移动。另外，在图15及图16中，54是支撑水平导轨10b的支柱，55是设置在垂直导轨10a与喷嘴4之间的旋转平台，喷嘴4可在旋转平台55的旋转轴周围转动。
(控制)
对喷嘴4的移动控制、基板3的移动控制和图样形成材料粒子1的ON、OFF的控制全由与各个驱动装置的控制部连接的作为控制盘一例的个人计算机9c进行。个人计算机9c由CPU、ROM、RAM及I/O接口等构成，个人计算机9c通过向各个驱动装置的控制部例如驱动各个电机的驱动电路或电器电路发送信号来控制各个电机的驱动。
使用这个图样形成装置可在基板3的表面形成所要的图样，这个方法包括下述的(a)～(d)的个工序。通常还包括下述的焙烧工序(e)。
工序(a)：通过粒子供给部件2的托板7使图样形成材料粒子1带电工序。
工序(b)：使带电的图样形成材料粒子1受作用于粒子1与基板3之间发生的静电力，使图样形成材料粒子1从喷嘴4的孔4b喷出的工序。
工序(c)：有喷出的图样形成材料粒子1形成所要的图样的工序。
工序(d)：把上述图样固定在基板3上的工序。另外，这时的上述图样可以直接形成固定在基板3上，也可以如上所述的那样，设置中间部件，把图样转印到基板3上固定。
工序(e)：使用焙烧炉11焙烧形成上述图样的基板3。在这个工序中通过焙烧，使树脂成分蒸发掉，形成形成以金属和玻璃为主要成分的图样。
在本发明实施例1中使用的图样形成材料粒子1的材料和构造只要通过固定或焙烧便可固定在基板3上，主要根据PDP、液晶显示屏及电路板等的基板3即图样形成对象物的种类而定，例如，包括粒子主体和在其表面附着的硬质无机微粒子，上述粒子主体包括从由金属、金属氧化物、陶瓷及玻璃构成的一组中选择出的一种以上的无机材料和粘合剂树脂，由对于无机材料和粘合剂树脂的合计量的无机材料的比例为30～99重量％的混合材料形成的粒径为0.5～15μm的粒子。当上述无机材料的重量比小于30％或超过99％时，则不能调节粒子的电荷量。另外，当上述粒径小于0.5μm或大于15μm时，则不能调节单位体积的电荷量。这里的99重量％是在图样形成材料粒子的表面被树脂材料覆盖的场合，至少需要10体积％的树脂，把这些换算成重量％单位后，则为99重量％。另外，30重量％是为了获得各种特性的最低量。另外，上述粒径小于0.5μm的粒子由于太小，不能控制，而大于15μm的粒子由于太大，也不能控制。
作为形成上述粒子主体的金属可以使用银、金、铜或银钯合金等的电极材料。作为金属氧化物可使用氧化铝、钛氧化物、玻璃粉等的隔离材料、固化剂或荧光体。作为粘结树脂可使用聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物，聚酯，聚苯乙烯，甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁基酯等纤维素系树脂，或者甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯等甲基丙烯酸系树脂等的热塑性树脂。
上述图样形成材料粒子1例如可通过把上述材料进行熔融混合，轧制冷却，用锤式捣碎机或刀式捣碎机捣碎成数mm的小块，然后使用粉碎研磨机粉碎成5～15μm的颗粒再把粒径大于20μm的粗粉和粒径小于5μm的微粉除去，来获得粒子主体，使用高速流动化混合机可以把胶体二氧化硅、氧化钛或氧化铝等的微粒附着在粒子主体的表面上。另外，也可以进行在高温热气流中形成喷雾状的球状化处理。
另外，图样形成材料粒子1也可以利用微胶囊法或聚合法，喷雾干燥法等形成。
图样形成材料粒子1也可以是粒径为0.5～20μm的表面附着树脂的金属粒子或陶瓷粒子。另外，也可以把金属粒子与陶瓷或玻璃，分别作为粒子附着树脂，通过与各种粒子对应的喷嘴来形成图样。
本发明的实施例1的图样形成方法是，通过反复地进行上述工序(a)～(c)，在基板3的表面上形成多个图样后再进行固定工序(d)，或反复地进行上述工序(a)～(d)，在基板3的表面上形成多个图样后再进行焙烧工序(e)，可以只进行1次固定工序或焙烧工序。上述多个图样是指例如在基板3上形成银的图样后，再形成氧化物的图样，形成陶瓷的图样等。与此例不同的是，例如对于要求一定厚度的图样一次形成不能完成的场合，则需要进行多次的图样形成从而获得需要的厚度。在需要进行多次的图样形成的场合，可方便地进行如上所述的那样的一次性焙烧。
(循环中间层)
本发明的实施例1的图样形成方法中的上述工序(c)中，如图3所示，在由旋转的循环中间层构成的中间部件12的表面上，一旦由喷出的图样形成材料粒子1形成了图样，这个中间部件12上的便可转印到基板3的表面上。这个中间部件12可以不用循环中间层，可以使用一张中间层。这个中间部件12由在树脂中把导电性填充物分散混合的胶片构成，该阻抗约为108Ωcm。对这个中间部件12的喷涂是如上所述的那样，通过对中间部件12的内面施加电压来进行。另外，也可以使用薄板以外的鼓的形状等的中间部件。通过从中间部件(例如是中间体)12向基板3施加压力来进行转印。
中间部件12最好在进行图样转印后进行清洁维护，使其能够反复地使用。对于中间部件12的厚度虽然没有特殊的限定，但最好应在0.3mm以下。
(清洗)
在本发明的实施例1中，还包括清除喷嘴4的阻塞，喷嘴4内侧周边附着的图样形成材料粒子1的清除工序(f)。例如，如图4所示，可以利用真空吸引嘴13来吸出图样形成材料粒子1。清除的方法除了利用气流的方式，也可以利用超声波等的方式，或同时利用这两种方式。这个粒子的清除操作可以在图样形成以外的时间定期地进行。
在本发明的实施例1中，如图5所示，也可以构成粒子供给部件2被设置在喷嘴4的内侧上方，具有沿着该下方周面的倾斜面2a，这个倾斜面2a的下端临近喷嘴4的孔4b。这样的构成由于在喷嘴孔4b的周边没有了平坦部分，所以不容易形成喷嘴孔的阻塞。
(真空吸附)
在本发明的实施例1中，把基板3平坦地保持在XY桌面8上，当利用真空吸附的方法把基板3吸附在这个平坦面上时，假设由于基板3很薄，容易发生皱曲，也能够通过真空吸附解除，能够使基板3与喷嘴4之间保持一定的间隔。
图1所示的激光位移计9b对基板3的厚度进行连续地测定，根据这些检测信息使喷嘴盒4a进行上下的动作，可调整喷嘴4与基板3之间的间隔，通过真空吸附可解除基板3大体上的皱曲。
(环境)
在本发明的实施例1中，理想的是通过保持漏斗5内、粒子供给部件2的周围、喷嘴孔4b附近等的空气环境湿度和温度，来保持一定的图样形成材料粒子的带电状态和喷出状态。
由于在图样形成后，应尽快除取基板3或中间部件12上的图样形成面上的电荷，可以对进行图样形成处理部分例如如图所示的那样，先用盒4a覆盖，然后使静电气流和空气流从盒4a内向盒4a外吹出，吹到基板3或中间部件12的图样形成面上。可以使用除电器等作为上述使用器具。
(孔形状)
在本发明的实施例1中，如图6所示，喷嘴孔4b可形成在粒子供给部件2一侧口径大，在基板3一侧的口径小的圆锥孔状。这样可以不必过分地追求孔4b全体的小孔径便能容易地实现小的孔径。
在本发明的实施例1中，在高精度地绘制图样时，应把喷嘴4与基板3的间隔限制在0.150±0.025μm的范围内，为了容易地实现这个间隔，只要把具有图样形成材料粒子1的通过孔4b的FPC4c支撑成绷紧状态便可。另外，间隔接近0.050±0.025μm时，可绘制更高精度的图样。
在绘制斜线状的图样时，通过使喷出的图样形成材料粒子1稍微错开正对基板3的位置，可解除其不连贯性。这时，当把喷嘴孔4b如图7所示的那样多个地排列设置，并且相互的间隔很小，则不容易形成点线。也可以通过设置在喷嘴孔4b周围的控制电极4d的控制增加图样形成材料粒子1喷射到基板3上的撞击面积。也可以排列设置多个喷嘴4，构成如图7所示的可旋转的构造。图中的14是图样。
(表面处理)
对于基板3表面上的图样形成材料粒子1的飞散，可通过预先在基板3的表面上涂抹一层聚乙烯醇或松节油等的粘性溶剂来防止。喷抹方法可采用喷雾法或浸渍法。
通过在形成PDP电极中所使用的具体实施例对上述方法进行说明。对没叙述的部分与上述的部分相同。
作为基板3一例的玻璃板的尺寸为，厚2.8mm、42英寸、700mm×500mm。玻璃的厚度误差为±5μm。在该表面上蒸镀约1000埃的透明导电膜，利用激光绘制成图样。当放置在XY桌面上时，由于被真空吸附，玻璃的表面凹凸在±5μm以下。
图样形成材料粒子1是由70重量％的0.2μm粒径的银粒子，28重量％的聚乙烯树脂，1重量％的电荷调整剂和1重量％的外添加剂制作而成。
特性调整材料是用于调整粒子所持的负电荷，可以使用单偶氮系染料或其铬络合物，水杨酸金属盐等。
在图样形成材料粒子1的表面附着约0.1μm粒径的胶体二氧化硅、氧化钛、氧化铝等的外添加材料。使用这些粒子的理由是，提高图样形成材料粒子的流动性，并提高图样形成材料粒子的带电量。银粒子的传导性非常高，在金属中仅次于金。所以制作成的图样形成材料粒子的带电量不高。所以应设置强制地使供给滚筒带电的利用电晕放电的装置。电晕放电器通常可以使用使感光体表面带电的装置。在一根直径为50μm的钨丝周围的3个方向用金属屏蔽，在另一个方向形成网状的屏蔽，通过对钨丝加载约5kV的电压，使其发生电晕放电，该放电穿越过网状屏蔽网，传达到图样形成材料粒子，使其带电。在这个场合，由于是使其负电荷带电，所以对钨丝加载的是负电压。但是，如果带电器与图样形成材料粒子过于靠近，在放电的作用下图样形成材料粒子将会熔融，致使其不能喷涂。其距离可以在5mm左右，理想的是在10mm以上。
把图样形成材料粒子的平均粒径设定为6μm。其制作方法是，把聚乙烯树脂加温到300℃使其熔融，然后混入银粒子和电荷调整材料，用螺旋桨状的搅拌器进行搅拌，使其分散均匀。然后放入冷冻库中急速冷冻使其凝固。然后把该凝固体利用锤式捣碎机和刀式捣碎机捣碎成数mm的小块，再用粉碎机研磨成0.5～15μm的颗粒，然后除去粒径为20μm以上的粗粉和粒径为5μm以下的微粉，得到粒子主体，最后用高速流动化混合机把胶质二氧化硅、氧化钛或氧化铝等的微粒附着在粒子主体的表面上。
喷嘴FPC4c在100μm厚的聚酰亚胺基层的上下利用光形成法形成铜电极、偏向电极及引出电极的电路图样，在其表面上形成导电膜。这个导电膜使静电不会积留在喷嘴FPC4c上。孔径为80μm，孔数为10孔。
刮板使用在金属基层上粘贴硬度为40～80(JIS K6301，A)的聚氨脂等的具有弹性的物质。在这个刮板与显像滚筒之间使图样形成材料粒子摩擦带电，使图样形成材料粒子带负电。本发明的实施例1是使图样形成材料粒子带负电，也可以选择图样形成材料粒子及摩擦带电材料使其带正电。
通过刮板把滚筒上的图样形成材料粒子的层数限制在1至3层。刮板通常地线接地，为了强制图样形成材料粒子带电，对刮板加载直流或交流的电压。
显像滚筒是由不锈钢、铝、铁或其合金材料制成，通过研磨，使其直径为16mm，凹凸范围在2μm以内。
使用的供给滚筒是在金属棒上附着2至6mm厚的发泡聚氨脂或合成橡胶。设定吃进显像滚筒0.1至2mm。
喷涂控制是在个人计算机的指令下对引出电极加载+300V的电压，来进行对玻璃板的喷涂。在不进行喷涂时，加载-100V的电压，以防止不需要的图样形成材料粒子落到玻璃板上。
在进行喷涂时对偏向电极加载-100V的负电压以集中喷涂的幅度，描绘了70μm宽的电极线。如果不加载-100V的电压，则描绘图样的线宽度增加且图样形成材料粒子散落到周围。通过2次重复喷涂，确保了20μm的厚度。喷涂速度是10cm/秒。
通过对在其下部的XY桌面8加载1200V的电压，构成对上述玻璃板的电压加载。
首先，将玻璃板大致地放在XY桌面8上。然后进行位置调整使位置识别检测装置9a能够均等地看到在与玻璃板对向的端部上存在的一对标记。玻璃板在XY桌面8上被真空吸附。XY桌面8把该表面的凹凸抑制在±5μm以下。
玻璃板表面的凹凸在±10μm以内。当放置了玻璃板3后，XY桌面8在内置电机的驱动下沿着导轨8B向喷嘴4的方向移动。这时，激光位移计9b检测出平板表面的位置和厚度，并将此信息传达给控制系统，通过上下驱动装置的驱动使喷嘴4的位置沿着垂直导轨10a上下移动。当玻璃板3移动到喷嘴4的下部时，个人计算机9c使引出电极施加电压，形成图样形成材料粒子1对玻璃板3的喷涂。喷嘴4在左右驱动装置的驱动下，沿着导轨10b从玻璃板3的一侧端部向另一侧端部方向移动，当到达另一侧端部时，电压由+300V改变为-100V，停止喷涂。之后，喷嘴4在左右驱动装置的驱动下，沿着导轨10b从玻璃板3的另一侧端部向一侧端部方向反向移动，进行同样的喷涂。在这个喷涂时或喷涂停止时，根据需要，XY桌面8如上所述的那样，在电机的驱动下旋转移动基板用的螺杆8A，使与螺合在螺杆8A上的螺母部件8C连接的XY桌面8沿着在其两侧的一对导轨8B移动，从而形成玻璃板3的移动。
通过这样反复地动作，在玻璃板全体上形成电极分布图样。
当完成了图样形成材料粒子1的喷涂后，通过把玻璃板3利用加热板进行10分钟180℃的热处理，使图样形成材料粒子1固定在玻璃板3上。然后，进行600℃的热处理，蒸发掉树脂成分，烧制成银电极。制作成的银电极的宽为80μm，厚度为6μm，阻抗值为2.5μΩcm。之后的工序是，通过双涂法在电极上面，平板的前面形成绝缘膜。在表面板的场合，通过蒸镀形成并制成MgO膜。而在内面板的场合，在该绝缘膜上形成隔壁，在该隔壁上形成荧光体膜。通过把2个密封，排气，导入气体，完成PDP的制作。然后把电路等的附属部件与显示屏组合，构成电视机。
