JP2006244931A - プラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法 Download PDF

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Abstract

【課題】 寸法安定性に優れ、高精細で側面が滑らかな隔壁を形成することができ、かつ製造工程において、使用する材料の損失が少なく、高い歩留まりが得られ生産効率が高いプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法を提供すること。
【解決手段】 基板上に厚みが５０〜２５０μｍであって、アルカリ可溶性バインダー、光重合開始剤、重合性化合物及び熱重合禁止剤からなり、前記アルカリ可溶性バインダーと重合性化合物の合計量１００質量部に対し、熱重合禁止剤を０．０１〜０．５質量部含有した感光層を形成する感光層形成工程と、前記感光層を青紫色レーザ光照射装置により露光した後、現像して型を形成する型形成工程と、該型により得られた開口部にガラスペースト材料を充填した後、前記型を消失させて隔壁を形成する隔壁形成工程とをこの順に行うプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
【選択図】 図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造方法に関し、特に光を照射し，感光性樹脂上にパターンを形成するフォトリソグラフ法及び隔壁（バリアリブ）形成用の型に材料を充填して前記隔壁を形成するリフトオフ法を用いたプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法に関する。
近年、テレビやコンピュータ等の画像表示に用いられるカラー表示デバイスが大型化され、その中でも、プラズマディスプレイパネルを用いたプラズマディスプレイ装置が、大型で薄型、軽量、高精細な画像を実現することができるカラー表示デバイスとして注目されている。
前記プラズマディスプレイパネルは、ガラス基板などの透明基板に表示電極、誘電体層、保護層を積層した前面板と、基板にストライプ状のアドレス電極を形成した後、前記基板上に放電空間を形成する隔壁を設け、更に誘電体層を形成し、前記隔壁側面と誘電体層上に紫外線によって励起されて発光する赤色、緑色、青色の蛍光体層を形成した背面板とを備えている。これらの前面板と背面板を対向させて封着し、放電空間にネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などを封入し放電させている。
このようなプラズマディスプレイパネルに用いる前記隔壁の製造方法としては、スクリーン印刷法、サンドブラスト法及びリフトオフ法が実施されているが、それぞれ問題があった。
前記スクリーン印刷法の場合、厚み、５０〜１００μｍの隔壁を製造するためには、５〜１０回という多数回の重ね印刷工程が必要で、その都度乾燥工程が入るなど長い工程を必要とするため、生産性が劣る。また、大型パネルを製造する場合には、印刷精度に欠け、得られるパターンの線幅精度が損なわれるという問題があった（非特許文献１参照）。
前記サンドブラスト法の場合、高価なガラスフリット材を含むペースト（以下、ガラスペーストという。）で形成された隔壁材の大部分を削り取るため、高価な材料を多量に廃棄することになり、コストアップになるという問題があった。また、一般的に廃棄するガラスペースト材料は鉛を含んでおり、環境への悪影響が懸念されるという問題もあった（特許文献１、非特許文献２参照）。
前記リフトオフ法の場合、隔壁の高さを得るため、パターン形成用の感光層が５０〜２５０μｍという厚い層を積層し、フォトリソグラフ法により露光しているが、高価な大型ガラス製フォトマスクを必要とするため低価格化に劣り、前記フォトマスクに生じた汚れなどによりパターン不良が発生し歩留まりが低下するという問題があった。また、前記感光層の露光、硬化、乾燥の後、前記隔壁を形成するための型を形成し、更に前記型に隔壁形成材料を充填して焼成し前記隔壁を得るという工程を経るが、前記焼成時の収縮により前記隔壁の寸法の安定性に欠け、高精細の前記隔壁が得られにくいという問題があった（特許文献２〜５参照）。
特開平２−３０１９３４号公報 特開平４−２２３３９１号公報 特開平７−３００３８１号公報 特開平１０−１８８７９２号公報 特開平２００４−１１７８５７号公報 「超高精細プラズマディスプレイパネルの印刷技術」電子情報通信学会 技報Ｖｏｌ．８９，Ｎｏ．３７７，Ｐ６９−Ｐ７１ 「最新プラズマディスプレイ製造技術」、プレスジャーナル刊、平成９年発行、Ｐ１０１−Ｐ１０５
本発明の課題は、フォトリソグラフ法及びリフトオフ法を改良し、寸法安定性に優れ、高精細で側面が滑らかなプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成することができ、かつ製造工程において、使用する材料の損失が少なく、フォトマスクの汚れなどによるパターン不良が発生せず、高い歩留まりが得られ、生産効率が高いプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法を提供することにある。
前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
＜１＞ 基板上に、アルカリ可溶性バインダー、光重合開始剤、重合性化合物及び熱重合禁止剤からなり、前記アルカリ可溶性バインダー及び重合性化合物の合計量１００質量部に対し、熱重合禁止剤を０．０１〜１．０質量部含有し、かつ厚みが５０〜２５０μｍの感光層を形成する感光層形成工程と、
前記感光層を青紫色レーザ光照射装置によりパターン露光した後、現像して型を形成する型形成工程と、
該型により得られた開口部にガラスペースト材料を充填した後、前記型を消失させて隔壁を形成する隔壁形成工程と
を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜２＞ 感光層が、波長４０５ｎｍでの光学濃度が、０．１〜０．５である前記＜１＞に記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜３＞ 熱重合禁止剤が、フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物、イミノ基で置換された芳香環を有する化合物、イミノ基で置換された複素環を有する化合物、及びヒンダートアミン化合物から選択される少なくともいずれか１種を含む前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜４＞ ガラスペースト材料が、酸化鉛、酸化ビスマス及び酸化亜鉛の少なくともいずれか１種を含む前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜５＞ 基板が、ガラス基板である前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜６＞ 青紫色レーザ光照射装置が、３９５〜４１５ｎｍの波長の青紫色レーザ光を用いて露光する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜７＞ 感光層を複数回積層した前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜８＞ 感光層形成工程が基板上に誘電体層及び感光層をこの順に形成する前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜９＞ 隔壁形成工程の後に誘電体層及び蛍光体層を形成する工程を含む前記＜１＞から＜７＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜１０＞ 露光が、形成するパターン情報に基づいて像様に行われる前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜１１＞ 露光が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成し、該制御信号に応じて変調させた光を用いて行われる前記＜１＞から＜１０＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
該＜１１＞に記載のパターン形成方法においては、形成するパターン形成情報に基づいて制御信号が生成され、該制御信号に応じて光が変調される。
＜１２＞ 露光が、光を照射する光照射手段と、形成するパターン情報に基づいて前記光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段とを用いて行われる前記＜１＞から＜１１＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜１３＞ 露光が、光変調手段により光を変調させた後、前記光変調手段における描素部の出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したマイクロレンズアレイを通して行われる前記＜１２＞に記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
該＜１３＞に記載のパターン形成方法においては、前記光変調手段により変調した光が、前記マイクロレンズアレイにおける前記非球面を通ることにより、前記描素部における出射面の歪みによる収差が補正される。この結果、感光性転写シート上に結像させる像の歪みが抑制され、該感光性転写シートへの露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
＜１４＞ 非球面が、トーリック面である前記＜１３＞に記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
該＜１４＞に記載のパターン形成方法においては、前記非球面がトーリック面であることにより、前記描素部における放射面の歪みによる収差が効率よく補正され、感光性転写シート上に結像させる像の歪みが効率よく抑制される。この結果、前記感光性転写シートへの露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
＜１５＞ 露光が、アパーチャアレイを通して行われる前記＜１＞から＜１４＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
該＜１５＞に記載のパターン形成方法においては、露光が前記アパーチャアレイを通して行われることにより、消光比が向上する。この結果、露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
＜１６＞ 露光が、露光光と感光層とを相対的に移動させながら行われる前記＜１＞から＜１５＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
該＜１６＞に記載のパターン形成方法においては、前記変調させた光と前記感光層とを相対的に移動させながら露光することにより、露光が高速に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、高精細なパターンが形成される。
＜１７＞ 露光が、感光層の一部の領域に対して行われる前記＜１＞から＜１６＞のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法である。
＜１８＞ 光を照射可能な光照射手段と、該光照射手段からの光を変調し、前記感光層に対して露光を行う光変調手段とを少なくとも有することを特徴とするパターン形成装置である。
該＜１８＞に記載のパターン形成装置においては、前記光照射手段が、前記光変調手段に向けて光を照射する。前記光変調手段が、前記光照射手段から受けた光を変調する。前記光変調手段により変調した光が前記感光層に対して露光させる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、高精細なパターンが形成される。
＜１９＞ 光変調手段が、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を更に有してなり、光照射手段から照射される光を該パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて変調させる前記＜１８＞に記載のパターン形成装置である。
該＜１９＞に記載のパターン形成装置においては、前記光変調手段が前記パターン信号生成手段を有することにより、前記光照射手段から照射される光が該パターン信号生成手段により生成した制御信号に応じて変調される。
＜２０＞ 光変調手段が、ｎ個の描素部を有してなり、該ｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部を、形成するパターン情報に応じて制御可能である前記＜１８＞から＜１９＞のいずれかに記載のパターン形成装置である。
該＜２０＞に記載のパターン形成装置においては、前記光変調手段におけるｎ個の描素部の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の描素部をパターン情報に応じて制御することにより、前記光照射手段からの光が高速で変調される。
＜２１＞ 光変調手段が、空間光変調素子である前記＜１８＞から＜２０＞のいずれかに記載のパターン形成装置である。
＜２２＞ 空間光変調素子が、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）である前記＜２１＞に記載のパターン形成装置である。
＜２３＞ 描素部が、マイクロミラーである前記＜１８＞から＜２２＞のいずれかに記載のパターン形成装置である。
＜２４＞ 光照射手段が、２以上の光を合成して照射可能である前記＜１８＞から＜２３＞のいずれかに記載のパターン形成装置である。
該＜２４＞に記載のパターン形成装置においては、前記光照射手段が２以上の光を合成して照射可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光によって行われる。この結果、前記感光性転写シートへの露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
＜２５＞ 光照射手段が、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する前記＜１８＞から＜２４＞のいずれかに記載のパターン形成装置である。
該＜２５＞に記載のパターン形成装置においては、前記光照射手段が、前記複数のレーザからそれぞれ照射されたレーザ光が前記集合光学系により集光され、前記マルチモード光ファイバに結合可能であることにより、露光が焦点深度の深い露光光で行われる。この結果、前記感光性転写シートへの露光が極めて高精細に行われる。例えば、その後、前記感光層を現像すると、極めて高精細なパターンが形成される。
本発明によると、フォトリソグラフ法及びリフトオフ法を改良し、寸法安定性に優れ、高精細で側面が滑らかなプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成することができ、かつ製造工程において、使用する材料の損失が少なく、フォトマスクの汚れなどによるパターン不良が発生せず、高い歩留まりが得られ、生産効率が高いプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法を提供することができる。
本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法及び該製造方法で用いられるパターン形成装置について順に説明する。
本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法は、感光層形成工程、型形成工程及び隔壁形成工程を行い、目的に応じて適宜選択されるその他の工程を経てプラズマディスプレイパネル用隔壁を得る製造方法である。
−感光層形成工程―
前記感光層形成工程は、支持体上に前記感光層、誘電体層及びその他の層を積層してパターン形成材料（ＤＦＲ）を作製した後、図１及び図８に示すように、該パターン形成材料を前記基板上に転写することにより前記基板上に前記感光層を形成して積層体を作製する工程であり、更に目的に応じて適宜選択されるその他の工程が含まれる。
――支持体――
前記支持体は、積層された各感光層などを支持するものであり、感光層を剥離することができ、かつ光の透過性が良好であり、表面の平滑性が良好であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記支持体の材料としては、合成樹脂で、かつ透明なものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、三酢酸セルロース、二酢酸セルロース、ポリ（メタ）アクリル酸アルキルエステル、ポリ（メタ）アクリル酸エステル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリビニルアルコール、ポリカーボネート、ポリスチレン、セロファン、ポリ塩化ビニリデン共重合体、ポリアミド、ポリイミド、塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体、ポリテトラフロロエチレン、ポリトリフロロエチレン、セルロース系フィルム、ナイロンフィルム等の各種のプラスチックフィルムを挙げることができる。更にこれらの二種以上からなる複合材料も使用することができる。上記の中でポリエチレンテレフタレートが特に好ましい。
前記支持体の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２〜１５０μｍが好ましく、５〜１００μｍがより好ましく、８〜５０μｍが特に好ましい。２μｍ未満では、支持体として引き裂き強度が低いので取り扱い難いことがあり、１５０μｍを超えると、感光層の転写性が劣ることがある。
また、前記支持体は長尺支持体であることが好ましい。本発明のパターン形成材料を製造する際に使用する長尺支持体の長さとしては、円筒状の巻芯に巻き取って、長尺体でロール状に巻かれて保管しうるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１０〜２０，０００ｍの長さのものを使用することができる。ユーザーが使いやすいようにスリット加工し１００ｍから１，０００ｍで長尺体であってロール状にしてもよい。なお、この際には支持体が一番外側になるように巻き取られることが好ましい。また、前記ロール状のパターン形成材料をシート状にスリットしてもよい。保管の際、端面の保護、エッジフュージョンを防止する観点から端面にはセパレーター（特に防湿性のもの、乾燥剤入りのもの）を設置することが好ましく、また梱包も透湿性の低い素材を用いることが好ましい。
−感光層−
前記感光層には、光照射部分のみが硬化して、該硬化部分が前記基板に密着し、現像液で不要部分を溶解除去する際に、光照射されなかった未硬化部分のみが溶解し除去され、前記硬化部分が前記基板上に残存することにより目的のプラズマディスプレイパネル用隔壁の型が形成されという機能がある。
前記感光層の成分としては、アルカリ可溶性バインダー、光重合開始剤、重合性化合物及び熱重合禁止剤からなるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、、前記アルカリ可溶性バインダー及び重合性化合物の合計量１００質量部に対し、熱重合禁止剤を０．０１〜０．５質量部含有したものなどが挙げられる。
前記質量部が０．０１未満であると、感光層の熱安定性が劣化し、０．５を超えると、感光層の光感度が低くなる。
前記感光層の厚みとしては、目的の隔壁用型を形成しうるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５０〜２５０μｍが好ましい。５０μｍ未満であると、ＰＤＰ隔壁の必要厚みを形成するのら不十分となり、２５０μｍを超えると、感光層の塗布乾燥に時間を要するようになり効率が悪くなる。
また、前記感光層の光特性としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、波長４０５ｎｍでの光学濃度が、０．１〜０．５であることが好ましい。０．１未満であると、断面が台形型が得られるので好ましくなく、０．５を超えると、断面が逆台形の型であるが基板への密着性が劣化するので好ましくない。
――アルカリ可溶性バインダー――
前記アルカリ可溶性バインダーとしては、アルカリ水溶液に可溶であり、少なくとも膨潤性を有するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸性基（カルボキシル基、スルホン酸基、リン酸基など）を有するものが利用できるが、特にカルボキシル基を有するバインダーが代表的であり、例えば、カルボキシル基含有ビニル共重合体、カルボキシル基含有ポリウレタン樹脂、ポリアミド酸樹脂、変性エポキシ樹脂などが挙げられるが、塗布溶媒への溶解性、アルカリ現像液への溶解性、合成適性、膜物性の調整の容易さなどからカルボキシル基含有ビニル共重合体が好ましい。
前記カルボキシル基含有ビニル共重合体は、少なくとも（１）カルボキシル基含有ビニルモノマー、及び（２）これらと共重合可能なモノマーとの共重合により得ることができる。
前記カルボキシル基含有ビニルモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（メタ）アクリル酸、ビニル安息香酸、マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、フマル酸、イタコン酸、クロトン酸、桂皮酸、アクリル酸ダイマーなどが挙げられる。また、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレートなどの水酸基を有する単量体と無水マレイン酸や無水フタル酸、シクロヘキサンジカルボン酸無水物のような環状無水物との付加反応物、ω―カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなども利用できる。また、カルボキシル基の前駆体としては、例えば、無水マレイン酸、無水イタコン酸、無水シトラコン酸などの無水物含有モノマーを用いてもよい。なおこれらの内では、共重合性やコスト、溶解性などの観点から（メタ）アクリル酸が特に好ましい。
上記の共重合体の合成に用いることができるその他の共重合可能なモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（メタ）アクリル酸エステル類、クロトン酸エステル類、ビニルエステル類、マレイン酸ジエステル類、フマル酸ジエステル類、イタコン酸ジエステル類、（メタ）アクリルアミド類、ビニルエーテル類、ビニルアルコールのエステル類、スチレン類、（メタ）アクリロニトリルなどが好ましい。具体的には、以下の様な化合物が挙げられる。
（メタ）アクリル酸エステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ｎ−プロピル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、ｎ−ブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチル（メタ）アクリレート、ｎ−ヘキシル（メタ）アクリレート、シクロヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−ブチルシクロヘキシル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル（メタ）アクリレート、ｔ−オクチル（メタ）アクリレート、ドデシル（メタ）アクリレート、オクタデシル（メタ）アクリレート、アセトキシエチル（メタ）アクリレート、フェニル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−メトキシエチル（メタ）アクリレート、２−エトキシエチル（メタ）アクリレート、２−（２−メトキシエトキシ）エチル（メタ）アクリレート、３−フェノキシ−２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、ベンジル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノフェニルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノエチルエーテル（メタ）アクリレート、β−フェノキシエトキシエチルアクリレート、ノニルフェノキシポリエチレングリコール（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニル（メタ）アクリレート、ジシクロペンテニルオキシエチル（メタ）アクリレート、トリフロロエチル（メタ）アクリレート、オクタフロロペンチル（メタ）アクリレート、パーフロロオクチルエチル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニル（メタ）アクリレート、トリブロモフェニルオキシエチル（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
クロトン酸エステル類としては、例えば、クロトン酸ブチル、及びクロトン酸ヘキシル等が挙げられる。ビニルエステル類としては、例えば、ビニルアセテート、ビニルプロピオネート、ビニルブチレート、ビニルメトキシアセテート、及び安息香酸ビニルなどが挙げられる。
マレイン酸ジエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、マレイン酸ジメチル、マレイン酸ジエチル、及びマレイン酸ジブチルなどが挙げられる。フマル酸ジエステル類としては、例えば、フマル酸ジメチル、フマル酸ジエチル、及びフマル酸ジブチルなどが挙げられる。イタコン酸ジエステル類としては、例えば、イタコン酸ジメチル、イタコン酸ジエチル、及びイタコン酸ジブチルなどが挙げられる。
（メタ）アクリルアミド類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（メタ）アクリルアミド、Ｎ−メチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−エチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−プロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−イソプロピル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアクリル（メタ）アミド、Ｎ−ｔ−ブチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−シクロヘキシル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−（２−メトキシエチル）（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ，Ｎ−ジエチル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−フェニル（メタ）アクリルアミド、Ｎ−ベンジル（メタ）アクリルアミド、（メタ）アクリロイルモルホリン、ジアセトンアクリルアミドなどが挙げられる。
スチレン類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スチレン、メチルスチレン、ジメチルスチレン、トリメチルスチレン、エチルスチレン、イソプロピルスチレン、ブチルスチレン、ヒドロキシスチレン、メトキシスチレン、ブトキシスチレン、アセトキシスチレン、クロロスチレン、ジクロロスチレン、ブロモスチレン、クロロメチルスチレン、酸性物質により脱保護可能な基（例えばｔ−Ｂｏｃなど）で保護されたヒドロキシスチレン、ビニル安息香酸メチル、及びα−メチルスチレンなどが挙げられる。ビニルエーテル類としては、例えば、メチルビニルエーテル、ブチルビニルエーテル、ヘキシルビニルエーテル、及びメトキシエチルビニルエーテルなどが挙げられる。
