KR100986516B1

KR100986516B1 - 판, 이 판을 이용한 패턴 형성 장치, 및 패턴 형성 방법

Info

Publication number: KR100986516B1
Application number: KR1020087022237A
Authority: KR
Inventors: 히또시 야기; 마사히로 호소야; 고이찌 이시이; 미쯔나가 사이또; 겐 다까하시
Original assignee: 가부시끼가이샤 도시바
Priority date: 2006-03-14
Filing date: 2007-02-22
Publication date: 2010-10-07
Also published as: CN101406113A; KR20080103556A; JP4846789B2; TW200745795A; WO2007119291A1; US20090060577A1; EP2015621A1; JPWO2007119291A1; EP2015621A4

Abstract

패턴 형성 장치는, 고저항층(15)에 패턴 형상의 오목부(15a)를 갖는 패턴 형성용 원판(1)을 갖는다. 오목부(15a)에 모여진 형광체 입자를 글래스판 M에 전사할 때, 개별 전극(14r, 14g, 14b)과 전사 롤러(3) 사이에 전계를 형성함과 함께，공통 전극(12)에 고주파 전압을 인가하여 개별 전극(14r, 14g, 14b) 사이에 전압을 걸어, 압전체층(13)으로부터 초음파를 발생시킨다.

판, 패턴 형성, 형광체 입자, 공통 전극, 고주파 전압, 초음파, 압전체층

Description

판, 이 판을 이용한 패턴 형성 장치, 및 패턴 형성 방법{PLATE, PATTERNING DEVICE EMPLOYING THE PLATE, AND PATTERNING METHOD}

본 발명은, 예를 들면, 평면형 화상 표시 장치, 배선 기판, IC 태그 등의 제조에 이용하는 판, 이 판을 이용하는 패턴 형성 장치, 및 패턴 형성 방법에 관한 것이다．

종래, 기재의 표면에 미세한 패턴을 형성하는 기술로서, 포토리소그래피 기술이 중심적인 역할을 해오고 있다. 그러나，이 포토리소그래피 기술은, 그 해상도나 퍼포먼스를 점점 더 높이고 있는 반면, 거대하고 고액의 제조 설비를 필요로 하여, 제조 코스트도 해상도에 따라서 높아지고 있다.

한편，반도체 디바이스는 물론이고, 화상 표시 장치 등의 제조 분야에서는，성능의 개량과 함께 저가격화의 요구가 높아지고 있으며, 상기의 포토리소그래피 기술에서는 이러한 요구를 충분히 만족할 수 없게 되어 있다. 이와 같은 상황하에서, 디지털 인쇄 기술을 이용한 패턴 형성 기술이 주목받고 있다.

이것에 대하여, 예를 들면, 잉크제트 기술은, 장치의 간편함이나 비접촉 패터닝 등의 특징을 살린 패터닝 기술로서 실용화되기 시작하고 있지만, 고해상도화나 고생산성에는 한계가 있다고 말하지 않을 수 없다. 즉, 이 점에서, 전자 사진 기술, 특히 액체 토너를 이용한 전자 사진 기술은, 우수한 가능성을 지니고 있다.

이와 같은 전자 사진 기술을 이용하여, 플랫 패널 디스플레이용의 전면 기판의 형광체층이나 블랙 매트릭스, 컬러 필터 등을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공개 2004-30980호 공보, 일본 특허 공개 평6-265712호 공보 참조).

플랫 패널 디스플레이의 분야에서는，고해상도화의 요구는 점점 높아지고 있고, 보다 높은 위치 정밀도로 고해상도의 패턴을 형성하는 것이 요구되고 있다. 그러나，전술한 전자 사진 방식에서는, 이 과제에 답하는 것은 곤란하다. 왜냐하면, 기입 광학계의 해상도는 기껏 1200[dpi] 정도이며, 해상도나 위치 정렬에서 불충분하기 때문이다. 또한，최근의 대화면화에 대응할 수 있는 광폭의 기입 광학계를 실현할 수 없다고 하는 과제도 있다.

이것에 대하여, 감광체 대신에 표면에 미리 전기 저항이 서로 다른 패턴을 형성한 정전 인쇄 플레이트를 이용하여, 이 플레이트에 액체 토너를 작용시켜서 패턴을 현상하고, 이 패턴 상을 글래스판에 전사함으로써, 디스플레이용 프론트 글래스에 형광체 등의 패턴을 형성하는 방법이 제안되어 있다(예를 들면, 일본 특허 공표 2002-527783호 공보 참조).

이 방법을 채용하여 글래스판에 해상도가 높은 고정밀의 패턴 상을 형성하기 위해서는, 정전 인쇄 플레이트에 미리 형성하는 전기 저항이 서로 다른 패턴을 고정밀로 형성할 필요가 있음과 함께，패턴을 현상한 패턴 상을 확실하게 글래스판에 전사하고, 또한 패턴 전사 후의 정전 인쇄 플레이트에 원하지 않게 잔류하는 토너 를 확실하게 클리닝할 필요가 있다．

본 발명의 목적은, 해상도가 높은 고정밀의 패턴을 형성할 수 있는 판, 이 판을 이용한 패턴 형성 장치, 및 패턴 형성 방법을 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 판은, 대전한 현상제에 의한 패턴을 유지하는 유지부와, 이 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 전계를 작용시키기 위한 제1 전극과, 상기 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 작용시키는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는다.

