JP3806199B2 - パターン形成方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、パターン形成方法に係り、特に画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等の製造工程における電極や抵抗体等の高精度なパターン、および、障壁等の高精度な厚膜パターンを形成するためのパターン形成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、集積回路や画像表示装置等の電子装置における電極、抵抗体、誘電体等の微細なパターン形成、あるいは、プラズマディスプレイパネル(PDP)における障壁の形成は、より高い精度で、かつ、低い製造コストで実施可能なことが要求されている。
【0003】
従来、上記のような電極等のパターン形成方法として、蒸着、スパッタリング、メッキ、あるいは印刷法等により形成した導電性薄膜等をフォトリソグラフィー法によりエッチングする方法、所望の特性を有するパターン形成用ペーストを用いてスクリーン印刷やオフセット印刷等の印刷法により所定のパターンを形成し、乾燥後に焼成してパターン形成する印刷法等が挙げられる。
【0004】
一方、上記のPDPにおける障壁は、表示放電空間をできるだけ大きくして高輝度の発光を可能とするために、ガラス基板に対して垂直に切り立ち、かつ、幅が狭く十分な高さを有することが要求される。特に、高精細のPDPでは、例えば、幅30〜50μmに対して厚みが100μm程度であるような高アスペクト比の障壁が必要とされる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のエッチング法による電極等のパターン形成では、高精度のパターン形成が可能であるが、エッチング工程を有するために製造コストが高くなってしまうという問題があった。また、大型画像表示装置のように大面積基板に電極等を形成する場合には、大型の薄膜形成装置、露光装置、エッチング装置が多数必要となり、この点でも製造コストの増大を来すという問題があった。
【0006】
これに対して、印刷法はエッチング工程がなく、上記のエッチング法に比べて工程が簡略であり、製造コストの低減が期待されるが、スクリーン印刷法ではスクリーン印刷版を構成するメッシュ材料の伸びによる印刷精度の限界があり、また、形成したパターンにメッシュ目が生じたりパターンのにじみが発生し、パターンのエッジ精度が低いという問題がある。また、オフセット印刷法では、印刷回数が進むにつれてパターン形成用ペーストが完全に基板に転写されずにブランケットに残るようになりパターン精度が低下するので、これを防止するために随時ブランケットの交換を行う必要があり、作業が煩雑であるという問題があった。
【0007】
一方、PDPの障壁のような高アスペクト比の厚膜パターン形成として、従来からスクリーン印刷法により所定のパターンの障壁を形成することが行われていた。スクリーン印刷法では1回の印刷で形成できる膜厚の限界が数10μmであるため、印刷と乾燥を多数回、一般には10回以上繰り返すことが必要であった。しかし、一般にスクリーン印刷法で形成される塗膜は周辺部が低くなった凸形状であり、上記のような多数回の重ね刷りを行った場合、パターン周辺部における塗液のダレが蓄積されて底面部が広がった断面形状を呈するという問題があった。
【0008】
この問題を解消するために、障壁形成層上にフォトリソグラフィーによりレジストパターンを形成し、レジストパターンの開口部に露出している障壁形成層を除去して障壁を形成することが行われている。しかし、レジストパターンの形成に伴う湿式現像工程と洗浄工程があるため、作業が煩雑であり、かつ、材料ロスが生じ、廃液処理が必要となるという問題があった。
【0009】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、電極、抵抗体、誘電体等の高精細なパターン形成、および、障壁等の高精度な厚膜パターン形成が可能なパターン形成方法を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明は、転写基材シートと剥離フィルムとの間に、前記転写基材シートに隣接する第1感光性樹脂層と、該第1感光性樹脂層に積層されたパターン形成層と、前記剥離フィルムに隣接する第2感光性樹脂層とを少なくとも備える複合シートを形成する第1の工程と、所定のフォトマスクを介して前記剥離フィルム側から前記第2感光性樹脂層を露光する第2の工程と、前記剥離フィルムを剥離することにより、前記剥離フィルムとともに前記第2感光性樹脂層を所定パターンで除去して現像する第3の工程と、前記複合シートに所定パターンで残っている前記第2感光性樹脂層に被パターン形成体を圧着し、所定のフォトマスクを介して前記転写基材シート側から前記第1感光性樹脂層を露光する第4の工程と、前記転写基材シートを剥離することにより、前記転写基材シートとともに前記第1感光性樹脂層を所定パターンで除去して現像する第5の工程と、前記パターン形成層上に所定パターンで残っている前記第1感光性樹脂層をマスクとして前記パターン形成層にサンドブラスト加工を施した後に焼成してパターンを形成する第6の工程と、を備えるような構成とした。
【0013】
上記のような本発明は、複合シートの状態で第2感光性樹脂層の露光と剥離現像がなされた後、被パターン形成体に重ねた複合シートの第1感光性樹脂層が露光され転写基材シートを剥離することにより現像がなされ、このような乾式の剥離現像により所望のパターンとした後、必要なサンドブラスト処理を施し、その後の焼成によってパターン層が被パターン形成体上に形成される。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
パターン形成方法の第1の発明(第1の実施形態)
図1は第1の発明のパターン形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【0015】
(1) 図1において、まず、第1の工程として、転写基材シート12と剥離フィルム13との間に感光性樹脂層14を設けた複合シート11を形成する(図1(A))。図示例では、転写基材シート12と剥離フィルム13との間に感光性樹脂層14のみが設けられているが、感光性樹脂層14が剥離フィルム13に隣接するようにして他の層を転写基材シート12と剥離フィルム13との間に設けてもよい。
【0016】
感光性樹脂層14は、例えば、転写基材シート12上にダイレクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段により感光性樹脂組成物を塗布、乾燥し、この塗布膜上に剥離フィルム13を重ねて圧着することにより形成することができる。また、剥離フィルム13上に感光性樹脂組成物を塗布して乾燥し、この塗布膜上に転写基材シート12を重ねて圧着してもよい。さらに、感光性樹脂組成物により作製したフィルムを転写基材シート12あるいは剥離フィルム13にラミネートして感光性樹脂層14を形成してもよい。
【0017】
尚、上記の複合シート11形成時の圧着は、加熱圧着でもよく、この場合、加熱温度は感光性樹脂層14の熱的物性に応じて適宜設定することができる。
【0018】
上記の感光性樹脂層14を形成するための感光性樹脂組成物は、形成目的のパターンに要求される特性、作用等を考慮して、公知の感光性樹脂組成物に必要な添加剤を適宜含有させたものを使用することができる。上記の感光性樹脂組成物としては、後述するようにポリマー、モノマー、重合開始剤等を配合したものを使用できる。形成される感光性樹脂層14の厚みは、パターンに要求される厚みを考慮して設定することができ、例えば、2〜200μm程度の範囲で設定することができる。
【0019】
尚、図1に基づく説明では、感光性樹脂層14が露光により硬化して粘着性を失うタイプを例としている。
【0020】
ここで使用する転写基材シート12および剥離フィルム13は、後述するように柔軟性を有し、かつ、張力もしくは圧力で著しい変形を生じない材料を使用する必要がある。転写基材シート12は、剥離フィルム13と感光性樹脂層14の特性を考慮して選定することができる。すなわち、感光性樹脂層14に対する転写基材シート12の密着力が、剥離フィルム13と感光性樹脂層14との密着力よりも強くなるような転写基材シート12を使用する。このような転写基材シート12の厚みは4〜200μm、好ましくは12〜100μm程度に設定することができる。尚、転写基材シート12、剥離フィルム13には、感光性樹脂層14との密着力を調整するために、後述するようなプライマー層を形成してもよい。
【0021】
尚、上述の複合シート11は、枚葉タイプでもよく、また、長尺体であってもよい。転写基材シート12および剥離フィルム13を長尺体とすることにより、複合シート11をロール状に巻き回して保管し、随時必要量を送り出してパターン形成に供することができる。
【0022】
