JP3859096B2

JP3859096B2 - 厚膜パターン形成方法

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Publication number: JP3859096B2
Application number: JP10895297A
Authority: JP
Inventors: 中村　　剛; 陽三小坂
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1997-04-25
Filing date: 1997-04-25
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: JPH10301266A

Description

【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パネル（以下、ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、蛍光表示装置、混成集積回路等の製造過程において基板上に厚膜パターンを形成する方法に係り、特にＰＤＰの障壁層、電極層、誘電体層等の形成に適した厚膜パターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の厚膜パターン形成方法としては、ガラスやセラミックス等の基板上に導体或いは絶縁体用のペーストをスクリーン印刷によりパターン状に塗布した後、焼成工程を経て基板に密着した厚膜パターンを形成する方法が知られている。この方法で例えば線幅１００μｍ、高さ１００μｍの細線を形成するには重ね刷りを複数回繰り返す必要がある。また、他の方法としては、基板上にスクリーン印刷の多数回ベタ印刷でパターン形成層を形成した後、そのパターン形成層上に感光性レジストでサンドブラスト用マスクを形成し、次いで研磨材を噴射してパターン形成層のパターニングを行う、所謂サンドブラスト法が知られている。
【０００３】
しかしながら、スクリーン印刷による多数回のパターン印刷で厚膜パターンを形成する方法は、第１に、印刷に使用するスクリーンの伸縮が不可避であり、実際には各種パターンを重ねて形成する場合が殆どであるので、他のパターンとの位置ずれが発生しやすいこと、第２に、版にスクリーンを使用しているため、パターンの歪みが発生しやすく微細パターン化が困難である、第３に、パターン形成材料がスクリーン版への裏回りを起こすため、毎回拭き取りが必要であり、自動化が困難である、第４に、スクリーン印刷法により形成可能であるパターン寸法は、幅１００μｍ程度が限界であり、また形状も半値幅と底部幅との比（半値幅／底部幅、半値幅とはパターン形成層の高さの１／２の位置におけるパターン形成層の幅をいう）が０．５程度であり、例えば、乾燥状態で１５０〜２００μｍ程度の厚さに塗布する必要があるＰＤＰにおける障壁層の場合、底面積も大きくしなければならず、精細なパターンが形成できず、また、１度に形成することはできないため、順次位置合わせをしつつ積層することが行なわれているが、その位置精度を高めることは困難であるという問題がある。また、ペーストの持つ流動性のため、すそが広がってしまい、高アスペクト比の厚膜パターンが形成できなく、さらに、開放系であるがために異物の混入防止等の条件管理が難しく、作製にあたっても多大な時間を要するのが現状である。
【０００４】
また、サンドブラスト法を利用して厚膜パターンを形成する方法においても、パターン形成層をスクリーン印刷で形成すると、重ね刷りの工程が長くかかる上に、開放系であるがために条件管理が難しいという問題がある。そこでダイコーター等を用いてパターン形成層を一度に形成することも考えられるが、実際には各種パターンを重ねて形成する場合が殆どであるので、その形成すべきパターン層毎に塗布と乾燥を繰り返してからパターニングを行う必要がある。そのため設備コストがかかり、それらの装置のためのスペースが増加するという問題が生じる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記のような問題の解決を目的とするものであり、基板上に各種パターンを重ねて形成するに際し、工程短縮によるコスト低減を図った厚膜パターン形成方法の提供にある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の厚膜パターン形成方法は、
（１）基板上に、少なくともガラスフリットからなる無機成分及び感光性樹脂とからなるパターン形成層を設けた後、該パターン形成層を全面露光して硬化させる第１工程、
（２）硬化したパターン形成層上に、耐サンドブラスト感光性層を積層し、所望パターンを有するマスクを介して耐サンドブラスト感光性層を露光し、現像処理する第２工程、