上記化合物の他にも、（メタ）アクリロニトリル、ビニル基が置換した複素環式基（例えば、ビニルピリジン、ビニルピロリドン、ビニルカルバゾールなど）、Ｎ−ビニルホルムアミド、Ｎ−ビニルアセトアミド、Ｎ−ビニルイミダゾール、ビニルカプロラクトン等も使用できる。
また、２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、リン酸モノ（２−アクリロイルオキシエチルエチル）、リン酸モノ（１−メチル−２−アクリロイルオキシエチルエステル）なども利用できる。
上記の化合物以外にも、例えば、ウレタン基、ウレア基、スルホンアミド基、フェノール基、イミド基などの官能基を有するビニルモノマーも用いることができる。
この様なウレタン基、又はウレア基を有するモノマーとしては、例えば、イソシアナート基と水酸基、又はアミノ基の付加反応を利用して、適宜合成することが可能である。具体的には、イソシアナート基含有モノマーと水酸基を１個含有する化合物又は１級あるいは２級アミノ基を１個含有する化合物との付加反応、又は水酸基含有モノマー又は１級あるいは２級アミノ基含有モノマーとモノイソシアネートとの付加反応等により適宜合成することができる。
前記イソシアナート基含有モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記のような化合物が挙げられる（Ｒ１は水素原子又はメチル基を表す）。
前記モノイソシアネートとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シクロヘキシルイソシアネート、ｎ−ブチルイソシアネート、トルイルイソシアネート、ベンジルイソシアネート、フェニルイソシアネート等が挙げられる。
前記水酸基含有モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記のような化合物が挙げられる（Ｒ１は水素原子又はメチル基を表し、ｎは１以上の整数を表す）。
前記水酸基を１個含有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルコール類（メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、ｉ―プロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｔ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール、２−エチルヘキサノール、ｎ−デカノール、ｎ−ドデカノール、ｎ−オクタデカノール、シクロペンタノール、シクロへキサノール、ベンジルアルコール、フェニルエチルアルコール等）、フェノール類（フェノール、クレゾール、ナフトール等）、更に置換基を含むものとして、フロロエタノール、トリフロロエタノール、メトキシエタノール、フェノキシエタノール、クロロフェノール、ジクロロフェノール、メトキシフェノール、アセトキシフェノール等も挙げられる。
１級あるいは２級アミノ基含有モノマーとしては、例えば、ビニルベンジルアミンなどが挙げられる。
１級あるいは２級アミノ基を１個含有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルキルアミン（メチルアミン、エチルアミン、ｎ−プロピルアミン、ｉ―プロピルアミン、ｎ−ブチルアミン、ｓｅｃ−ブチルアミン、ｔ−ブチルアミン、ヘキシルアミン、２−エチルヘキシルアミン、デシルアミン、ドデシルアミン、オクタデシルアミン、ジメチルアミン、ジエチルアミン、ジブチルアミン、ジオクチルアミン）、環状アルキルアミン（シクロペンチルアミン、シクロへキシルアミン等）、アラルキルアミン（ベンジルアミン、フェネチルアミン等）、アリールアミン（アニリン、トルイルアミン、キシリルアミン、ナフチルアミン等）、更にこれらの組み合わせ（Ｎ−メチル−Ｎ−ベンジルアミン等）、更に置換基を含むアミン（トリフロロエチルアミン、ヘキサフロロイソプロピルアミン、メトキシアニリン、メトキシプロピルアミン等）等が挙げられる。
上記の化合物は一種のみでも、また二種以上を併用してもよい。その他のモノマーとしては、例えば、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ブチル、（メタ）アクリル酸ベンジル、（メタ）アクリル酸２−エチルヘキシル、スチレン、クロルスチレン、ブロモスチレン、及びヒドロキシスチレンなどが特に好ましい。
この様なビニル共重合体は、それぞれ相当するモノマーを公知の方法で常法に従って共重合させることで得られる。例えばこれらのモノマーを適当な溶媒中に溶解し、ここにラジカル重合開始剤を添加して溶液中で重合させる方法（溶液重合法）を利用して得られる。また水性媒体中に上記のモノマーを分散させた状態でいわゆる乳化重合等で重合をおこなってもよい。
溶液重合法で用いられる適当な溶媒のとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、用いるモノマー、及び生成する共重合体の溶解性に応じて任意に選択できる。具体的には、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、１−メトキシ−２−プロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メトキシプロピルアセテート、乳酸エチル、酢酸エチル、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ジメチルホルムアミド、クロロホルム、トルエンが挙げられる。これらの溶媒は、二種以上を混合して使用してもよい。また、ラジカル重合開始剤としては、２，２’−アゾビス（イソブチロニトリル）（ＡＩＢＮ）、２，２’−アゾビス−（２，４’−ジメチルバレロニトリル）の様なアゾ化合物、ベンゾイルパーオキシドの様な過酸化物、及び過硫酸カリウム、過硫酸アンモニウムの様な過硫酸塩などが利用できる。
これらのモノマーから得られるビニル共重合体中のカルボキシル基を有する重合性化合物に由来の繰り返し単位の含有率は、前記感光層は共重合体の全繰り返し単位中の５〜５０モル％が好ましく、１０〜４０モル％がより好ましく、１５〜３５モル％が特に好ましい。該含有率が５モル％未満であるとアルカリ水への現像性が不足する場合があり、５０モル％を越えると硬化部（画像部）の現像液耐性が不足する場合がある。
カルボキシル基を有するアルカリ可溶性バインダーの分子量は任意に調整が可能であるが、前記感光層は質量平均分子量として２，０００〜３００，０００が好ましく、４，０００〜１５０，０００がより好ましい。質量平均分子量が２，０００未満であると膜の強度が不足しやすく、また安定な製造が困難になる傾向にある。また、分子量が３００，０００を超えると現像性が低下する傾向にある。
また、これらのカルボキシル基を有するアルカリ可溶性バインダーは、前記感光層は一種でも二種以上のアルカリ可溶性バインダーを併用してもよい。２種以上のアルカリ可溶性バインダーを併用する場合としては、例えば、異なる共重合成分からなる２種以上のアルカリ可溶性バインダー、異なる質量平均分子量の２種以上のアルカリ可溶性バインダー、異なる分散度の２種以上のアルカリ可溶性バインダー等が挙げられる。
カルボキシル基を有するアルカリ可溶性バインダーは、そのカルボキシル基の一部又は全てが塩基性物質で中和されていてもよい。アルカリ可溶性バインダーは、更にポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール、ゼラチン等構造の異なる樹脂を併用してもよい。
また、アルカリ可溶性バインダーとしては、例えば、特許２８７３８８９号等に記載のアルカリ水溶液に可溶な樹脂なども挙げられる。
前記感光層中のアルカリ可溶性バインダーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層は通常、１０〜９０質量％であり、２０〜８０質量％が好ましく、４０〜８０質量％がより好ましい。該カルボキシル基を有するアルカリ可溶性バインダー（及び必要に応じて併用される高分子結合剤）の含有量が少ないと、アルカリ現像性や基板（例えば、ガラス基板）との密着性が低下しやすく、多くなり過ぎると、現像時間に対する安定性や前記型の強度が低下する傾向にある。
――光重合開始剤――
前記光重合開始剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前述のモノマー成分の重合を開始する能力を有する化合物は全て使用可能であり、特に紫外線領域から可視の光線に対して感光性を有するものであれば好適に使用できる。例えば、約３００〜８００ｎｍ（３３０〜５００ｎｍがより好ましい。）内に少なくとも約５０の分子吸光係数を有する成分を少なくとも一種含有していることが好ましい。また、光励起された増感剤と何らかの作用を生じ、活性ラジカルを生成する活性剤であってもよく、またモノマーの種類に応じてカチオン重合を開始させるような開始剤であってもよい。
具体的には、ハロゲン化炭化水素誘導体（例えばトリアジン骨格を有するもの、オキサジアゾール骨格を有するもの）、ヘキサアリールビイミダゾール、オキシム誘導体、有機過酸化物、チオ化合物、ケトン化合物、芳香族オニウム塩、ケトオキシムエーテル等を挙げることができる。これらの中でも、特にトリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素、オキシム誘導体、ヘキサアリールビイミダゾール、ケトン化合物を用いることが、感光層の感度、保存性、及び感光層とガラス基板との密着性等の観点から好ましい。
前記トリアジン骨格を有するハロゲン化炭化水素化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、次のような化合物が挙げられる。
若林ら著、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，４２、２９２４（１９６９）記載の化合物、例えば、２−フェニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−クロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−トリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，４−ジクロルフェニル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−メチル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−ｎ−ノニル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（α，α，β−トリクロルエチル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン。
英国特許１３８８４９２号明細書記載の化合物、例えば、２−スチリル−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メチルスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−メトキシスチリル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（４−メトキシスチリル）−４−アミノ−６−トリクロルメチル−１，３，５−トリアジン。
特開昭５３−１３３４２８号公報記載の化合物、例えば、２−（４−メトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−エトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−〔４−（２−エトキシエチル）−ナフト−１−イル〕−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４，７−ジメトキシ−ナフト−１−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（アセナフト−５−イル）−４，６−ビス（トリクロルメチル）−１，３，５−トリアジン。
独国特許３３３７０２４号明細書記載の化合物、例えば、２−（４−スチリルフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシスチリル）フェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（１−ナフチルビニレンフェニル）−４、６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−クロロスチリルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−チオフェン−３−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−フラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−（４−ベンゾフラン−２−ビニレンフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン。
Ｆ．Ｃ．Ｓｃｈａｅｆｅｒ等によるＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ．；２９、１５２７（１９６４）記載の化合物、例えば、２−メチル−４，６−ビス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（トリブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２，４，６−トリス（ジブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、２−アミノ−４−メチル−６−トリ（ブロモメチル）−１，３，５−トリアジン、及び２−メトキシ−４−メチル−６−トリクロロメチル−１，３，５−トリアジン。
特開昭６２−５８２４１号公報記載の化合物、例えば、２−（４−フェニルエチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−ナフチル−１−エチニルフェニル−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−トリルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−メトキシフェニル）エチニルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−イソプロピルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（４−（４−エチルフェニルエチニル）フェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン。
特開平５−２８１７２８号公報記載の化合物、例えば、２−（４−トリフルオロメチルフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジフルオロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジクロロフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン、２−（２，６−ジブロモフェニル）−４，６−ビス（トリクロロメチル）−１，３，５−トリアジン。
特開平５−３４９２０号公報記載の２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−［４−（Ｎ，Ｎ−ジエトキシカルボニルメチルアミノ）−３−ブロモフェニル］−１，３，５−トリアジン、米国特許第４２３９８５０号明細書に記載されているトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物、更に２，４，６−トリス（トリクロロメチル）−ｓ−トリアジン、２−（４−クロロフェニル）−４，６−ビス（トリブロモメチル）−ｓ−トリアジンなどが挙げられる。
また、米国特許第４２１２９７６号明細書等に記載されているオキサジアゾール骨格を有する化合物等も挙げることができる。
前記オキサジアゾール骨格を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２−トリクロロメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロロフェニル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−フェニル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリブロモメチル−５−（２−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール；２−トリクロロメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−クロルスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−メトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（１−ナフチル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリクロロメチル−５−（４−ｎ−ブトキシスチリル）−１，３，４−オキサジアゾール、２−トリプロモメチル−５−スチリル−１，３，４−オキサジアゾールなどが挙げられる。
本発明で好適に用いられるオキシム誘導体としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、下記一般式で示される化合物を挙げることができる。



本発明に使用することができるヘキサアリールビイミダゾールとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−フロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−ブロモフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（３−メトキシフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（２−クロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラ（４−メトキシフェニル）ビイミダゾール、２，２′−ビス（４−メトキシフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２，４−ジクロロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−ニトロフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−メチルフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、２，２′−ビス（２−トリフルオロメチルフェニル）−４，４′，５，５′−テトラフェニルビイミダゾール、ＷＯ００／５２５２９号公報に記載の化合物等が挙げられる。
上記のビイミダゾール類は、例えば、Ｂｕｌｌ．Ｃｈｅｍ．Ｓｏｃ．Ｊａｐａｎ，３３，５６５（１９６０）、及びＪ．Ｏｒｇ．Ｃｈｅｍ，３６（１６）２２６２（１９７１）に開示されている方法により容易に合成することができる。
ケトン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ベンゾフェノン、２−メチルベンゾフェノン、３−メチルベンゾフェノン、４−メチルベンゾフェノン、４−メトキシベンゾフェノン、２−クロロベンゾフェノン、４−クロロベンゾフェノン、４−ブロモベンゾフェノン、２−カルボキシベンゾフェノン、２−エトキシカルボニルベンゾルフェノン、ベンゾフェノンテトラカルボン酸又はそのテトラメチルエステル、４，４’−ビス（ジアルキルアミノ）ベンゾフェノン類（例えば４，４’−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビスジシクロヘキシルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４’−ビス（ジヒドロキシエチルアミノ）ベンゾフェノン、４−メトキシ−４’−ジメチルアミノベンゾフェノン、４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、４−ジメチルアミノベンゾフェノン、４−ジメチルアミノアセトフェノン、ベンジル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−メチルアントラキノン、フェナントラキノン、キサントン、チオキサントン、２−クロル−チオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、フルオレノン、２−ベンジル−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、２−メチル−１−〔４−（メチルチオ）フェニル〕−２−モルホリノ−１−プロパノン、２−ヒドロキシー２−メチル−〔４−（１−メチルビニル）フェニル〕プロパノールオリゴマー、ベンゾイン、ベンゾインエーテル類（例えばベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインプロピルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾインフェニルエーテル、ベンジルジメチルケタール）、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドン等が挙げられる。
またこの他、アクリジン誘導体（例えば９−フェニルアクリジン、１，７−ビス（９、９’−アクリジニル）ヘプタン等）、Ｎ−フェニルグリシン等、ポリハロゲン化合物（例えば、四臭化炭素、フェニルトリブロモメチルスルホン、フェニルトリクロロメチルケトン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５，７−ジプロポキシクマリン、７−ベンゾトリアゾール−２−イルクマリン等があげられ、他に特開平５−１９４７５号、特開平７−２７１０２８号、特開２００２−３６３２０６号、特開２００２−３６３２０７号、特開２００２−３６３２０８号、特開２００２−３６３２０９号公報などに記載のクマリン化合物が挙げられる）、アミン類（例えば、４−ジメチルアミノ安息香酸エチル、４−ジメチルアミノ安息香酸ｎ−ブチル、４−ジメチルアミノ安息香酸フェネチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−フタルイミドエチル、４−ジメチルアミノ安息香酸２−メタクリロイルオキシエチル、ペンタメチレンビス（４−ジメチルアミノベンゾエート）、３−ジメチルアミノ安息香酸のフェネチル及びペンタメチレンエステル、４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、２−クロル−４−ジメチルアミノベンズアルデヒド、４−ジメチルアミノベンジルアルコール、エチル（４−ジメチルアミノベンゾイル）アセテート、４−ピペリジノアセトフェノン、４−ジメチルアミノベンゾイン、Ｎ，Ｎ−ジメチル−４−トルイジン、Ｎ，Ｎ−ジエチル−３−フェネチジン、トリベンジルアミン、ジベンジルフェニルアミン、Ｎ−メチル−Ｎ−フェニルベンジルアミン、４−ブロム−Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、トリドデシルアミン、アミノフルオラン類（ＯＤＢ，ＯＤＢ２など）、クリスタルバイオレットラクトン、ロイコクリスタルバイオレット等）、アシルホスフィンオキシド類（例えばビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキシド、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチル−ペンチルフェニルホスフィンオキシド、ＬｕｃｉｒｉｎＴＰＯなど）、メタロセン類（例えばビス（η５−２，４−シクロペンタジエン−１−イル）−ビス（２，６−ジフロロ−３−（１Ｈ−ピロール−１−イル）−フェニル）チタニウム、η５−シクロペンタジエニル−η６−クメニル−アイアン（１＋）−ヘキサフロロホスフェイト（１―）など）、特開昭５３−１３３４２８号公報、特公昭５７−１８１９号公報、同５７−６０９６号公報、及び米国特許第３６１５４５５号明細書に開示されている化合物なども挙げられる。
更に米国特許第２３６７６６０号明細書に開示されているビシナルポリケタルドニル化合物、米国特許第２４４８８２８号明細書に記載されているアシロインエーテル化合物、米国特許第２７２２５１２号明細書に記載のα−炭化水素で置換された芳香族アシロイン化合物、米国特許第３０４６１２７号明細書及び同第２９５１７５８号明細書に記載の多核キノン化合物、特開２００２−２２９１９４号公報に記載の有機ホウ素化合物やその他例示のラジカル発生剤など、またトリアリールスルホニウム塩（ヘキサフロロアンチモンやヘキサフロロホスフェートとの塩）、（フェニルチオフェニル）ジフェニルスルホニウム塩などのようなホスホニウム塩化合物（カチオン重合開始剤として有効）、ＷＯ０１／７１４２８号公報記載のオニウム塩化合物などを用いることもできる。
前記光重合開始剤は、一つ又は二つ以上を併用して使用することができる。この様な組み合わせとしては、例えば、米国特許第３５４９３６７号明細書に記載のヘキサアリールビイミダゾールと４−アミノケトン類との組合せ、特公昭５１−４８５１６号公報に記載のベンゾチアゾール化合物とトリハロメチル−ｓ−トリアジン化合物の組合せなど、またチオキサントンなどの芳香族ケトン化合物と水素供与体（例えばジアルキルアミノ含有化合物、フェノール化合物など）の組合せ、ヘキサアリールビイミダゾールとチタノセンとの組合せ、クマリン類とチタノセンとフェニルグリシン類との組合せも利用できる。
前記光重合開始剤の使用量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層は該感光層の全成分に対して、一般に０．１〜３０質量％が一般的であり、０．５〜２０質量％が好ましく、０．５〜１５質量％がより好ましい。
――重合性化合物――
前記重合性化合物（いわゆるモノマー）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、重合性基を２個以上含有するモノマー、あるいはオリゴマー（多官能モノマー、多官能オリゴマー）などが挙げられる。
重合性基としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレン性不飽和結合（例えば（メタ）アクリロイル基、（メタ）アクリルアミド基、スチリル基、ビニルエステルやビニルエーテルなどのビニル基、アリルエーテルやアリルエステルなどのアリル基など）、重合可能な環状エーテル基（例えばエポキシ基、オキセタン基など）などが挙げられる。これらの内でエチレン性不飽和結合が好ましい。
このような多官能モノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、不飽和カルボン酸（例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、イソクロトン酸、マレイン酸など）と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル、不飽和カルボン酸と多価アミン化合物とのアミド等が挙げられる。