(2) 第2の工程として、フォトマスクMを介して感光性樹脂層14を露光する(図1(B))。この露光は、転写基材シート12と剥離フィルム13がともに光透過性を有する場合は、転写基材シート12側からの露光、剥離フィルム13側からの露光のいずれでもよい。また、フォトマスクMは、感光性樹脂層14がポジ型であるかネガ型であるかに応じて所定の光透過パターンを設けたものを使用する。図示例は、感光性樹脂層14がネガ型である場合を示している。尚、感光性樹脂層14の露光量は、例えば、感光性樹脂層14の露光箇所が完全に硬化するような露光量、あるいは、感光性樹脂層14の露光箇所の硬化が途中段階で停止するような露光量のいずれでもよく、後述する第3の工程における剥離現像が確実に行えるような露光量を設定する必要がある。また、露光は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、レーザー等の公知の露光手段を使用して行うことができる。
【0023】
(3) 第3の工程として、剥離フィルム13を剥離することにより、この剥離フィルム13とともに感光性樹脂層14を所定パターンで除去して現像する(図1(C))。図示例では、感光性樹脂層14のうち露光箇所が剥離フィルム13とともに剥離除去され、感光性樹脂層14の未露光箇所が残留パターン14´を形成している。尚、感光性樹脂層14の未露光部の全部が残留パターン14´として転写基材シート12上に残るか、その厚み方向の一部が残留パターン14´として残るかは、剥離フィルム13と感光性樹脂層14との密着力と、感光性樹脂層14の凝集力との関係で決定されるものである。このため、残留パターン14´に必要とされる厚みに応じて、剥離フィルム13の材質、感光性樹脂層14の構成材料、感光性樹脂層14の層厚等を適宜設定する必要がある。
【0024】
(4) 第4の工程として、複合シート11の転写基材シート12上の残留パターン14´に被パターン形成体1を圧着する(図1(D))。次に、転写基材シート12を剥離して残留パターン14´を被パターン形成体1上に転写した後、焼成して残留パターン14´の樹脂成分を除去することにより、被パターン形成体1上にパターン4を形成する(図1(E))。
【0025】
上述の本発明では、第1の工程から第4の工程のいずれも、スピンコート等の塗布工程での材料ロスがなく、かつ、湿式現像工程や洗浄工程は不要であり、材料の使用効率が高く、工程が簡便なものとなる。
パターン形成方法の第1の発明(第2の実施形態)
上述のようなパターン形成方法の第1の発明により、例えば、プラズマディスプレイパネル(PDP)の電極パターンを形成することができる。
【0026】
ここで、パターン形成方法の第1の発明によるPDPの電極パターンの形成を説明する前に、AC型のPDPについて説明する。
【0027】
図2はAC型PDPを示す概略構成図であり、前面板と背面板を離した状態を示したものである。図2において、PDP51は前面板61と背面板71とが互いに平行に、かつ対向して配設されており、背面板71の前面側には、立設するように障壁76が形成され、この障壁76によって前面板61と背面板71とが一定間隔で保持される。前面板61は、前面ガラス基板62を有し、この前面ガラス基板62の背面側に透明電極である維持電極63と金属電極であるバス電極64とからなる複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って誘電体層65が形成されており、さらにその上にMgO層66が形成されている。また、背面板71は、背面ガラス基板72を有し、この背面ガラス基板72の前面側には下地層73を介して上記複合電極と直交するように障壁76の間に位置してアドレス電極74が互いに平行に形成され、また、これを覆って誘電体層75が形成されており、さらに障壁76の壁面とセルの底面を覆うようにして蛍光体層77が設けられている。このAC型PDPでは、前面ガラス基板62上の複合電極間に交流電源から所定の電圧を印加して電場を形成することにより、前面ガラス基板62と背面ガラス基板72と障壁76とで区画される表示要素としての各セル内で放電が行われる。そして、この放電により生じる紫外線により蛍光体層77が発光させられ、前面ガラス基板62を透過してくるこの光を観察者が視認するようになっている。
【0028】
次に、上述のPDPの背面板71におけるアドレス電極74と誘電体層75の形成を例にパターン形成方法の第1の発明を説明する。
【0029】
図3は第1の発明のパターン形成方法の第2の実施形態を説明するための工程図である。
【0030】
(1) 図3において、まず、第1の工程として、転写基材シート12と剥離フィルム13との間に導電性の感光性樹脂層14と誘電体層15とを設けた複合シート11を形成する(図3(A))。この複合シート11では、感光性樹脂層14が剥離フィルム13に隣接し、この感光性樹脂層14と転写基材シート12との間に誘電体層15が設けられている。導電性の感光性樹脂層14は、後述するような導電性粉体と感光性樹脂組成物を少なくとも含んでおり、さらに、アドレス電極を形成する背面ガラス基板72(下地層73)との密着性を向上させる目的等により必要に応じて無機粉体を含むものである。
【0031】
(2) 第2の工程として、フォトマスクMを介して感光性樹脂層14を露光する(図3(B))。この露光は、誘電体層15が光透過性をもたないため、剥離フィルム13側から行う。尚、図示例は、感光性樹脂層14がネガ型である場合を示している。
【0032】
(3) 第3の工程として、剥離フィルム13を剥離することにより、この剥離フィルム13とともに感光性樹脂層14を所定パターンで除去して現像する(図3(C))。図示例では、導電性の感光性樹脂層14のうち露光箇所が剥離フィルム13とともに剥離除去され、感光性樹脂層14の未露光箇所が残留パターン14´を形成している。
【0033】
(4) 第4の工程として、複合シート11の残留パターン14´に下地層73が設けられた背面ガラス基板72を圧着する(図3(D))。次に、転写基材シート12を剥離して導電性の感光性樹脂層である残留パターン14´と誘電体層15を下地層73上に転写した後、焼成して残留パターン14´の樹脂成分を除去することにより、アドレス電極パターン74を形成するとともに、誘電体層75を形成する(図3(E))。
パターン形成方法の第2の発明(第1の実施形態)
図4は第2の発明のパターン形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【0034】
(1) 図4において、まず、第1の工程として、転写基材シート22上に感光性樹脂層24とパターン形成層25とを積層して備える複合シート21を形成する(図4(A))。図示例では、感光性樹脂層24上にパターン形成層25のみが設けられているが、このパターン形成層25上に他の層を設けてもよい。
【0035】
感光性樹脂層24は、例えば、転写基材シート22上にダイレクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段により感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成することができる。さらに、感光性樹脂組成物により作製したフィルムを転写基材シート22にラミネートして感光性樹脂層24を形成してもよい。
【0036】
また、パターン形成層25は、所望の材料を感光性樹脂層24上に上述の公知の塗布手段により塗布、乾燥して形成することができ、あるいは、所望の材料からなるフィルムを感光性樹脂層24にラミネートすることにより形成することができる。
【0037】
上記の感光性樹脂層24を形成するための感光性樹脂組成物は、形成目的のパターンに要求される特性、作用等を考慮して、公知の感光性樹脂組成物に必要な添加剤を適宜含有させたものを使用することができる。上記の感光性樹脂組成物としては、後述するようにポリマー、モノマー、重合開始剤等を配合したものを使用できる。形成される感光性樹脂層24の厚みは、パターンに要求される厚みを考慮して設定することができ、例えば、5〜100μm程度の範囲で設定することができる。また、この感光性樹脂層24を、パターン形成層25と同様の無機粉体を含有するものとしてもよい。
【0038】
尚、図4に基づく説明では、感光性樹脂層24が露光により硬化して粘着性を失うタイプを例としている。
【0039】
パターン形成層25は、後述するように、パターンに要求される特性、作用等に応じて適宜選択された無機粉体等を樹脂成分中に含有するものである。また、パターン形成層25の厚みは、パターンに要求される厚みを考慮して設定することができ、例えば、100〜300μm程度の範囲で設定することができる。
【0040】
ここで使用する転写基材シート22は、後述するように柔軟性を有し、かつ、張力もしくは圧力で著しい変形を生じない材料を使用する必要がある。転写基材シート22は、感光性樹脂層24とパターン形成層25の特性を考慮して選定することができる。すなわち、感光性樹脂層24に対する転写基材シート22の密着力が、パターン形成層25と感光性樹脂層24との密着力よりも弱くなるような転写基材シート22を使用する。このような転写基材シート22の厚みは4〜200μm、好ましくは12〜100μm程度に設定することができる。尚、転写基材シート22には、感光性樹脂層24との密着力を調整するために、後述するようなプライマー層を形成してもよい。
【0041】
