JP2007265654A - フラットパネルディスプレイの製造方法および転写フィルム - Google Patents

フラットパネルディスプレイの製造方法および転写フィルム Download PDF

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Abstract

【課題】フラットパネルディスプレイ(FPD)を構成する複数の要素(たとえば、ブラックマトリックスおよび電極パターン等)を効率的に形成できるFPDの製造方法および該製造方法に好適に用いられる転写フィルムを提供すること。
【解決手段】本発明に係るFPDの製造方法は、透明基板上に、該透明基板に当接する感光性無機粉体含有樹脂層を含む積層膜を形成する工程と、前記積層膜が形成された透明基板を、透明基板面側および積層膜形成面側からそれぞれパターン露光する工程と、前記積層膜を構成する各層を現像処理またはエッチング処理して、積層膜パターンを形成する工程と、前記積層膜パターンを焼成する工程とを含むことを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイの製造方法および該製造方法に好適に用いられる転写フィルムに関する。
近年、平板状の蛍光表示体としてプラズマディスプレイパネル(以下「PDP」ともいう。)、フィールドエミッションディスプレイ(以下「FED」ともいう。)などのフラットパネルディスプレイ(以下「FPD」ともいう。)が注目されている。PDPは、透明電極を形成し、近接した2枚のガラス板の間にアルゴンまたはネオンなどの不活性ガスを封入し、プラズマ放電を起こしてガスを光らせることにより、蛍光体を発光させて情報を表示するディスプレイである。一方、FEDは、電界印可によって陰極から真空中に電子を放出させ、その電子を陽極上の蛍光体に照射することにより、蛍光体を発光させて情報を表示するディスプレイである。
図1は交流型のプラズマディスプレイパネルの断面形状を示す模式図である。図1において、101および102は対抗配置されたガラス基板、103および111は隔壁であり、ガラス基板101、ガラス基板102、背面隔壁103および前面隔壁111によりセルが区画形成されている。104はガラス基板101に固定された透明電極であり、105は透明電極104の抵抗を下げる目的で該透明電極104上に形成されたバス電極であり、106はガラス基板102に固定されたアドレス電極である。107はセル内に保持された蛍光物質であり、108は透明電極104およびバス電極105を被覆するようガラス基板101の表面に形成された誘電体層であり、109はアドレス電極106を被覆するようガラス基板102の表面に形成された誘電体層であり、110は例えば酸化マグネシウムよりなる保護膜である。また、カラーPDPにおいては、コントラストの高い画像を得るため、ガラス基板と誘電体層との間に、カラーフィルター(赤色・緑色・青色)やブラックマトリックスなどを設けることがある。
このようなPDPの誘電体、隔壁、電極、蛍光体、カラーフィルターおよびブラックストライプ(マトリクス)等の製造方法としては、感光性無機粉体含有樹脂層を基板上に形成し、パターンを形成する部分に対応する膜に紫外線を照射した上で現像することにより基板上にパターンを残存させ、これを焼成するフォトリソグラフィー法が好適に用いられていた(たとえば、特許文献1参照)。
しかし、上記のような従来のフォトリソグラフィー法では、5μm以上の膜厚を有するパターンを形成する際、無機粉体含有樹脂層の深さ方向に対する感度が不十分であり、現像マージンの広い材料が得られるものとはならないという問題がある。
本出願人は、このようなフォトリソグラフィー法における問題を解決する手段として、特開平11−283495号公報(特許文献2)に、転写フィルムを用いたPDPの製造方法を提案している。特許文献1に記載のPDPの製造方法は、無機粉体含有樹脂層とレジスト層との積層膜を支持フィルム上に形成し、該積層膜を基板上に転写し、該レジスト膜を露光処理してレジストパターンの潜像を形成し、該レジスト膜を現像処理してレジストパターンを顕在化させ、該無機粉体含有樹脂層をエッチング処理してレジストパターンに対応する無機粉体含有樹脂層のパターンを形成し、該パターンを焼成処理することにより、前記基板の表面に無機パターンを形成する工程を含むことを特徴としている。
しかしながら、上記のような従来の方法では、たとえば、基板上にブラックマトリック
スを形成した後、再度電極パターンを同様の方法により形成する必要があり、生産効率の観点から更なる改善が求められていた。
特開平11−44949号公報 特開平11−283495号公報
本発明は、上記課題を解決しようとするものであり、FPDを構成する複数の要素(たとえば、ブラックマトリックスおよび電極パターン等)を効率的に形成できるFPDの製造方法および該製造方法に好適に用いられる転写フィルムを提供することを目的とする。
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を行った結果、無機粉体含有樹脂層を含む積層膜を透明基板上に形成し、該積層膜が形成された透明基板の両面を露光して現像することにより、FPDを構成する複数の要素(たとえば、ブラックマトリックスおよび電極パターン等)を一括形成できることを見出し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明に係るFPDの製造方法は、(1)透明基板上に、該透明基板に当接する感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜を形成する工程と、(2)前記積層膜が形成された透明基板を、透明基板面側および積層膜形成面側からそれぞれパターン露光する工程と、(3)前記積層膜を現像処理またはエッチング処理して、積層膜パターンを形成する工程と、(4)前記積層膜パターンを焼成する工程とを含むことを特徴とする。
前記感光性樹脂層(B)としては、たとえば、感光性無機粉体含有樹脂層、または、無機粉体を含有しないレジスト層が挙げられる。また、前記積層膜は、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含んでもよい。
前記工程(1)は、支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を、該透明基板上に転写する工程を含む方法;
支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を含む積層膜を、該透明基板上に転写する工程を含む方法;または、
支持フィルム上に形成された、前記透明基板上に形成される全ての層を含む積層膜を、該透明基板上に一括転写する方法により行うことが好ましい。
前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)は、好ましくは金属粉体および/または無機顔料粉体、より好ましくは黒色顔料粉体を含有する。本発明の好ましい態様としては、前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が黒色顔料粉体を含有し、かつ、前記感光性樹脂層(B)が金属粉体を含有する態様;および、前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が黒色顔料粉体を含有し、前記非感光性無機粉体含有樹脂層(C)が金属粉体を含有し、かつ、前記感光性樹脂層(B)が無機粉体を含有しないレジスト層である態様が挙げられる。なお、前記金属粉体は銀粉体であることが好ましい。
本発明のFPDの製造方法では、透明基板上にブラックマトリックスパターンと、該ブラックマトリックスパターン上に電極パターンとを一括形成することができる。また、前記FPDはプラズマディスプレイパネルであることが好ましい。
本発明に係る転写フィルムは、支持フィルム上に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)と
、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜が形成されてなることを特徴とする。また、本発明の転写フィルムは、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含んでもよい。この場合、支持フィルム上に、感光性樹脂層(B)、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)および感光性無機粉体含有樹脂層(A)がこの順に積層形成されてなり、かつ、該感光性樹脂層(B)が無機粉体を含有しないレジスト層であることが好ましい。
本発明の転写フィルムにおいて、前記支持フィルム上に形成された積層膜は、ラミネートにより積層形成されてなることが好ましい。また、本発明の転写フィルムは、本発明のFPDの製造方法に好適に用いることができる。
本発明によれば、透明基板上にFPDを構成する複数の要素(たとえば、ブラックマトリックスおよび電極パターン等)を一括形成できることから、従来のFPDの製造方法に比べて工程数を減らすことができるため、生産効率が改善される。
以下、本発明に係るFPDの製造方法および該製造方法に好適に用いられる転写フィルムについて詳細に説明する。
〔FPDの製造方法〕
本発明のFPDの製造方法は、(1)透明基板上に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)を含む積層膜を形成する工程と、(2)透明基板の透明基板面側および積層膜形成面側を露光する工程と、(3)前記積層膜の各層を現像処理またはエッチング処理して積層膜パターンを形成する工程と、(4)前記積層膜パターンを焼成する工程とを含む方法により、透明基板上にパターンを形成することを特徴とする。
本発明のFPDの製造方法により、透明基板上にFPDを構成する複数の要素、好ましくは透明基板上にブラックマトリックスパターンと、該ブラックマトリックスパターン上に電極パターンとを一括形成できる。また、本発明の製造方法はPDPの製造、より具体的にはPDPを構成するブラックマトリックスパターンおよび電極パターンの一括形成に適している。以下、各工程について説明する。
(1)積層膜形成工程
この工程では、透明基板上に、該透明基板に当接する感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜を形成する。
上記感光性樹脂層(B)としては、感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)または無機粉体を含有しないレジスト層(B−2)が挙げられる。また、上記積層膜は、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含んでもよい。この場合、前記非感光性無機粉体含有樹脂層(C)は、上記感光性無機粉体含有樹脂層(A)と感光性樹脂層(B)との間に形成され、かつ、該樹脂層(B)が無機粉体を含有しないレジスト層であることが好ましい。
前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)は、好ましくは金属粉体および/または無機顔料粉体、より好ましくは黒色顔料粉体を含有する。本発明の好ましい態様、すなわちブラックマトリックスパターンおよび電極パターンを形成する場合においては、前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)は黒色顔料粉体を含有し、かつ、前記感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)は金属粉体を含有するか、あるいは、前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)は黒色顔料粉体を含有し、かつ、前記非感光性無機粉体含有樹脂層(C)は金属粉体を含有する。なお、前記金属粉体は銀粉体であることが好ましい。
