JP2000011865A

JP2000011865A - 隔壁転写凹版用の元型及びそれを用いたプラズマディスプレイパネルの隔壁形成方法

Info

Publication number: JP2000011865A
Application number: JP10177305A
Authority: JP
Inventors: Osamu Toyoda; 治豊田; Akira Tokai; 章渡海; Keiichi Betsui; 圭一別井; Akihiro Otsuka; 章博大塚
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1998-06-24
Publication date: 2000-01-14
Anticipated expiration: 2018-06-24
Also published as: US6333142B1; JP3701123B2; WO2004075232A1

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＤＰの隔壁形成方法に関し、隔壁の転写
用凹版作製のための隔壁の元型を、機械加工技術を用い
ず容易に作製する。【解決手段】表面に、クロム薄膜からなる所定のパタ
ーンが形成され、その上にドライフィルムレジストが貼
り付けられたガラス基板に対し、ガラス基板の背面から
の露光を行った後に現像して、ガラス基板上に隔壁状の
凸部を形成した元型を作製し、その元型を用いて、隔壁
の転写用凹版を作製し、その転写用凹版の凹部に隔壁材
料を充填してＰＤＰ用の基板に転写することにより、Ｐ
ＤＰ用の基板上に隔壁を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、隔壁転写凹版用
の元型及びそれを用いたプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）の隔壁形成方法に関し、さらに詳しくは、隔
壁形状の凸部が形成された隔壁転写凹版用の元型、及び
その元型で作製した転写用凹版を用いたプラズマディス
プレイパネル（ＰＤＰ）の隔壁形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、視認性に優れた表示パネル
（薄型表示デバイス）として注目されており、日本にお
けるハイビジョン分野などへの用途拡大に向けて高精細
化および大画面化が進められている。

【０００３】ＰＤＰは、一対の基板（通常はガラス基
板）を微小間隔で対向配置し、周囲を封止することによ
って内部に放電空間を形成した自己発光型の表示パネル
である。

【０００４】一般に、ＰＤＰには、放電空間を仕切るよ
うに、高さ１００〜２００μｍ程度の隔壁（バリヤリブ
とも呼ばれている）が周期的に設けられている。例え
ば、蛍光体によるカラー表示に適した面放電型ＰＤＰに
は、平面視直線状の隔壁がデータ電極ラインに沿って等
間隔に設けられている。この隔壁によって、放電の干渉
や色のクロストークを防止している。

【０００５】このような隔壁の形成方法としては、さま
ざまな方法が提案され実施されているが、代表的なもの
としては、積層印刷法、サンドブラスト法、アディテブ
法（リフトオフ法）、フォトリソ法などがある。

【０００６】積層印刷法は、ガラスペーストをスクリー
ン印刷によって所定の高さに積み重ね、その後に焼成し
て隔壁を形成する方法である。

【０００７】サンドブラスト法は、まず隔壁材料をベタ
膜として基板全面に形成した後、所望の部分に耐サンド
ブラスト性のあるマスクを形成して、その上から研磨材
を吹き付け、マスク以外の部分を切削する。切削完了
後、マスクを除去して焼成することにより隔壁を形成す
る方法である。

【０００８】アディテブ法は、別名『埋め込み法』とも
呼ばれている。まず基板上の所望の位置に感光性レジス
ト（一般的にドライフィルムを用いる）により隔壁の陰
像となるパターンを形成した後に、パターンとパターン
の間のギャップ内にスクリーン印刷法等を用いて隔壁材
料を埋め込む。隔壁材料を埋め込んだ後に、感光性レジ
ストパターンのみを剥離し、焼成工程を経て隔壁を形成
する方法である。

【０００９】フォトリソ法は、隔壁材料に感光性樹脂を
混入した感光性隔壁ペーストを基板全面に塗布形成した
後、隔壁のパターンを露光し、現像によって隔壁を形成
する方法である。現在、この方法では、一度に露光でき
る膜厚が２０〜３０μｍ程度であり、所望の隔壁高さを
得るためには、露光と現像を数回繰り返す必要がある。

【００１０】上記のような様々な製造方法で基板を作製
した後、対向基板と組み合わせ、基板の周辺部をシール
材により封着し、パネル内に放電ガスを封じ込め、ＰＤ
Ｐが完成する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】このように、隔壁の形
成には現在様々な方法が提案され実施されているが、ど
の方法においても、最終的に隔壁となる直接材料以外の
製造工程上で生じる間接材料（ドライフィルム、捨てら
れる隔壁材料）、および、消耗品（印刷版など）のコス
ト比率が高く、低コスト化の障害となっている。

【００１２】そこで、このような低コスト化の対策とし
て、近年では、転写によって隔壁を形成する方法が考え
られている。これは、隔壁のモデル型を作製し、そのモ
デル型を元型として隔壁の凹版を作製し、その凹版に隔
壁材料を埋め込んで基板に転写することにより隔壁を形
成する方法である。

【００１３】しかしながら、これを従来の金型技術で実
現しようとすると、ＰＤＰのような薄型表示デバイスに
要求される隔壁（幅１０〜５０μｍ、高さ１００〜２０
０μｍ、ピッチ１００〜４００μｍ、領域０．０５〜
０．５ｍ²、隔壁の配列：パラレル配列あるいはクロス
配列、その他）を作製するための元型を、機械加工技術
を用いて加工することは非常にむずかしく、隔壁の側壁
形状や配列によっては、現状の技術では極めて困難な場
合がある。