このような複合シート21が枚葉タイプでもよく、また、長尺体であってもよいことは、上述の複合シート11と同様である。
【0042】
(2) 第2の工程として、複合シート21のパターン形成層25に被パターン形成体1を圧着し、フォトマスクMを介して感光性樹脂層24を露光する(図4(B))。この露光は、転写基材シート22が光透過性を有し、また、被パターン形成体1とパターン形成層25とが光透過性を有する場合は、転写基材シート12側からの露光、被パターン形成体1側からの露光のいずれでもよい。また、フォトマスクMは、感光性樹脂層24がポジ型であるかネガ型であるかに応じて所定の光透過パターンを設けたものを使用する。図示例は、感光性樹脂層24がネガ型である場合を示している。尚、感光性樹脂層24の露光量は、例えば、感光性樹脂層24の露光箇所が完全に硬化するような露光量、あるいは、感光性樹脂層24の露光箇所の硬化が途中段階で停止するような露光量のいずれでもよく、後述する第3の工程における剥離現像が確実に行えるような露光量を設定する必要がある。また、露光は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、レーザー等の公知の露光手段を使用して行うことができる。
【0043】
(3) 第3の工程として、転写基材シート22を剥離することにより、この転写基材シート22とともに感光性樹脂層24を所定パターンで除去して現像する(図4(C))。図示例では、感光性樹脂層24のうち露光箇所が転写基材シート22とともに剥離除去され、感光性樹脂層24の未露光箇所が残留パターン24´を形成している。尚、感光性樹脂層24の未露光部の全部が残留パターン24´としてパターン形成層25上に残るか、その厚み方向の一部が残留パターン24´として残るかは、転写基材シート22と感光性樹脂層24との密着力と、感光性樹脂層24の凝集力との関係で決定されるものである。このため、残留パターン24´に必要とされる厚みに応じて、転写基材シート22の材質、感光性樹脂層24の構成材料、感光性樹脂層24の層厚等を適宜設定する必要がある。
【0044】
(4) 第4の工程として、残留パターン24´をマスクとして、パターン形成層25にサンドブラスト加工を施す。このサンドブラスト加工により、パターン形成層25の残留パターン24´で覆われた箇所は、弾力性のある残留パターン24´により保護されて研削されず、パターン形成層25の露出箇所のみが選択的に研削されて、残留パターン24´に対応したパターンが形成される(図4(D))。この工程におけるサンドブラスト加工は、従来公知の加工方法を使用することができ、特に制限はない。次いで、残留パターン24´を剥離した後、焼成してパターン形成層25の樹脂成分を除去することにより、被パターン形成体1上にパターン6を形成する(図4(E))。尚、上述のように、感光性樹脂層24を、パターン形成層25と同様の無機粉体を含有するものとした場合、上記の残留パターン24´の剥離は不要であり、残留パターン24´は焼成によってパターン形成層25と一体化されてパターン6を形成する。
【0045】
上述の本発明では、第1の工程から第4の工程のいずれも、スピンコート等の塗布工程での材料ロスがなく、かつ、湿式現像工程や洗浄工程は不要であり、材料の使用効率が高く、工程が簡便なものとなる。
パターン形成方法の第2の発明(第2の実施形態)
上述のようなパターン形成方法の第2の発明により、例えば、図2に示されるようなプラズマディスプレイパネル(PDP)の障壁パターンを形成することができる。
【0046】
次に、図2に示されるPDPの背面板71における障壁76と誘電体層75の形成を例にパターン形成方法の第2の発明を説明する。
【0047】
図5は第2の発明のパターン形成方法の第2の実施形態を説明するための工程図である。
【0048】
(1) 図5において、まず、第1の工程として、転写基材シート22上に感光性樹脂層24、障壁形成用のパターン形成層25および誘電体層26とを積層して備える複合シート21を形成する(図5(A))。この複合シート21では、パターン形成層25上に更に誘電体層26が設けられている。
【0049】
(2) 第2の工程として、複合シート21の誘電体層26に、下地層73およびアドレス電極74が設けられた背面ガラス基板72を圧着し、フォトマスクMを介して感光性樹脂層24を露光する(図5(B))。この露光は、障壁形成用のパターン形成層25が光透過性をもたないため、転写基材シート22側から行う。尚、図示例は、感光性樹脂層24がネガ型である場合を示している。
【0050】
(3) 第3の工程として、転写基材シート22を剥離することにより、この転写基材シート22とともに感光性樹脂層24を所定パターンで除去して現像する(図5(C))。図示例では、感光性樹脂層24のうち露光箇所が転写基材シート22とともに剥離除去され、感光性樹脂層24の未露光箇所が残留パターン24´を形成している。
【0051】
(4) 第4の工程として、残留パターン24´をマスクとして、パターン形成層25にサンドブラスト加工を施し、パターン形成層25の露出箇所のみを選択的に研削し(図5(D))、次いで、残留パターン24´を剥離した後、焼成してパターン形成層25の樹脂成分を除去することにより、障壁パターン76を形成するとともに、誘電体層75を形成する(図5(E))。
【0052】
尚、感光性樹脂層24がパターン形成層25と同様の障壁形成用の無機粉体を含有するものである場合、上記の残留パターン24´の剥離は不要である。
パターン形成方法の第3の発明(第1の実施形態)
図6および図7は、第3の発明のパターン形成方法の一実施形態を説明するための工程図である。
【0053】
(1) 図6および図7において、まず、第1の工程として、転写基材シート32と剥離フィルム33との間に、第1感光性樹脂層34、パターン形成層35および第2感光性樹脂層36とを積層して備える複合シート31を形成する(図6(A))。図示例では、パターン形成層35と隣接して第2感光性樹脂層36が設けられているが、両層の間に他の層を設けてもよい。
【0054】
第1感光性樹脂層34は、例えば、転写基材シート32上にダイレクトグラビアコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法、コンマコーティング法等の公知の塗布手段により感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成することができる。さらに、感光性樹脂組成物により作製したフィルムを転写基材シート32にラミネートして第1感光性樹脂層34を形成してもよい。
【0055】
また、パターン形成層35は、所望の材料を第1感光性樹脂層34上に上述の公知の塗布手段により塗布、乾燥して形成することができ、あるいは、所望の材料からなるフィルムを第1感光性樹脂層34にラミネートすることにより形成することができる。
【0056】
第2感光性樹脂層36は、パターン形成層35上に感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して形成することができ、この第2感光性樹脂層36上に剥離フィルム33を重ねて圧着することにより複合シート31を形成することができる。また、剥離フィルム33上に感光性樹脂組成物を塗布、乾燥して第2感光性樹脂層36を形成し、この第2感光性樹脂層36上にパターン形成層35までが形成された転写基材シート32を重ねて圧着することにより複合シート31を形成してもよい。さらに、感光性樹脂組成物により作製したフィルムを剥離フィルム33にラミネートして第2感光性樹脂層36を形成してもよい
上記の第1感光性樹脂層34は、後述するように、パターン形成層35にサンドブラスト加工を施す際のマスクを形成するためのものであり、また、第2感光性樹脂層36は、所望のパターンを形成するためのものであり、各感光性樹脂層を構成する感光性樹脂組成物は、形成目的のパターンに要求される特性、作用等を考慮して、公知の感光性樹脂組成物に必要な添加剤を適宜含有させたものを使用することができる。上記の感光性樹脂組成物としては、後述するようにポリマー、モノマー、重合開始剤等を配合したものを使用できる。形成される第1感光性樹脂層34および第2感光性樹脂層36の厚みは、パターンに要求される厚みを考慮して設定することができ、例えば、5〜100μm程度の範囲で設定することができる。また、第1感光性樹脂層34を、パターン形成層35と同様の無機粉体を含有するものとしてもよい。
【0057】
尚、図6および図7に基づく説明では、第1感光性樹脂層34および第2感光性樹脂層36は露光により硬化して粘着性を失うものを例としている。
【0058】
パターン形成層35は、後述するように、パターンに要求される特性、作用等に応じて適宜選択された無機粉体等を樹脂成分中に含有するものである。また、パターン形成層35の厚みは、パターンに要求される厚みを考慮して設定することができ、例えば、100〜300μm程度の範囲で設定することができる。
【0059】