（３）パターニングされた耐サンドブラスト感光性層をマスクとしてパターン形成層をサンドブラスト加工し、所望パターンに応じたパターン形成層を形成する第３工程、
とからなることを特徴とする。
【０００７】
また、上記の耐サンドブラスト感光性層が、少なくともガラスフリットからなる無機成分及び感光性樹脂とからなり、該感光性樹脂を、前記パターン形成層における感光性樹脂より、無機成分１００重量部に対する含有割合にして少なくとも３重量％多く含有するものであることを特徴とする。
【０００８】
また、上記のパターン形成層が障壁形成層であることを特徴とする。
【０００９】
また、上記の耐サンドブラスト感光性層が、暗色の顔料を含有すると共に光透過性を有する耐サンドブラスト感光性材料からなることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
厚膜パターンを有する代表的なものとして、ここではＰＤＰを例に挙げて説明する。
ＡＣ型ＰＤＰは、例えば、図３に示すように、２枚のガラス基板１、２が互いに平行に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基板２上に互いに平行に設けられたセル障壁３により一定の間隔に保持されている。前面板となるガラス基板１の背面側には、放電維持電極である透明電極４とバス電極である金属電極５とで構成され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６が形成されており、さらにその上に保護層（ＭｇＯ層）が形成されている。また、背面板となるガラス基板２の前面側には介して前記複合電極と直交するようにセル障壁３の間に位置してアドレス電極８が互いに平行に形成されており、さらにセル障壁３の壁面とセル底面を覆うようにして蛍光面９が設けられている。
【００１１】
また、図４に示すように下地層１０を背面板となるガラス基板２に形成した後、アドレス電極８、誘電体層６′、セル障壁３、蛍光体面９を順次設けた構造とする場合もある。
【００１２】
このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電極間に交流電圧を印加し、空間に漏れた電界で放電させる構造である。この場合、交流をかけているために電界の向きは周波数に対応して変化する。そして、この放電により生じる紫外線により蛍光体９を発光させ、前面板を透過する光を観察者が視認できるものである。なお、ＤＣ型ＰＤＰにあっては、電極は誘電体層で被覆されていない構造を有する点で相違するが、その放電現象は同一である。
【００１３】
図１、図２は、本発明の厚膜パターン形成方法をＰＤＰパネル作製方法を例として説明するための図であり、パターンが形成される基板を電極付ガラス基板とする場合を例とするものであり、図中２０はガラス基板、１３は誘電体層、１４は障壁形成層、１４′は硬化した障壁形成層、１４″は障壁パターンに応じた障壁形成層、１５は電極、１６は耐サンドブラスト感光性層、１６′は耐サンドブラスト感光性層における障壁パターン、２１は障壁パターンを有するマスクである。
【００１４】
第１の工程について説明する。図１（ａ）における電極付ガラス基板は、ガラス基板２０上に下地層を介するか又は介さないで電極１５がパターン状に設けられたものであるか、更に、電極１５上に必要により誘電体層１３が積層された構造を有している。また、誘電体層は、ＰＤＰを安定して駆動させる目的を有するが、障壁形成層をサンドブラスト法により形成する際に電極が損傷を受けないために形成しておく方が好ましい。誘電体層は、少なくとも、酸化鉛ガラスや酸化ビスマスを主成分とする低融点ガラスからなり、更に必要に応じて後述する無機粉体、無機顔料を含有してもよいものである。
【００１５】
電極付きガラス基板上に積層される障壁形成層１４は、少なくともガラスフリットからなる無機成分及び感光性樹脂とからなる。
【００１６】
ガラスフリットとしては、好ましくは酸化鉛を主成分とするものであり、ガラスの分相を防止する効果を持たせたり、軟化点を調整したり、熱膨張係数を調整するためにアルミナ、酸化硼素、シリカ、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム等を含有するものであり、その軟化点が３５０℃〜６５０℃で、熱膨張係数α₃₀₀が６０×１０^-7／℃〜１００×１０^-7／℃のものが挙げられる。ガラスフリットの軟化点が６５０℃を越えると焼成温度を高くする必要があり、その積層対象によっては熱変形したりするので好ましくなく、また、３５０℃より低いと樹脂等が分解、揮発する前にガラスフリットが融着し、層中に空隙等の発生が生じるので好ましくない。また、熱膨張係数が６０×１０^-7／℃〜１００×１０^-7／℃の範囲外であると、ガラス基板の熱膨張係数との差が大きく、歪み等を生じるので好ましくない。
【００１７】