【００１４】したがって、隔壁の凹版作製のための隔壁
の元型を、機械加工技術を用いず容易に作製する方法が
望まれていた。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の発明者らは、感
光性材料を用いて隔壁の元型を作製し、その元型を用い
て転写用凹版（ネガ凹版）を作製し、その転写用凹版で
ＰＤＰの基板上に隔壁材料を転写成形する、もしくは、
このネガ凹版をプレス版として使用し、隔壁材料をプレ
スして隔壁を形成することにより、前述の問題を容易に
解決できることを見い出した。

【００１６】そして、隔壁の元型の作製の際に、背面露
光や多段露光を用いれば、隔壁のテーパー角（基板と隔
壁側面とのなす角度）の制御や、感光性材料と基板との
密着性が確保され、より形状制御性の高い元型を、歩留
まり良く、かつ、容易に作製することができることを見
い出した。

【００１７】かくしてこの発明によれば、表面に、遮光
性の材料からなる所定のパターンが形成され、その上に
感光性材料層が形成された光透過性の基板に対し、基板
の背面からの露光を行った後に現像して、基板上に所望
パターンの凸部を形成してなる隔壁転写凹版用の元型が
提供される。

【００１８】本発明によれば、低コスト、且つ、簡易な
製造方法である隔壁の転写形成法（プレス法も含む）に
使用する元型が、歩留まり良く、且つ、容易に製造で
き、機械加工では極めて困難であった隔壁のテーパー角
制御や、格子状などのパターン形状の作製が可能とな
る。そして、そのパターンはフォトリソグラフィーが基
本となるため、設計変更も容易となる。

【００１９】また、感光性材料層に対して、基板の背面
から露光を行うので、感光性材料の基板との接触部位は
最も光重合が進み、このため、基板の前面から露光を行
った場合よりも基板と感光性材料との密着性が向上す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】この発明で用いられる光透過性の
基板は、露光光線に対して透過であればよく、例えば、
ガラス基板や石英基板などが挙げられる。遮光性の材料
としては、露光光線を透過させない材料であればよく、
酸化クロムあるいは各種の顔料等を用いることができ
る。所定のパターンの形成は、例えばマスクを介してス
パッタリングを行うというような、公知の各種のパター
ン形成方法を適用することができる。

【００２１】感光性材料層に用いられる感光性材料とし
ては、特に限定されず、公知の材料をいずれも使用する
ことができる。例えば、分子内に少なくとも１つの重合
可能なエチレン性不飽和基を有する光重合性化合物（ア
クリレート、メタクリレート、ウレタンジアクリレー
ト、ウレタンジメタクリレート等）、光重合開始剤、バ
インダー樹脂等を含む感光性材料が挙げられる。感光性
材料層の形成方法としては、上記感光性材料を適当な溶
剤に溶解又は分散させてペースト状にしたものを基板に
塗布するか、または予めシート状に形成した感光性材料
（一般にドライフィルムレジスト、略してＤＦＲと呼ば
れる）を基板上に積層することにより形成することがで
きる。

【００２２】感光性材料の露光、現像については、従来
公知のフォトリソグラフィの手法を用いることができ
る。例えば感光性材料がネガ型のものであれば、露光に
より露光部を硬化させ、現像して未露光部を除去するこ
とにより、基板上に例えば隔壁形状の凸部が形成された
隔壁転写凹版用の元型を作製することができる。感光性
材料の露光に際しては、基板の背面から露光を行うこと
が重要である。すなわち、露光用の光が基板を通過する
ようにして、感光性材料を露光する。感光性材料は、光
に近い部分では光重合が進むため現像液に侵されにくく
なり、基板と感光性材料との強い密着強度が得られる。
また、逆に光から遠い部分では光が減衰するため光重合
がそれほど進まず、現像液に侵されやすくなり、基板に
近い部分よりも硬化部分が減少するので、形成される隔
壁状の凸部が山形のテーパー状となる。

【００２３】感光性材料層は、隔壁の高さと同じ厚みの
ＤＦＲが入手不可能である場合には、複数層の感光性材
料層として積層してもよい。また、この場合、感度の異
なる複数の感光性材料層として形成してもよい。例え
ば、上層に位置する感光性材料層ほど感光強度の弱いも
のを配置することにより、光の減衰による効果と、感光
性材料が持っている感度特性の相乗効果により、よりテ
ーパー角の強い元型をつくることができる。感光性材料
の感度は、重合開始剤やモノマーの選択、顔料分散によ
り調整することができる。

【００２４】感光性材料層上には、さらに反射部材を配
置し、それによって感光性材料層の露光時における所望
部位の感光度合を調節し、感光性材料層の現像後の形状
を調整するようにしてもよい。

【００２５】また、別の方法として、基板の表面にあら
かじめ形成した遮光性の材料からなる第１のパターン上
に第１の感光性材料層を形成し、基板の背面から露光を
行い、そのまま現像せずに第１の感光性材料層上に第２
の感光性材料層を形成し、その第２の感光性材料層上に
第１のパターンと位置的に重なり合う第２のパターンを
有するフォトマスクを配置して第２の感光性材料層の露
光を行い、この第２の感光性材料層の形成以降を所定回
数繰り返した後、全ての感光性材料層を現像することに
より、基板上に凸部を形成することも可能であり、凸部
の側壁形状の調節は設計上、らくになる。

