JP3463503B2 - リブの形成方法及びそのための構造体 - Google Patents

リブの形成方法及びそのための構造体

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JP3463503B2
JP3463503B2 JP5025097A JP5025097A JP3463503B2 JP 3463503 B2 JP3463503 B2 JP 3463503B2 JP 5025097 A JP5025097 A JP 5025097A JP 5025097 A JP5025097 A JP 5025097A JP 3463503 B2 JP3463503 B2 JP 3463503B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイ等に使用されるリブ付きガラス基板を作成するため
の方法、及びそのための構造体に関するものである。
【0002】
【従来の技術】プラズマディスプレイパネルの製造工程
の一つにリブの形成工程がある。このリブは各放電セル
を隔てる壁であり、その加工法としてはサンドブラスト
法が検討されている。プラズマディスプレイパネルのリ
ブ構造例を示すと、リブ幅50μm、リブ高さ200μ
mとアスペクト比は4である。この様な、構造力学的に
不安定な形態であるにも係わらず、リブ構造としては、
高い精度と再現性が要求される。
【0003】サンドブラスト法による従来のリブの製造
工程を、図16を用いて下記a〜gで説明する。 a:ガラス基板1の上にリブ形成用の絶縁性材料から成
る絶縁層9を、所定の膜厚で均一に形成する工程。 b:前述の絶縁層9の上に、耐サンドブラスト性を示す
フォトレジスト層12を形成する工程。 c:前述のフォトレジスト層12に、所定パターンのフ
ォトマスク2を被覆して露光する工程。 d:前述のフォトレジスト層12を現像し、レジストマ
スク13を形成する工程。 e:サンド材を噴出して、レジストマスク13から露出
している絶縁層9を除去する工程。 f:パターニングされた絶縁層9の上に残留したレジス
トマスク13を除去する工程。 g:パターニングされた絶縁層9を焼成して、リブ14
とする工程。
【0004】プラズマディスプレイのリブ形成用の絶縁
性材料は、低融点鉛ガラスとアルミナが主成分であり、
その他に必要に応じて絶縁性無機材料を添加する混合系
である。そして、サンドブラスト法における絶縁層9の
形成には、前述の絶縁性材料、有機バインダー、溶剤と
を混合した絶縁性ペーストが用いられる。絶縁層9の形
成方法としては、絶縁性ペーストを、スクリーン印刷や
ロールコート等で直接基板上に塗布して乾燥する方法、
絶縁性ペーストから形成したグリーンシート状の絶縁性
フィルムを、基板上に貼着する方法がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
サンドブラスト法では、高いアスペクト比を持つリブ1
4の製造工程時に、そのリブ形状が破損される欠陥が多
い。その欠陥例として、サンド材の衝撃によるリブの折
れ(図17a)、サンド材の跳ね返りによるリブの線細
り(図17b)等が挙げられる。
【0006】また、従来のサンドブラスト工程では、レ
ジスト層を露光した後に溶剤で現像する工程、サンドブ
ラスト後にリブ上のレジストを除去する工程等が必要で
あり、作業効率が低いと云った問題点もあった。
【0007】その一方で、プラズマディスプレイパネル
の課題である発光効率の向上策として、放電セルの開口
率向上、即ち、リブ幅の微細化、高解像度の要求は、従
来よりも更に高くなってきており、これらの要求に対応
する必要があった。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来技術
の問題点を改良する目的でなされたもので、プラズマデ
ィスプレイ等に使用するリブ付きガラス基板を製造する
際、スループットの向上、コストの低減、精度向上及び
再現性向上に対応できる製造技術の提供を目的としてい
る。
【0009】第1の発明は、絶縁性材料と、紫外線等の
電磁波又はβ線等の粒子線の照射により耐サンドブラス
ト性能が変化する感光性材料(前記粒子線照射による前
記性能変化を含んでこの性質を感光性と云う)との混合
組成物からなるリブ形成用感光性絶縁組成物を用いて基
板上に感光性絶縁層を形成する工程と、該感光性絶縁層
に所望のマスクパターンを介して前記電磁波又は粒子線
を照射する工程とを1回以上繰り返して露光部の耐サン
ドブラスト性能を変化させる感光性絶縁層形成・露光工
程と、耐サンドブラスト性能が変化した前記感光性絶縁
層にサンド材を噴出してリブを基板上に残存形成するサ
ンドブラスト工程と、を有することを特徴とするリブの
形成方法である。
【0010】第2の発明は、絶縁性材料と、紫外線等の
電磁波又はβ線等の粒子線の照射により耐サンドブラス
ト性能が変化する感光性材料との混合組成物からなるリ
ブ形成用感光性絶縁組成物が支持フィルムの上に塗布乾
燥して積層されたリブ形成用構造体を用いて基板上に感
光性絶縁層を形成する工程と、該感光性絶縁層に所望の
マスクパターンを介して前記電磁波又は粒子線を照射す
る工程とを1回以上繰り返して露光部の耐サンドブラス
ト性能を変化させる感光性絶縁層形成・露光工程と、耐
サンドブラスト性能が変化した前記感光性絶縁層にサン
ド材を噴出してリブを基板上に残存形成するサンドブラ
スト工程と、を有することを特徴とするリブの形成方法
である。
【0011】第3の発明は、絶縁性材料と、紫外線等の
電磁波又はβ線等の粒子線の照射により耐サンドブラス
ト性能が変化する感光性材料との混合組成物からなるリ
ブ形成用感光性絶縁組成物の上にリブとなる非感光性絶
縁層が積層されたことを特徴とするリブ形成用構造体で
ある。
【0012】第4の発明は、支持フィルムと、該支持フ
ィルムの上に積層された感光性レジスト層と、該レジス
ト層の上に積層されたリブとなる非感光性絶縁層とを有
することを特徴とするリブ形成用構造体である。
【0013】第5の発明は、感光性レジスト層が感光性
レジスト液を塗布乾燥して形成され、リブとなる非感光
性絶縁層が絶縁性材料ペーストを塗布乾燥して形成され
たことを特徴とする前記第4の発明のリブ形成用構造体
である。
【0014】第6の発明は、感光性レジスト層として、
照射部が支持フィルムに付着して非感光性絶縁層から剥
離し、未照射部が非感光性絶縁層に付着して支持フィル
ムから剥離する、選別剥離可能な感光性レジスト層が形
成されたことを特徴とする前記第4又は第5の発明のリ
ブ形成用構造体である。
【0015】第7の発明は、感光性レジスト層として、
未照射部が支持フィルムに付着して非感光性絶縁層から
剥離し、照射部が非感光性絶縁層に付着して支持フィル
ムから剥離する、選別剥離可能な感光性レジスト層が形
成されたことを特徴とする前記第4又は第5の発明のリ
ブ形成用構造体である。
【0016】第8の発明は、感光性レジスト層として、
照射部の耐サンドブラスト性能が変化する感光性レジス
ト層が形成されたことを特徴する前記第4又は第5の発
明のリブ形成用構造体である。
【0017】第9の発明は、感光性レジスト層として、
残滓が出ない完全燃焼型の感光性レジスト層が形成され
たことを特徴する前記第4〜第8何れかの発明のリブ形
成用構造体である。
【0018】第10の発明は、絶縁性材料と、紫外線等
の電磁波又はβ線等の粒子線の照射により耐サンドブラ
スト性能が変化する感光性材料との混合組成物からなる
リブ形成用感光性絶縁組成物が支持フィルムの上に塗布
乾燥して形成された感光性絶縁層の上、若しくは前記第
3〜第9何れかの発明のリブ形成用構造体の最上層に接
着剤層が形成されたことを特徴とするリブ形成用構造体
である。
【0019】第11の発明は、接着剤層が優れた耐サン
ドブラスト性能を有すると共に、残滓が出ない完全燃焼
型の接着剤からなることを特徴とする前記第10の発明
のリブ形成用構造体である。
【0020】第12の発明は、保護フィルムが接着剤層
の上に剥離可能に積層されたことを特徴する前記第10
又は第11の発明のリブ形成用構造体である。
【0021】
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態例につ
いて説明する。
【0023】本発明に用いるリブ形成用感光性絶縁組成
物は、絶縁性材料と、紫外線、赤外線、X線等の電磁
波、β線(電子線)等の粒子線(本発明ではこれらを放
射線と云う)の照射を受けて性状が変化する性質(この
性質は歴史的経緯から感光性と呼ばれているので、この
発明ではX線や粒子線の照射により性状が変化する性質
も感光性と云う)を有する材料との混合組成物であっ
て、該混合組成物から形成される構造体の耐サンドブラ
スト性能、すなわちサンドブラストに対する抵抗性が前
記照射によって変化することを特徴とする感光性絶縁組
成物である。
【0024】この様な感光性絶縁組成物は、従来の絶縁
性材料、有機バインダー、溶剤とを混合した絶縁性ペー
ストに、例えば放射線重合性ポリマー、オリゴマー、モ
ノマー等の放射線反応型材料と放射線重合開始剤を添加
することで調合することができる。
【0025】そして、該感光性絶縁組成物を塗布・乾燥
した構造体に、例えば紫外線を照射すると、照射部すな
わち露光部分は感光性材料の光重合反応により例えば硬
