JP3664283B2 - パターン形成方法 - Google Patents
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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）、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層や誘電体層、障壁層等の高精細なパターンを形成するのに適したパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰ、液晶等の画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等においては、電極、抵抗体、障壁等の微細なパターン形成が行なわれている。例えば、ＰＤＰについて説明すると、図３はＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示すもので、前面板と背面板を離した状態で示したもので、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。また、図４に示すように、背面板となるガラス基板２に誘電体からなる下地層１０を形成した後、アドレス電極８を設け、更にその上に誘電体層６′を積層した後、セル障壁３、蛍光体面９を設けた構造としている。
【０００３】
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。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。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。
【０００４】
このような装置においては、電極層や誘電体層、障壁層等の製造工程において、より高精度で、かつ、低製造コストで実施可能であることが要求されている。例えば、電極の形成方法においては、基板上に蒸着法、スパッタリング法、メッキ、あるいは印刷法等によりベタ形成した導電性薄膜をフォトリソグラフィー法によりエッチングする方法、或いは所望のインキ組成を使用してスクリーン印刷やオフセット印刷等により所定のパターンを形成した後、焼成するパターン形成方法が挙げられる。
【０００５】
しかしながら、フォトリソグラフィー法を用いる方法は高精度のパターン形成が可能であるが、製造工程が煩雑であるという問題があり、また、大型画像表示装置の如く大面積基板上に形成するような場合には、大型の薄膜形成装置、露光装置、エッチング装置を必要とし、しかも、膜特性の均一なものを作製するには困難であるという問題がある。
【０００６】
また、スクリーン印刷法による場合は、スクリーン印刷板におけるメッシュ材料の伸縮性から印刷精度に限界があり、また、膜厚分布が大きい、メッシュ目等の表面の凹凸が大きい、更に量産性に劣るといった問題、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、オフセット印刷法による場合、印刷回数が進むにつれてパターン形成用インキが完全に基板には転写されず、表面がゴム素材からなるブランケットに残存し、パターン精度が低下するという問題があり、ブランケットの交換が必要になり、作業が煩雑となるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、ＰＤＰ、画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等においては、電極、抵抗体、障壁等の微細なパターン形成を別途用意した転写シートにより形成するシステムに使用するのに適したパターン形成方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、低コストで、しかも作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好なパターン形成方法の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン形成方法は、凹状パターンを一方の面に形成したロール凹版を回転させ、そのロール凹版の凹部に少なくともガラスフリットからなる無機成分１００重量部と焼成により除去される硬化性樹脂成分３〜５０重量部からなるインキ層を充填する第１工程と
前記第１工程で前記ロール凹版に充填された前記インキ層に対して、前記ロール凹版の回転方向に同期して走行するベースフイルムを接触させる第２工程と
前記第２工程で前記ベースフイルムが前記ロール凹版に接触している間に、前記ロール凹版と前記ベースフイルム間にある前記インキ層を硬化させると共に、硬化に際して完全に硬化させないで、硬化するインキ層と前記ベースフイルムを密着させる第３工程と
前記第３工程で密着したパターン状の硬化インキ層と前記ベースフイルムとを前記ロール凹版から剥離し、転写用シートを形成する第４工程と
第４工程で得た転写用シートをそのパターン状の硬化インキ層側から基板上に積層した状態で硬化インキ層をさらに硬化させた後、ベースフイルムを剥離し、インキ層の硬化物を基板上に転写する第５工程と
第５工程で得られたパターン状の硬化インキ層を有する基板を焼成する第６工程とからなることを特徴とする。
【００１０】
上記のパターンがプラズマディスプレイパネル部材における電極層パターン、障壁層パターンであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における第１〜第４工程である転写用シート形成装置を説明するための図で、図中、１１はベースフイルム、１２はパターン状の硬化インキ層、３３はロール凹版、３４は凹部、３５はインキ供給装置、３６はインキ、３７は硬化装置、３９は剥離ロール、４０は塗工部、４４は給紙巻取ロール、４５は給紙側送りロール、４７はコンベンセーターロール、４８は排紙巻取ロールである。
【００１２】
転写用シート形成装置は、ベースフイルム１１を供給する給紙巻取ロール４４、給紙側送りロール４５、コンベンセーターロール４７、および排紙巻取ロール４８から構成されている。塗工部４０は、ベースフイルム１１を押圧する押圧ロール３２、凹部３４が刻設されていたロール凹版３３、インキ３６（この時点では未硬化の液状である）をロール凹版３３に塗工するためのインキ供給装置３５、ロール凹版の凹部３４に充填された液状のインキ３６を硬化させて固化させる硬化装置３７、及び剥離ロール３９からなる。
【００１３】