【００２６】この場合、基板の表面の第１のパターンが
形成されていない領域に、感光性材料層の露光時の光量
を調節するための半透光性のフィルター膜を形成するよ
うにしてもよい。例えば、隔壁のテーパー角を制御した
い場合であれば、隔壁の露光量を少なくしたい部分に、
顔料を分散させたフィルター膜を形成することにより、
隔壁のテーパー角を制御することができる。このフィル
ター膜は、隔壁のセンター部分を薄く、エッジ部分を濃
くというふうにグラデーションをかけてもよい。

【００２７】さらに別の方法として、基板の表面にあら
かじめ形成した遮光性の材料からなる第１のパターン上
に第１の感光性材料層を形成し、その第１の感光性材料
層上に第１のパターンと位置的に重なり合いかつ第１の
パターンよりも広い領域を露光可能な第２のパターンを
有するフォトマスクを配置して第１の感光性材料層の露
光を行い、そのまま現像せずに第１の感光性材料層上に
第２の感光性材料層を形成し、基板の背面から第２の感
光性材料層の露光を行い、全ての感光性材料層を現像す
ることにより、基板上に凸部を形成することも可能であ
る。

【００２８】この発明は、また、上記の隔壁転写凹版用
の元型を用いて隔壁の転写用凹版を作製し、その転写用
凹版の凹部に隔壁材料を充填してプラズマディスプレイ
パネル用の基板に転写することからなるプラズマディス
プレイパネルの隔壁形成方法である。

【００２９】この発明においては、隔壁転写凹版用の元
型を用いて隔壁の転写用凹版を作製し、その転写用凹版
の凹部に隔壁材料を充填してプラズマディスプレイパネ
ル用の基板に転写する。転写用凹版の作製は、シリコー
ンゴムなどを用いて元型を転像することにより作製する
ことができる。プラズマディスプレイパネル用の基板へ
の隔壁材料の転写は、シリコーンゴムの転写用凹版の凹
部に、隔壁材料である絶縁性ペーストを埋め込み、本来
のＰＤＰ用の基板に転写形成することにより行うことが
でき、これによりＰＤＰ用の基板に隔壁を形成すること
ができる。転写用凹版は、固い樹脂もしくは電鋳で作製
してもよく、これをプレス用凸版として使用し、隔壁材
料の絶縁物をプレスすることにより、隔壁を形成するよ
うにしてもよい。

【００３０】隔壁転写時の離型性の面からは、隔壁転写
凹版用の元型は、その凸部が、転写用凹版を用いて隔壁
材料を転写した際に隔壁の基幹部の面積よりも終端部の
面積のほうが広くなるような形状に形成されることが望
ましい。

【００３１】また、隔壁転写凹版用の元型は、その凸部
が、複数の感光性材料層からなり、それらの感光性材料
層は下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置する
感光性材料層のほうが面積が狭くなるように形成され、
それによって、転写用凹版を用いて隔壁材料を転写した
際に隔壁の長手方向の終端部の高さが基幹部の高さより
も低くなるような形状に形成されていてもよい。

【００３２】あるいは、隔壁転写凹版用の元型は、その
凸部が、複数の感光性材料層からなり、それらの感光性
材料層は下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置
する感光性材料層のほうが面積が狭く、かつ下層に位置
する感光性材料層については隔壁の基幹部に対応する部
位の面積よりも終端部に対応する部位の面積のほうが広
くなるように形成され、それによって、転写用凹版を用
いて隔壁材料を転写した際に隔壁の基幹部の面積よりも
終端部の面積のほうが広く、かつ隔壁の終端部の高さが
基幹部の高さよりも低くなるような形状に形成されてい
てもよい。

【００３３】さらに、隔壁転写凹版用の元型は、その凸
部が、複数の感光性材料層からなり、それらの感光性材
料層は下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置す
る感光性材料層のほうが面積が狭く、かつ下層に位置す
る感光性材料層については隔壁の終端部に対応する部位
のみが連続的につながるように形成され、それによっ
て、転写用凹版を用いて隔壁材料を転写した際に隔壁の
終端部のみが連続的につながり、かつ隔壁の終端部の高
さが隔壁の基幹部の高さよりも低くなるような形状に形
成されていてもよい。

【００３４】以下、図面に示す実施の形態に基づいてこ
の発明を詳述する。なお、これによってこの発明が限定
されるものではない。

【００３５】図１は本発明に係るプラズマ表示装置の構
成図である。プラズマ表示装置１００は、マトリクス形
式のカラー表示デバイスであるＡＣ型のＰＤＰ１と、画
面（スクリーン）ＳＣを構成する縦横に並んだセルＣを
選択的に点灯させるための駆動ユニット８０とから構成
されており、壁掛け式テレビジョン受像機、コンピュー
タシステムのモニターなどとして利用される。

【００３６】ＰＤＰ１は、対をなす第１及び第２の主放
電用電極としてのサステイン電極Ｘ，Ｙが平行配置さ
れ、各セルＣにおいてサステイン電極Ｘ，Ｙと第３の電
極としてのアドレス電極Ａとが交差する３電極面放電構
造のＰＤＰである。サステイン電極Ｘ，Ｙは画面の行方
向（水平方向）に延び、一方のサステイン電極Ｙはアド
レッシングに際して行単位にセルＣを選択するためのス
キャン電極として用いられる。アドレス電極Ａは列方向
（垂直方向）に延びており、列単位にセルＣを選択する
ためのデータ電極として用いられる。サステイン電極群
とアドレス電極群とが交差する領域が表示領域、すなわ
ち画面ＳＣである。