상기 발명에 의하면, 유지부에 의해 유지한 현상제에 의한 패턴을 피전사 매체에 전사할 때, 현상제를 공급하는 공급 부재와 제1 전극 사이에 전계를 형성하여 유지부의 패턴을 판으로부터 피전사 매체를 향하여 부세함과 함께, 초음파 발생부를 동작시켜서 유지부의 패턴에 초음파를 작용시킴으로써, 패턴을 판의 유지부로부터 박리시켜 피전사 매체에 전사할 수 있어, 패턴을 피전사 매체에 확실하게 전사할 수 있다.

또한，상기 발명에 의하면, 패턴을 전사한 후에 판의 유지부에 잔류한 현상제를 클리닝할 때, 클리닝 장치와 판의 제1 전극 사이에 전계를 형성하여 유지부에 잔류한 현상제를 클리닝 장치를 향하여 부세함과 함께，초음파 발생부를 동작시켜서 유지부에 남은 현상제에 초음파를 작용시킴으로써, 잔류한 현상제를 판의 유지부로부터 박리시켜 제거할 수가 있어，판에 잔류한 현상제를 확실하게 클리닝할 수 있다.

또한，본 발명의 판은, 표면에 개구한 패턴 형상의 오목부를 갖는 고저항층과, 이 고저항층의 이면측에 형성된 제1 전극층과, 이 제1 전극층의 이면측에 형성된 압전체층과, 이 압전체층의 이면측에 형성된 제2 전극층과, 상기 제1 및 제2 전극층간에 교류 전압을 인가하여 상기 압전체층으로부터 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는다.

또한，본 발명의 패턴 형성 장치는, 대전한 현상제에 의한 패턴을 유지하는 유지부와, 이 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 전계를 작용시키기 위한 제1 전극과, 상기 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 작용시키는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는 판과, 상기 유지부에 대향한 공급 부재를 통하여 대전한 현상제를 상기 유지부에 공급함과 함께, 상기 공급 부재와 상기 제1 전극 사이에 전계를 형성하여 상기 유지부에 현상제에 의한 패턴을 형성하는 현상 장치와, 상기 패턴을 유지한 상기 유지부에 대향한 피전사 매체와 상기 제1 전극 사이에 전계를 형성하여 상기 패턴을 상기 피전사 매체를 향하여 부세하고, 또한 상기 초음파 발생부를 통하여 상기 패턴에 초음파를 작용시킴으로써, 상기 패턴을 상기 유지부로부터 박리하여 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 장치와, 상기 패턴을 상기 피전사 매체에 전사한 후의 상기 유지부를 클리닝하는 클리닝 장치를 갖는다.

또한，본 발명의 패턴 형성 장치는, 표면에 개구한 패턴 형상의 오목부를 갖는 고저항층과, 이 고저항층의 이면측에 형성된 제1 전극층과, 이 제1 전극층의 이면측에 형성된 압전체층과, 이 압전체층의 이면측에 형성된 제2 전극층과, 상기 제1 및 제2 전극층 간에 교류 전압을 인가하여 상기 압전체층으로부터 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는 판과, 상기 고저항층의 표면에 대향한 공급 부재를 통하여 대전한 현상제 입자를 분산시킨 액체 현상제를 해당 표면에 공급함과 함께, 상기 공급 부재와 상기 제1 전극층 사이에 전계를 형성하고, 상기 액체 현상제 내의 현상제 입자를 상기 오목부에 모아 패턴을 현상하는 현상 장치와, 상기 고저항층의 표면에 대향한 피전사 매체와 상기 제1 전극층 사이에 전계를 형성하여, 상기 오목부에 현상제 입자를 모은 패턴을 상기 피전사 매체를 향하여 부세하고, 또한 상기 초음파 발생부를 통하여 상기 패턴에 초음파를 작용시킴으로써, 상기 패턴을 상기 오목부로부터 박리하여 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 장치와, 상기 패턴을 상기 피전사 매체에 전사한 후의 상기 오목부를 클리닝하는 클리닝 장치를 갖는다.

또한，본 발명의 패턴 형성 방법은, 대전한 현상제에 작용시키는 전계를 형성하기 위한 전극 및 초음파 발생부를 구비한 판에 상기 현상제에 의한 패턴을 형성하는 현상 공정과, 상기 현상제에 의한 패턴이 형성된 판에 피전사 매체를 대향시킨 상태에서, 상기 전극과 상기 피전사 매체 사이에 전계를 형성하여 상기 패턴을 상기 피전사 매체를 향하여 부세함과 함께，상기 초음파 발생부를 동작시켜 상기 패턴에 초음파를 작용시키고, 상기 패턴을 상기 판으로부터 박리시켜 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 공정을 갖는다.

도 1은, 본 발명의 실시 형태에 따른 패턴 형성 장치를 도시한 개략도.

도 2는, 도 1의 패턴 형성 장치에서 사용하는 패턴 형성용 원판의 단면도.

도 3은, 도 2의 패턴 형성용 원판의 개별 전극의 배선 구조를 설명하기 위한 도면.

도 4는, 도 2의 패턴 형성용 원판의 평면도.

도 5는, 도 2의 패턴 형성용 원판의 부분 확대 사시도.

도 6은, 도 1의 패턴 형성 장치에 조립된 현상 장치를 도시한 개략도.

도 7은, 도 1의 패턴 형성 장치의 전사 공정을 설명하기 위한 개략도.

도 8은, 도 1의 패턴 형성 장치의 전사 공정을 상세하게 설명하기 위한 개략도．

도 9는, 도 1의 패턴 형성 장치의 클리닝 공정을 설명하기 위한 개략도．

도 10은, 도 1의 패턴 형성 장치의 클리닝 공정을 상세하게 설명하기 위한 개략도．

도 11은, 본 발명의 다른 실시 형태에 따른 패턴 형성 장치를 도시한 개략도.