前記積層膜は、各層を構成する成分を含有する液状組成物を、各層毎に、スクリーン印刷法、ロール塗布法、回転塗布法、流延塗布法など種々の方法によって塗布して乾燥することにより形成してもよいが、得られる層の厚み均一性と作業の効率性との観点から、転写フィルムを用いて透明基板上に形成することが好ましい。
前記積層膜の形成は、たとえば、
支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を、前記透明基板上に転写する工程を含む方法;
支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を含む積層膜を、前記透明基板上に転写する工程を含む方法;または、
支持フィルム上に形成された、前記透明基板上に形成される全ての層を含む積層膜を、該透明基板上に一括転写する方法
により行うことができる。
すなわち、透明基板上に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、必要に応じて非感光性無機粉体含有樹脂層(C)と、感光性樹脂層(B)とを各層毎に転写して形成してもよいし;
層(A)を単独で転写して形成した後、層(C)と層(B)とを含む積層膜を転写して形成してもよいし;
層(A)と層(C)とを含む積層膜を転写して形成した後、層(B)を単独で転写して形成してもよいし;
透明基板上に形成される全ての層を含む積層膜を一括転写して形成してもよい。
転写工程の一例を示せば以下のとおりである。必要に応じて使用される転写フィルムの保護フィルム層を剥離した後、透明基板の表面に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)の表面が当接されるように転写フィルムを重ね合わせ、この転写フィルムを加熱ローラなどにより熱圧着した後、樹脂層(A)から支持フィルムを剥離除去する。これにより、透明基板の表面に樹脂層(A)または樹脂層(A)を含む積層膜が転写されて密着した状態となる。
転写条件としては、例えば、加熱ローラの表面温度を80〜140℃、加熱ローラによるロール線圧を1〜5kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.1〜10.0m/分とすることができる。また、透明基板は予熱されていてもよく、予熱温度としては、例えば40〜120℃とすることができる。
本発明の製造方法で用いられる透明基板としては、積層膜形成面と反対の透明基板面側から、透明基板上に当接する感光性無機粉体含有樹脂層(A)を露光することができれば特に限定されない。具体的には、ガラス、石英などの耐熱性絶縁性材料からなる板状透明部材が挙げられる。この板状透明部材の表面に対して、必要に応じて、シランカップリング剤等による薬品処理;プラズマ処理;イオンプレーティング法、スパッタリング法、気相反応法、真空蒸着法等による薄膜形成処理などの前処理を適宜施してもよい。
(2)露光工程
この工程では、透明基板上に形成された感光性無機粉体含有樹脂層(A)および感光性樹脂層(B)に、紫外線などの放射線を選択的照射(露光)して各パターンの潜像を形成する。なお、透明基板面側および積層膜形成面側からの露光は、同時に行っても、別々に行ってもよい。
露光方法としては、感光性無機粉体含有樹脂層(A)については透明基板面側から、感光性樹脂層(B)については積層膜形成面側から、それぞれ露光用マスクを介して紫外線などの放射線を選択的照射して各パターンの潜像を形成する方法や、露光用マスクを介さずレーザー光を走査して各パターンの潜像を形成する方法などが挙げられる。
放射線照射装置としては、特に限定されず、従来のフォトリソグラフィー法で使用されている紫外線照射装置、半導体および液晶表示装置を製造する際に使用されている露光装置、固体レーザー、気体レーザー、半導体レーザーまたは液体レーザーを用いた露光装置などが挙げられる。
(3)現像工程およびエッチング工程
この工程では、露光された積層膜を構成する各層を現像処理またはエッチング処理することにより、各層のパターン(以下「積層膜パターン」という。)を形成する。たとえば、感光性無機粉体含有樹脂層(A)および感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)からなる積層膜を形成した場合には、現像処理により、樹脂層(A)のパターンと樹脂層(B−1)のパターンとを形成することにより、積層膜パターンを形成する。また、感光性無機粉体含有樹脂層(A)、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)およびレジスト層(B−2)からなる積層膜を形成した場合には、まず現像処理によりレジスト層(B−2)のパターンを形成し、続くエッチング処理により樹脂層(C)のパターンを形成し、さらに続く現像処理により樹脂層(A)のパターンを形成することにより、積層膜パターンを形成する。
現像・エッチング処理条件としては、各層の構成成分の種類などに応じて、現像液の種類・組成・濃度、現像時間、現像温度、現像方法(例えば、浸漬法、揺動法、シャワー法、スプレー法、パドル法)、現像装置などを適宜選択することができる。
この現像・エッチング工程により、樹脂層の場合は、樹脂層残留部と樹脂層除去部とから構成される樹脂層パターンが形成され、レジスト層の場合も同様に、レジスト残留部とレジスト除去部とから構成されるレジストパターンが形成される。
上記レジストパターンは、たとえば、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)のエッチング処理において、エッチングマスクとして作用する。すなわち、樹脂層(C)のうち、レジストパターンのレジスト除去部に対応する部分がエッチング液に溶解されて選択的に除去され、さらにエッチング処理を継続すると、樹脂層(C)におけるレジスト除去部に対応する部分の感光性無機粉体含有樹脂層(A)が露出する。これにより、樹脂層(C)の残留部と除去部とから構成される樹脂層(C)パターンが形成される。
したがって、レジスト残留部の構成材料(光硬化されたレジスト)は、樹脂層(C)の構成材料よりもエッチング液に対する溶解速度が小さいことが必要である。すなわち、レジストパターンを構成するレジスト残留部は、エッチング処理の際に徐々に溶解され、樹脂層(C)パターンが形成された段階(エッチング処理の終了時)で完全に除去されることが好ましい。なお、エッチング処理後にレジスト残留部の一部または全部が残留していても、該レジスト残留部は、次の焼成工程で除去される。
上記現像工程およびエッチング工程では、それぞれ異なる現像液およびエッチング液を用いてもよいが、現像液およびエッチング液として同じ溶液を用いることが好ましい。これにより、現像処理およびエッチング処理を一連の工程で行うことができ、工程の簡略化による製造効率の向上を図ることができる。
上記現像液(エッチング液)としては、アルカリ性溶液(以下、単に「アルカリ現像液」ともいう。)であることが好ましい。これにより、樹脂層およびレジスト層に含有され
るアルカリ可溶性樹脂を容易に溶解除去することができる。なお、無機粉体含有樹脂層に含有される無機粉体は、アルカリ可溶性樹脂により均一に分散されているため、アルカリ現像液で結着樹脂であるアルカリ可溶性樹脂を溶解させ、洗浄することにより、無機粉体も同時に除去される。
上記アルカリ現像液の有効成分としては、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、リン酸水素ナトリウム、リン酸水素二アンモニウム、リン酸水素二カリウム、リン酸水素二ナトリウム、リン酸二水素アンモニウム、リン酸二水素カリウム、リン酸二水素ナトリウム、ケイ酸リチウム、ケイ酸ナトリウム、ケイ酸カリウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、ホウ酸リチウム、ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、アンモニアなどの無機アルカリ性化合物;テトラメチルアンモニウムヒドロキシド、トリメチルヒドロキシエチルアンモニウムヒドロキシド、モノメチルアミン、ジメチルアミン、トリメチルアミン、モノエチルアミン、ジエチルアミン、トリエチルアミン、モノイソプロピルアミン、ジイソプロピルアミン、エタノールアミンなどの有機アルカリ性化合物などを挙げることができる。
上記アルカリ現像液は、上記アルカリ性化合物の1種または2種以上を水などに溶解させることにより調製することができる。アルカリ現像液におけるアルカリ性化合物の濃度は、通常0.001〜10質量%、好ましくは0.01〜5質量%である。なお、アルカリ現像液による現像・エッチング処理がなされた後は、通常、水洗処理が施される。
(4)焼成工程
この工程では、上記工程(3)により得られた積層膜パターンを焼成処理する。これにより、無機粉体含有樹脂層残留部中の有機物質が焼失して、たとえば、透明基板の表面にブラックマトリックスパターンが形成され、該ブラックマトリックスパターンの上に電極パターンが形成されてなるパネル材料を得ることができる。このように、本発明によれば、FPDを構成する複数の要素、具体的にはブラックマトリックスパターンおよび電極パターンを一括して形成することができ、工程数の削減による生産効率の向上を図ることができる。
焼成処理の温度としては、樹脂層残留部中の有機物質が焼失され、無機粉体が融着する温度であることが必要であり、通常、400〜600℃である。また、焼成時間は、通常10〜90分間である。
〔転写フィルム〕
本発明の転写フィルムは、支持フィルム上に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜が形成されてなる。この場合、支持フィルム上に、上記樹脂層(B)および上記樹脂層(A)が、この順に積層形成されてなることがより好ましい。
本発明の転写フィルムにおける積層膜は、上記樹脂層(A)および樹脂層(B)の他に、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含んでもよい。この場合、支持フィルム上に、レジスト層(B−2)、樹脂層(C)および樹脂層(A)が、この順に積層形成されてなることが好ましい。
なお、上述したように、本発明のFPD製造方法では、上記本発明の転写フィルム以外にも、支持フィルム上に、上記樹脂層(A)、(B)および(C)がそれぞれ単独で設けられた転写フィルムを用いて、各層毎に透明基板上に転写して積層膜を形成してもよい。また、支持フィルム上に、上記樹脂層(A)が単独で設けられた転写フィルムと、樹脂層(C)およびレジスト層(B−2)からなる積層膜が形成されてなる転写フィルムとを用
いて、透明基板上に樹脂層(A)を転写して形成した後、該樹脂層(A)上に樹脂層(C)およびレジスト層(B−2)からなる積層膜を転写して形成してもよい。また、支持フィルム上に、上記樹脂層(A)および樹脂層(C)からなる積層膜が形成されてなる転写フィルムと、レジスト層(B−2)が単独で設けられた転写フィルムとを用いて、透明基板上に樹脂層(A)および樹脂層(C)からなる積層膜を転写して形成後、該樹脂層(C)上にレジスト層(B−2)を転写して形成してもよい。
<支持フィルム>
上記転写フィルムを構成する支持フィルムは、耐熱性および耐溶剤性を有するとともに可撓性を有する樹脂フィルムであることが好ましい。支持フィルムが可撓性を有することにより、ロールコータによってペースト状組成物を塗布することができ、無機粉体含有樹脂層をロール状に巻回した状態で保存し、供給することができる。
支持フィルムを形成する樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエステル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリ塩化ビニル、ポリフロロエチレンなどの含フッ素樹脂、ナイロン、セルロースなどを挙げることができる。支持フィルムの厚さとしては、例えば20〜100μmとされる。なお、支持フィルムの表面には離型処理が施されていることが好ましい。これにより、上述した転写工程において、支持フィルムの剥離操作を容易に行うことができる。