また、無機成分として、ガラスフリットの他に無機粉体、無機顔料をそれぞれ２種以上を混合して使用してもよい。
【００１８】
無機粉体としては、焼成温度で軟化しないものが使用でき、必要に応じて添加される。無機粉体は、焼成に際しての流延防止、緻密性向上を目的とするものであり、例えば酸化アルミニウム、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各無機粉体が利用できる。平均粒径０．１μｍ〜２０μｍのものが例示される。無機粉体の使用割合は、ガラスフリット１００重量部に対して無機粉体０重量部〜３０重量部とするとよい。
【００１９】
また、無機顔料としては、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必要に応じて添加されるものであり、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等が挙げられる。また、蛍光体の発光を有効にパネル全面に導く目的で、逆に障壁を白くした方が良い場合には、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、炭酸カルシウム等が挙げられる。
【００２０】
無機成分中のガラスフリットの含有率としては、５０重量％〜８０重量％とするとよく、多すぎると焼成による形状保持性に難が生じる。また、脱バインター性を損ない、緻密性が悪化するので好ましくない。逆に少なすぎると、無機粉体の間隙を埋めることができず、緻密性が悪化すると同士に焼成後の機械的強度が低下し、パネル封着の際に欠けを生じる。
【００２１】
次に、感光性樹脂は、無機成分のバインダーであり、アルカリ現像型バインダーポリマーと重合性モノマーとからなり、必要に応じて光開始剤、増感剤、重合停止剤、連鎖移動剤とからなる。
【００２２】
アルカリ現像型バインダーポリマーとしては、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸の二量体（東亜合成（株）製、Ｍ−５６００）、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、酢酸ビニルの酸無水物の１種以上と、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、スチレン、α−メチルスチレン、Ｎ−ビニルピロリドンの１種以上からなるコポリマー、また、これらコポリマーを２種以上混合したものでもよく、また、これら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であって、酸価が５０〜１５０ｍｇＫＯＨ／ｇで重量平均分子量が３，０００〜１００，０００、好ましくは、５，０００〜５０，０００のものが挙げられる。
【００２３】
また、これらのコポリマーに非アルカリ現像型のポリマーを１種または２種以上混合してもよく、非アルカリ現像型のポリマーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、アクリル酸エステル重合体、メタクリル酸エステル重合体、ポリスチレン、α−メチルスチレン重合体、１−ビニル−２−ピロリドン重合体、またはこれらの共重合体等が挙げられる。
【００２４】
重合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が挙げられる。例えば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、ジシクロペンテニルアクリレート、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−プロパンジオールジアクリレート、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、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、及び上記のアクリレート体をメタクリレート体に変えたもの、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−ピロリドン等の１種または２種以上の混合物が挙げられる。
【００２５】
重合性モノマーの使用量は、アルカリ現像型バインダーポリマー１００重量部に対して２０重量部〜２００重量部含有させるとよい。
【００２６】