이하, 도면을 참조하면서, 본 발명의 실시 형태에 대하여 상세히 설명한다.

우선，본 발명의 실시 형태에 따른 패턴 형성 장치(10)에 대하여, 도 1을 이용하여 설명한다.

도 1에 도시한 바와 같이, 패턴 형성 장치(10)는, 도면에서 화살표 T 방향으로 반송되는 평판 형상의 패턴 형성용 원판(1)(판), 이 패턴 형성용 원판(1)의 반송 경로의 아래쪽에 대향하여 배치되며, 패턴 형성용 원판(1)에 각 색(r:적, g:녹, b:청)의 액체 현상제를 공급하여 현상하는 복수의 현상 장치(2r, 2g, 2b)(이하, 총칭하여 현상 장치(2)라고 칭하는 경우도 있음), 및 패턴 형성용 원판(1)에 유지시킨 현상제 입자를 도면에서 좌측에 대기하고 있는 평판 형상의 피전사 매체 M에 전사하는 전사 장치(3)를 갖는다.

또한，이 패턴 형성 장치(10)는, 패턴 형성용 원판(1)의 후술하는 고저항층(15)의 표면을 제전하는 교류 코로나 제전기(4), 고저항층(15)의 표면을 예를 들면 +400[V]로 대전시키는 직류 코로나 대전기(5), 및 전사 후의 패턴 형성용 원판(1)을 클리닝하는 클리너(6)(클리닝 장치)를 갖는다.

도 2에 패턴 형성용 원판(1)의 단면도를 나타낸다.

이 패턴 형성용 원판(1)을 제조할 때에는, 글래스판 등의 절연성 기재(11)의 표면에, 증착법이나 스퍼터법 등에 의해 예를 들면 알루미늄 등의 도전층으로 이루어지는 공통 전극(12)(제2 전극, 제2 전극층)을 형성한 후에, 압전체층(13)을 형성한다. 그 후, 증착법이나 스퍼터법 등에 의해 예를 들면 알루미늄 등의 도전층을 형성하고，포토리소그래피법 등을 이용하여, 도 3에 도시한 바와 같은 전극의 패터닝을 행함으로써 개별 전극(14)(제1 전극, 제1 전극층)을 형성한다. 마지막으로, 고저항층(15)을 패터닝하여 패턴 형성용 원판(1)이 완성된다.

압전체층(13)은, 예를 들면, PZT계 압전체, 티탄산납계 압전체, 니오븀산 리튬, 산화아연 등의 압전체에 의해 형성된다. 이 압전체층(13)의 막 두께는, 압전체의 압전 특성과 구동 주파수에 의해 결정되지만, 예를 들면, 티탄산납계 압전체의 경우, 구동 주파수를 50[㎒]로 하면，45[㎛] 정도의 막 두께로 된다. 또한，압 전체층(13)의 형성 방법으로서는, 후막의 압전체를 에폭시 수지 등의 접착제로 접착한 후, 연마하는 방법이 있다. 또한，산화 아연을 이용하는 경우에는, 압전체층(13)을 스퍼터법에 의해 형성할 수도 있다. 또한, 용제에 분산시킨 압전 재료를 도포한 후에, 소성함으로써 압전체층(13)을 형성하는 것도 가능하다.

개별 전극(14)은, 도 3에 도시한 바와 같이, 각 색의 화소 전극(56)이 동일한 색끼리 일렬로 접속되어, 서로 다른 색의 화소 전극(56)끼리 전기적으로 분리되어 패터닝되어 있다. 즉, 각 색의 개별 전극(14)에는, 각 색마다 서로 다른 전압을 인가할 수 있도록 되어 있다. 예를 들면 2개의 적색의 화소 전극(56r)은, 전원 라인(57r, 58r)을 통하여, 적용 전원(도시 생략)에 접속되어 있다. 마찬가지로 하여 녹색의 화소 전극(56g)은, 전원 라인(57g, 58g)을 통하여 녹용 전원(도시 생략)에 접속되며, 청색의 화소 전극(56b)은, 전원 라인(57b, 58b)을 통하여 청용 전원(도시 생략)에 접속되어 있다. 이와 같이 각 색의 화소 전극(56)을 독립하여 배선함으로써, 단일한 오목판을 이용하여 3색의 형광체 패턴을 현상할 수 있다.

고저항층(15)은, 예를 들면, 폴리이미드, 아크릴, 폴리에스테르, 우레탄, 에폭시, 테플론(등록상표), 나일론 등의 체적 저항율이 10¹⁰[Ω㎝] 이상인 재료(절연체를 포함함)에 의해 형성되며, 그 막 두께는, 5[㎛]∼50[㎛], 바람직하게는 10[㎛]∼30[㎛]로 형성되어 있다.

이 고저항층(15)의 표면에는, 도 4에 (평면도로서) 도시한 바와 같은, 사각형의 오목부(15a)(유지부)를 다수 정렬 배치한 패턴이 형성되어 있다. 본 실시 형 태에서는, 예를 들면 평면형 화상 표시 장치의 전면 기판에 형성하는 형광체 스크린을 제조하는 패턴 형성용 원판(1)으로서, 3색분의 화소에 상당하는 오목부(15a)를, 고저항층(15)의 표면으로부터 움푹 파이게 하여 형성하였다. 즉, 도 3에 도시한 개별 전극의 모든 화소 전극(56r, 56g, 56b)에 대응하는 위치에 오목부(15a)가 형성되어 있다. 도 5에 1개의 오목부(15a)를 확대한 단면도를 도시한 바와 같이, 오목부(15a)의 바닥에는, 개별 전극의 화소 전극(14)이 노출되어 있고, 오목부(15a)의 깊이는 고저항층(15)의 층 두께에 대체로 상당한다.