<保護フィルム>
本発明の転写フィルムにおいては、無機粉体含有樹脂層(A)の表面を保護するために該樹脂層(A)の表面上に保護フィルム(カバーフィルム)が設けられていてもよい。この保護フィルムは、可撓性を有する樹脂フィルムであることが好ましく、これにより、得られる転写フィルムをロール状に巻回した状態で保存または供給することができる。
上記保護フィルムを構成する樹脂としては、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリビニルアルコール系フィルムなどを挙げることができる。また、上記保護フィルムとして、上記支持フィルムを用いてもよい。保護フィルムの厚みは、たとえば20〜100μmである。また、カバーフィルムの表面には離型処理が施されていてもよい。
<感光性無機粉体含有樹脂層(A)>
本発明の転写フィルムを構成する感光性無機粉体含有樹脂層(A)は、(a)無機粉体、(b)結着樹脂、(c)光重合性モノマー、(d)光重合開始剤および(e)溶剤を含有するペースト状の感光性無機粉体含有樹脂組成物Aを用いて形成される。なお、前記組成物Aは、さらに(f)シランカップリング剤や(g)その他の成分を含有してもよい。
上記樹脂層(A)は、上記支持フィルム上に形成された樹脂層(B)または樹脂層(C)上に、上記組成物Aを塗布し、塗膜を乾燥して溶剤の一部または全部を除去することにより形成することができる。また、保護フィルム上に上記組成物Aを塗布し、塗膜を乾燥して溶剤の一部または全部を除去することにより、支持フィルム上に樹脂層(A)を形成するとともに、これとは別に支持フィルム上に樹脂層(B)または樹脂層(C)を形成し、得られた樹脂層(A)の表面と、得られた樹脂層(B)または樹脂層(C)の表面とを重ね合わせて圧着する方法(ラミネート)によっても、好適に形成することができる。ラミネートによる積層により、各層のインターミキシングによって生じる感光性能の悪化を防ぐことができる。なお、前記樹脂層(C)と支持フィルムとの間には、必要に応じてレジスト層(B−2)が形成されていてもよい。
上記組成物Aの塗布方法としては、膜厚の均一性に優れた膜厚の大きい(例えば10μ
m以上)塗膜を効率よく形成できれば特に限定されず、公知の方法を採用することができる。好ましい塗布方法の例としては、ノズルコーター、ロールコーター、グラビアコーター、ブレードコーター、ナイフコーター、バーコーター、ドクターコーター、ディップコーター、ダイコーター、リバースコーター、カーテンコーター、ワイヤーコーター、オリフィスコーター等が挙げられる。上記樹脂層(A)の膜厚は、通常1〜20μmである。塗膜の乾燥条件としては、たとえば、50〜150℃で0.5〜30分間程度であり、乾燥後における溶剤の残存割合(樹脂層A中の含有率)は、通常2質量%以内である。
上記組成物Aは、無機粉体(a)、結着樹脂(b)、光重合性モノマー(c)、光重合開始剤(d)、溶剤(e)および必要に応じて用いられるシランカップリング剤(f)やその他の成分(g)を、ロール混練機、ミキサー、ホモミキサー、サンドミルなどの混練・分散機を用いて混練することにより調製することができる。なお、上記組成物Aの粘度は0.1〜10Pa・sであることが好ましい。
(a)無機粉体
上記無機粉体(a)は、形成材料の種類によって異なるが、たとえば、金属粉体、無機顔料粉体、蛍光体粉体、ガラス粉体などが挙げられる。本発明の好ましい態様であるブラックマトリックス形成材料に使用される無機粉体としては、黒色顔料粉体、具体的には四酸化三コバルト(Co34)が好ましい。また、ガラス粉体を併用してもよい。
上記四酸化三コバルトの比表面積は、好ましくは7.5m2/g以上20m2/g以下、より好ましくは10m2/g以上20m2/g以下である。四酸化三コバルトの比表面積が7.5m2/g未満であると、光透過率の低いブラックマトリックスが得られない。また
、20m2/gを超えると、赤味がかった色のブラックマトリックスが形成されるなど、
良好な黒色を有するブラックマトリックスを得られないことがある。なお、前記比表面積とは、上記組成物に含有される四酸化三コバルトのBET法により求められる比表面積の平均値をいう。また、上記四酸化三コバルトの平均粒子径は、通常、0.05〜5.0μm、好ましくは0.1〜0.5μmである。
上記ガラス粉体としては、軟化点が400〜600℃のガラス粉体が好ましい。ガラス粉体の軟化点が400℃未満である場合には、上記焼成工程において、結着樹脂などの有機物質が完全に分解除去されない段階でガラス粉体が溶融してしまう。そのため、形成されるブラックマトリックス中に有機物質の一部が残留し、得られるPDP内にアウトガスが拡散する結果、蛍光体の寿命を低下させるおそれがある。一方、ガラス粉体の軟化点が600℃を超える場合には、無機粉体含有樹脂層を600℃より高温で焼成する必要があるため、該樹脂層の被転写体である透明基板に歪みなどが発生することがある。
上記ガラス粉体の好適な具体例としては、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(ZnO−B23−SiO2)系;酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(PbO−B23−SiO2)系;酸化鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム(PbO−B23−SiO2
Al23)系;酸化鉛、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素(PbO−ZnO−B23−SiO2)系;酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化ケイ素(Bi23−B23−SiO2)系;酸化ビスマス、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム(Bi23−B23−SiO2−Al23)系などが挙げられるが、環境に対する負荷の観点からPbOを含まない
無鉛ガラス粉体であることが好ましい。前記ガラス粉体の平均粒子径は0.1〜3.0μmであることが好ましい。
無機粉体(a)における、四酸化三コバルトとガラス粉体との含有割合は、無機粉体全量に対して、四酸化三コバルトが30〜50質量%、ガラス粉体が50〜70質量%であることが好ましい。四酸化三コバルトの割合が上記割合であることにより、該四酸化三コ
バルトが焼成後も表面に析出することなくガラス粉体とともに膜内に埋包され、表面平滑性および遮光性に優れたブラックマトリックスが得られる。また、ガラス粉体の割合が上記割合であることにより、遮光性に優れたブラックマトリクスが得られ、焼成後の基板に対する密着性や膜強度が良好となる効果が得られる。
また、上記組成物Aには、四酸化三コバルトおよびガラス粉体以外の無機粉体が含まれていてもよい。具体的には、Mn、Fe、Cr、Ni、Co、これらの酸化物および複合酸化物などの四酸化三コバルト以外の有色顔料や、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化ケイ素、酸化セリウムなどの無機酸化物などが挙げられる。その他の無機粉体の含有量は、無機粉体全量の30質量%以下であることが好ましい。
(b)結着樹脂
上記組成物Aを構成する結着樹脂(b)としては、種々の樹脂を用いることができるが、アルカリ可溶性樹脂を20〜100質量%の割合で含有する樹脂を用いることが好ましい。ここに、「アルカリ可溶性」とは、アルカリ性の現像液によって溶解し、目的とする現像処理が遂行される程度に溶解性を有する性質をいう。
このようなアルカリ可溶性樹脂としては、例えば、(メタ)アクリル系樹脂、ヒドロキシスチレン樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂などを挙げることができる。これらの中では(メタ)アクリル系樹脂が好ましい。特に、(メタ)アクリル酸由来の構成単位および(メタ)アクリレート由来の構成単位の合計割合が、全構成単位の70質量%以上、好ましくは90質量%以上である(メタ)アクリル系樹脂が好ましい。
上記組成物Aが、結着樹脂(b)として(メタ)アクリル系樹脂を含有することにより、該組成物Aから形成される無機粉体含有樹脂層(A)は、基板に対する優れた(加熱)接着性を発揮する。したがって、上記組成物Aを支持フィルム上に塗布して製造した転写フィルムは、樹脂層(A)の転写性(基板への加熱接着性)に優れたものとなる。
上記(メタ)アクリル系樹脂としては、適度な粘着性を有して無機粉体を結着させることができ、積層膜パターンの焼成処理(400℃〜600℃)によって完全に酸化除去される(共)重合体であることが望ましい。
このような(メタ)アクリル系樹脂のうち、好ましいものとしては、下記のモノマー(I)とモノマー(II)との共重合体、モノマー(I)、モノマー(II)およびモノマー(III)の共重合体などの(メタ)アクリル系樹脂を挙げることができる。
上記モノマー(I)としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、ケイ皮酸、コハク酸モノ(2−(メタ)アクリロイロキシエチル)、ω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ(メタ)アクリレートなどのカルボキシル基含有モノマー類が挙げられる。
上記モノマー(II)としては、たとえば、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、3−ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、3−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレート、4−ヒドロキシブチル(メタ)アクリレートなどのヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類;o−ヒドロキシスチレン、m−ヒドロキシスチレン、p−ヒドロキシスチレンなどのフェノール性水酸基含有モノマー類などの水酸基含有モノマー類が挙げられる。
モノマー(III)としては、たとえば、
メチル(メタ)アクリレート、エチル(メタ)アクリレート、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、ペンチル(メタ)アクリレート、アミル(メタ)アクリレート、イソアミル(メタ)アクリレート、ヘキシル(メタ)アクリレート、ヘプチル(メタ)アクリレート、オクチル(メタ)アクリレート、イソオクチル(メタ)アクリレート、エチルヘキシル(メタ)アクリレート、ノニル(メタ)アクリレート、デシル(メタ)アクリレート、イソデシル(メタ)アクリレート、ウンデシル(メタ)アクリレート、ドデシル(メタ)アクリレート、ラウリル(メタ)アクリレート、ステアリル(メタ)アクリレート、イソステアリル(メタ)アクリレート等のアルキル(メタ)アクリレート類;
フェノキシエチル(メタ)アクリレート、2−ヒドロキシ−3−フェノキシプロピル(メタ)アクリレート等のフェノキシアルキル(メタ)アクリレート類;
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−プロポキシエチル(メタ)アクリレート、2−ブトキシエチル(メタ)アクリレート、2−メトキシブチル(メタ)アクリレート等のアルコキシアルキル(メタ)アクリレート類;