脂肪族多価アルコール化合物と不飽和カルボン酸とのエステルのモノマーとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（メタ）アクリル酸エステルとして、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレン基の数が２〜１８であるポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（例えば、ジエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ノナエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ドデカエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラデカエチレングリコールジ（メタ）アクリレートなど）、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレン基の数が２から１８であるポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート（例えば、ジプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、テトラプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ドデカプロピレングリコールジ（メタ）アクリレートなど）、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキシド変性ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレンオキシド変性ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（（メタ）アクリロイルオキシプロピル）エーテル、トリメチロールエタントリ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，３−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，４−ブタンジオールジ（メタ）アクリレート、１，６−ヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、テトラメチレングリコールジ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、１，５−ベンタンジオール（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、ソルビトールトリ（メタ）アクリレート、ソルビトールテトラ（メタ）アクリレート、ソルビトールペンタ（メタ）アクリレート、ソルビトールヘキサ（メタ）アクリレート、ジメチロールジシクロペンタンジ（メタ）アクリレート、トリシクロデカンジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコール変性トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、エチレングリコール鎖／プロピレングリコール鎖を少なくとも各々一つずつ有するアルキレングリコール鎖のジ（メタ）アクリレート（例えば、ＷＯ０１／９８８３２号公報に記載の化合物など）、エチレンオキサイド及び／又はプロピレンオキサイドを付加したトリメチロールプロパンのトリ（メタ）アクリル酸エステル、ポリブチレングリコールジ（メタ）アクリレート、グリセリンジ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、キシレノールジ（メタ）アクリレート等が挙げられる。
前記（メタ）アクリル酸エステル類の中でも、その入手の容易さから、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、プロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールジ（メタ）アクリレート、エチレングリコール鎖／プロピレングリコール鎖を少なくとも各々一つずつ有するアルキレングリコール鎖のジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールテトラ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールジ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールペンタ（メタ）アクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサ（メタ）アクリレート、グリセリントリ（メタ）アクリレート、ジグリセリンジ（メタ）アクリレート、１，３−プロパンジオールジ（メタ）アクリレート、１，２，４−ブタントリオールトリ（メタ）アクリレート、１，４−シクロヘキサンジオールジ（メタ）アクリレート、１，５−ペンタンジオール（メタ）アクリレート、ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、エチレンオキサイド付加したトリメチロールプロパンのトリ（メタ）アクリル酸エステル等を挙げることができる。
イタコン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル（イタコン酸エステル）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコールジイタコネート、プロピレングリコールジイタコネート、１，３−ブタンジオールジイタコネート、１，４ーブタンジオールジイタコネート、テトラメチレングリコールジイタコネート、ペンタエリスリトールジイタコネート、及びソルビトールテトライタコネート等が挙げられる。
クロトン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル（クロトン酸エステル）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコールジクロトネート、テトラメチレングリコールジクロトネート、ペンタエリスリトールジクロトネート、及びソルビトールテトラジクロトネート等が挙げられる。
イソクロトン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル（イソクロトン酸エステル）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、エチレングリコールジイソクロトネート、ペンタエリスリトールジイソクロトネート、及びソルビトールテトライソクロトネート等がある。マレイン酸と脂肪族多価アルコール化合物とのエステル（マレイン酸エステル）としては、例えば、エチレングリコールジマレート、トリエチレングリコールジマレート、ペンタエリスリトールジマレート、及びソルビトールテトラマレート等が挙げられる。
また、多価アミン化合物と不飽和カルボン酸類から誘導されるアミドとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メチレンビス（メタ）アクリルアミド、エチレンビス（メタ）アクリルアミド、１，６−ヘキサメチレンビス（メタ）アクリルアミド、オクタメチレンビス（メタ）アクリルアミド、ジエチレントリアミントリス（メタ）アクリルアミド、ジエチレントリアミンビス（メタ）アクリルアミド、及びキシリレンビス（メタ）アクリルアミド等がある。
更に、ビスフェノール骨格を有する２，２−ビス〔４−（３−（メタ）アクリルオキシ−２−ヒドロキシプロポキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリルオキシエトキシ）フェニル〕プロパン、フェノール性のＯＨ基１個に置換したエチレンオキシ基の数が２から２０の２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシポリエトキシ）フェニル）プロパン（例えば２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシジエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシテトラエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシペンタエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシデカエトキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシペンタデカエトキシ）フェニル）プロパンなど）、２，２−ビス〔４−（（メタ）アクリルオキシプロポキシ）フェニル〕プロパン、フェノール性のＯＨ基１個に置換したプロピレンオキシ基の数が２から２０の２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシポリプロポキシ）フェニル）プロパン（例えば２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシジプロポキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシテトラプロポキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシペンタプロポキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシデカプロポキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（（メタ）アクリロイルオキシペンタデカプロポキシ）フェニル）プロパンなど）やこれらの化合物のポリエーテル部位として同一分子中にポリエチレンオキシド骨格とポリプロピレンオキシド骨格の両者を含む化合物なども挙げられる（例えば、ＷＯ０１／９８８３２号公報に記載の化合物など）。これらの化合物は例えばＢＰＥ−２００，ＢＰＥ−５００，ＢＰＥ−１０００（新中村化学工業（株）製）などとして入手できる。
また、ビスフェノールとエチレンオキシドやプロピレンオキシドなどの付加物、重付加物として得られる末端に水酸基を有する化合物に対して、イソシアネート基と重合基を有する化合物（２−イソシアネートエチル（メタ）アクリレート、α、α−ジメチル−ビニルベンジルイソシアネートなど）の付加体の様にビスフェノール骨格とウレタン基を有する重合性化合物も利用できる。
また、ノボラック型エポキシ樹脂、ブタンジオール−１，４−ジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテル等のグリシジル基含有化合物にα，β−不飽和カルボン酸を付加して得られる化合物も利用できる。
また、重合性基とウレタン基を含有する化合物も利用できる。この様な化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特公昭４８−４１７０８、特開昭５１−３７１９３、特公平５−５０７３７、特公平７−７２０８、特開２００１−１５４３４６、特開２００１−３５６４７６号公報などに記載されており、例えば、１分子に２個以上のイソシアネート基を有するポリイソシアネート化合物（例えば、ヘキサメチレンジイソシアネート、トリメチルヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、キシレンジイソシアネート、トルエンジイソシアネート、フェニレンジイソシアネート、ノルボルネンジイソシアネート、ジフェニルジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、３，３′−ジメチル−４，４′−ジフェニルジイソシアネートやこれらのジイソシアネートのビュレット体やイソシアヌレートなどの３量体、これらのジイソシアネート類とトリメチロールプロパン、ペンタエリスルトール、グリセリンなどの多官能アルコール、又はこれらのエチレンオキシド付加物など得られる多官能アルコールとの付加体など）と分子中に水酸基を含有するビニルモノマー（例えば２−ヒドロキシエチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシプロピル（メタ）アクリレート、４−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、ジエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ジプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、ポリプロピレングリコールモノ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンジ（メタ）アクリレート、ペンタエリスリトールトリ（メタ）アクリレート、など）とを付加せしめることで得られる１分子中に２個以上の重合性ビニル基を含有するビニルウレタン化合物等が挙げられる。またトリ（（メタ）アクリロイルオキシエチル）イソシアヌレート、ジ（メタ）アクリル化イソシアヌレート、エチレンオキシド変性イソシアヌル酸のトリ（メタ）アクリレート等の様なイソシアヌレート環を有する化合物も利用できる。
また、特開昭４８−６４１８３号、特公昭４９−４３１９１号、特公昭５２−３０４９０号各公報に記載されているようなポリエステルアクリレートやポリエステル（メタ）アクリレートオリゴマー類、エポキシ化合物（ノボラック型エポキシ樹脂、ブタンジオール−１，４−ジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルなど）と（メタ）アクリル酸を反応させたエポキシアクリレート類等の多官能のアクリレートやメタクリレートをあげることができる。またフタル酸やトリメリット酸などと前記の分子中に水酸基を含有するビニルモノマーから得られるエステル化物なども挙げられる。更に日本接着協会誌ｖｏｌ．２０、Ｎｏ．７、３００〜３０８ページ（１９８４年）に光硬化性モノマー及びオリゴマーとして紹介されているものも使用することができる。
また、アリルエステル（例えばフタル酸ジアリル、アジピン酸ジアリル、マロン酸ジアリル、フタル酸ジアリル、トリメリット酸トリアリル、ベンゼンジスルホン酸ジアリル、トリアリルイソシアヌレートなど）；及びジアリルアミド（例えばジアリルアセトアミドなど）なども利用できる。
また、前記重合性化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、カチオン重合性のジビニルエーテル類（例えばブタンジオール−１，４−ジビニルエーテル、シクロヘキサンジメタノールジビニルエーテル、エチレングリコールジビニルエーテル、ジエチレングリコールジビニルエーテル、ジプロピレングリコールジビニルエーテル、ヘキサンジオールジビニルエーテル、トリメチロールプロパントリビニルエーテル、ペンタエリスリトールテトラビニルエーテル、ビスフェノールＡジビニルエーテル、グリセリントリビニルエーテルなど）、エポキシ化合物（ノボラック型エポキシ樹脂、ブタンジオール−１，４−ジグリシジルエーテル、シクロヘキサンジメタノールグリシジルエーテル、エチレングリコールジグリシジルエーテル、ジエチレングリコールジグリシジルエーテル、ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル、ヘキサンジオールジグリシジルエーテル、トリメチロールプロパントリグリシジルエーテル、ペンタエリスリトールテトラグリシジルエーテル、ビスフェノールＡジグリシジルエーテル、グリセリントリグリシジルエーテルなど）、オキセタン類（例えば１，４−ビス〔（３−エチルー３−オキセタニルメトキシ）メチル〕ベンゼンなど）を用いることもできる。またエポキシ化合物、オキセタン類としては、ＷＯ０１／２２１６５に記載の化合物を用いることもできる。
前記ビニルエステル類としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジビニルサクシネート、ジビニルアジペート、ジビニルフタレート、ジビニルテレフタレート、ジビニルベンゼン−１，３−ジスルホネート及びジビニルブタン−１，４−ジスルホネート等も利用できる。
前記スチレン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジビニルベンゼン、４−アリルスチレン及び４−イソプロペンスチレンなどを挙げることができる。
更に、上記化合物以外の化合物として、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、Ｎ−β−ヒドロキシエチル−β−（メタクリルアミド）エチルアクリレート、Ｎ，Ｎ−ビス（β−メタクリロキシエチル）アクリルアミド、アリルメタクリレートなどの、異なったエチレン性不飽和二重結合を２個以上有する化合物も、本発明に好適に用いられる化合物として挙げることができる。
これらの多官能モノマー、オリゴマーは、単独で又は２種類以上を組合せて用いることができる。
更に、必要に応じて、分子内に重合性基を１個含有する重合性化合物（単官能モノマー）を併用することもできる。単官能モノマーとしては、例えば、前述のアルカリ可溶性バインダーの原料として例示した化合物、特開平６−２３６０３１号公報に開示されている２塩基のモノ（（メタ）アクリロイルオキシアルキルエステル）モノ（ハロヒドロキシアルキルエステル）の様な単官能モノマー（例えばγ−クロロ−β−ヒドロキシプロピル−β′−メタクリロイルオキシエチル−ｏ−フタレートなど）などや、特許２７４４６４３号、ＷＯ００／５２５２９号、特許２５４８０１６号公報などに記載の化合物が挙げられる。
前記感光層のモノマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層は一般に５〜９０質量％であり、１５〜６０質量％が好ましく、２０〜５０質量％がより好ましい。モノマーの含有量が上記より少ないとテント膜の強度が低下し、多いと保存時のエッジフュージョン（ロール端部からのしみだし故障）が悪化する傾向にある。
また、全モノマーの内の重合性基を２ヶ以上含有する多官能モノマーの含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、一般に５〜１００質量％であり、２０〜１００質量％が好ましく、４０〜１００質量％がより好ましい。
−熱重合禁止剤−
前記熱重合禁止剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記熱重合禁止剤は、前記露光により前記光重合開始剤から発生した重合開始ラジカル成分に対して水素供与（又は、水素授与）、エネルギー供与（又は、エネルギー授与）、電子供与（又は、電子授与）などを実施し、重合開始ラジカルを失活させ、重合開始を禁止する役割を果たす。
前記熱重合禁止剤としては、孤立電子対を有する化合物（例えば、酸素、窒素、硫黄、金属等を有する化合物）、パイ電子を有する化合物（例えば、芳香族化合物）などが挙げられ、具体的には、フェノール性水酸基を有する化合物、イミノ基を有する化合物、ニトロ基を有する化合物、ニトロソ基を有する化合物、芳香環を有する化合物、複素環を有する化合物、金属原子を有する化合物（有機化合物との錯体を含む）などが挙げられる。これらの中でも、フェノール性水酸基を有する化合物、イミノ基を有する化合物、芳香環を有する化合物、複素環を有する化合物が好ましい。
前記フェノール性水酸基を有する化合物は、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物が好ましい。該フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物において、少なくとも２個のフェノール性水酸基は、同一の芳香環に置換されていてもよく、同一分子内における異なる芳香環に置換されているもよい。
前記フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物は、例えば、下記構造式（Ａ）で表される化合物がより好ましい。
前記構造式（Ａ）中、Ｚは、置換基を表し、ｍは、２以上の整数を表す。ｎは０以上の整数を表す。該ｍ及びｎは、ｍ＋ｎ＝６となるように選ばれる整数が好ましい。また、ｎが２以上の整数である場合、前記Ｘは互いに同一であってもよく異なっていてもよい。
前記ｍが２未満となると、解像度が悪化することがある。
前記置換基としては、例えば、カルボキシル基、スルホ基、シアノ基、ハロゲン原子（例えば、フッ素原子、塩素原子、臭素原子）、ヒドロキシ基、炭素数３０以下のアルコキシカルボニル基（例えば、メトキシカルボニル基、エトキシカルボニル基、ベンジルオキシカルボニル基）、炭素数３０以下のアリールオキシカルボニル基（例えば、フェノキシカルボニル基）、炭素数３０以下のアルキルスルホニルアミノカルボニル基（例えば、メチルスルホニルアミノカルボニル基、オクチルスルホニルアミノカルボニル基）、アリールスルホニルアミノカルボニル基（例えば、トルエンスルホニルアミノカルボニル基）、炭素数３０以下のアシルアミノスルホニル基（例えば、ベンゾイルアミノスルホニル基、アセチルアミノスルホニル基、ピバロイルアミノスルホニル基）、炭素数３０以下のアルコキシ基（例えば、メトキシ基、エトキシ基、ベンジルオキシ基、フェノキシエトキシ基、フェネチルオキシ基等）、炭素数３０以下のアリールチオ基、アルキルチオ基（例えば、フェニルチオ基、メチルチオ基、エチルチオ基、ドデシルチオ基等）、炭素数３０以下のアリールオキシ基（例えば、フェノキシ基、ｐ−トリルオキシ基、１−ナフトキシ基、２−ナフトキシ基等）、ニトロ基、炭素数３０以下のアルキル基、アルコキシカルボニルオキシ基（例えば、メトキシカルボニルオキシ基、ステアリルオキシカルボニルオキシ基、フェノキシエトキシカルボニルオキシ基）、アリールオキシカルボニルオキシ基（例えば、フェノキシカルボニルオキシ基、クロロフェノキシカルボニルオキシ基）、炭素数３０以下のアシルオキシ基（例えば、アセチルオキシ基、プロピオニルオキシ基等）、炭素数３０以下のアシル基（例えば、アセチル基、プロピオニル基、ベンゾイル基等）、カルバモイル基（例えば、カルバモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルカルバモイル基、モルホリノカルボニル基、ピペリジノカルボニル基等）、スルファモイル基（例えば、スルファモイル基、Ｎ，Ｎ−ジメチルスルファモイル基、モルホリノスルホニル基、ピペリジノスルホニル基等）、炭素数３０以下のアルキルスルホニル基（例えば、メチルスルホニル基、トルフルオロメチルスルホニル基、エチルスルホニル基、ブチルスルホニル基、ドデシルスルホニル基）、アリールスルホニル基（例えば、ベンゼンスルホニル基、トルエンスルホニル基、ナフタレンスルホニル基、ピリジンスルホニル基、キノリンスルホニル基）、炭素数３０以下のアリール基（例えばフェニル基、ジクロロフェニル基、トルイル基、メトキシフェニル基、ジエチルアミノフェニル基、アセチルアミノフェニル基、メトキシカルボニルフェニル基、ヒドロキシフェニル基、ｔ−オクチルフェニル基、ナフチル基等）、置換アミノ基（例えば、アミノ基、アルキルアミノ基、ジアルキルアミノ基、アリールアミノ基、ジアリールアミノ基、アシルアミノ基等）、置換ホスホノ基（例えば、ホスホノ基、ジエチルホスホノ基、ジフェニルホスホノ基）、複素環式基（例えば、ピリジル基、キノリル基、フリル基、チエニル基、テトラヒドロフルフリル基、ピラゾリル基、イソオキサゾリル基、イソチアゾリル基、イミダゾリル基、オキサゾリル基、チアゾリル基、ピリダジル基、ピリミジル基、ピラジル基、トリアゾリル基、テトラゾリル基、ベンゾオキサゾリル基、ベンゾイミダゾリル基、イソキノリル基、チアジアゾリル基、モルホリノ基、ピペリジノ基、ピペラジノ基、インドリル基、イソインドリル基、チオモルホリノ基）、ウレイド基（例えば、メチルウレイド基、ジメチルウレイド基、フェニルウレイド基等）、スルファモイルアミノ基（例えば、ジプロピルスルファモイルアミノ基等）、アルコキシカルボニルアミノ基（例えば、エトキシカルボニルアミノ基等）、アリールオキシカルボニルアミノ基（例えば、フェニルオキシカルボニルアミノ基）、アルキルスルフィニル基（例えば、メチルスルフィニル基等）、アリールスルフィニル基（例えば、フェニルスルフィニル基等）、シリル基（例えば、トリメトキシシリル基、トリエトキシシリル基等）、シリルオキシ基（例えば、トリメチルシリルオキシ基等）等が挙げられる。
前記構造式（Ａ）で表される化合物としては、例えば、アルキルカテコール（例えば、カテコール、レゾルシノール、１，４−ヒドロキノン、２−メチルカテコール、３−メチルカテコール、４−メチルカテコール、２−エチルカテコール、３−エチルカテコール、４−エチルカテコール、２−プロピルカテコール、３−プロピルカテコール、４−プロピルカテコール、２−ｎ−ブチルカテコール、３−ｎ−ブチルカテコール、４−ｎ−ブチルカテコール、２−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、３−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、４−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール、３，５−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ブチルカテコール等）、アルキルレゾルシノール（例えば、２−メチルレゾルシノール、４−メチルレゾルシノール、２−エチルレゾルシノール、４−エチルレゾルシノール、２−プロピルレゾルシノール、４−プロピルレゾルシノール、２−ｎ−ブチルレゾルシノール、４−ｎ−ブチルレゾルシノール、２−ｔｅｒｔ−ブチルレゾルシノール、４−ｔｅｒｔ−ブチルレゾルシノール等）、アルキルヒドロキノン（例えば、メチルヒドロキノン、エチルヒドロキノン、プロピルヒドロキノン、ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン、２，５−ｄｉ−ｔｅｒｔ−ブチルヒドロキノン等）、ピロガロール、フロログルシンなどが挙げられる。
また、前記フェノール性水酸基を有する化合物は、例えば、前記フェノール性水酸基を少なくとも１個有する芳香環が互いに２価の連結基で連結された化合物も好ましい。
前記２価の連結基としては、例えば、１〜３０個の炭素原子、酸素原子、窒素原子、硫黄原子、ＳＯ、ＳＯ２等を有する基が挙げられる。前記硫黄原子、酸素原子、ＳＯ、及びＳＯ２は、直接結合していてもよい。
前記炭素原子及び酸素原子は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、上述した前記構造式（Ａ）におけるＺが挙げられる。
また、前記芳香環は、置換基を有していてもよく、該置換基としては、例えば、上述した前記構造式（Ａ）におけるＺが挙げられる。
前記フェノール性水酸基を有する化合物の具体例としては、ビスフェノールＡ、ビスフェノールＳ、ビスフェノールＭ、感熱紙に顕色剤として用いられる公知のビスフェノール化合物、特開２００３−３０５９４５号公報に記載のビスフェノール化合物、酸化防止剤として用いられるヒンダードフェノール化合物などが挙げられる。また、４−メトキシフェノール、４−メトキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、β−ナフトール、２，６−ジ−ｔ−ブチル−４−クレゾール、サリチル酸メチル、ジエチルアミノフェノール等の置換基を有するモノフェノール化合物なども挙げられる。
前記フェノール性水酸基を有する化合物の市販品としては、本州化学社製のビスフェノール化合物が挙げられる。
前記イミノ基を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、分子量が５０以上のものが好ましく、分子量が７０以上のものがより好ましい。
前記イミノ基を有する化合物は、イミノ基で置換された環状構造を有することが好ましい。該環状構造としては、芳香環及び複素環の少なくともいずれかが縮合しているものが好ましく、芳香環が縮合しているものがより好ましい。また、前記環状構造では、酸素原子、窒素原子、硫黄原子を有していてもよい。