化度が増して耐サンドブラスト性を発現する様になる。
【0026】感光性絶縁組成物の材料について説明す
る。絶縁性材料としては、PbO、SiO2 、MgO、
Al23 、ZnO、SnO2 等の無機物質から構成さ
れ、焼成工程時に結合剤となる低融点鉛ガラス粉末と、
リブ構造の骨格となるアルミナ等の高融点物質を用い
る。
【0027】バインダー樹脂及び溶剤は、絶縁性材料を
ペースト化して、リブ形成用絶縁層の膜形成能を持たせ
るための材料であり、絶縁性材料と反応することなく、
焼成工程で燃焼消失する材料であれば特に限定されな
い。例えば、下記の樹脂が使用できる。ニトロセルロー
ス、アセチルセルロース、エチルセルロース、カルボキ
シメチルセルロース、メチルセルロース等のセルロース
系高分子、天然ゴム、ポリブタジエンゴム、クロロプレ
ンゴム、アクリルゴム、イソプレン系合成ゴム、環化ゴ
ム等の天然高分子、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポ
リアクリル酸メチル、ポリメタクリル酸メリル、ポリス
チレン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラー
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリカーボネイ
ト、ポリアクリロニトリル、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸
ビニル、ポリアミド、ポリウレタン等の合成高分子。こ
れらの樹脂を単独、混合又は共重合体として用いる。
【0028】溶剤は、上記のバインダー樹脂を均一に溶
解又は分散させるものが好ましい。例えば、以下の溶剤
が使用できる。トリエン、キシレンテトラリン、ミネラ
ルスピリット等の炭化水素系、メタノール、エタノー
ル、イソプロパノール、α−テルピネオール等のアルコ
ール系、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、イソホロン等のケトン
系、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸エチル
等のエステル系、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、エチレングリコールモ
ノメチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ
エチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブ
チルエーテルアセテート等のエチレングリコールグリコ
ールエーテル系、ジエチレングリコールモノメチルエー
テル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエ
チレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリ
コールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレングリ
コールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレングリ
コールモノブチルエーテルアセテート等のジエチレング
リコールエーテル系。
【0029】放射線重合性オリゴマーとしては、特に限
定されないが、エステルアクリレート、エーテルアクリ
レート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート
等のアクリル系オリゴマーが反応速度の点で好ましい。
【0030】また、放射線重合性モノマーとしては、具
体的に、(メタ)アクリレート、メチル(メタ)アクリ
レート、エチル(メタ)アクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、ベンジルアクリレート、2−エチルヘキ
シル(メタ)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(メタ)アク
リレート、ブトキシエチルアクリレート、メトキシエチ
レングリコール(メタ)アクリレート等の単官能モノマ
ー、エチレングリコールジ(メタ)アクリレート、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、ポリエチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、1,3−ブチレング
リコールジ(メタ)アクリレート、ネオペンチルグリコ
ールジアクリレート、ペンタエリスリトールジアクリレ
ート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタ
エリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールエ
タントリ(メタ)アクリレート等の多感能モノマーが挙
げられる。
【0031】放射線重合開始剤としては、アセトフェノ
ン、2,2’−ジエトキシアセトフェノン、ベンジルジ
メチルケタール、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息
香酸メチル、ベンゾイン、ベンゾインエチルエーテル、
ベンゾインイソプロピルエーテル、ベンゾイン−n−ブ
チルエーテル、ベンゾインイソブチルエーテル、2−ヒ
ドロキシ−2−メチル−プロピオフェノン、2−メチル
チオキサントン、2−クロロチオキサントン等を用いる
ことができる。
【0032】その他に、添加剤として、イソビタン脂肪
酸エステル、ベンゼンスルホン酸等の分散剤、ブチルセ
テアレート、ブチルベンジルフタレート、ジブチルフタ
レート、ジイソデシルフタレート等の可塑剤等を必要に
応じて添加しても良い。また、感光性絶縁組成物のペー
スト調合方法としては、ロールミル、ビーズミル、自動
乳鉢等の混合装置を用いる。
【0033】本発明になるリブ形成用構造体において
は、前記リブ形成用感光性絶縁組成物が、支持フィルム
層の上に積層されているフィルム状のリブ形成用構造体
としたものである。この様に、感光性絶縁組成物をフィ
ルム状の感光性絶縁層とすることで、リブ形成用絶縁層
の膜厚管理が簡便化する。
【0034】リブ形成時に補助的に使用するリブ形成用
補助構造体の形態を図1、本発明になるリブ形成用構造
体の第1の形態を図2に基づいて具体的に説明する。リ
ブ形成用補助構造体100は、下層から支持フィルム3
/感光性絶縁層6/保護フィルム4の積層構造をなす
(図では、使用時の状態で示しているため、上下反転し
ている。以下、同じ。)。一方、本発明になる第1の形
態のリブ形成用構造体200は、支持フィルム3/感光
性絶縁層6/接着層5/保護フィルム4の積層構造をな
す。なお、支持フィルム3の裏面に適宜の剥離剤を塗布
して全体をロール状に巻き取る場合には、保護フィルム
4を設ける必要はない。
【0035】そして、構造体100及び200の感光性
絶縁層6が、前記構成のリブ形成用感光性絶縁組成物の
ペーストを塗布・乾燥して形成された絶縁層であり、露
光部は感光性材料の放射線重合反応により硬化度を増
し、優れた耐サンドブラスト性を発現するようになるも
のである。逆に、未露光部はサンドブラスト時にサンド
材により切削されるものである。
【0036】リブ形成用構造体200の接着層5は、上
述した様に感光性絶縁層6と基板の間、感光性絶縁層6
同士の密着性を向上する材料であり、焼成工程により燃
焼消失又は有機炭化物を残留しない完全燃焼型の接着剤
又は粘着剤であれば、溶媒揮散タイプ、化学反応タイ
プ、熱溶融タイプ等、特に限定されない。例えば、光硬
化型アクリル系接着剤、エポキシ系接着剤、天然ゴム、
スチレン−ブタジエン系やイソプレン系のゴム系溶剤型
粘着剤、アクリル系溶剤型粘着剤、スチレン−イソプレ
ンブロック共重合体やエチレン−酢酸ビニル熱可塑性エ
ストラマー系等のホットメルト型粘着剤等が使用でき
る。
【0037】また、ガラス基板1と直接に接する接着層
5に限り、耐サンドブラスト性を有する材料、例えば可
塑剤を添加することで、サンドブラスト時のサンド材の
衝撃を緩和してガラス基板1を保護することができる。
【0038】支持フィルム3及び保護フィルム4として
は、ポリエチレンテレフタレート等のように、平滑で柔
軟性があり、耐溶剤性、耐熱性、光安定性、光透過性の
あるものが望ましい。ポリエチレンテレフタレートの他
にも、ポリエチレン、ポリプロピレン、トリアセテー
ト、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネイ
ト、ポリウレタン、ポリイミド等が使用できる。フィル
ムの厚さは特に限定されないが、取り扱いが容易な10
〜100μm程度のものが好ましい。
【0039】構造体100及び200を製造する方法
を、図1及び図2に基づいて説明する。先ず、支持フィ
ルム3の上に感光性絶縁組成物からなるペーストを均一
に塗布し、乾燥工程により溶剤成分を十分に揮発させて
リブ形成用の感光性絶縁層6とする。リブ形成用構造体
200では、次に、感光性絶縁層6の上に接着剤を塗布
して接着層5とする。その後、構造体100及び200
共に保護フィルム4を圧着させ、構造体100及び20
