JPH10301266A

JPH10301266A - 厚膜パターン形成方法

Info

Publication number: JPH10301266A
Application number: JP10895297A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Nakamura; 中村　　剛; Yozo Kosaka; 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: 1998-11-13
Anticipated expiration: 2017-04-25
Also published as: JP3859096B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】プラズマディスプレイパネル、フィールドエ
ミッションディスプレイ、液晶表示装置、蛍光表示装
置、混成集積回路等の製造過程における厚膜パターンを
形成する方法において、特に、基板上に各種パターンを
重ねて形成する際の工程短縮によるコスト低減を可能と
する厚膜パターン形成方法の提供にある。【解決手段】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、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、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。

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〜２０
μｍ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〜３
０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−Ｆ
ｅ、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、ｔｅ
ｒｔ−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、５，０
００〜５０，０００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４μ
ｍ〜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３
６５〜４２０ｎｍの波長光を使用し、照射量を２０〜１
０００ｍＪ／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／ｃｍ
²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、ＰＤ
Ｐ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〜５μ
ｍ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）（障壁形成層の形成）組成・ガラスフリット｛ＭＢ−０１０、松浪硝子工業（株）製）・・・・７５重量部・α−アルミナＲＡ−４０（岩谷化学工業）・・・・２０重量部・プロピレングリコールモノメチルエーテル・・・・１５重量部・感光性樹脂・・・・・５重量部（内訳：・メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）・・・・・１００重量部・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・・・・・１５０重量部・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア９０７」）・・・・・１０重量部）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、１０
０℃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２２０
μｍ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５
７０℃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、（組成）・ガラスフリット｛ＭＢ−０１０、松浪硝子工業（株）製）・・・・６５重量部・α−アルミナＲＡ−４０（岩谷化学工業）・・・・１５重量部・ダイピロキサイドブラック＃９５１０（大日精化工業（株）製）・・・・１０重量部・プロピレングリコールモノメチルエーテル・・・・２０重量部・感光性樹脂・・・・・２０重量部（内訳：・メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合体、酸価１００ｍｇＫＯＨ／ｇ）・・・・・１００重量部・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・・・・・７０重量部・光開始剤（チバガイギー社製「イルガキュア９０７」）・・・・・１０重量部）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（３６
５ｎｍ、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５
７０℃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、ＰＤ
Ｐ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

【特許請求の範囲】

【請求項１】（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。
【請求項２】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。
【請求項３】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。
【請求項４】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。