JP2000233560A

JP2000233560A - パターン形成方法

Info

Publication number: JP2000233560A
Application number: JP3801699A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kimura; 高士木村
Original assignee: MESH KK
Current assignee: MESH KK
Priority date: 1999-02-17
Filing date: 1999-02-17
Publication date: 2000-08-29

Abstract

(57)【要約】【課題】スクリーン印刷法のように印刷版を使用しなが
らも印刷精度が高く、高アスペクト比で高密度のパター
ンの形成が可能なパターン形成方法を提供する。【解決手段】印刷版９を貫通する開口部８に印刷材１６
を充填し、印刷材１６を被印刷体１３に印刷することに
よってパターンを形成する方法であって、印刷版９がシ
ート状の磁性体又は帯磁体からなり、印刷版９を磁力に
よって被印刷体１３に密着させた状態で印刷する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、絶縁基板上にパタ
ーンを形成する方法に関するものであり、特にプラズマ
ディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略する）用の隔
壁、エッチングレジストパターン、メッキレジストパタ
ーンあるいは接着剤やシール材などのファインパターン
でパターン高さが高い、いわゆる高アスペクト比のパタ
ーンが要求される分野において優れた効果を発揮するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、例えばプリント配線板におけ
るメッキレジストパターンやエッチングレジストパター
ンあるいはＰＤＰ用の隔壁等を形成する方法としてスク
リーン印刷法が多用されている。

【０００３】スクリーン印刷法自体はよく知られている
ように、スクリーン上に印刷材を盛り、スキージ等で押
圧しながらスクリーンの網目を通して印刷材を印刷する
というものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、スクリーン印
刷法においては、スキージ等で押圧することによってス
クリーンが撓んだ状態で印刷されるため印刷精度が得ら
れ難く、また、網目を通すことから微細で立体的パター
ンを形成することが難しいという問題を有しており、高
密度パターンに十分対応できていないのが現状である。

【０００５】さらに、ＰＤＰ用隔壁のように肉厚パター
ンを形成する場合には、一度スクリーン印刷をした後に
印刷材を乾燥させ、この印刷・乾燥工程を繰り返して所
定の高さにする必要があり、パネルサイズが大型化した
場合にスクリーンの位置合せが困難で隔壁が蛇行したり
位置精度が得られ難いといった問題が生じていた。

【０００６】上記問題を解決する方法として感光性樹脂
フィルムを使用する方法が採用されているものの、露光
・現像工程を必要とするため量産性が低く、高価な樹脂
を使用しながら余分な樹脂は溶解して除去してしまうた
めコストが高くなるという問題があった。

【０００７】そこで、本発明においてはスクリーン印刷
法のように印刷版を使用しつつ上記問題を解決し得るパ
ターン形成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】上記目的を達成するた
め、本発明に係るパターン形成方法は、印刷版を貫通す
る開口部に印刷材を充填し、印刷材を被印刷体に印刷す
ることによってパターンを形成する方法であって、印刷
版がシート状の磁性体又は帯磁体からなり、印刷版を磁
力によって被印刷体に密着させた状態で印刷することを
特徴とする。

【０００９】すなわち、本発明者は、シート状の磁性体
又は帯磁体に所望のパターン形状に対応した開口部を形
成した印刷版を使用し、これを磁力によって被印刷体に
密着させた状態で印刷材を開口部に充填して印刷すれ
ば、印刷材が被印刷体表面に滲まず、スキージで押圧し
ても印刷版が撓むことなく精度よくパターンを形成する
ことが可能であることを見出だして本発明を完成させる
に至ったものである。

【００１０】ここで、磁性体とは、磁場の中に置くと磁
化する物質を意味し、例えば鉄、フェライト、ニッケル
あるいはこれらの合金等が該当する。また、帯磁体と
は、磁気を帯びた状態のものを意味し、例えば永久磁石
や電磁石が該当する。

【００１１】印刷版としては、鉄やニッケル等の金属シ
ートのほかに、鉄粉やフェライト粉等の磁性粉体と合成
樹脂材とを混合、混練してシート状にしたものなどを使
用することもできる。