0とする。
【0040】感光性絶縁組成物からなるペーストの支持
フィルム3への塗布方法としては、ロールコート、カー
テンコート、グラビアコート、スクリーン印刷等が使用
可能である。これらの塗布方法は、材料や粘度特性に合
わせて適宜使用する。
【0041】次に、リブ形成用構造体200を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する一例を、図3の工
程図を用いて説明する。なお、この場合、リブ形成用構
造体200の感光性絶縁層6は、照射光が貫通する(下
まで届く)厚さにしておく。
【0042】先ず、リブ形成用構造体200の保護フィ
ルム4を剥がしながらラミネータ装置を用いて接着層5
の面をガラス基板1に圧着する(図3a)。次に、所定
のパターンを有するフォトマスク2を支持フィルム3に
密着させて、真空露光装置内で所定の露光量を照射する
(図3b)。この工程を繰り返し行って、必要とするリ
ブ構造の高さまで積層する(図3c〜e)。
【0043】積層完了後、サンド材によりサンドブラス
トを実施し、リブ形状に切削する(図3f)。この時、
感光性絶縁層6の露光部7は、放射線重合反応により硬
化度が増しているため、優れた耐サンドブラスト性を発
揮してサンド材では切削されない。また、最初に使用す
るリブ形成用構造体200の接着層5に耐サンドブラス
ト性を有するものを使用しておけば、ガラス基板1の表
面が保護されるので、サンドブラストを行ってもガラス
基板1の表面が傷付くことがない。そして、焼成炉で焼
成すれば絶縁体のリブ14が形成できる(図3g)。
【0044】サンド材の選定は、サンド材硬度が感光性
絶縁層6の未露光部8より高く、重合硬化した露光部7
より低い材質とする必要がある。サンド材としては、ア
ルミナ、カーボランダム、ガラスビーズ、炭化ケイ素、
硬質プラスチック等が使用可能であり、適切なサンド材
を適宜選定する。また、サンド材の噴出強度を適宜調節
しても良い。
【0045】上記したように、構造体100及び200
の感光性絶縁層6は、絶縁性材料と感光性材料との混合
組成物であり、ガラス基板1上に感光性絶縁層6を形成
してはフォトリソグラフィー技術を利用して露光部7を
リブ形状に硬化し、所望の高さに積層した後、サンドブ
ラストが実施される。
【0046】すなわち、リブ形状に硬化した感光性絶縁
層6の露光部7が優れた耐サンドブラスト性を発現する
ので、リブ製造時のリブ強度が増し、従来のサンドブラ
スト法により製造したリブ形状より、高い精度と再現性
が確保できるようになるため、微細で解像度の高いリブ
形状をも製造することが可能となる。
【0047】このような感光性絶縁層6は、該乾燥ペー
スト中に放射線反応性の材料を添加することで上記特性
を発現させることが可能となる。反応を誘起させる放射
線としては、紫外線、赤外線等の電磁波やβ線(電子
線)等の粒子線が可能であり、放射線の種類によって反
応性材料を選定する必要がある。
【0048】なお、図3に示したリブ形成工程において
は、リブ形成用構造体200に代えて、感光性絶縁組成
物からなるペーストを基板に塗布することも可能である
(実施例1)。また、積層したリブ形成用構造体200
上に感光性レジスト層を形成してレジストパターンと
し、サンドブラストを行うことも可能である。
【0049】リブ形成用構造体200を用いてガラス基
板1上にリブ14を形成する他の一例を、図4の工程図
を用いて説明する。この場合も、接着層5は、耐サンド
ブラスト性を有するものである。この工程では、リブ形
成用構造体200の感光性絶縁層6は、予めリブの厚さ
にしておく。
【0050】先ず、保護フィルム4を剥がしながらラミ
ネータ装置を用いて接着層5をガラス基板1に圧着す
る。次に、所定のパターンを有するフォトマスク2を支
持フィルム3に密着させて、真空露光装置内で所定の露
光量を照射する(図4a)。露光後、支持フィルム3を
剥がして、サンド材によりサンドブラストを実施し、リ
ブ形状に切削する(図4b)。この時、感光性絶縁層6
の露光部7は、放射線重合反応等により硬度が上がり、
優れた耐サンドブラスト性を発揮してサンド材では切削
されないので、その下側にある感光性絶縁層6も残存す
る。
【0051】この場合も、サンド材は硬度が感光性絶縁
層6の未露光部8より高く、露光部7より低い材質とす
る必要があり、前記材料が使用される。
【0052】露光部7の深さは、サンド材に耐性を示す
範囲であれば特に限定はされないが、感光性絶縁層6内
での放射線の散乱がリブ幅精度を低下させる原因となる
ので、可能な限り感光性絶縁層6の表層面のみが硬化さ
れることが好ましい。露光部7の深さは、放射線の種
類、強度、照射時間等の条件で調節する。その後は、露
光部7も感光性絶縁層6から誘導された絶縁物であるの
で、従来のレジストパターンの剥離工程は不要であり、
焼成工程に直接移行し、焼成によってリブ14を形成す
ることができる(図4c)。
【0053】この様に、リブ付き基板の製造時に従来の
感光性レジスト液の塗布やドライフィルムレジストの貼
着工程は不要となり、貼着不良等の問題も回避でき、且
つ、その作製工程は簡便化される。また、現像に溶剤を
用いないので、リブ層への溶剤の染み込みは無い。そし
て、従来のサンドブラスト工程の後に残された未露光部
の剥離工程も不要である。更に、リブ形成用構造体とガ
ラス基板との間の接着層として、耐サンドブラスト性の
あるものを使用することで基板表面形状の均一性を保
ち、且つ、完全燃焼型とすることで焼成時に接着材料を
完全に脱灰することができる。
【0054】
【0055】本発明になる第2の形態のリブ形成用構造
体300を、図5を用いて説明する。このリブ形成用構
造体300は、下層から支持フィルム3/感光性絶縁層
6/絶縁層9/接着層5/保護フィルム4の積層構造を
なす。この場合も支持フィルム3の裏面に適宜の剥離剤
を塗布して全体をロール状に巻き取る場合には、保護フ
ィルム4を設ける必要はない。
【0056】そして、感光性絶縁層6が、リブ材料とな
る絶縁性材料と、感光性材料との混合物からなり、且
つ、従来周知のレジストに相当する性能を示す。すなわ
ち、放射線が照射されて露光するとその部分は硬化して
優れた耐サンドブラスト性を発現するようになり、逆
に、未露光の部分はサンドブラストにより切削されるも
のであり、リブ形成用構造体200の感光性絶縁層6と
同じものが使用される。
【0057】一方、絶縁層9は従来より使用されている
非感光性の絶縁性ペーストからなり、ガラスフリット、
アルミナ等の高融点物質、バインダー樹脂、溶剤、添加
剤が基本材料となる。また、支持フィルム3、保護フィ
ルム4及び接着層5についても、前記と同様のものが使
用される。
【0058】次に、リブ形成用構造体300を製造する
方法を、図5に基づいて説明する。先ず、支持フィルム
3の上に露光により耐サンドブラスト性を発現する感光
性絶縁ペーストを均一に塗布し、乾燥工程により溶剤成
分を十分に揮発させて感光性絶縁層6とする。その上
に、感光性機能を持たない従来の組成からなる絶縁性ペ
ーストを均一に塗布し、乾燥工程により溶剤成分を揮発
させて絶縁層9とする。その後、絶縁層9の上に接着層
5を塗布して保護フィルム4を圧着させ、リブ形成用構
造体300とする。絶縁性ペーストの塗布方法として
は、ロールコート、カーテンコート、グラビアコート、
スクリーン印刷等が使用可能である。これらの塗布方法
は、材料や粘度特性に合わせて適宜使用する。
【0059】次に、リブ形成用構造体300を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する一例を、図6の工
程図を用いて説明する。先ず、保護フィルム4を剥がし
ながらラミネータ装置を用いて接着層5をガラス基板1
に圧着する。次に、所定のパターンを有するマスク2を
支持フィルム3に密着させて、真空露光装置内で所定の
露光量を照射する(図6a)。露光後、支持フィルム3
を剥がして、サンド材によりサンドブラストを実施し、
リブ形状に切削する(図6b)。この時、感光性絶縁層
6の露光部7は、放射線硬化反応により硬度が増してい
て優れた耐サンドブラスト性を発揮し、サンド材では切
削されないのでその直下部分では絶縁層9もサンド材で
切削されずリブ状に残るが、露光硬化していない未露光
部8はサンド材により切削されるので、その直下部分で
は絶縁層9も切削される。なお、この場合も接着層5と
しては、完全燃焼型材料からなり、且つ、サンドブラス
ト抵抗性を備えているものを使用する。
【0060】露光部7は、通常は感光性絶縁層6の全厚
に渡って露光する。その後は、露光部7も感光性絶縁層
6から誘導された絶縁物であるので、従来のレジストパ
ターンの剥離工程は不要であり、焼成工程に直接移行で
き、焼成によりリブ14が形成できる(図6c)。
【0061】このリブ形成用構造体300の感光性絶縁
層6は、絶縁性材料と感光性レジストの特性を合わせ持
つ。そのため、従来の感光性レジスト液の塗布工程又は
感光性レジスト材料からなるドライフィルムの貼着工程
が不要となり、貼着不良等の問題も回避できる。また、
現像工程が不要であるため、溶剤を用いる必要がなく、
リブ層への溶剤の染み込みは無い。そして、従来のサン
ドブラスト工程の様にリブ頂部に残された未露光部のド
ライフィルムレジストの剥離工程も不要である。更に、