塗工部４０では、押圧ロール３２によってベースフイルム１１が押圧されて、ベースフイルム１１が押圧ロール３２と剥離ロール３９との間の位置で、インク供給装置によって塗工されたインキ３６を介してロール凹版３３の版面に密着される。そして、ロール凹版３３は電動機等で駆動される駆動装置（図示せず）により、ベースフイルム１１の送り速度とロール凹版３３の周速度が同調するように回転駆動されており、ロール凹版３３と該ロール凹版３３に密着されたベースフイルム１１との間でロール凹版の凹部３４に充填されたインキ３６がそのままの状態で硬化装置３７により硬化させて固化することによりベースフイルム上に接着させ、その後剥離ロール３９によってベースフイルム１１がロール凹版３３から剥離され、ベースフイルム上にパターン部１２が形成された転写用シートが形成される。
【００１４】
上記押圧ロール３２はベースフイルム１１をロール凹版の版面に押圧できればよいが、通常直径５０〜３００ｍｍ程度であり、金属製の軸芯の周囲にシリコーンゴム、天然ゴム等を被覆したものである。
【００１５】
硬化装置３７は、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択することができるが、電磁波または荷電粒子線のうち硬化性樹脂を架橋・重合させるエネルギー量子を有する放射線を照射する装置を挙げることができる。このような放射線として工業的に利用できるものは赤外線、可視光、紫外線もしくは電子線等があり、その他マイクロ波やＸ線等の電磁波も利用できる。また、凹版中で紫外線等により硬化させる際に架橋密度をコントロールし完全に硬化させないでおき、パターン転写に際して転写シートと基板とを積層した状態で紫外線等により硬化させると、パターンと基板との密着性を向上させることができる。その際の紫外線照射面は、フイルム面、基板面のどちらからでもよい。なお、図中３８は線源から発する放射線を効率よくロール凹版に照射するための反射鏡である。また、硬化装置３７は、１基のロール凹版に対して２基設けられており、且つこれらの２基の硬化装置の線源Ｓ1 、Ｓ2 はロール凹版の中心Ｏとを結んだ角Ｓ1 ＯＳ2 が７０〜１１０°の角度範囲、好ましくは９０°の角度に設定されている。
【００１６】
ロール凹版３３は、電子彫刻、エッチング、ミル押し、電鋳等の方法で所定の凹部３４を設けたものでよく、このロール凹版の材質はクロムを表面にメッキした銅、鉄等の金属、硝子、石英等のセラミックス、アクリル、シリコン樹脂等の合成樹脂等が用いられる。また、シート上に電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等によりパターンを形成したシートをパターン面を外面としてロールに巻回したものてもよい。ロール凹版の大きさは特に限定されないが通常直径１５０〜１０００ｍｍ、線幅３００〜２０００ｍｍ程度である。
【００１７】
ロール凹版に形成される凹部３４の大きさ形状は、所望とするパターン形状に対応して設定される。
【００１８】
ベースフイルム１１としては、放射線の硬化性樹脂への到達を阻害しないものが好ましく、また、インキ層における溶剤に侵されず、工程中における加熱処理により収縮延伸しないことが必要である。例えば、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、銅等の金属箔が例示され、膜厚４μｍ〜４００μｍ、好ましくは４．５μｍ〜２００μｍである。
【００１９】
インキ３６は、その用途が障壁層等の場合には、少なくともガラスフリットからなる無機成分と焼成により除去される硬化性樹脂成分からなる。
【００２０】
ガラスフリットとしては、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。
【００２１】
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。
【００２２】
無機粉体としては、骨材であって、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、ガラスフリットより軟化点が高いものであり、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、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。
【００２３】
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、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。
【００２４】
次に、焼成により除去される硬化性樹脂成分は、無機成分のバインダーであり、公知の電離放射線硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線或いは電子線硬化性樹脂等が使用でき、分子中に重合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー及び／または単量体を適宜混合した組成物を用いることができる。前記プレポリマー、オリゴマーとしては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート等のアクリレート類が挙げられる。
【００２５】
単量体としては、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。
【００２６】
特に、紫外線硬化型の場合には、前記組成物に光開始剤として、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。
無機成分と硬化性樹脂成分との使用割合は、無機成分１００重量部に対して硬化性樹脂成分３重量部〜５０重量部、好ましくは５重量部〜３０重量部の割合からなる。硬化性樹脂成分が３重量部より少ないと、バインダーとして機能せず、また、凹版からパターンを抜き取る際にきれいに抜けず、転写性に劣るものとなる。また、５０重量部より多くなると、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。
【００２７】
また、必要に応じて可塑剤、増粘剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、剥離剤、レベリング剤等が添加される。
【００２８】
可塑剤は、転写性、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。
【００２９】
増粘剤は、インキにおける粘度を増大させ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、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。