另外，对上述的图样形成装置，用图10表示绘制比图2更精细的线的场合。作为绘制如图10所示的细线场合的一例，如图11所示，是在周围设置喷嘴4的FPC4c的90个控制电极4d的圆形孔4b的各个内径为60μm，孔4b的间隔为125μm，如图12所示，能够形成包含邻接间隔非常小的PDP端子部98的电极97。在图12中，端子部98以外的电极98之间的间隔为200μm，电极97的宽度为30μm，厚度为3μm。
图13表示通过图样形成装置在PDP前面玻璃板3A(750mm×600mm)形成电极的更为具体的实例。这里是，在端子部98A处，电极的邻接间隔变的很小，端子部以外的电极98A之间的间隔为400μm，电极的厚度为3μm。另外，图14表示通过图样形成装置在PDP的后面玻璃板3B(750mm×600mm)形成电极的实例。这里是，在端子部98B处，电极的邻接间隔变的很小，端子部以外的电极98B之间的间隔为360μm，电极的厚度为3μm。
下面叙述关于背面电压、引出电压、FPC4c与基板3的距离LI、偏向电极4e用的集向电压、喷嘴的喷涂速度、喷涂次数的分别与电极的线厚及线宽参数的相互关系。
如图17及图18所示，背面电压与线厚及线宽的关系是，背面电压即使在800V～1200V范围内变化，线厚及线宽几乎不变，即，背面电压与线厚及线宽无关。
对此，引出电压与线厚及线宽的关系是，如图19所示，当引出电压从350V～500V发生变化时，线厚从3.5μm增加到5μm成正比例关系。另外，如图20所示，引出电压与线宽的关系是，当引出电压从350V变化到500V时，线宽从83μm增加到165μm，成正比例关系。
另外，FPC4c到基板3的距离LI与线宽的关系是，如图21所示，当距离LI从50μm变化到300μm时，线宽从155μm增加到225μm，成正比例关系。对此，距离LI与线厚的关系是，如图22所示，当距离LI从50μm变化到300μm时，线厚不变，保持在5μm，即，距离LI与线厚无关。
另外，集向电压与线厚的关系是，如图23所示，当集向电压从0V变化到200V时，线厚从5.8μm减少到3.8μm，成反比例关系。另外，如图24所示，集向电压与线宽的关系是，当集向电压从0V变化到200V时，线宽从135μm减少到40μm，成反比例关系。
另外，如图25所示，速度(cm/秒)与线厚的关系是，当速度从10变化到20(cm/秒)时，线厚从9.5μm减少到3μm，成反比例关系。另外，如图26所示，速度于线宽的关系是，当速度从10变化到20(cm/秒)时，线宽从158μm减少到45μm，成反比例关系。
另外，如图27所示，喷涂次数与线厚的关系是，当喷涂次数从进行一次到进行4次时，线厚由7μm增加到15.2μm，成正比例关系。另外，如图28所示，喷涂次数与线宽的关系是，当喷涂次数从进行一次到进行4次时，线宽由50μm增加到80μm，成正比例关系。
作为一例，形成PDP电极的条件是，当图样形成材料粒子1在基板3上形成图样后，通过120℃进行固定，再经过600℃焙烧，可完成PDP用电极的制作。在这里，为了形成PDP用的电极，首先，必须通过600℃的焙烧使图样形成材料粒子1内的树脂成分不会残留在基板3上。如果残留有树脂成分，将使电极的阻抗值上升，则不能作为电极使用。另外，作为PDP用的电极，该电极的电阻率应在4μΩ/cm以下。而且在电极表面不能有凹凸。这是因为，在为了进行放电施加电压时，由于有凹凸，电压集中在凸部致使破坏绝缘层。为了满足不残留树脂成分、电极的电阻率为4μΩ/cm以下、电极表面没有凹凸的PDP用电极的条件，只要使用分子量低的树脂作为图样形成材料粒子1的成分，降低固定及熔融的温度，则可使图样线条圆滑，并且通过焙烧容易去除树脂成分。
上述实施例1的直接喷涂的图样形成方法基本是由喷涂工序和焙烧工序的2个工序便可完成，而以往的喷墨图样形成方法是需要喷涂工序、干燥工序、焙烧工序的个工序完成，二级光刻法则需要喷涂工序、干燥工序、曝光工序、显像工序、干燥工序、焙烧工序的6个工序，印刷光刻法需要由刮浆的喷涂工序、干燥工序、曝光工序、显像工序、干燥工序、焙烧工序的6个工序。因此，与以往的方法比较，上述的实施例1的图样形成方法减少了工序。
依照本发明的实施例1的基板的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
另外，在以下的说明中，对与实施例1的图样形成装置及方法相同的部件及装置及同样的机能及动作，使用同一名称和同一参照符号，以便进行互相的参照。
实施例2
下面，本发明的实施例2是关于在构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型基板上形成所要图样的图样形成装置所使用的图样形成材料粒子及利用该图样形成材料粒子的图样形成方法。
在上述实施例1的方法中，关于图样形成材料粒子有可能发生如下的问题。
1.为了利用静电使图样形成材料粒子附着在基板的表面上，必须把图样形成材料粒子构成能够带电的绝缘性粒子，根据基板的不同，有时不能把具有导电性的电极材料直接附着在基板上。
在制作用绝缘性材料裹住导电性粒子的带电粒子的场合，由于材料的性质，有时树脂不能完全地裹住导电粒子。这样的结果是导致图样形成材料粒子的绝缘性下降，使带电量减少，致使不能进行静电喷涂。
2.由于材料的不同，有时不能获得图样所需要的膜厚。
例如带电的图样形成材料粒子中所含有的导电粒子的含量约为20体积％时，需5倍于图样膜厚的绝缘物膜厚进行喷涂，经过焙烧蒸发掉绝缘物，才能得到所需要膜厚的图样膜。通常的图样形成材料粒子的直径约为10μm，当通过一个一个地排列成一层的图样形成材料粒子来形成图样时，焙烧后的膜厚为2μm。如果为了提高精度使用直径为6μm的图样形成材料粒子时，则焙烧后的膜厚为1.2μm。由于要求的膜厚为5μm，所以必须把图样形成材料粒子构成4层积层。然而增加积层数有可能使粒子从图样上溢出恶化了图样的精度。
本发明的实施例2的目的是，解决上述问题，提供一种能够在上述实施例1及其他实施例中使用的具有良好的绝缘性的能够通过静电力进行喷涂的图样形成装置使用的图样形成材料粒子以及即使把图样形成材料粒子重叠为多层，也可以获得具有足够精度的图样的利用图样形成材料粒子的图样形成方法。
为了解决上述的问题，本发明的实施例2中的图样形成装置所使用的图样形成材料粒子是，当使其带电后，在静电力的作用下被喷出，直接或通过中间体附着在基板表面上形成图样的图样形成装置所使用的图样形成材料粒子，图样形成材料粒子由通过焙烧被蒸发的树脂材料和这个树脂材料内的图样形成粒子构成。
依照上述的构成，通过使可被焙烧蒸发树脂材料覆盖住由电极形成用导电性材料和不能稳定保持一定的静电量的材料构成的图样形成材料粒子，可获得具有良好绝缘性的图样形成材料粒子，可利用静电力在基板上进行稳定的喷涂。这样，可以状态良好地，高精度地对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样，由于图样形成工序简单，可以降低形成图样的显示屏的制造成本。
另外，图样形成材料粒子的图样形成方法也可以在使上述图样形成材料粒子带电后，在静电力的作用下被喷出，附着在基板表面形成图样时，使基板上的图样形成材料粒子重叠成多层，形成越是接近基板越宽的宽底的附着状态。
依照上述的构成在通过进行喷涂使图样形成材料粒子形成多层附着时，由于图样形成材料粒子呈宽底的积层状态，上层的图样形成材料粒子不容易从边缘部落下，可以防止落下的图样形成材料粒子附着在非图样的部分上。这样，可防止导致图样精度下降的情况发生。
以下，参照视图对本发明的实施例2的图样形成装置用的图样形成材料粒子及利用图样形成材料粒子的图样形成方法进行详细地说明。
首先，对图样形成装置进行说明。
如图29所示，图样形成装置配置有在机台102上的用于保持玻璃板等的基板3，可在前后左右方向移动自如的可动平台104、跨越可动平台102的移动空间设置的支架105和由通过具有这个支架105上的水平导轨106b和垂直导轨106a的移动装置106支撑的粒子箱供给的图样形成材料粒子1供给到基板3表面的粒子供给装置108。
如图30所示，上述粒子供给装置108具有输送图样形成材料粒子1的例如滚筒状的粒子供给部件111和设置在粒子供给部件111与基板3之间的喷嘴112，喷嘴112被收容在盒体112a内。另外，在盛装图样形成材料粒子1的漏斗113内设有通过旋转把漏斗113内的图样形成材料粒子1输送给粒子供给部件111的粒子供给滚筒114，从粒子供给滚筒114到粒子供给部件111的外周面被承载输送的图样形成材料粒子1在外周面上形成多层重叠地输送，在中途与刮板115摩擦形成带负电的同时被限制在1～3层的厚度。然后当到达FPC(软性印刷电路)112c上的形成有使图样形成材料粒子1通过的喷嘴孔112b的喷嘴112时，到达喷嘴112位置的图样形成材料粒子1在由设置在FPC112c上的控制电极112d的电压控制下，从粒子供给部件111通过喷嘴孔112b向基板3的表面喷出。
基板3相对粒子供给部件111，表面加载+1000V的电压，另外控制电极112d在非喷出时，相对粒子供给部件111记载-100～-200V的电压。在喷出时，控制电极112d的电位为0V，使带负电的图样形成材料粒子1在静电力的作用下被喷出到基板3的表面。
在喷嘴孔112b的周围，除了控制图样形成材料粒子1喷出或不喷出的控制电极112d，还埋设有偏向电极112e，偏向电极112e的作用是用来调节图样形成材料粒子1的喷出角度。具有这样作用的偏向电极112e通常被设置在喷嘴孔112b周围的对向的4面位置上，可以使图样形成材料粒子1的喷出流偏向前后左右的一方。这样，通过可动平台104和移动装置106可以使喷嘴112和基板3相对地移动，通过图样形成材料粒子1的喷出角度调节与基板3位置的改变的适当的配合，可以使从喷嘴112喷出的图样形成材料粒子1形成所要的图样(图示略)。通过控制盘116来控制上述移动和图样形成的ON、OFF动作。
另外，上述图样形成装置构成从粒子箱107的喷嘴112直接把图样形成材料粒子1附着在基板3的表面上，也可以构成，如图36、图37、图38所示的那样，在具有喷嘴的显像机(粒子供给显像装置)124与基板3之间设置具有感光体和静电形成部件的能够形成静电图样的圆柱状或板状或循环带状的中间体125、128、129，在静电力的作用下通过中间体125、128、129转印到基板3的表面上。另外，在图中的基本装置114中，设有除电器(除电装置)120、清扫装置121、带电器(静电图样形成装置)122、曝光器(静电图样形成装置)123、显像器124、中间体125，在机台102中设有电压发生器(转印装置)126及固定器(固定装置)127。另外，在显像器124中，分别设有金属滚筒124a、收容部124b、粒子供给滚筒124c、刮板124d和喷嘴口124e。
上述图样形成装置所示用的图样形成材料粒子1中包含为了保持静电的树脂材料和构成图样的构成材料，树脂在形成图样后通过焙烧被蒸发掉。
下面，参照图31～图34对PDP用的电极形成用的图样形成材料粒子1的构造和制造方法进行说明。
图31的(a)表示在树脂材料32中均等分散地混合多个1种电极构成材料粒子的例如小粒径的银粒子31的图样形成材料粒子1A。
图样形成材料粒子1A的直径为6μm，把以图样的构成材料粒子的形式形成电极图样的印粒子均匀地分散在绝缘材料的树脂材料32中。该制造方法是，首先，把聚乙烯树脂250℃加温熔融，在其中混入规定量的构成材料粒子的银粒子，搅拌后压延冷却。利用锤式捣碎机和刀式捣碎机将冷却后的块体捣碎成数mm的小块再用粉碎机粉碎成0.5～15μm的颗粒除去粒径为20μm以上的颗粒，得到粒子主体，使用高速流动化混合机在粒子主体的表面附着约为0.1μm粒径的胶质二氧化硅、氧化钛、氧化铝等的微粒。使用这些微粒的理由是，提高图样形成材料粒子1A的流动性使其易于移动。
在使用这个方法的场合，当把银粒子31均匀地分散在树脂材料32中后，由于被捣碎，在被捣碎的树脂表面上回出现银粒子31，其结果将导致图样形成材料粒子1A的绝缘性降低。表1表示混入的银粒子31的直径与制成的图样形成材料粒子1A的阻抗值的关系。
                                       表1
形成粒子直径(μm)  银粒子直径(μm)   形成粒子/银粒子     阻抗(Ωm)
    6     0.2     30    4.0×1010
    6     0.4     15    3.0×1010
    6     0.6     10    2.0×1010
    6     0.8     7.5    1.0×1010
    6     1.0     6    1.0×109
    6     1.2     5    1.0×108