도 6에는, 현상 장치(2)의 개략 구조를 확대하여 나타내고 있다. 전술한 각 색의 현상 장치(2r, 2g, 2b)는, 사용하는 액체 현상제가 서로 다른 것 이외는, 동일한 구조를 갖기 때문에, 여기에서는, 현상 장치(2)로서 설명한다.

현상 장치(2)는, 패턴 형성용 원판(1)의 반송 방향 T를 따라서 배열한 2개의 케이스(21, 22)를 갖는다. 패턴 형성용 원판(1)은, 전술한 오목부(15a)에 의한 패턴이 아래쪽에 배치된 현상 장치(2)에 대향하는 자세로 반송된다. 반송 방향 상류측의 케이스(21) 내에는, 현상 롤러(23)(공급 부재)가 형성되어 있다. 현상 롤러(23)는, 반송되는 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면에 대하여 150±50[㎛] 정도의 갭을 두고 그 둘레면이 대향하는 위치에 배치되고, 패턴 형성용 원판(1)의 반송 방향과 동일한 방향(도면에서 반시계 방향)으로 1.2배 내지 4배, 보다 바람직하게는 1.5배 내지 2.5배의 속도로 회전한다.

현상 롤러(23)의 패턴 형성용 원판(1)으로부터 이격한 아래쪽에는, 현상 롤러(23)와 역방향으로 회전하는 스펀지 롤러(24)가 접촉 배치되어 있다. 이 스펀지 롤러(24)는, 패턴 형성용 원판(1)과의 대향 위치를 통과한 현상 롤러(23)의 둘레면에 부착되어 있는 액체 현상제를 클리닝한다. 또한，케이스(21)의 내측면에는, 현상 롤러(23)의 둘레면에 액체 현상제를 공급하기 위한 노즐(25)이 형성되어 있다.

액체 현상제는, 현상제 탱크(도시 생략)에 수용되어 있으며, 펌프(도시 생략) 등에 의해 노즐(25)을 통하여 케이스(21) 내에 공급되고, 스펀지 롤러(24)에 의해 회수된 잉여의 액체 현상제가 케이스(21)의 하단 저부에 형성된 배출구(26)를 통하여 현상제 탱크에 회수된다. 액체 현상제는, 절연성 액체 내에 대전한 각 색의 형광체 입자(현상제 입자)를 분산시켜 구성되어 있다. 각 색의 형광체 입자는, 플러스로 대전하도록 금속 비누 등이 첨가되어 있다.

패턴 형성용 원판(1)의 반송 방향을 따라 하류측의 케이스(22) 내에는, 스퀴즈 롤러(27)가 형성되어 있다. 스퀴즈 롤러(27)는, 그 둘레면이 현상 롤러(23)보다 패턴 형성용 원판(1)에 근접하여 대향하는 위치, 즉, 본 실시 형태에서는, 고저항층(15)의 표면으로부터 25[㎛] 내지 75[㎛], 보다 바람직하게는 30[㎛] 내지 50[㎛] 이격한 거리에 배치되며, 패턴 형성용 원판(1)의 반송 방향 T와 역방향(도면에서 시계 방향)으로 회전한다. 스퀴즈 롤러(27)는, 현상 롤러(23)에 의해 오목판(1)에 공급된 액체 현상제를 부분적으로 제거하고, 오목판(1)에 잔류하는 액체 현상제의 막 두께가 1[㎛]∼30[㎛] 정도로 되도록 컨트롤한다.

스퀴즈 롤러(27)의 둘레면에는, 고무편에 의해 형성된 클리닝 블레이드(28)가 접촉 배치되어 있다. 클리닝 블레이드(28)에 의해 스퀴즈 롤러(27)의 둘레면으로부터 회수된 잉여의 액체 현상제는, 케이스(22)의 저부에 형성된 배출구(29)를 통하여 현상제 탱크(도시 생략)에 회수된다.

다음으로，전술한 패턴 형성 장치(10)의 동작에 대하여 설명한다. 또한, 여기에서는 평면형 화상 표시 장치의 전면 기판의 내면에 각 색의 형광체층을 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다.

우선，패턴 형성용 원판(1)은, 도 1에 도시한 바와 같이 화살표 T 방향으로 일정 속도로 반송된다. 이 때, 교류 코로나 제전기(4)가, 코로나 와이어(도시 생략)에 교류의 고전압을 인가하고, 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면을 제전한다. 또한，그 직후에, 직류 코로나 대전기(5)는, 코로나 와이어에 정극성의 고전압을 인가하여, 플러스 코로나를 발생하고, 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면을 예를 들면 +400[V]로 대전한다. 다음으로，1색째의 적색 현상을 실행하는 현상 장치(2r)를 동작 위치(도 1에 도시한 위치)에 배치한다. 그리고，현상 장치(2r)를 통하여 적색의 형광체 입자를 포함하는 액체 현상제를 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면에 공급한다. 이 때, 액체 현상제는, 도 6에서 반시계 방향으로 회전하는 현상 롤러(23)의 둘레면에 의해 두께 수백[㎛] 정도의 액막으로서 반송되고, 이 액막이 오목판(1)의 고저항층(15)의 표면에 접촉하여 공급된다. 또한，이 때, 고저항층(15)의 표면에 형성된 패턴 형상의 오목부(15a) 내에도 액체 현상제가 공급된다.