ここで使用する転写基材シート32および剥離フィルム33は、後述するように、光透過性と柔軟性を有し、かつ、張力もしくは圧力で著しい変形を生じない材料を使用する必要がある。転写基材シート32は、第1感光性樹脂層34とパターン形成層35の特性を考慮して選定することができる。すなわち、第1感光性樹脂層34に対する転写基材シート32の密着力が、パターン形成層35と第1感光性樹脂層34との密着力よりも弱くなるような転写基材シート32を使用する。このような転写基材シート32の厚みは4〜200μm、好ましくは12〜100μm程度に設定することができる。また、剥離フィルム33は、第2感光性樹脂層36とパターン形成層35の特性を考慮して選定することができる。すなわち、第2感光性樹脂層36に対する剥離フィルム33の密着力が、パターン形成層35と第2感光性樹脂層36との密着力よりも弱くなるような剥離フィルム33を使用する。このような剥離フィルム33の厚みは4〜200μm、好ましくは12〜100μm程度に設定することができる。尚、転写基材シート32、剥離フィルム33には、第1感光性樹脂層34との密着力、第2感光性樹脂層36との密着力を調整するために、後述するようなプライマー層を形成してもよい。
【0060】
このような複合シート31が枚葉タイプでもよく、また、長尺体であってもよいことは、上述の複合シート11と同様である。
【0061】
(2) 第2の工程として、フォトマスクMを介して光透過性を有する剥離フィルム33側から第2感光性樹脂層36を露光する(図6(B))。フォトマスクMは、第2感光性樹脂層36がポジ型であるかネガ型であるかに応じて所定の光透過パターンを設けたものを使用する。図示例は、第2感光性樹脂層36がネガ型である場合を示している。尚、第2感光性樹脂層36の露光量は、例えば、第2感光性樹脂層36の露光箇所が完全に硬化するような露光量、あるいは、第2感光性樹脂層36の露光箇所の硬化が途中段階で停止するような露光量のいずれでもよく、後述する第3の工程における剥離現像が確実に行えるような露光量を設定する必要がある。また、露光は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、レーザー等の公知の露光手段を使用して行うことができる。
【0062】
(3) 第3の工程として、剥離フィルム33を剥離することにより、この剥離フィルム33とともに第2感光性樹脂層36を所定パターンで除去して現像する(図6(C))。図示例では、第2感光性樹脂層36のうち露光箇所が剥離フィルム33とともに剥離除去され、第2感光性樹脂層36の未露光箇所が残留パターン36´を形成している。尚、第2感光性樹脂層36の未露光部の全部が残留パターン36´としてパターン形成層35上に残るか、その厚み方向の一部が残留パターン36´として残るかは、剥離フィルム33と第2感光性樹脂層36との密着力と、第2感光性樹脂層36の凝集力との関係で決定されるものである。このため、残留パターン36´に必要とされる厚みに応じて、剥離フィルム33の材質、第2感光性樹脂層36の構成材料、第2感光性樹脂層36の層厚等を適宜設定する必要がある。
【0063】
(4) 第4の工程として、複合シート31のパターン形成層35の残留パターン36´に被パターン形成体1を圧着し、フォトマスクM´を介して転写基材シート32側から第1感光性樹脂層34を露光する(図6(D))。フォトマスクM´は、第1感光性樹脂層34がポジ型であるかネガ型であるかに応じて所定の光透過パターンを設けたものを使用する。図示例は、第1感光性樹脂層34がネガ型である場合を示している。尚、第1感光性樹脂層34の露光量は、例えば、第1感光性樹脂層34の露光箇所が完全に硬化するような露光量、あるいは、第1感光性樹脂層34の露光箇所の硬化が途中段階で停止するような露光量のいずれでもよく、後述する第5の工程における剥離現像が確実に行えるような露光量を設定する必要がある。また、露光は、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、レーザー等の公知の露光手段を使用して行うことができる。
【0064】
(5) 第5の工程として、転写基材シート32を剥離することにより、この転写基材シート32とともに第1感光性樹脂層34を所定パターンで除去して現像する(図7(A))。図示例では、第1感光性樹脂層34のうち露光箇所が転写基材シート32とともに剥離除去され、第1感光性樹脂層34の未露光箇所が残留パターン34´を形成している。尚、第1感光性樹脂層34の未露光部の全部が残留パターン34´としてパターン形成層35上に残るか、その厚み方向の一部が残留パターン34´として残るかは、転写基材シート32と第1感光性樹脂層34との密着力と、第1感光性樹脂層34の凝集力との関係で決定されるものである。このため、残留パターン34´に必要とされる厚みに応じて、転写基材シート32の材質、第1感光性樹脂層34の構成材料、第1感光性樹脂層34の層厚等を適宜設定する必要がある。
【0065】
(6) 第6の工程として、残留パターン34´をマスクとして、パターン形成層35にサンドブラスト加工を施す。このサンドブラスト加工により、パターン形成層35の残留パターン34´で覆われた箇所は、弾力性のある残留パターン34´により保護されて研削されず、パターン形成層35の露出箇所のみが選択的に研削されて、残留パターン34´に対応したパターンが形成される(図7(B))。この工程におけるサンドブラスト加工は、従来公知の加工方法を使用することができ、特に制限はない。次いで、残留パターン34´を剥離した後、焼成してパターン形成層35の樹脂成分および残留パターン36´の樹脂成分を除去することにより、被パターン形成体1上にパターン4およびパターン6を形成する(図7(C))。尚、上述のように、第1感光性樹脂層34を、パターン形成層35と同様の無機粉体を含有するものとした場合、上記の残留パターン34´の剥離は不要であり、残留パターン34´は焼成によってパターン形成層35と一体化されてパターン6を形成する。
【0066】
上述の本発明では、第1の工程から第6の工程のいずれも、スピンコート等の塗布工程での材料ロスがなく、かつ、湿式現像工程や洗浄工程は不要であり、材料の使用効率が高く、工程が簡便なものとなる。
パターン形成方法の第3の発明(第2の実施形態)
上述のようなパターン形成方法の第3の発明により、例えば、図2に示されるようなプラズマディスプレイパネル(PDP)のアドレス電極パターンと障壁パターンを形成することができる。
【0067】
次に、図2に示されるPDPの背面板71におけるアドレス電極74、障壁76、誘電体層75の形成を例にパターン形成方法の第3の発明を説明する。
【0068】
図8および図9は第3の発明のパターン形成方法の第2の実施形態を説明するための工程図である。
【0069】
(1) 図8および図9において、まず、第1の工程として、転写基材シート32と剥離フィルム33との間に、第1感光性樹脂層34、パターン形成層35、誘電体層37および導電性の第2感光性樹脂層36とを積層して備える複合シート31を形成する(図8(A))。この複合シート31では、パターン形成層35と第2感光性樹脂層36との間に誘電体層37が設けられている。導電性の第2感光性樹脂層36は、後述するような導電性粉体と感光性樹脂組成物を少なくとも含んでおり、さらに、アドレス電極を形成する背面ガラス基板72(下地層73)との密着性を向上させる目的等により必要に応じて無機粉体を含むものである。
【0070】
(2) 第2の工程として、フォトマスクMを介して第2感光性樹脂層36を露光する(図8(B))。この露光は、剥離フィルム33側から行う。尚、図示例は、第2感光性樹脂層36がネガ型である場合を示している。
【0071】
(3) 第3の工程として、剥離フィルム33を剥離することにより、この剥離フィルム33とともに第2感光性樹脂層36を所定パターンで除去して現像する(図8(C))。図示例では、導電性の第2感光性樹脂層36のうち露光箇所が剥離フィルム33とともに剥離除去され、第2感光性樹脂層36の未露光箇所が残留パターン36´を形成している。
【0072】
(4) 第4の工程として、複合シート31の残留パターン36´に下地層73が設けられた背面ガラス基板72を圧着し、フォトマスクM´を介して転写基材シート32側から第1感光性樹脂層34を露光する(図8(D))。尚、図示例は、第1感光性樹脂層34がネガ型である場合を示している。
【0073】
(5) 第5の工程として、転写基材シート32を剥離することにより、この転写基材シート32とともに第1感光性樹脂層34を所定パターンで除去して現像する(図9(A))。図示例では、第1感光性樹脂層34のうち露光箇所が転写基材シート32とともに剥離除去され、第1感光性樹脂層34の未露光箇所が残留パターン34´を形成している。
【0074】
(6) 第6の工程として、残留パターン34´をマスクとして、パターン形成層35にサンドブラスト加工を施し、パターン形成層35の露出箇所のみを選択的に研削し(図9(B))、次いで、残留パターン34´を剥離した後、焼成してパターン形成層35の樹脂成分と残留パターン36´の樹脂成分を除去することにより、障壁パターン76とアドレス電極パターン74を形成するとともに、誘電体層75を形成する(図9(C))。
【0075】
尚、第1感光性樹脂層34がパターン形成層35と同様の障壁形成用の無機粉体を含有するものである場合、上記の残留パターン34´の剥離は不要である。