通过静电力来控制图样形成材料粒子1A最低需要1.0×108Ωcm以上的阻抗值。当银粒子31的直径大于1.2μm时，阻抗值太小不能使用。所以，银粒子31的直径与图样形成材料粒子1A的直径之比应大于1∶5。
图31的(b)表示在树脂材料32中均等分散地混合电极构成材料粒子的银粒子31的同时，混合构成材料粒子的粘接材料粒子33例如玻璃粉末粒子的图样形成材料粒子1B。
在形成PDP电极的场合，在形成图样后，在600℃的焙烧工序中为了使树脂32完全蒸发，使银粒子31固定在玻璃基板3上，必须在图样形成材料粒子1A中添加粘接材料。因此，作为粘接材料使用了0.5μm直径的玻璃粉末。玻璃粉末在590℃熔化形成玻璃把银粒子31粘接在基板3的表面。
该制造方法在开始时，把银粒子31与由玻璃粉构成的粘接材料粒子33混合，然后，与上述同样地加入到呈熔融状态的树脂材料32中搅拌均匀，制造出图样形成材料粒子1B。另外，在混入粘接材料粒子33以外的第3成分的场合，只要同样地在开始时进行混合便可。虽然也可以分别地进行混合，但不易均匀地分散，不能得到品质均匀的图样形成材料粒子1B。另外，为了提高图样形成材料粒子1B的带电性，在粘接材料之外还添加特性调整材料。它是用于调整图样形成材料粒子1B的材质使其容易带负电荷，可以使用单偶氮系染料或其铬络合物及水杨酸金属盐等，该含有量在3重量％以下。
图31的(c)表示多种构成材料粒子不同时存在在同一图样形成材料粒子1中，而是把包含有不同种类的构成材料粒子的多种图样形成材料粒子1A、1C附着在同一部位来形成图样。
即，用与上述相同的方法制造只包含粘接材料粒子33的图样形成材料粒子1C，另外制造包含银粒子31的图样形成材料粒子1A，把这两种图样形成材料粒子1A、1C分别喷涂在同一处，然后进行焙烧。这样，熔化的图样形成材料粒子1C的粘接材料与图样形成材料粒子1A的银粒子31混合，把银粒子31粘接在基板3的表面，从而形成图样。
图32(a)表示在树脂材料32的层的中央部配置1个大粒径的构成粒子的银粒子41，在银粒子41的周围被树脂材料32的层所覆盖的图样形成材料粒子1D。
这样的构造是，在图样形成材料粒子1D的表面不会暴露出银粒子41，可获得稳定的高阻抗值，可保持充分的静电量，容易通过静电力进行控制。另外，上述的银粒子的大小不存在了与阻抗的关系，可获得高阻抗的粒子。该第1制造方法利用溶剂干燥法。即，在三氯乙烯溶剂中溶解聚乙烯高分子树脂，再把银粒子11分散到其中。然后使溶剂蒸发，从而形成银粒子11的表面被树脂材料32覆盖。在溶剂的蒸发过程中，由于如果保持溶液的静止状态，则将会形成树脂材料32层不均匀的粒子，所以，一边搅拌一边使其干燥，或在超声波振动的状态下使其干燥，则可获得树脂材料32层厚均匀的图样形成材料粒子1D。这个膜厚由溶剂中的树脂浓度和蒸发速度等决定。
图32(b)表示在树脂材料32的层的中央部配置1个大粒径的构成粒子的银粒子41，在这个银粒子41的外周部的树脂材料32的层中均匀地分散配置不同种类的小粒径的构成材料粒子的粘接材料粒子33的图样形成材料粒子1E。
这样的在图样形成材料粒子1D中包含粘接材料粒子33的构造中，只要把粘接材料粒子33与银粒子41一同分散到树脂材料32的溶液中便可，位于中心的只是大粒径的银粒子41。
图32(c)表示在树脂材料32的层的中央部配置1个大粒径的构成粒子的银粒子41，在银粒子41的外周面附着不同种类的小粒径构成材料粒子的粘接材料粒子33的图样形成材料粒子1F。
这个图样形成材料粒子1F是，使用高压混合机把银粒子41与粘接材料粒子33进行干式混合，然后可用上述的同样方法在其周围形成树脂材料32层进行制造。
图32(d)表示把上述图样形成材料粒子1D和把取代银粒子41的不同种类的1个大粒径构成材料粒子例如粘接材料粒子42，覆盖周围地配置在树脂材料32的中央部的图样形成材料粒子1G等，多种图样形成材料粒子1D、1G附着在同一部位，然后焙烧形成图样的方法。
作为制造图32(a)～图32(d)的图样形成材料粒子1D～1G的第2制造方法，是把聚乙烯树脂溶解在二氯甲烷溶液中再把银粒子41分散在其中。然后使其在聚乙烯醇水溶液中乳化分散，一边搅拌一边进行40℃的加温，使二氯甲烷蒸发，再经过过滤干燥可制造成粒子。
第3制造方法可使用喷雾干燥装置。是把构成材料粒子和溶解有要覆盖在其周围的树脂材料32的聚乙烯的三氯乙烯溶剂同时雾状地喷到空气中，使树脂覆盖在粒子周围的方法。为了获得质量均匀的粒子，必须不断地搅拌喷雾的溶液，使其保持均匀性。通过控制溶剂中的树脂浓度、喷射空气中的温度(约50℃)和湿度、溶剂蒸汽压、喷雾嘴的口径、喷出压力来控制覆盖的膜厚。
作为第4制造方法，在二氯二苯中，加入0.5g的作为单体的苯乙烯—二乙烯基苯单体的10∶1混合物，0.5g的作为催化剂的过氧化苯酰，20g的银粒子41。把这个溶液乳化分散在500ml溶解0.5g的过硫酸钾和5.5g的阿拉伯树胶的水溶液中。一边搅拌这个分散溶液一边进行约6小时的80℃加热。聚合的高分子不溶于二氯二苯，从液滴表面析出。在聚合完了时形成无缝的皮膜，银粒子41形成形成分散的含二氯二苯聚苯乙烯的粒子。
第5制造方法是，在银粒子41中加入5ml的9％的乙基纤维素二氯甲烷，再加入20ml的正己烷，在25℃的温度下，连续搅拌一小时。然后，在4℃的温度下放置24小时，除去上面的清液，用正己烷洗净这个溶液，然后通过膜的固化，减压干燥，粉末化来完成粒子的制造。乙基纤维素的浓度与膜厚成比例。在8重量％时为6μm，4重量％时为3μm。
图33(a)表示在树脂材料32的中央部配置由同一种构成材料粒子的多个小粒径的银粒子31构成牢固集合体31bm的图样形成材料粒子1H。在中心部中具有多个银粒子31，周围被树脂材料32层覆盖。这个构造在图样形成材料粒子1H的表面不暴露银粒子31，不会导致阻抗值的降低。
该制造方法是，把小粒径的银粒子31通过干式混合，混合成具有一定大小的颗粒，通过过滤筛选出所需要大小的集合体31bm。然后，按照上述的方法用树脂材料32覆盖住银粒子的集合体31bm。
图33(b)表示在树脂材料32的中央部配置多种的多个小粒径构成材料粒子33bm，例如是银粒子31和粘接材料粒子33的集合体31bm，其周围用树脂材料32覆盖的图样形成材料粒子1I。
这个方法是，与上述的相同，把粘接材料粒子33与银粒子31进行干式混合，形成一定大小的牢固集合体31bm，把其作为33bm，用上述的同样方法用树脂材料32覆盖。
图33(c)表示使用不同种类的在树脂材料32的中央部配置同一种类的多个构成材料粒子的集合体的图样形成材料粒子1H附着在同一部位上，焙烧形成图样的方法。
即，制造在中心部具有粘接材料粒子33的集合体33bm的图样形成材料粒子1J和在中心部具有银粒子31的集合体31bm的图样形成材料粒子1H，把这两种或两种以上的图样形成材料粒子1H分别在基板3的同一部位进行喷涂焙烧，形成图样。
图34(a)表示通过在大粒径的构成材料粒子的外周面上附着多个小粒径的树脂材料粒子所形成的图样形成材料粒子1K。这个图样形成材料粒子1K的制造方法是，通过把小粒径的树脂材料粒子34和大粒径的银粒子41在离心球式研磨机中进行混合，来形成图样形成材料粒子1K。
图34(b)表示通过在构成材料粒子的大粒径的银粒子41的外周面上附着不同种类的小粒径的构成材料粒子，例如粘接材料粒子33和多个小粒径的树脂材料粒子34，所形成的图样形成材料粒子1L。这个图样形成材料粒子1L是，通过在离心球式研磨机中把大粒径的银粒子41与小粒径的树脂材料粒子34和小粒径的粘接材料粒子33进行混合制造而成。
图34(c)表示把在不同种类的大粒径的构成材料粒子例如粘接材料粒子43的外周面上，分别附着多个小粒径的树脂材料粒子34的图样形成材料粒子1M和图样形成材料粒子1K在同一部位上分别进行喷涂，焙烧，形成图样。
图样形成材料粒子1M是把小粒径的树脂材料粒子34和大粒径的粘接材料粒子43混合，然后再在离心球形研磨机中混合，形成大的粘接材料粒子43位于中心位置，别的小粒径的树脂材料粒子34附着在其周围的粒子。
在上述所有的图样形成材料粒子1A～1M的制造方法中，根据设定的条件，可以得到所需要的粒径，在形成不符合条件的大粒径的场合，可以使用粉碎机来获得所需要的粒径。另外，在所有的粒子表面上应附着离形材料。另外，也需要特性调整材料。
制造了直径小于10μm的图样形成材料粒子1A～1L。把在图样形成材料粒子1A～1L中的构成粒子的银粒子31、41与粘接材料粒子33、34的混合比例设定为小于30体积％(小于80重量％)。在图31的场合，有可能在粒子表面上暴露出银粒子。另外，图32的粒子由于粒子被树脂完全覆盖住，所以银的所占比例可达到70体积％，99重量％。在这里，如果增加比例，则易形成粒子直径的不均等。离形材料、特性调整材料的所占比例为数体积％以下。不过，在其密度与树脂相近的场合，可进一步增加比例。
下面，参照图35、图36等对使用图样形成材料粒子1A～1L(以下用符号1表示)的图样形成方法进行说明。另外，在利用图样形成材料粒子1进行喷涂之前，需要进行如图45所示的那样的通过激光位移计9b检测出平板表面的位置、厚度，控制基板3及喷嘴112动作的与实施例1相同的准备工作，同时还要如图46所示的那样利用带电器122进行与实施例1相同的电晕带电。
图35(a)所示的形成方法是，在通过如图29、图30、图37和图38所示的图样形成装置进行图样形成材料粒子1的喷涂时，控制图样形成材料粒子1，使其边缘部的第1层图样形成材料粒子1-1最宽，第2、第3层的图样形成材料粒子1-2、1-3逐渐变窄，呈底宽状态地进行图样形成材料粒子的喷涂附着，是粒子层一层一层地重叠。这样，上层的图样形成材料粒子1-2—1-4不致从边缘部落下，不会扩散到非图样的部分上，从而可高精度地形成图样。另外，在图样形成材料粒子1的直径基本相同的场合，如果这个粒子层的横剖视面上的最下一层1-1的图样形成材料粒子1的数量比其上面的1-2～1-4层的任意层不多于2个，则没有效果。
图35(b)的图样形成方法是，在进行图样形成材料粒子1的喷涂时，在第1层，用构成材料中具有粘接材料粒子33、34的图样形成材料粒子1-1进行全面的喷涂，在其上层部，使用包含银粒子31、41的图样形成材料粒子1-2～1-4基层附着，进行喷涂。这样，在上层的图样形成材料粒子1-2～1-4有散落的场合，被包含粘接材料粒子33、34的第1层图样形成材料粒子1-1固定，可提高绘制图样的精度。
在这样地利用图样形成材料粒子1进行喷涂之后(参照图47及图50)，对玻璃板3在加热板上进行10分钟的180℃的热处理，使图样形成材料粒子1固化在玻璃板3上(参照图48及图51)。然后经过600℃的热处理，在经过焙烧蒸发掉树脂，最终制成银电极(参照图49及图52)。
在上述实施例2中，叙述了关于电极图样的形成，本发明的实施例2所使用的图样形成材料粒子1的材料根据PDP、液晶显示屏、电路板等的不同的图样形成对象物的种类而不同，作为电极用的金属可以使用银、金、铜及银钯合金等的电极用材料。另外，作为粘接材料可以使用树脂、氧化铝、钛氧化物及玻璃料等的微粒子。另外，作为覆盖构成材料的树脂材料32可以使用可使用聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物，聚酯，聚苯乙烯，甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁基酯等纤维素等树脂，或者甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯等甲基丙烯酸系树脂等的热塑性树脂。
如上所述，依照本发明的实施例2的图样形成材料粒子，通过使用多量的可焙烧蒸发的树脂材料覆盖住构成材料粒子，获得了具有良好绝缘性的图样形成材料粒子，从而可以利用静电力在基板上进行稳定地喷涂。这样，可以在构成PDP、(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材上绘制出良好且高精度的图样，并且由于简化了形成图样的工序，降低了形成图样的基板的制造成本。
另外，依照本发明的实施例2的利用图样形成材料粒子的图样形成方法，由于在使用图样形成材料粒子进行多层喷涂，形成多层附着时，图样形成材料粒子形成宽底的积层状，因此，上层的图样形成材料粒子不易从边缘部落下，防止了落下的图样形成材料粒子附着在非形成图样的部分上。从而防止了导致图样精度下降的隐患。
下面，把以往的一般的色粉与上述实施例2的图样形成材料粒子进行比较。
如图39所示，相对于在树脂71a(80～90％)中包含20～10％左右的电荷调整剂71b(1～5％)、离型剂71c(-5％)及色素71d(颜料或染料5～15％)的粒径为7.5±2.5μm的以往的一般的色粉71，实施例2的图样形成材料粒子1是，如图40所示，在树脂材料32内包含20％左右的银粒子31和玻璃粉粒子33的粒径为3.0±1.0μm的电极材料，例如银色粉。