이 때，전원 장치(도시 생략)를 통하여, 현상 롤러(23)에 +200[V]의 전압을 인가한다. 동시에, 패턴 형성용 원판(1)의 적색의 개별 전극(14r)은 접지하고, 녹색의 개별 전극(14g)과 청색의 개별 전극(14b)에는 +300V의 전압을 인가한다. 그 렇게 하면，현상 롤러(23)와 패턴 형성용 원판(1) 사이에 접촉하여 개재된 액체 현상제 내의 플러스 대전된 적색의 형광체 입자는, +400[V]로 대전된 고저항층(15)의 표면이나 +300V의 전압이 인가된 녹색과 청색의 개별 전극(14g, 14b)으로부터 반발되는 한편，접지된 적색의 개별 전극(14r)에는 전위차 200[V]의 작용에 의해 끌어 당겨진다. 즉, 양자의 작용에 의해 적색의 형광체 입자가 적색의 개별 전극(14r)에 모여진다. 이와 같이, 적색 현상제에 의한 현상이 종료하면, 현상 롤러(23)의 둘레면이 스펀지 롤러(24)에 의해 클리닝되어, 패턴 형성용 원판(1)에 공급되지 않은 액체 현상제가 배출구(26)를 통하여 탱크(도시 생략)에 회수된다.

전술한 적색 현상제의 현상의 직후에는, 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면에 두께 100[㎛] 정도의 액막이 부착되어 있으며, 그 내부에는 적색 패턴의 오목부(15a)에 모여지지 않은 형광체 입자가 부유하고 있다. 이 형광체 입자가 부유하고 있으면 흐려짐의 원인으로 되기 때문에, 스퀴즈 롤러(27)에 의해 이 액막을 조임과 동시에, 부유하고 있는 형광체 입자를 스퀴즈 롤러(27)의 표면에 부착시켜서 회수할 필요가 있다．

이 때, 스퀴즈 롤러(27)에는, 전원 장치(도시 생략)를 통하여 200[V]±50[V] 정도의 전압이 인가되고, 이 전압에 의해, 액막 내에 부유하고 있는 형광체 입자가 스퀴즈 롤러(27)에 끌어 당겨진다. 스퀴즈 롤러(27)에 의한 조임 공정을 통과한 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면에는, 이 시점에서, 두께 1∼30[㎛] 정도의 액막이 잔류하고 있다. 환언하면, 이 정도의 액막이 패턴 형성용 원판(1)의 표면에 잔류하도록 스퀴즈 롤러(27)에 의한 액막의 제거량이 컨트롤된다. 즉, 1색 째의 현상이 종료한 오목판(1)은, 적신 상태를 유지하고 있다．

이상의 동작을, 순차적으로, 2색째의 녹색 현상을 실행하는 현상 장치(2g), 3색째의 청색 현상을 실행하는 현상 장치(2b)에 대하여, 마찬가지로 행함으로써, 패턴 형성용 원판(1) 상에는, 3색의 형광체 입자의 패턴이 형성된다.

다음으로，패턴 형성용 원판(1)은 전사 공정으로 반송된다. 도 7에 도시한 바와 같이, 3색의 형광체 입자의 패턴이 형성된 패턴 형성용 원판(1)은, 그 반송 방향 하류측에 대기하고 있던 글래스판 M의 위쪽에 이격하여 대향 배치된다. 이 상태에서, 패턴 형성용 원판(1)의 고저항층(15)의 표면을 적신 액체 현상제에 글래스판 M이 접촉하지 않을 정도로, 패턴 형성용 원판(1)이 글래스판 M으로부터 위쪽에 이격하고 있다. 이 상태에서, 위치 결정 기구(도시 생략)에 의해, 패턴 형성용 원판(1)을 글래스판 M에 대하여 위치 정렬한다. 이 때，위치 결정 기구는, 패턴 형성용 원판(1)과 글래스판 M의 쌍방에 미리 각인한 위치 정렬 마크를 광학적인 수단을 이용하여 판독하여, 양자간의 어긋남을 검출하고, 이 어긋남을 보정하도록 패턴 형성용 원판(1)과 글래스판 M을 상대적으로 이동시킨다.

이상과 같이, 패턴 형성용 원판(1)과 글래스판 M을 고정밀도로 위치 정렬한 후, 패턴 형성용 원판(1)의 표면을 적신 절연성 액체가 글래스판 M의 표면에 접촉하도록 근접시키고, 글래스판 M의 패턴 형성용 원판(1)으로부터 이격한 배면(도면에서 하면)에 접촉 배치한 전사 장치(3)를 통하여, 마이너스의 고전압을 인가함과 함께, 패턴 형성용 원판(1)의 공통 전극(12)에 고주파 전압을 인가하여, 압전체층(13)으로부터 초음파를 방사시킴으로써, 형광체 입자를 글래스 기판 M에 전사한 다.

여기에서, 전술한 패턴의 전사 동작에 대하여, 도 8을 이용하여 보다 구체적으로 설명한다. 글래스판 M의 배면에 가압 배치된 도전성 탄성 롤러로 이루어지는 전사 장치(3)에, 전원 장치(도시 생략)를 통하여, 예를 들면, -7[㎸]정도의 마이너스의 고전압을 인가하는 한편，개별 전극(14)은 모두 접지한다. 그렇게 하면，글래스판 M과 패턴 형성용 원판(1)의 개별 전극(14) 사이에 전위차가 형성되어, 패턴 형성용 원판(1)의 오목부(15a)에 모여진 플러스 대전의 형광체 입자에는 글래스판 M을 향하는 방향의 전계가 발생한다.