【0076】
次に、本発明において使用する材料について詳細に説明する。
転写基材シート
まず、本発明で使用する転写基材シート12,22,32について説明する。
【0077】
転写基材シート12,22,32は、柔軟性を有し、かつ、張力もしくは圧力で著しい変形を生じない材料を使用する必要があり、さらに、少なくとも転写基材シート32は第1感光性樹脂層34の露光行うための光が透過する材料を使用する必要がある。
【0078】
用いる材料としては、まず、樹脂フィルムを挙げることができる。樹脂フィルムの具体例としては、ポリエチレンフィルム、エチレンー 酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン- ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリメタクリル酸フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルブチラールフィルム、ナイロンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリサルフォンフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルフィルム、ポリビニルフルオライドフィルム、テトラフルオロエチレン−エチレンフィルム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンフィルム、ポリクロロトリフルオロエチレンフィルム、ポリビニリデンフルオライドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、これらの樹脂材料にフィラーを配合したフィルム、これらの樹脂材料を用いたフィルムを1軸延伸もしくは2軸延伸したもの、これらの樹脂材料を用いて流れ方向より幅方向の延伸倍率を高めた2軸延伸フィルム、これらの樹脂材料を用いて幅方向より流れ方向の延伸倍率を高めた2軸延伸フィルム、これらのフィルムのうちの同種または異種のフィルムを貼り合わせたもの、および、これらのフィルムに用いられる原料樹脂から選ばれる同種または異種の樹脂を共押し出しすることによって作成される複合フィルム等を挙げることができる。
【0079】
また、転写基材シート12,22,32として金属箔や金属鋼帯を用いることもできる。このような金属箔や金属鋼帯の具体例として、銅箔、銅鋼帯、アルミニウム箔、アルミニウム鋼帯、SUS430、SUS301、SUS304、SUS420J2およびSUS631等のステンレス鋼帯、ベリリウム鋼帯等を挙げることができる。このなかで、熱膨張率がカラーフィルタ用のガラス基板の熱膨張率に近いという点で、好ましくはステンレス鋼帯、特に好ましくはSUS430のステンレス鋼帯を用いることができる。
【0080】
さらに、転写基材シート12,22,32に用いる材料として、上述の金属箔あるいは金属鋼帯を上述の樹脂フィルムに貼り合わせたものを使用することもできる。
剥離シート
次に、本発明で使用する剥離シート13,33について説明する。剥離シート13,33は、柔軟性を有し、かつ、張力もしくは圧力で著しい変形を生じない材料を使用する必要があり、さらに、少なくとも剥離フィルム33は第2感光性樹脂層36の露光行うための光が透過する材料を使用する必要がある。
【0081】
剥離フィルム13,33の具体例としては、ポリエチレンフィルム、エチレン−酢酸ビニル共重合体フィルム、エチレン−ビニルアルコール共重合体フィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリスチレンフィルム、ポリメタクリル酸フィルム、ポリ塩化ビニルフィルム、ポリビニルアルコールフィルム、ポリビニルブチラールフィルム、ナイロンフィルム、ポリエーテルエーテルケトンフィルム、ポリサルフォンフィルム、ポリエーテルサルフォンフィルム、ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテルフィルム、ポリビニルフルオライドフィルム、テトラフルオロエチレン−エチレンフィルム、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレンフィルム、ポリクロロトリフルオロエチレンフィルム、ポリビニリデンフルオライドフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリエチレンナフタレートフィルム、ポリエステルフィルム、トリ酢酸セルロースフィルム、ポリカーボネートフィルム、ポリウレタンフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、これらの樹脂材料にフィラーを配合したフィルム、これらの樹脂材料を用いたフィルムを1軸延伸もしくは2軸延伸したもの、これらの樹脂材料を用いて流れ方向より幅方向の延伸倍率を高めた2軸延伸フィルム、これらの樹脂材料を用いて幅方向より流れ方向の延伸倍率を高めた2軸延伸フィルム、これらのフィルムのうちの同種または異種のフィルムを貼り合わせたもの、および、これらのフィルムに用いられる原料樹脂から選ばれる同種または異種の樹脂を共押し出しすることによって作成される複合フィルム等を挙げることができる。これらのフィルムのうちで、特に2軸延伸ポリエステルフィルムを使用することが好ましい。
プライマー層
パターン形成方法の第1の発明において、転写基材シート12と感光性樹脂層14との密着力、剥離フィルム13と感光性樹脂層14との密着力の調整、パターン形成方法の第2の発明において、転写基材シート22と感光性樹脂層24との密着力の調整、および、パターン形成方法の第3の発明において、転写基材シート32と第1感光性樹脂層34との密着力、剥離フィルム33と第2感光性樹脂層36との密着力の調整を行うためにプライマー層を設けてもよく、また、このようなプライマー層を設けることにより、転写基材シートや剥離フィルムの表面が感光性樹脂層を形成するために必要な表面平滑性を備えていない場合であっても、プライマー層材料を極めて平滑になるよう精密にコートすることで、必要とされる表面平滑性を転写基材シートや剥離フィルムに与えることも可能である。
【0082】
このようなプライマー層に用いることのできる材料としては、エチエレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−塩化ビニル共重合体、エチレンビニル共重合体、ポリスチレン、アクリロニトリル−スチレン共重合体、ABS樹脂、ポリメタクリル酸樹脂、エチレンメタクリル酸樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、塩素化塩化ビニル樹脂、ポリビニルアルコール、セルロースアセテートプロピオネート、セルロースアセテートブチレート、ナイロン6、ナイロン66、ナイロン12、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート、ポリビニルアセタール、ポリエーテルエーテルケトン、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンサルファイド、ポリアリレート、ポリビニルブチラール、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、ポリイミド系樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリアミック酸樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノール樹脂、ユリア樹脂、ポリビニルホルマール、ポリビニルピロリドン、カルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、メチルセルロース、エチルセルロール、カルボキシメチルエチルセルロース、エチルヒドロキシエチルセルロース、ビスフェノールA型エポキシ樹脂、オルソクレゾールノボラック型エポキシ樹脂、メラミン樹脂等を挙げることができる。
【0083】
また、イソシアネート系架橋剤やキレート系架橋剤等の架橋剤によって上記の樹脂を架橋したプライマー層としてもよい。架橋剤は、架橋させる樹脂の反応性官能基に応じて適宜選択することができ、公知のものから任意に選ぶことができる。架橋剤の一例として、イソホロンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネート水添体、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、テトラメチルキシリレンジイソシアネート、前記のジイソシアネートをトリメチロールプロパンに付加させたアダクト体、前記のジイソシアネートのビウレット体、前記のジイソシアネートのトリマー体、エポキシ基やアジリジン基やオキザゾリン基を有する架橋剤、アルミニウム・亜鉛・チタン・ジルコニウム等の金属原子を有するキレート化剤等を挙げることができる。
【0084】