リブ形成用構造体とガラス基板との間の接着層として、
耐サンドブラスト性のあるものを使用することで基板表
面形状の均一性を保ち、且つ、完全燃焼型とすることで
焼成時に接着材料を完全に脱灰することができる。
【0062】感光性絶縁層6に、露光するとその部分が
分解して弾性が増し、その結果として優れた耐サンドブ
ラスト性能を発現するようになり、未露光の脆い部分が
サンドブラストにより切削されるものを使用した、図7
に示す本発明第3の形態のリブ形成用構造体400を次
に説明する。
【0063】このリブ形成用構造体400も、下層から
支持フィルム3/感光性絶縁層6/接着層5/保護フィ
ルム4の積層構造をしており、絶縁性ペースト中に放射
線反応性の材料を添加することで感光性絶縁乾燥ペース
ト6に前記感光性レジスト機能が付加されるようにな
る。
【0064】この場合の接着層5も、完全燃焼型材料か
らなり、且つ、サンドブラスト抵抗性を備えているもの
である。また、支持フィルム3及び保護フィルム4とし
ては、リブ形成用構造体300等の場合と同じものが使
用できる。
【0065】次に、リブ形成用構造体400を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する一例を、図8の工
程図を用いて説明する。先ず、保護フィルム4を剥がし
ながらラミネータ装置を用いて接着層5をガラス基板1
に圧着する。次に、所定のパターンを有するフォトマス
ク2を支持フィルム3に密着させて、真空露光装置内で
所定の露光量を照射する(図8a)。露光後、支持フィ
ルム3を剥がして、サンド材によりサンドブラストを実
施し、リブ形状に切削する(図8b)。この時、感光性
絶縁層6の未露光部8は脆いためサンド材によって切削
されるが、露光部7は弾性の増加によって優れた耐サン
ドブラスト性を発揮し、サンド材では切削されないの
で、その直下の感光性絶縁層6と共にリブ状に残存形成
される。
【0066】この場合も、サンド材は硬度が感光性絶縁
層6より高く、感光性絶縁層6の露光部7を切削しない
材料であれば特に限定されない。サンド材としては、前
記各材料が使用可能である。
【0067】露光部7の深さは、この場合もサンド材に
耐性を示す範囲であれば特に限定はされないが、感光性
絶縁層6内での放射線の散乱がリブ幅精度を低下させる
原因となるので、可能な限り感光性絶縁層6の表層面の
みが分解して弾性が増すことが好ましい。露光部7の深
さは、照射する放射線の種類、強度、照射時間等の条件
で調節する。その後は、露光部7も感光性絶縁層6から
誘導された絶縁物であるので、従来のレジストパターン
の剥離工程は不要であり、焼成工程に直接移行してリブ
14を形成することができる(図8c)。
【0068】次に、リブ形成用構造体400の材料につ
いて説明する。感光性絶縁層6を形成するための感光性
絶縁性ペーストとしては、絶縁性材料と前記感光性レジ
ストの機能を発現する感光性材料が必要である。
【0069】絶縁性材料としては、前記構造体100、
200、300の感光性絶縁層6で用いた低融点鉛ガラ
ス粉末やアルミナを使用する。
【0070】一方、ここで用いる感光性レジスト機能
は、露光部分解型(ポジ型)である。従ってポジ型レジ
ストとして用いられる感光性材料は、o−ナフトキノン
ジアジドスルホン酸エステル−ノボラック樹脂系、5−
ジアゾメルドラム酸−ノボラック樹脂系、ジアゾジメド
ン−ポリビニルフェノール系、o−ニトロベンジルカル
ボン酸エステルとアクリル酸−メタクリル酸共重合物系
等の光変成型、ポリメタクリル酸メチル系化合物、ポリ
メチルイソプロペニルケトン、メタクリル酸と3−メタ
クリロキシイミノ−2−ブタノン共重合物、メタクリル
酸とインダノンの共重合物、ポリグルタルイミド、ポリ
オレフィンスルホン等の光分解重合型等が挙げられる。
【0071】感光性絶縁層6の感光性材料は、上記の感
光性物質を単独で用いて形成しても良く、あるいはバイ
ンダー樹脂と混合して使用しても良い。バインダー樹脂
としては、例えば、セルロース系、アルギン酸系、ガム
類等の天然高分子、ポリスチレン系、ポリビニルアルコ
ール系、ポリビニルブチラール系、(メタ)アクリル
系、塩化ビニル系、酢酸ビニル共重合体系、ポリアミド
系、ポリウレタン系等の合成高分子の単独又は混合系が
使用できる。
【0072】溶剤は、上記のバインダー及びインキ構成
成分を均一に溶解又は分散させるものが好ましい。例え
ば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール系、
ケトン系、エステル系、グリコールエーテル系、グリコ
ールエステル系等が挙げられる。添加剤としては、イソ
ピタン脂肪酸エステル、ベンゼンスルホン酸等の分散
剤、ブチルセテアレート、ブチルベンジルフタレート、
ジブチルフタレート、ジイソデシルフタレート等の可塑
剤、その他湿潤剤、消泡剤等を必要に応じて添加しても
良い。
【0073】本発明のリブ形成用構造体400の感光性
絶縁層6も、絶縁性材料と感光性レジストの特性を合わ
せ持つ。そのため、リブ形成時に、従来の感光性レジス
ト液の塗布工程又は感光性レジスト材料からなるドライ
フィルムの貼着工程が不要となり、貼着不良等の問題も
回避できる。また、現像工程が不要であるため、溶剤を
用いる必要がなく、リブ層への溶剤の染み込みは無い。
【0074】そして、従来のサンドブラスト工程の様に
リブ頂部に残された未露光部のドライフィルムの剥離工
程も不要である。更に、リブ形成用構造体とガラス基板
との間の接着層として、耐サンドブラスト性のあるもの
を使用することで基板表面形状の均一性を保ち、且つ、
完全燃焼型とすることで焼成時に接着材料を完全に脱灰
することができる。
【0075】本発明になる第4の形態のリブ形成用構造
体500を、図9により説明する。このリブ形成用構造
体500は、下層から支持フィルム3/感光性レジスト
層10/絶縁層9/接着層5/保護フィルム4の積層構
造をなす。
【0076】このリブ形成用構造体500の感光性レジ
スト層10は、前記リブ形成用構造体400の感光性絶
縁層6の感光性材料を用いることで形成が可能であり、
サンドブラストで現像が可能に、また、完全燃焼型に形
成することが可能である。すなわち、放射線の照射を受
けた露光部7は分解して弾性が増し、優れた耐サンドブ
ラスト性を発現するレジストマスクとなり、未露光部8
はサンドブラストにより切削され、引き続き下層の絶縁
層9も切削されるものであり、燃焼工程により完全に燃
焼消失するか、有機炭化物を残留しないものである。
【0077】このリブ形成用構造体500においても、
従来の感光性レジスト液の塗布やドライフィルムの貼着
工程は不要となり、作製工程の簡便化、レジストマスク
の現像及び剥離工程の不要化、溶剤の不要化を達成する
ことができる。
【0078】リブ形成用構造体500を製造する方法
を、図9に基づいて説明する。先ず、支持フィルム3の
上に感光性レジスト液を均一に塗布し、乾燥工程により
溶剤成分を十分に揮発させてリブ形成用の感光性レジス
ト層10とする。次に、絶縁性ペーストを感光性レジス
ト層10の上に均一に塗布し、乾燥工程を経て絶縁層9
とする。その後、接着層5を塗布して保護フィルム4を
圧着させ、リブ形成用構造体500とする。
【0079】各絶縁性ペースト、接着剤の塗布方法とし
ては、この場合もロールコート、カーテンコート、グラ
ビアコート、スクリーン印刷等が使用可能である。これ
らの塗布方法は、材料や粘度特性に合わせて適宜使用す
る。
【0080】次に、リブ形成用構造体500を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する一例を、図10の
工程図を用いて説明する。先ず、保護フィルム4を剥が
しながらラミネータ装置を用いて接着層5をガラス基板
1に圧着する。次に、所定のパターンを有するフォトマ
スク2を支持フィルム3に密着させて、真空露光装置内
で所定の露光量を照射する(図10a)。露光後、支持
フィルム3を剥がして、サンド材によりサンドブラスト
を実施し、リブ形状に切削する(図10b)。この時、
感光性レジスト層10の未露光部8は脆いためサンド材
により切削されるが、露光部7は弾性の増加によって優
れた耐サンドブラスト性を発揮し、サンド材では切削さ
れないので、その直下の感光性絶縁層6と共にリブ状に
残る。
【0081】この場合も、サンド材の選定は、サンド材
硬度が感光性レジスト層10より高く、感光性レジスト
層10の露光部7を切削しない材料であれば特に限定さ
れない。サンド材としては、前記材料が使用できる。
【0082】露光部7は、通常は感光性レジスト層10
の全厚に渡って露光する。その後は、感光性レジスト層
10の露光部7は完全燃焼型であるので、レジストパタ
ーンの剥離工程は不要となり、焼成工程に直接移行し、
焼成してリブ14を形成する(図10c)。
【0083】図11に示したリブ形成用構造体600
は、感光性レジスト層10を剥離現像タイプとしたもの
である。剥離現像とは、露光工程により硬化した部分を
支持フィルム3に固着させて乾燥ペースト9から剥離す
る手法である。このリブ形成用構造体600は、下層か
ら支持フィルム3/感光性レジスト層10/絶縁層9/
接着層5/保護フィルム4の積層構造をなす。
【0084】リブ形成用構造体600の材料について説