이 때，공통 전극(12)에는, ±50[V] 정도의 정현파 고주파(구동 주파수 50㎒)를 동시에 인가하고, 압전체층(13)으로부터 초음파를 방사한다. 이 초음파는, 오목부(15a)에 모여진 형광체 입자에 작용하고, 형광체 입자가 오목부(15a)로부터 박리된다. 이와 같이, 전계 작용과 초음파 작용의 양쪽을 이용한 전사 방법에 의해, 오목부에 현상된 후막이면서 대입경의 형광체 입자를 글래스 기판 M에 고효율로 전사할 수 있는 것이 확인되었다.

이와 같이 하여 전사 공정을 끝낸 패턴 형성용 원판(1)은, 도 9에 도시한 바와 같이 클리닝 공정으로 반송된다. 전술한 바와 같이, 전계 작용과 초음파 작용에 의해, 전사 효율의 향상을 도모할 수 있지만, 그래도 또한, 패턴 형성용 원판(1)의 오목부(15a)에는 근소하게 형광체 입자가 잔존하고 있을 가능성이 있다. 이 때문에, 이 오목부(15a)에 잔류한 형광체 입자를 클리닝하는 공정이 필요해진다.

도 9에 도시한 바와 같이, 클리너(6)는 승강 기구(도시 생략)에 의해 동작 위치(도시함)에 상승되고, 패턴 형성용 원판(1)에 잔류한 액체 현상제가 클리닝된다. 이 때，도 10에 도시한 바와 같이, 클리너(6)에 의한 클리닝 동작과 동시에, 패턴 형성용 원판(1)의 공통 전극(12)에는, ±50[V]의 정현파 고주파(구동 주파수 50㎒)를 동시에 인가하고, 전술한 전사 프로세스일 때와 마찬가지로 압전체층(13)으로부터 초음파를 방사시킨다. 이와 같이, 클리너(6)의 동작 시에 초음파를 방사함으로써, 클리닝 효율을 현저하게 향상시킬 수 있다.

또한，클리너(6)는, -300[V] 정도의 전압을 클리닝 롤러에 인가하여 개별 전극(14) 사이에 전계를 형성하고，오목부(15a) 내에 잔류한 형광체 입자에 전계를 작용시켜, 클리닝 롤러에 흡착시킴으로써, 잔류한 형광체 입자를 클리닝한다. 이 때, 예를 들면, 잔류한 형광체 입자가 오목부(15a)의 각부에 부착되어 있는 경우에는, 초음파를 작용시킴으로써 확실하게 형광체 입자를 제거할 수 있다.

이상과 같이, 본 실시 형태에 따르면, 형광체 입자의 전사 시에 전계 작용과 초음파 작용의 양쪽을 이용함으로써, 패턴 형성용 원판(1)의 오목부(15a)에 모여진 후막이면서 대입경의 형광체 입자를 고효율로 또한 확실하게 글래스판 M에 전사할 수 있다. 또한，클리닝 동작 시에도 전계를 작용시킴과 함께 초음파를 작용시킴으로써, 클리닝 효율의 대폭적인 향상이 가능하게 된다．

즉, 본 실시 형태의 패턴 형성용 원판(1)을 이용함으로써, 오목부(15a)에 모여진 형광체 입자를 거의 모든 글래스판 M에 전사할 수 있고, 전사 불량에 의한 상의 흐트러짐을 방지할 수 있어, 양호한 전사 상을 형성할 수 있다. 또한，본 실시 형태의 패턴 형성용 원판(1)을 이용함으로써, 오목부(15a) 내에 근소하게 잔류할 가능성이 있는 형광체 입자를 확실하게 클리닝할 수 있어, 항상 깨끗한 원판(1)을 제공할 수 있고, 해상도가 높은 고정밀의 패턴을 형성할 수 있다.

또한，전술한 실시 형태에서는, 평판 형상의 패턴 형성용 원판(1)을 이용하여 패터닝하는 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 도 11에 도시한 바와 같이, 전술한 패턴 형성용 원판(1)을 원통체의 둘레면에 둘러 감거나, 원통체의 둘레면에 패턴 형성용 원판을 직접 형성한 드럼 형상의 원판(51)을 이용할 수도 있다.

이 원판(51)을 이용하여 글래스판 M에 3색의 형광체 패턴을 형성하는 경우, 우선，교류 코로나 제전기(4)에 의해 원판(51)의 둘레면을 제전하고, 직류 코로나 대전기(5)에 의해 원판(51)의 고저항층(15)의 표면을 플러스로 대전한다. 그리고，현상 장치(2r)에 의해 적색의 형광체 입자를 원판(51)의 오목부(15a)에 응집시켜서 적색의 패턴을 현상한다. 대전·현상 프로세스는, 전술한 실시 형태와 마찬가지이다. 마찬가지로 하여, 현상 장치(2g)를 통하여 녹색의 형광체 입자를 현상하고, 현상 장치(2b)를 통하여 청색의 형광체 입자를 현상한다.

한편，글래스판 M은, 반송 장치(도시 생략)에 의해 도면에서 오른쪽으로부터 왼쪽을 향하여 반송되고, 전사 롤러(3)와 원판(51) 사이에 진입한다. 전사 롤러(3)는, 예를 들면 고무 경도 40도의 도전성 고무 롤러에 의해 형성되며, 전원 장치(도시 생략)를 통하여 -7[KV]의 전압이 인가되어 있다. 또한，이 때, 원판(51)의 압전체층(13)에 전압이 인가되어 초음파가 방출되고, 오목부(15a) 내의 각 색의 형광체 입자에 작용된다. 이 조건 하에서, 글래스판 M에 3색의 형광체층이 전사된다. 전사에 있어서는, 글래스판 M과 원판(51)에 각인된 위치 정렬 마크를 위치 결정 기구(도시 생략)에 의해 검지하고, 양자의 상대 이동을 고정밀도로 제어하면서 전사를 행한다.