一般的色粉的粒径为5～10μm，主要成分是树脂，阻抗值为1012～1018Ωcm。这个银色粉的导电体的白色银的粒径为0.2～2.0μm，主要成分是银，阻抗值为2×10-6Ωcm，上述银色粉的导电体的黑色银的粒径为0.5～1.0μm，主要成分是氧化钌，阻抗值为104Ωcm。另外，银色粉的绝缘体BS的粒径是0.01～0.1μm，主要成分是CoCrCuO，阻抗值为1010Ωcm。上述绝缘体的荧光体的粒径为2～3μm，主要成分是金属氧化物，阻抗值为1013Ωcm。银色粉的白色银的特性是，阻抗值为4μΩcm，焙烧温度为593℃，银色粉的黑色银的特性是L值＜10，反射＜10％，焙烧温度为593℃。BS的特性是L值＜10，反射＜10％，焙烧温度为593℃。这里的L表示反射率，表示射入的可视光(比率为1)与反射光的比例。
另外，对以往的丝网印刷工序与上述实施例2的图样形成方法的不同之处进行说明。在以往的丝网印刷工序中，如图41所示，在溶剂72a中混入银粒子72b和玻璃粉粒子72c，当使溶剂72a蒸发干燥后形成多个银粒子72b集结到玻璃粉粒子72c周围的状态，然后经过焙烧玻璃粉粒子72c构成玻璃料层72d，形成在该玻璃料层72d内包含银粒子72b的状态。
对此，上述实施例2的图样形成方法则是，如图42所示，在图样形成材料粒子1被配置在10μm的层内形成图样的状态下，通过固定，使树脂材料32熔化形成树脂层73a。在这个状态下，图样形成材料粒子1中的银粒子31和玻璃粉粒子33具有相同的配置关系。在进行上述固定之后，进行焙烧，在树脂材料蒸发被除去的同时，玻璃粉粒子33形成玻璃料层73b，形成在该玻璃料层73b中包含银粒子31的状态。相对于以往的印刷工序，实施例2的印刷方法的不同之处在于，与其他实施例一样，1.不使用溶剂，操作简单，有利于环保。2.在进行印刷的场合，必须对版及丝网进行清扫，制造现场的工作烦琐。3.只在需要的部分附着材料，所以材料使用量少。4.由于不使用溶剂所以不需要干燥工序，没有干燥不均等的工艺问题，由于没有干燥工序所以可马上进行下面的工序，不需要等待加工的放置空间。5.可长期地保持精度(由于印刷版和丝网延伸变形，为了确保精度必须及时进行更换，结果提高了成本。)。
另外，作为图样形成材料粒子的制造方法，将上述方法中的粉碎法与微胶囊法进行比较。如图43所示，用粉碎法制造的图样形成材料粒子的银粒子31的直径为0.2μm，玻璃粉粒子33的直径为0.6μm。粉碎法的制法是把粉体分散在树脂溶液中，使其固体化，然后粉碎。
如图44所示，微胶囊法制造的图样形成材料粒子的银粒子31的直径为0.6～5μm，玻璃粉粒子33的直径为0.6～5μm。微胶囊法的制法是，把作为核心的粉末与溶液媒体混合，形成喷雾，然后急速干燥。关于粒径的调整方法是，相对于粉碎法的可通过粉碎的程度进行调整，微胶囊法可调整核心粒子的粒径和树脂的膜厚。关于阻抗值的控制方法，相对于粉碎法的可通过调整银粒子31的含有量及改变树脂材料的种类来控制，微胶囊法是可通过调整树脂膜的厚度及改变树脂的种类来控制。
作为通过上述实施例2的图样形成方法形成的图样的具体实例的PDP电极，相对通过以往的方法所形成的电极的80±10μm的线宽，上述实施例2由于实现了喷嘴头的小径化，色粉的小径化、以及喷嘴与平板之间接近的同时配置有偏向电极4e，其结果使线宽减细到30±10μm。另外，在喷嘴的宽度约为20cm，平板的尺寸约为80cm×60cm时对背面板用平板通过4次在平板上的移动可完成全面的喷涂，对前面板用平板通过3次在平板上的移动可完成全面的喷涂。这样，如设定喷嘴的速度为10cm/秒，可在30秒以内完成喷涂，加上平板的设置、调整、取出的时间，可在1分钟内完成此工序。把固化作为下一个工序。另外，图12所示的端子部98的形成是通过控制喷嘴头的旋转移动和ON/OFF动作，及控制偏向电极4e的动作，可由多个喷嘴来形成一条线。具体的是，如图53的用以往的方法形成在基板上的形成色粉粒子积层PDP用电极的详细剖视图所示的那样和如图54的用上述实施例2的图样形成方法形成的电极的详细剖视图所示的那样，依照上述实施例2在实现了色粉的从7μm缩小到3μm的小径化的同时，实现了喷嘴宽度从60cm缩小到40cm的小径化，从而，可使银电极的线宽缩小到30±10μm，并且配合画线器或激光、无线测距器的对电极端部的处理，可精细到30±2μm。另外，用以往的方法，其阻抗率小于4μΩcm，而依照上述实施例2可以下降到2.7μΩcm。并且相对以往的2.5keV以上的耐电压，上述实施例2的耐电压可在0～2.5keV之间，确保了低阻抗值，高耐电压。
另外，再把以往的电子照相法与上述实施例2的图样形成方法进行比较。相对上述实施例2的把色粉直接喷涂到对象物，以往的电子照相法是，先在感光鼓上形成图象，然后再进行转印，具有很大的差别。由于要先在这样的感光鼓上形成图样，所以以往的电子照相法会发生色粉的脱落。另外关于浓度(也就是厚度)，按上述实施例2能有高的电气浓度，而在以往的方法中，作为附着在感光体的水平只能进行到10μm。另外，对于精度，上述实施例2为30±10μm，而以往的电子照相法虽然通过激光及调整光的集合度也可以控制在30±10μm，但是不稳定。
实施例3
另外，在实际运用上述实施例1的方法时，存在以下几个问题。
1.在电子照相工序中，首先在感光体上形成图象，然后再转印到平板上，但是在这个场合，当感光体与平板的距离发生变化时，转印的图象溢出，可能导致图样精度的下降。
2.由于感光体表面的损伤，可能导致稳定性下降。
3.不易对感光体的表面进行完全地清扫，残留的一部分图样可导致图样的干扰。
4.感光体昂贵，不容易制作出高的面精度。
5.有时不容易制作出包含图样形成材料的色粉。
6.带电性易受湿度、温度的影响，会导致图象模糊。
因此，本发明的实施例3的目的是，解决上述的问题，提供工序简单，确保良好的微细图样的形成精度的基板的图样形成方法及装置。
为了解决上述的问题，本发明的实施例3是，当在基板表面形成图样时，进行使图样形成材料粒子带电的工序(a)、在中间体上形成静电图样的工序(b)、在通过工序(b)所形成的中间体的静电图样上附着形成材料粒子的工序(c)、把附着在中间体上的图样形成材料粒子转印到基板上的工序(d)、把通过工序(d)转印的图样形成材料粒子在基板上进行固化的工序(e)和清扫转印后的中间体，除去残余图样形成材料粒子的工序。
另外，实施例3是在基板的表面形成图样的基板图样形成装置，具有支撑基板的平板保持部和设置在基板表面对面的基本装置，构成上述平板保持部和基本装置的至少一方在水平面内移动自如且升降自如，在上述基本装置中设有把图样形成材料粒子转印到基板上的中间体、在上述中间体上形成静电图样的静电图样形成装置、使图样形成材料粒子带电的粒子带电装置、将上述带电的图样形成材料粒子附着在中间体的静电图样上的显像装置和在静电力的作用下，把中间体表面的图样形成材料粒子转印到基板的转印装置。
依照上述的构成，简化了对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，并且图样形成材料粒子不是直接被附着在基板上，而是先附着在中间体的静电图样上，然后再转印到基板上，依次，可顺利地进行图样形成材料粒子的附着和转印供给，可以在基板上稳定地、高精度地形成图样，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
下面，参照视图对本发明的实施例3的基板的图样形成装置进行详细地说明。
图55表示在基板3上绘制图样的图样形成形成装置，基板3被放置在机台301上的XY平台装置(平板保持部件)305的平坦台面305a上，被进行真空吸附的吸附保持装置固定，通过内置的平板移动装置使其能够前后左右地移动。另外，通过检测位置的位置检测装置(例如CCD照相机)306检测出台面305a上的基板3的位置，同时通过检测厚度的间隔检测装置的激光位移计307检测出其厚度，这个检测信号输出到控制盘(转印装置控制装置)308。
另外，在机台301上的跨越XY平台装置305两侧的导向支架302上配置有通过移动装置311被水平导轨311b呈左右方向移动自如地支撑，被垂直导轨311a呈上下自如地支撑的被装置罩304a所覆盖的基本装置304。并且，根据控制盘308的动作信号，通过移动装置311使基本装置304进行横向移动及升降移动，另外，根据激光位移计307的检测信号，控制盘308向移动装置311发出操作信号，来控制基本装置304(中间体)与基板3的间隔。另外，基板3到达确定的位置时，包含形成材料的带电图样形成材料粒子从粒子箱309通过基本装置304被喷出到基板3上，从而在基板3的表面上形成图样。另外，这个图样形成装置由罩体312罩住装置全体，通过未图示的温度调整装置和空调等的环境调整装置，保持适合进行转印的温度和湿度。
下面，参照图56和图57对被收容在盒体304a内的基本装置的构成进行说明。图56(a)、(b)表示用圆柱状感光体形成把图样形成材料粒子转印到基板3的中间体的构成，图57(a)、(b)表示用板状感光体形成中间体325的构成，两者都具备除电器(除电装置)320、清洁器321、带电器(静电图样形成装置)322、曝光器(静电图样形成装置)323、显像器(显像装置)324及中间体325。另外，在机台301上，还设有电压发生器326和固定器327。
即，清洁器321用于清洁中间体325表面上的残余图样形成材料粒子1，简单地用物理方式的刷子进行清洁。可使用尼龙制的细毛刷或聚氨酯制的海绵状的可定期更换的材料。另外，在除去静电后，清洁器321进行物理清洁的效率高。
带电器322是利用例如电晕放电的装置，使中间体325相对图样形成材料粒子1的极性呈反极性的带电。另外，也可以对配置在后述的显像器324内的金属滚筒324a加载与图样形成材料粒子1同极性的偏置电压，使中间体325与图样形成材料粒子1同极性地带电。
曝光器323用于通过数字式激光照射，根据图样来除去图样中不需要的部分上的静电，使中间体325表面的感光体的各个局部生成电压，除去静电，从而形成静电图样。
显像器324用于使图样形成材料粒子1带电并将其供给到中间体325的表面，如图56(b)所示，内部设有20mm直径的铝制金属滚筒324a，在存放图样形成材料粒子4的存放部324b的出口设有海绵状的粒子供给滚筒324c，通过旋转，把显像器324内的图样形成材料粒子1输送向金属滚筒324a。被输送的图样形成材料粒子1在金属滚筒324a的周面上形成重叠载置的状态，通过与刮板324d的摩擦，形成带负电荷并且其厚度被限制在1～3层，然后从金属滚筒324a被静电转印到中间体325的静电图样的部分上。上述刮板324d是在具有弹性的金属片的前端部设置硅橡胶，通过这个硅橡胶与图样形成材料粒子1的接触摩擦而使其带电。
另外，虽然是使用带负电的图样形成材料粒子1，也可以使用带正电的粒子，在这个场合，则需要对中间体325加载正电压和电位。
在上述的构成中，首先，通过除电器320对中间体325表面进行全面的除电，然后，清洁器321对中间体325表面进行清扫，在除去了残余的图样形成材料粒子1之后，由带电器322使中间体325全面带电。另外，通过曝光器323来除去中间体325表面的非图样部分上的静电，在必要的图样部分形成静电图样。然后，从显像器324，带电的图样形成材料粒子1附着在中间体325表面的图样上。然后，中间体325的表面与基板3形成非接触状态的对峙，电压发生器326对基板3施加电压，在静电力的作用下，中间体325表面上的图样形成材料粒子1被转印到基板3上。然后，通过固定器327利用热和光，使基板3上的图样形成材料粒子1形成固定，从而完成图样。根据需要，在多次反复进行了图样形成材料粒子1的转印后，对基板3进行焙烧处理。
由于从中间体325到基板3的图样形成材料粒子的转印是通过在基板3背面的电压发生器326对基板3进行静电转印，因此，在基板3的背面加载10000V的电位，从而在基板3的表面得到约1000V的电位。
但是，在背面侧施加电压的场合下，基板3的电容成分形成分压，使粒子供给部与基板之间的电位差变小。另外，当基板3的厚度发生变化时，中间体325与基板3之间的电位差也发生变化，形成两者间的电场不稳定。因此，希望是使基板3的表面直接带电，形成一定的电场。所以最好是在基板3的表面直接加载1000V的电压来进行中间体325的图样形成材料粒子1的转印。作为使基板3表面直接带电的带电器322例如可使用电晕放电器或接触带电器。
另外，在中间体325中使用板状感光体的场合，如图57(a)、图57(b)所示，移动上面附着有图样形成材料粒子1的中间体325，在该上面非接触状态地配置基板3，图样形成材料粒子1被转印到基板3的下面上。
构成上述中间体325的感光体是使用例如在作为基材的铝板上形成感光体层的有机感光体，感光体的种类，也可以使用无定形感光体或硒系感光体。
基板3被放置在XY平台装置305的台面305a上，该设置位置可前后左右地改变。在XY平台装置305上，在把基板3保持在台面305a的吸附保持装置中设有确定图样形成基点的位置确定装置(图示略)。
这样，从中间体325转印到基板3上的图样，在图样形成材料粒子的喷出流撞击基板3表面时的能量和转印时的压力的作用下，在基板3上直接形成牢固的附着(被固定)，为了加强这个附着力，可通过固定器另外施加压力，或使图样形成材料粒子1中的树脂成分熔融等来加强附着力。