明する。ここで用いる剥離現像タイプの感光性レジスト
層10は、露光部硬化型(ネガ型)で、且つ、未露光時
に耐サンドブラスト性を有し、露光すると耐サンドブラ
スト性を失うものであり、バインダー樹脂、溶剤、放射
線重合性オリゴマー、放射線重合性モノマー、放射線重
合開始剤、添加剤が基本材料となる。剥離現像タイプで
は、現像時に溶剤又はアルカリ溶液を用いる必要はな
い。そのため、バインダー樹脂としては、均一なフィル
ム形成能を与えるものであれば、親水性、疎水性等に限
定されない。また、これらのバインダー樹脂にホットメ
ルト型の樹脂をブレンドすることで、乾燥フィルムへの
熱圧着が可能となる。例えば、スチレン−イソプレン
系、エチエン−酢酸ビニル系等が利用できる。
【0085】溶剤は、上記のバインダー及びインキ構成
成分を均一に溶解又は分散させるものが好ましい。例え
ば、脂肪族炭化水素、芳香族炭化水素、アルコール系、
ケトン系、エステル系、グリコールエーテル系、グルコ
ールエステル系等が挙げられる。
【0086】放射線重合性オリゴマーとしては、特に限
定されないが、エステルアクリレート、エーテルアクリ
レート、エポキシアクリレート、ウレタンアクリレート
等のアクリル系オリゴマーが反応速度の点で好ましい。
【0087】また、フィルム状に形成する際の粘度、フ
ィルム形成後の硬度を調節する目的で、(メタ)アクリ
ル系モノマーを用いても良い。具体的には、エチルヘキ
シルアクリレート、ヒドロキシエチル(メタ)クリレー
ト、ヒドロキシプロピル(メタ)アクリレート、ブトキ
シエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールア
クリレート、エチレングリコールジアクリレート等が挙
げられる。
【0088】放射線重合開始剤としては、ベンゾインエ
ーテル系、ベンゾフェノン系、ケタール系、アセトフェ
ノン系、チオキサントン系等を用いる。添加剤として
は、湿潤剤、分散剤、可塑剤、消泡剤等を必要に応じて
用いる。
【0089】支持フィルム3、保護フィルム4及び接着
層5としては、前記リブ形成用構造体500等と同じ物
が使用できる。
【0090】リブ形成用構造体600の製造方法の一例
を図11により説明する。先ず、感光性レジスト液を支
持フィルム3の上に塗布し、乾燥工程により溶剤成分を
十分に揮発乾燥させて、感光性レジスト層10を形成す
る。そして、この感光性レジスト層10の上に非感光性
絶縁ペーストを塗布・乾燥させて非感光性の絶縁層9を
形成する。その後この絶縁層9の上に、接着剤を塗布し
て接着層5を形成し、更に保護フィルム4を圧着させて
リブ形成用構造体600とする。
【0091】又は、別々に形成しておいた感光性レジス
ト層10と、非感光性の絶縁層9のフィルムとを貼り合
わせて形成する。この貼り合わせには、接着剤の使用が
可能であるが、加熱により粘着性を発現するドライフィ
ルムを用いれば接着剤の塗布工程を省くことができる。
又、接着にはローラーラミネータ等が用いられる。
【0092】感光性レジスト液及び絶縁性ペーストの塗
布方法として、ロールコート、カーテンコート、グラビ
アコート、スクリーン印刷等が使用可能である。これら
の塗布方法は、材料や粘度特性に合わせて適宜使用す
る。
【0093】次に、リブ形成用構造体600を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する方法の一例を、図
12の工程図を用いて説明する。先ず、リブ形成用構造
体600の保護フィルム4を剥がしながらラミネータ装
置を用いて接着層5をガラス基板1に圧着する。次に、
所定パターンを有するフォトマスク2を支持フィルム3
に密着させ、所定の露光量を露光する(図12a)。露
光後、支持フィルム3を剥がす。この時、露光部7は支
持フィルム3に固着され、支持フィルム3と共に剥がれ
る(図12b)。従って、支持フィルム3を剥がすこと
で、感光性レジスト層10の現像が可能となる。このた
め、現像時に溶剤を用いる必要がなく、リブを形成する
絶縁層9への溶剤の染み込みを回避することができる。
【0094】剥離完了後、サンドブラストを実施して、
感光性レジスト層10の優れた耐サンドブラスト性を有
する未露光部8によって被覆されている部分の絶縁層9
を残し、リブ形状に切削する(図12c)。次に、リブ
形状の上部に残留している感光性レジスト層10の未露
光部8の上に、先の剥離現像工程(図12b)で剥がし
た支持フィルム3と同じものを被覆・密着させる。そし
て、その上から露光することで、未露光部8が露光部7
となって硬化し、支持フィルム3に固着する。そのた
め、上記と同様の方法で剥離することができる(図12
d)。
【0095】この様に、剥離現像タイプの感光性レジス
ト層10を用いることで、リブ上に残留している感光性
レジスト層10の未露光部8をも簡単に除去することが
できる。剥離後は、焼成工程によりリブ14を形成する
(図12e)。
【0096】この場合のサンド材の選定は、サンド材硬
度が絶縁層9より高く、感光性レジスト層10より低い
材質とすることが必要であり、サンド材としては、前記
材料が使用できる。
【0097】なお、感光性レジスト層10が完全燃焼型
の材料からなる場合は、図12dの工程を省略して焼成
工程に直接移行することができる。
【0098】6番目の形態のリブ形成用構造体700
を、図13により説明する。このリブ形成用構造体70
0の感光性レジスト層10は、露光工程により分解した
部分が絶縁層9に付着し、未露光部が支持フィルム3に
付着して、剥離現像されるものである。
【0099】感光性レジスト層10は、上述した剥離現
像機能と完全燃焼の特性を発現する、露光部分解型(ポ
ジ型)であり、ポジ型レジストとして用いられている下
記の材料系が使用できる。o−ナフトキノンジアジドス
ルホン酸エステル−ノボラック樹脂系、5−ジアゾメル
ドラム酸−ノラボック樹脂系、ジアゾジメドン−ポリビ
ニルフェノール系、o−ニトロベンジルカルボン酸エス
テルとアクリル酸−メタクリル酸共重合物系等の光変成
型、ポリメタクリル酸メチル系化合物、ポリメチルイソ
プロペニルケトン、メタクリル酸と3−メタクリロキシ
イミノ−2−ブタノン共重合物、メタクリル酸とインダ
ノンの共重合物、ポリグルタルイミド、ポリオレフィン
スルホン等の光解重合型。
【0100】感光性レジスト層10は、上記の感光性物
質は単独で用いて形成してもよく、あるいはバインダー
樹脂と混合して使用しても良い。バインダー樹脂として
はセルロース系、アクリル系が好ましい。更に、添加剤
としては、湿潤剤、分散剤、可塑剤、消泡剤等を必要に
応じて用いる。
【0101】次に、リブ形成用構造体700を用いてガ
ラス基板1の上にリブ14を形成する方法の一例を、図
14の工程図を用いて説明する。先ず、リブ形成用構造
体700の保護フィルム4を剥がしながらラミネータ装
置を用いて接着層5をガラス基板1に圧着する(図14
a)。次に、所定パターンを有するフォトマスク2を支
持フィルム3に密着させ、所定の露光量を露光する(図
14b)。露光後、支持フィルム3を剥がす。この時、
露光部7は、リブ用絶縁層である絶縁層9に付着し、未
露光部8は支持フィルム3と同時に剥がれる(図14
c)。従って、支持フィルム3を剥がすことで感光性レ
ジスト層10の現像が可能となる。このため、現像時に
溶剤を用いる必要がなく、リブ用の絶縁層9への溶剤の
染み込みを回避することができる。剥離完了後、サンド
材によりサンドブラストを実施し、絶縁層9をリブ形状
に切削する(図14d)。
【0102】感光性レジスト層10が完全燃焼タイプで
あるので、サンドブラスト工程の後、切削されて形成さ
れたリブの上部に残された感光性レジスト層10の露光
部7は焼成工程で燃焼消失する。したがって、リブ形成
用構造体700によれば、感光性レジスト層10の除去
工程を省くことが可能であり、直接焼成工程に移行し、
リブ14を形成することができる(図14e)。
【0103】また、露光部7を絶縁層9に付着させ、未
露光部8を支持フィルム3で剥離する工程において、露
光工程で感光成分が分解して柔軟になり、接着性を発現
するものとしては、フォトリソタッキングレジストPT
R(富士薬品工業製)、DHP−E、DHP−M(デュ
ポン製)等を使用しても良い。また、支持フィルム3、
保護フィルム4、接着層5等は前記のものが使用でき
る。
【0104】上記説明した本発明の実施の形態を要約す
ると、サンド材によって切削すべき部分が削れ易くする
か、残すべき部分が削れ難くするか、或いは切削すべき
部分を削れ易くすると共に残すべき部分が削れ難くなる
ようにする。
【0105】以下、実施例により本発明を更に具体的に
説明する。 〔実施例1〕感光性絶縁組成物の処方を以下に示す。 ガラスフリット 57重量部 PbO 50wt% SiO2 29wt% Al23 12wt% B23 7wt% ZnO 1wt% SnO2 1wt% アルミナ粉末 23重量部 エポキシアクリレート 6重量部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 6重量部 アセトフェノン 1重量部 エチルセルロース 6重量部 イソフタル酸 1重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部
【0106】これらの材料をロールミルで混練し、感光