이 후, 원판(51)의 고저항층(15)의 표면은, 클리너(6)로 클리닝된다. 이 클리닝 시에도, 전술한 바와 같이 형광체 입자에 전계가 작용됨과 함께，초음파가 작용되어, 오목부(15a)에 잔류한 형광체 입자가 확실하게 클리닝된다.

그리고，다음의 매체에 대한 형광체층의 현상 및 전사를 위해 원판(51)이 제전 및 대전된다. 또한，글래스판 M은, 반송 장치(31)에 의해 역방향으로 반송되어 초기 위치로 복귀되고, 전하 제거 장치(40)에 의해 원하지 않는 잔류 전하가 제거된다.

이상과 같이, 드럼 형상의 원판(51)을 이용하면, 전술한 패턴 형성용 원판(1)과 비교하여 장치 구성을 소형화할 수 있어, 공간 절약화를 도모할 수 있다. 또한，원판(51)을 원통형으로 형성함으로써, 평판 형상의 글래스판 M에 대하여 원판(51)을 서서히 이접시킬 수 있어，양자의 사이에 개재하는 액막에 난류가 생기는 것을 방지할 수 있어, 글래스판 M에 전사한 형광체층이 박리되는 문제점을 방지할 수 있다.

또한，본 발명은, 전술한 실시 형태 그대로로 한정되는 것이 아니라, 실시 단계에서는 그 요지를 일탈하지 않는 범위에서 구성 요소를 변형하여 구체화할 수 있다. 또한, 전술한 실시 형태에 개시되어 있는 복수의 구성 요소의 적절한 조합 에 의해 다양한 발명을 형성할 수 있다. 예를 들면, 전술한 실시 형태에 나타내는 전체 구성 요소로부터 몇 개인가의 구성 요소를 삭제하여도 된다. 또한，서로 다른 실시 형태에 걸친 구성 요소를 적절히 조합하여도 된다.

예를 들면, 전술한 실시 형태에서는, 초음파 발생부로서 공통 전극(12)과 개별 전극(14) 사이에 압전체층(13)을 끼운 구성을 채용하였지만, 이것에 한하지 않고, 다른 초음파 발생 수단을 이용할 수 있다. 예를 들면，패턴 형성용 원판의 기재의 이면에 초음파 발생 수단을 외장하는 구성이어도 된다.

또한，전술한 실시 형태에서는, 패턴 형성용 원판(1)의 개별 전극(14)을 각 색마다 전기적으로 독립시킨 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 1색용의 판으로서 오목부(15a)의 수를 1/3로 줄여서 개별 전극(14)의 위치에, 소위 베타 형상의 전극층을 형성하여도 된다. 이 경우, 형광체 입자를 1색씩 현상하여 글래스판 M에 전사하면 된다.

또한, 전술한 실시 형태에서는, 형광체 입자를 플러스로 대전시켜 패턴 형성 장치를 동작시키는 경우에 대하여 설명하였지만, 이것에 한하지 않고, 모든 구성을 역극성으로 대전시켜 동작시켜도 된다．

또한，전술한 실시 형태에서는, 평면형 화상 표시 장치의 전면 기판에 형광체층이나 컬러 필터를 형성하는 장치에 본 발명을 적용한 경우에 대해서만 설명하였지만, 본 발명은, 다른 기술 분야에서의 제조 장치로서 널리 이용할 수 있다.

예를 들면, 액체 현상제의 조성을 변경하면 회로 기판이나 IC 태그 등에서의 도전 패턴을 형성하는 장치에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다. 이 경우에는, 액체 현상제를, 예를 들면, 평균 입경 0.3[㎛]의 수지 입자와, 그 표면에 부착되어 있는 평균 입경 0.02[㎛]의 금속 미립자(예를 들면 구리, 팔라듐, 은, 백금 등)와, 금속 비누와 같은 전하 제어제로 구성하면, 전술한 실시 형태와 마찬가지의 방법에 의해, 예를 들면 실리콘 웨이퍼 상에 현상제에 의한 배선 패턴을 형성할 수도 있다. 일반적으로, 이와 같은 현상제만으로 충분한 도전성을 갖는 회로 패턴을 형성하는 것은 용이하지는 않으므로, 패턴 형성 후에 상기의 금속 미립자를 핵으로 하여 도금을 실시하는 것이 바람직하다. 이렇게 하여, 도전성 회로나, 콘덴서, 저항 등의 패터닝을 행하는 것도 가능하다.

본 발명의 판, 및 패턴 형성 장치는, 상기한 바와 같은 구성 및 작용을 구비하고 있으므로, 현상제에 의한 패턴을 피전사 매체에 확실하게 전사할 수 있어, 전사 후의 판에 잔류한 현상제를 확실하게 클리닝할 수 있어, 해상도가 높은 고정밀의 패턴을 형성할 수 있다.