また、光開始剤としては、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、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ェノン、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−クロロアントラキノン、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、ベンゾ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、過酸化ベンゾイル、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合せ等が挙げられ、また、これらの光開始剤の１種または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００２７】
感光性樹脂は、ネガ型の場合、全無機成分の合計量１００重量部に対して５重量部〜６０重量部、好ましくは１０重量部〜４０重量部の割合で含有させるとよい。感光性樹脂が６０重量部より多いと、焼成後の膜中にカーボンが残り、品質が低下するので好ましくない。
【００２８】
また、塗液には、必要に応じて可塑剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、剥離剤、レベリング剤、増粘剤等が添加される。
【００２９】
可塑剤は、インキの流動性を向上させることを目的として添加され、例えば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、ジー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、ジー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、ジー２−エチルヘキシルセバケート、ジー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、フタル酸などからなるポリエステル系、分子量３００〜３，０００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が例示される。可塑剤の添加量が多くなるとサンドブラスト性が低下するので、可塑剤の添加量は樹脂量に対して重量比で１／５以下が好ましい。
【００３０】
分散剤、沈降防止剤としては、無機成分の分散性、沈降防止性の向上を目的とするものであり、例えば燐酸エステル系、シリコーン系、ひまし油エステル系、各種界面滑性剤等が例示され、消泡剤としては、例えばシリコーン系、アクリル系、各種界面滑性剤等が例示され、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が例示され、レベリング剤としては、例えばフッ素系、シリコーン系、各種界面滑性剤等が例示され、それぞれ、適宜量添加される。
【００３１】
増粘剤は、形成用塗布液において、その粘度を増大させて、誘電体層へのしみ込みを押さえることを目的として必要に応じて添加されるものであり、公知のものを使用できるが、例えば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、カルボキシメチルセルロース、アルギン酸ソーダ、カゼイン、カゼイン酸ソーダ、キサンタンガム、ポリビニルアルコール、ポリエーテルウレタン変性物、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、モンモタロナイト、ステアリン酸アルミニウム、ステアリン酸亜鉛、オクチル酸アルミニウム、水添加ひまし油、ひまし油エステル、脂肪酸アマイド、酸化ポリエチレン、デキストリン脂肪酸エステル、ジベンジリデンソルビトール、植物油系重合油、表面処理炭酸カルシウム、有機ベントナイト、シリカ、チタニア、ジルコニア、アルミナ等の微粉末等が挙げられる。増粘剤の添加量は、無機成分１００重量部に対して０〜２０重量部、好ましくは０〜１０重量部である。
【００３２】
上記の形成用材料はメタノール、エタノール、イソプロパノール、アセトン、メチルエチルケトン、トルエン、キシレン、シクロヘキサノン等のアノン類、塩化メチレン、３−メトキシブチルアセテート、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、α−若しくはβ−テルピオネール等のテルペン類に溶解、または分散させる。
【００３３】
塗布法としては、ガラス基板上に、スクリーン印刷、ディスペンスコート、ダイコート、ブレードコート、コンマコート、ロールコート、グラビアリバースコート法、グラビアダイレクト法、スリットリバース法等により塗布し、乾燥させ、所定の膜厚とされる。障壁形成層は、一回の塗布で所定の膜厚を得ることが困難な場合には複数回の塗布と乾燥を繰り返して行なうとよい。
【００３４】