前記イミノ基を有する化合物の具体例としては、フェノチアジン、フェノキサジン、ジヒドロフェナジン、ヒドロキノリン、又は、これらの化合物を上述した前記構造式（１）におけるＺで置換した化合物が挙げられる。
前記イミノ基で置換された環状構造を有する化合物としては、ヒンダードアミンを一部に有するヒンダードアミン誘導体が好ましい。
前記ヒンダードアミンとしては、例えば、特開２００３−２４６１３８号公報に記載のヒンダードアミンが挙げられる。
前記ニトロ基を有する化合物又は前記ニトロソ基を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、分子量が５０以上のものが好ましく、分子量が７０以上のものがより好ましい。
前記ニトロ基を有する化合物又は前記ニトロソ基を有する化合物の具体例としては、ニトロベンゼン、ニトロソ化合物とアルミニウムとのキレート化合物等が挙げられる。
前記芳香環を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記芳香環が孤立電子対を有する置換基（例えば、酸素原子、窒素原子、硫黄原子等を有する置換基）で置換されているものが好ましい。
前記芳香環を有する化合物の具体例としては、例えば、上述のフェノール性水酸基を有する化合物、上述のイミノ基を有する化合物、アニリン骨格を一部に有する化合物（例えば、メチレンブルー、クリスタルバイオレット等）が挙げられる。
前記複素環を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、該複素環が、窒素、酸素、硫黄等の孤立電子対を有する原子を有するものが好ましい。
前記複素環を有する化合物の具体例としては、ピリジン、キノリンなどが挙げられる。
前記金属原子を有する化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記金属原子としては、前記重合開始剤から発生したラジカルと親和性を有する金属原子である限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、銅、アルミニウム、チタンなどが挙げられる。
前記熱重合禁止剤の中でも、フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物、イミノ基で置換された芳香環を有する化合物、イミノ基で置換された複素環を有する化合物が好ましく、イミノ基が環状構造の一部を構成している化合物、ヒンダードアミン化合物が特に好ましい。具体的には、カテコール、フェノチアジン、フェノキサジン、ヒンダードアミン、又はこれらの誘導体が好ましい。
前記熱重合禁止剤は、一般に市販の重合性化合物中に微量に含まれているが、本発明においては、解像度を向上させる観点から、市販の前記重合性化合物中に含まれる熱重合禁止剤とは別に上述の熱重合禁止剤を含ませるものである。よって、前記熱重合禁止剤は、安定性付与のために市販の前記重合性化合物中に含まれる４−メトキシフェノール等のモノフェノール系化合物を除いた化合物が好ましい。
なお、前記熱重合禁止剤は、パターン形成材料の製造工程において、感光性樹脂組成物溶液に予め添加してもよい。
前記熱重合禁止剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光層のアルカリ可溶性バインダー及び重合性化合物の合計量１００質量部に対して０．０１〜１．０質量％が好ましく、０．０５〜０．７質量％がより好ましく、０．１〜０．４質量％が特に好ましい。熱重合禁止剤の添加量が、こを超えて多くなると活性エネルギー線に対する感度が低下する傾向にあり、こを超えて少なくなると保存時の安定性が低下する傾向にある。
――その他の成分――
前記その他の成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、増感剤、可塑剤、発色剤、着色剤、更に基体表面への密着促進剤、界面活性剤及びその他の助剤類（例えば顔料、導電性粒子、充填剤、消泡剤、難燃剤、レベリング剤、剥離促進剤、酸化防止剤、香料、熱架橋剤、表面張力調整剤、連鎖移動剤など）を併用してもよく、これによって目的とするパターン形成材料の安定性、写真性、焼きだし性、膜物性等の性質を調節することができる。
―――増感剤―――
前記感光層の露光における感度や感光波長を調整する目的で増感剤を添加することができる。露光の光線（活性エネルギー線）として可視光線や紫外光・可視光レーザを用いる場合などに、増感剤は、活性エネルギー線により励起状態となり、他の物質（例えば、ラジカル発生剤、酸発生剤など）と相互作用（例えば、エネルギー移動、電子移動など）し、ラジカルや酸などの有用基を発生することが可能である。
前記増感剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の多核芳香族類（例えば、ピレン、ペリレン、トリフェニレン）、キサンテン類（例えば、フルオレセイン、エオシン、エリスロシン、ローダミンＢ、ローズベンガル）、シアニン類（例えば、インドカルボシアニン、チアカルボシアニン、オキサカルボシアニン）、メロシアニン類（例えば、メロシアニン、カルボメロシアニン）、チアジン類（例えば、チオニン、メチレンブルー、トルイジンブルー）、アクリジン類（例えば、アクリジンオレンジ、クロロフラビン、アクリフラビン）、アントラキノン類（例えば、アントラキノン）、スクアリウム類（例えば、スクアリウム）、アクリドン類（例えば、アクリドン、クロロアクリドン、Ｎ−メチルアクリドン、Ｎ−ブチルアクリドン、Ｎ−ブチル−クロロアクリドン等）、クマリン類（例えば、３−（２−ベンゾフロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−ベンゾフロイル）−７−（１−ピロリジニル）クマリン、３−ベンゾイル−７−ジエチルアミノクマリン、３−（２−メトキシベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジメチルアミノベンゾイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３，３’−カルボニルビス（５，７−ジ−ｎ−プロポキシクマリン）、３，３’−カルボニルビス（７−ジエチルアミノクマリン）、３−ベンゾイル−７−メトキシクマリン、３−（２−フロイル）−７−ジエチルアミノクマリン、３−（４−ジエチルアミノシンナモイル）−７−ジエチルアミノクマリン、７−メトキシ−３−（３−ピリジルカルボニル）クマリン、３−ベンゾイル−５，７−ジプロポキシクマリンなどが挙げられ、他に特開平５−１９４７５号、特開平７−２７１０２８号、特開２００２−３６３２０６号、特開２００２−３６３２０７号、特開２００２−３６３２０８号、特開２００２−３６３２０９号などの各公報に記載のクマリン化合物が挙げられる。）なども利用できる。
前記重合開始剤と前記増感剤の組み合わせとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、特開２００１−３０５７３４号公報に記載の電子移動型開始系［（１）電子供与型開始剤及び増感色素、（２）電子受容型開始剤及び増感色素、（３）電子供与型開始剤、増感色素及び電子受容型開始剤（三元開始系）］などに記載の例などが挙げられる。
前記感光層には増感剤が含まれていてもよい。増感剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光性樹脂組成物の全成分に対し、一般に０．０５〜３０質量％であり、０．１〜２０質量％が好ましく、０．２〜１０質量％がより好ましい。増感剤の添加量が多いと感光層から保存時に析出し、あまりに少ないと活性エネルギー線への感度が低下し、露光プロセスに時間がかかり、生産性を低下することがある。
―――可塑剤―――
前記可塑剤は、感光層の膜物性（可撓性）をコントロールするために添加してもよい。可塑剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジイソブチルフタレート、ジヘプチルフタレート、ジオクチルフタレート、ジシクロヘキシルフタレート、ジトリデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソデシルフタレート、ジフェニルフタレート、ジアリルフタレート、オクチルカプリールフタレート等のフタル酸エステル類；トリエチレングリコールジアセテート、テトラエチレングリコールジアセテート、ジメチルグリコースフタレート、エチルフタリールエチルグリコレート、メチルフタリールエチルグリコレート、ブチルフタリールブチルグリコレート、トリエチレングリコールジカブリル酸エステル等のグリコールエステル類；トリクレジルホスフェート、トリフェニルホスフェート等のリン酸エステル類；４−トルエンスルホンアミド、ベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルベンゼンスルホンアミド、Ｎ−ｎ−ブチルアセトアミド等のアミド類；ジイソブチルアジペート、ジオクチルアジペート、ジメチルセバケート、ジブチルセパケート、ジオクチルセパケート、ジオクチルアゼレート、ジブチルマレート等の脂肪族二塩基酸エステル類；クエン酸トリエチル、クエン酸トリブチル、グリセリントリアセチルエステル、ラウリン酸ブチル、４，５−ジエポキシシクロヘキサン−１，２−ジカルボン酸ジオクチル等、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール等のグリコール類などが挙げられる。
前記可塑剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光層の全成分に対して０．１〜５０質量％が好ましく、０．５〜４０質量％がより好ましく、１〜３０質量％が特に好ましい。
―――発色剤―――
前記発色剤は、露光後の感光層に可視像を与える（焼きだし機能）ために添加してもよい。発色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、トリス（４−ジメチルアミノフェニル）メタン（ロイコクリスタルバイオレツト）、トリス（４−ジエチルアミノフェニル）メタン、トリス（４−ジメチルアミノ−２−メチルフェニル）メタン、トリス（４−ジエチルアミノ−２−メチルフェニル）メタン、ビス（４−ジブチルアミノフェニル）−〔４−（２−シアノエチル）メチルアミノフェニル〕メタン、ビス（４−ジメチルアミノフェニル）−２−キノリルメタン、トリス（４−ジプロピルアミノフェニル）メタン等のアミノトリアリールメタン類；３，６−ビス（ジメチルアミノ）−９−フェニルキサンチン、３−アミノ−６−ジメチルアミノ−２−メチル−９−（２−クロロフェニル）キサンチン等のアミノキサンチン類；３，６−ビス（ジエチルアミノ）−９−（２−エトキシカルボニルフェニル）チオキサンテン、３，６−ビス（ジメチルアミノ）チオキサンテン等のアミノチオキサンテン類；３，６−ビス（ジエチルアミノ）−９，１０−ジヒドロ−９−フェニルアクリジン、３，６−ビス（ベンジルアミノ）−９，１０−ジビドロ−９−メチルアクリジン等のアミノ−９，１０−ジヒドロアクリジン類；３，７−ビス（ジエチルアミノ）フェノキサジン等のアミノフェノキサジン類；３，７−ビス（エチルアミノ）フェノチアゾン等のアミノフェノチアジン類；３，７−ビス（ジエチルアミノ）−５−ヘキシル−５，１０−ジヒドロフェナジン等のアミノジヒドロフェナジン類；ビス（４−ジメチルアミノフェニル）アニリノメタン等のアミノフェニルメタン類；４−アミノ−４’−ジメチルアミノジフェニルアミン、４−アミノ−α、β−ジシアノヒドロケイ皮酸メチルエステル等のアミノヒドロケイ皮酸類；１−（２−ナフチル）−２−フェニルヒドラジン等のヒドラジン類；１，４−ビス（エチルアミノ）−２，３−ジヒドロアントラキノン類のアミノ−２，３−ジヒドロアントラキノン類；Ｎ，Ｎ−ジエチル−４−フェネチルアニリン等のフェネチルアニリン類；１０−アセチル−３，７−ビス（ジメチルアミノ）フェノチアジン等の塩基性ＮＨを含むロイコ色素のアシル誘導体；トリス（４−ジエチルアミノ−２−トリル）エトキシカルボニルメンタン等の酸化しうる水素をもつていないが、発色化合物に酸化しうるロイコ様化合物；ロイコインジゴイド色素；米国特許３，０４２，５１５号及び同第３，０４２，５１７号に記載されているような発色形に酸化しうるような有機アミン類（例、４，４’−エチレンジアミン、ジフェニルアミン、Ｎ，Ｎ−ジメチルアニリン、４，４’−メチレンジアミントリフェニルアミン、Ｎ−ビニルカルバゾール）などが挙げられる。これらのなかでもロイコクリスタルバイオレットなどのトリアリールメタン系化合物が好ましい。
更に、これらのロイコ体を発色させるためなどの目的で、ハロゲン化合物と組み合わせることが知られている。ハロゲン化合物としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲン化炭化水素（例えば四臭化炭素、ヨードホルム、臭化エチレン、臭化メチレン、臭化アミル、臭化イソアミル、ヨウ化アミル、臭化イソブチレン、ヨウ化ブチル、臭化ジフェニルメチル、ヘキサクロロエタン、１，２−ジブロモエタン、１，１，２，２−テトラブロモエタン、１，２−ジブロモ−１，１，２−トリクロロエタン、１，２，３トリブロモプロパン、１−ブロモ−４−クロロブタン、１，２，３，４−テトラブロモブタン、テトラクロロシクロプロペン、ヘキサクロロシクロペンタジエン、ジブロモシキロヘキサン、１，１，１−トリクロロ−２，２−ビス（４−クロロフェニル）エタンなど）；ハロゲン化アルコール化合物（例えば、２，２，２−トリクロロエタノール、トリブロモエタノール、１，３−ジクロロ−２−プロパノール、１，１，１−トリクロロ−２−プロパノール、ジ（ヨードヘキサメチレン）アミノイソプロパノール、トリブロモ−ｔ−ブチルアルコール、２，２，３−トリクロロブタン−１，４−ジオールなど）；ハロゲン化カルボニル化合物（例えば１，１−ジクロロアセトン、１，３−ジクロロアセトン、ヘキサクロロアセトン、ヘキサブロモアセトン、１，１，３，３−テトラクロロアセトン、１，１，１−トリクロロアセトン、３，４−ジブロモ−２−ブタノン、１，４−ジクロロ−２−ブタノン−ジブロモシクロヘキサノンなど）；ハロゲン化エーテル化合物（例えば２−ブロモエチルメチルエーテル、２−ブロモエチルエチルエーテル、ジ（２−ブロモエチル）エーテル、１，２−ジクロロエチルエチルエーテルなど）；ハロゲン化エステル化合物（例えば酢酸ブロモエチル、トリクロロ酢酸エチル、トリクロロ酢酸トリクロロエチル、２，３−ジブロモプロピルアクリレートのホモポリマー及び共重合体、ジブロモプロピオン酸トリクロロエチル、α，β−ジグロロアクリル酸エチルなど）；ハロゲン化アミド化合物（例えばクロロアセトアミド、ブロモアセトアミド、ジクロロアセトアミド、トリクロロアセトアミド、トリブロモアセトアミド、トリクロロエチルトリクロロアセトアミド、２−ブロモイソプロピオンアミド、２，２，２−トリクロロプロピオンアミド、Ｎ−クロロスクシンイミド、Ｎ−ブロモスクシンイミドなど）；硫黄やリンを有する化合物（例えばトリブロモメチルフェニルスルホン、４−ニトロフェニルトリブロモメチルスルホン、４−クロルフェニルトリブロモメチルスルホン、トリス（２，３−ジブロモプロピル）ホスフェートなど）、２，４−ビス（トリクロロメチル）６−フェニルトリアゾールなどが挙げられる。有機ハロゲン化合物のうちでは同一炭素原子に結合した二個以上のハロゲン原子を持つハロゲン化物が好ましく、一個の炭素原子に三個のハロゲン原子を持つハロゲン化物がより好ましい。有機ハロゲン化合物は単独で使用してもよく、二種以上併用してもよい。これらのうちで有機ハロゲン化合物としては、トリブロモメチルフェニルスルホン、２，４−ビス（トリクロロメチル）−６−フェニルトリアゾールが好ましい。
前記発色剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、は、感光層の全成分に対して０．０１〜２０質量％が好ましく、０．０５〜１０質量％がより好ましく、０．１〜５質量％が特に好ましい。また、ハロゲン化合物の量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光層の全成分に対し０．００１〜５質量％が一般的で、０．００５〜１質量％が好ましい。
―――着色剤―――
前記着色剤は、取り扱い性の向上のために感光性樹脂組成物を着色したり、保存安定性を付与する機能がある。着色剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ブリリアントグリーン（例えばその硫酸塩）、エオシン、エチルバイオレット、エリスロシンＢ、メチルグリーン、クリスタルバイオレット、ベイシックフクシン、フェノールフタレイン、１，３−ジフェニルトリアジン、アリザリンレッドＳ、チモールフタレイン、メチルバイオレット２Ｂ、キナルジンレッド、ローズベンガル、メタニル−イエロー、チモールスルホフタレイン、キシレノールブルー、メチルオレンジ、オレンジＩＶ、ジフェニルチロカルバゾン、２，７−ジクロロフルオレセイン、パラメチルレッド、コンゴーレッド、ベンゾプルプリン４Ｂ、α−ナフチル−レッド、ナイルブルーＡ、フェナセタリン、メチルバイオレット、マラカイトグリーン、パラフクシン、オイルブルー＃６０３（オリエント化学工業（株）製）、ローダミンＢ、及びローダミン６Ｇ、ビクトリアピュアブルーＢＯＨなどが挙げられる。
カチオン着色剤の対アニオンとしては、有機酸又は無機酸の残基であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、臭素酸、ヨウ素酸、硫酸、リン酸、シュウ酸、メタンスルホン酸、トルエンスルホン酸等の残基（アニオン）などが挙げられる。具体的には、マラカイトグリーンシュウ酸塩、マラカイトグリーン硫酸塩などが好ましい。
前記着色剤の好ましい添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光層の全成分に対して０．００１〜１０質量％の量であり、０．０１〜５質量％が好ましく、０．１〜２質量％がより好ましい。
―――密着促進剤―――
前記密着促進剤は、各層間の密着性、あるいはパターン形成材料と感光層との密着性を向上させる機能があり、各層に用いることができる。
前記密着促進剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、特開平５−１１４３９号公報、特開平５−３４１５３２号公報、及び特開平６−４３６３８号公報などに記載の密着促進剤が好適に使用できる。具体的には、ベンズイミダゾール、ベンズオキサゾール、ベンズチアゾール、２−メルカプトベンズイミダゾール、２−メルカプトベンズオキサゾール、２−メルカプトベンズチアゾール、３−モルホリノメチル−１−フェニル−トリアゾール−２−チオン、３−モルホリノメチル−５−フェニル−オキサジアゾール−２−チオン、５−アミノ−３−モルホリノメチル−チアジアゾール−２−チオン、及び２−メルカプト−５−メチルチオ−チアジアゾール、トリアゾール、テトラゾール、ベンゾトリアゾール、カルボキシベンゾトリアゾール、アミノ基含有ベンゾトリアゾール、シランカップリング剤などを挙げることができる。
前記密着促進剤の添加量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、感光層の全成分に対して０．００１質量％〜２０質量％が好ましく、０．０１〜１０質量％がより好ましく、０．１質量％〜５質量％が特に好ましい。
前記感光層には、例えば、Ｊ．コーサー著「ライトセンシテイブシステムズ」第５章に記載されているような有機硫黄化合物、過酸化物、レドックス系化合物、アゾ並びにジアゾ化合物、光還元性色素、及び有機ハロゲン化合物などを含んでいてもよい。
前記有機硫黄化合物としては、例えば、ジ−ｎ−ブチルジサルファイド、ジベンジルジサルファイド、２−メルカプロベンズチアゾール、２−メルカプトベンズオキサゾール、チオフェノール、エチルトリクロロメタンスルフェネート、２−メルカプトベンズイミダゾールを挙げることができる。
前記過酸化物としては、例えば、ジ−ｔ−ブチルパーオキサイド、過酸化ベンゾイル、メチルエチルケトンパーオキサイドを挙げることができる。
前記レドツクス化合物としては、例えば、過酸化物と還元剤の組み合わせからなるものであり、第一鉄イオンと過硫酸イオン、第二鉄イオンと過酸化物などを挙げることができる。
前記アゾ及びジアゾ化合物としては、例えば、α，α’−アゾビスイリブチロニトリル、２−アゾビス−２−メチルブチロニトリル、４−アミノジフェニルアミンのジアゾニウム類を挙げることができる。
前記光還元性色素としては、例えば、ローズベンガル、エリスロシン、エオシン、アクリフラビン、リポフラビン、チオニンを挙げることができる。
―――界面活性剤―――
前記界面活性剤は、パターン形成材料を製造する時に発生する面状ムラを改善させる機能があり、添加して用いられる。
前記界面活性剤としては、例えば、アニオン系及びカチオン系界面活性剤やノニオン系界面活性剤、両性界面活性剤、フッ素含有界面活性剤などから適宜選択できる。添加量は、感光性樹脂組成物の固形分に対し、０．００１〜１０質量％が好ましく、０．００１質量％未満では面状改良の効果が得られなく、１０質量％を超えると密着性が低下するという問題が発生しやすい。フッ素系の界面活性剤として炭素鎖３〜２０でフッ素原子を４０質量％以上含み、かつ非結合末端から数えて少なくとも３個の炭素原子に結合した水素原子がフッ素置換されているフルオロ脂肪族基を有するアクリレート又はメタクリレートを共重合成分として有する高分子界面活性剤なども好ましい。
――その他の層――
前記その他の層としては、保護フィルム層、支持体との剥離性や密着力を調整する層、ハレーション防止層、クッション層、剥離層、接着層、光吸収層、表面保護層などが挙げられる
―――保護フィルム層―――
前記保護フィルム層は、第二感光層の上に表面保護用として積層することができる。前記保護フィルムとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記支持体に使用されるものでもよく、紙、あるいはポリエチレン、ポリプロピレンがラミネートされた紙などでもよい。これらのなかでも、ポリエチレンフィルム、ポリプロピレンフィルムが好ましい。
前記保護フィルム層の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５〜１００μｍが好ましく、８〜５０μｍがより好ましく、１０〜３０μｍが特に好ましい。５μｍ未満では、層の厚みが均一で十分な強度のフィルムが得られにくいことがあり、１００μｍを超えると、感光層の転写性が劣ることがある。
その際、感光層と支持体の接着力Ａと感光層と保護フィルム層の接着力Ｂとが、接着力Ａ＞接着力Ｂの関係になるようにする必要がある。
前記保護フィルム層と支持体との組合せとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ポリエチレンテレフタレート／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレン、ポリ塩化ビニル／セロフアン、ポリイミド／ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート／ポリエチレンテレフタレートなどをあげることができる。また、支持体及び保護フィルムの少なくとも一方を表面処理することにより、前記のような接着力の関係を満たすことができる。支持体の表面処理は感光層との接着力を高めるために施されてもよく、例えば、下塗層の塗設、コロナ放電処理、火炎処理、紫外線照射処理、高周波照射処理、グロー放電照射処理、活性プラズマ照射処理、レーザ光線照射処理などを挙げることができる。また、支持体と保護フィルムとの静摩擦係数も重要である。
これらの静摩擦係数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．３〜１．４が好ましく、０．５〜１．２がより好ましい。０．３未満では滑り過ぎるため、ロール状にした時巻ズレが発生する。また１．４を超えた場合、良好なロール状に巻くことが困難となる。
前記保護フィルム層と感光層との接着性を調整するために、前記保護フィルムを表面処理してもよい。表面処理としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、。例えば、保護フィルムの表面に、ポリオルガノシロキサン、弗素化ポリオレフィン、ポリフルオロエチレン、及びポリビニルアルコール等のポリマーからなる下塗層を設ける。下塗層の形成は、上記ポリマーの塗布液を保護フィルムの表面に塗布した後、３０〜１５０℃（特に５０〜１２０℃）で１〜３０分間乾燥することにより一般におこなわれる。
――誘電体層――
前記誘電体層は、図８に示すように、基板上に配置されたアドレス電極などを覆い、該電極を保護するとともに、隔壁で形成される放電空間で紫外線により蛍光体層が励起されて発光する際に、効率よく発光しうるよう、静電容量をもつ回路部品としての機能を有する。
前記誘電体層の材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記誘電体層の厚みとしては、電極を覆う厚みがあれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、５〜５０μｍが好ましく、１０〜３０μｍがより好ましい。５μｍ未満であると、絶縁性が不足し、５０μｍを超えると、光学濃度が不足し電圧損失が大となる。
――基板――
前記基板は、プラズマディスプレイパネルの基板となるもので、該基板上には電極、感光層などが積層され、隔壁が形成され、更に誘電体層や蛍光層などが形成される。
前記基板としては、感光層を剥離することができ、かつ光の透過性が良好であり、表面の平滑性が良好であり、焼成温度約６００℃に耐えうるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、石英ガラス、ソーダ石灰ガラス、ホウケイ酸ガラス、鉛ガラス、フッ化物ガラスなどが挙げられる。これらの中でも、高歪み点を有するソーダ石灰ガラスや石英ガラスなどが好ましい。
前記基板の厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、０．５〜３ｍｍが好ましく、１〜２ｍｍがより好ましい。０．５ｍｍ未満では、基材としての材料強度が不足し、３ｍｍを超えると、重量が過大となり取り扱いにくいことがある。
――パターン形成材料の製造――
―――感光性樹脂組成物溶液を調製―――
前記パターン形成材料は、例えば次のようにして製造することができる。まず、上記の各種材料を、水又は溶剤に溶解、乳化又は分散させて、前記感光層形成用の感光性樹脂組成物溶液を調製する。
前記感光性樹脂組成物溶液の溶剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、メタノール、エタノール、ｎ−プロパノール、イソプロパノール、ｎ−ブタノール、ｓｅｃ−ブタノール、ｎ−ヘキサノール等のアルコール類；アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、シクロヘキサノン、ジイソブチルケトンなどのケトン類；酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸−ｎ−アミル、硫酸メチル、プロピオン酸エチル、フタル酸ジメチル、安息香酸エチル、及びメトキシプロピルアセテートなどのエステル類；トルエン、キシレン、ベンゼン、エチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；四塩化炭素、トリクロロエチレン、クロロホルム、１，１，１−トリクロロエタン、塩化メチレン、モノクロロベンゼンなどのハロゲン化炭化水素類；テトラヒドロフラン、ジエチルエーテル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、１−メトキシ−２−プロパノールなどのエーテル類；ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、ジメチルスルホオキサイド、スルホランなどを挙げることができ、これらは混合して用いてもよい。感光性樹脂組成物溶液には、公知の界面活性剤を添加してもよい。