另外，当撞击基板3和中间体325表面的图样形成材料粒子1本身不具备强的粘着力和附着力的场合，在撞击的反弹力的作用下，有可能呈斑点状地飞散到图样形成区域以外。为了防止这个现象，在基板3和中间体325的图样形成面上采取涂抹油脂或粘着剂或溶剂等的措施，来吸收图样形成材料粒子1的撞击能量，加强对基板3的附着力，从而可防止图样形成材料粒子1的飞散。
另外，形成在基板3和中间体325表面上的图样虽然已经具备了良好的精度，但是如需要进一步提高精度时，可以建立把具有与所需要的图样相吻合的开口图样的屏蔽层放在基板3上的形成的图样上，进行实施曝光、显像处理的曝光显相处理的工序(h)。为此，应采用具有能够曝光显相的光固化性的树脂作为构成图样形成材料粒子1的树脂。
另外，在图55中，在通过位置检测装置306检测出基板3的位置的同时，通过激光位移计307检测出基板3的厚度，从而得知基板3与中间体325的间隔。另外，基本装置304构成通过移动装置311在垂直导轨311a及水平导轨311b上可上下左右地移动。所以通过控制盘308对移动装置311进行驱动能够把中间体325与基板3的间隔控制在0.3mm以下，在这个动作的配合下，可进一步更为精细地提高从中间体325把图样形成材料粒子1转印到基板3上的图样精度。
下面，就使用这个图样形成装置在基板3表面形成所需要的图样的图样形成方法进行整理说明。
这个方法包括如下(a)～(g)的7个工序，即，
使图样形成材料粒子1带电的工序(a)，
在中间体325上形成静电图样的工序(b)，
在通过工序(b)形成的中间体325上的静电图样上附着图样形成材料粒子1的工序(c)，
把在通过工序(c)附着在中间体325上的图样形成材料粒子1转印到基板3的工序(d)，
把在通过工序(d)被转印到图样上的图样形成材料粒子1固定在基板3上的工序(e)，
在工序(e)的转印后，清洁中间体325的工序(f)，
通过把固定了图样形成材料粒子1的基板3进行焙烧形成图样的工序(g)在基板3的表面上形成图样。
另外，也可以在反复多次地进行从工序(a)至(f)的作业，在基板3上形成多个图样之后，进行一次工序(g)的焙烧，在这个场合，工序(d)的固定也可以集合成一次进行。上述多个图样是指例如，在基板3上形成银的图样之后，再形成氧化物的图样或陶瓷的图样等。在与此例不同的一次不能形成具有一定厚度的图样的场合，也可以通过多次地进行图样的形成来获得具有一定厚度的图样。在多次进行图样的形成的场合，可如上所述的那样简便地进行一次焙烧。
工序(a)是通过显像器324的刮板324d使图样形成材料粒子1带电的工序，这个刮板324d是在具有弹性的金属板部件的前端部设置有硅橡胶，通过硅橡胶与图样形成材料粒子1的摩擦使其带电。
工序(b)是在中间体325上形成静电图样的工序，具有各种的方式。例如，所采用的通过带电器322使中间体325全面带电，然后，利用曝光器323对不必要的非图样部分进行激光照射使感光体生电，来除去非图样部分的电荷的方法。
工序(c)是在通过上述工序形成的中间体325上的静电图样上附着图样形成材料粒子1的工序，有把在工序(a)形成带电的图样形成材料粒子1撒在静电图样上的方法和从显像器324转印到中间体25的方法。
工序(d)是把在附着在中间体325上的图样形成材料粒子转印到基板3的工序，通过电压发生装置326从基板3的背面施加电压，在表面上直接进行图样的转印。
工序(e)是把上述图样固定在玻璃板上的工序，通过固定器327的热、光等的照射，使图样形成材料粒子1中的树脂成分的一部分熔化，固定在基板3的表面上。
工序(f)是利用清洁器321除去残留在中间体325上的图样形成材料粒子的工序。在中间体325构成有感光体的场合，图样不可能都绘制在同一位置，所以，如果通过清洁器321不能完全除去图样形成材料粒子，则导致在不需要的地方也形成了图样。在有感光体的场合，如果在最初实施物理的清洁，将会损伤表面，导致绘图精度的下降，所以，首先利用除电器320进行除电，然后再用柔软的尼龙制细毛刷或聚氨酯制的海绵状的清洁器321进行清扫。另外，定期地更换清洁器321。另外，通过加载高于绘图时的电压，除去残留图样形成材料粒子的效果更明显。
在板状的中间体325的场合(以及包含后述的第1、第2变形例)，也可以使用真空吸引嘴等通过吸引中间体325上的图样形成材料粒子1来进行清扫。除去残留图样形成材料粒子1的方法除了这样的利用气流的方式以外，还有利用超声波振动的方式，也可以把这些同时并用。这个图样形成材料粒子1的除去操作可在进行图样形成以外的时候定期地进行。
另外，工序(g)是焙烧形成图样的基板3的工序，通过焙烧，使图样形成材料粒子1的树脂成分蒸发，形成以金属和玻璃成分为主要成分的图样。
上述图样形成材料粒子1只要带电的粒子便可。因此，为了使导电物形成绝缘物，必须埋在树脂中，或使用绝缘物粒子覆盖。图样形成材料粒子1的材料和构造只要能够通过固定和焙烧固定在基板3上便可，尽管也根据PDP、液晶显示屏及电路板等的平板形成对象物的种类而定，但是例如，包括粒子主体和在该表面附着的硬质无机微粒子，上述粒子主体包括从由金属、金属氧化物、陶瓷及玻璃构成的物质中选择出的一种以上的无机材料和粘合剂树脂，由对于无机材料和粘合剂树脂的合计量的无机材料的比例为30～99重量％的混合材料形成的粒径为0.5～15μm的粒子。当上述无机材料的重量比小于30％或超过99％时，则不能调节粒子的电荷量。另外，当上述粒径小于0.5μm或大于15μm时，则不能调节单位体积的电荷量。
作为形成上述粒子主体的金属可以使用银、金、铜或银钯合金等的电极材料。作为金属氧化物可以使用氧化铝、钛氧化物、玻璃粉等的隔离材料和固定剂。作为粘合剂树脂可使用聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物，聚酯，聚苯乙烯，甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁基酯等纤维素等树脂，或者甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯等甲基丙烯酸系树脂等的热塑性树脂。
上述图样形成材料粒子1的制造方法是，例如把上述材料进行熔融混练，压延冷却，用锤式捣碎机或刀式捣碎机捣碎成数mm的小块，然后使用粉碎研磨机粉碎成0.5～15μm的颗粒再把粒径大于20μm的粗粉和粒径小于5μm的微粉除去，来获得粒子主体。使用高速流动化混合机把胶质二氧化硅、氧化钛或氧化铝等的微粒附着在粒子主体的表面上。另外，也可以进行在高温热气流中形成喷雾状的球状化处理。
另外，图样形成材料粒子1也可以利用微胶囊法或重合法喷雾干燥法等形成。
图样形成材料粒子1也可以是粒径为0.5～20μm的表面附着树脂的金属粒子或陶瓷粒子。另外，也可以把金属粒子与陶瓷或玻璃分类，分别附着树脂，把各种粒子分别附着在图样上进行固定焙烧，来形成图样。
上述实施例3所存在的问题是，对中间体325与基板3的间隔的控制问题。当距离发生变化时，导致图样模糊。另外，在温度和湿度发生变化时，粒子的带电量发生变化，导致图样模糊。
上述实施例3是把基板3保持在平坦的XY平台装置308的台面308a上，通过这个平坦的台面308a上的吸附保持装置把基板3真空吸附在台面上，即使由于基板3薄，容易形成起伏扭曲，通过被真空吸附在台面308a的平面上，也可以被吸平。使基板3与中间体325保持一定的间隔。
在该实施例3中，利用激光位移计307对基板3的厚度进行不间断地测定，根据这些检测信号，通过移动装置311使基本装置304上下动作，从而可调整中间体325与基板3的间隔，可或多或少地抵消基板3的起伏和扭曲。另外，在基本装置304的左右2处设置激光位移计307，根据该检测数据使基本装置304进行细微变动来调整中间体325与基板3的间隔，可进一步提高精度。
在使用上述的图样形成方法进行操作的过程中，必须在罩体312内，利用温度调整装置和空调装置等的环境调整装置来保持基本装置304内、特别是显像器324的周围和转印部附近等的一定的环境温度和湿度，以确保稳定的图样形成材料粒子1的带电状态和转印状态。
另外，在形成图样后，应尽快除去基板3和中间体325的图样形成面上的静电电荷，把进行图样形成处理的部分例如如图55所示的那样，用罩体312罩住，使静电流或空气流从罩体312内吹向罩体312的外侧，使静电流或空气流直接吹到基板3和中间体325的图样形成面上来除去静电。
另外，在上述实施例3中，为了高精度地形成图样，中间体325与基板3的间隔以及中间体325与显像器324之间的间隔应在0.3mm以下，理想的是控制在0.150±0.025mm。为了容易地实现这个间隔，则需要提高面精度，保持中间体325的高精度。另外，缩小间隔可形成精度更高的图样。另外中间体325的宽度越小越可以使间隔越小。这个中间体325的宽度最好应在200mm以下，并且在100mm以下最为理想。
对于图样形成材料粒子1在基板3表面上的飞散，可以通过在基板3表面上涂抹聚乙烯醇或松节油等的粘接性溶剂来防止。
依照上述实施例3，简化了对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序和设备，并且图样形成材料粒子1不是直接被附着在基板3上，而是先附着在中间体325的静电图样上，然后再转印到基板3上，因此，可顺利地进行图样形成材料粒子1的附着和转印供给，可以在基板3上稳定地、高精度地形成图样，可以降低形成图样的基板3的制造成本。
另外，上述实施例3由于在中间体325中使用了感光体，所以存在着由于感光体表面的劣化和平面性等的因素，将会有不能长期保持精度的场合、另外，由于在感光体表面残留的形成材料的色粉，会导致图样精度的下降、并且感光体价格昂贵的问题。
图58表示解决这些问题的实施例3的变形例，提出在中间体中不使用感光体的方案。
即，在鼓状或板状的中间体335表面的非图样的部分，在绝缘性层332上形成导电性层331，当对中间体335加载正电位时，导电性层331形成负电位的带电，这样负电荷带电的图样形成材料粒子1在静电的吸引力和排斥力的作用下，附着在层331、332之间的应形成图样的部位。然后，再通过电压发生器326对基板3的背面施加电压转印到基板3上。上述导电性层331可使用例如铜的图样。另外，也可以是在中间体335与绝缘性层332的接触面和绝缘性层332与导电性层331的接触面形成固定剂等的层，形成具有3层以上的构造。
在图59中提出了更为长期稳定的中间体的第2变形例。
即，通过在玻璃或陶瓷等的绝缘物构成的基材341中沿着图样的部分埋设金属导电物342而形成的鼓状或板状的中间体345。在通过显像器324把图样形成材料粒子1附着在中间体345上时，对导电物342加载约800V的电压使其附着，然后，把附着的图样形成材料粒子1通过由电压发生器326对基板3的背面加载高电压静电转印到基板3上。另外，在进行这个转印时，在比附着图样形成材料粒子1时的电压更高的1500高压下进行转印。所以，这个方法不需要了带电器322和曝光器323，由中间体325中埋设的导电物333和使其带电的电压加载装置(未图示)便可构成图样形成装置。
另外，第1和第2变形例也可以是把带电的图样形成材料粒子1撒在中间体335、345的表面，然后再把不要部分上的收回。另外，也可以在导电性层331的上部和未埋设导电物342的上面的非图样的部分上预先覆盖非粘性材料、氟素膜或硅膜。另外关于在对中间体335、345进行清洁的工序(f)中的除去残留图样形成材料粒子1的操作，可在形成图样以外的时间定期地进行，与在中间体335、345中使用感光体的场合比较减少了劣化。
图60表示形成循环带状的中间体325的第3变形例，对与前面的实施例或变形例相同的部件使用相同的符号，并省略其说明。
这个中间体355是例如在硅膜上形成感光体，厚度为2mm的具有柔软、可卷曲性的循环带状体，通过在水平方向以规定的间隔所配置的2个导向转动轴351、352使其向箭头方向移动。除电器320用于除去中间体355表面上的残留静电，也可以使用除电风扇。
在这里，虽然是用感光体构成带状的中间体355，如使用第1、第2变形例的中间体335、345，则可不使用感光体。
依照本发明的实施例3的基板的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，并且图样形成材料粒子不是直接被附着在基板上，而是先附着在中间体的静电图样上，然后再转印到基板上，所以，可顺利地进行图样形成材料粒子的附着和转印供给，可以在基板上稳定地、高精度地形成图样，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
实施例4
在上述实施例1那样的利用静电力的方法中，存在如下的问题。
为了利用静电力来形成图样，必须要使粒子形成绝缘性粒子。但是，制作电极用图样则必须要在粒子中包含导电性粒子。当包含了导电性粒子则可能会使粒子的阻抗值下降，带电量减少。结果可导致不能进行控制，不能形成图样。
另外，根据不同的材料有可能不能通过摩擦等的简单的方法使其带电，或带电量不相同。另外，由于粒子大小不均匀，所以使粒子的带电量不相同，只有易于形成图样的粒子被用于图样的形成，有可能使组成不均匀。另外，由于带电的维持时间不相同，有可能随着时间的延长，使其形成图样的特性发生变化。