ポリエチレングリコールモノ(メタ)アクリレート、エトキシジエチレングリコール(メタ)アクリレート、メトキシポリエチレングリコール(メタ)アクリレート、フェノキシポリエチレングリコール(メタ)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、ポリプロピレングリコールモノ(メタ)アクリレート、メトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、エトキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート、ノニルフェノキシポリプロピレングリコール(メタ)アクリレート等のポリアルキレングリコール(メタ)アクリレート類;
ベンジル(メタ)アクリレート、フェニル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル(メタ)アクリレート、4−ブチルシクロヘキシル(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、ジシクロペンタジエニル(メタ)アクリレート、ボルニル(メタ)アクリレート、イソボルニル(メタ)アクリレート、トリシクロデカニル(メタ)アクリレート等の環式(メタ)アクリレート類;ビニルベンジルメチルエーテル、ビニルグリシジルエーテル、スチレン、α−メチルスチレン、ブタジエン、イソプレン等のビニル基含有ラジカル重合性化合物
などのその他の共重合可能なモノマー類が挙げられる。
特に、モノマー(I)としては、アクリル酸およびメタクリル酸が好ましく用いられる。また、モノマー(II)としては、ヒドロキシアルキル(メタ)アクリレート類が好ましく用いられる。さらに、モノマー(III)としては、アルキル(メタ)アクリレート類および脂環式(メタ)アクリレート類が好ましく用いられる。
上記(メタ)アクリル系樹脂における各モノマー由来の構成単位の割合は、モノマー(I)(カルボキシル基含有モノマー類)由来の構成単位が、通常、5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%であり、モノマー(II)(水酸基含有モノマー類)由来の構成単位が、通常、40質量%以下、好ましくは5〜30質量%であり、モノマー(III)(その他の共重合可能なモノマー類)由来の構成単位が、通常、95質量%以下、好ましくは40〜80質量%である。
特に、(メタ)アクリル酸由来の構成単位を5〜30部、水酸基含有モノマー由来の構成単位を5〜30部含有する樹脂が、現像中の基板との良好な密着性、現像後の良好なパターン形状が得られるという点で好ましく用いられる。
上記結着樹脂(b)の酸価としては、KOHmg/g換算で30〜250、好ましくは50〜200である。
上記結着樹脂(b)の分子量としては、GPCによるポリスチレン換算の重量平均分子量(以下、単に「重量平均分子量」または「Mw」ともいう。)で、3,000〜300,000、好ましくは10,000〜100,000である。また、樹脂の分散度(重量平均分子量/数平均分子量)としては、1.0〜5.0、好ましくは1.0〜3.0である。
(c)光重合性モノマー
上記組成物Aは、光重合性モノマー(c)および光重合開始剤(d)を含有する感光性組成物である。光重合性モノマー(c)は、露光により重合し、露光部分をアルカリ不溶性またはアルカリ難溶性にする性質を有するものであり、好ましいものとして多官能性(メタ)アクリレートが挙げられる。
多官能性(メタ)アクリレートの具体例としては、たとえば、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコールなどのポリアルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類;両末端ヒドロキシポリブタジエン、両末端ヒドロキシポリイソプレン、両末端ヒドロキシポリカプロラクトンなどの両末端ヒドロキシル化重合体のジ(メタ)アクリレート類;グリセリン、1,2,4−ブタントリオール、トリメチロールアルカン、テトラメチロールアルカン、ペンタエリスリトール、ジペンタエリスリトールなどの3価以上の多価アルコールのポリ(メタ)アクリレート類;3価以上の多価アルコールのポリアルキレングリコール付加物のポリ(メタ)アクリレート類;1,4−シクロヘキサンジオール、1,4−ベンゼンジオール類などの環式ポリオールのポリ(メタ)アクリレート類;ポリエステル(メタ)アクリレート、エポキシ(メタ)アクリレート、ウレタン(メタ)アクリレート、アルキド樹脂(メタ)アクリレート、シリコーン樹脂(メタ)アクリレート、スピラン樹脂(メタ)アクリレート等のオリゴ(メタ)アクリレート類などを挙げることができる。
これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、アルキレングリコールのジ(メタ)アクリレート類、トリメチロールプロパントリアクリレート及びそのポリアルキレングリコール付加物、ペンタエリストールトリアクリレート及びそのポリアルキレングリコール付加物などが特に好ましく用いられる。また、上記多官能性(メタ)アクリレートの分子量としては、100〜2,000であることが好ましい。
上記結着樹脂(b)および光重合性モノマー(c)の総配合量は、無機粉体(a)100質量部に対して、通常5〜1000質量部、好ましくは10〜500質量部の範囲である。また、光重合性モノマー(c)は、結着樹脂(b)100質量部に対して、10〜200質量部、好ましくは20〜150質量部の範囲の量で用いられる。結着樹脂の量が過小である場合には、無機粉体を確実に結着保持することができないことや転写フィルムとして必要な柔軟性、転写性を損なうことがあり、一方、過大である場合には、焼成工程に長い時間を要したり、形成される焼結体が十分な強度や膜厚を有しないことがある。
(d)光重合開始剤
上記組成物Aに用いられる光重合開始剤(d)としては、たとえば、ベンジル、ベンゾイン、ベンゾフェノン、カンファーキノン、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、4,4’−ビス(ジメチルアミノ)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、2−ヒドロキシ−2−メチル−1−フェニルプロパン−1−オン、1−ヒドロキシシクロヘキシルフェニルケトン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−メチル−〔4’−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノ
フェニル)−ブタン−1−オン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイド、1−[9−エチル−6−(2−メチルベンゾイル)−9.H.−カルバゾ
ール−3−イル]−エタン−1−オンオキシム−O−アセタートなどのカルボニル化合物
;アゾイソブチロニトリル、4−アジドベンズアルデヒドなどのアゾ化合物あるいはアジド化合物;2−メルカプトベンゾチアゾール、メルカプタンジスルフィドなどの有機硫黄化合物;ベンゾイルパーオキシド、ジ−tert−ブチルパーオキシド、tert−ブチルハイドロパーオキシド、クメンハイドロパーオキシド、パラメタンハイドロパーオキシドなどの有機パーオキシド;1,3−ビス(トリクロロメチル)−5−(2’−クロロフェニル)−1,3,5−トリアジン、2−〔2−(2−フラニル)エチレニル〕−4,6−ビス(トリクロロメチル)−1,3,5−トリアジンなどのトリハロメタン類;2,2’−ビス(2−クロロフェニル)4,5,4’,5’−テトラフェニル1,2’−ビイミダゾールなどのイミダゾール二量体などが挙げられる。
これらは1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。これらの中では、2,2−ジメトキシ−1,2−ジフェニルエタン−1−オン、2−メチル−〔4’−(メチルチオ)フェニル〕−2−モルフォリノ−1−プロパノン、2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン、4,4’−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノン、2,4,6−トリメチルベンゾイル−ジフェニルホスフィンオキサイドなどが特に好ましく用いられる。
上記光重合開始剤(d)は、上記光重合性モノマー(c)100質量部に対して、通常0.1〜100質量部、好ましくは1.0〜60質量部の範囲の量で用いられる。
(e)溶剤
上記組成物Aは、通常、溶剤を含有する。このような溶剤としては、無機粉体との親和性、結着樹脂の溶解性が良好で、無機粉体含有樹脂組成物に適度な粘性を付与することができるとともに、乾燥処理することにより容易に蒸発除去できるものであることが好ましい。また、特に好ましい溶剤として、標準沸点(1気圧における沸点)が60〜200℃であるケトン類、アルコール類およびエステル類(以下、これらを「特定溶剤」という。)を挙げることができる。
上記特定溶剤としては、たとえば、メチルエチルケトン、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類;
n−ペンタノール、4−メチル−2−ペンタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類;
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、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル系アルコール類;
酢酸−n−ブチル、酢酸アミルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類;
乳酸エチル、乳酸−n−ブチルなどの乳酸エステル類;
メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−3−エトキシプロピオネートなどのエーテル系エステル類などを挙げることができる。これらの中では、メチルブチルケトン、シクロヘキサノン、ジアセトンアルコール、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、乳酸エチル、エチル−3−エトキシプロピオネートなどが好ましい。これらの特定溶剤は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記特定溶剤以外の使用可能な溶剤としては、たとえば、テレビン油、エチルセロソルブ、メチルセロソルブ、テルピネオール、ブチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトール、イソプロピルアルコール、ベンジルアルコールなどが挙げられる。
上記溶剤(e)は、組成物Aの粘度を好適な範囲に維持する観点から、無機粉体(a)100質量部に対して5〜5000質量部、好ましくは10〜500質量部の範囲で用いられる。また、全溶剤に対する特定溶剤の割合は、50質量%以上、好ましくは70質量%以上である。
(f)シランカップリング剤
上記組成物Aは、上記無機粉体(a)、特にガラス粉体の分散性の向上および形成する転写フィルムの可塑化の向上を目的として、シランカップリング剤(f)を含有してもよい。このようなシランカップリング剤(f)としては、下記一般式(1)で表される化合物および一般式(2)で表わされる化合物が挙げられる。
Figure 2007265654
式(1)中、pは3〜20、好ましくは4〜16の整数、mは1〜3の整数、nは1〜3の整数、aは1〜3の整数である。
Figure 2007265654
式(2)中、Rはメチレン基または炭素数2〜100のアルキレン基を表し、Yはビニル基、エポキシ基、アクリロキシ基、メタクリロキシ基、メルカプト基またはアミノ基を表し、Xは加水分解性基を表し、rは0から3の整数である。
上記式(1)において、pの値が3未満のシランカップリング剤を用いる場合は、得られる無機粉体含有樹脂層において十分な可撓性が発現されない場合がある。一方、上記pの値が20を超えるシランカップリング剤は分解温度が高いため、無機粉体含有樹脂層の焼成工程において、有機物質(前記シラン誘導体)が完全に分解除去されない段階でガラス粉体が溶融してしまい、形成されるパターン中に有機物質の一部が残留することにより、パネル特性に悪影響を及ぼす場合がある。