性絶縁組成物のペーストとした。このペーストを用いて
リブ14を形成した工程を図15に基づいて説明する。
【0107】前記ペーストを、ガラス基板1の上に20
μmの厚さにスクリーン印刷で塗布し、90℃で乾燥さ
せて、感光性絶縁層6の1層目を形成した(図15
a)。次に、この感光性絶縁層6の上に30μm幅のリ
ブパターンを有するフォトマスク2を置き、真空露光装
置中に設置して、高圧水銀灯で300mJ/cm2 の光
量を露光した(図15b)。この操作を7回繰り返して
(図15c〜d)、膜厚160μmの感光性絶縁層6の
積層体をガラス基板1上に形成した(図15e)。
【0108】次に、サンドブラスト装置にかけ、感光性
絶縁層6の未露光部8をガラスビーズ製のサンド材で切
削した(図15f)。この時、感光性絶縁層6の積層体
におけるリブ形状の露光部7は、放射線応答反応により
感光性材料が硬化したため、優れた耐サンドブラスト性
を発現し、幅30μm、高さ160μmのリブ形状を保
持していた。
【0109】サンドブラストの後、焼成工程へと移行し
た。焼成工程(580℃)により、絶縁材料だけからな
るリブ14をガラス基板1の上に形成することができた
(図15g)。
【0110】〔実施例2〕前記実施例1における図15
eの工程に続いて、更に耐サンドブラスト性を有し、完
全燃焼型の感光性レジストを20μmの厚さにスクリー
ン印刷で塗布し、乾燥させて感光性レジスト層を形成し
た。その後、フォトマスク2を被覆して真空露光装置内
で露光し、現像液により前記フォトレジスト層の未露光
部を現像し、乾燥させて30μmのリブパターンを有す
るレジストマスクを形成した。
【0111】そして、サンドブラスト装置にかけ、感光
性レジストの未被覆部をガラスビーズ製のサンド材で切
削した。この時、感光性絶縁層6の積層体におけるリブ
形状の露光部7は、放射線応答反応により感光性材料が
硬化していたため、優れた耐サンドブラスト性を発現
し、幅30μm、高さ160μmのリブ形状を保持して
いた。
【0112】サンドブラスト後は、リブ上部に残留した
レジストマスクを剥離液で剥離することなく、焼成工程
へと移行した。焼成工程(580℃)後、絶縁材料だけ
からなるリブ14をガラス基板1の上に形成することが
できた。
【0113】〔実施例3〕 実施例1で調合した感光性絶縁組成物のペーストを、ポ
リエチレンテレフタレート(30μm)の支持フィルム
3上に厚さ25μmとなるようロールコートし、90℃
で乾燥させた。次に、アクリル酸オクチル−メタクリル
酸共重合物/トルエン系にフタル酸を添加して耐サンド
ブラスト性を持たせた接着剤を塗布・乾燥して接着層5
とし、保護フィルム4としてポリエチレンフィルム(1
0μm)を圧着させてリブ形成用構造体200とした。
また、接着層5を持たないリブ形成用補助構造体100
も同時に形成した。
【0114】構造体100及び200を用いてガラス基
板1にリブ14を形成した工程を図3に基づいて説明す
る。先ず、リブ形成用構造体200の保護フィルム4を
剥がしながら、ロールラミネータでガラス基板1の上に
リブ形成用構造体200を圧着し、感光性絶縁層6の1
層目を形成した(図3a)。次に、感光性絶縁層6の上
に30μm幅のリブパターンを有するフォトマスク2を
置き、真空露光装置中に設置して、高圧水銀灯で300
mJ/cmの光量を露光した(図3b)。次に、リブ
形成用補助構造体100で同様の工程を4回繰り返し
て、膜厚125μmの感光性絶縁層6の積層体を形成し
た(図3c〜e)。
【0115】次に、サンドブラスト装置にかけ、感光性
絶縁層6の未露光部8をガラスビーズ製のサンド材で切
削した(図3f)。この時、感光性絶縁層6の積層体に
おけるリブ形状の露光部7は、実施例1と同様に、放射
線応答反応により感光性材料が硬化したため、優れた耐
サンドブラスト性を発現し、線細りや、欠けることなく
幅30μm、高さ125μmのリブ形状を保持していた
(図3f)。
【0116】サンドブラスト後は、焼成工程(580
℃)を行って、絶縁材料だけからなるリブ14をガラス
基板1の上に形成することができた(図3g)。
【0117】この実施例3においても、前記実施例1に
対する実施例2と同様に、ガラス基板1上に積層した感
光性絶縁層6の上に更に耐サンドブラスト性を有する感
光性レジストを積層してサンドブラストを行うことは可
能であった。
【0118】〔実施例4〕 ガラス粉末 57重量部 アルミナ粉末 23重量部 エポキシアクリレート 5重量部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 5重量部 アセトフェノン 2重量部 エチルセルロース 6重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部 イソフタル酸 2重量部 これらの材料をロールミルにより混連し、感光性絶縁性
ペーストとした。
【0119】上記ペーストを、ポリエチレンテレフタレ
ート(50μm)の支持フィルム3上に、厚さ200μ
mとなるようロールコートし、70℃で乾燥させて感光
性絶縁層6を形成した。次に、アクリル酸オクチル−メ
タクリル酸共重合物/トルエン系にフタル酸を添加した
接着剤を塗布して接着層5を形成し、保護フィルム4と
してポリエチレンフィルム(20μm)を圧着させてリ
ブ形成用構造体200を形成した。
【0120】次に、リブ形成用構造体200を用いてリ
ブ14を形成した工程を、図4を用いて説明する。リブ
形成用構造体200の保護フィルム4を剥がしながら、
ロールラミネータでガラス基板1の上にリブ形成用構造
体を圧着した。次に、支持フィルム3の上に所定のパタ
ーンを有するフォトマスク2を置き、真空露光装置中に
設置して露光した(図4a)。露光後、真空露光装置か
ら取り出してフォトマスク2を外し、支持フィルム3を
剥がした。
【0121】次に、サンドブラスト装置にかけ、感光性
絶縁層6を切削した(図4b)。この時、感光性絶縁層
6の露光部7は、露光により硬化したためその硬度特性
により優れた耐サンドブラスト性を発現し、露光部7の
下の感光性絶縁層6は切削されずにリブの形状に残っ
た。逆に、表面層が未露光となっている部分8は、その
硬度により接着層5の位置までサンド材で切削された。
【0122】サンドブラスト後は、露光部7も感光性絶
縁層6から誘導された絶縁物であることから、従来の様
なレジストパターンの剥離工程は不要であるため、直接
焼成工程へと移行した。焼成工程(600℃)後、絶縁
材料だけからなるリブ14をガラス基板1の上に形成す
ることができた(図4c)。また、接着層5は焼成工程
で完全に燃焼して消失し、ガラス基板1の表面は耐サン
ドブラスト性を有する接着層5によって保護されていた
ので損傷は確認されなかった。
【0123】〔実施例5〕ポリエチレンテレフタレート
(50μm)の支持フィルム3上に、実施例4において
混練した感光性絶縁性ペーストを、厚さ20μmとなる
ようロールコートし、70℃で乾燥させて感光性絶縁層
6を形成した。
【0124】更に、下記の組成をロールミルにより混練
して得た非感光性の絶縁性ペーストを厚さ180μmと
なるようにロールコートし、70℃で乾燥させて絶縁層
9を形成した。その後、アクリル酸オクチル−メタクリ
ル酸共重合物/トルエン系にフタル酸を添加した接着層
5を塗布し、保護フィルム4としてポリエチレンフィル
ム(20μm)を圧着させてリブ形成用構造体300と
した。
【0125】 ガラス粉末 67重量部 アルミナ粉末 25重量部 エチルセルロース 6重量部 湿潤剤 2重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部
【0126】リブ形成用構造体300を用いてリブ14
を形成するまでの工程を、図6に示した。露光、サンド
ブラスト、焼成の各工程ともに、図4で示したリブ形成
用構造体200によるリブ形成工程と同じである。感光
性絶縁層6の露光部7は、露光により硬化したため、実
施例4と同様、その硬度特性により優れた耐サンドブラ
スト性を発現し、露光部7の下の絶縁層9は切削されず
にリブの形状に残った。逆に、表面層が未露光となって
いる部分8は、その硬度により接着層5の位置までサン
ド材で切削された。
【0127】サンドブラスト後の露光部7の剥離工程は
不要であり、サンドブラスト工程後は直接焼成工程へと
移行し、焼成工程(600℃)により、絶縁材料だけか
らなるリブ14をガラス基板1の上に形成することがで
きた。また、接着層5は焼成工程で完全に燃焼して消失
し、ガラス基板1の表面は耐サンドブラスト性を有する
接着層5によって保護されていたので損傷は確認されな
かった。
【0128】〔実施例6〕 ガラス粉末 50重量部 アルミナ粉末 6重量部 ノラボック樹脂 10重量部 2.3.4−トリハイドロキシベンゾフェノン 10重量部 イソフタル酸 2重量部 メチルエチルケトン 150重量部 湿潤剤 1重量部
【0129】上記材料をロールミルにより混練し、ペー
スト化した。このペーストを、ポリエチレンテレフタレ
ート(50μm)の支持フィルム3上に、厚さ200μ
mとなるようロールコートし、70℃で乾燥させた。次
に、アクリル酸オクチル−メタクリル酸共重合物/トル
エン系にフタル酸を添加した接着層5を塗布し、保護フ
ィルム4としてポリエチレンフィルム(20μm)を圧
