JPH07130286A - 厚膜パターンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】簡単な工程にして生産性の高い厚膜パターンの
形成法を提供する。 【構成】厚膜パターン形成材料と電子線分解性またはを
有する有機材料を混練する事により調製されたペースト
を基板上に塗布しパターン化するか、電子線分解性また
は電子線硬化性を有する有機材料をパターン化して雌型
を形成した間にパターン形成材料を充填したものを焼成
することを特徴とする厚膜パターン製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板上に厚膜パターン
を形成する工程全般に適用可能とするもので、特にプラ
ズマディスプレイの障壁や電極等の形成に適用される厚
膜パターンの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえばプラズマディスプレイにおいて
は、幅１００μｍ、高さ２００μｍ程度の障壁が必要と
される。従来、この障壁はパターン形成材料をペースト
化し、スクリーン印刷によりパターン上に印刷し、これ
を焼成することにより形成している。しかし、スクリー
ン印刷では一回の印刷では所定の膜厚を得ることができ
ないため、印刷を複数回繰り返すことにより所定の膜厚
を得ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来のスクリーン印刷
による方法では、所定の膜厚を得るために複数回の印刷
を必要とするが、このためには印刷だけでなく複数回の
乾燥工程も必要となる。また、印刷に際しては正確な位
置合わせが複数回必要となるため位置ずれが発生しやす
い。これらの理由により従来のスクリーン印刷法は極め
て生産性の悪いものであった。

【０００４】また、スクリーン版の歪みなどの問題から
大面積化が困難であり、かつ印刷に用いられるペースト
の流動性や、スクリーン版の解像度等の問題により線幅
精度が損なわれるという問題点もあった。

【０００５】本発明は、このような厚膜パターンの形成
工程における従来技術の問題点を解決するために考案さ
れたものであり、生産性を向上させ、かつ大面積化が可
能で、かつ良好な線幅精度を得ることのできる厚膜パタ
ーンの製造方法を提供することを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明が提供する手段とは、請求項１では、塗布され
るペーストとして、厚膜パターン形成材料と電子線分解
性を有する有機材料を混練したものを用い、次の各工
程、（１）基板上にペーストを塗布する工程、（２）所
定の電子線遮蔽マスクを用い電子線照射することにより
求めるパターン以外のペーストを分解させる工程、
（３）分解した部分を除去する工程、（４）該工程の後
焼成する工程、からなることを特徴とする厚膜パターン
の製造方法である。

【０００７】なお、ここにおける塗布手段としては、回
転塗布、ロール塗布、その他スクリーン印刷等の手段を
用いることができる。また、焼成工程としては、厚膜パ
ターン形成材料の焼結反応がおこる温度以上での工程を
指す。

【０００８】請求項２では、塗布されるペーストとし
て、厚膜パターン形成材料と電子線硬化性を有する有機
材料を混練したものを用い、次の各工程、（１）基板上
にペーストを塗布する工程、（２）所定の電子線遮蔽マ
スクを用い電子線照射することにより求めるパターン形
状にペーストを硬化させる工程、（３）未硬化の部分を
除去する工程、（４）該工程の後焼成する工程、からな
ることを特徴とする厚膜パターンの製造方法である。

【０００９】請求項３では、電子線分解性を有する有機
材料を、（１）基板上に塗布する工程、（２）所定の電
子線遮蔽マスクを用い電子線照射することにより求める
パターンの雌型を形成する工程、（３）形成された雌型
にパターン形成材料を充填する工程、（４）該工程の後
焼成して雌型を除去する工程、からなることを特徴とす
る厚膜パターンの製造方法である。

【００１０】なお、ここにおける雌型は、求めるパター
ンとは逆のパターンを言う。勿論、本請求項において
は、雌型の高さは求めるパターンの高さより高い必要が
ある。また焼成工程とは、単に雌型を除去するだけでも
良いが、パターン形成材料が焼成により硬化作用を同時
に行わせるものであっても良い。

【００１１】請求項４では、電子線硬化性を有する有機
材料を、（１）基板上に塗布する工程、（２）所定の電
子線遮蔽マスクを用い電子線照射することにより求める
パターンの雌型を形成する工程、（３）形成された雌型
にパターン形成材料を充填する工程、（４）該工程の後
焼成して雌型を除去する工程、からなることを特徴とす
る厚膜パターンの製造方法である。