上記式(1)で表されるシランカップリング剤として用いられるシラン類の具体例を以下に示す。
飽和アルキルジメチルメトキシシラン類(a=1,m=1,n=1)として、たとえば、n−プロピルジメチルメトキシシラン、n−ブチルジメチルメトキシシラン、n−デシルジメチルメトキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルメトキシシラン、n−イコサンジメチルメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジエチルメトキシシラン類(a=1,m=1,n=2)として、たとえば、n−プロピルジエチルメトキシシラン、n−ブチルジエチルメトキシシラン、n−デシ
ルジエチルメトキシシラン、n−ヘキサデシルジエチルメトキシシラン、n−イコサンジエチルメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジプロピルメトキシシラン類(a=1,m=1,n=3)として、たとえば、n−ブチルジプロピルメトキシシラン、n−デシルジプロピルメトキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルメトキシシラン、n−イコサンジプロピルメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジメチルエトキシシラン類(a=1,m=2,n=1)として、たとえば、n−プロピルジメチルエトキシシラン、n−ブチルジメチルエトキシシラン、n−デシルジメチルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルエトキシシラン、n−イコサンジメチルエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジエチルエトキシシラン類(a=1,m=2,n=2)として、たとえば、n−プロピルジエチルエトキシシラン、n−ブチルジエチルエトキシシラン、n−デシルジエチルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジエチルエトキシシラン、n−イコサンジエチルエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジプロピルエトキシシラン類(a=1,m=2,n=3)として、たとえば、n−ブチルジプロピルエトキシシラン、n−デシルジプロピルエトキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルエトキシシラン、n−イコサンジプロピルエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジメチルプロポキシシラン類(a=1,m=3,n=1)として、たとえば、n−プロピルジメチルプロポキシシラン、n−ブチルジメチルプロポキシシラン、n−デシルジメチルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルプロポキシシラン、n−イコサンジメチルプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジエチルプロポキシシラン類(a=1,m=3,n=2)として、たとえば、n−プロピルジエチルプロポキシシラン、n−ブチルジエチルプロポキシシラン、n−デシルジエチルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジエチルプロポキシシラン、n−イコサンジエチルプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルジプロピルプロポキシシラン類(a=1,m=3,n=3)として、たとえば、n−ブチルジプロピルプロポキシシラン、n−デシルジプロピルプロポキシシラン、n−ヘキサデシルジプロピルプロポキシシラン、n−イコサンジプロピルプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルメチルジメトキシシラン類(a=2,m=1,n=1)として、たとえば、n−プロピルメチルジメトキシシラン、n−ブチルメチルジメトキシシラン、n−デシルメチルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジメトキシシラン、n−イコサンメチルジメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルエチルジメトキシシラン類(a=2,m=1,n=2)として、たとえば、n−プロピルエチルジメトキシシラン、n−ブチルエチルジメトキシシラン、n−デシルエチルジメトキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジメトキシシラン、n−イコサンエチルジメトキシシランなどが挙げられている。
飽和アルキルプロピルジメトキシシラン類(a=2,m=1,n=3)として、たとえば、n−ブチルプロピルジメトキシシラン、n−デシルプロピルジメトキシシラン、n−
ヘキサデシルプロピルジメトキシシラン、n−イコサンプロピルジメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルメチルジエトキシシラン類(a=2,m=2,n=1)として、たとえば、n−プロピルメチルジエトキシシラン、n−ブチルメチルジエトキシシラン、n−デシルメチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジエトキシシラン、n−イコサンメチルジエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルエチルジエトキシシラン類(a=2,m=2,n=2)として、たとえば、n−プロピルエチルジエトキシシラン、n−ブチルエチルジエトキシシラン、n−デシルエチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジエトキシシラン、n−イコサンエチルジエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルプロピルジエトキシシラン類(a=2,m=2,n=3)として、たとえば、n−ブチルプロピルジエトキシシラン、n−デシルプロピルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルプロピルジエトキシシラン、n−イコサンプロピルジエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルメチルジプロポキシシラン類(a=2,m=3,n=1)として、たとえば、n−プロピルメチルジプロポキシシラン、n−ブチルメチルジプロポキシシラン、n−デシルメチルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルメチルジプロポキシシラン、n−イコサンメチルジプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルエチルジプロポキシシラン類(a=2,m=3,n=2)として、たとえば、n−プロピルエチルジプロポキシシラン、n−ブチルエチルジプロポキシシラン、n−デシルエチルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジプロポキシシラン、n−イコサンエチルジプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルプロピルジプロポキシシラン類(a=2,m=3,n=3)として、たとえば、n−ブチルプロピルジプロポキシシラン、n−デシルプロピルジプロポキシシラン、n−ヘキサデシルプロピルジプロポキシシラン、n−イコサンプロピルジプロポキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルトリメトキシシラン類(a=3,m=1)として、たとえば、n−プロピルトリメトキシシラン、n−ブチルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−イコサントリメトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルトリエトキシシラン類(a=3,m=2)として、たとえば、n−プロピルトリエトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−デシルトリエトキシシラン、n−ヘキサデシルトリエトキシシラン、n−イコサントリエトキシシランなどが挙げられる。
飽和アルキルトリプロポキシシラン類(a=3,m=3)として、たとえば、n−プロピルトリプロポキシシラン、n−ブチルトリプロポキシシラン、n−デシルトリプロポキシシラン、n−ヘキサデシルトリプロポキシシラン、n−イコサントリプロポキシシランなどが挙げられる。
上記一般式(2)で表されるシランカップリング剤としては、例えば、
ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニ
ルトリアセトキシシラン等のビニル基含有シラン化合物;
3−アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、3−アミノプロピルトリエトキシシラン、3−(2−アミノエチル)アミノプロピルメチルジメトキシシラン等のアミノ基含有シラン化合物;
3−アクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジメトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルメチルジエトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリエトキシシラン等の(メタ)アクリロキシ基含有シラン化合物;
3−グリシドキシプロピルトリメエトキシシラン、3−グリシドキシプロピルメチルジメトキシシラン、2−(3,4−エポキシシクロヘキシル)エチルトリメトキシシラン等のエポキシ基含有シラン化合物;
3−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、3−メルカプトプロピルトリエトキシシラン等のメルカプト基含有シラン化合物等が挙げられる。
上記シランカップリング剤(f)は、1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。上記シラン類の中では、n−ブチルトリメトキシシラン、n−デシルトリメトキシシラン、n−ヘキサデシルトリメトキシシラン、n−デシルジメチルメトキシシラン、n−ヘキサデシルジメチルメトキシシラン、n−ブチルトリエトキシシラン、n−デシルトリエトキシシラン、n−ヘキサデシルトリエトキシシラン、n−デシルエチルジエトキシシラン、n−ヘキサデシルエチルジエトキシシラン、n−ブチルトリプロポキシシラン、n−デシルトリプロポキシシラン、n−ヘキサデシルトリプロポキシシラン、ビニルトリクロルシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、ビニルトリアセトキシシラン、3−メタクリロキシプロピルトリメトキシシランが特に好ましい。
上記シランカップリング剤(f)は、上記無機粉体(a)100質量部に対して、通常10質量部以下、好ましくは0.001〜5質量部の量で用いられる。シランカップリング剤(f)の量が過大である場合には、上記組成物Aを保存する際に粘度が経時的に上昇したり、シランカップリング剤同士で反応が起こり、形成するパネル部材に焼成残渣が残留する原因になったりする場合がある。
(g)その他の成分