なお、上記では、塗液を誘電体層上に塗布する場合について記載したが、ＰＥＴフイルム等のベースフイルム上に、塗液を塗布して障壁形成層を形成して転写シートとし、電極付ガラス基板上に熱ラミネートすることにより、障壁形成層を電極付ガラス基板上に転写により形成してもよい。このようなベースフイルムとしては、形成用塗液における溶剤に侵されず、また、溶剤の乾燥工程、転写工程での加熱処理により収縮延伸しないことが必要であり、ポリエチレンテレフタレート、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、ポリフェニレンサルファイド、ポリスチレン、ポリプロピレン、ポリサルホン、アラミド、ポリカーボネート、ポリビニルアルコール、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ナイロン、ポリイミド、アイオノマー等の各フイルム、シート、更にアルミニウム、銅、インバー等の金属箔が例示され、膜厚４μｍ〜４００μｍ、好ましくは４．５μｍ〜２００μｍのものである。
【００３５】
このようにして形成された障壁形成層１４は、図１（ｂ）に示すように、光源として電子線、紫外線、Ｘ線等の電離放射線を用い、全面露光して硬化させ、障壁形成層１４′とされる。露光条件は、例えば３６５〜４２０ｎｍの波長光を使用し、照射量を２０〜１０００ｍＪ／ｃｍ²である。露光に際しては、障壁形成層１４上に保護フィルムを剥離可能に貼着して、露光するとよいが、障壁形成層の積層に際して上述した転写シートを使用する場合にはベースフイルムをそのまま保護フイルムとできる。なお、保護フイルムは、露光後、剥離されて第２工程における耐サンドブラスト感光性層の積層に供せられる。
【００３６】
次に、第２工程は、図１（ｃ）、図２（ｄ）に示すように、障壁形成層１４′上に、耐サンドブラスト感光性層１６を積層した後、障壁パターンを有するマスクを介して耐サンドブラスト感光性層を露光し、露光部における耐サンドブラスト感光性層を硬化する工程である。
【００３７】
耐サンドブラスト感光性層１６は、フォトレジスト層や耐サンドブラスト感光性障壁形成材料層からなる。
【００３８】
フォトレジスト層としては、ネガタイプで、障壁パターンを有するマスク２１を介した露光により架橋・硬化して耐サンドブラスト性のパターンを形成できるものであり、液状のもの、またはドライフィルムタイプのものが挙げられる。障壁形成層上にレジストパターンを形成するには、スクリーン印刷により直接パターニングすることも可能であるが、大面積で高精細な加工を行なう場合には、液状フォトレジストを全面に塗布するか、またはドライフィルムを貼着した後、図２（ｄ）に示すように障壁パターンマスク２１を介してパターン露光し、フォトリソグラフィー法でレジストパターンを形成するのが好ましい。現像時に障壁形成層がダメージを受けないためには、フォトレジストは、水現像型レジストかアルカリ水溶液現像型レジストとするとよい。
【００３９】
次いで、図２（ｅ）に示すように未露光部のフォトレジスト層を、剥離液を使用して除去する。量産安定性の観点から、剥離液をスプレー塗布するのが好ましい。
【００４０】
第３工程は、図２（ｆ）に示すように、露光されたフォトレジスト層１６をマスクとして障壁形成層をサンドブラスト加工し、障壁パターンに応じた障壁形成層を形成する工程である。
【００４１】
サンドブラスト加工は、圧縮気体と混合された研磨剤微粒子を高速で噴射して物理的にエッチングを行なう加工方法であるが、研磨剤微粒子としては、例えば褐色溶融アルミナ＃８００を用い、噴出圧力１ｋｇ／ｃｍ²で噴射してブラスト処理するたとができる。本発明は、マスク層と障壁形成層における樹脂量の相違によりサンドブラスト速度を相違させることができることを利用するものであり、フォトレジスト層は樹脂のみからなるため、樹脂と無機成分よりなる障壁形成層に比してサンドブラスト性が低く、マスクとして機能し、開口部における障壁形成層を切削することができる。なお、障壁形成層の下層である誘電体層１３は、焼成により溶融したガラスフリットにより緻密な構造とし、耐サンドブラスト性を有するものとしておくとよい。サンドブラスト工程後、フォトレジストマスクは、剥離液をスプレー塗布して除去され、障壁形成層がパターン状に形成される。障壁形成層は、ピーク温度５７０℃程度、３５０℃〜６５０℃での条件で焼成され、ＰＤＰパネルにおける障壁層とされる。
【００４２】
次に、耐サンドブラスト感光性層１６が、耐サンドブラスト感光性障壁形成層である場合について説明する。
【００４３】
耐サンドブラスト感光性障壁形成層は、上述した障壁形成層１４と同様の材料を使用して同様に塗布形成されるが、耐サンドブラスト性とするには、上述した障壁形成層１４に比して、感光性樹脂の含量を無機成分１００重量部に対して３重量部以上、好ましくは５重量部以上多くなるように相違させるとよい。
【００４４】
また、障壁形成層１４の膜厚を１００とする場合、耐サンドブラスト感光性障壁形成層の膜厚は５〜３０とするとよい。５未満であると耐サンドブラスト性の相違が少ない場合、障壁を加工できる前に、耐サンドブラスト感光性層がサンドブラストされてしまい、障壁形状を保持できなくなり、また、３０を越えると、現像時の解像度に問題を生じ、高精細化が望めない。