【００１２】ここにおける雌型は、求めるパターンとは
逆のパターンを言う。勿論、本請求項においては、雌型
の高さは求めるパターンの高さより高い必要がある。ま
た、ここにおける焼成工程とは、単に雌型を除去するだ
けでも良いが、パターン形成材料が焼成により硬化作用
を同時に行わせるものであっても良い。

【００１３】

【作用】請求項１における厚膜パターン形成法によれ
ば、印刷されるペーストは厚膜パターン形成材料と、電
子線分解性を有する有機材料とを混練することにより調
製されているので、ペーストを基板上に印刷したのち、
所定の電子線遮蔽マスクを用いて、パターンを形成した
い部分以外に電子線を照射することにより、その部分を
分解することができる。しかるのち、分解部分のペース
トを除去することにより、必要なパターンを得ることが
できる。そして、これを焼成することにより感光性を有
する有機材料は除去され結果としてパターン形成材料の
み残ることになり、求めるパターンを形成できる。

【００１４】請求項２における本発明による厚膜パター
ン形成法によれば、印刷されるペーストは厚膜パターン
形成材料と、電子線硬化性を有する有機材料とを混練す
る事により調製されているので、ペーストを基板上に印
刷したのち、所定の電子線遮蔽マスクを用いて、パター
ンを形成したい部分のみ電子線を照射することによりパ
ターンの部分だけペーストを硬化させることができる。
しかるのち、未照射部分のペーストを除去することによ
り、必要なパターンを得ることができる。そして、これ
を焼成することにより感光性を有する有機材料は除去さ
れ結果としてパターン形成材料のみ残ることになり、求
めるパターンを形成できる。

【００１５】請求項３における本発明による厚膜パター
ン形成法によれば、電子線分解性を有する有機材料を基
板上に塗布したのち、所定の電子線遮蔽マスクを用い
て、パターンを形成したい部分に電子線を照射し有機材
料を分解したのち、この部分の有機材料を除去すること
により、必要なパターンの雌型を得ることができる。そ
して、この雌型にパターン形成材料を充填し、これを焼
成することにより雌型の有機材料は除去され結果として
パターン形成材料のみ残ることになり、求めるパターン
を形成できる。

【００１６】請求項４における厚膜パターン形成法によ
れば、電子線硬化性を有する有機材料を基板上に塗布し
たのち、所定の電子線遮蔽マスクを用いて、パターンを
形成したい部分以外に電子線を照射し、有機材料を硬化
させ、硬化していない未照射部分の有機材料を除去する
ことにより、必要なパターンの雌型を得ることができ
る。そして、この雌型にパターン形成材料を充填し、こ
れを焼成することにより雌型の有機材料は除去され結果
としてパターン形成材料のみ残ることになり、求めるパ
ターンを形成できる。

【００１７】

【実施例】

（実施例１）以下、図を用いて本発明を具体的に説明す
る。図１から図４は本実施例による厚膜パターンの製造
方法の各工程を示した図である。

【００１８】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。

【００１９】ガラス基板１０上に図１に示すように厚膜
パターン形成用ペースト１１をブレードコーターを用い
２５０μｍの厚さに塗布した。

【００２０】なお、ここで用いた厚膜パターン形成用ペ
ーストは、パターン形成材料として粉末ガラス（奥野製
薬工業製、ＯＣ４６２）１００重量部に対し、電子線分
解成分として、クレゾールノボラック２０重量部とポリ
メチルペンテンスルホン１０重量部を加え、これらを混
練したものを用いた。

【００２１】次に図２に示すように所定のパターン形状
の金属性の電子線遮蔽マスク１２を厚膜パターン形成用
ペースト１１を塗布したガラス基板１０上に支持し、加
速電圧３００ｋＶで電子線１３を約１００Ｍｒａｄ照射
した。

【００２２】電子線照射されたガラス基板１０上のペー
スト１１を５％炭酸ナトリウム水溶液を用い現像して、
図３に示すようにペースト層１４を得た。

【００２３】これを大気中５８０℃で１０分焼成するこ
とによりパターン１３の樹脂分を除去し、図４に示すよ
うなガラスによる厚膜パターン１５を得た。

【００２４】（実施例２）以下、図を用いて本発明を具
体的に説明する。図５から図８は本発明による厚膜パタ
ーンの製造方法の各工程を示した図である。

【００２５】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。

【００２６】ガラス基板２０上に図５に示すように厚膜
パターン形成用ペースト２１をブレードコーターを用い
２５０μｍの厚さに塗布した。

【００２７】なお、ここで用いた厚膜パターン形成用ペ
ーストは、パターン形成材料として粉末ガラス（奥野製
薬工業製、ＯＣ４６２）１００重量部に対し、電子線硬
化成分として、エポキシアクリレート２０重量部とブチ
ルアクリレート／エチルアクリレート／メタクリル酸共
重合体１０重量部を加え、これらを混練したものを用い
た。