―――塗布―――
次に、前記感光性樹脂組成物溶液を支持体の上に塗布し、乾燥することにより前記感光層を形成する。前記感光性樹脂組成物溶液の塗布方法は、特に限定されず、例えば、スプレー法、ロールコート法、回転塗布法、スリットコート法、エクストルージョンコート法、カーテンコート法、ダイコート法、グラビアコート法、ワイヤーバーコート法、及びナイフコート法等の各種の方法を採用することができる。乾燥の条件としては、各成分、溶媒の種類、使用割合等によっても異なるが、通常６０〜１１０℃の温度で３０秒間〜１５分間程度である。
前記感光層が二層以上で構成される場合でも、同様の操作を繰り返すことによって、所望のパターン形成材料を製造することができる。前記感光層を二層以上とすることで、前記感光層の厚みの総和をより大きくできる。
――パターン形成材料の基板への転写――
前記転写工程は、基板上に、パターン形成材料を、その感光層が基板側となる位置関係にて積層する工程である。
前記転写方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記パターン形成材料を加熱及び加圧の少なくともいずれかを行いながら積層することが好ましい。前記加熱温度としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、１５〜１８０℃が好ましく、６０〜１４０℃がより好ましい。
前記加圧の圧力としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、０．１〜１．０ＭＰａが好ましく、０．２〜０．８ＭＰａがより好ましい。
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラミネーター、真空ラミネーターなどが好適に挙げられる。
前記加熱及び加圧の少なくともいずれかを行う装置としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ラミネーター（例えば、大成ラミネータ社製、ＶＰ−ＩＩ）などが好適に挙げられる。
――その他の工程――
前記その他の工程としては、前記パターン形成材料を基板上に転写する前であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記基板上にアドレス電極や誘電体層を形成する工程などが挙げられる。
―型形成工程―
前記型形成工程は、図２及び図９に示すように、前記基板上に形成された前記感光層の表面に青紫色レーザ光照射装置によりパターン状に露光して、図３及び図１０に示すように、露光部分を硬化させた後、現像して未硬化部分を溶解し除去して、図４及び図１１に示すような型を形成する工程である。
―――露光―――
前記露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、デジタル露光、アナログ露光等が挙げられるが、これらの中でもデジタル露光が好ましい。
前記デジタル露光としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成し、該制御信号に応じて変調させた光を用いて行うことが好ましい。前記パターン情報は、目的とする形状よりも大きな形状の情報が作成される。即ち、前記パターン情報は、目的とするプラズマディスプレイパネル用隔壁の形状を決定するもので、前記隔壁は、露光パターンに基づいて形成された前記型に前記ガラスペースト材料が充填され、そのガラスペースト材料が隔壁を形成するが、前記充填に乾燥、焼成という工程を経て収縮するため、該収縮率を考慮して前記目的形状よりも大きい形状となるように作成される。更に、露光の量などの条件が、前記隔壁の目的とする形状に影響するので、かかる露光条件についても前記パターン情報に含まれる。
前記デジタル露光の手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、光を照射する光照射手段、形成するパターン情報に基づいて該光照射手段から照射される光を変調させる光変調手段などが挙げられる。
――――光変調手段――――
前記光変調手段としては、光を変調することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ｎ個の描素部を有することが好ましい。
前記ｎ個の描素部を有する光変調手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、空間光変調素子が好ましい。
前記空間光変調素子としては、例えば、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）、ＭＥＭＳ（Ｍｉｃｒｏ Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｙｓｔｅｍｓ）タイプの空間光変調素子（ＳＬＭ；Ｓｐｅｃｉａｌ Ｌｉｇｈｔ Ｍｏｄｕｌａｔｏｒ）、電気光学効果により透過光を変調する光学素子（ＰＬＺＴ素子）、液晶光シャッタ（ＦＬＣ）などが挙げられ、これらの中でもＤＭＤが好適に挙げられる。
また、前記光変調手段は、形成するパターン情報に基づいて制御信号を生成するパターン信号生成手段を有することが好ましい。この場合、前記光変調手段は、前記パターン信号生成手段が生成した制御信号に応じて光を変調させる。
前記制御信号としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、デジタル信号が好適に挙げられる。
以下、前記光変調手段の一例について図面を参照しながら説明する。
ＤＭＤ５０は図１５に示すように、ＳＲＡＭセル（メモリセル）６０上に、各々描素（ピクセル）を構成する多数（例えば、１０２４個×７６８個）の微小ミラー（マイクロミラー）６２が格子状に配列されてなるミラーデバイスである。各ピクセルにおいて、最上部には支柱に支えられたマイクロミラー６２が設けられており、マイクロミラー６２の表面にはアルミニウム等の反射率の高い材料が蒸着されている。なお、マイクロミラー６２の反射率は９０％以上であり、その配列ピッチは縦方向、横方向とも一例として１３．７μｍである。また、マイクロミラー６２の直下には、ヒンジおよびヨークを含む支柱を介して通常の半導体メモリの製造ラインで製造されるシリコンゲートのＣＭＯＳのＳＲＡＭセル６０が配置されており、全体はモノリシックに構成されている。
ＤＭＤ５０のＳＲＡＭセル６０にデジタル信号が書き込まれると、支柱に支えられたマイクロミラー６２が、対角線を中心としてＤＭＤ５０が配置された基板側に対して±α度（例えば±１２度）の範囲で傾けられる。図１６（Ａ）は、マイクロミラー６２がオン状態である＋α度に傾いた状態を示し、図１６（Ｂ）は、マイクロミラー６２がオフ状態である−α度に傾いた状態を示す。したがって、パターン情報に応じて、ＤＭＤ５０の各ピクセルにおけるマイクロミラー６２の傾きを、図８に示すように制御することによって、ＤＭＤ５０に入射したレーザ光Ｂはそれぞれのマイクロミラー６２の傾き方向へ反射される。
なお、図１５には、ＤＭＤ５０の一部を拡大し、マイクロミラー６２が＋α度又は−α度に制御されている状態の一例を示す。それぞれのマイクロミラー６２のオンオフ制御は、ＤＭＤ５０に接続されたコントローラ３０２（図２６参照）によって行われる。また、オフ状態のマイクロミラー６２で反射したレーザ光Ｂが進行する方向には、光吸収体（図示せず）が配置されている。
また、ＤＭＤ５０は、その短辺が副走査方向と所定角度θ（例えば、０．１°〜５°）を成すように僅かに傾斜させて配置するのが好ましい。図１７（Ａ）はＤＭＤ５０を傾斜させない場合の各マイクロミラーによる反射光像（露光ビーム）５３の走査軌跡を示し、図１７（Ｂ）はＤＭＤ５０を傾斜させた場合の露光ビーム５３の走査軌跡を示している。
ＤＭＤ５０には、長手方向にマイクロミラーが多数個（例えば、１０２４個）配列されたマイクロミラー列が、短手方向に多数組（例えば、７５６組）配列されているが、図１７（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０を傾斜させることにより、各マイクロミラーによる露光ビーム５３の走査軌跡（走査線）のピッチＰ２が、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査線のピッチＰ１より狭くなり、解像度を大幅に向上させることができる。一方、ＤＭＤ５０の傾斜角は微小であるので、ＤＭＤ５０を傾斜させた場合の走査幅Ｗ２と、ＤＭＤ５０を傾斜させない場合の走査幅Ｗ１とは略同一である。
次に、前記光変調手段における変調速度を速くさせる方法（以下「高速変調」と称する）について説明する。
前記光変調手段は、前記ｎ個の描素の中から連続的に配置された任意のｎ個未満の前記描素部をパターン情報に応じて制御可能であることが好ましい。前記光変調手段のデータ処理速度には限界があり、使用する描素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、連続的に配列された任意のｎ個未満の描素部だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。
以下、前記高速変調について図面を参照しながら更に説明する。
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光Ｂが照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系５４、５８によりパターン形成材料１５０上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２により、ステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
なお本例では、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０には、主走査方向にマイクロミラーが１０２４個配列されたマイクロミラー列が副走査方向に７６８組配列されているが、本例では、前記コントローラ３０２（図２６参照）により一部のマイクロミラー列（例えば、１０２４個×２５６列）だけが駆動するように制御がなされる。
この場合、図１８（Ａ）に示すようにＤＭＤ５０の中央部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよく、図１８（Ｂ）に示すように、ＤＭＤ５０の端部に配置されたマイクロミラー列を使用してもよい。また、一部のマイクロミラーに欠陥が発生した場合は、欠陥が発生していないマイクロミラー列を使用するなど、状況に応じて使用するマイクロミラー列を適宜変更してもよい。
ＤＭＤ５０のデータ処理速度には限界があり、使用する描素数に比例して１ライン当りの変調速度が決定されるので、一部のマイクロミラー列だけを使用することで１ライン当りの変調速度が速くなる。一方、連続的に露光ヘッドを露光面に対して相対移動させる露光方式の場合には、副走査方向の描素を全部使用する必要はない。
スキャナ１６２によるパターン形成材料１５０の副走査が終了し、センサ１６４でパターン形成材料１５０の後端が検出されると、ステージ１５２は、ステージ駆動装置３０４により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の最上流側にある原点に復帰し、再度、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。
例えば、７６８組のマイクロミラー列の内、３８４組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り２倍速く変調することができる。また、７６８組のマイクロミラー列の内、２５６組だけ使用する場合には、７６８組全部使用する場合と比較すると１ライン当り３倍速く変調することができる。
以上説明した通り、本発明のパターン形成方法によれば、主走査方向にマイクロミラーが１，０２４個配列されたマイクロミラー列が、副走査方向に７６８組配列されたＤＭＤを備えているが、コントローラにより一部のマイクロミラー列だけが駆動されるように制御することにより、全部のマイクロミラー列を駆動する場合に比べて、１ライン当りの変調速度が速くなる。
また、ＤＭＤのマイクロミラーを部分的に駆動する例について説明したが、所定方向に対応する方向の長さが前記所定方向と交差する方向の長さより長い基板上に、各々制御信号に応じて反射面の角度が変更可能な多数のマイクロミラーが２次元状に配列された細長いＤＭＤを用いても、反射面の角度を制御するマイクロミラーの個数が少なくなるので、同様に変調速度を速くすることができる。
また、前記露光の方法として、露光光と前記感光層とを相対的に移動しながら行うことが好ましく、この場合、前記高速変調と併用することが好ましい。これにより、短時間で高速の露光を行うことができる。
その他、図１９に示すように、スキャナ１６２によるＸ方向への１回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光してもよく、図２０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、スキャナ１６２によりパターン形成材料１５０をＸ方向へ走査した後、スキャナ１６２をＹ方向に１ステップ移動し、Ｘ方向へ走査を行うというように、走査と移動を繰り返して、複数回の走査でパターン形成材料１５０の全面を露光するようにしてもよい。なお、この例では、スキャナ１６２は１８個の露光ヘッド１６６を備えている。なお、露光ヘッドは、前記光照射手段と前記光変調手段とを少なくとも有する。
前記露光は、前記感光層の一部の領域に対してされることにより該一部の領域が硬化され、後述の現像工程において、前記硬化させた一部の領域以外の未硬化領域が除去され、パターンが形成される。
次に、前記光変調手段を含むパターン形成装置の一例について図面を参照しながら説明する。
前記光変調手段を含むパターン形成装置は、図２１に示すように、シート状のパターン形成材料１５０を表面に吸着して保持する平板状のステージ１５２を備えている。
４本の脚部１５４に支持された厚い板状の設置台１５６の上面には、ステージ移動方向に沿って延びた２本のガイド１５８が設置されている。ステージ１５２は、その長手方向がステージ移動方向を向くように配置されると共に、ガイド１５８によって往復移動可能に支持されている。なお、前記パターン形成装置には、ステージ１５２をガイド１５８に沿って駆動するための図示しない駆動装置を有している。
設置台１５６の中央部には、ステージ１５２の移動経路を跨ぐようにコ字状のゲート１６０が設けられている。コ字状のゲート１６０の端部の各々は、設置台１５６の両側面に固定されている。このゲート１６０を挟んで一方の側にはスキャナ１６２が設けられ、他方の側にはパターン形成材料１５０の先端及び後端を検知する複数（例えば、２個）の検知センサ１６４が設けられている。スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、ゲート１６０に各々取り付けられて、ステージ１５２の移動経路の上方に固定配置されている。なお、スキャナ１６２及び検知センサ１６４は、これらを制御する図示しないコントローラに接続されている。
スキャナ１６２は、図２２及び図２３（Ｂ）に示すように、ｍ行ｎ列（例えば、３行５列）の略マトリックス状に配列された複数（例えば、１４個）の露光ヘッド１６６を備えている。この例では、パターン形成材料１５０の幅との関係で、３行目には４個の露光ヘッド１６６を配置した。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドを示す場合は、露光ヘッド１６６ｍｎと表記する。
露光ヘッド１６６による露光エリア１６８は、副走査方向を短辺とする矩形状である。従って、ステージ１５２の移動に伴い、パターン形成材料１５０には露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。なお、ｍ行目のｎ列目に配列された個々の露光ヘッドによる露光エリアを示す場合は、露光エリア１６８ｍｎと表記する。
また、図２３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、帯状の露光済み領域１７０が副走査方向と直交する方向に隙間無く並ぶように、ライン状に配列された各行の露光ヘッドの各々は、配列方向に所定間隔（露光エリアの長辺の自然数倍、本例では２倍）ずらして配置されている。このため、１行目の露光エリア１６８１１と露光エリア１６８１２との間の露光できない部分は、２行目の露光エリア１６８２１と３行目の露光エリア１６８３１とにより露光することができる。
露光ヘッド１６６１１〜１６６ｍｎ各々は、図２４及び図２５に示すように、入射された光ビームをパターン情報に応じて前記光変調手段（各描素毎に変調する空間光変調素子）として、米国テキサス・インスツルメンツ社製のデジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）５０を備えている。ＤＭＤ５０は、データ処理部とミラー駆動制御部とを備えた前記コントローラ３０２（図２６参照）に接続されている。このコントローラ３０２のデータ処理部では、入力されたパターン情報に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の制御すべき領域内の各マイクロミラーを駆動制御する制御信号を生成する。なお、制御すべき領域については後述する。また、ミラー駆動制御部では、パターン情報処理部で生成した制御信号に基づいて、露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０の各マイクロミラーの反射面の角度を制御する。なお、反射面の角度の制御に付いては後述する。
ＤＭＤ５０の光入射側には、光ファイバの出射端部（発光点）が露光エリア１６８の長辺方向と対応する方向に沿って一列に配列されたレーザ出射部を備えたファイバアレイ光源６６、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光を補正してＤＭＤ上に集光させるレンズ系６７、レンズ系６７を透過したレーザ光をＤＭＤ５０に向けて反射するミラー６９がこの順に配置されている。なお、図２４では、レンズ系６７を概略的に示してある。
レンズ系６７は、図２５に詳しく示すように、ファイバアレイ光源６６から出射した照明光としてのレーザ光Ｂを集光する集光レンズ７１、集光レンズ７１を通過した光の光路に挿入されたロッド状オプティカルインテグレータ（以下、ロッドインテグレータという）７２、及びロッドインテグレータ７２の前方つまりミラー６９側に配置された結像レンズ７４から構成されている。集光レンズ７１、ロッドインテグレータ７２及び結像レンズ７４は、ファイバアレイ光源６６から出射したレーザ光を、平行光に近くかつビーム断面内強度が均一化された光束としてＤＭＤ５０に入射させる。このロッドインテグレータ７２の形状や作用については、後に詳しく説明する。
レンズ系６７から出射したレーザ光Ｂは、ミラー６９で反射し、ＴＩＲ（全反射）プリズム７０を介してＤＭＤ５０に照射される。なお、図２４では、このＴＩＲプリズム７０は省略してある。
また、ＤＭＤ５０の光反射側には、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光Ｂを、パターン形成材料１５０上に結像する結像光学系５１が配置されている。この結像光学系５１は、図２４では概略的に示してあるが、図２５に詳細を示すように、レンズ系５２，５４からなる第１結像光学系と、レンズ系５７，５８からなる第２結像光学系と、これらの結像光学系の間に挿入されたマイクロレンズアレイ５５と、アパーチャアレイ５９とから構成されている。
マイクロレンズアレイ５５は、ＤＭＤ５０の各描素に対応する多数のマイクロレンズ５５ａが２次元状に配列されてなるものである。本例では、後述するようにＤＭＤ５０の１０２４個×７６８列のマイクロミラーのうち１０２４個×２５６列だけが駆動されるので、それに対応させてマイクロレンズ５５ａは１０２４個×２５６列配置されている。またマイクロレンズ５５ａの配置ピッチは縦方向、横方向とも４１μｍである。このマイクロレンズ５５ａは、一例として焦点距離が０．１９ｍｍ、ＮＡ（開口数）が０．１１で、光学ガラスＢＫ７から形成されている。なおマイクロレンズ５５ａの形状については、後に詳しく説明する。そして、各マイクロレンズ５５ａの位置におけるレーザ光Ｂのビーム径は、４１μｍである。
また、アパーチャアレイ５９は、マイクロレンズアレイ５５の各マイクロレンズ５５ａに対応する多数のアパーチャ（開口）５９ａが形成されてなるものである。アパーチャ５９ａの径は、例えば、１０μｍである。
前記第１結像光学系は、ＤＭＤ５０による像を３倍に拡大してマイクロレンズアレイ５５上に結像する。そして、前記第２結像光学系は、マイクロレンズアレイ５５を経た像を１．６倍に拡大してパターン形成材料１５０上に結像、投影する。したがって全体では、ＤＭＤ５０による像が４．８倍に拡大してパターン形成材料１５０上に結像、投影されることになる。
なお、前記第２結像光学系とパターン形成材料１５０との間にプリズムペア７３が配設され、このプリズムペア７３を図２５中で上下方向に移動させることにより、パターン形成材料１５０上における像のピントを調節可能となっている。なお同図中において、パターン形成材料１５０は矢印Ｆ方向に副走査送りされる。
前記描素部としては、前記光照射手段からの光を受光し出射することができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、本発明のパターン形成方法により形成されるパターンが画像パターンである場合には、画素であり、前記光変調手段がＤＭＤを含む場合にはマイクロミラーである。
前記光変調素子が有する描素部の数（前記ｎ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記光変調素子における描素部の配列としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、２次元状に配列していることが好ましく、格子状に配列していることがより好ましい。
―――光照射手段―――
前記光照射手段としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、（超）高圧水銀灯、キセノン灯、カーボンアーク灯、ハロゲンランプ、複写機用などの蛍光管、ＬＥＤ、半導体レーザ等の公知光源、又は２以上の光を合成して照射可能な手段が挙げられ、これらの中でも２以上の光を合成して照射可能な手段が好ましい。
前記光照射手段から照射される光としては、例えば、支持体を介して光照射を行う場合には、該支持体を透過し、かつ用いられる光重合開始剤や増感剤を活性化する電磁波、紫外から可視光線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられ、これらの中でもレーザ光が好ましく、２以上の光を合成したレーザ（以下、「合波レーザ」と称することがある）がより好ましい。また支持体を剥離してから光照射を行う場合でも、同様の光を用いることができる。
前記紫外から可視光線の波長としては、例えば、３００〜１５００ｎｍが好ましく、３２０〜８００ｎｍがより好ましく、３３０ｎｍ〜６５０ｎｍが特に好ましい。
前記レーザ光の波長としては、例えば、２００〜１５００ｎｍが好ましく、３００〜８００ｎｍがより好ましく、３３０ｎｍ〜５００ｎｍが更に好ましく、４００ｎｍ〜４５０ｎｍが特に好ましい。
前記合波レーザを照射可能な手段としては、例えば、複数のレーザと、マルチモード光ファイバと、該複数のレーザからそれぞれ照射したレーザ光を集光して前記マルチモード光ファイバに結合させる集合光学系とを有する手段が好ましい。
以下、前記合波レーザを照射可能な手段（ファイバアレイ光源）について図を参照しながら説明する。
ファイバアレイ光源６６は図４１ａに示すように、複数（例えば、１４個）のレーザモジュール６４を備えており、各レーザモジュール６４には、マルチモード光ファイバ３０の一端が結合されている。マルチモード光ファイバ３０の他端には、コア径がマルチモード光ファイバ３０と同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバ３０より小さい光ファイバ３１が結合されている。図４１ｂに詳しく示すように、マルチモード光ファイバ３１の光ファイバ３０と反対側の端部は副走査方向と直交する主走査方向に沿って７個並べられ、それが２列に配列されてレーザ出射部６８が構成されている。
マルチモード光ファイバ３１の端部で構成されるレーザ出射部６８は、図４１ｂに示すように、表面が平坦な２枚の支持板６５に挟み込まれて固定されている。また、マルチモード光ファイバ３１の光出射端面には、その保護のために、ガラス等の透明な保護板が配置されるのが望ましい。マルチモード光ファイバ３１の光出射端面は、光密度が高いため集塵し易く劣化し易いが、上述のような保護板を配置することにより、端面への塵埃の付着を防止し、また劣化を遅らせることができる。
この例では、クラッド径が小さい光ファイバ３１の出射端を隙間無く１列に配列するために、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０の間にマルチモード光ファイバ３０を積み重ね、積み重ねられたマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の出射端が、クラッド径が大きい部分で隣接する２本のマルチモード光ファイバ３０に結合された光ファイバ３１の２つの出射端の間に挟まれるように配列されている。
このような光ファイバは、例えば、図４１に示すように、クラッド径が大きいマルチモード光ファイバ３０のレーザ光出射側の先端部分に、長さ１〜３０ｃｍのクラッド径が小さい光ファイバ３１を同軸的に結合することにより得ることができる。２本の光ファイバは、光ファイバ３１の入射端面が、マルチモード光ファイバ３０の出射端面に、両光ファイバの中心軸が一致するように融着されて結合されている。上述した通り、光ファイバ３１のコア３１ａの径は、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの径と同じ大きさである。
また、長さが短くクラッド径が大きい光ファイバにクラッド径が小さい光ファイバを融着させた短尺光ファイバを、フェルールや光コネクタ等を介してマルチモード光ファイバ３０の出射端に結合してもよい。コネクタ等を用いて着脱可能に結合することで、クラッド径が小さい光ファイバが破損した場合等に先端部分の交換が容易になり、露光ヘッドのメンテナンスに要するコストを低減できる。なお、以下では、光ファイバ３１を、マルチモード光ファイバ３０の出射端部と称する場合がある。
マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１としては、ステップインデックス型光ファイバ、グレーテッドインデックス型光ファイバ、及び複合型光ファイバの何れでもよい。例えば、三菱電線工業株式会社製のステップインデックス型光ファイバを用いることができる。本実施の形態では、マルチモード光ファイバ３０及び光ファイバ３１は、ステップインデックス型光ファイバであり、マルチモード光ファイバ３０は、クラッド径＝１２５μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２、入射端面コートの透過率＝９９．５％以上であり、光ファイバ３１は、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２である。
一般に、赤外領域のレーザ光では、光ファイバのクラッド径を小さくすると伝搬損失が増加する。このため、レーザ光の波長帯域に応じて好適なクラッド径が決定されている。しかしながら、波長が短いほど伝搬損失は少なくなり、ＧａＮ系半導体レーザから出射された波長４０５ｎｍのレーザ光（青紫色レーザ光）では、クラッドの厚み｛（クラッド径−コア径）／２｝を８００ｎｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の１／２程度、通信用の１．５μｍの波長帯域の赤外光を伝搬させる場合の約１／４にしても、伝搬損失は殆ど増加しない。従って、クラッド径を６０μｍと小さくすることができる。