【００３７】駆動ユニット８０は、コントローラ８１、
フレームメモリ８２、データ処理回路８３、サブフィー
ルドメモリ８４、電源回路８５、Ｘドライバ８７、Ｙド
ライバ８８、及びアドレスドライバ８９を有している。
駆動ユニット８０には、ＴＶチューナ、コンピュータな
どの外部装置からＲ，Ｇ，Ｂの各色の輝度レベル（階調
レベル）を示す画素単位のフィールドデータＤｆが各種
の同期信号とともに入力される。

【００３８】フィールドデータＤｆは、フレームメモリ
８２に一旦格納された後、データ処理回路８３へ送られ
る。データ処理回路８３は、階調表示を行うために１フ
ィールドを所定数のサブフィールドに分割し、その内の
点灯させるサブフィールドの組合せを設定するデータ変
換手段であり、フィールドデータＤｆに応じたサブフィ
ールドデータＤｓｆを出力する。サブフィールドデータ
Ｄｓｆはサブフィールドメモリ８４に格納される。サブ
フィールドデータＤｓｆの各ビットの値は、サブフィー
ルドにおけるセルの点灯の要否を示す情報、厳密にはア
ドレス放電の要否を示す情報である。

【００３９】Ｘドライバ８７はサステイン電極Ｘに駆動
電圧を印加し、Ｙドライバ８８はサステイン電極Ｙに駆
動電圧を印加する。アドレスドライバ８９は、サブフィ
ールドデータＤｓｆに応じてアドレス電極Ａに駆動電圧
を印加する。これらドライバには電源回路８５から所定
の電力が供給される。

【００４０】図２はＰＤＰの内部構造を示す斜視図であ
る。ＰＤＰ１は、前面側のガラス基板１１の内面に、行
Ｌ毎に一対ずつサステイン電極Ｘ，Ｙが配列されてい
る。行Ｌは画面における水平方向のセル列である。サス
テイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれがＩＴＯからなる透明導
電膜４１とＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒからなる金属膜（バス導
体）４２で形成され、低融点ガラスからなる厚さ３０μ
ｍ程度の誘電体層１７で被覆されている。誘電体層１７
の表面にはマグネシア（ＭｇＯ）からなる厚さ数千オン
グストロームの保護膜１８が設けられている。アドレス
電極Ａは、背面側のガラス基板２１の内面を覆う下地層
２２の上に配列されており、厚さ１０μｍ程度の誘電体
層２４によって被覆されている。誘電体層２４の上に
は、高さ１５０μｍの平面視直線帯状の隔壁２９が、各
アドレス電極Ａの間に１つずつ設けられている。これら
の隔壁２９によって放電空間３０が行方向にサブピクセ
ル（単位発光領域）毎に区画され、且つ放電空間３０の
間隙寸法が規定されている。そして、アドレス電極Ａの
上方及び隔壁２９の側面を含めて背面側の内面を被覆す
るように、カラー表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光
体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。３色の
配置パターンは、１列のセルの発光色が同一で且つ隣接
する列どうしの発光色が異なるストライプパターンであ
る。なお、隔壁形成に際しては、コントラストを高める
ために頂上部を暗色に着色し、他の部分を白色に着色し
て可視光の反射率を高めるのが望ましい。着色は材料の
ガラスペーストに所定色の顔料を添加することにより行
う。

【００４１】放電空間３０には主成分のネオンにキセノ
ンを混合した放電ガスが充填されており（封入圧力は５
００Ｔｏｒｒ）、蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは放
電時にキセノンが放つ紫外線によって局部的に励起され
て発光する。表示の１ピクセル（画素）は行方向に並ぶ
３個のサブピクセルで構成される。各サブピクセル内の
構造体がセル（表示素子）Ｃである。隔壁２９の配置パ
ターンがストライプパターンであることから、放電空間
３０のうちの各列に対応した部分は全ての行Ｌに跨がっ
て列方向に連続している。そのため、隣接する行Ｌどう
しの電極間隙（逆スリットと呼称されている）の寸法は
各行Ｌの面放電ギャップ（例えば８０〜１４０μｍの範
囲内の値）より十分に大きく、列方向の放電結合を防ぐ
ことのできる値（例えば２００〜５００μｍの範囲内の
値）に選定されている。なお、逆スリットには非発光の
白っぽい蛍光体層を隠す目的で、ガラス基板１１の外面
側又は内面側に図示しない遮光膜が設けられる。

【００４２】図３の（ａ）〜（ｈ）は隔壁の形成用の元
型作製方法の第１例を示す説明図である。本発明の隔壁
形成方法では、隔壁の転写用凹版を作製するために、最
初に隔壁の元型を作製する。

【００４３】この元型の作製にあたっては、まず、ガラ
スからなる基板５１上に、遮光性材料（例えばクロム薄
膜）５２で隔壁のネガパターンを形成しておく（図３
（ａ）参照）。基板５１は光を透過させるものであれば
他の材料のものであってもよく、例えば石英基板等であ
ってもよい。隔壁のネガパターンの形成は、例えばスパ
ッタリングにて行う。

【００４４】その遮光性材料５２のパターンの上に、光
が照射された部分が硬化して残るネガ型の感光性材料
（例えばドライフィルムレジスト、以下ＤＦＲと記す）
５３を形成する（図３（ｂ）参照）。感光性材料５３と
してＤＦＲを用いる場合、ＤＦＲの厚みが５０〜１００
μｍ程度であるため所望の隔壁の高さまでＤＦＲを積層
する。