着させてリブ形成用構造体400を製造した。
【0130】次に、リブ形成用構造体400を用いてリ
ブ14を形成した工程を、図8を用いて説明する。リブ
形成用構造体400の保護フィルム4を剥がしながら、
ロールラミネータでガラス基板1の上にリブ形成用構造
体400を圧着した。次に、支持フィルム3の上に所定
のパターンを有するフォトマスク2を置き、真空露光装
置中に設置して露光した(図8a)。露光後、真空露光
装置から取り出してフォトマスク2を外し、支持フィル
ム3を剥がした。
【0131】次に、サンドブラスト装置にかけ、感光性
絶縁層6を切削した(図8b)。この時、感光性絶縁層
6の露光部7は、露光により分解したため、その弾性に
より優れた耐サンドブラスト性を発現し、露光部7の下
の感光性絶縁層6は切削されずにリブの形状に残った。
逆に、表面層が未露光となっている部分8は、その硬度
により接着層5の位置までサンド材で切削された。
【0132】サンドブラスト後は、露光部7も感光性絶
縁層6から誘導された絶縁物であることから、従来の様
なレジストパターンの剥離工程は不要であるため、直接
焼成工程へと移行した。焼成工程(600℃)後、絶縁
材料だけからなるリブ14をガラス基板1の上に形成す
ることができた(図8c)。また、接着層5は焼成工程
で完全に燃焼して消失し、ガラス基板1の表面は耐サン
ドブラスト性を有する接着層5によって保護されていた
ので損傷は確認されなかった。
【0133】〔実施例7〕ポリエチレンテレフタレート
(50μm)の支持フィルム3上に、感光性レジスト液
を厚さ20μmとなるようロールコートし、70℃で乾
燥させて感光性レジスト層10を形成した。
【0134】更に、下記の組成をロールミルにより混練
して得た非感光性の絶縁性ペーストを厚さ180μmと
なるようにロールコートし、70℃で乾燥させて絶縁層
9を形成した。その後、アクリル酸−2エチルヘキシ
ル、酢酸ビニル、トルエン系の粘着剤を塗布して接着層
5を形成し、保護フィルム4としてポリエチレンフィル
ム(20μm)を圧着させてリブ形成用構造体500と
した。
【0135】 ガラス粉末 68重量部 アルミナ粉末 26重量部 エチルセルロース 5重量部 湿潤剤 1重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部
【0136】リブ形成用構造体500を用いてリブ14
を形成した工程は、図10の通りである。この場合も、
感光性レジスト層10の露光部7は露光により分解した
ため、その弾性により優れた耐サンドブラスト性を発現
し、露光部7の下の絶縁層9は切削されずにリブの形状
に残った。逆に、表面層が未露光となっている部分8
は、その硬度により接着層5の位置までサンド材で切削
された。
【0137】感光性レジスト層10は完全燃焼型である
ため、サンドブラスト後の露光部7の剥離工程は不要で
あり、サンドブラスト工程後は直接焼成工程へと移行
し、焼成工程(600℃)により、絶縁材料だけからな
るリブ14をガラス基板1の上に形成することができ
た。また、接着層5は焼成工程で完全に焼成して消失
し、ガラス基板1の表面は耐サンドブラスト性を有する
接着層5によって保護されていたので損傷は確認されな
かった。
【0138】〔実施例8〕 ポリビニルブチラール 30重量部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 11重量部 エチレン−酢酸ビニル系共重合物 5重量部 アセトフェノン 2重量部 イソフタル酸 2重量部 メチルエチルケトン 150重量部
【0139】これらの材料をロールミルにて混練し、ペ
ースト化した。このペーストを、ポリエチレンテレフタ
レート(50μm)の支持フィルム3上に、厚さ20μ
mとなるようロールコートし、70℃で乾燥させて感光
性レジスト層10を作成した後、保護フィルムとしてポ
リエチレンフィルム(20μm)を圧着させて感光性レ
ジスト積層フィルムとした。この感光性レジスト層10
は、いわゆるネガ型であり、露光部は硬化する。
【0140】 ガラス粉末 50重量部 アルミナ粉末 20重量部 エチルセルロース 4重量部 湿潤剤 2重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部
【0141】これらの材料をロールミルにて混練し、ペ
ースト化した。このペーストを、ポリエチレンテレフタ
レート(20μm)のフィルム上に、厚さ200μmと
なるようロールコートし、100℃の温度で乾燥させて
絶縁層9を作成した。次に、アクリル酸オクチル−メタ
クリル酸共重合物/トルエン系にフタル酸を添加した接
着剤を塗布して接着層5とし、保護フィルム4としてポ
リエチレンフィルム(20μm)を圧着させてリブ用積
層フィルムとした。
【0142】上記の感光性レジスト積層フィルムから保
護フィルムを剥がした感光性レジスト層10と、リブ用
積層フィルムからエチレンテレフタレートフィルムを剥
がした絶縁層9とを、80℃に加熱しながらロールラミ
ネータで双方を熱圧着した。このようにして、リブ形成
用構造体600を作成した。
【0143】次に、リブ形成用構造体600を用いてリ
ブ14を形成した工程を、図12を用いて説明する。保
護フィルム4を剥がしながら、ロールラミネータで接着
層5をガラス基板1上にリブ形成用構造体600を圧着
した。次に、支持フィルム3上に所定のパターンを有す
るフォトマスク2を置き、真空露光装置中に設置して露
光した(図12a)。露光後、真空露光装置から出して
フォトマスク2を外し、支持フィルム3を剥がした。こ
の時、先の露光により硬化した感光性レジスト層10の
露光部7は支持フィルム3に固着したため、支持フィル
ム3を剥がす工程で絶縁層9から剥離され、現像するこ
とができた(図12b)。次に、サンドブラスト工程に
移行して、露出している絶縁層9を切削した(図12
c)。この時、感光性レジスト層10の未露光部8によ
って被覆された部分の絶縁層9は、未露光部8が優れた
耐サンドブラスト性を示すので、切削されずにリブ状に
残った。続いて、リブ上に残留している感光性レジスト
層10の未露光部8の上に支持フィルム3と同じ材料か
らなるフィルムを密着させ、全面露光により硬化させ
た。露光硬化した感光性レジスト層10は、フィルムに
固着し、フィルムと共に剥離した(図12d)。最後
に、焼成工程(600℃)に移行し、絶縁材料だけから
なるリブ14を形成できた(図12e)。また、接着層
5は完全燃焼し、サンド材によるガラス基板1上の損傷
は無かった。
【0144】〔実施例9〕 ポリメタクリル酸 30重量部 ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート 11重量部 エチレン−酢酸ビニル共重合物 5重量部 アセトフェノン 2重量部 イソフタル酸 2重量部 メチルエチルケトン 150重量部
【0145】これらの材料をロールミルにて混練し、感
光性レジスト層10用のペーストを得、その他は前記実
施例8と同様の方法で、実施例8とは違ったタイプのリ
ブ形成用構造体600を作製した。
【0146】次に、このリブ形成用構造体600を用い
てリブ14を形成した工程を図12に基づいて説明す
る。ここで、サンドブラスト工程(図12c)までは、
実施例8と同工程である。この感光性レジスト層10は
完全燃焼型であるため、サンドブラスト工程後は、剥離
することなく焼成工程(600℃)に移行し(図12
e)、絶縁材料だけからなるリブ14を形成することが
できた。また、接着層5は完全燃焼し、サンド材による
ガラス基板1に損傷は無かった。
【0147】〔実施例10〕フォトタッキングレジスト
PTR(富士薬品工業製)を、ポリエチレンテレフタレ
ート(40μm)の支持フィルム3上に、厚さ10μm
となるようロールコートし、80℃で乾燥させて感光性
レジスト層10を形成した後、保護フィルムとしてポリ
エチレンフィルム(20μm)を圧着させて感光性レジ
スト積層フィルムとした。
【0148】 ガラス粉末 50重量部 アルミナ粉末 20重量部 エチルセルロース 4重量部 湿潤剤 2重量部 ジエチレングリコールエチルエーテル 24重量部
【0149】これらの材料をロールミルにて混練し、ペ
ースト化した。このペーストを、ポリエチレンテレフタ
レート(20μm)のフィルム上に、厚さ170μmと
なるようロールコートし、90℃の温度で乾燥させて絶
縁層9を作成した。次に、アクリル酸オクチル−メタク
リル酸共重合物/トルエン系にフタル酸を添加した接着
剤を塗布して接着層5とし、保護フィルム4としてポリ
エチレンフィルム(20μm)を圧着させてリブ用積層
フィルムとした。
【0150】上記の感光性レジスト積層フィルムから保
護フィルムを剥がした感光性レジスト層10と、リブ用
積層フィルムからエチレンテレフタレートフィルムを剥
がした絶縁層9とを、80℃に加熱しながらロールラミ
ネータで双方を熱圧着した。このようにしてリブ形成用
構造体700を製造した。
【0151】次に、リブ形成用構造体700を用いてリ
ブ14を作成した工程を図14に基づいて説明する。保
護フィルム4を剥がしながら、ロールラミネータで接着
層5をガラス基板1上にリブ形成用構造体700を圧着
した(図14a)。次に、支持フィルム3上に所定のパ
ターンを有するフォトマスク2を置き、真空露光装置中