但し、光ファイバ３１のクラッド径は６０μｍには限定されない。従来のファイバアレイ光源に使用されている光ファイバのクラッド径は１２５μｍであるが、クラッド径が小さくなるほど焦点深度がより深くなるので、マルチモード光ファイバのクラッド径は８０μｍ以下が好ましく、６０μｍ以下がより好ましく、４０μｍ以下が特に好ましい。一方、コア径は少なくとも３〜４μｍ必要であることから、光ファイバ３１のクラッド径は１０μｍ以上が好ましい。
レーザモジュール６４は、図４３に示す合波レーザ光源（ファイバアレイ光源）によって構成されている。この合波レーザ光源は、ヒートブロック１０上に配列固定された複数（例えば、７個）のチップ状の横マルチモード又はシングルモードのＧａＮ系半導体レーザＬＤ１，ＬＤ２，ＬＤ３，ＬＤ４，ＬＤ５，ＬＤ６，及びＬＤ７と、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々に対応して設けられたコリメータレンズ１１，１２，１３，１４，１５，１６，及び１７と、１つの集光レンズ２０と、１本のマルチモード光ファイバ３０と、から構成されている。なお、半導体レーザの個数は７個には限定されない。例えば、クラッド径＝６０μｍ、コア径＝５０μｍ、ＮＡ＝０．２のマルチモード光ファイバには、２０個もの半導体レーザ光を入射することが可能であり、露光ヘッドの必要光量を実現して、かつ光ファイバ本数をより減らすことができる。
ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、発振波長が総て共通（例えば、４０５ｎｍ）であり、最大出力も総て共通（例えば、マルチモードレーザでは１００ｍＷ、シングルモードレーザでは３０ｍＷ）である。なお、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、３５０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長範囲で、上記の４０５ｎｍ以外の発振波長を備えるレーザを用いてもよい。
前記合波レーザ光源は、図４４及び図４５に示すように、他の光学要素と共に、上方が開口した箱状のパッケージ４０内に収納されている。パッケージ４０は、その開口を閉じるように作成されたパッケージ蓋４１を備えており、脱気処理後に封止ガスを導入し、パッケージ４０の開口をパッケージ蓋４１で閉じることにより、パッケージ４０とパッケージ蓋４１とにより形成される閉空間（封止空間）内に上記合波レーザ光源が気密封止されている。
パッケージ４０の底面にはベース板４２が固定されており、このベース板４２の上面には、前記ヒートブロック１０と、集光レンズ２０を保持する集光レンズホルダー４５と、マルチモード光ファイバ３０の入射端部を保持するファイバホルダー４６とが取り付けられている。マルチモード光ファイバ３０の出射端部は、パッケージ４０の壁面に形成された開口からパッケージ外に引き出されている。
また、ヒートブロック１０の側面にはコリメータレンズホルダー４４が取り付けられており、コリメータレンズ１１〜１７が保持されている。パッケージ４０の横壁面には開口が形成され、この開口を通してＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７に駆動電流を供給する配線４７がパッケージ外に引き出されている。
なお、図４５においては、図の煩雑化を避けるために、複数のＧａＮ系半導体レーザのうちＧａＮ系半導体レーザＬＤ７にのみ番号を付し、複数のコリメータレンズのうちコリメータレンズ１７にのみ番号を付している。
図４６は、前記コリメータレンズ１１〜１７の取り付け部分の正面形状を示すものである。コリメータレンズ１１〜１７の各々は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取った形状に形成されている。この細長形状のコリメータレンズは、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することによって形成することができる。コリメータレンズ１１〜１７は、長さ方向がＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の発光点の配列方向（図４６の左右方向）と直交するように、上記発光点の配列方向に密接配置されている。
一方、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７としては、発光幅が２μｍの活性層を備え、活性層と平行な方向、直角な方向の拡がり角が各々例えば１０°、３０°の状態で各々レーザ光Ｂ１〜Ｂ７を発するレーザが用いられている。これらＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７は、活性層と平行な方向に発光点が１列に並ぶように配設されている。
したがって、各発光点から発せられたレーザ光Ｂ１〜Ｂ７は、上述のように細長形状の各コリメータレンズ１１〜１７に対して、拡がり角度が大きい方向が長さ方向と一致し、拡がり角度が小さい方向が幅方向（長さ方向と直交する方向）と一致する状態で入射することになる。つまり、各コリメータレンズ１１〜１７の幅が１．１ｍｍ、長さが４．６ｍｍであり、それらに入射するレーザ光Ｂ１〜Ｂ７の水平方向、垂直方向のビーム径は各々０．９ｍｍ、２．６ｍｍである。また、コリメータレンズ１１〜１７の各々は、焦点距離ｆ１＝３ｍｍ、ＮＡ＝０．６、レンズ配置ピッチ＝１．２５ｍｍである。
集光レンズ２０は、非球面を備えた円形レンズの光軸を含む領域を平行な平面で細長く切り取って、コリメータレンズ１１〜１７の配列方向、つまり水平方向に長く、それと直角な方向に短い形状に形成されている。この集光レンズ２０は、焦点距離ｆ２＝２３ｍｍ、ＮＡ＝０．２である。この集光レンズ２０も、例えば、樹脂又は光学ガラスをモールド成形することにより形成される。
また、ＤＭＤを照明する光照射手段に、合波レーザ光源の光ファイバの出射端部をアレイ状に配列した高輝度のファイバアレイ光源を用いているので、高出力でかつ深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。更に、各ファイバアレイ光源の出力が大きくなることで、所望の出力を得るために必要なファイバアレイ光源数が少なくなり、パターン形成装置の低コスト化が図られる。
また、光ファイバの出射端のクラッド径を入射端のクラッド径よりも小さくしているので、発光部径がより小さくなり、ファイバアレイ光源の高輝度化が図られる。これにより、より深い焦点深度を備えたパターン形成装置を実現することができる。例えば、ビーム径１μｍ以下、解像度０．１μｍ以下の超高解像度露光の場合にも、深い焦点深度を得ることができ、高速かつ高精細な露光が可能となる。したがって、高解像度が必要とされる薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の露光工程に好適である。
また、前記光照射手段としては、前記合波レーザ光源を複数備えたファイバアレイ光源に限定されず、例えば、１個の発光点を有する単一の半導体レーザから入射されたレーザ光を出射する１本の光ファイバを備えたファイバ光源をアレイ化したファイバアレイ光源を用いることができる。
また、複数の発光点を備えた光照射手段としては、例えば、図４７に示すように、ヒートブロック１００上に、複数（例えば、７個）のチップ状の半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７を配列したレーザレイを用いることができる。また、図４８（Ａ）に示す、複数（例えば、５個）の発光点１１０ａが所定方向に配列されたチップ状のマルチキャビティレーザ１１０が知られている。マルチキャビティレーザ１１０は、チップ状の半導体レーザを配列する場合と比べ、発光点を位置精度良く配列できるので、各発光点から出射されるレーザ光を合波し易い。但し、発光点が多くなるとレーザ製造時にマルチキャビティレーザ１１０に撓みが発生し易くなるため、発光点１１０ａの個数は５個以下とするのが好ましい。
前記光照射手段としては、このマルチキャビティレーザ１１０や、図４８（Ｂ）に示すように、ヒートブロック１００上に、複数のマルチキャビティレーザ１１０が各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されたマルチキャビティレーザレイを、レーザ光源として用いることができる。
また、合波レーザ光源は、複数のチップ状の半導体レーザから出射されたレーザ光を合波するものには限定されない。例えば、図３５に示すように、複数（例えば、３個）の発光点１１０ａを有するチップ状のマルチキャビティレーザ１１０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。この合波レーザ光源は、マルチキャビティレーザ１１０と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。マルチキャビティレーザ１１０は、例えば、発振波長が４０５ｎｍのＧａＮ系レーザダイオードで構成することができる。
前記構成では、マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザ光Ｂの各々は、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
マルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａを、上記マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい幅内に並設すると共に、集光レンズ１２０として、マルチモード光ファイバ１３０のコア径と略等しい焦点距離の凸レンズや、マルチキャビティレーザ１１０からの出射ビームをその活性層に垂直な面内のみでコリメートするロッドレンズを用いることにより、レーザ光Ｂのマルチモード光ファイバ１３０への結合効率を上げることができる。
また、図４９に示すように、複数（例えば、３個）の発光点を備えたマルチキャビティレーザ１１０を用い、ヒートブロック１１１上に複数（例えば、９個）のマルチキャビティレーザ１１０が互いに等間隔で配列されたレーザレイ１４０を備えた合波レーザ光源を用いることができる。複数のマルチキャビティレーザ１１０は、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に配列されて固定されている。
この合波レーザ光源は、レーザレイ１４０と、各マルチキャビティレーザ１１０に対応させて配置した複数のレンズアレイ１１４と、レーザレイ１４０と複数のレンズアレイ１１４との間に配置された１本のロッドレンズ１１３と、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、集光レンズ１２０と、を備えて構成されている。レンズアレイ１１４は、マルチキャビティレーザ１１０の発光点に対応した複数のマイクロレンズを備えている。
上記の構成では、複数のマルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザ光Ｂの各々は、ロッドレンズ１１３により所定方向に集光された後、レンズアレイ１１４の各マイクロレンズにより平行光化される。平行光化されたレーザ光Ｌは、集光レンズ１２０によって集光され、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
更に他の合波レーザ光源の例を示す。この合波レーザ光源は、図５０（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、略矩形状のヒートブロック１８０上に光軸方向の断面がＬ字状のヒートブロック１８２が搭載され、２つのヒートブロック間に収納空間が形成されている。Ｌ字状のヒートブロック１８２の上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、各チップの発光点１１０ａの配列方向と同じ方向に等間隔で配列されて固定されている。
略矩形状のヒートブロック１８０には凹部が形成されており、ヒートブロック１８０の空間側上面には、複数の発光点（例えば、５個）がアレイ状に配列された複数（例えば、２個）のマルチキャビティレーザ１１０が、その発光点がヒートブロック１８２の上面に配置されたレーザチップの発光点と同じ鉛直面上に位置するように配置されている。
マルチキャビティレーザ１１０のレーザ光出射側には、各チップの発光点１１０ａに対応してコリメートレンズが配列されたコリメートレンズアレイ１８４が配置されている。コリメートレンズアレイ１８４は、各コリメートレンズの長さ方向とレーザ光の拡がり角が大きい方向（速軸方向）とが一致し、各コリメートレンズの幅方向が拡がり角が小さい方向（遅軸方向）と一致するように配置されている。このように、コリメートレンズをアレイ化して一体化することで、レーザ光の空間利用効率が向上し合波レーザ光源の高出力化が図られると共に、部品点数が減少し低コスト化することができる。
また、コリメートレンズアレイ１８４のレーザ光出射側には、１本のマルチモード光ファイバ１３０と、このマルチモード光ファイバ１３０の入射端にレーザ光を集光して結合する集光レンズ１２０と、が配置されている。
前記構成では、レーザブロック１８０、１８２上に配置された複数のマルチキャビティレーザ１１０の複数の発光点１１０ａの各々から出射したレーザ光Ｂの各々は、コリメートレンズアレイ１８４により平行光化され、集光レンズ１２０によって集光されて、マルチモード光ファイバ１３０のコア１３０ａに入射する。コア１３０ａに入射したレーザ光は、光ファイバ内を伝搬し、１本に合波されて出射する。
前記合波レーザ光源は、上記の通り、マルチキャビティレーザの多段配置とコリメートレンズのアレイ化とにより、特に高出力化を図ることができる。この合波レーザ光源を用いることにより、より高輝度なファイバアレイ光源やバンドルファイバ光源を構成することができるので、本発明のパターン形成装置のレーザ光源を構成するファイバ光源として特に好適である。
なお、前記各合波レーザ光源をケーシング内に収納し、マルチモード光ファイバ１３０の出射端部をそのケーシングから引き出したレーザモジュールを構成することができる。
また、合波レーザ光源のマルチモード光ファイバの出射端に、コア径がマルチモード光ファイバと同一でかつクラッド径がマルチモード光ファイバより小さい他の光ファイバを結合してファイバアレイ光源の高輝度化を図る例について説明したが、例えば、クラッド径が１２５μｍ、８０μｍ、６０μｍ等のマルチモード光ファイバを、出射端に他の光ファイバを結合せずに使用してもよい。
ここで、本発明の前記パターン形成方法について更に説明する。スキャナ１６２の各露光ヘッド１６６において、ファイバアレイ光源６６の合波レーザ光源を構成するＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各々から発散光状態で出射したレーザ光Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５，Ｂ６，及びＢ７の各々は、対応するコリメータレンズ１１〜１７によって平行光化される。平行光化されたレーザ光Ｂ１〜Ｂ７は、集光レンズ２０によって集光され、マルチモード光ファイバ３０のコア３０ａの入射端面に収束する。
本例では、コリメータレンズ１１〜１７及び集光レンズ２０によって集光光学系が構成され、その集光光学系とマルチモード光ファイバ３０とによって合波光学系が構成されている。即ち、集光レンズ２０によって上述のように集光されたレーザ光Ｂ１〜Ｂ７が、このマルチモード光ファイバ３０のコア３０ａに入射して光ファイバ内を伝搬し、１本のレーザ光Ｂに合波されてマルチモード光ファイバ３０の出射端部に結合された光ファイバ３１から出射する。
各レーザモジュールにおいて、レーザ光Ｂ１〜Ｂ７のマルチモード光ファイバ３０への結合効率が０．８５で、ＧａＮ系半導体レーザＬＤ１〜ＬＤ７の各出力が３０ｍＷの場合には、アレイ状に配列された光ファイバ３１の各々について、出力１８０ｍＷ（＝３０ｍＷ×０．８５×７）の合波レーザ光Ｂを得ることができる。従って、６本の光ファイバ３１がアレイ状に配列されたレーザ出射部６８での出力は約１Ｗ（＝１８０ｍＷ×６）である。
ファイバアレイ光源６６のレーザ出射部６８には、この通り高輝度の発光点が主走査方向に沿って一列に配列されている。単一の半導体レーザからのレーザ光を１本の光ファイバに結合させる従来のファイバ光源は低出力であるため、多数列配列しなければ所望の出力を得ることができなかったが、前記合波レーザ光源は高出力であるため、少数列、例えば１列でも所望の出力を得ることができる。
例えば、半導体レーザと光ファイバを１対１で結合させた従来のファイバ光源では、通常、半導体レーザとしては出力３０ｍＷ（ミリワット）程度のレーザが使用され、光ファイバとしてはコア径５０μｍ、クラッド径１２５μｍ、ＮＡ（開口数）０．２のマルチモード光ファイバが使用されているので、約１Ｗ（ワット）の出力を得ようとすれば、マルチモード光ファイバを４８本（８×６）束ねなければならず、発光領域の面積は０．６２ｍｍ２（０．６７５ｍｍ×０．９２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１．６×１０６（Ｗ／ｍ２）、光ファイバ１本当りの輝度は３．２×１０６（Ｗ／ｍ２）である。
これに対し、前記光照射手段が合波レーザを照射可能な手段である場合には、マルチモード光ファイバ６本で約１Ｗの出力を得ることができ、レーザ出射部６８での発光領域の面積は０．００８１ｍｍ２（０．３２５ｍｍ×０．０２５ｍｍ）であるから、レーザ出射部６８での輝度は１２３×１０６（Ｗ／ｍ２）となり、従来に比べ約８０倍の高輝度化を図ることができる。また、光ファイバ１本当りの輝度は９０×１０６（Ｗ／ｍ２）であり、従来に比べ約２８倍の高輝度化を図ることができる。
ここで、図５１（Ａ）及び（Ｂ）を参照して、従来の露光ヘッドと本実施の形態の露光ヘッドとの焦点深度の違いについて説明する。従来の露光ヘッドのバンドル状ファイバ光源の発光領域の副走査方向の径は０．６７５ｍｍであり、露光ヘッドのファイバアレイ光源の発光領域の副走査方向の径は０．０２５ｍｍである。図５１（Ａ）に示すように、従来の露光ヘッドでは、光照射手段（バンドル状ファイバ光源）１の発光領域が大きいので、ＤＭＤ３へ入射する光束の角度が大きくなり、結果として走査面５へ入射する光束の角度が大きくなる。このため、集光方向（ピント方向のずれ）に対してビーム径が太りやすい。
一方、図５１（Ｂ）に示すように、本発明のパターン形成装置における露光ヘッドでは、ファイバアレイ光源６６の発光領域の副走査方向の径が小さいので、レンズ系６７を通過してＤＭＤ５０へ入射する光束の角度が小さくなり、結果として走査面５６へ入射する光束の角度が小さくなる。即ち、焦点深度が深くなる。この例では、発光領域の副走査方向の径は従来の約３０倍になっており、略回折限界に相当する焦点深度を得ることができる。従って、微小スポットの露光に好適である。この焦点深度への効果は、露光ヘッドの必要光量が大きいほど顕著であり、有効である。この例では、露光面に投影された１描素サイズは１０μｍ×１０μｍである。なお、ＤＭＤは反射型の空間光変調素子であるが、図５１（Ａ）及び（Ｂ）は、光学的な関係を説明するために展開図とした。
露光パターンに応じたパターン情報が、ＤＭＤ５０に接続された図示しないコントローラに入力され、コントローラ内のフレームメモリに一旦記憶される。このパターン情報は、画像を構成する各描素の濃度を２値（ドットの記録の有無）で表したデータである。
パターン形成材料１５０を表面に吸着したステージ１５２は、図示しない駆動装置により、ガイド１５８に沿ってゲート１６０の上流側から下流側に一定速度で移動される。ステージ１５２がゲート１６０下を通過する際に、ゲート１６０に取り付けられた検知センサ１６４によりパターン形成材料１５０の先端が検出されると、フレームメモリに記憶されたパターン情報が複数ライン分ずつ順次読み出され、データ処理部で読み出されたパターン情報に基づいて各露光ヘッド１６６毎に制御信号が生成される。そして、ミラー駆動制御部により、生成された制御信号に基づいて露光ヘッド１６６毎にＤＭＤ５０のマイクロミラーの各々がオンオフ制御される。
ファイバアレイ光源６６からＤＭＤ５０にレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０のマイクロミラーがオン状態のときに反射されたレーザ光は、レンズ系５４、５８によりパターン形成材料１５０の被露光面５６上に結像される。このようにして、ファイバアレイ光源６６から出射されたレーザ光が描素毎にオンオフされて、パターン形成材料１５０がＤＭＤ５０の使用描素数と略同数の描素単位（露光エリア１６８）で露光される。また、パターン形成材料１５０がステージ１５２と共に一定速度で移動されることにより、パターン形成材料１５０がスキャナ１６２によりステージ移動方向と反対の方向に副走査され、露光ヘッド１６６毎に帯状の露光済み領域１７０が形成される。
―――マイクロレンズアレイ―――
前記露光は、前記変調させた光を、マイクロレンズアレイを通して行うことが好ましく、更にアパーチャアレイ、結像光学系等などを通して行ってもよい。
前記マイクロレンズアレイとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記描素部における出射面の歪みによる収差を補正可能な非球面を有するマイクロレンズを配列したものが好適に挙げられる。
前記非球面としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トーリック面が好ましい。
以下、前記マイクロレンズアレイ、前記アパーチャアレイ、及び前記結像光学系等について図面を参照しながら説明する。
図２７（Ａ）は、ＤＭＤ５０、ＤＭＤ５０にレーザ光を照射する光照射手段１４４、ＤＭＤ５０で反射されたレーザ光を拡大して結像するレンズ系（結像光学系）４５４、４５８、ＤＭＤ５０の各描素部に対応して多数のマイクロレンズ４７４が配置されたマイクロレンズアレイ４７２、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに対応して多数のアパーチャ４７８が設けられたアパーチャアレイ４７６、アパーチャを通過したレーザ光を被露光面５６に結像するレンズ系（結像光学系）４８０、４８２で構成される露光ヘッドを表す。
ここで図２８に、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の平面度を測定した結果を示す。同図においては、反射面の同じ高さ位置を等高線で結んで示してあり、等高線のピッチは５ｎｍである。なお同図に示すｘ方向及びｙ方向は、マイクロミラー６２の２つ対角線方向であり、マイクロミラー６２はｙ方向に延びる回転軸を中心として前述のように回転する。また、図２９の（Ａ）及び（Ｂ）にはそれぞれ、上記ｘ方向、ｙ方向に沿ったマイクロミラー６２の反射面の高さ位置変位を示す。
図２８及び図２９に示した通り、マイクロミラー６２の反射面には歪みが存在し、そして特にミラー中央部に注目してみると、１つの対角線方向（ｙ方向）の歪みが、別の対角線方向（ｘ方向）の歪みよりも大きくなっている。このため、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａで集光されたレーザ光Ｂの集光位置における形状が歪むという問題が発生し得る。
本発明のパターン形成方法においては前記問題を防止するために、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａが、従来とは異なる特殊な形状とされている。以下、その点について詳しく説明する。
図３０の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、マイクロレンズアレイ５５全体の正面形状及び側面形状を詳しく示すものである。これらの図にはマイクロレンズアレイ５５の各部の寸法も記入してあり、それらの単位はｍｍである。本発明のパターン形成方法では、先に図１８を参照して説明したようにＤＭＤ５０の１０２４個×２５６列のマイクロミラー６２が駆動されるものであり、それに対応させてマイクロレンズアレイ５５は、横方向に１０２４個並んだマイクロレンズ５５ａの列を縦方向に２５６列並設して構成されている。なお、同図（Ａ）では、マイクロレンズアレイ５５の並び順を横方向についてはｊで、縦方向についてはｋで示している。
また、図３１の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、マイクロレンズアレイ５５における１つのマイクロレンズ５５ａの正面形状及び側面形状を示すものである。なお同図（Ａ）には、マイクロレンズ５５ａの等高線を併せて示してある。各マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面は、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされている。より具体的には、マイクロレンズ５５ａはトーリックレンズとされており、上記ｘ方向に光学的に対応する方向の曲率半径Ｒｘ＝−０．１２５ｍｍ、上記ｙ方向に対応する方向の曲率半径Ｒｙ＝−０．１ｍｍである。
したがって、上記ｘ方向及びｙ方向に平行な断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態は、概略、それぞれ図３２の（Ａ）及び（Ｂ）に示す通りとなる。つまり、ｘ方向に平行な断面内とｙ方向に平行な断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ５５ａの曲率半径がより小であって、焦点距離がより短くなっている。
マイクロレンズ５５ａを前記形状とした場合の、該マイクロレンズ５５ａの集光位置（焦点位置）近傍におけるビーム径を計算機によってシミュレーションした結果を図３３ａ、ｂ、ｃ、及びｄに示す。また比較のために、マイクロレンズ５５ａが曲率半径Ｒｘ＝Ｒｙ＝−０．１ｍｍの球面形状である場合について、同様のシミュレーションを行った結果を図３４ａ、ｂ、ｃ及びｄに示す。なお、各図におけるｚの値は、マイクロレンズ５５ａのピント方向の評価位置を、マイクロレンズ５５ａのビーム出射面からの距離で示している。
また、前記シミュレーションに用いたマイクロレンズ５５ａの面形状は、下記計算式で計算される。
但し、前記計算式において、Ｃｘは、ｘ方向の曲率（＝１／Ｒｘ）を意味し、Ｃｙは、ｙ方向の曲率（＝１／Ｒｙ）を意味し、Ｘは、ｘ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離を意味し、Ｙは、ｙ方向に関するレンズ光軸Ｏからの距離を意味する。
図３３ａ〜ｄと図３４ａ〜ｄとを比較すると明らかなように、本発明のパターン形成方法ではマイクロレンズ５５ａを、ｙ方向に平行な断面内の焦点距離がｘ方向に平行な断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズとしたことにより、その集光位置近傍におけるビーム形状の歪みが抑制される。そうであれば、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。また、図３３ａ〜ｄに示す本実施形態の方が、ビーム径の小さい領域がより広い、すなわち焦点深度がより大であることが判る。。
なお、マイクロミラー６２のｘ方向及びｙ方向に関する中央部の歪の大小関係が、上記と逆になっている場合は、ｘ方向に平行な断面内の焦点距離がｙ方向に平行な断面内の焦点距離よりも小さいトーリックレンズからマイクロレンズを構成すれば、同様に、歪みの無い、より高精細な画像をパターン形成材料１５０に露光可能となる。
また、マイクロレンズアレイ５５の集光位置近傍に配置されたアパーチャアレイ５９は、その各アパーチャ５９ａに、それと対応するマイクロレンズ５５ａを経た光のみが入射するように配置されたものである。すなわち、このアパーチャアレイ５９が設けられていることにより、各アパーチャ５９ａに、それと対応しない隣接のマイクロレンズ５５ａからの光が入射することが防止され、消光比が高められる。