【００２８】次に図６に示すように所定のパターンの形
状に孔の開けられた金属性の電子線遮蔽マスク２２を厚
膜パターン形成用ペースト２１を塗布したガラス基板２
０上に支持し、加速電圧３００ｋＶで電子線２３を約１
００Ｍｒａｄ照射した。

【００２９】電子線照射されたガラス基板２０上のペー
スト２１を５％炭酸ナトリウム水溶液を用い現像して、
図７に示すようにペースト硬化層２４を得た。

【００３０】これを大気中５８０℃で１０分焼成するこ
とによりパターン２３の樹脂分を除去し、図８に示すよ
うなガラスによる厚膜パターン２５を得た。

【００３１】（実施例３）以下、図を用いて本発明を具
体的に説明する。図９から図１３は本発明による厚膜パ
ターンの製造方法の各工程を示した図である。

【００３２】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。

【００３３】ガラス基板４０上に図９に示すように電子
線硬化樹脂３１をブレードコーターを用い２５０μｍの
厚さに塗布した。

【００３４】なお、ここで用いた電子線硬化樹脂は、エ
ポキシアクリレート２０重量部とブチルアクリレート／
エチルアクリレート／メタクリル酸共重合体１０重量部
を混練したものを用いた。

【００３５】次に図１０に示すように所定のパターンの
形状に孔の開けられた金属性の電子線遮蔽マスク３２を
電子線硬化樹脂３１を塗布したガラス基板３０上に支持
し、加速電圧３００ｋＶで電子線３３を約１００Ｍｒａ
ｄ照射した。

【００３６】電子線照射されたガラス基板３０上のペー
スト３１を５％炭酸ナトリウム水溶液を用い現像して、
図１１に示すように求めるパターンの雌型４４を得た。

【００３７】この雌型３４にプラズマディスプレイの障
壁形成用ペースト３５（奥野製薬工業製ＥＬＤ−５２
０）を、図１２に示すように充填した。なお、このペー
ストは低融点ガラスを主成分とするパターン形成材料を
有機バインダと混練したものである。

【００３８】これを大気中５８０℃で１０分焼成するこ
とにより雌型３４を除去し、図１３に示すような求める
厚膜パターン３６を得た。

【００３９】（実施例４）以下、図を用いて本発明を具
体的に説明する。図１４から図１８は本発明による厚膜
パターンの製造方法の各工程を示した図である。

【００４０】上記の厚膜パターンは次のような工程で製
造される。

【００４１】ガラス基板４０上に図１４に示すように電
子線分解樹脂４１をブレードコーターを用い２５０μｍ
の厚さに塗布した。

【００４２】なお、ここで用いた電子線分解樹脂は、ク
レゾールノボラック２０重量部とポリメチルペンテンス
ルホン１０重量部を混練したものを用いた。

【００４３】次に図１５に示すように所定のパターンの
形状に孔の開けられた金属性の電子線遮蔽マスク４２を
電子線分解樹脂４１を塗布したガラス基板４０上に支持
し、加速電圧３００ｋＶで電子線３３を約１００Ｍｒａ
ｄ照射した。

【００４４】電子線照射されたガラス基板４０上のペー
スト４１を５％炭酸ナトリウム水溶液を用い現像して、
図１６に示すように求めるパターンの雌型４４を得た。

【００４５】この雌型４４にプラズマディスプレイの障
壁形成用ペースト４５（奥野製薬工業製ＥＬＤ−５２
０）を、図１７に示すように充填した。なお、このペー
ストは低融点ガラスを主成分とするパターン形成材料を
有機バインダと混練したものである。

【００４６】これを大気中５８０℃で１０分焼成するこ
とにより雌型を除去し、図１８に示すような求める厚膜
パターン４６を得た。

【００４７】

【発明の効果】本願発明の厚膜パターンの製造方法によ
れば、電子線は紫外線に比べ透過力に優れるため、本発
明におけるような厚膜において、一回の照射によりパタ
ーン形成することが可能である。このため、従来の技術
のように印刷の繰り返しに起因する印刷位置のずれが発
生しない。