に設置して露光した(図14b)。露光後、真空露光装
置から出してフォトマスク2を外し、支持フィルム3を
剥がした。この時、先の露光により分解した感光性レジ
スト層10の露光部7は絶縁層9に粘着したため、支持
フィルム3を剥がす工程で感光性レジスト層10の未露
光部8が絶縁層9から剥離され、現像することができた
(図14c)。次に、露出している絶縁層9をサンドブ
ラスト工程により切削した(図14d)。この時、感光
性レジスト層10の露光部7で被覆された部分の絶縁層
9は、感光性レジスト層10の露光部7が露光分解して
弾性が増し、優れた耐サンドブラスト性を発現するの
で、切削されずにリブ状に残った。サンドブラスト工程
後は、感光性レジスト層10の露光部7を剥離すること
なく、焼成工程(600℃)に直接移行し、絶縁材料だ
けからなるリブ14を形成することができた(図14
e)。また、接着層5は完全燃焼し、サンド材によるガ
ラス基板1上の損傷は無かった。
【0152】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によればリ
ブ形成時に高い精度と再現性を確保することができ、歩
留まりは向上する。また、従来のサンドブラスト法では
不可能であった様な、アスペクト比が高く、微細で解像
度の高いリブを製造することも可能となる。
【0153】また、リブ形成時における露光前までの工
程を大幅に短縮できるのに加え、露光後の工程において
も、溶剤による現像工程、サンドブラスト後のレジスト
剥離工程を無くすことが可能であり、スループットの向
上と、コスト低減、及び作業環境の改善も図られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】リブ形成用補助構造体の断面図である。
【図2】本発明になる第1の形態のリブ形成用構造体の
断面図である。
【図3】第1の形態のリブ形成用構造体を用いてリブを
形成する際の工程図である。
【図4】第1の形態のリブ形成用構造体を用いてリブを
形成する際の他の工程図である。
【図5】本発明になる第2の形態のリブ形成用構造体の
断面図である。
【図6】第2の形態のリブ形成用構造体を用いてリブを
形成する際の工程図である。
【図7】本発明になる第3の形態のリブ形成用構造体の
断面図である。
【図8】第3の形態のリブ形成用構造体を用いてリブを
形成する際の工程図である。
【図9】本発明になる第4の形態のリブ形成用構造体の
断面図である。
【図10】第4の形態のリブ形成用構造体を用いてリブ
を形成する際の工程図である。
【図11】本発明になる第5の形態のリブ形成用構造体
の断面図である。
【図12】第5の形態のリブ形成用構造体を用いてリブ
を形成する際の工程図である。
【図13】本発明になる第6の形態のリブ形成用構造体
の断面図である。
【図14】第6の形態のリブ形成用構造体を用いてリブ
を形成する際の工程図である。
【図15】本発明になるリブ形成方法の工程図である。
【図16】従来のリブ形成方法の工程図である。
【図17】従来技術によって形成したリブの説明図であ
る。
【符号の説明】
1 ガラス基板 2 フォトマスク 3 支持フィルム 4 保護フィルム 5 接着層 6 感光性絶縁層 7 露光部 8 未露光部 9 絶縁層 10 感光性レジスト層 14 リブ 100 リブ形成用補助構造体 200 リブ形成用構造体 300 リブ形成用構造体 400 リブ形成用構造体 500 リブ形成用構造体 600 リブ形成用構造体 700 リブ形成用構造体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H01J 11/02 H01J 11/02 Z (72)発明者 小林 正芳 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (72)発明者 大平 克己 東京都台東区台東一丁目5番1号 凸版 印刷株式会社内 (56)参考文献 特開 平2−165538(JP,A) 特開 平2−223132(JP,A) 特開 平6−150824(JP,A) 特開 平6−295676(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 17/16 G03F 7/004 501 G03F 7/004 524 G03F 7/42 H01J 9/02 H01J 11/02

Claims (12)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 絶縁性材料と、紫外線等の電磁波又はβ
    線等の粒子線の照射により耐サンドブラスト性能が変化
    する感光性材料(前記粒子線照射による前記性能変化を
    含んでこの性質を感光性と云う)との混合組成物からな
    るリブ形成用感光性絶縁組成物を用いて基板上に感光性
    絶縁層を形成する工程と、該感光性絶縁層に所望のマス
    クパターンを介して前記電磁波又は粒子線を照射する工
    程とを1回以上繰り返して露光部の耐サンドブラスト性
    能を変化させる感光性絶縁層形成・露光工程と、耐サン
    ドブラスト性能が変化した前記感光性絶縁層にサンド材
    を噴出してリブを基板上に残存形成するサンドブラスト
    工程と、を有することを特徴とするリブの形成方法。
  2. 【請求項2】 絶縁性材料と、紫外線等の電磁波又はβ
    線等の粒子線の照射により耐サンドブラスト性能が変化
    する感光性材料との混合組成物からなるリブ形成用感光
    性絶縁組成物が支持フィルムの上に塗布乾燥して積層さ
    れたリブ形成用構造体を用いて基板上に感光性絶縁層を
    形成する工程と、該感光性絶縁層に所望のマスクパター
    ンを介して前記電磁波又は粒子線を照射する工程とを1
    回以上繰り返して露光部の耐サンドブラスト性能を変化
    させる感光性絶縁層形成・露光工程と、耐サンドブラス
    ト性能が変化した前記感光性絶縁層にサンド材を噴出し
    てリブを基板上に残存形成するサンドブラスト工程と、
    を有することを特徴とするリブの形成方法。
  3. 【請求項3】 絶縁性材料と、紫外線等の電磁波又はβ
    線等の粒子線の照射により耐サンドブラスト性能が変化
    する感光性材料との混合組成物からなるリブ形成用感光
    性絶縁組成物の上にリブとなる非感光性絶縁層が積層さ
    れたことを特徴とするリブ形成用構造体。
  4. 【請求項4】 支持フィルムと、該支持フィルムの上に
    積層された感光性レジスト層と、該レジスト層の上に積
    層されたリブとなる非感光性絶縁層とを有することを特
    徴とするリブ形成用構造体。
  5. 【請求項5】 感光性レジスト層が感光性レジスト液を
    塗布乾燥して形成され、リブとなる非感光性絶縁層が絶
    縁性材料ペーストを塗布乾燥して形成されたことを特徴
    とする請求項4記載のリブ形成用構造体。
  6. 【請求項6】 感光性レジスト層として、照射部が支持
    フィルムに付着して非感光性絶縁層から剥離し、未照射
    部が非感光性絶縁層に付着して支持フィルムから剥離す
    る、選別剥離可能な感光性レジスト層が形成されたこと
    を特徴とする請求項4又は5記載のリブ形成用構造体。
  7. 【請求項7】 感光性レジスト層として、未照射部が支
    持フィルムに付着して非感光性絶縁層から剥離し、照射
    部が非感光性絶縁層に付着して支持フィルムから剥離す
    る、選別剥離可能な感光性レジスト層が形成されたこと
    を特徴とする請求項4又は5記載のリブ形成用構造体。
  8. 【請求項8】 感光性レジスト層として、照射部の耐サ
    ンドブラスト性能が変化する感光性レジスト層が形成さ
    れたことを特徴する請求項4又は5記載のリブ形成用構
    造体。
  9. 【請求項9】 感光性レジスト層として、残滓が出ない
    完全燃焼型の感光性レジスト層が形成されたことを特徴
    する請求項4〜8何れかに記載のリブ形成用構造体。
  10. 【請求項10】 絶縁性材料と、紫外線等の電磁波又は
    β線等の粒子線の照射により耐サンドブラスト性能が変
    化する感光性材料との混合組成物からなるリブ形成用感
    光性絶縁組成物が支持フィルムの上に塗布乾燥して形成
    された感光性絶縁層の上、若しくは請求項3〜9何れか
    に記載のリブ形成用構造体の最上層に接着剤層が形成さ
    れたことを特徴とするリブ形成用構造体。
  11. 【請求項11】 接着剤層が、優れた耐サンドブラスト
    性能を有すると共に、残滓が出ない完全燃焼型の接着剤
    からなることを特徴とする請求項10記載のリブ形成用
    構造体。
  12. 【請求項12】 保護フィルムが接着剤層の上に剥離可
    能に積層されたことを特徴する請求項10又は11記載
    のリブ形成用構造体。
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JP4671540B2 (ja) * 2001-06-05 2011-04-20 日本合成化学工業株式会社 パターン形成方法
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