【００１２】印刷版を被印刷体に密着させるには、印刷
版が磁性体からなる場合は、磁石等の帯磁体を印刷版の
吸引手段として被印刷体の印刷面と反対側の面に配置
し、磁力を作用させて印刷版を吸引すればよい。なお、
印刷版が帯磁体からなる場合には、印刷版の吸引手段と
して磁性体又は帯磁体を使用することができる。

【００１３】なお、開口部を形成する開口壁部に離型剤
を塗布したり、フッ素加工や、モリブデンなどの潤滑素
材による塗膜形成などの滑面加工を施しておけば、印刷
版を被印刷体から離脱させる際に、印刷材が印刷版に付
着して被印刷体からはがれるのを防止することができ
る。

【００１４】ただ、パターン幅に比べてパターン高さが
高い、いわゆる高アスペクト比のパターンを形成する場
合は、滑面処理だけでは対応できなくなるおそれが生じ
る。そこで、本発明においては、印刷材を硬化させた後
に印刷版を被印刷体から離脱させる方法を採用可能とし
た。

【００１５】ここで、印刷材とはパターン形成材料を意
味し、具体的にはＰＤＰ隔壁成形用組成物、メッキレジ
スト、エッチングレジスト、印刷用インクなどが該当す
る。また、印刷材を硬化させるというのは、開口壁部に
対して印刷材が粘着性を示さない程度に硬化させること
を意味し、半硬化状態をも含むものである。印刷材を硬
化させる方法としては、印刷材に含有される溶剤を揮発
させたり、熱硬化性樹脂を含有する印刷材を用いて加熱
処理したり、感光性樹脂を含有する印刷材を用いて露光
する方法などを用いることが可能であるが、処理が容易
で硬化に要する時間が短いという点から感光性樹脂を印
刷材中に含有させるのが好ましい。

【００１６】このように、印刷材を硬化させた後に印刷
版を被印刷体から離脱させれば、高アスペクト比のパタ
ーンであっても被印刷体からのはがれ、蛇行、形状のく
ずれなどを効果的に防止することができる。

【００１７】ただ、高密度パターン用の印刷版になる
と、印刷版の強度が不足するおそれが生じる。具体例と
して前記ＰＤＰ用隔壁を形成する場合を説明すると、一
般的な隔壁の形状はおよそ幅３０〜１５０μｍ、高さ１
００〜２００μｍであって、これが絶縁基板上に１００
〜４００μｍピッチでストライプ状に配置されている。
従って、印刷版としては、厚みが１００〜２００μｍで
あって、その表面に開口部として幅３０〜１５０μｍの
スリットが１００〜４００μｍピッチでストライプ状に
配置されたものを使用する必要がある。

【００１８】このような微細パターンの開口部を形成し
た印刷版を使用する場合には、開口部の形状が歪んだ
り、蛇行したりするおそれが生じ、結果的に精度の高い
パターンは得られにくくなる。

【００１９】そこで、本発明においては、印刷版とし
て、開口部を形成する開口壁部の上部に、開口部を跨が
る補強用リブを架設した構成のものを採用可能とした。
開口部に補強用リブを架設すれば、開口部形状が歪んだ
り蛇行したりすることを防止できるとともに、補強用リ
ブを開口壁部の上部に架設すれば印刷材は補強用リブの
下方に回り込むことができるため、パターン形成の障害
となるおそれがない。

【００２０】なお、補強用リブを架設した印刷版を使用
して形成したパターンは、補強用リブに対応する位置の
パターン表面に凹部が生じることになるが、印刷材が半
硬化状態で印刷版を被印刷体から離脱させ、そののち印
刷材を完全硬化させれば、その過程において印刷材が有
するレベリング特性によって、パターン表面の凹部は減
少し、最終的には消失あるいは実用上問題のない程度に
することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】本発明に係るパターン形成方法
は、大きく分けて製版工程及び印刷工程から構成され
る。以下、本発明に係るパターン形成方法の実施の形態
として、高密度パターンを形成する場合のパターン作成
方法を図面に基づいて説明する。

【００２２】［製版工程］図１は、製版工程の実施の形
態を示す図である。この図に基づいて補強用リブ付印刷
版の製造方法について説明すると、先ず、（ａ）で離型
処理を施した金属基板１の表面に最終のパターン高さか
ら補強用リブの高さを差引いた厚みの感光性メッキレジ
スト層を形成し、露光・現像することによって、メッキ
レジストで所望のパターン形状を基板表面に形成する
（一次レジストパターン２形成）。