【００４５】次に、この基板５１の背面から露光を行い
（図３（ｃ）参照）、遮光性材料５２のネガパターンを
介して感光性材料５３を感光させて、現像する（図３
（ｄ）参照）。こうすることで、光に近い部分の感光性
材料５３は光重合がよく進むので、感光性材料５３と基
板５１の密着性を飛躍的に増大させることができ、製造
安定性が確保できる。また、照射された光は先に進むに
従い減衰してゆくため、最終的に隔壁のトップとなる部
分は、光重合度が実効的に低下し、現像時には幅が狭く
なり、隔壁のテーパー角を意図的に制御することかでき
る。なお、この型のテーパー制御や、製造安定性の程度
は、必要となる隔壁のスペックに依存するため、必ずし
も背面からの露光を必要とするものではなく、前面から
露光してもよい場合もある。

【００４６】上述のようにして得られた隔壁の元型をシ
リコーンゴムなどを用いて転像することにより、転写用
凹版５４を作製し（図３（ｅ）参照）、その凹部に隔壁
材料の絶縁性ペースト５５を埋め込み（図３（ｆ）参
照）、本来のＰＤＰ用の基板５６に転写形成し（図３
（ｇ）参照）、これにより所望の隔壁５７を得る（図３
（ｈ）参照）。

【００４７】また、別の方法としては、先の転写用凹版
５４を固い樹脂もしくは電鋳で作製し、これをプレス用
凸版として使用し、隔壁材料の絶縁物をプレスすること
により、所望の隔壁を得ることもできる。なお、感光性
材料で隔壁を作製した基板はそのまま元型として用いて
も良いし、他の樹脂による転写を繰返したり、電鋳によ
る型をつくったりする中間型として用いてもよい。

【００４８】なお、はじめに形成した遮光性材料５２の
ネガパターンとして、ＰＤＰの電極パターン（図２で示
したアドレス電極Ａのパターン）そのものを利用し、感
光性材料５３として感光性の隔壁材料を用いれば、転写
法を使用せずとも電極と隔壁が自己整合（位置合わせ不
要）した隔壁を形成することができる。

【００４９】この時、感光性隔壁材料の光減衰率が問題
となる場合は、感光性隔壁材料層の形成毎に感光性隔壁
材料層を露光し、後でまとめて全ての感光性隔壁材料層
を現像するようにしてもよい。

【００５０】具体的には、まず、基板上に隔壁のネガパ
ターンを形成し、第１層目の感光性隔壁材料層を形成し
た後、背面露光によりその感光性隔壁材料層を感光させ
て、感光性隔壁材料層と基板との密着性を高めておく。
次に、そのまま現像せずに、第１層目の感光性隔壁材料
層の上に第２層目の感光性隔壁材料層を形成し、その上
に隔壁のネガパターンを形成し、そのネガパターンを介
して第２層目の感光性隔壁材料層を前面露光する。そし
て、第２層目の感光性隔壁材料層の上に第３層目の感光
性隔壁材料層を形成し、同様にして第３層目の感光性隔
壁材料層を前面露光する、という工程を繰返した後、全
ての感光性隔壁材料層を現像して、隔壁を形成するよう
にしてもよい。

【００５１】図４の（ａ）〜（ｆ）は隔壁の形成用の元
型作製方法の第２例を示す説明図であり、（ａ）、
（ｃ）、（ｅ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、
（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｆ）は（ｅ）の側面図であ
る。

【００５２】本例では、隔壁のテーパー制御を積極的に
行うために、感光性材料層の形成を数回にわけ、そのた
びごとに前の露光パターンよりも小さいパターン（相似
形パターン）の重ね合わせ露光を行ってゆく。

【００５３】例えば、感光性材料層の形成を３回に分
け、基板５１上に第１層目の感光性材料層５３ａを形成
し、その上に隔壁のネガパターンを形成して前面露光し
（図４の（ａ）および（ｂ）参照）、そのまま現像せず
に、第２層目の感光性材料層５３ｂを形成し、前よりも
細いパターンを前面露光する（図４の（ｃ）および
（ｄ）参照）。次に、そのまま現像せずに、第３層目の
感光性材料層５３ｃを形成し、さらに細いパターンを前
面露光する（図４の（ｅ）および（ｆ）参照）。なお、
第１層目の感光性材料層５３ａは前面露光としたが、基
板５１に光透過性のものを用い、この基板５１上に先に
隔壁のネガパターンを形成しておいて、背面露光するよ
うにしてもよい。

【００５４】そして、全感光性材料層の露光が完了した
後に現像をすることにより、先細りした隔壁の元型が形
成できる。なお、各感光性材料層５３ａ，５３ｂ，５３
ｃの露光パターン太さの違いにより生じる段差は、露光
後のベーキング（ＰＥＢ）である程度緩和することもで
きる。

【００５５】このようにして得た隔壁の元型から、第１
例と同様にして転写用凹版を作製し、その凹部に隔壁材
料の絶縁性ペーストを埋め込み、ＰＤＰ用の基板に転写
形成することにより、所望の隔壁を得る。

【００５６】図５の（ａ）〜（ｆ）は隔壁の形成用の元
型作製方法の第３例を示す説明図であり、（ａ）、
（ｃ）、（ｅ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の側面図、
（ｄ）は（ｃ）の側面図、（ｆ）は（ｅ）の側面図であ
る。各図は前述の図４で示した内容に対応している。