上記組成物Aは、転写フィルムに良好な柔軟性を与えるために、上記結着樹脂(b)の補助剤として可塑剤を含有していてもよい。可塑剤を含有する組成物から形成される無機粉体含有樹脂層は、十分な柔軟性を有するものとなることから、該樹脂層を有する転写フィルムは、折り曲げても該樹脂層の表面に微小な亀裂(ひび割れ)が発生することがなく、また、ロール状に容易に巻き取ることができる。
上記可塑剤としては、たとえば、ポリプロピレングリコール、前述した(メタ)アクリレート化合物などの共重合性単量体、ジブチルアジペート、ジイソブチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアゼレート、ジブチルセバケート、ジブチルジグリコールアジペート、プロピレングリコールモノラウレート、プロピレングリコールモノオレートなどが挙げられる。これらの中では、沸点が150℃以上のものが好ましい。これら可塑剤は1種単独で用いても、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記組成物Aは、任意成分として、分散剤、現像促進剤、接着助剤、ハレーション防止剤、レベリング剤、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、増感剤、連鎖移動剤などの各種添加剤を含有してもよい。なお、上記分散剤としては、ステアリン酸、オレイン酸等の有機脂肪酸が好ましく用いられる。
<感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)および非感光性無機粉体含有樹脂層(C)>
本発明の転写フィルムを構成する感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)は、(a’)無機粉体、(b’)結着樹脂、(c’)光重合性モノマー、(d’)光重合開始剤および(e’)溶剤を含有し、かつ、上記組成物Aとは組成が異なるペースト状の感光性無機粉体含有樹脂組成物B−1を用いて形成される。また、本発明の転写フィルムを構成する非感光性無機粉体含有樹脂層(C)は、(a’)無機粉体、(b’)結着樹脂および(e’)溶剤を含有するペースト状の非感光性無機粉体含有樹脂組成物Cを用いて形成される。上記組成物B−1およびCは、さらに、上記組成物Aで例示した(f)シランカップリング剤や(g)その他の成分を含有してもよい。
上記樹脂層(B−1)は、上記支持フィルム上に、上記組成物B−1を塗布し、塗膜を乾燥して溶剤の一部または全部を除去することにより形成することができる。
上記樹脂層(C)は、上記支持フィルム上または該支持フィルム上に形成されたレジスト層(B−2)上に、上記組成物Cを塗布し、塗膜を乾燥して溶剤の一部または全部を除去することにより形成することができる。また、上記樹脂層(C)は、上記支持フィルム上に上記組成物Cを用いて樹脂層(C)を形成し、これとは別に支持フィルム上にレジスト層(B−2)を形成し、該樹脂層(C)の表面と該レジスト層(B−2)の表面とを重ね合わせて圧着する方法(ラミネート)によっても、好適に製造することができる。
上記組成物B−1およびCの塗布および塗膜の乾燥は、上記組成物Aの塗布方法および塗膜の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。上記樹脂層(B−1)または(C)の膜厚は、通常、10〜300μmである。また、上記組成物B−1およびCは、上記組成物Aと同様にして調製することができる。なお、上記組成物B−1およびCの粘度は0.3〜30Pa・sであることが好ましい。以下、上記組成物B−1またはCの各成分について説明する。
(a’)無機粉体
上記無機粉体(a’)は、上述の無機粉体(a)と同様に形成材料の種類によって異なるが、本発明の好ましい態様である電極形成材料に使用される無機粉体としては、金属粉体、具体的にはAg、Au、Al、Ni、Ag−Pd合金、Cu、Cr、Coなどを挙げることができ、銀(Ag)粉体が好ましい。また、これらの金属粉体とともに、上記組成物Aで例示したガラス粉体を併用してもよい。併用するガラス粉体の含有割合は、無機粉体(a’)全量の30質量%以下であることが好ましく、20質量%以下であることが特に好ましい。
(b’)結着樹脂
上記結着樹脂(b’)は、上記組成物Aと同様に(メタ)アクリル系樹脂を用いることができるが、上記組成物Aで用いた結着樹脂(b)と組成が異なる樹脂が好ましい。上記現像・エッチング工程において、上記樹脂層(B−1)または(C)は、上記樹脂層(A)よりも先にアルカリ現像液に接触し、パターンが形成される。そのため、上記樹脂層(B−1)または(C)は、上記樹脂層(A)よりもアルカリ現像液に対して溶解速度が小さいことが好ましい。
具体的には、結着樹脂(b’)の酸価は、結着樹脂(b)の酸価よりも小さいことが好ましく、結着樹脂中の好ましい構成単位としての(メタ)アクリル酸由来の構成単位の量が、結着樹脂(b)よりも結着樹脂(b’)の方が小さいことが好ましい。また、結着樹脂(b’)のMwは、結着樹脂(b)のMwよりも大きいことが好ましい。
上記結着樹脂(b’)のMwは、4,000〜300,000、好ましくは10,00
0〜200,000である。また、結着樹脂(b’)のガラス転移温度(Tg)は、ハンドリング性と加熱転写性の両立の面から、好ましくは−30〜100℃、特に好ましくは−10〜100℃である。
上記結着樹脂(b’)および光重合性モノマー(c’)の総配合量は、無機粉体(a’)100質量部に対して、通常5〜1000質量部、好ましくは10〜500質量部の範囲である。また、光重合性モノマー(c’)は、結着樹脂(b’)100質量部に対して、10〜200質量部、好ましくは20〜150質量部の範囲の量で用いられる。結着樹脂の量が過小である場合には、無機粉体を確実に結着保持することができないことや転写フィルムとして必要な柔軟性、転写性を損なうことがあり、一方、過大である場合には、焼成工程に長い時間を要したり、形成される焼結体が十分な強度や膜厚を有しないことがある。
(c’)光重合性モノマー
上記光重合性モノマー(c’)としては、上記組成物Aで例示した光重合性モノマー(c)と同様のものを用いることができる。上記光重合性モノマー(c’)は、無機粉体(a’)100質量部に対して、通常1〜50質量部、好ましくは5〜40質量部の範囲の量で用いられる。
(d’)光重合開始剤
上記組成物Bで用いられる光重合開始剤(d’)についても同様に、上記組成物Aで例示した光重合開始剤(d)を用いることができる。上記光重合開始剤(d’)は、上記光重合性モノマー(c’)100質量部に対して、通常0.1〜100質量部、好ましくは1.0〜60質量部の範囲の量で用いられる。
(e’)溶剤
上記組成物BまたはCで用いられる溶剤(e’)についても同様に、上記組成物Aで例示した溶剤(e)を用いることができる。上記溶剤(e’)は、組成物の粘度を好適な範囲に維持する観点から、無機粉体(a’)100質量部に対して5〜5000質量部、好ましくは20〜1000質量部の範囲で用いられる。
<レジスト層(B−2)>
本発明の転写フィルムを必要に応じて構成するレジスト層(B−2)は、通常、(b”)結着樹脂、(c”)光重合性モノマーおよび(d”)光重合開始剤を含有し、無機粉体を含有しないレジスト組成物B−2を、上記支持フィルム上に塗布し、塗膜を乾燥して溶剤の一部または全部を除去することにより形成することができる。レジスト組成物B−2の塗布および塗膜の乾燥は、上記組成物Aの塗布方法および塗膜の乾燥方法と同様の方法で行うことができる。レジスト層(B−2)の膜厚は、たとえば、5〜15μmである。
(b”)結着樹脂
上記レジスト組成物B−2に用いられる結着樹脂(b”)は、アルカリ可溶性樹脂が用いられ、分子中に少なくとも1個以上のカルボキシル基を有するエチレン不飽和性のカルボキシル基含有単量体と、このカルボキシル基含有単量体と共重合可能な共重合性単量体とを含む単量体組成物を重合することにより得られるカルボキシル基含有共重合体であることが好ましい。
上記結着樹脂(b”)におけるカルボキシル基含有単量体の共重合割合は、単量体全量に対して5〜50質量%、好ましくは10〜40質量%である。カルボキシル基含有単量体の共重合割合が上記範囲よりも低いと、得られるレジスト組成物B−2は、アルカリ現像液に対する溶解性が低くなる傾向がある。一方、カルボキシル基含有単量体の共重合割
合が上記範囲を超えると、現像時にレジストパターンが無機粉体含有樹脂層から脱落する傾向がある。
上記カルボキシル基含有単量体に由来する構成単位を有する共重合体はアルカリ溶解性を有し、特に該構成単位を上記範囲の量で有する共重合体は、アルカリ現像液に対して優れた溶解性を示す。そのため、このような共重合体をレジスト組成物B−2における結着樹脂(b”)として用いることにより、アルカリ現像液に対する未溶解物が本質的に少ないものとなり、現像処理において基板のレジストパターン形成部以外の個所における地汚れ、膜残りなどの発生を低減することができる。
また、上記共重合体を結着樹脂(b”)として含むレジスト組成物B−2から得られるレジストパターンは、アルカリ現像液に過剰に溶解することがなく、さらに無機粉体含有樹脂層に対して優れた密着性を有するため、該樹脂層から脱落しにくいものである。
上記カルボキシル基含有単量体としては、たとえば、アクリル酸、メタクリル酸、クロトン酸などの不飽和モノカルボン酸;イタコン酸、マレイン酸、フマル酸などの不飽和ジカルボン酸;およびその他の不飽和カルボン酸が挙げられる。これらは1種単独で用いても、2種類以上を組み合わせて用いてもよい。
また、上記共重合性単量体としては、たとえば、
スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエンなどの芳香族ビニル化合物類;
メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ブチルアクリレート、ブチルメタクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルメタクリレート、ベンジルアクリレート、ベンジルメタクリレート、シクロヘキシルアクリレート、シクロヘキシルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸アルキルエステル類;
アミノエチルアクリレートなどの不飽和カルボン酸アミノアルキルエステル類;
グリシジルアクリレート、グリシジルメタクリレートなどの不飽和カルボン酸グリシジルエステル類;
酢酸ビニル、プロピオン酸ビニルなどのカルボン酸ビニルエステル類;
アクリロニトリル、メタクリロニトリル、α−クロルアクリロニトリルなどのシアン化ビニル化合物類;
1,3−ブタジエン、イソプレンなどの脂肪族共役ジエン類;
末端にアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するポリスチレン、ポリメチルアクリレート、ポリメチルメタクリレート、ポリブチルアクリレート、ポリブチルメタクリレート、ポリシリコーンなどのマクロモノマー類
などが挙げられる。これらは、1種単独で若しくは2種類以上を組み合わせて用いることができる。
上記結着樹脂(b”)は、Mwが3,000〜300,000、好ましくは5,000〜200,000である。このような分子量を有する結着樹脂(b”)を用いることによって、現像性の高いレジスト組成物が得られ、これにより、シャープなパターンエッジを有するレジストパターンを形成することができるとともに、均一なパターンを有するパネル部材を形成できる。
(c”)光重合性モノマー
上記レジスト組成物B−2に用いられる光重合性モノマー(c”)としては、上記組成物A等で例示した多官能性(メタ)アクリレートが好ましく用いられる。前記光重合性モノマー(c”)は、結着樹脂(b”)100質量部に対して、通常5〜100質量部、好
ましくは10〜70質量部の範囲の量で用いられる。光重合性モノマー(c”)の量が上記範囲よりも低いと、レジストパターン強度が不十分なものとなりやすい傾向があり、上記範囲を超えると、アルカリ解像性が低下したり、レジストパターン形成部以外の地汚れ、膜残りなどが発生したりする場合がある。