【００４５】
耐サンドブラスト感光性障壁形成層は、障壁形成層に比してサンドブラスト性を低くして、マスクとして機能させることができ、開口部における障壁形成層を切削することを可能とするものであるが、また、マスクとして機能させた耐サンドブラスト感光性層は、その組成が障壁形成層と同様であるので、サンドブラスト加工後に除去工程を不要とできるという利点がある。
【００４６】
また、プラズマディスプレイパネルにおいては、蛍光体層に近い障壁部分を明色とすると表示の高輝度化に有効であり、かつ、パネルの表面部分の障壁を暗色とするとコントラストの向上に寄与させることができる。そのため、障壁形成層１４を明色とし、耐サンドブラスト感光性層を暗色とすることが好ましいが、耐サンドブラスト感光性層はパターン露光に際して光透過性であることも必要であり、暗色であっても透明性を維持させ、また、感光性樹脂としても高感度のものを選択するとよい。また、障壁形成層１４を２層構成とし、蛍光体層に近い部分を明色、遠い部分を暗色透明とし、また、耐サンドブラスト感光性層を無色透明として感光性に問題を生じないようにしてもよい。なお、明色にするには、形成材料における無機顔料として、白色、クリーム色、セピア色等の明度が高く、光反射率の高い色彩の顔料を使用するとよく、また、暗色にするには、黒、黒灰色、茶色等の明度が低く、光吸収性の色彩の顔料を使用することにより形成される。
【００４７】
耐サンドブラスト感光性障壁形成材料を障壁形成層１４上に全面塗布した後、上記フォトレジスト層同様に、マスクを介して、例えば３６５〜４２０ｎｍの波長光を使用し、照射量を２０〜１０００ｍＪ／ｃｍ²の条件で露光した後、図２（ｅ）に示すように未露光部の耐サンドブラスト感光性障壁形成層を、アルカリ水溶液をスプレー塗布して除去する。次いで、図２（ｆ）に示すように、露光した耐サンドブラスト感光性層をマスクとして、障壁形成層をサンドブラスト加工し、パターン状の障壁形成層を形成するとよい。
【００４８】
また、上記では、塗液を硬化した障壁形成層上に塗布する場合について記載したが、ＰＥＴフイルム等のベースフイルム上に、塗液を塗布して耐サンドブラスト感光性障壁形成層を形成して転写シートとし、障壁形成層上に熱ラミネートし、耐サンドブラスト感光性障壁形成層を転写により形成してもよい。
【００４９】
サンドブラスト加工後、マスクとした耐サンドブラスト感光性障壁形成層は、積層したままピーク温度５７０℃程度、３５０℃〜６５０℃で条件で焼成され、ＰＤＰパネルにおける障壁層とされる。障壁層の高さは、焼成後に１００μｍ〜１５０μｍとするとよい。
【００５０】
耐サンドブラスト感光性障壁形成層を使用してマスクとすると、フォトレジスト層に比して、剥離工程が不要であり、また、障壁形成層を明色とし、耐サンドブラスト感光性障壁形成層を暗色とすると、表示の高輝度化、コントラストの優れたＰＤＰとできる。
【００５１】
以上、厚膜パターン形成方法として、ＰＤＰの障壁の形成方法を例として説明したが、ＰＤＰにおける誘電体層や下地層を形成する場合には、前記の低融点ガラスフリットを前記の感光性樹脂に分散させたガラスペーストを用いるとよい。また、電極層を形成するのに使用される電極層形成用ペーストは、前記低融点ガラスフリットからなる無機成分、導電性粉体及び感光性樹脂からなり、必要に応じて増粘剤等の添加剤を含有する。この際、低融点ガラスフリットとしては前記した材料が使用されるが、特に平均粒子径が０．３μｍ〜５μｍのものを使用するとよく、導電性粉体１００重量部に対して低融点ガラスフリットは２重量部〜２０重量部の割合で添加するのが好ましい。また、感光性樹脂は前記した材料がいずれも使用できるが、電極層形成用ペースト中３重量％〜５０重量％、好ましくは５重量％〜３０重量％の割合となるように添加されるとよい。
以下、実施例により詳細に説明する。
【００５２】
【実施例】
（実施例１）

を三本ロールを使用して混練分散した後、ＰＤＰ部材における焼成した誘電体層上にコンマコート塗布し、１００℃で乾燥し、膜厚１５０μｍの障壁形成層を形成した後、全面に、紫外線照射（３６４ｎｍ、強度２００μＷ／ｃｍ²、照射量８００ｍＪ／ｃｍ²）し、障壁形成層を硬化させた。
【００５３】
硬化した障壁形成層上に、保護膜を有するネガ型ドライフイルムレジスト（日本合成化学工業（株）製、ＮＣＰ２２５、２５μｍ）を１２０℃の熱ロールでラミネートした。
【００５４】
次いで、保護膜を有するレジスト層上に、図２（ｄ）に示すように、線幅８０μｍ、ピッチ２２０μｍのラインパターンマスクを位置合わせして配置し、紫外線照射（３６４ｎｍ、強度２００μＷ／ｃｍ²、照射量１２０ｍＪ／ｃｍ²）し、障壁パターンを形成した。
【００５５】
保護膜を剥離した後、液温３０℃の炭酸ナトリウム１重量％水溶液を使用しスプレー現像した。図２（ｅ）に示すように、ラインパターンマスクに応じたレジストパターンが得られた。