【００２３】次に、（ｂ）でメッキレジストを除去した
部分、すなわち、パターン２以外の部分に、パターン２
の高さまで電気メッキを行った後（一次メッキ３）、
（ｃ）で一次レジストパターン２の上に、さらに、一次
レジストパターン２と同じ形状で補強用リブ４を形成す
る部分のみ切り欠いた形状のレジストパターン５を重ね
て形成する。レジストパターン５の高さは補強用リブ４
の高さとする（二次レジストパターン５形成）。

【００２４】（ｄ）で切欠部６を含むパターン５以外の
部分について二次レジストパターン５の高さまで電気メ
ッキ７を行った後（二次メッキ７）、（ｅ）でレジスト
５を除去し、基板１からメッキ部分を剥離すれば開口部
８に補強用リブ４が架設された金属製の印刷版９を得る
ことができる。

【００２５】図２は印刷版の別の実施の形態を示す図で
ある。まず、（ａ）で所望パターンの高さと同じ厚みを
有する印刷原版１０の上下面に、所望のパターン形状が
露出するようにエッチングレジストパターン１１ａ及び
１１ｂを形成する。なお、印刷原版１０の上面側のエッ
チングレジストパターン１１ａには、補強用リブ４を形
成する部分はマスクしておく。

【００２６】次に、（ｂ）で上記印刷原版１０の露出し
た部分をエッチングして開口部８を形成し、（ｃ）でエ
ッチングレジスト１１ａ及び１１ｂを除去して金属製の
印刷版９を得る。

【００２７】図１又は図２で作製した印刷版の斜視図を
図３に示す。この印刷版９は、先に説明したＰＤＰ隔壁
形成用の印刷版９であって、厚みＡ：１５０μｍの印刷
版９に、幅Ｂ：１００μｍのスリット１２が、ピッチ
Ｃ：３５０μｍで形成されており、このスリット１２を
形成するスリット壁部１２ａの上部に幅Ｄ：４０μｍ、
厚みＥ：５０μｍの補強用リブ４が１０ｍｍ間隔Ｆで架
設されている。なお、隣接するスリット１２、１２にお
ける補強用リブ４は、形成位置が互いに重なり合わない
ように位置をずらして形成している。印刷版９の強度を
全体的に均一化するためである。また、スキージの円滑
な作動を妨げることがないようにリブ上面４ａは印刷版
９の上面と同一面になるように形成されている。

【００２８】［印刷工程］図４は、印刷工程の実施の形
態を示す図である。まず、（ａ）で被印刷体１３の印刷
面１４上に印刷版９を位置決めして載置した後、印刷面
１４と反対側の面にセットしておいた電磁石１５に磁力
を発生させて印刷版９を印刷面１４に密着させた後、紫
外線硬化樹脂を含有する印刷材１６を印刷版９の上に盛
る。

【００２９】次に（ｂ）で印刷材１６をスキージ１７に
よって印刷版９に形成された開口部８に充填する。この
とき、印刷材１６は、補強用リブ４のまわりから流れ込
むことにより補強用リブ４の下部にも充填される。

【００３０】（ｃ）で電磁石１５を被印刷体１３から離
脱させた後、開口部８に充填された印刷材１６に紫外線
を照射して硬化させた後、印刷版９を被印刷体１３から
離脱させる。これによって、被印刷体１３の表面にパタ
ーン１８が形成される。このとき、印刷材１６の粘度に
よっては先に印刷材１６を硬化させた後に電磁石１５を
被印刷体１３から脱離させてもよい。

【００３１】最後に、（ｄ）で加熱処理（ポストキュ
ア）によって印刷材１６を完全硬化させる。このとき、
補強用リブが存在していた箇所のパターン１８は印刷版
９を離脱させた当初は上面がくぼんだ状態になっている
が、ポストキュア時にパターン１８を構成する印刷材１
６がいったん軟化したときに印刷材１６が有するレベリ
ング特性によって、表面が平滑化される。