上述のようにプライマー層を架橋させる場合、配合される架橋剤に応じて公知の触媒を添加することができる。例えば、イソシアネートを架橋剤に用いた場合には、ジ−n−ブチル錫ジラウレート、ジ−n−オクチル錫ジラウレート、テトラメチルブタンジアミン、N,N,N´,N´−テトラメチル−1,3−ブタンジアミン、1,4−ジアザ−ビシクロ〔2,2,2〕オクタン等を用いることができる。
【0085】
プライマー層を転写基材シートや剥離フィルムに形成するには、転写基材シートや剥離フィルムの一方の面に、上記のような樹脂に必要に応じて架橋剤や架橋反応促進触媒等の必要な添加剤を加えたものを、適当な有機溶剤または水に溶解したり、有機溶剤と水の混合溶剤に溶解したり、あるいは有機溶剤や水に分散させた分散体を、例えばグラビアダイレクトコーティング法、グラビアリバースコーティング法、リバースロールコーティング法、スライドダイコーティング法、スリットダイコーティング法等の手段により塗布・乾燥することができる。また、スライドダイコーティング法を用いる場合、プライマー層と感光性樹脂層を同時に塗布及び乾燥させることも可能である。
【0086】
形成するプライマー層の厚みは0.05〜5μm、好ましくは0.1〜2μmの範囲で設定することができる。プライマー層の厚みが0.05μm未満である場合は、プライマー層として必要とされる塗膜強度が得られない。また、5μmを超えると、塗膜の表面の均一性を高めることが困難になるという問題点を生じる。
【0087】
尚、プライマー層を転写基材シートや剥離フィルムに設ける場合であっても、複合シート11,21,31の形成には特に制限はない。
【0088】
また、プライマー層に剥離作用を付与し、転写基材シートと感光性樹脂層(残存パターン)、あるいは、剥離フィルムと感光性樹脂層(残存パターン)との剥離性を向上させてもよい。この場合、ポリエチレンワックス、アミドワックス、テフロンパウダー、シリコーンワックス、カルナバワックス、パラフィンワックス等のワックス類、フッ素系樹脂、メラミン系樹脂、ポリオレフィン樹脂、電離放射線硬化型の多官能アクリレート樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、さらに、アミノ変性、エポキシ変性、OH変性、COOH変性、触媒硬化型、光硬化型、熱硬化型のシリコーンオイル、シリコーン樹脂等を使用することができる。
感光性樹脂組成物
次に、本発明において感光性樹脂層14,24,34,36を形成するための感光性樹脂組成物を説明する。
【0089】
感光性樹脂組成物は、少なくともポリマー、モノマーおよび開始剤を含有するものであり、焼成によって揮発、分解して、パターン中に炭化物を残存させることのないものである。
【0090】
ポリマーとしては、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、n−プロピルアクリレート、n−プロピルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタクリレート、sec-ブチルアクリレート、sec-ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、tert−ブチルアクリレート、tert−ブチルメタクリレート、n−ペンチルアクリレート、n−ペンチルメタクリレート、n−ヘキシルアクリレート、n−ヘキシルメタクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、n−オクチルアクリレート、n−オクチルメタクリレート、n−デシルアクリレート、n−デシルメタクリレート、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキシエチルメタクリレート、ヒドロキシプロピルアクリレート、ヒドロキシプロピルメタクリレート、スチレン、α−メチルスチレン、N−ビニル−2−ピロリドン、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の二量体(例えば、東亜合成化学(株)製M−5600)、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、これらの酸無水物等の1種以上からなるポリマーまたはコポリマー、エチルセルロース等のセルロース誘導体等が挙げられる。
【0091】
また、上記のコポリマーにグリシジル基または水酸基を有するエチレン性不飽和化合物を付加させたポリマー等が挙げられるが、これらに限定されるものではない。
【0092】
感光性樹脂組成物を構成する反応性モノマーとしては、少なくとも1つの重合可能な炭素−炭素不飽和結合を有する化合物を用いることができる。具体的には、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソボニルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−メ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、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,5−ペンタンジオールジアクリレート、1,6−ヘキサンジオールジアクリレート、1,3−プロパンジオールアクリレート、1,4−シクロヘキサンジオールジアクリレート、2,2−ジメチロールプロパンジアクリレート、グリセロールジアクリレート、トリプロピレングリコールジアクリレート、グリセロールトリアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ポリオキシエチル化トリメチロールプロパントリアクリレート、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、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリオキシプロピルトリメチロールプロパントリアクリレート、ブチレングリコールジアクリレート、1,2,4−ブタントリオールトリアクリレート、2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオールジアクリレート、ジアリルフマレート、1,10−デカンジオールジメチルアクリレート、ペンタエリスリトールヘキサアクリレート、および、上記のアクリレートをメタクリレートに変えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1−ビニル−2−ピロリドン等が挙げられる。本発明では、上記の反応性モノマーを1種または2種以上の混合物として、あるいは、その他の化合物との混合物として使用することができる。
【0093】
感光性樹脂組成物を構成する光重合開始剤としては、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジエチルアミン)ベンゾフェノン、α−アミノ・アセトフェノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−ジエトキシアセトフォノン、2,2−ジメトキシ−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−tert−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−tert−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンズスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンジルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、n−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、エオシン、メチレンブルー等の光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミン等の還元剤の組み合わせ等が挙げられる。本発明では、これらの光重合開始剤を1種または2種以上使用することができる。
【0094】
更に、感光性樹脂組成物には、添加剤として、増感剤、重合停止剤、連鎖移動剤、レベリング剤、分散剤、可塑剤、安定剤、消泡剤、増粘剤、沈殿防止剤、剥離剤等を必要に応じて含有することができる。
【0095】