【００５６】
次いで、図２（ｆ）に示すように、このレジストパターンをマスクとして、サンドブラスト加工装置を使用し、レジストパターン開口部の障壁形成層をサンドブラスト処理した。サンドブラスト加工後、誘電体層形成層を観察したが、誘電体層形成層はサンドブラストにより殆ど削られず、電極の露出もなく、膜厚を有するものであった。
【００５７】
レジストパターンを液温３０℃の水酸化ナトリウム２重量％水溶液を使用し、スプレー剥離し、水洗後、８０℃のオーブン中で１５分間乾燥させた。
【００５８】
得られたＰＤＰパネル部材をピーク温度５７０℃で焼成し、膜厚１１５μｍ、頂部幅６０μｍ、底部幅８０μｍの障壁層を形成できた。
【００５９】
（実施例２）
実施例１で作製した硬化した障壁形成層上に、実施例１におけるフォトレジスト層に代えて、感光性障壁形成層として、

を三本ロールを使用して混練分散した後、コンマコート塗布し、１００℃で乾燥し、膜厚３０μｍの感光性黒色障壁形成層を形成した。
【００６０】
感光性黒色障壁形成層上にＰＥＴフイルムを介して線幅８０μｍ、ピッチ２２０μｍのラインパターンマスクを位置合わせして配置し、紫外線照射（３６５ｎｍ、強度２００μＷ／ｃｍ²、照射量５００ｍＪ／ｃｍ²）し、障壁パターンを形成した。
【００６１】
ＰＥＴフイルムを剥離した後、液温３０℃の炭酸ナトリウム１重量％水溶液を使用しスプレー現像した。図２（ｅ）に示すように、ラインパターンマスクに応じたレジストパターンが得られた。
【００６２】
次いで、図２（ｆ）に示すように、障壁パターンを形成した感光性黒色障壁形成層をマスクとして、サンドブラスト加工装置を使用し、サンドブラスト処理し、図２（ｅ）に示すように、障壁形成層をパターン形状に形成した。
【００６３】
得られたＰＤＰパネル部材をピーク温度５７０℃で焼成し、頂部幅が６０μｍ、底部幅８０μｍで高さが１３０μｍの障壁層が得られ、障壁層のうち黒色障壁を１５μｍ有するものが得られた。
【００６４】
得られたＰＤＰパネル部材を使用し、ＰＤＰを組み立てたところ、高輝度で、かつ、コントラストの優れたＰＤＰとできた。
【００６５】
【発明の効果】
本発明の厚膜パターン形成方法は、フォトリソグラフィー法によりマスクを形成した後サンドブラスト加工することによりパターン形成層を形成するので、高精細で、膜厚の厚いパターン形成層を容易に作製することができる。また、パターン形成層、耐サンドブラスト感光性層を転写シートにより形成すると、作業時間を短縮でき、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度のよいパターン形成層を歩留りよく形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の厚膜パターン形成方法を、連続した工程図により説明するための図である。
【図２】本発明の第１の厚膜パターン形成方法を、連続した工程図により説明するための図である。
【図３】ＡＣ型ＰＤＰパネルを説明するための図である。
【図４】ＡＣ型ＰＤＰパネルを説明するための図である。
【符号の説明】
１、２はガラス基板、３はセル障壁、４は透明電極、５は金属電極、６、６′は誘電体層、７は保護層、８はアドレス電極、９は蛍光面、１３は誘電体層、１４は障壁形成層、１４′は硬化した障壁形成層、１４″は障壁パターンに応じた障壁形成層、１５は電極、１６は耐サンドブラスト感光性層、１６′は耐サンドブラスト感光性層における障壁パターン、２０はガラス基板、２１は障壁パターンを有するマスクである。

Claims

（１）基板上に、少なくともガラスフリットからなる無機成分及び感光性樹脂とからなるパターン形成層を設けた後、該パターン形成層を全面露光して硬化させる第１工程、
（２）硬化したパターン形成層上に、耐サンドブラスト感光性層を積層し、所望パターンを有するマスクを介して耐サンドブラスト感光性層を露光し、現像処理する第２工程、
（３）パターニングされた耐サンドブラスト感光性層をマスクとしてパターン形成層をサンドブラスト加工し、所望パターンに応じたパターン形成層を形成する第３工程、
とからなることを特徴とする厚膜パターン形成方法。
耐サンドブラスト感光性層が、少なくともガラスフリットからなる無機成分及び感光性樹脂とからなり、該感光性樹脂を、前記パターン形成層における感光性樹脂より、無機成分１００重量部に対する含有割合にして少なくとも３重量％多く含有するものであることを特徴とする請求項１記載の厚膜パターン形成方法。
パターン形成層が障壁形成層であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の厚膜パターン形成方法。
耐サンドブラスト感光性層が、暗色の顔料を含有すると共に光透過性を有する耐サンドブラスト感光性材料からなることを特徴とする請求項３記載の厚膜パターン形成方法。