【００４８】また、スクリーン版を使わないため、スク
リーン版の歪みから生ずる大面積化の困難さや印刷に用
いられるペーストの流動性や、スクリーン版の解像度等
の問題に起因する線幅精度が損なわれるという問題点も
解決することができる。

【００４９】このため、簡単な工程にして生産性の高い
厚膜パターンの形成法を提供することができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の一実施例中、ペースト塗布工程の断
面図である。

【図２】図１と同じ一実施例中、電子線照射工程の断面
図である。

【図３】図１と同じ一実施例中、現像によるペースト層
形成工程の断面図である。

【図４】図１と同じ一実施例中、焼成による厚膜パター
ン形成工程の断面図である。

【図５】本願発明の一実施例中、ペースト塗布工程の断
面図である。

【図６】図５と同じ一実施例中、電子線照射工程の断面
図である。

【図７】図５と同じ一実施例中、現像によるペースト層
形成工程の断面図である。

【図８】図５と同じ一実施例中、焼成による厚膜パター
ン形成工程の断面図である。

【図９】本願発明の一実施例中、雌型形成用樹脂塗布工
程の断面図である。

【図１０】図９と同じ一実施例中、電子線照射工程の断
面図である。

【図１１】図９と同じ一実施例中、現像による雌型形成
工程の断面図である。

【図１２】図９と同じ一実施例中、雌型へのパターン形
成材料充填工程の断面図である。

【図１３】図９と同じ一実施例中、焼成による厚膜パタ
ーン形成工程の断面図である。

【図１４】本願発明の一実施例中、雌型形成用樹脂塗布
工程の断面図である。

【図１５】図１４と同じ一実施例中、電子線照射工程の
断面図である。

【図１６】図１４と同じ一実施例中、現像による雌型形
成工程の断面図である。

【図１７】図１４と同じ一実施例中、雌型へのパターン
形成材料充填工程の断面図である。

【図１８】図１４と同じ一実施例中、焼成による厚膜パ
ターン形成工程の断面図である。

【符号の説明】 １０，２０，３０，４０・・・ガラス基板 １１，２１ ・・・厚膜パターン形成用ペー
スト １２，２２，３２，４２・・・電子線遮蔽マスク １３，２３，３３，４３・・・電子線 １４ ・・・ペースト層 １５，２５，３６，４６・・・厚膜パターン ２４ ・・・ペースト硬化層 ３１ ・・・電子線硬化樹脂 ３４，４４ ・・・雌型 ３５，４５ ・・・障壁形成用ペースト ４１ ・・・電子線分解樹脂

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】厚膜パターン形成材料と電子線分解性を有
   する有機材料を混練することにより調製されたペースト
   を、（１）基板上に塗布する工程、（２）所定の電子線
   遮蔽マスクを用い電子線照射することにより求めるパタ
   ーン以外のペーストを分解させる工程、（３）分解した
   部分を除去する工程、（４）該工程の後焼成する工程よ
   りなる厚膜パターンの製造方法。
2. 【請求項２】厚膜パターン形成材料と電子線硬化性を有
   する有機材料を混練する事により調製されたペースト
   を、（１）基板上に塗布する工程、（２）所定の電子線
   遮蔽マスクを用い電子線照射することにより求めるパタ
   ーン形状にペーストを硬化させる工程、（３）未硬化の
   部分を除去する工程、（４）該工程の後焼成する工程よ
   りなる厚膜パターンの製造方法。
3. 【請求項３】電子線分解性を有する有機材料を、（１）
   基板上に塗布する工程、（２）所定の電子線遮蔽マスク
   を用い電子線照射することにより求めるパターンの雌型
   を形成する工程、（３）形成された雌型にパターン形成
   材料を充填する工程、（４）該工程の後焼成して雌型を
   除去する工程、よりなる厚膜パターンの製造方法。
4. 【請求項４】電子線硬化性を有する有機材料を、（１）
   基板上に塗布する工程、（２）所定の電子線遮蔽マスク
   を用い電子線照射することにより求めるパターンの雌型
   を形成する工程、（３）形成された雌型にパターン形成
   材料を充填する工程、（４）該工程の後焼成して雌型を
   除去する工程、よりなる厚膜パターンの製造方法。