【００５７】本例では、光透過性のある基板５１上に、
遮光性材料５２で隔壁のネガパターンを形成しておく
際、特に光を減衰させたい部分（この例では隔壁の部
分）に顔料を分散させたフィルター部５２ａを形成し、
それ以外の部分は通常の遮光性材料５２とし、隔壁のテ
ーパー角をさらに制御する。このフィルター部５２ａに
ついては、隔壁のセンター部分を薄く、エッジ部分を濃
くというふうにグラデーションをかけてもよい。このフ
ィルターの効果は、背面露光にのみ効くことなので、前
述の第２例と組み合わせて使用するとより効果的であ
る。隔壁の元型を用いた転写用凹版の作製、および転写
用凹版による隔壁の転写形成は第１例および第２例と同
様に行う。

【００５８】図６の（ａ）〜（ｅ）は隔壁の形成用の元
型作製方法の第４例を示す説明図である。本例では、感
度が異なる感光性材料を使用することにより、隔壁のテ
ーパー角を制御する。例えば、遮光性材料５２でパター
ニングされている基板５１の上に（図６（ａ）参照）、
感度が強い感光性材料５３ｄ、感度が中間的な感光性材
料５３ｅ、感度が弱い感光性材料５３ｆの順に形成し
（図６（ｂ）参照）、背面から露光し（図６（ｃ）参
照）、現像する（図６（ｄ）参照）。このようにするこ
とにより、光の減衰による効果と、もともと感光性材料
５３ｄ，５３ｅ，５３ｆが持っている感度特性の相乗効
果により、よりテーパー角の強い元型をつくることがで
きる。なお、感光性材料の感度は、重合開始剤やモノマ
ーの選択、顔料分散により実現できる。

【００５９】上述のようにして得られた隔壁の元型を、
第１例〜第３例と同様に、シリコーンゴムなどを用いて
転像することにより、転写用凹版５４を作製し（図６
（ｅ）参照）、その凹部に隔壁材料の絶縁性ペーストを
埋め込み、本来のＰＤＰ用の基板に転写形成することに
より、所望の隔壁を得る。

【００６０】また、別の方法として、図３で示した例の
ように、転写用凹版５４を固い樹脂もしくは電鋳で作製
し、これをプレス用凸版として使用し、隔壁材料の絶縁
物をプレスすることにより、所望の隔壁を得ることもで
きる。この場合にも、前述したように、感光性材料で隔
壁を作製した基板はそのまま元型として用いても良い
し、他の樹脂による転写を繰返したり、電鋳による型を
つくったりする中間型として用いてもよい。

【００６１】なお、本例でも、図３の例で説明したよう
に、遮光性材料５２のネガパターンとしてＰＤＰの電極
パターンそのものを利用し、感光性材料５３として感光
性の隔壁材料を用いれば、転写法を使用せずとも電極と
隔壁が自己整合した隔壁を形成することができる。

【００６２】図７は隔壁の形成用の元型作製方法の第５
例を示す説明図である。本例は、背面露光を使用する第
１例および第４例に応用できる例である。本例では、背
面から露光する際、感光性材料層５３の上に反射率調整
部材として所望の光吸収材５８を配置する。すなわち、
感光性材料層５３の上に所望の反射率の物質を置くか、
あるいはコーティングしておくことにより、光の反射率
を調整し、これにより感光性材料５３の表面の光重合を
調節して、パターン形状を制御する。例えば、光吸収材
５８が黒色であれば吸光するので、感光性材料５３の重
合度は低下し、頂部の細い隔壁パターンとなる。あるい
は、光吸収材５８が白色散乱体であれば、ハレーション
がおこるので、感光性材料５３の重合度は高まり、頂部
の太い隔壁パターンとなる。隔壁の元型を用いた転写用
凹版の作製、および転写用凹版による隔壁の転写形成
は、第１例〜第４例と同様に行う。

【００６３】図８は感光性材料層の積層方法を示す説明
図である。以上述べた第１〜第５例の隔壁形成方法は、
最終的に転写法により隔壁を形成するものである。した
がって、その場合、根本的に転写用凹版からの離型性が
問題となる。この離型性は、隔壁のテーパー角に依存す
るところが大きいが、パターンの終端部のテーパーがも
っとも重要となってくる。このパターンの終端部は、転
写のきっかけとなる部分であるため、そのテーパーは大
きければ大きいほどよいが、きっかけとなる部分が転写
し易いように薄い方がさらに望ましい。

【００６４】そこで、まず、基板５１上に第１層目の感
光性材料層５３ａを基板５１と同じ大きさに形成して露
光し（図８（ａ）参照）、次に、その上に第２層目の感
光性材料層５３ｂを隔壁の延びる方向に対して両端が短
くなるように形成して露光し（図８（ｂ）参照）、次
に、その上に第３層目の感光性材料層５３ｃを第２層目
の感光性材料層５３ｂと同じ大きさに形成して露光する
（図８（ｃ）参照）。すなわち、第１層目の感光性材料
層５３ａのみ大きい範囲に形成し、それ以降の第２、第
３層目の感光性材料層５３ｂ，５３ｃの形成領域を小さ
くする。

【００６５】このように、パターンの終端部の型が浅く
なるようにその部分の感光性材料だけ薄く形成しておく
ことにより、パターンの終端部の型だけが浅くなる元型
の形成が可能となる。

【００６６】図９、図１０および図１１は感光性材料に
よって形成された隔壁パターンの終端部形状の例を示す
説明図である。

【００６７】図９も転写性を向上させる隔壁パターンの
例である。図に示すように、感光性材料５３によって形
成された隔壁パターンの終端部が基幹部よりも太くなっ
ていれば、接地面積も増大し、転写性も向上する。