本来、上記目的で設置されるアパーチャアレイ５９のアパーチャ５９ａの径をある程度小さくすれば、マイクロレンズ５５ａの集光位置におけるビーム形状の歪みを抑制する効果も得られる。しかしそのようにした場合は、アパーチャアレイ５９で遮断される光量がより多くなり、光利用効率が低下することになる。それに対してマイクロレンズ５５ａを非球面形状とする場合は、光を遮断することがないので、光利用効率も高く保たれる。
また、本発明のパターン形成方法において、マイクロレンズ５５ａは、２次の非球面形状であってもよく、より高次（４次、６次・・・）の非球面形状であってもよい。前記高次の非球面形状を採用することにより、ビーム形状をさらに高精細にすることができる。
また、以上説明した実施形態では、マイクロレンズ５５ａの光出射側の端面が非球面（トーリック面）とされているが、２つの光通過端面の一方を球面とし、他方をシリンドリカル面としたマイクロレンズからマイクロレンズアレイを構成して、上記実施形態と同様の効果を得ることもできる。
さらに、以上説明した実施形態においては、マイクロレンズアレイ５５のマイクロレンズ５５ａが、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する非球面形状とされているが、このような非球面形状を採用する代わりに、マイクロレンズアレイを構成する各マイクロレンズに、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正する屈折率分布を持たせても、同様の効果を得ることができる。
そのようなマイクロレンズ１５５ａの一例を図３６に示す。同図の（Ａ）及び（Ｂ）はそれぞれ、このマイクロレンズ１５５ａの正面形状及び側面形状を示すものであり、図示の通りこのマイクロレンズ１５５ａの外形形状は平行平板状である。なお、同図におけるｘ、ｙ方向は、既述した通りである。
また、図３７の（Ａ）及び（Ｂ）は、このマイクロレンズ１５５ａによる上記ｘ方向及びｙ方向に平行な断面内におけるレーザ光Ｂの集光状態を概略的に示している。このマイクロレンズ１５５ａは、光軸Ｏから外方に向かって次第に増大する屈折率分布を有するものであり、同図においてマイクロレンズ１５５ａ内に示す破線は、その屈折率が光軸Ｏから所定の等ピッチで変化した位置を示している。図示の通り、ｘ方向に平行な断面内とｙ方向に平行な断面内とを比較すると、後者の断面内の方がマイクロレンズ１５５ａの屈折率変化の割合がより大であって、焦点距離がより短くなっている。このような屈折率分布型レンズから構成されるマイクロレンズアレイを用いても、前記マイクロレンズアレイ５５を用いる場合と同様の効果を得ることができる。
なお、先に図３１及び図３２に示したマイクロレンズ５５ａのように面形状を非球面としたマイクロレンズにおいて、併せて上述のような屈折率分布を与え、面形状と屈折率分布の双方によって、マイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正するようにしてもよい。
また、上記の実施形態では、ＤＭＤ５０を構成するマイクロミラー６２の反射面の歪みによる収差を補正しているが、ＤＭＤ以外の空間光変調素子を用いる本発明のパターン形成方法においても、その空間光変調素子の描素部の面に歪みが存在する場合は、本発明を適用してその歪みによる収差を補正し、ビーム形状に歪みが生じることを防止可能である。
次に、前記結像光学系について更に説明する。
前記露光ヘッドでは、光照射手段１４４からレーザ光が照射されると、ＤＭＤ５０によりオン方向に反射される光束線の断面積が、レンズ系４５４、４５８により数倍（例えば、２倍）に拡大される。拡大されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズによりＤＭＤ５０の各描素部に対応して集光され、アパーチャアレイ４７６の対応するアパーチャを通過する。アパーチャを通過したレーザ光は、レンズ系４８０、４８２により被露光面５６上に結像される。
この結像光学系では、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光は、拡大レンズ４５４、４５８により数倍に拡大されて被露光面５６に投影されるので、全体の画像領域が広くなる。このとき、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６が配置されていなければ、図２７（Ｂ）に示すように、被露光面５６に投影される各ビームスポットＢＳの１描素サイズ（スポットサイズ）が露光エリア４６８のサイズに応じて大きなものとなり、露光エリア４６８の鮮鋭度を表すＭＴＦ（Ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ Ｔｒａｎｓｆｅｒ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ）特性が低下する。
一方、マイクロレンズアレイ４７２及びアパーチャアレイ４７６を配置した場合には、ＤＭＤ５０により反射されたレーザ光は、マイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズによりＤＭＤ５０の各描素部に対応して集光される。これにより、図２７（Ｃ）に示すように、露光エリアが拡大された場合でも、各ビームスポットＢＳのスポットサイズを所望の大きさ（例えば、１０μｍ×１０μｍ）に縮小することができ、ＭＴＦ特性の低下を防止して高精細な露光を行うことができる。なお、露光エリア４６８が傾いているのは、描素間の隙間を無くす為にＤＭＤ５０を傾けて配置しているからである。
また、マイクロレンズの収差によるビームの太りがあっても、アパーチャアレイによって被露光面５６上でのスポットサイズが一定の大きさになるようにビームを整形することができると共に、各描素に対応して設けられたアパーチャアレイを通過させることにより、隣接する描素間でのクロストークを防止することができる。
更に、光照射手段１４４に後述する高輝度光源を使用することにより、レンズ４５８からマイクロレンズアレイ４７２の各マイクロレンズに入射する光束の角度が小さくなるので、隣接する描素の光束の一部が入射するのを防止することができる。即ち、高消光比を実現することができる。
―――その他の光学系―――
本発明のパターン形成方法では、公知の光学系の中から適宜選択したその他の光学系と併用してもよく、例えば、１対の組合せレンズからなる光量分布補正光学系などが挙げられる。
前記光量分布補正光学系は、光軸に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比が入射側に比べて出射側の方が小さくなるように各出射位置における光束幅を変化させて、光照射手段からの平行光束をＤＭＤに照射するときに、被照射面での光量分布が略均一になるように補正する。以下、前記光量分布補正光学系について図面を参照しながら説明する。
まず、図３８（Ａ）に示したように、入射光束と出射光束とで、その全体の光束幅（全光束幅）Ｈ０、Ｈ１が同じである場合について説明する。なお、図３８（Ａ）において、符号５１、５２で示した部分は、前記光量分布補正光学系における入射面及び出射面を仮想的に示したものである。
前記光量分布補正光学系において、光軸Ｚ１に近い中心部に入射した光束と、周辺部に入射した光束とのそれぞれの光束幅ｈ０、ｈ１が、同一であるものとする（ｈ０＝ｈｌ）。前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０，ｈ１であった光に対し、中心部の入射光束については、その光束幅ｈ０を拡大し、逆に、周辺部の入射光束に対してはその光束幅ｈ１を縮小するような作用を施す。すなわち、中心部の出射光束の幅ｈ１０と、周辺部の出射光束の幅ｈ１１とについて、ｈ１１＜ｈ１０となるようにする。光束幅の比率で表すと、出射側における中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなっている（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように光束幅を変化させることにより、通常では光量分布が大きくなっている中央部の光束を、光量の不足している周辺部へと生かすことができ、全体として光の利用効率を落とさずに、被照射面での光量分布が略均一化される。均一化の度合いは、例えば、有効領域内における光量ムラが３０％以内、好ましくは２０％以内となるようにする。
前記光量分布補正光学系による作用、効果は、入射側と出射側とで、全体の光束幅を変える場合（図３８（Ｂ），（Ｃ））においても同様である。
図３８（Ｂ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Ｈ２に“縮小”して出射する場合（Ｈ０＞Ｈ２）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の縮小率で考えると、中心部の入射光束に対する縮小率を周辺部に比べて小さくし、周辺部の入射光束に対する縮小率を中心部に比べて大きくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「Ｈ１１／Ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
図３８（Ｃ）は、入射側の全体の光束幅Ｈ０を、幅Η３に“拡大”して出射する場合（Ｈ０＜Ｈ３）を示している。このような場合においても、前記光量分布補正光学系は、入射側において同一の光束幅ｈ０、ｈ１であった光を、出射側において、中央部の光束幅ｈ１０が周辺部に比べて大きくなり、逆に、周辺部の光束幅ｈ１１が中心部に比べて小さくなるようにする。光束の拡大率で考えると、中心部の入射光束に対する拡大率を周辺部に比べて大きくし、周辺部の入射光束に対する拡大率を中心部に比べて小さくするような作用を施している。この場合にも、中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比「ｈ１１／ｈ１０」が、入射側における比（ｈ１／ｈ０＝１）に比べて小さくなる（（ｈ１１／ｈ１０）＜１）。
このように、前記光量分布補正光学系は、各出射位置における光束幅を変化させ、光軸Ｚ１に近い中心部の光束幅に対する周辺部の光束幅の比を入射側に比べて出射側の方が小さくなるようにしたので、入射側において同一の光束幅であった光が、出射側においては、中央部の光束幅が周辺部に比べて大きくなり、周辺部の光束幅は中心部に比べて小さくなる。これにより、中央部の光束を周辺部へと生かすことができ、光学系全体としての光の利用効率を落とさずに、光量分布の略均一化された光束断面を形成することができる。
次に、前記光量分布補正光学系として使用する１対の組合せレンズの具体的なレンズデータの１例を示す。この例では、前記光照射手段がレーザレイ光源である場合のように、出射光束の断面での光量分布がガウス分布である場合のレンズデータを示す。なお、シングルモード光ファイバの入射端に１個の半導体レーザを接続した場合には、光ファイバからの射出光束の光量分布がガウス分布になる。本発明のパターン形成方法では、このような場合の適用も可能である。また、マルチモード光ファイバのコア径を小さくしてシングルモード光ファイバの構成に近付ける等により光軸に近い中心部の光量が周辺部の光量よりも大きい場合にも適用可能である。
下記表１に基本レンズデータを示す。
表１から判る。ように、１対の組合せレンズは、回転対称の２つの非球面レンズから構成されている。光入射側に配置された第１のレンズの光入射側の面を第１面、光出射側の面を第２面とすると、第１面は非球面形状である。また、光出射側に配置された第２のレンズの光入射側の面を第３面、光出射側の面を第４面とすると、第４面が非球面形状である。
表１において、面番号Ｓｉはｉ番目（ｉ＝１〜４）の面の番号を示し、曲率半径ｒｉはｉ番目の面の曲率半径を示し、面間隔ｄｉはｉ番目の面とｉ＋１番目の面との光軸上の面間隔を示す。面間隔ｄｉ値の単位はミリメートル（ｍｍ）である。屈折率Ｎｉはｉ番目の面を備えた光学要素の波長４０５ｎｍに対する屈折率の値を示す。下記表２に、第１面及び第４面の非球面データを示す。
上記の非球面データは、非球面形状を表す下記式（Ａ）における係数で表される。
上記式（Ａ）において各係数を以下の通り定義する。
Ｚ：光軸から高さρの位置にある非球面上の点から、非球面の頂点の接平面（光軸に垂直な平面）に下ろした垂線の長さ（ｍｍ）
ρ：光軸からの距離（ｍｍ）
Ｋ：円錐係数
Ｃ：近軸曲率（１／ｒ、ｒ：近軸曲率半径）
ａｉ：第ｉ次（ｉ＝３〜１０）の非球面係数
表２に示した数値において、記号“Ｅ”は、その次に続く数値が１０を底とした“べき指数″であることを示し、その１０を底とした指数関数で表される数値が“Ｅ”の前の数値に乗算されることを示す。例えば、「１．０Ｅ−０２」であれば、「１．０×１０−２」であることを示す。
図４０は、前記表１及び表２に示す１対の組合せレンズによって得られる照明光の光量分布を示している。横軸は光軸からの座標を示し、縦軸は光量比（％）を示す。なお、比較のために、図３９に、補正を行わなかった場合の照明光の光量分布（ガウス分布）を示す。図３９及び図４０から判る。ように、光量分布補正光学系で補正を行うことにより、補正を行わなかった場合と比べて、略均一化された光量分布が得られている。これにより、光の利用効率を落とさずに、均一なレーザ光でムラなく露光を行うことができる。
――現像――
前記現像工程は、前記露光により前記パターン形成材料における感光層を露光し（図２及び図９）、該感光層の露光した領域を硬化させた後（図３及び図１０）、未硬化領域を現像により除去し、プラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するめための前記型（図４及び図１１）を形成する工程である。
前記現像工程は、例えば、現像手段により好適に実施することができる。前記現像手段としては、現像液を用いて現像することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、前記現像液を噴霧する手段、前記現像液を塗布する手段、前記現像液に浸漬させる手段などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよく、２種以上を併用してもよい。また、前記現像手段は、前記現像液を交換する現像液交換手段、前記現像液を供給する現像液供給手段などを有していてもよい。
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、アルカリ性液、水系現像液、有機溶剤などが挙げられ、これらの中でも、弱アルカリ性の水溶液が好ましい。該弱アルカリ性液の塩基成分としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。
前記弱アルカリ性の水溶液のｐＨとしては、例えば、約８〜１２が好ましく、約９〜１１がより好ましい。前記弱アルカリ性の水溶液としては、例えば、０．１〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液又は炭酸カリウム水溶液などが挙げられる。
前記現像液の温度としては、前記感光層の現像性に合わせて適宜選択することができるが、例えば、約２５℃〜４０℃が好ましい。
前記現像液は、界面活性剤、消泡剤、有機塩基（例えば、エチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等）や、現像を促進させるため有機溶剤（例えば、アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類等）などと併用してもよい。また、前記現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液であってもよく、有機溶剤単独であってもよい。
前記現像液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ水溶液、水系現像液、有機溶剤など感光性樹脂組成物に対応した現像液を用いればよく、弱アルカリ水溶液が好ましい。この弱アルカリ水溶液の塩基成分としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素リチウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、リン酸ナトリウム、リン酸カリウム、ピロリン酸ナトリウム、ピロリン酸カリウム、硼砂などが挙げられる。また現像に用いる弱アルカリ水溶液のｐＨは約８〜１２、特に約９〜１１とすることが好ましい。具体的には、０．１〜５質量％の炭酸ナトリウム水溶液、炭酸カリウム水溶液などを用いることができる。また現像液の温度は感光層の現像性に合わせて調整できるが、一般に約２５℃〜４０℃が好ましい。また、該現像液には界面活性剤、消泡剤、有機塩基（例えばエチレンジアミン、エタノールアミン、テトラメチルアンモニウムハイドロキサイド、ジエチレントリアミン、トリエチレンペンタミン、モルホリン、トリエタノールアミン等）や現像を促進させるため有機溶剤（アルコール類、ケトン類、エステル類、エーテル類、アミド類、ラクトン類など）を併用してもよい。現像液は、水又はアルカリ水溶液と有機溶剤を混合した水系現像液を使用してもよく、有機溶剤単独でもよい。
また、現像後に必要に応じて後加熱処理や後露光処理によって、硬化部の硬化反応を更に促進させる処理をおこなってもよい。現像は上記のようなウエット現像法でもよいし、ドライ現像法で行ってもよい。
―隔壁形成工程−
前記隔壁形成工程は、図５及び図１２に示すように、前記型に形成されている開口部に前記ガラスペースト材料をスキージやスクレーパーなどを用いて充填した後、乾燥、焼成すると同時に前記型を燃焼消失させて、図６及び図１３に示すように、前記ガラスペースト材料によるプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成する工程である。
――ガラスペースト材料――
前記ガラスペースト材料は、前記型に充填して硬化させることにより、プラズマディスプレイパネル用隔壁を形成する材料である。
前記ガラスペースト材料としては、ガラス成分が含まれ、前記隔壁を形成しうるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、熱硬化型ガラスペースト材料、光硬化型ガラスペースト材料などが挙げられ、目的に応じて適宜選択される添加剤などが含まれていてもよい。
―――熱硬化型ガラスペースト材料―――
前記熱硬化型ガラスペースト材料としては、ガラス成分を含んでいれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、低融点ガラスフィット、滑材、耐熱顔料、充填剤等を有機バインダーに分散させた有機ペースト材料や珪酸ナトリウムを主成分とした水ガラス（１〜３号のいずれも使用可能である。）、前記滑材と顔料との混合物である粉末固形物及び耐熱顔料等からなる無機ペースト材料などが挙げられる。
前記滑材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、二酸化珪素（シリカ、ＳｉＯ２）、酸化アルミニウム（アルミナ、Ａｌ２Ｏ３）、酸化ジルコニウム（ジルコニア、ＺｒＯ）、炭化珪素（ＳｉＣ）、窒化ホウ素（ＢＮ）、ステンレス（ＳＵＳ）、雲母（マイカ）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記顔料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化クロム（Ｃｒ２Ｏ３）、酸化鉄（Ｆｅ２Ｏ３）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ２）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）などが挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
前記添加剤としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化剤、安定剤、分散剤などが挙げられる。
前記ガラス成分としては、平均粒径が１０μｍ以下の微粉末であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、該微粉末の一部又は全部の軟化点は、５４０〜６５０℃が好ましく、５４０〜６００℃がより好ましい。該軟化点が５４０℃未満であると、ガラスの溶融が早すぎてガスの内包が発生してしまい、６５０℃を超えるとガラスが溶融せず隔壁強度が得られなくなってしまう。
前記ガラス成分の含有量としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、有機ペースト成分中の不揮発成分１００質量部に対して１０〜７０質量部であることが好ましく、１５〜６５質量部がより好ましく、２０〜６５質量部が特に好ましい。１０質量部未満であると、ガラスによる結着力が不足し隔壁の強度が得られず、７０質量部を超えると焼成時に隔壁の形状が保持できなくなる。
―――光硬化型ガラスペースト材料―――
前記光硬化型ガラスペースト材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス微粒子（Ａ）、液状光硬化性化合物（Ｂ）及び光重合開始剤（Ｃ）からなるガラスペースト材料などが挙げられ、平均粒径１０μｍのガラス微粒子が含まれているものが好ましい。
前記ガラス微粒子（Ａ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化鉛（ＰｂＯ）、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）又は酸化リチウム（Ｌｉ２Ｏ）を主成分とするものが挙げられる。
前記酸化鉛を主成分とするガラス微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化物基準の重量％で、酸化鉛が４８〜８２％、酸化ホウ素が０．５〜２２％、酸化珪素が３〜３２％、酸化アルミニウムが０〜１２％、酸化バリウムが０〜１０％、酸化亜鉛が０〜１５％、酸化チタンが０〜２．５％、酸化ビスマスが０〜２５％の組成を有し、軟化点が４２０〜５９０℃である非結晶性フリットなどが挙げられる。
前記酸化ビスマスを主成分とするガラス微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化物基準の重量％で、酸化ビスマスが３５〜８８％、酸化ホウ素が５〜３０％、酸化珪素が０〜２０％、酸化アルミニウムが０〜５％、酸化バリウムが１〜２５％、酸化亜鉛が１〜２０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５９０℃である非結晶性フリットなどが挙げられる。
前記酸化亜鉛を主成分とするガラス微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化物基準の重量％で、酸化亜鉛が２５〜６０％、酸化カリウムが２〜１５％、酸化ホウ素が２５〜４５％、酸化珪素が１〜７％、酸化アルミニウムが０〜１０％、酸化バリウムが０〜２０％、酸化マグネシウムが０〜１０％の組成を有し、軟化点が４２０〜５９０℃である非結晶性フリットなどが挙げられる。
前記酸化リチウムを主成分とするガラス微粒子としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、酸化物基準の重量％で、酸化リチウムが１〜１３％、、酸化ビスマスが０〜３０％、酸化ホウ素が１〜５０％、酸化珪素が１〜５０％、酸化アルミニウムが１〜４０％、酸化バリウムが１〜２０％、酸化亜鉛が１〜２５％の組成を有し、軟化点が４２０〜５９０℃である非結晶性フリットなどが挙げられる。
前記液状光硬化性化合物（Ｂ）及び前記光重合開始剤（Ｃ）としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光層の成分の説明に記載された重合性化合物及び光重合開始剤がそれぞれ好適に使用することができる。前記光重合開始剤（Ｃ）の配合量（光増感剤との組合せの場合には合計量）は、前記ガラス微粒子（Ａ）１００重量部当たり０．１〜２０重量部が好ましい。
−ガラスペースト材料の充填−
前記ガラスペースト材料の充填方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、図５及び図１２に示すように、前記基板上に形成された前記型の凹部に、前記ガラスペースト材料を流し込み、ゴムなどからなるスクレーパーを前記型の上面に接しながら前記基板と平行に移動させて、前記凹部からはみ出した余分な前記ガラスペースト材料を除去すると同時に、前記凹部内に過不足無く充填する方法などが挙げられる。前記充填は、必要に応じて複数回繰り返してもよい。
―隔壁の形成―
前記隔壁の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ガラスペースト材料を充填後に、乾燥、焼成して前記型を燃焼消失させる方法や前記ガラスペースト材料を充填後に乾燥し、剥離液により前記型を除去し後、焼成する方法などが挙げられる。
――乾燥――
前記乾燥方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、温度６０〜１２０℃の雰囲気中の乾燥炉に、前記基板を置いて該ガラスペースト材料中の溶剤あるいは水分を除去することにより行う。
前記乾燥炉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、直接加熱するヒーターや間接的に加熱するダウンブローシステムなどが挙げられる。 前記ヒーターとしては、クリーンで遠赤外線放射特性の高いセラミックヒーターによる加熱方式が挙げられ、前記基板を直接加熱するため、効率的に乾燥することができる。 前記ダウンブローシステムとして、ＨＥＰＡフィルター（Ｈｉｇｈ Ｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙ Ｐａｒｔｉｃｌｅ Ａｉｒ Ｆｉｌｔｅｒ：高性能微粒子フィルター）を通した清浄な空気を、常に炉内の上方から下方へと流すダウンブローシステムが挙げられる。清浄な空気を炉内に供給することで炉内をクリーンに保つとともに、ペースト中の溶剤の除去を促進することにより乾燥時間を短縮できる。これらの乾燥炉は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
――焼成――
前記焼成は、硬化した感光層で形成された前記型を燃焼消失させ（リフトオフ）、プラズマディスプレイパネル用隔壁となる前記ガラスペースト材料が充填された部分（隔壁）及び前記基板上に前記誘電体層が積層されているものについては、前記誘電体層及びその上の前記ガラスペースト材料が充填された部分（隔壁）の双方をガラス化させ機械的強度を取得するとともに、前記隔壁、前記誘電体層及び前記基板を共にガラス化させることにより両者を結着させる熱処理である。
前記焼成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記ガラスペースト材料の乾燥後に、該ガラスペースト材料の融点、即ち、ピーク温度４００〜６００℃以下で１０〜６０分間程度、焼成炉を用いて焼成する方法などが挙げられる。
４００℃未満では焼成後の隔壁に前記ガラスペースト材料に含まれていね樹脂が一部残留し、プラズマディスプレイパネルを封着する際またはパネル放電時にこれら残留樹脂がガスとなって放出されるおそれがある。６００℃を超えるガラス基板が変形するおそれがある。
前記焼成炉としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ＨＲＳ燃焼システム（Ｈｉ−ｃｙｃｌｅ Ｒｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ）やラジアントチューブバーナーなどが挙げられる。 前記ＨＲＳ燃焼システムは、セラミックハニカムを蓄熱体として内蔵した２つのバーナーを交互に切り替えて運転する省エネルギー燃焼技術で、一方のバーナーが燃焼している間、もう一方のバーナーから燃焼ガスを排出し、蓄熱体（セラミックハニカム）に排熱を蓄えるとともに、燃焼させるバーナーを一定のサイクルで切り替え、蓄えた排熱で燃焼用空気を予熱して効率的に燃焼させるもので、排熱回収を行うことにより、低燃料使用量及び低、低ＣＯ２排出量の下で効率よく前記基板を焼成することができる。