(d”)光重合開始剤
上記レジスト組成物B−2に用いられる光重合開始剤(d”)としては、上記組成物A等で例示した光重合開始剤(d)が挙げられる。前記光重合開始剤(d”)の使用割合は、上記光重合性モノマー(c”)100質量部に対して、通常0.1〜100質量部、好ましくは1.0〜60質量部の範囲の量で用いられる。
(e”)溶剤
上記レジスト組成物B−2には、適当な流動性または可塑性、ならびに、良好な膜形成性を付与するために、通常、溶剤が含有される。このような溶剤としては、特に制限されるものではなく、上述した特定溶剤などが好ましく用いられる。
(g”)その他の成分
また、上記レジスト組成物B−2には、任意成分として、現像促進剤、接着助剤、ハレーション防止剤、保存安定剤、消泡剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、フィラー、蛍光体、顔料、染料などの各種添加剤が含有されていてもよい。
[実施例]
以下、実施例に基づいて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらによって限定されるものではない。なお、以下において「部」は「質量部」を示す。
〔実施例1〕
(1)感光性無機粉体含有樹脂組成物Aの調製
無機粉体(a)として、比表面積11.2m2/g、平均粒径0.3μmの四酸化三コ
バルト(Co34)40部、平均粒径1.5μmのBi23−B23−SiO2系ガラス
フリット(不定形、軟化点470℃)60部、結着樹脂(b)としてベンジルメタクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート/メタクリル酸=60/20/20(質量%)共重合体(KOHmg/g=130、Mw=50,000)200部、光重合性モノマー(c)としてトリメチロールプロパントリアクリレート200部、光重合開始剤(d)として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン5部、シランカップリング剤(f)として3−メタクリロキシプロピルメトキシシラン1部、その他任意成分としてオレイン酸1部、および溶剤(e)としてプロピレングリコールモノメチルエーテル200部をビーズミルで混練りした。次いで、得られた混練物をステンレスメッシュ(500メッシュ、25μm径)でフィルタリングすることにより、ブラックマトリックス用の感光性無機粉体含有樹脂組成物Aを得た。
(2)感光性無機粉体含有樹脂組成物B−1の調製
無機粉体(a’)として、比表面積0.5m2/g、平均粒径2.3μmの銀粉体10
0部、平均粒径3μmのBi23−B23−SiO2系ガラスフリット(不定形、軟化点
520℃)3部、結着樹脂(b’)としてベンジルメタクリレート/n−ブチルメタクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート/コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)/メタクリル酸=30/20/20/20/10(質量%)共重合体(KOHmg/g=114、Mw=100,000)30部、光重合性モノマー(c’)としてトリメチロールプロパントリアクリレート10部、光重合開始剤(d’)として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン5部、その他任意成分としてオレイン酸1部、および溶剤(e’)としてプロピレングリコール
モノメチルエーテル150部をビーズミルで混練りした。次いで、得られた混練物をステンレスメッシュ(400メッシュ、38μm径)でフィルタリングすることにより、電極パターン用の感光性無機粉体含有樹脂組成物B−1を得た。
(3)転写フィルムの製造
上記(1)で調製した感光性無機粉体含有樹脂組成物Aを、予め離型処理したPETフィルムよりなる支持フィルム(幅200mm、長さ30m、厚さ38μm)上にロールコータを用いて塗布し、塗膜を100℃で5分間乾燥して溶剤を完全に除去した。これにより、支持フィルム上に厚さ8μmの感光性無機粉体含有樹脂層(A)が形成された転写フィルム(i)を得た。
同様に、上記(2)で調製した感光性無機粉体含有樹脂組成物B−1を、予め離型処理したPETフィルムよりなる支持フィルム(幅200mm、長さ30m、厚さ38μm)上にロールコータを用いて塗布して、塗膜を100℃で5分間乾燥して溶剤を完全に除去した。これにより、支持フィルム上に厚さ12μmの感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)が形成された転写フィルム(ii)を得た。
(4)フィルムの転写工程
6インチパネル用の透明ガラス基板の表面に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)の表面が当接されるように転写フィルム(i)を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧着条
件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。熱圧着処理の終了後、支持フィルムを剥離除去した。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)が転写されて密着した状態となった。
次いで、感光性無機粉体含有樹脂層(A)上に感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)の表面が当接されるように転写フィルム(ii)を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)、樹脂層(B−1)および支持フィルムが密着した状態となった。
(5)感光性無機粉体含有樹脂層(A)の露光工程
透明ガラス基板に当接した感光性無機粉体含有樹脂層(A)に対して、露光用マスク(透光部/遮光部=150μm/300μmのストライプパターン)を介して、透明ガラス基板面側から、超高圧水銀灯を用いてi線(波長365nmの紫外線)を照射した。照射量は200mJ/cm2とした。
(6)感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)の露光工程
感光性無機粉体含有樹脂層(A)上の感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)に対して、露光用マスク(透光部/遮光部=50μm/50μm/50μm/300μmの繰り返しストライプパターン)を介して、支持フィルム面側から、超高圧水銀灯を用いてi線(波長365nmの紫外線)を照射した。照射量は400mJ/cm2とした。
(7)現像工程
樹脂層(B−1)から支持フィルムを剥離した後、露光処理された樹脂層(B−1)および樹脂層(A)に対して、現像液として0.5質量%の炭酸ナトリウム水溶液(30℃)を用いたシャワー法による現像処理を60秒間行った。これにより、紫外線が照射されていない未硬化の樹脂層(B−1)および樹脂層(A)が除去され、透明ガラス基板上に形成された樹脂層(A)のパターンと、該樹脂層(A)のパターン上に形成された樹脂層(B−1)のパターンとを得た。
(8)焼成工程
樹脂層(A)のパターン上に樹脂層(B−1)のパターンが形成された透明ガラス基板を、焼成炉内で550℃の温度雰囲気下で30分間焼成処理を行った。これにより、透明ガラス基板の表面にパターン幅150μm、厚み1μmのブラックマトリックスが形成され、さらに、該ブラックマトリックス上にパターン幅50μm、高さ5μmの電極パターンが形成された、スペース幅300μmを有するパネル材料を得ることができた。
〔実施例2〕
(3)転写フィルムの製造
実施例1で作製した、転写フィルム(i)の感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、転写フ
ィルム(ii)の感光性無機粉体含有樹脂層(B−1)とを、各々の層表面が当接されるように重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。これにより、支持フィルム上に樹脂層(B−1)と樹脂層(A)との積層膜が形成された、本発明の転写フィルム(以下「転写フィルム(iii)」という)を得た。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロー
ル圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。
(4)フィルムの転写工程
転写フィルム(iii)の樹脂層(A)側の支持フィルムを剥離した後、6インチパネル用
の透明ガラス基板の表面に、該樹脂層(A)の表面が当接されるように該転写フィルム(iii)を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧着条件としては、加熱ローラの表面温
度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)、樹脂層(B−1)および支持フィルムが密着した状態となった。
その後は実施例1と同様にして、樹脂層(A)および樹脂層(B−1)の露光工程、現像工程および焼成工程を行った。これにより、透明ガラス基板の表面にパターン幅150μm、厚み1μmのブラックマトリックスが形成され、さらに、該ブラックマトリックス上にパターン幅50μm、高さ5μmの電極パターンが形成された、スペース幅300μmを有するパネル材料を得ることができた。
〔実施例3〕
(1)非感光性無機粉体含有樹脂組成物Cの調製
無機粉体(a’)として、比表面積0.5m2/g、平均粒径2.3μmの銀粉体10
0部、平均粒径3μmのBi23−B23−SiO2系ガラスフリット(不定形、軟化点
520℃)3部、結着樹脂(b’)としてベンジルメタクリレート/n−ブチルメタクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート/コハク酸モノ(2−メタクリロイロキシエチル)/メタクリル酸=30/20/20/20/10(質量%)共重合体(KOHmg/g=114、Mw=100,000)30部、その他任意成分として、トリメチロールプロパントリアクリレート10部、オレイン酸1部、および溶剤(e’)としてプロピレングリコールモノメチルエーテル150部をビーズミルで混練りした。次いで、得られた混練物をステンレスメッシュ(400メッシュ、38μm径)でフィルタリングすることにより、電極パターン用の非感光性無機粉体含有樹脂組成物Cを得た。
(2)レジスト組成物B−2の調製
結着樹脂(b”)としてベンジルメタクリレート/2−ヒドロキシプロピルメタクリレート/メタクリル酸=60/20/20(質量%)共重合体(KOHmg/g=130、Mw=35,000)60部、光重合性モノマー(c”)としてトリメチロールプロパントリアクリレート40部、光重合開始剤(d”)として2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブタン−1−オン5部、および溶剤(e”)としてプロピレングリコールモノメチルエーテル150部を混合攪拌した。次いで、得られ
た混練物をカートリッジフィルター(2μm径)でフィルタリングすることにより、レジスト組成物B−2を得た。
(3)転写フィルムの製造
上記(1)で調製した組成物Cを、予め離型処理したPETフィルムよりなる支持フィルム(幅200mm、長さ30m、厚さ38μm)上にロールコータを用いて塗布し、塗膜を100℃で5分間乾燥して溶剤を完全に除去した。これにより、支持フィルム上に厚さ12μmの非感光性無機粉体含有樹脂層(C)が形成された転写フィルム(iv)を得た。