【００６８】図１０の（ａ）および（ｂ）は図９の発展
型であり、隔壁パターンの終端が太く、かつ、その部分
の高さが基幹部よりも低い形状を有しており、このよう
な元型にすれば、転写性がさらに向上する。

【００６９】この作製方法は、第２例または第３例で示
した、複数の感光性材料層を積層し露光を複数回に分け
る多段露光による方法で、感光性材料層５３ａ，５３
ｂ，５３ｃを形成し、その際、図８で示した積層方法を
適用する。

【００７０】例えば、感光性材料層の形成を３回に分け
たとして、第１層目の感光性材料層５３ａの形成後に隔
壁の根元となる部分、すなわち、基幹部およびその終端
部が太いパターンを露光し（図１０（ａ）参照）、その
まま現像せずに、第２層目の感光性材料層５３ｂを形成
し、今度は終端部の無い短いパターンを重ね合わせて露
光し、そのまま現像せずに、第３層目の感光性材料層５
３ｃを形成し、第２層目の感光性材料層５３ｂのパター
ンよりも細いパターンを重ね合わせて露光する（図１０
（ｂ）参照）。そして、全感光性材料層の露光が完了し
た後に現像をすることにより、所望の隔壁の元型を作製
することができる。

【００７１】図１１の（ａ）および（ｂ）は図１０の
（ａ）および（ｂ）の変形例であり、隔壁パターンの終
端部がつながった形状のものである。このように、感光
性材料層の層厚や層数、露光してゆくパターンの組み合
せにより、さまざまな終端形状を実現することができ
る。

【００７２】また、最下層の感光性材料層を前面から全
面露光した後、その上から他の感光性材料を積層し、そ
の感光材料層を背面から隔壁パターンを介して露光し現
像することにより元型を作製し、その元型で転写用凹版
を作製することにより、転写性を向上させることができ
る。

【００７３】すなわち、図１２に示すように、まず、ガ
ラスからなる基板５１上に、遮光性材料５２で隔壁のネ
ガパターンを形成しておき（図１２（ａ）参照）、その
上に第１層目のＤＦＲ５９をラミネートする（図１２
（ｂ）参照）。次に、隔壁全体面の土台となるパターン
を有するフォトマスク６０を介してＤＦＲ５９を露光し
（図１２（ｃ）参照）、そのまま現像せずにその上から
３層のＤＦＲ６１をラミネートし（図１２（ｄ）参
照）、基板５１の背面から露光を行い（図１２（ｅ）参
照）、遮光性材料５２のパターンを介して上３層のＤＦ
Ｒ６１を感光させて、現像する（図１２（ｆ）参照）。

【００７４】そして、得られた隔壁の元型をシリコーン
ゴムなどを用いて転像することにより、転写用凹版５４
を作製し（図１２（ｅ）参照）、図１３に示すような形
状の元型を得、この元型を用いることにより、転写性は
以下の理由によりさらに向上する。

【００７５】すなわち、転写時の転写面は基板とほぼ同
じ面積で基板と接触するため、接触面積は最大となり転
写確率は増大する。また、底面を形成する土台の厚み
は、第１層目のＤＦＲの膜厚によって決定できるため、
転写材料の底面部の膜厚均一性も向上し、確実に基板に
接触できるようになる。

【００７６】この方法で、転写時における凸部の抜け性
をさらに向上させるには、図１４に示すような形状の元
型としてもよい。また、第１層目のＤＦＲ５９上に形成
される３層のＤＦＲ６１の形状が、図１０あるいは図１
１で示したような形状の元型としてもよい。

【００７７】

【発明の効果】この発明によれば、機械加工では極めて
困難であったプラズマディスプレイパネルの隔壁転写凹
版用の元型が容易に作製可能となり、また、その元型を
用いて作製した転写用凹版を用いれば、プラズマディス
プレイパネルの隔壁を精密かつ容易に形成することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ表示装置の構成図であ
る。

【図２】ＰＤＰの内部構造を示す斜視図である。

【図３】隔壁の形成用の元型作製方法の第１例を示す説
明図である。

【図４】隔壁の形成用の元型作製方法の第２例を示す説
明図である。

【図５】隔壁の形成用の元型作製方法の第３例を示す説
明図である。

【図６】隔壁の形成用の元型作製方法の第４例を示す説
明図である。

【図７】隔壁の形成用の元型作製方法の第５例を示す説
明図である。

【図８】感光性材料層の積層方法を示す説明図である。

【図９】感光性材料によって形成された隔壁パターンの
終端部形状の例を示す説明図である。

【図１０】感光性材料によって形成された隔壁パターン
の終端部形状の例を示す説明図である。

【図１１】感光性材料によって形成された隔壁パターン
の終端部形状の例を示す説明図である。

【図１２】転写性を向上させた元型作製方法を示す説明
図である。

【図１３】転写性を向上させた元型の例を示す説明図で
ある。

【図１４】転写性を向上させた元型の例を示す説明図で
ある。

【符号の説明】

１ＡＣ型のＰＤＰ１１前面側のガラス基板１７誘電体層１８保護膜２１背面側のガラス基板２２下地層２４誘電体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ蛍光体層２９隔壁３０放電空間４１透明導電膜４２金属膜５１基板５２遮光性材料５２ａフィルター部５３感光性材料５３ａ第１層目の感光性材料層５３ｂ第２層目の感光性材料層５３ｃ第３層目の感光性材料層５３ｄ感度が強い感光性材料５３ｅ感度が中間的な感光性材料５３ｆ感度が弱い感光性材料５４転写用凹版５５絶縁性ペースト５６ＰＤＰ用の基板５７隔壁５８光吸収材５９第１層目のＤＦＲ６０フォトマスク６１３層のＤＦＲ８０駆動ユニット８１コントローラ８２フレームメモリ８３データ処理回路８４サブフィールドメモリ８５電源回路８７Ｘドライバ８８Ｙドライバ８９アドレスドライバ１００プラズマ表示装置Ａアドレス電極ＣセルＬ行ＳＣ画面Ｘ，Ｙサステイン電極