【００３２】［評価試験］以上説明したところのパター
ン形成方法を使用してパターンを形成し、その外観を評
価した。印刷版としては、図４で示したＰＤＰ隔壁形成
用の印刷版９を使用し、これをＰＤＰパネル用ガラス基
板上にセットした後、現在一般的に使用されているＰＤ
Ｐ隔壁形成用の紫外線硬化型ガラスペーストを印刷材と
して印刷した。

【００３３】その後、印刷版をセットした状態で１１０
Ｗ／ｃｍ×２０分間紫外線照射を行ってガラスペースト
を硬化させて隔壁１９を形成したのち、最終的に６００
℃×１０分間熱処理することによって焼結させて評価用
試料を得た。得られた評価用試料は、透過光を照射しな
がら形成した隔壁１９部分を拡大鏡で観察した。その結
果を、図５に示す。

【００３４】一方、比較材として従来のスクリーン印刷
法を使用し、上記印刷材を所定回数印刷することによっ
て作製したＰＤＰ隔壁１９を同じ条件で拡大鏡で観察し
た。その結果を図６に示す。

【００３５】図５および６から判るように、本発明に係
るパターン形成方法を使用して形成した隔壁１９（図
５）は、従来のスクリーン印刷法を使用して形成した隔
壁１９（図６）に比べて凹凸および蛇行が少なく、シャ
ープで高精度となっている。また、隔壁上面部を詳しく
観察したが、補強用リブの痕跡は消滅しており、使用上
まったく問題ないことが確認された。

【００３６】なお、印刷材としてメッキレジスト及びエ
ッチングレジストを使用して、上記と同様の評価試験を
実施したところ、上記結果と同等レベルの結果が得られ
ることを確認した。

【００３７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によると、印刷版を貫通する開口部に印刷材を充填し、
印刷材を被印刷体に印刷することによってパターンを形
成する方法であって、印刷版がシート状の磁性体又は帯
磁体からなり、印刷版を磁力によって被印刷体に密着さ
せた状態で印刷することによって、精度よく高アスペク
ト比のパターンを形成することができる。

【００３８】また、印刷材を硬化させた後に印刷版を被
印刷体から離脱させることによって印刷材が印刷版に付
着して被印刷体からはがれるのを防止することができ
る。

【００３９】さらに、開口部を形成する開口壁部の上部
に、開口部を跨がる補強用リブを架設すれば、開口部形
状が歪んだり蛇行したりすることを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】製版工程の実施の形態を示す図

【図２】製版工程の別の実施の形態を示す図

【図３】印刷版の斜視図

【図４】印刷工程の実施の形態を示す図

【図５】本発明に係るパターン形成方法を使用して形成
したパターンの拡大図

【図６】従来のスクリーン印刷法を使用して形成したパ
ターンの拡大図

【符号の説明】

１金属基板２一次レジストパターン３一次電気メッキ４補強用リブ５二次レジストパターン６切欠部７二次電気メッキ８開口部９印刷版１０印刷原版１１エッチングレジスト１２スリット１２ａスリット壁部１３被印刷体１４印刷面１５電磁石１６印刷材１７スキージ１８パターン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｂ５Ｅ３４３Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０Ｈ０５Ｋ 3/12 ６１０ＰＦターム(参考） 2C035 AA06 FA21 FD01 FF16 2H113 AA04 BA10 BB07 BB09 BB22 BC00 CA17 DA04 FA43 FA50 2H114 AB09 AB17 BA02 DA04 EA01 EA02 EA05 GA11 5C027 AA09 5C040 GF19 JA12 JA20 JA31 JA32 LA17 MA24 5E343 AA02 DD02 FF02 FF04

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷版を貫通する開口部に印刷材を充填
し、該印刷材を被印刷体に印刷することによってパター
ンを形成する方法であって、前記印刷版がシート状の磁
性体又は帯磁体からなり、前記印刷版を磁力によって被
印刷体に密着させた状態で印刷することを特徴とするパ
ターン形成方法。
【請求項２】印刷材を硬化させた後に印刷版を被印刷
体から離脱させることを特徴とする請求項１記載のパタ
ーン形成方法。
【請求項３】開口部を形成する開口壁部の上部に、開
口部を跨がる補強用リブを架設したことを特徴とする請
求項１又は２記載のパターン形成方法。
【請求項４】印刷材がプラズマディスプレイパネルの
隔壁成形用組成物である請求項３記載のパターン形成方
法。