本发明的实施例4就是为了解决上述的问题，提供工序简单且确保高精度地形成精细图样的基板的图样形成方法。
为了解决上述的问题，本发明的实施例4使用在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中使图样形成材料粒子直接或通过带电器带电的方法。
作为带电器可使用利用电晕放电现象的装置。
带电的方法是使用使图样形成材料粒子通过滚筒带电的方法。
使用对图样形成材料粒子的带电量进行测定，根据测定值来调整带电量的方法。
作为其他的方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，喷出图样形成材料粒子和易带电粒子的混合物的方法。
混合的易带电粒子使用由80～100％树脂构成的粒子。这里，使用单位质量的电荷量(Q/A)为8以上的粒子，最好使用10以上的粒子。
作为又一方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，把图样形成材料粒子和易带电粒子混合，使之带电，把图样形成材料粒子喷出的方法。
作为与图样形成材料粒子混合的易带电粒子，可使用铁氧体粒子、磁铁粒子、玻璃粒子、氧化铁粒子及树脂粒子的任意粒子。
作为与图样形成材料粒子混合的易带电粒子，可使用粒径为5μm到100μm的粒子。
作为又一其他方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，使中间体带电，在该中间体表面上使图样形成材料粒子带电的方法。
作为又一其他方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，通过刮板与图样形成材料粒子之间的摩擦，使粒子带电的基板的图样形成方法。
使用在上述刮板的表面用易带电材料覆盖的方法。
使用对上述刮板施加电压的方法。
作为又一其他方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，在通过滚筒使图样形成材料粒子带电的场合，控制滚筒的旋转次数的方法。
作为又一其他方法，是在使图样形成材料粒子形成带电后，在静电力的作用下喷出，直接或通过中间体，附着在基板的表面来形成图样的图样形成装置中，使用经过等离子处理的图样形成材料粒子。
在加入等离子中进行处理的场合，等离子处理采用在真空中导入惰性气体或氧气的方法。
以下，参照视图对本发明的实施例4的图样形成装置以及该附属机构进行详细地说明。
首先，对图样形成装置进行说明。
图61、图62表示本发明的实施例4的基板的图样形成装置。
这个图样形成装置具有把图样形成材料粒子1吸附输送的粒子供给部件402，同时具有配置在粒子供给部件402与基板3之间的喷嘴404。在图61、图62中表示出滚筒状的粒子供给部件402，但不限于这样的粒子供给部件402，例如也可以使用传送带状的部件。把玻璃板等作为基板3。喷嘴404被设置在喷嘴盒404a内，由具有使图样形成材料粒子通过的孔404b的FPC(软性印刷电路板)404c构成。在盛装图样形成材料粒子1的漏斗405内设有粒子供给滚筒406，通过旋转把漏斗405内的图样形成材料粒子1提供给粒子供给部件402。被吸附的图样形成材料粒子1在粒子供给部件402的周面上形成重叠，通过与刮板407形成带电，并被限制在1～3层的厚度。到达喷嘴404位置的图样形成材料粒子1通过由控制电极404d的电压控制，从粒子供给部件402被喷出到基板3的表面上。
基板3被加载相对粒子供给部件402的+1000V的电压。控制电极在非喷出时，被加载相对粒子供给部件402的-100～-200V的电压。在喷出时，设定为0V，带负电的图样形成材料粒子1在静电力的作用下，喷出到基板3。
作为使基板3带电的带电器435，有例如象电晕带电器和接触带电器那样的在基板3的表面使其带电的方式，此外还有象从基板3的背面施加电压的电压发生器420那样的背面侧带电方式。但是，在从背面侧施加电压的场合，被基板3的电容成分分压，导致粒子供给部件402与基板3之间的电位差变小。另外，当基板3的厚度发生变化时，粒子供给部件402与基板3之间的电位差也发生变化，造成两者之间的电场不稳定。因此，理想的是使基板3直接带电，以保持稳定的电场。
在喷嘴孔404b的周围除了设有控制图样形成材料粒子1喷出的ON、OFF的控制电极404d，还在基板3一侧埋设有偏向电极404e，在偏向电极404e的控制下可调节图样形成材料粒子1的喷出角度。具有这样作用的偏向电极404e通常被设置在喷嘴孔404b周围上的与控制电极404d对向的位置，可使图样形成材料粒子1的喷出流偏向前后左右方向的一方。不过除了这样的偏向电极以外，也可以使用使图样形成材料粒子1的喷出流集中的环状的偏向电极。
基板3被载置在XY平台408上，该设置位置可通过XY平台408的分别可在X方向和Y方向移动的机能，前后左右地改变位置。象XY平台408那样的基板3的保持部具有作为形成图样的基点的位置确定装置(未图示)。
通过图样形成材料粒子1喷出角度的调节和基板3的位置改变的适当的配合，可使从喷嘴404喷出的图样形成材料粒子1形成所需要的图样(省略图示)。这样的图样通常是在基板3表面上直接形成，也可以如后面所述的那样，先在中间体425、428、429上形成图样，然后从中间体425、428、429转印到基板3上。在使用这样的中间体425、428、429的场合，同样也要使中间体425、428、429带电来形成图样形成材料粒子1的喷出流。
这样，无论是在基板3表面上直接形成还是从中间部件或中间体425、428、429转印的图样，在图样形成材料粒子的喷出流撞击基板3表面时的能量和转印时的压力的作用下，在基板3上直接形成牢固的附着(被固定)，为了加强这个附着力，可另外施加压力，或使图样形成材料粒子1中的树脂成分熔融等来加强附着力。
由于内置粒子供给部件402和粒子供给滚筒406的喷嘴盒404a通过垂直导轨410a被安装在水平导轨410b上，可进行上下左右地移动，通过这个移动的配合，可使通过喷嘴404喷出的图样形成材料粒子1而形成的图样更为精细。
使用这个图样形成装置，可在基板3的表面形成所需要的图样，这个方法包括如下(a)～(d)的4个工序。通常还包括后述的焙烧工序(e)
工序(a)：通过粒子供给部件402的刮板407使图样形成材料粒子1带电的工序。
工序(b)：通过使带电的图样形成材料粒子1受在粒子1—基板3之间生成的静电力的作用，把带电的图样形成材料粒子1从喷嘴404的孔404b喷出的工序。
工序(c)：由喷出的图样形成材料粒子1形成所要的图样的工序。
工序(d)：把上述的图样固定在基板3上的工序。另外，在这时，可以把上述图样直接形成在基板3上进行固定，也可以如上所述的那样，先形成在中间部件425、428、429上，然后再转印到基板3上进行固定。
工序(e)：使用焙烧炉411焙烧形成上述固定的图样的基板3的工序工序。在这个工序中，通过焙烧使树脂成分蒸发，形成以金属和玻璃为主要成分的图样。
本发明的实施例4所使用的图样形成材料粒子的材料和构造只要是通过固定、焙烧能够固定在基板3上便可，尽管也根据PDP、液晶显示屏及电路板等的图样形成对象物的种类而定，但是例如，包括粒子主体和在该表面附着的硬质无机微粒子，上述粒子主体包括从由金属、金属氧化物、陶瓷及玻璃构成的物质中选择出的一种以上的无机材料和粘合剂树脂，由对于无机材料和粘合剂树脂的合计量的无机材料的比例为30～99重量％的混合材料形成的粒径为0.5～15μm的粒子。当上述无机材料的重量比小于30％或超过99％时，则不能调节粒子的电荷量。另外，当上述粒径小于0.5μm或大于15μm时，则不能调节单位体积的电荷量。
作为形成上述粒子主体的金属可以使用银、金、铜或银钯合金等的电极材料。作为金属氧化物可以使用氧化铝、钛氧化物、玻璃粉等的隔离材料和固定剂。作为粘合剂树脂可使用聚乙烯，聚丙烯，聚氯乙烯，苯乙烯、乙烯—醋酸乙烯共聚物，聚酯，聚苯乙烯，甲基纤维素、乙基纤维素、硝化纤维素、纤维素乙酸酯、纤维素丙酸酯、纤维素丁基酯等纤维素等树脂，或者甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸正丁酯、甲基丙烯酸异丁酯、甲基丙烯酸异丙酯等甲基丙烯酸系树脂等的热塑性树脂。
上述图样形成材料粒子1的制造方法是，例如把上述材料进行熔融混练，压延冷却，用锤式捣碎机或刀式捣碎机捣碎成数mm的小块，然后使用粉碎研磨机粉碎成0.5～15μm的颗粒再把粒径大于20μm的粗粉和粒径小于5μm的微粉除去，来获得粒子主体，使用高速流动化混合机把胶质二氧化硅、氧化钛或氧化铝等的微粒附着在粒子主体的表面上。另外，也可以进行在高温热气流中形成喷雾状的球状化处理。
另外，图样形成材料粒子1也可以利用微胶囊法或重合法喷雾干燥法等形成。
图样形成材料粒子1也可以是粒径为0.5～20μm的表面附着树脂的金属粒子或陶瓷粒子。另外，也可以把金属粒子与陶瓷或玻璃分类，分别附着树脂，用各种粒子对应的喷嘴形成图样。
本发明的实施例4的图样形成方法是，或反复进行上述工序(a)～(c)在基板3的表面形成多个图样之后再进行固化工序(d)，或反复进行上述工序(a)～(d)在基板3的表面形成多个图样之后再进行焙烧工序(e)，只通过一次的固定工序或焙烧工序便可完成图样。上述多个图样是指例如，在基板3上形成银的图样之后，再形成氧化物的图样或陶瓷的图样等。在与此例不同的一次不能形成具有一定厚度的图样的场合，也可以通过多次地进行图样的形成来获得具有一定厚度的图样。在多次进行图样的形成的场合，可如上所述的那样简便地进行一次焙烧。
在本发明的实施例4中，基板3被保持在平坦的平面上，这个平坦面对基板3形成真空吸附，即使由于基板3很薄，容易形成起伏和扭曲，真空吸附也可以解除这个状态，可使基板3与喷嘴404保持一定的间隔。
如果保持图61所示的激光位移计409对基板3的厚度进行不间断地监测，根据这些检测信息，使喷嘴盒404a进行上下动作来调整喷嘴404与基板3的间隔，可或多或少地抵消基板3的起伏和扭曲。
另外，上述的形成装置是，从粒子供给装置的喷嘴404直接或间接地在基板3的表面形成图样的装置，也可以构成如图73、图74、图75所示的那样，从在显像器424与基板3之间的具有感光体及静电形成部件的能够形成静电图样的圆柱状、板状或循环带状的中间体425、428、429静电转印到基板3的表面上的构造。在这个场合，把这些装置构成一个组合体设置在图61中的喷嘴盒404a内。该组合体的喷嘴404、除电器(除电装置)420、清洁器(清扫机构)421、曝光器(静电图样形成机构)422、显像器423分别与中间体425对向设置，另一方面，在机台402上设置电压发生器(转印装置)436以及固定器(固定装置)427。
上述的图样形成装置是把图样形成材料粒子1通过静电力在基板3等上形成图样的装置，当图样形成材料粒子1不能保持可被控制的充分的带电量的场合，应采用以下的必要方法。
为了控制图样形成材料粒子1，通过电磁学公式得知，静电力＝电荷×电场＝粒子质量×粒子加速度。将公式变形，则，加速度＝(电荷/粒子质量)×电场。
在对进行图样形成的粒子实施控制中，(电荷/粒子质量)的值是重要的因素。
因此，必须提高带电量，提高粒子的电荷量。当电场过高时，则不能控制，这样将会发生粒子被喷涂在全体面上，或不需要的面上的现象。
提高图样形成材料粒子1的带电量，并使其带电均匀的本发明的实施例4的变形例如下所述。
下面，对实施例4的第1变形例进行说明。图62表示与使用的图样形成材料粒子1一同把易带电粒子431的混合物导入漏斗405中，使其向粒子供给部件402及离子供给滚筒406移动，通过喷嘴404控制喷出，进行在基板3上的图样形成。即使图样形成材料粒子1是不易带电的粒子，或是带电不均匀的粒子，通过混合的易带电粒子431的带电，使图样形成材料粒子1被均匀地带电，并提高了带电量。这样，可稳定地进行图样的形成。
易带电粒子431是以树脂材料为主要成分，包含控制带电的成分和提高离形性的成分。例如，由98重量％的聚乙烯树脂，1重量％的铬络合物等的带电量高的带电量调整材料和1重量％的硅等的易带电的外添加材料构成的粒子。
图63是粒子供给部件402的放大图。由于易带电粒子431的作用是使图样形成材料粒子1带电，所以必须混合均匀。图样形成材料粒子1与易带电粒子431如果混合不均匀，则形成带电的不均匀。一定要通过搅拌机等混合成肉眼观察的均匀状态。另外，虽然在图62中未表示出，但实际上在漏斗405内设有混合用的搅拌器或超声波振动等的机构。为了混合均匀，图样形成材料粒子1的粒径与易带电粒子431的粒径应一致。
图64表示实施例4的第2变形例。作为混合粒子，使用易带与图样形成材料粒子1的必要极性相反极性电荷的易带电粒子432与图样形成材料粒子1混合，导入漏斗405中。通过这个反极性易带电粒子432的作用，使图样形成材料粒子1形成原来极性的带电。不过，这个粒子432不从喷嘴404喷出，它附着在粒子供给部件402上，与后面的图样形成材料粒子1结合。带电的极性由构成的材料决定。聚乙烯树脂带负电，玻璃和尼龙带正电。作为易带电粒子432可使用氧化铁的铁氧体粒子、磁铁粒子或玻璃粒子、氧化铁粒子、树脂粒子。虽然比图样形成材料粒子1的粒径大，但最大不超过100μm。为了增加带电量，用树脂层覆盖效果更佳。