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者別井圭一神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内 (72)発明者大塚章博神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番１号富士通株式会社内Ｆターム(参考） 2H084 AA30 AA32 BB01 BB13 CC03 DD03 DD20 2H096 AA27 AA30 BA01 BA20 CA05 CA20 EA12 EA15 EA16 EA30 GA00 KA00 5C027 AA09 5C040 DD09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表面に、遮光性の材料からなる所定のパ
ターンが形成され、その上に感光性材料層が形成された
光透過性の基板に対し、基板の背面からの露光を行った
後に現像して、基板上に所望パターンの凸部を形成して
なる隔壁転写凹版用の元型。
【請求項２】感光性材料層が、感度の異なる複数層の
感光性材料層からなる請求項１記載の隔壁転写凹版用の
元型。
【請求項３】感光性材料層上に、さらに反射部材が配
置され、それによって感光性材料層の露光時における所
望部位の感光度合が調節されてなる請求項１または２記
載の隔壁転写凹版用の元型。
【請求項４】感光性材料層が複数層からなり、基板の表面にあらかじめ形成した遮光性の材料からなる
第１のパターン上に第１の感光性材料層を形成し、基板
の背面から露光を行い、そのまま現像せずに第１の感光
性材料層上に第２の感光性材料層を形成し、その第２の
感光性材料層上に第１のパターンと位置的に重なり合う
第２のパターンを有するフォトマスクを配置して第２の
感光性材料層の露光を行い、この第２の感光性材料層の
形成以降を所定回数繰り返した後、全ての感光性材料層
を現像することにより凸部が形成されてなる請求項１記
載の隔壁転写凹版用の元型。
【請求項５】基板の表面の第１のパターンが形成され
ていない領域に、感光性材料層の露光時の光量を調節す
るための半透光性のフィルター膜が形成されてなる請求
項４記載の隔壁転写凹版用の元型。
【請求項６】感光性材料層が複数層からなり、基板の表面にあらかじめ形成した遮光性の材料からなる
第１のパターン上に第１の感光性材料層を形成し、その
第１の感光性材料層上に第１のパターンと位置的に重な
り合いかつ第１のパターンよりも広い領域を露光可能な
第２のパターンを有するフォトマスクを配置して第１の
感光性材料層の露光を行い、そのまま現像せずに第１の
感光性材料層上に第２の感光性材料層を形成し、基板の
背面から第２の感光性材料層の露光を行い、全ての感光
性材料層を現像することにより凸部が形成されてなる請
求項１記載の隔壁転写凹版用の元型。
【請求項７】請求項１〜６のいずれか１つに記載の元
型を用いて隔壁の転写用凹版を作製し、その転写用凹版
の凹部に隔壁材料を充填してプラズマディスプレイパネ
ル用の基板に転写することからなるプラズマディスプレ
イパネルの隔壁形成方法。
【請求項８】隔壁転写凹版用の元型は、その凸部が、
転写用凹版を用いて隔壁材料を転写した際に隔壁の基幹
部の面積よりも終端部の面積のほうが広くなるような形
状に形成されてなることを特徴とする請求項７記載のプ
ラズマディスプレイパネルの隔壁形成方法。
【請求項９】隔壁転写凹版用の元型は、その凸部が、
複数の感光性材料層からなり、それらの感光性材料層は
下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置する感光
性材料層のほうが面積が狭くなるように形成され、それ
によって、転写用凹版を用いて隔壁材料を転写した際に
隔壁の終端部の高さが基幹部の高さよりも低くなるよう
な形状に形成されてなることを特徴とする請求項７記載
のプラズマディスプレイパネルの隔壁形成方法。
【請求項１０】隔壁転写凹版用の元型は、その凸部
が、複数の感光性材料層からなり、それらの感光性材料
層は下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置する
感光性材料層のほうが面積が狭く、かつ下層に位置する
感光性材料層については隔壁の基幹部に対応する部位の
面積よりも終端部に対応する部位の面積のほうが広くな
るように形成され、それによって、転写用凹版を用いて
隔壁材料を転写した際に隔壁の基幹部の面積よりも終端
部の面積のほうが広く、かつ隔壁の終端部の高さが基幹
部の高さよりも低くなるような形状に形成されてなるこ
とを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパ
ネルの隔壁形成方法。
【請求項１１】隔壁転写凹版用の元型は、その凸部
が、複数の感光性材料層からなり、それらの感光性材料
層は下層に位置する感光性材料層よりも上層に位置する
感光性材料層のほうが面積が狭く、かつ下層に位置する
感光性材料層については隔壁の終端部に対応する部位の
みが連続的につながるように形成され、それによって、
転写用凹版を用いて隔壁材料を転写した際に隔壁の終端
部のみが連続的につながり、かつ隔壁の終端部の高さが
隔壁の基幹部の高さよりも低くなるような形状に形成さ
れてなることを特徴とする請求項７記載のプラズマディ
スプレイパネルの隔壁形成方法。