可塑剤としては、ジメチルフタレート、ジブチルフタレート、ジ−n−オクチルフタレート等のノルマルアルキルフタレート類、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジイソデシルフタレート、ブチルベンジルフタレート、ジイソノニルフタレート、エチルフタリルエチルグリコレート、ブチルフタリルブチルグリコレート等のフタル酸エステル類、トリ−2−エチルヘキシルトリメリテート、トリ−n−アルキルトリメリテート、トリイソノニルトリメリテート、トリイソデシルトリメリテート等のトリメリット酸エステル、ジメチルアジペート、ジブチルアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアジペート、ジイソデシルアジペート、ジブチルジグリコールアジペート、ジ−2−エチルヘキシルアゼテート、ジメチルセバケート、ジブチルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルセバケート、ジ−2−エチルヘキシルマレート、アセチル−トリ−(2−エチルヘキシル)シトレート、アセチル−トリ−n−ブチルシトレート、アセチルトリブチルシトレート等の脂肪族二塩基酸エステル類、ポリエチレングリコールベンゾエート、トリエチレングリコール−ジ−(2−エチルヘキソエート)、ポリグリコールエーテル等のグリコール誘導体、グリセロールトリアセテート、グリセロールジアセチルモノラウレート等のグリセリン誘導体、セバシン酸、アジピン酸、アゼライン酸、フタル酸等からなるポリエステル系、分子量300〜3000の低分子量ポリエーテル、同低分子量ポリ−α−スチレン、同低分子量ポリスチレン、トリメチルホスフェート、トリエチルホスフェート、トリブチルホスフェート、トリ−2−エチルヘキシルホスフェート、トリブトキシエチルホスフェート、トリフェニルホスフェート、トリクレジルホスフェート、トリキシレニルホスフェート、クレジルジフェニルホスフェート、キシレニルジフェニルホスフェート、2−エチルヘキシルジフェニルホスフェート等の正リン酸エステル類、メチルアセチルリシノレート等のリシノール酸エステル類、ポリ−1,3−ブタンジオールアジペート、エポキシ化大豆油等のポリエステル・エポキシ化エステル類、グリセリントリアセテート、2−エチルヘキシルアセテート等の酢酸エステル類を挙げることができる。
【0096】
また、分散剤、沈降防止剤としては、後述する無機粉体の分散性、沈降防止性の向上を目的とするものであり、例えば、リン酸エステル系、シリコーン系、ひまし油エステル系、各種界面活性剤等が挙げられ、消泡剤としては、例えば、シリコーン系、アクリル系、各種界面活性剤等が挙げられ、剥離剤としては、例えば、シリコーン系、フッ素油系、パラフィン系、脂肪酸系、脂肪酸エステル系、ひまし油系、ワックス系、コンパウンドタイプ等が挙げられ、レベリング剤としては、例えば、フッ素系、シリコーン系、各種界面活性剤等が挙げられ、それぞれ適量添加することができる。
【0097】
また、感光性樹脂層形成のために感光性樹脂組成物とともに用いる溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、n−プロパネール、i−プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコール等のアルコール類、α−もしくはβ−テルピネオール等のテルペン類等、アセトン、メチルエチルケトン、シクロヘキサノン等のケトン類、トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼン等の芳香族炭化水素類、セロソルブ、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、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、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル等のグリコールエーテル類、酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、プロピレングリコールモノエチルエーテルアセテート等の酢酸エステル類等が挙げられる。
無機粉体
次に、本発明において感光性樹脂層14,24,34,36に必要に応じて添加する無機粉体を説明する。
【0098】
無機粉体としては、例えば、軟化温度が400〜650℃であり、熱膨張係数α300 が60×10-7〜100×10-7/℃であるガラスフリットを使用することができる。ガラスフリットの軟化温度が650℃を超えると焼成温度を高くする必要があり、例えば、被パターン形成体1の耐熱性が低い場合には焼成段階で熱変形を生じることになり好ましくない。また、ガラスフリットの軟化温度が400℃未満では、感光性樹脂層の樹脂成分が完全に分解、揮発する前にガラスフリットが融着するため、空隙を生じやすく好ましくない。さらに、ガラスフリットの熱膨張係数α300 が60×10-7/℃未満、あるいは、100×10-7/℃を超えると、被パターン形成体の熱膨張係数との差が大きくなりすぎる場合があり、歪み等を生じることになり好ましくない。このようなガラスフリットの平均粒径は0.1〜5μmの範囲が好ましい。
【0099】
さらに、無機粉体として、酸化アルミニウム、酸化硼素、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、炭酸カルシウム等の無機粉体を使用することができる。このような無機粉体は、平均粒径が0.1〜20μmの範囲が好ましく、骨材として焼成時のパターン流延防止の作用をなすものである。
【0100】
また、パターン形成方法の第2の発明の第2実施形態やパターン形成方法の第3の発明の第2実施形態において、感光性樹脂層24、第1感光性樹脂層34を、それぞれパターン形成層25、パターン形成層35と同様の無機粉体を含有したものとし、焼成により一体化させて障壁パターン76を形成する場合、PDPの外光反射を低減し、実用上のコントラストを向上させるために無機粉体として耐火性の黒色顔料を感光性樹脂層24、第1感光性樹脂層34に含有させることができる。使用する耐火性の黒色顔料としては、Co−Cr−Fe,Co−Mn−Fe,Co−Fe−Mn−Al,Co−Ni−Cr−Fe,Co−Ni−Mn−Cr−Fe,Co−Ni−Al−Cr−Fe,Co−Mn−Al−Cr−Fe−Si等を挙げることができる。
導電性粉体
パターン形成方法の第1の発明の第2実施形態およびパターン形成方法の第3の発明の第2実施形態で使用する導電性の感光性樹脂層は、上述の感光性樹脂組成物に導電性粉体を含有させたものを用いて形成することができる。導電性粉体としては、Au粉体、Ag粉体、Cu粉体、Ni粉体、Al粉体、Ag−Pd粉体等の1種または2種以上を使用することができる。この導電性粉体の形状は、球状、板状、塊状、円錐状、棒状等の種々の形状であってよいが、凝集がなく分散性が良好な球状の導電性粉体が好ましく、その平均粒径は0.05〜10μmの範囲が好ましい。導電性粉体の平均粒径が0.05μm未満であると感光性導電性ペーストの構造粘性(チクソトロピー性)が大きくなり好ましくない。一方、導電性粉体の平均粒径が10μmを超えると、光透過性が低くなり感光性に支障を来すので好ましくない。このような導電性粉体は、導電性の感光性樹脂層に40〜95重量%の範囲で含有させることができる。
障壁形成材料
パターン形成方法の第2の発明の第2実施形態およびパターン形成方法の第3の発明の第2実施形態では、パターン形成層25、35にサンドブラスト加工を施してPDPの障壁を形成するが、この場合、パターン形成層25、35は、少なくともガラスフリットを有する無機成分と脆性樹脂とで構成することができる。
【0101】
ガラスフリットとしては、上述の無機粉体の例として挙げたガラスフリットを使用することができる。
【0102】
また、無機成分として、ガラスフリットの他に、上述の無機粉体の例として挙げた各種無機粉体を使用することができ、これらは、ガラスフリット100重量部に対して0〜30重量部の割合で使用することが好ましい。
【0103】
さらに、無機成分として、PDPの外光反射を低減し、実用上のコントラストを向上させるために無機顔料を使用することができる。形成する障壁パターンを暗色にする場合には、耐火性の黒色顔料として、Co−Cr−Fe,Co−Mn−Fe,Co−Fe−Mn−Al,Co−Ni−Cr−Fe,Co−Ni−Mn−Cr−Fe,Co−Ni−Al−Cr−Fe,Co−Mn−Al−Cr−Fe−Si等を使用することができる。また、耐火性の白色顔料としては、酸化チタン、酸化アルミニウム、シリカ、炭酸カルシウム等を使用することができる。
誘電体層
誘電体層は、少なくともガラスフリットを有する無機成分と熱可塑性樹脂とで構成することができる。
【0104】
ガラスフリットとしては、上述の無機粉体の例として挙げたガラスフリットを使用することができる。
【0105】
また、無機成分として、ガラスフリットの他に、上述の無機粉体の例として挙げた各種無機粉体、および、上述の障壁形成材料として挙げた無機顔料を使用することができ、これらは、ガラスフリット100重量部に対して0〜30重量部の割合で使用することが好ましい。
【0106】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
(実施例1)
まず、導電性の感光性樹脂層形成用の下記組成の塗布液A、および、誘電体層形成用の下記組成の塗布液Bを調製した。
【0107】