Claims

대전한 현상제에 의한 패턴을 유지하는 유지부와,

상기 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 전계를 작용시키기 위한 제1 전극과,

상기 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 작용시키는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부

를 갖는 것을 특징으로 하는 판.
제1항에 있어서,

상기 유지부는, 상기 현상제를 수용 가능한 패턴 형상의 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 판.
제2항에 있어서,

상기 제1 전극은, 상기 오목부의 바닥에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판.
제3항에 있어서,

상기 초음파 발생부는, 상기 제1 전극의 이면측에 형성된 압전체와, 상기 제1 전극과 협동하여 상기 압전체를 동작시키기 위한 제2 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 판.
제1항에 있어서,

원통체의 둘레면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 판.
표면에 개구한 패턴 형상의 오목부를 갖는 고저항층과,

상기 고저항층의 이면측에 형성된 제1 전극층과,

상기 제1 전극층의 이면측에 형성된 압전체층과,

상기 압전체층의 이면측에 형성된 제2 전극층과,

상기 제1 및 제2 전극층 간에 교류 전압을 인가하여 상기 압전체층으로부터 초음파를 발생시키는 초음파 발생부

를 갖는 것을 특징으로 하는 판.
대전한 현상제에 의한 패턴을 유지하는 유지부와, 이 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 전계를 작용시키기 위한 제1 전극과, 상기 유지부에 의해 유지된 상기 패턴에 작용시키는 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는 판과,

상기 유지부에 대향한 공급 부재를 통하여 대전한 현상제를 상기 유지부에 공급함과 함께, 상기 공급 부재와 상기 제1 전극 사이에 전계를 형성하여 상기 유지부에 현상제에 의한 패턴을 형성하는 현상 장치와,

상기 패턴을 유지한 상기 유지부에 대향한 피전사 매체와 상기 제1 전극 사 이에 전계를 형성하여 상기 패턴을 상기 피전사 매체를 향하여 부세하고, 또한 상기 초음파 발생부를 통하여 상기 패턴에 초음파를 작용시킴으로써, 상기 패턴을 상기 유지부로부터 박리하여 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 장치와,

상기 패턴을 상기 피전사 매체에 전사한 후의 상기 유지부를 클리닝하는 클리닝 장치

를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제7항에 있어서,

상기 클리닝 장치는, 상기 제1 전극 사이에서 전계를 형성하여 상기 유지부에 잔류한 현상제를 끌어당김과 함께，상기 초음파 발생부를 부세하여 상기 잔류한 현상제에 초음파를 작용시켜 상기 유지부로부터 박리시키는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제7항 또는 제8항에 있어서,

상기 유지부는, 상기 현상제를 수용 가능한 패턴 형상의 오목부를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제9항에 있어서,

상기 제1 전극은, 상기 오목부의 바닥에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제10항에 있어서,

상기 초음파 발생부는, 상기 제1 전극의 이면측에 형성된 압전체와, 상기 제1 전극과 협동하여 상기 압전체를 동작시키기 위한 제2 전극을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제7항에 있어서,

상기 판은, 원통체의 둘레면에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
표면에 개구한 패턴 형상의 오목부를 갖는 고저항층과, 이 고저항층의 이면측에 형성된 제1 전극층과, 이 제1 전극층의 이면측에 형성된 압전체층과, 이 압전체층의 이면측에 형성된 제2 전극층과, 상기 제1 및 제2 전극층간에 교류 전압을 인가하여 상기 압전체층으로부터 초음파를 발생시키는 초음파 발생부를 갖는 판과,

상기 고저항층의 표면에 대향한 공급 부재를 통하여 대전한 현상제 입자를 분산시킨 액체 현상제를 그 표면에 공급함과 함께, 상기 공급 부재와 상기 제1 전극층 사이에 전계를 형성하고，상기 액체 현상제 내의 현상제 입자를 상기 오목부에 모아서 패턴을 현상하는 현상 장치와,

상기 고저항층의 표면에 대향한 피전사 매체와 상기 제1 전극층 사이에 전계를 형성하여, 상기 오목부에 현상제 입자를 모은 패턴을 상기 피전사 매체를 향하 여 부세하고, 또한 상기 초음파 발생부를 통하여 상기 패턴에 초음파를 작용시킴으로써, 상기 패턴을 상기 오목부로부터 박리하여 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 장치와,

상기 패턴을 상기 피전사 매체에 전사한 후의 상기 오목부를 클리닝하는 클리닝 장치

를 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제13항에 있어서,

상기 클리닝 장치는, 상기 제1 전극층 사이에서 전계를 형성하여 상기 오목부 내에 잔류한 현상제 입자를 끌어당김과 함께，상기 초음파 발생부를 부세하여 상기 잔류한 현상제에 초음파를 작용시켜 상기 오목부로부터 박리시키는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제13항에 있어서,

상기 제1 전극층은, 상기 오목부의 바닥에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 장치.
제13항에 있어서,

상기 판은, 원통체의 둘레면에 형성되어 있는 것을 특징으로 패턴 형성 장치.
대전한 현상제에 작용시키는 전계를 형성하기 위한 전극 및 초음파 발생부를 구비한 판에 상기 현상제에 의한 패턴을 형성하는 현상 공정과,

상기 현상제에 의한 패턴이 형성된 판에 피전사 매체를 대향시킨 상태에서, 상기 전극과 상기 피전사 매체 사이에 전계를 형성하여 상기 패턴을 상기 피전사 매체를 향하여 부세함과 함께，상기 초음파 발생부를 동작시켜 상기 패턴에 초음파를 작용시키고, 상기 패턴을 상기 판으로부터 박리시켜 상기 피전사 매체에 전사하는 전사 공정

을 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.
제17항에 있어서,

상기 전극 사이에 전계를 형성하여 상기 패턴을 전사한 후의 판에 잔류한 현상제를 판으로부터 떨어지는 방향으로 부세함과 함께，상기 초음파 발생부를 동작시켜 상기 잔류한 현상제에 초음파를 작용시켜서 상기 판으로부터 박리하고, 상기 잔류한 현상제를 클리닝하는 클리닝 공정을 더 갖는 것을 특징으로 하는 패턴 형성 방법.