图65(a)、图65(b)表示实施例4的第3变形例，这个变形例是在粒子供给部件402上形成粘接易带电粒子432的粒子层433。另外，图65的(b)是在粒子供给部件402上形成易带电材料的覆盖层434。被送到层433、434的图样形成材料粒子1在粒子供给部件402形成带电，然后从喷嘴404喷出。关于其极性，必须选择与图样形成材料粒子1的必要极性相反极性的材料及粒子。
关于实施例4的第4变形例，用图62来说明。如果提高粒子供给部件402自身的旋转数，通过与刮板407的摩擦，可提高图样形成材料粒子1的带电量。或者，改变离子供给滚筒406与粒子供给部件402的转速，通过摩擦，来提高图样形成材料粒子1的带电量。作为刮板407的材质可使用易带电的例如硅、聚四氟乙烯纤维，如果提高刮板407与粒子供给部件402之间的压力，虽然可增加带电量，但减少了供给粒子数量，导致不能形成图样。
通过图62对实施例4的第5变形例进行说明。在刮板407与喷嘴404之间设置带电器435。通过刮板407形成带电的粒子再由带电器435进一步地带电，使图样形成材料粒子1形成带电均匀的高带电，然后与上述同样，通过喷嘴404喷出，在基板3上形成图样。这样，即使是不易带电的或是带电不均匀的图样形成材料粒子1，通过易带电粒子也可形成均匀的高带电量的带电。
作为实施例4的第6变形例中的带电器435，可使用如图66和图67所示的带电装置。在数十μm直径的钨丝441的周围，与粒子供给部件402对向地设置屏蔽电极440，对上述钨丝441加载4kV至10kV的高电压，形成电晕放电，来使粒子供给部件402带电。在图67中，是对钨丝441加载流过一定电流的电压，使其形成电晕放电。另外，由于配置了栅极442，当粒子供给部件402的电压低于加载到栅极442上的电压时，电晕放电将作用到粒子供给部件402上，所以应调整到电压相同。无论是哪种方法，都会在钨丝411上有图样形成材料粒子1的附着。所以配备有在不进行图样形成时通过超声波振动或空气进行定期的清扫的装置。
另外，作为实施例4的第7变形例，也可以使用图68所示的与粒子供给部件402对向的固体放电元件。在电介质的两侧设置一对带状的电极，构成AC电极445和DC电极444，AC电极445生成正负离子，DC电场的作用下释放出离子。这个方式的优点是，节省空间且不附着图样形成材料粒子1，易于维护。
另外，作为实施例4的第8变形例，也可以如图69所示的那样，对针状的电极443施加电压，使其生成电晕放电。只加载100V左右的低电压便可生成放电。当距离为20mm至30mm时，可带电均匀。如果并排设置多个针状电极443，可使全体的粒子供给部件402带电均匀。
另外，实施例4的第9变形例是如图70所示的那样，在粒子供给部件402与离子供给滚筒406之间设置相互接触的中间滚筒451，利用毛刷450使中间滚筒451带电，由粒子供给滚筒406把图样形成材料粒子1供给该中间滚筒451，再通过该中间滚筒451把图样形成材料粒子1供给到粒子供给部件402。这样地使图样形成材料粒子1带电。毛刷450使用由导电性纤维制的毛刷、人造丝或聚酯等的纤维制的毛刷，通过与中间滚筒451的接触，使中间滚筒451带电。
另外，实施例4的第10变形例如图71所示，使用对铁或铜的轴心施加电压，外周被导电性橡胶覆盖的带电用滚轮460，使粒子供给部件402带电。
实施例4的第11变形例是，如图72所示，与粒子供给部件402非接触地配置滚轮451，通过感应的带电使图样形成材料粒子1带电。滚轮451与粒子供给部件402的距离应在50μm以内。
在上述的所有实例中，都是通过监测图样形成材料粒子的带电量，根据该监测值控制带电器的输出，来保持稳定的带电量。这样，可状态稳定地进行图样的形成。
在实施例4的第12变形例中，是通过把图样形成材料粒子1放入等离子气体中的处理来提高其带电性。其原理是，通过处理，导入了OH基等。可放入氩气或氧气中进行处理。与不进行处理的情况进行比较，可提高2至10倍的带电量。等离子气体的处理是在真空中置入氩气或氧气置入量为0.1～10Pa，当加载高电压时生成等离子气体状态。在其中放入图样形成材料粒子1进行处理。
作为实施例4的第13变形例是如图62所示，在刮板407与粒子供给部件402之间形成电场来增加接触带电量。可认为接触带电是由于接触的物体的电子电位差而形成。使从外部加载的电场与接触的物体表面形成电位差，使双方的电子电位的位置被强制地移动，从而使电子的移动量发生变化。在实验中，接触带电的电荷发生量的变化与外部电场成比例。对刮板407应加载1kV左右的电压。如提高电压可进一步增加带电量。关于刮板407的材质，在使用负的图样形成材料粒子1时，如在金属板上面覆盖硅系树脂或苯乙烯丙烯酸系树脂可进一步提高带电量。在使用正的图样形成材料粒子1时在金属板表面覆盖氟素系、硅系或苯乙烯丙烯酸系树脂。
作为实施例4的第14变形例是，为了提高带电量，减小粒子粒径。其理由如下所述。根据电磁学公式，静电力＝电荷×电场＝粒子质量×粒子加速度。将公式变形，则，加速度＝(电荷/粒子质量)×电场。
为了进行用于形成图样粒子的控制，电荷/粒子质量的值是重要的因素。电荷/粒子质量的值越大，越利于形成图样。在不能提高带电量的场合，可减小质量。减小质量就是减小粒子粒径。随着粒子粒径的减小，质量以粒径的3次方减小。由于表面面积以粒径的2次方减小，所以带电量以表面面积的2次方的比例减小。其结果使电荷/粒子质量的值增加。
例如，如以下的表2所示的实际测定的结果。电荷量的测定是，通过把图62的粒子供给滚筒406上的图样形成材料粒子1利用Fladeegese收集，利用测定器测定并求出带电量和质量。在形成图样时，应在7μc/g以上。使用的图样形成材料粒子是由40体积％的导电粒子和60体积％的树脂构成的粒子。粒子粒径应在15μm以下，最好在10μm以下。
                                      表2
                         粒子径与电荷量/质量的关系
    粒子径(μm)    20     15     10     7.5     5
电荷量/质量(μc/g)    2.1     5     7     10     15
依照本发明的实施例4的基板的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
实施例5
前面的实施例1的图样形成方法存在着以下的问题。
在基板3为玻璃板等，其厚度为2—3mm的场合，如果从基板3的背面施加电压的话，为了在基板3的表面生成约1000V的电压，则需要5000～10000V的高电压，所以很危险。另外，即使加载了高电压，也不容易使基板全体均匀的带电。并且，基板3背面的与电源接触不良的部位的电压降低，导致基板3表面电位的不均匀。
作为使基板3带电的方法，如果使用对表面电晕放电的电晕放电器，则由于基板3的水分等的表面装态，很难使基板3全体均匀地带电。另外，由于基板3自身的移动，直接对表面电压的均匀性和稳定性产生影响。另外，由于该稳定性受温度、湿度和基板3的玻璃表面的状态的影响，所以不能状态稳定地进行制造。
因此，本发明的实施例5的目的是，提供简单稳定地在基板上形成各种图样的图样形成方法。
既，实施例5的图样形成方法是在基板的表面上形成图样的方法，在包括使图样形成材料粒子带电的工序(a)、对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂的工序(b)、利用喷出的图样形成材料粒子形成所要的图样的工序(c)、把上述图样固定在基板上的工序(d)的在基板上形成图样的图样形成方法中，
1，使用对在基板表面上的其他层施加电压并利用喷出图样形成材料粒子的静电作用的图样形成方法。
2，使用在基板背面的没有凹凸的导电性部件施加电压，并把图样形成材料粒子喷出的图样形成方法。或者，使用把该背面的导电性部件的形状构成与图样形状相同的图样形成方法。
3，使用重新在基板表面形成导电层，通过对该导电层施加电压，并使图样形成材料粒子喷出的图样形成方法。
以下，参照图76(a)、图76(b)和图77等对实施例5的形成PDP电极的过程进行说明。
图76(a)表示通过电缆519对承载基板3的平台508施加电压。使用导电的金属例如，铝、SUS系等的构成平台508。基板3的尺寸为800mm×600mm，平台508的尺寸为1000mm×800mm，厚度为30mm。电压可被加载在平台508的任意部位。平台508与基板3的接触性不好时，导致基板3的表面电位不均匀，将会对图样精度产生影响。所以，平台508的表面凹凸应在±15μm以下，最好限制在10μm以下。在平台508上形成有为了使其与基板3紧密接触的真空吸附用的孔，用来接触性良好地吸附基板3。如果孔太大，则不能对该部分良好地加载电位，或形成电场扭曲，或电场减弱，导致不能良好地形成图样。
图76(b)表示实施例5的第1变形例。如图77所示的那样，通过电缆519对基板3表面上的导电性膜520施加电压。这样，无论下部的基板3多厚，也可以形成图样。图77表示具体使用这个方法的实例。图77是PDP的构造的剖视图。在作为一种导电性膜520的ITO膜上有银电极521。在形成银电极521的图样时，对导电性的铟锡氧化膜的ITO膜520施加电压，由于ITO膜为导电性膜，所以电压均匀。
但是，如果基板3具有导电性的话，可以直接加载对基板3自身加载的1000V电压，所以没有必要形成上述导电性膜520。另外，即使在导电性的基板3表面上的膜是0.5mm以下膜厚的膜，也没问题，只需对平台508施加电压便可。
图78表示作为实施例5的第2变形例的基板3表面上没有导电性膜的场合以及在导电性膜以外部位形成图样时的场合。图78中的参照符号25是，在玻璃平板的下面，与图样对应的部位设置金属制的材料，通过对该材料施加电压，使图样形成材料粒子附着在该玻璃平板的上部。制作具有对应电极图样的凹凸的导电性平台508，在该上面放置基板3，当对平台508施加电压后，只在要形成图样的部位产生电压，易于通过喷嘴进行图样形成材料粒子的喷涂。通过在具有所需要的图样的凸部的平台508上放置有基板3(在这个场合是作为一个实例的2.8mm厚的玻璃板)，对平台508施加电压，使只有在基板3的一个实例的玻璃板3上的对应图样的部位产生电压。通过喷嘴504在该部位进行图样形成材料粒子1的喷涂，在静电力的作用下形成图样。也可以不使用喷嘴504，简单地把带电的图样形成材料粒子1撒在基板上。
作为实施例5的第3变形例的图样形成方法是，预先在基板3上制作导电性树脂薄膜，对该膜施加电压，形成图样。导电性膜是通过把溶解有炭和丙烯酸树脂的溶剂的萜品醇覆盖在基板3上而形成。覆盖的方法可以使用涂抹法、喷涂法或Dicodo法，但对其平面性有要求，如果不能在±10μm以内，将会图样的精度产生影响。最好是在±5μm以内。导电性覆盖材料应能够被焙烧蒸发。如果有残留，无论在颜色上还是在电气特性上都有不良的影响。可使用例如防止静电用的覆盖材料。
通过把银混入熔化的树脂中并粉碎，制成使用的图样形成材料粒子1。使用1μm以下粒径的银粒子。树脂使用聚乙烯，但也可使用热塑性树脂，其构成是50～90重量％的银含量，其余为树脂。混入了数％以下的内部电荷调整材料和外部离形材料。图样形成材料粒子的粒径为5～10μm。
通过在作为基板3另一例的PDP上形成荧光体的实施例，对实施例5的第4变形例进行说明。
首先，通过图79(a)、图79(b)、图79(c)说明荧光体的形成过程。如图79(a)所示的那样把通过离子供给滚筒502形成带电的图样形成材料粒子1在静电力的作用下，100容积％地置入隔壁531内。然后，通过把基板3加热到130℃，使图样形成材料粒子1的树脂材料熔化，形成固定，平坦化，成为图79(b)。然后，通过600℃的焙烧，使树脂材料蒸发，从而完成荧光体膜539的形成，成为图79(c)。必须在隔壁531内形成均质膜厚的荧光体膜539。
如在上面的实施例中所述的那样，作为使PDP用的基板3带电的带电器，例如有象电晕带电器和接触带电器那样的在基板3的表面使其带电的方式，此外还有象从基板3的背面施加电压的电压发生器那样的背面侧带电方式。但是，在从背面侧施加电压的场合，被基板3的电容成分分压，导致粒子供给部件502与基板3之间的电位差变小。在基板3的厚度为2.8mm的场合，如果从基板3的背面施加电压的话，为了在基板3的表面生成约1000V的电压，则需要5000～10000V的高电压，所以很危险。另外，即使加载了高电压，当基板3的厚度变化时，粒子供给部件502与基板3之间的电位差也随之变化，造成两者间的电场不稳定。