次に、転写基材シートとして厚み25μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、この転写基材シート上に上記の塗布液Bをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み20μmの誘電体層を形成し、一方、厚み12μmの剥離フィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム)上に上記の塗布液Aをスリットリバースコーティング法により塗布し乾燥して厚み15μmの導電性の感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層面と上記の誘電体層面をラミネートして複合シートを作製した。形成した導電性の感光性樹脂層は、露光により硬化して粘着性を失うものである。(以上、第1の工程)
次に、剥離フィルム側からプラズマディスプレイパネル(PDP)のアドレス電極パターンに対応したフォトマスクを介して感光性樹脂層を露光した。この露光は超高圧水銀灯を使用し、露光量は30mJ/cm2 とした。(以上、第2の工程)
次に、剥離フィルムを剥離することにより、この剥離フィルムとともに感光性樹脂層の露光箇所を除去して現像し、感光性樹脂層の未露光箇所からなる残留パターンを誘電体層上に形成した。(以上、第3の工程)
次いで、複合シートの残留パターンにガラス基板を重ね、熱ロールで圧着した。次に、転写基材シートを剥離して導電性の感光性樹脂層である残留パターンと誘電体層をガラス基板上に転写した後、570℃で10分間の焼成を行って、アドレス電極パターンを形成した。形成したアドレス電極は、線幅が50μmで高精細なものであった。
(実施例2)
まず、感光性樹脂層形成用の下記組成の塗布液C、および、パターン形成層形成用の下記組成の塗布液Dを調製した。
【0108】
次に、転写基材シートとして厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、この転写基材シート上に上記の塗布液Cをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み40μmの感光性樹脂層を形成し、この感光性樹脂層上に上記の塗布液Dをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み180μmのパターン形成層を形成し、さらに、このパターン形成層上に実施例1の塗布液Bをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み20μmの誘電体層を形成して複合シートを得た。形成した感光性樹脂層は、露光により硬化して粘着性を失うものである。(以上、第1の工程)
次に、複合シートの誘電体層にガラス基板を重ね、熱ロールで圧着した。次に、転写基材シート側からPDPの障壁パターンに対応したフォトマスクを介して感光性樹脂層を露光した。この露光は超高圧水銀灯を使用し、露光量は40mJ/cm2 とした。(以上、第2の工程)
次いで、転写基材シートを剥離することにより、この転写基材シートとともに感光性樹脂層の露光箇所を除去して現像し、感光性樹脂層の未露光箇所からなる残留パターンをパターン形成層上に形成した。(以上、第3の工程)
次に、残留パターンをマスクとしてパターン形成層にサンドブラスト加工を施し、その後、570℃で10分間の焼成を行って、障壁パターンを形成した。形成した障壁パターンは、幅が50μmで高さが120μmであり、アスペクト比の大きい高精細なものであった。
(実施例3)
転写基材シートとして厚み75μmのポリエチレンテレフタレートフィルムを準備し、この転写基材シート上に実施例2の塗布液Cをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み40μmの第1感光性樹脂層を形成し、この第1感光性樹脂層上に実施例2の塗布液Dをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み180μmのパターン形成層を形成した。次いで、パターン形成層上に実施例1の塗布液Bをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み20μmの誘電体層を形成し、この誘電体層上に実施例1の塗布液Aをコンマコーティング法により塗布し乾燥して厚み15μmの導電性の第2感光性樹脂層を形成し、さらに、この第2感光性樹脂層に厚み25μmの剥離フィルム(ポリエチレンテレフタレートフィルム)を重ねて複合シートを作製した。形成した第1感光性樹脂層、および、導電性の第2感光性樹脂層は、露光により硬化して粘着性を失うものである。(以上、第1の工程)
次に、剥離フィルム側からPDPのアドレス電極パターンに対応したフォトマスクを介して第2感光性樹脂層を露光した。この露光は超高圧水銀灯を使用し、露光量は40mJ/cm2 とした。(以上、第2の工程)
次に、剥離フィルムを剥離することにより、この剥離フィルムとともに第2感光性樹脂層の露光箇所を除去して現像し、第2感光性樹脂層の未露光箇所からなる残留パターンを誘電体層上に形成した。(以上、第3の工程)
次いで、複合シートの残留パターンにガラス基板を重ね、熱ロールで圧着した。次に、転写基材シート側からPDPの障壁パターンに対応したフォトマスクを介して第1感光性樹脂層を露光した。この露光は超高圧水銀灯を使用し、露光量は100mJ/cm2 とした。(以上、第4の工程)
次いで、転写基材シートを剥離することにより、この転写基材シートとともに第1感光性樹脂層の露光箇所を除去して現像し、第1感光性樹脂層の未露光箇所からなる残留パターンをパターン形成層上に形成した。(以上、第5の工程)
次に、残留パターンをマスクとしてパターン形成層にサンドブラスト加工を施し、その後、570℃で10分間の焼成を行って、アドレス電極パターンおよび障壁パターンを形成した。形成したアドレス電極は、線幅が50μmで高精細なものであり、また、障壁パターンは、幅が50μmで高さが120μmであり、アスペクト比の大きい高精細なものであった。
【0109】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば複合シートにおいて感光性樹脂層が露光され剥離フィルムを剥離することにより現像がなされ、あるいは、被パターン形成体に重ねた複合シートの感光性樹脂層が露光され転写基材シートを剥離することにより現像がなされ、または、複合シートの状態で第2感光性樹脂層の露光と剥離現像がなされた後、被パターン形成体に重ねた複合シートの第1感光性樹脂層が露光され転写基材シートを剥離することにより現像がなされるので、所望のパターンの形成において湿式現像工程や洗浄工程が不要で工程が簡便なものとなり、かつ、形成されるパターンは高精細なものとすることができ、さらに、上述のような乾式の剥離現像により形成した感光性樹脂層のパターンをマスクとしてパターン形成層に必要なサンドブラスト処理を施すので、幅が狭く十分な高さをもつ高アスペクトのパターン形成が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】パターン形成方法の第1の発明の第1実施形態を説明するための工程図である。
【図2】プラズマディスプレイパネルの一例を示す概略構成図である。
【図3】パターン形成方法の第1の発明の第2実施形態を説明するための工程図である。
【図4】パターン形成方法の第2の発明の第1実施形態を説明するための工程図である。
【図5】パターン形成方法の第2の発明の第2実施形態を説明するための工程図である。
【図6】パターン形成方法の第3の発明の第1実施形態を説明するための工程図である。
【図7】パターン形成方法の第3の発明の第1実施形態を説明するための工程図である。
【図8】パターン形成方法の第3の発明の第2実施形態を説明するための工程図である。
【図9】パターン形成方法の第3の発明の第2実施形態を説明するための工程図である。
【符号の説明】
1…被パターン形成体
4,6…パターン
11,21,31…複合シート
12,22,32…転写基材シート
13,33…剥離フィルム
14,24…感光性樹脂層
34…第1感光性樹脂層
36…第2感光性樹脂層
25,35…パターン形成層
M,M´…フォトマスク
Claims (1)
- 転写基材シートと剥離フィルムとの間に、前記転写基材シートに隣接する第1感光性樹脂層と、該第1感光性樹脂層に積層されたパターン形成層と、前記剥離フィルムに隣接する第2感光性樹脂層とを少なくとも備える複合シートを形成する第1の工程と、
所定のフォトマスクを介して前記剥離フィルム側から前記第2感光性樹脂層を露光する第2の工程と、
前記剥離フィルムを剥離することにより、前記剥離フィルムとともに前記第2感光性樹脂層を所定パターンで除去して現像する第3の工程と、
前記複合シートに所定パターンで残っている前記第2感光性樹脂層に被パターン形成体を圧着し、所定のフォトマスクを介して前記転写基材シート側から前記第1感光性樹脂層を露光する第4の工程と、
前記転写基材シートを剥離することにより、前記転写基材シートとともに前記第1感光性樹脂層を所定パターンで除去して現像する第5の工程と、
前記パターン形成層上に所定パターンで残っている前記第1感光性樹脂層をマスクとして前記パターン形成層にサンドブラスト加工を施した後に焼成してパターンを形成する第6の工程と、
を備えることを特徴とするパターン形成方法。
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