同様に、上記(2)で調製したレジスト組成物B−2を、予め離型処理したPETフィルムよりなる支持フィルム(幅200mm、長さ30m、厚さ38μm)上にロールコータを用いて塗布して、塗膜を100℃で5分間乾燥して溶剤を完全に除去した。これにより、支持フィルム上に厚さ5μmのレジスト層(B−2)が形成された転写フィルム(v)
を得た。
次に、転写フィルム(iv)の非感光性無機粉体含有樹脂層(C)と、転写フィルム(v)の
レジスト層(B−2)とを、各々の層表面が当接されるように重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。これにより、支持フィルム上にレジスト層(B−2)と非感光性樹脂層(C)との積層膜が形成された転写フィルム(vi)を得た。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。
(4)フィルムの転写工程
実施例1と同様にして、6インチパネル用の透明ガラス基板の表面に、樹脂層(A)の表面が当接されるように転写フィルム(i)を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧
着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。熱圧着処理の終了後、支持フィルムを剥離除去した。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)が転写されて密着した状態となった。
次いで、転写フィルム(vi)の樹脂層(C)側の支持フィルムを剥離し、樹脂層(A)上に該樹脂層(C)の表面が当接されるように該転写フィルム(vi)を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)、樹脂層(C)、レジスト層(B−2)および支持フィルムが密着した状態となった。
(5)感光性無機粉体含有樹脂層(A)の露光工程
実施例1と同様に、透明ガラス基板に当接した樹脂層(A)に対して、露光用マスク(透光部/遮光部=150μm/300μmのストライプパターン)を介して、透明ガラス基板面側から、超高圧水銀灯を用いてi線(波長365nmの紫外線)を照射した。照射量は200mJ/cm2とした。
(6)レジスト層(B−2)の露光工程
樹脂層(A)および樹脂層(C)上に形成されたレジスト層(B−2)に対して、露光用マスク(透光部/遮光部=50μm/50μm/50μm/300μmの繰り返しストライプパターン)を介して、支持フィルム面側から、超高圧水銀灯を用いてi線(波長365nmの紫外線)を照射した。照射量は400mJ/cm2とした。
(7)現像・エッチング工程
レジスト層(B−2)から支持フィルムを剥離した後、露光処理されたレジスト層(B−2)に対して、現像液として0.5質量%の炭酸ナトリウム水溶液(30℃)を用いたシャワー法による現像処理を30秒間行った。これにより、紫外線が照射されていない未硬化のレジスト層(B−2)が除去され、レジスト層(B−2)のパターンを得た。
上記の工程に連続して、樹脂層(C)に対して、0.5質量%の炭酸ナトリウム水溶液(30℃)をエッチング液とするシャワー法によるエッチング処理を40秒間行った。これにより、レジスト層(B−2)のパターンに対応する樹脂層(C)のパターンを得た。
さらに連続して、露光処理された樹脂層(A)に対して、0.5質量%の炭酸ナトリウム水溶液(30℃)を現像液とするシャワー法による現像処理を20秒間行った。これにより、紫外線が照射されていない未硬化の樹脂層(A)が除去され、樹脂層(A)のパターンと、該樹脂層(A)のパターン上に形成された樹脂層(C)のパターンとを得た。
(8)焼成工程
樹脂層(A)のパターンおよび樹脂層(C)のパターンが形成された透明ガラス基板を、焼成炉内で550℃の温度雰囲気下で30分間焼成処理を行った。これにより、透明ガラス基板の表面にパターン幅150μm、厚み1μmのブラックマトリックスが形成され、該ブラックマトリックス上にパターン幅50μm、高さ5μmの電極パターンが形成された、スペース幅300μmを有するパネル材料を得ることができた。
〔実施例4〕
(3)転写フィルムの製造
実施例3で作製した転写フィルム(vi)の樹脂層(C)側の支持フィルムを剥離し、該転写フィルム(vi)の樹脂層(C)と、実施例1で作製した転写フィルム(i)の樹脂層(A)
とを、各々の層表面が当接されるように重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。これにより、支持フィルム上にレジスト層(B−2)、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)および感光性無機粉体含有樹脂層(A)の積層膜が形成された、本発明の転写フィルム(以下「転写フィルム(vii)」という)を得た。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を1
20℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。
(4)フィルムの転写工程
転写フィルム(vii)の樹脂層(A)側の支持フィルムを剥離し、6インチパネル用の透
明ガラス基板の表面に、該樹脂層(A)の表面が当接されるように該転写フィルム(vii)
を重ね合わせ、加熱ローラにて熱圧着した。圧着条件としては、加熱ローラの表面温度を120℃、ロール圧を4kg/cm、加熱ローラの移動速度を0.5m/分とした。これにより、透明ガラス基板の表面に樹脂層(A)、樹脂層(C)、レジスト層(B−2)および支持フィルムが密着した状態となった。
その後は実施例3と同様にして、樹脂層(A)およびレジスト層(B−2)の露光工程、レジスト層(B−2)の現像工程、樹脂層(C)のエッチング工程、樹脂層(A)の現像工程、および焼成工程を行った。これにより、透明ガラス基板の表面にパターン幅150μm、厚み1μmのブラックマトリックスが形成され、さらに、該ブラックマトリックス上にパターン幅50μm、高さ5μmの電極パターンが形成された、スペース幅300μmを有するパネル材料を得ることができた。
交流型プラズマディスプレイパネルの断面形状を示す模式図である。
符号の説明
101 ガラス基板
102 ガラス基板
103 背面隔壁
104 透明電極
105 バス電極
106 アドレス電極
107 蛍光物質
108 誘電体層
109 誘電体層
110 保護層
111 前面隔壁

Claims (19)

  1. (1)透明基板上に、該透明基板に当接する感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜を形成する工程と、
    (2)前記積層膜が形成された透明基板を、透明基板面側および積層膜形成面側からそれぞれパターン露光する工程と、
    (3)前記積層膜を現像処理またはエッチング処理して、積層膜パターンを形成する工程と、
    (4)前記積層膜パターンを焼成する工程と
    を含むことを特徴とするフラットパネルディスプレイの製造方法。
  2. 前記感光性樹脂層(B)が、感光性無機粉体含有樹脂層であることを特徴とする請求項1に記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  3. 前記感光性樹脂層(B)が、無機粉体を含有しないレジスト層であることを特徴とする請求項1に記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  4. 前記積層膜が、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含むことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  5. 前記工程(1)が、支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を、前記透明基板上に転写する工程を含む方法により行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  6. 前記工程(1)が、支持フィルム上に形成された前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)および/または支持フィルム上に形成された前記感光性樹脂層(B)を含む積層膜を、前記透明基板上に転写する工程を含む方法により行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  7. 前記工程(1)が、支持フィルム上に形成された、前記透明基板上に形成される全ての層を含む積層膜を、該透明基板上に一括転写する方法により行われることを特徴とする請求項1〜4のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  8. 前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が、金属粉体および/または無機顔料粉体を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  9. 前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が黒色顔料粉体を含有することを特徴とする請求項1〜7のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  10. 前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が黒色顔料粉体を含有し、かつ、前記感光性樹脂層(B)が金属粉体を含有することを特徴とする請求項2に記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  11. 前記感光性無機粉体含有樹脂層(A)が黒色顔料粉体を含有し、かつ、前記非感光性無機粉体含有樹脂層(C)が金属粉体を含有することを特徴とする請求項4に記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  12. 前記金属粉体が銀粉体であることを特徴とする請求項8、10または11に記載のフラ
    ットパネルディスプレイの製造方法。
  13. 透明基板上にブラックマトリックスパターンと、該ブラックマトリックスパターン上に電極パターンとを一括形成することを特徴とする請求項1〜12のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  14. 前記フラットパネルディスプレイがプラズマディスプレイパネルであることを特徴とする、請求項1〜13のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法。
  15. 支持フィルム上に、感光性無機粉体含有樹脂層(A)と、該樹脂層(A)とは層組成の異なる感光性樹脂層(B)とを含む積層膜が形成されてなることを特徴とする転写フィルム。
  16. 前記積層膜が、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)をさらに含むことを特徴とする請求項15に記載の転写フィルム。
  17. 支持フィルム上に、感光性樹脂層(B)、非感光性無機粉体含有樹脂層(C)および感光性無機粉体含有樹脂層(A)がこの順に積層形成されてなり、かつ、該感光性樹脂層(B)が無機粉体を含有しないレジスト層であることを特徴とする請求項16に記載の転写フィルム。
  18. 前記支持フィルム上に形成された積層膜が、ラミネートにより積層形成されてなることを特徴とする請求項15〜17のいずれかに記載の転写フィルム。
  19. 請求項1〜14のいずれかに記載のフラットパネルディスプレイの製造方法に用いられることを特徴とする請求項15〜18のいずれかに記載の転写フィルム。
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