前記システムにおいては、用いられる前記焼成炉の体積に対して毎分３０％以上、好ましくは、３０〜１２０％の体積（２０℃、１気圧の条件の下で。）の加熱空気を送り込むことが好ましい。毎分３０％未満では、脱バインダーが遅れ、ガラス溶融温度まで有機成分が残留し、隔壁中にガスが内包されてしまうこととなり好ましない。
前記ラジアントチューブバーナーは、バーナーからの高温ガスを耐熱製チューブの内部に通し、チューブ外側表面からの輻射によって前記基板を加熱する方法で、バーナーからの燃焼ガスが炉内に漏れないため、炉内を電気ヒーターと同レベルのクリーン度に保つことができる。また、前記ラジアントチューブバーナーは電気ヒーターと組合せて使用すると、炉内の温度分布がより最適になり、前記基板を均一に加熱することができる。これらの焼成炉は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。
――剥離液による型の除去――
前記剥離液による前記型の除去方法としては、前記乾燥後のガラスペースト材料が、耐アルカリ性に優れるものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、アルカリ剥離液を用いて除去する方法などが挙げられる。
前記アルカリ剥離液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、１〜５重量％の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ可溶液を用いた公知の剥離液でもよい。
−その他の工程−
前記その他の工程としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、誘電体層を積層する工程、誘電体層上に酸化マグネシウムからなる保護層や赤色、緑色及び青色の各蛍光体層を積層する工程などが挙げられる。図７及び図１４に示すように、前記蛍光体層は、紫外線によって励起されてそれぞれ発光する機能があり、プラズマディスプレイパネルの画素となる。前記蛍光体層などの積層方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、スクリーン印刷法やインクジェット法などで形成する。
以下、実施例により本発明を更に具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
（実施例１）
前記支持体上に前記感光層を積層して前記パターン形成材料を作製し、該パターン形成材料を前記基板上に転写して前記感光層及び前記基板からなる積層体を作製した。
――パターン形成材料の作製――
前記支持体として厚み２０μｍのポリエチレンテレフタレートフィルムに、下記の組成からなる感光性樹脂組成物溶液を塗布して乾燥させて、厚み６７μｍの感光層を形成して前記パターン形成材料を作製した。
［感光性樹脂組成物溶液の組成］
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・メチルメタクリレート／スチレン／エチルアクリレート／メタクリル酸共重合体（共重合体組成（質量比）；２５／３９／１１／２５、質量平均分子量；９０，０００、分散度；２．５、酸価１６３） １５質量部
・下記構造式（２９）で表される重合性モノマー ７質量部
・ヘキサメチレンジイソンアネートとテトラエチレングリコールモノメタアクリレートの１／２モル比付加物 ７質量部
・Ｎ−メチルアクリドン ０．００８３質量部
・２，２−ビス（０−クロロフェニル）−４，４’，５，５’−テトラフェニルビイミダゾール ０．７１質量部
・２−メルカプトベンズイミダゾール ０．０７７質量部
・マラカイトグリーンシュウ酸塩 ０．００１５質量部
・ロイコクリスタルバイオレット ０．０１９５質量部
・カテコール ０．０９３質量部
・メチルエチルケトン ２０質量部
・１−メトキシ−２−プロパノール １０質量部
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ただし、構造式（２９）中、ｍ＋ｎは、１０を表す。なお、構造式（２９）は、前記２，２−ビス（４−メタアクリルロイルオキシポリエトキシ）フェニルプロパン類に含まれる。
前記パターン形成材料の感光層の上に、前記保護フィルムとして厚み２０μｍのポリエチレンフィルムを積層した。
―積層体の作製―
前記積層体は、図１に示すように、パターン形成材料１、ガラス基板２、アドレス電極４により形成される。ガラス基板２として、厚み１．１ｍｍを用い、ガラス基板２の表面に、アドレス電極４を等間隔に複数箇所形成した後、パターン形成材料１の保護フィルムを剥がしながら、パターン形成材料１の前記感光層がガラス基板２に接するようにして、ラミネーター（ＭＯＤＥＬ８Ｂ−７２０−ＰＨ、大成ラミネーター（株）製）を用いて圧着させた。圧着条件は圧着ロール温度１０５℃、圧着ロール圧力０．３ＭＰａ、そしてラミネート速度１ｍ／分とした。
前記積層体を室温まで冷却後、ポリエチレンテレフタレートフィルムの前記支持体を剥離し、同様にしてパターン形成材料１の積層操作を更に２回繰り返し、合計厚み２００μｍの前記感光層を有するガラス基板２と、アドレス電極４と、前記感光層と、前記支持体とがこの順に積層された積層体９を作製した。厚み２００μｍの前記感光層の４０５ｎｍでの透過率は０．３であった。作製した積層体９について、解像度、ガラス基板２への密着性及び露光速度の評価を行った。その結果を表３に示した。
−プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用隔壁の製造−
図２に示すように、積層体９の前記支持体側からＰＤＰ隔壁パターン（ストライブ型隔壁の幅９０μｍ、ピッチ３５０μｍ）情報を有する青紫色レーザ光を照射装置から照射し、図３に示すように、照射部分の感光層１ａを硬化させて、所定の条件下で現像を行い、未露光部分１ｂを除去することにより型６を作製した。画線の切れは良好で、図４に示すように、９０μｍ幅のストライブ状の凹部１ｃを有する隔壁パターンの型６が忠実に再現された。
積層体９を１８０℃のオーブン中で２０分間、熱処理した。図５に示すように、隔壁用の型６のストライブ状の凹部１ｃに、下記組成のガラスペースト材料８を流し込み、ゴム製のスキージ７により、ガラスペースト材料８を凹部１ｃに充分に埋め込んだ。
［ガラスペースト材料の組成］
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
ガラス粉末 ＊） ８０質量部
ジアリルフタレート ２０質量部
ブチルカルビトールアセテート ４０質量部
−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−−
＊）ホウケイ酸鉛：ＰｂＯ／ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３の混合物（混合質量比＝８／８０／１２）６０質量部とアルミナ３６質量部と酸化チタン４質量部の混合物
――乾燥――
ガラスペースト材料８が充填された型６を、温度１２０℃の雰囲気中の乾燥炉に置いて６０分間乾燥し、ガラスペースト材料８に含まれている溶剤あるいは水分を除去した。この充填作業及び乾燥作業を２回繰り返し、ガラスペースト材料８が凹部１ｃに完全に充填されていることを確認した
――焼成――
乾燥した型６を、５８０℃の雰囲気中の焼成炉に置いて６０分間焼成し、残留していたパターン形成材料１の硬化部分及びガラスペースト材料８中の有機物を分解燃焼し、型６を完全に燃焼消失させて（リフトオフ）プラズマディスプレイパネル用隔壁を作製した。
この焼成工程により、プラズマディスプレイパネル用隔壁となるガラスペースト材料８が充填された部分（隔壁）がガラス化して機械的強度が得られるとともに、図６に示すように、隔壁５及びガラス基板２が共にガラス化されて両者が融着し、隔壁５及びガラス基板２が一体化され、隔壁５の上部が７０μｍ、高さが１４０μｍの本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁が得られた。
その後、図７に示すように、プラズマディスプレイパネル用隔壁上に誘電体層３及び赤蛍光体層５Ｒ、緑蛍光体層５Ｇ、青蛍光体層５Ｂなどが積層されプラズマディスプレイパネルの発光板となる。
−実施例の評価−
実施例及び比較例に対し、最短現像時間、感度、解像度、密着度、露光速度について以下のように測定、評価を行った。
（１）最短現像時間の測定
積層体９から前記ポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）を剥がし取り、ガラス基板２上の前記感光層の全面に３０℃の１質量％炭酸ナトリウム水溶液を０．１５ＭＰａの圧力にてスプレーし、炭酸ナトリウム水溶液のスプレー開始からガラス基板２の上面の感光層が溶解除去されるまでに要した時間を測定し、これを最短現像時間とした。この結果、前記最短現像時間は１３５秒であった。
（２）感度の測定（硬化に必要な光エネルギー量の測定）
積層体９におけるパターン形成材料１の前記感光層に対し、ポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）側から、前記光照射手段としての４０５ｎｍのレーザ光源を有する前記パターン形成装置を用いて、０．１ｍＪ／ｃｍ２から２１／２倍間隔で１００ｍＪ／ｃｍ２までの光エネルギー量の異なる光を照射して露光し、前記感光層の一部の領域を硬化させた。
室温にて１０分間静置した後、積層体９からポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）を剥がし取り、ガラス基板２の前記感光層の全面に、炭酸ナトリウム水溶液（３０℃、１質量％）をスプレー圧０．１５ＭＰａにて前記（１）で求めた最短現像時間の２倍の時間スプレーし、未硬化の樹脂組成物を溶解除去して、残った硬化層の厚みを測定した。
次いで、光の照射量と、硬化層の厚みとの関係をプロットして感度曲線を得る。こうして得た感度曲線から硬化層の厚みが２００μｍとなった時の光エネルギー量を、前記感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量とした。
この結果、前記感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は、２０ｍＪ／ｃｍ２、であった。なお、前記パターン形成装置は、前記ＤＭＤからなる光変調手段を有し、前記パターン形成材料を備えている。
（３）解像度の測定
前記（１）の最短現像時間の評価方法と同じ方法及び条件で、積層体９を作成し、室温（２３℃、５５％ＲＨ）にて１０分間静置した。図２に示すように、得られた積層体９のポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）の上から、４０５ｎｍのレーザ光源を有する前記パターン形成装置を用いて、ライン／スペース＝１／１でライン幅４０μｍ〜２００μｍまで、２０μｍ刻みで各線幅の露光を行い、ライン幅５０〜４００μｍまで５０μｍ刻みで各線幅の露光を行い、図３に示すように、図上で塗りつぶされている露光部分を硬化させた。
この際、露光量は、前記（２）で測定したパターン形成材料１の前記感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量である。室温にて１０分間静置した後、積層体９からポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）を剥がし取った。
更にガラス基板２の前記感光層の樹脂組成物層の全面に、前記現像液として、炭酸ナトリウム水溶液（３０℃、１質量％）をスプレー圧０．１５ＭＰａにて前記（１）で求めた最短現像時間の２倍の時間スプレーし、図４に示すように、未硬化の樹脂組成物のみを溶解除去し、図３で塗りつぶされた硬化部分８を残し、型を形成した。
この様にして得られた型を支えるガラス基板２の表面を光学顕微鏡で観察し、硬化樹脂パターンのラインにツマリ、ヨレ等の異常のない最小のライン幅を測定し、これを解像度とした。解像度は数値が小さいほど良好である。
（４）密着度の測定
積層体９から前記ポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）を剥がし取った後、露出した感光層に対して、１ｍｍ角で１００マスの碁盤目をカッターナイフで作成し、セロテープ（登録商標）剥離試験を行った。評価は１００マス中の剥離しなかったマス数にて表示した。したがって、数が多いほど密着性に優れるといえる。
（５）露光速度の測定
前記パターン形成装置を用いて、露光光と前記感光層とを相対的に移動させる速度を変更し、一般的なパターンが形成される速度を求めた。露光は、調製した前記積層体におけるパターン形成材料１の前記感光層に対して、ポリエチレンテレフタレートフィルム（支持体）側から行った。なお、この設定速度が速い方が効率的なパターン形成が可能となる。
（実施例２）
実施例１において、感光層の乾燥厚みを１００μｍとし、重ねる回数を２回にした以外は、実施例１と同様にしてパターン形成材料を作製した。
作製したパターン形成材料を用いて解像度、ガラス基板２への密着性、及び露光速度の評価を行った。結果を表３に示した。
なお、最短現像時間は、１３５秒であり、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は２０ｍＪ／ｃｍ２であった。
（比較例１）
実施例１において、感光層用塗布液に熱重合禁止剤を添加しなかった以外は、実施例１と同様にしてパターン形成材料１を作製した。
作製したパターン形成材料１を用いて解像度、ガラス基板２への密着性、及び露光速度の評価を行った。結果を表３に示した。
なお、最短現像時間は、１３５秒であり、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は１８ｍＪ／ｃｍ２であった。
（比較例２）
実施例１において、感光層用塗布液にＮ−メチルアクリドンを０．１１質量部添加した以外は実施例１と同様にしてパターン形成材料１を作製した。４０５ｎｍ透過率は厚み２００μｍの時に３０％であった。
作製したパターン形成材料１を用いて解像度、ガラス基板２への密着性、及び露光速度の評価を行った。結果を表３に示した。
なお、最短現像時間は、１３５秒であり、感光層を硬化させるために必要な光エネルギー量は３０ｍＪ／ｃｍ２であった。
表３の結果より、実施例１及び２のパターン形成材料は、比較例１及び２に対して、高感度で、パターン形状、解像度、密着性に優れていることが判った。このようなパターン形成材料により得られたプラズマディスプレイパネル用隔壁は、寸法安定性に優れ、側面が滑らかで高精細であることが判った。
本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法によれば、寸法安定性に優れ、高精細で側面が滑らかなプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成することができ、かつ製造工程において、使用する材料の損失が少なく、フォトマスクの汚れなどによるパターン不良が発生せず、高い歩留まりが得られ生産効率が高いプラズマディスプレイパネル用隔壁が得られるので、フォトリソグラフ法及びリフトオフ法を用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法に好適に用いることができる。更に、液晶構造部材の隔壁等の製造、各種パターンの形成、カラーフィルタ、柱材、リブ材、スペーサー、ホログラム、マイクロマシン、プルーフの製造などに好適に用いることができ、特に厚みが必要な隔壁の形成に好適に用いることができる。
図１は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁の積層体を示す斜視図である。 図２は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための露光部分を示す斜視図である。 図３は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するためのパターンを示す斜視図である。 図４は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための型を示す斜視図である。 図５は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための型へのガラスペースト材料の充填を示す斜視図である。 図６は、本発明のプラズマディスプレイパネルの隔壁を示す斜視図である。 図７は、本発明のプラズマディスプレイパネルの発光板を示す斜視図である。 図８は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁の積層体を示す斜視図である。 図９は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための露光部分を示す斜視図である。 図１０は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するためのパターンを示す斜視図である。 図１１は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための型を示す斜視図である。 図１２は、本発明のプラズマディスプレイパネル用隔壁を形成するための型へのガラスペースト材料の充填を示す斜視図である。 図１３は、本発明のプラズマディスプレイパネルの隔壁を示す斜視図である。 図１４は、本発明のプラズマディスプレイパネルの発光板を示す斜視図である。 図１５は、デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）の構成を示す部分拡大図の一例である。 図１６（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの動作を説明するための説明図の一例である。 図１７（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤを傾斜配置しない場合と傾斜配置する場合とで、露光ビームの配置及び走査線を比較して示した平面図の一例である。 図１８（Ａ）及び（Ｂ）は、ＤＭＤの使用領域の例を示す図の一例である。 図１９は、スキャナによる１回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図２０（Ａ）及び（Ｂ）は、スキャナによる複数回の走査でパターン形成材料を露光する露光方式を説明するための平面図の一例である。 図２１は、パターン形成装置の一例の外観を示す概略斜視図の一例である。 図２２は、パターン形成装置のスキャナの構成を示す概略斜視図の一例である。 図２３（Ａ）は、パターン形成材料に形成される露光済み領域を示す平面図の一例であり、図２３（Ｂ）は、各露光ヘッドによる露光エリアの配列を示す図の一例である。 図２４は、光変調手段を含む露光ヘッドの概略構成を示す斜視図の一例である。 図２５は、図２４に示す露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った副走査方向の断面図の一例である。 図２６は、パターン情報に基づいて、ＤＭＤの制御をするコントローラの一例である。 図２７（Ａ）は、結合光学系の異なる他の露光ヘッドの構成を示す光軸に沿った断面図の一例であり、図２７（Ｂ）は、マイクロレンズアレイ等を使用しない場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例であり、図２７（Ｃ）は、マイクロレンズアレイ等を使用した場合に被露光面に投影される光像を示す平面図の一例である。 図２８は、ＤＭＤを構成するマイクロミラーの反射面の歪みを等高線で示す図の一例である。 図２９（Ａ）及び（Ｂ）は、前記マイクロミラーの反射面の歪みを、該ミラーの２つの対角線方向について示すグラフの一例である。 図３０は、パターン形成装置に用いられたマイクロレンズアレイの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図３１は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）と側面図（Ｂ）の一例である。 図３２は、マイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図３３ａは、本発明のマイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図３３ｂは、図３３ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３３ｃは、図３３ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３３ｄは、図３３ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３４ａは、従来のパターン形成方法において、マイクロレンズの集光位置近傍におけるビーム径をシミュレーションした結果を示す図の一例である。 図３４ｂは、図３４ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３４ｃは、図３４ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３４ｄは、図３４ａと同様のシミュレーション結果を、別の位置について示す図の一例である。 図３５は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図３６は、マイクロレンズアレイを構成するマイクロレンズの正面図（Ａ）の一例と側面図（Ｂ）の一例である。 図３７は、図３６のマイクロレンズによる集光状態を１つの断面内（Ａ）の一例と別の断面内（Ｂ）について示す概略図の一例である。 図３８（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）は、光量分布補正光学系による補正の概念についての説明図の一例である。 図３９は、光照射手段がガウス分布でかつ光量分布の補正を行わない場合の光量分布を示すグラフの一例である。 図４０は、光量分布補正光学系による補正後の光量分布を示すグラフの一例である。 図４１ａ（Ａ）は、ファイバアレイ光源の構成を示す斜視図であり、図４１ａ（Ｂ）は、（Ａ）の部分拡大図の一例であり、図４１ａ（Ｃ）及び（Ｄ）は、レーザ出射部における発光点の配列を示す平面図の一例である。 図４１ｂは、ファイバアレイ光源のレーザ出射部における発光点の配列を示す正面図の一例である。 図４２は、マルチモード光ファイバの構成を示す図の一例である。 図４３は、合波レーザ光源の構成を示す平面図の一例である。 図４４は、レーザモジュールの構成を示す平面図の一例である。 図４５は、図４４に示すレーザモジュールの構成を示す側面図の一例である。 図４６は、図４４に示すレーザモジュールの構成を示す部分側面図である。 図４７は、レーザレイの構成を示す斜視図の一例である。 図４８（Ａ）は、マルチキャビティレーザの構成を示す斜視図の一例であり、図４８（Ｂ）は、（Ａ）に示すマルチキャビティレーザをアレイ状に配列したマルチキャビティレーザレイの斜視図の一例である。 図４９は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例である。 図５０（Ａ）は、合波レーザ光源の他の構成を示す平面図の一例であり、図５０（Ｂ）は、（Ａ）の光軸に沿った断面図の一例である。 図５１（Ａ）及び（Ｂ）は、従来の露光装置における焦点深度と本発明のパターン形成方法（パターン形成装置）による焦点深度との相違を示す光軸に沿った断面図の一例である。
符号の説明
１ パターン形成材料
２ ガラス基板
３ 誘電体装層
４ アドレス電極
５ 隔壁
５Ｒ 赤蛍光体
５Ｇ 緑蛍光体
５Ｂ 青蛍光体
６ 型
７ スキージ
８ ガラスペースト
９ 積層体
ＬＤ１〜ＬＤ７ ＧａＮ系半導体レーザ
１０ ヒートブロック
１１〜１７ コリメータレンズ
２０ 集光レンズ
３０〜３１ マルチモード光ファイバ
４４ コリメータレンズホルダー
４５ 集光レンズホルダー
４６ ファイバホルダー
５０ デジタル・マイクロミラー・デバイス（ＤＭＤ）
５２ レンズ系
５３ 反射光像（露光ビーム）
５４ 第２結像光学系のレンズ
５５ マイクロレンズアレイ
５６ 被露光面（走査面）
５５ａ マイクロレンズ
５７ 第２結像光学系のレンズ
５８ 第２結像光学系のレンズ
５９ アパーチャアレイ
６４ レーザモジュール
６６ ファイバアレイ光源
６７ レンズ系
６８ レーザ出射部
６９ ミラー
７０ プリズム
７１ 集光レンズ
７２ ロッドインテグレータ
７３ 組合せレンズ
７４ 結像レンズ
１００ ヒートブロック
１１０ マルチキャビティレーザ
１１１ ヒートブロック
１１３ ロッドレンズ
１２０ 集光レンズ
１３０ マルチモード光ファイバ
１３０ａ コア
１４０ レーザレイ
１４４ 光照射手段
１５０ パターン形成材料
１５２ ステージ
１５５ａ マイクロレンズ
１５６ 設置台
１５８ ガイド
１６０ ゲート
１６２ スキャナ
１６４ センサ
１６６ 露光ヘッド
１６８ 露光エリア
１７０ 露光済み領域
１８０ ヒートブロック
１８４ コリメートレンズアレイ
３０２ コントローラ
３０４ ステージ駆動装置
４５４ レンズ系
４６８ 露光エリア
４７２ マイクロレンズアレイ
４７４ マイクロレンズ
４７６ アパーチャアレイ
４７８ アパーチャ
４８０ レンズ系

Claims (9)

  1. 基板上に、アルカリ可溶性バインダー、光重合開始剤、重合性化合物及び熱重合禁止剤からなり、前記アルカリ可溶性バインダー及び重合性化合物の合計量１００質量部に対し、熱重合禁止剤を０．０１〜１．０質量部含有し、かつ厚みが５０〜２５０μｍの感光層を形成する感光層形成工程と、
    前記感光層を青紫色レーザ光照射装置によりパターン露光した後、現像して型を形成する型形成工程と、
    該型により得られた開口部にガラスペースト材料を充填した後、前記型を消失させて隔壁を形成する隔壁形成工程と
    を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  2. 感光層が、波長４０５ｎｍでの光学濃度が、０．１〜０．５である請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  3. 熱重合禁止剤が、フェノール性水酸基を少なくとも２個有する化合物、イミノ基で置換された芳香環を有する化合物、イミノ基で置換された複素環を有する化合物、及びヒンダートアミン化合物から選択される少なくともいずれか１種を含む請求項１から２のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  4. ガラスペースト材料が、酸化鉛、酸化ビスマス及び酸化亜鉛の少なくともいずれか１種を含む請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  5. 基板が、ガラス基板である請求項１から４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  6. 青紫色レーザ光照射装置が、３９５〜４１５ｎｍの波長の青紫色レーザ光を用いて露光する請求項１から５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  7. 感光層を複数回積層した請求項１から６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  8. 感光層形成工程が基板上に誘電体層及び感光層をこの順に形成する請求項１から７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
  9. 隔壁形成工程の後に誘電体層及び蛍光体層を形成する工程を含む請求項１から７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。
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