本发明实施例5的第5变形例的电压加载方法使用对平板的隔壁下部的电极施加电压的方法。图80所表示的是，使用作为一例基板3的PDP的背面板基板3的在隔壁531内形成荧光体膜的基板3剖面和图样形成材料粒子1的喷出状态。在各个隔壁531的中央的下层设有电极532。这个电极532是生成等离子放电的不可缺少的构成要素。当对这个电极532施加电压，通过隔壁531内的静电力的作用下进行图样形成材料粒子1的喷涂时，在该静电力的作用下，图样形成材料粒子1必定被插入电极532所属的隔壁531中。为了对上述电极532施加电压，可以把与电源连接的端子接触到基板3端部的电极532。喷嘴504的孔径小于隔壁531宽度的80％，该间隔与隔壁531的间隔一致。这个场合的一例是，孔径为0.150mm，间隔为1.08mm。分别依次插入红、绿、蓝色的荧光体，通过一次的固定(130℃，10分钟)，焙烧(600℃，10分钟)完成荧光体膜539的形成。至于荧光体的插入，当荧光体附着在隔壁531顶部时，将会因此形成混色，所以也可以使用把紫外线固化型树脂或丙烯酸树脂作为图样形成材料粒子1所使用的树脂，在插入荧光体后进行通过遮挡膜的曝光，固定隔壁531内的荧光体，再通过显向处理来除去附着在其他处的荧光体的方法。
本发明的实施例5的第6变形例如图81所示，在喷嘴孔504b的周围，与上面的实施例同样地，除了设置控制图样形成材料粒子1的喷出ON、OFF的控制电极504d之外，还埋设有偏向电极504e，用偏向电极504e来调节图样形成材料粒子1的喷出角度。具有这样功能的偏向电极504e通常被设置在喷嘴孔504b中的对向位置，使图样形成材料粒子1的喷出流可偏向前后左右的一方。但是，除了使用这样的偏向控制电极，也可以使用把图样形成材料粒子1的喷出流集中的环状的偏向电极。
下面通过图81来说明使用这些电极把图样形成材料粒子1插入到隔壁531时的状态。在滚筒502与基板3之间持续施加电压。对基板3下面的平台508施加电压。使图样形成材料粒子1带负电，通过解除控制电极504d的负向电压来开始图样形成材料粒子1的喷出，同时通过对偏向电极504e加载正电压，使图样形成材料粒子1的喷出轨道展开，把图样形成材料粒子1均匀地插入在隔壁531内。如果偏向电极504e的施加电压过高，则图样形成材料粒子1也被插入到相邻的隔壁531内，造成了混色。如果偏向电极504e的施加电压过低，则图样形成材料粒子1只被插入在隔壁531内的一部分上。也可以通过加大喷嘴孔504b的孔径，对偏向电极504e加载负电压，使图样形成材料粒子1集中，来插入隔壁531。
图82表示作为本发明的实施例5的第7变形例的不使用偏向电极504e的场合下的方法。是通过加大喷嘴504与基板3的距离D，使图样形成材料粒子1的喷出轨道展开，均匀地插入隔壁531的方法。该距离D由喷嘴孔径与隔壁531内径的关系来决定。即，作为一例的如果把喷出孔径扩大到100μm则距离D必须为200μm。在本实例中，喷嘴孔径为0.100mm，隔壁内径为0.300mm，喷嘴504与隔壁顶部之间的距离为0.200mm。
本发明的实施例5的第8变形例如图83所示，通过减小喷嘴504与基板3的距离D，来把图样形成材料粒子1插入在隔壁531内。这个图样形成材料粒子1的插入是通过在隔壁531的中央减慢粒子速度来进行图样形成材料粒子1的插入。为此，须降低引出带电的图样形成材料粒子1的电压。即，把基板3的施加电压从1000V降至500V。如果引出电压过高，则图样形成材料粒子1将会从隔壁531内反弹出来，使图样形成材料粒子1被插入到隔壁531的顶部或相邻的隔壁内，因此造成混色。
本发明的实施例5的第9变形例如图84所示，是在不设置偏向电极504e和控制电极504d的场合下，利用传感器等来控制喷出的开始和结束时的电压，使当喷嘴504到达隔壁531的一个端部时，对基板3施加电压，开始喷出，当到达另一端部时，解除电压，结束喷出。喷出速度为25cm/秒，即使有开始、结束的不一致，也可控制在非显示部分的3mm以内。
使用的图样形成材料粒子1是在树脂中包含3μm粒径的荧光体粒子的粒子。树脂使用聚乙烯，也可以使用其他热塑性的树脂。制作方法是，把荧光体粒子混入熔融的树脂中，扩散均匀，冷却粉碎的制作方法。其构成是，荧光体的含有量为50～90重量％，其余为树脂。并混入数％以下的内部的电荷调整材料和外部的离形材料。图样形成材料粒子1的粒径约为15μm。
另外，为了在隔壁531内形成均匀的荧光体膜，在插入图样形成材料粒子1之前可以在隔壁531内涂抹油脂或粘接剂、溶剂。可以使用硅系的的油脂。作为溶剂，可以使用萜品醇等的蒸发温度高的稳定的溶剂。
依照本发明的实施例5，使用通过静电力的在基板上形成图样的方法，可简单，稳定地在基板上形成各种图样。简化了对构成PDP(等离子显示屏)和液晶显示屏和电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
并且，通过与上述的各种实施例及变形例中的任意实施例或变形例的适当的配合，可以达到各种的效果。
依照本发明的在基板上形成图样的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
如上所述，依照本发明的图样形成材料粒子，通过把构成材料粒子用更多的经焙烧而蒸发的树脂覆盖，可获得具有良好绝缘性的图样形成材料粒子，可利用静电力在基板上稳定地进行图样的形成。从而，简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
另外，依照使用图样形成材料粒子的图样形成方法，由于在把图样形成材料粒子形成多层的附着层时，图样形成材料粒子形成宽底状态的积层，使在边缘部的上层的图样形成材料粒子不容易落下，防止了在非图样的部分上被落下的图样形成材料粒子附着。可防止因此而导致的降低图样精度的隐患。
依照本发明的在基板上形成图样的的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，并且由于不直接把图样形成材料粒子附着在基板上，而是先把其附着在中间体上的静电图样上，然后再转印到基板上，所以，能够状态良好地进行图样形成材料粒子的附着和转印供给，可在基板上稳定地、高精度地形成图样。从而，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
依照本发明的在基板上形成图样的的图样形成方法及装置，简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
使用本发明的通过静电力在基板上形成图样的图样形成方法，可简单稳定地在基板上形成各种图样。简化了对构成PDP(等离子显示屏)、液晶显示屏及电路板等的大型平板的基材形成所要的图样时的工序，可以降低形成图样的显示屏的制造成本，并且，能够在基板上形成高精度的微细图样。
本发明通过参照付图，就理想的实施例进行了详细地叙述，但对精通此项技术的人士来说，它可以有各种的变形和修改。这样的变形或修改，都应被理解为属于本发明的范围。

Claims (31)

1.一种在基板表面上形成图样的方法，该方法是：使图样形成材料粒子带电，在静电力的作用下把上述带电的图样形成材料粒子从喷嘴喷出，形成图样，然后把上述图样固定在上述基板上。
2.根据权利要求1所述的方法，采用电晕带电方式进行上述带电。
3.根据权利要求1或2所述的方法，在形成上述图样时，通过先将上述喷出的图样形成材料粒子在中间部件的表面形成图样，然后再把这个中间部件上的图样转印到基板表面，在上述基板上形成上述图样。
4.根据权利要求1或2所述的方法，还包括对上述形成的图样进行曝光显像处理。
5.根据权利要求1或2所述的方法，还包括在从上述喷嘴喷出上述图样形成材料粒子之前的基板的表面形成粘性层。
6.根据权利要求1或2所述的方法，上述图样形成材料粒子包括粒子主体和附着在该表面的硬质无机微粒子，上述粒子主体是，包含从由金属、金属氧化物、陶瓷以及玻璃中所构成的一组中选择出的1种以上的无机材料和粘结树脂，并且由占上述无机材料和上述粘结树脂的合计量的30～99重量％比例的上述无机材料的混合材料所构成的0.5～15μm粒径的粒子。
7.一种在基板上的图样形成装置，具有供给带电图样形成材料粒子的粒子供给部件、配置在上述粒子供给部件与基板之间的喷嘴、对从上述粒子供给部件供给来的上述图样形成材料粒子施加静电力并且使上述图样形成材料粒子从上述喷嘴喷出的喷出装置，由喷出的图样形成材料粒子形成图样。
8.根据权利要求7所述的图样形成装置，具有包括保持上述基板的平坦面的基板保持部件，上述基板被真空吸附在这个基板保持部的平坦面上。
9.根据权利要求7或8所述的图样形成装置，还具有检测上述喷嘴与上述基板间隔的检测装置和根据由这个检测装置测出的信息调整上述喷嘴与上述基板间隔的间隔调整装置。
10.根据权利要求7或8所述的图样形成装置，还具有在上述喷嘴的开口周围对通过这个开口的上述图样形成材料粒子施加静电力并且使图样形成材料粒子的喷出流集中的电极。
11.根据权利要求1所述的方法，该图样形成材料粒子由通过焙烧被蒸发的树脂材料和分布均匀地配置在这个树脂材料内的构成图样的单种类的构成材料粒子构成。
12.根据权利要求11所述的方法，在上述树脂材料中均匀分布有多种类的构成材料粒子。
13.根据权利要求11或12所述的方法，上述构成材料粒子的直径小于上述图样形成材料粒子直径的1/5。
14.根据权利要求11所述的方法，在上述构成材料粒子的中央部配置上述构成材料粒子，在其周围用上述树脂材料覆盖。
15.根据权利要求14所述的方法，在中央的构成材料粒子外周部的上述树脂材料中分散配置有其它种类的构成材料粒子。
16.根据权利要求14所述的方法，在构成材料粒子的外周面上附着有多数的小于上述构成材料粒子粒径的树脂材料粒子。
17.根据权利要求11、12或14所述的方法，上述构成材料粒子由导电材料构成，通过焙烧形成上述图样的电极。
18.根据权利要求11或14所述的方法，在使上述图样形成材料粒子带电后，在静电力的作用下使其喷出附着在上述基板表面形成图样时，使包含不同种类的构成材料粒子的上述图样形成材料粒子附着在同一部位上，然后进行焙烧，并混合不同构成材料的图样成材料粒子。
19.根据权利要求11或14所述的方法，在使上述图样形成材料粒子带电后，在静电力的作用下使其喷出附着在基板的表面形成图样时，在基板上使图样形成材料粒子形成多层的积层，并在积层的每一层改变图样形成材料粒子所包含的构成材料粒子种类的图样形成粒子。
20.根据权利要求11或14所述的方法，在使上述图样形成材料粒子带电后，在静电力的作用下使其喷出附着在基板的表面形成图样时，在基板上使图样形成材料粒子形成多层的积层，并形成越是接近基板的下层越宽的宽底形状的附着。
21.根据权利要求1所述的方法，用上述所喷出的图样形成粒子进行图样形成时，在中间体上形成静电图样，把上述图样形成材料粒子附着在上述形成的上述中间体上的上述静电图样上，把附着在上述中间体上的图样形成材料粒子转印到上述基板上后，把上述被转印的图样形成材料粒子固定在上述基板上，并且清扫上述转印后的上述中间体，除去残留的图样形成材料粒子。
22.根据权利要求21所述的方法，在使上述被转印的图样形成粒子固定在上述基板上时，通过多次反复地执行从上述图样形成材料粒子的带电到除去残留在上述中间体上的图样形成材料粒子的操作，固定多种图样形成材料粒子，然后再通过对上述基板的焙烧在上述基板上形成上述图样，把多个图样一次形成。
23.根据权利要求21或22所述的方法，使用在板状的基材内沿着图样埋设有导电物的中间体，当在上述中间体上形成上述静电图样时，通过对上述导电物施加电压，使作为上述中间体的上述基材表面形成上述静电图样。
24.根据权利要求21或22所述的方法，使用在板状的基材的表面附着有图样化的遮挡层的上述中间体。
25.根据权利要求1或21所述的方法，在使上述图样形成材料粒子带电时，通过带电器使上述图样形成材料粒子带电。
26.根据权利要求1或21所述的方法，当带电的图样形成材料粒子在静电力的作用下从喷嘴喷出时，喷出上述图样形成材料粒子与易带电粒子的混合物。
27.根据权利要求1或21所述的方法，当使上述图样形成材料粒子带电时，通过把上述图样形成材料粒子与易带电粒子混合，使其带电。
28.根据权利要求1或21所述的方法，当使上述图样形成材料粒子带电时，通过刮板与上述图样形成材料粒子之间的摩擦，使粒子带电。
29.根据权利要求1所述的方法，在使静电力作用到图样形成材料粒子上并从喷嘴喷出时，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，而在用所喷出的图样形成粒子形成图样时，对平板表面上存在的导电性层施加电压。
30.根据权利要求1所述的方法，在使静电力作用到图样形成材料粒子上并从喷嘴喷出时，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，而在用所喷出的图样形成粒子形成图样时，对平板背面的导电性部件施加电压。
31.一种利用静电的图样形成方法，在使静电力作用到图样形成材料粒子上并从喷嘴喷出时，对带电的图样形成材料粒子施加静电力进行喷涂，而在用所喷出的图样形成粒子形成图样时，在平板表面形成导电性膜，对该膜施加电压。
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