【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】
上記のインキ材料は、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、または分散させてインキとされる。
【００３２】
次に、インキ層が電極形成用である場合は、インキ３６は、少なくともガラスフリットからなる無機成分、焼成により除去される樹脂成分、導電性粉末とから構成される。
【００３３】
無機成分としては、上述したガラスフリット、無機粉体、無機顔料が使用できるが、ガラスフリットとしてはその平均粒径が０．３μｍ〜５μｍのものを使用するとよく、また、無機粉体はガラスフリット１００重量部に対して０重量部〜１０重量部のものとするとよい。また、硬化性樹脂成分としては、上述した硬化性樹脂を使用することができ、無機成分との使用割合は、上述した割合と同様である。
【００３４】
導電性粉末としては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属粉末が挙げられ、平均粒径が０．１μｍ〜５μｍの球形金属粉体が好ましい。導電性粉末とガラスフリットとの使用割合は、導電性粉末１００重量部に対して、ガラスフリットは２重量部〜２０重量部である。
【００３５】
また、電極形成層形成用インキには、必要に応じて可塑剤、増粘剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、剥離剤、レベリング剤を添加してもよく、いずれも、上述したものが使用でき、上記の構成材料を、必要に応じて上述した溶剤と混合されれ、電極形成層形成用インキとされる。
【００３６】
インキ３６は、ロールミル、ビーズミル等により混練してペースト状とするか、またはボールミル等により混練してスラリー状とされる。
【００３７】
また、ベースフイルム１１からの硬化したインキ層の転写性を向上させるために、必要に応じてベースフイルム表面には剥離層が設けられてもよい。剥離剤は、例えば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、アクリルワックス、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、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、またはシリコーン樹脂が例示され、膜厚１０〜３０００μｍのものとされる。
【００３８】
図２は、本発明の第５工程、第６工程を説明するための図で、第１〜第４工程で作製した転写用シートを使用したパターン状の硬化インキ層の転写工程である。図中、１３はガラス基板である。
【００３９】
図２（ａ）は、第１〜第４工程で作製した転写シートの断面図であり、図２（ｂ）に示す如く、パターン状の硬化インキ層１２側からガラス基板１３上に転写され、図（ｃ）に示す如く、ベースフイルム１１を剥離して、ガラス基板１３上にパターン状の硬化インキ層１２が形成される。
【００４０】
図２（ａ）に示す転写シートには、そのパターン状の硬化インキ層１２上に必要に応じて保護フイルムが貼着されてもよい。
【００４１】
保護フイルムは、表面に防傷、ゴミ混入防止、ブロッキング防止等を目的としするもので、例えばポリエチレンテレフタレートフイルム、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、ポリフェニレンサルファイドフイルム、ポリスチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリサルホンフイルム、アラミドフイルム、ポリカーボネートフイルム、ポリビニルアルコールフイルム、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体フイルム、ポリエチレンフイルム、ポリ塩化ビニルフイルム、ナイロンフイルム、ポリイミドフイルム、アイオノマーフイルム等で、積層面がシリコーン処理、アクリルメラミン処理、ワックス処理等により剥離処理された膜厚１μｍ〜４００μｍ、好ましくは４．５μｍ〜２００μｍのものである。
【００４２】
なお、上記においては、転写シートは、一旦、排紙巻取ロール４８に巻取りしたが、巻き取る前に基板上にパターンを転写してもよい。
【００４３】
図２（ｂ）において、パターン状の硬化インキ層が電極パターンである場合には、ガラス基板上には、焼成した下地層、または未焼成の下地形成層を介して積層されてもよく、この下地形成層を少なくともガラスフリットからなる無機成分と熱可塑性樹脂または硬化性樹脂からなるインキ層を塗布、乾燥して形成されるものとして転写用シートと熱圧着または硬化させることにより、パターン状の硬化インキ層１２の転写性を得ることができ、また、焼成された下地層の場合には焼成により除去される接着剤を使用して転写性を得ることもできる。
【００４４】
また、パターン状の硬化インキ層が障壁パターンである場合には、ガラス基板上に焼成した下地層、または未焼成の下地形成層、電極形成層、焼成した誘電体層、または未焼成の誘電体層形成層を順次積層した上に積層される。なお、下地層または下地形成層はあっても無くともよい。誘電体層形成層を少なくともガラスフリットからなる無機成分と熱可塑性樹脂または硬化性樹脂からなるインキ層からなる未焼成のものとし、転写用シートと熱圧着または硬化させることにより、パターン状の硬化インキ層１２の転写性を得ることができ、また、焼成された誘電体層の場合には焼成により除去される接着剤を使用して転写性を得ることもできる。
【００４５】
上記の熱圧着手段としては、熱ロール、レーザー光、熱プレス等の方法があり、また、硬化手段としては、放射線照射、加熱等の硬化処理してもよく、また、転写後、硬化させてもよい。
【００４６】
パターン状の硬化インキ層１２が転写されたガラス基板は、３５０℃〜６５０℃の焼成温度でインキ層における有機成分を気化、分解、揮発させることにより、溶融したガラスフリットにより無機粉体が緻密に結合したものとできる。
【００４７】
本発明の転写シートを使用したパターン形成方法は、特に電極層、障壁層等の高精細なパターンを形成するのに適するものであり、低コストでしかも作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好なパターンが得られる。
【００４８】
また、本発明における転写用シートを使用して、特に、ＰＤＰにおける電極層を形成するにあたり、ガラス基板上に上述した下地形成層を介して積層すると下地層と電極層を同時に焼成形成できるものであり、また、障壁層を形成するにあたり、ガラス基板上に上述した下地形成層、電極形成層、誘電体層形成層を介して積層すると下地層、電極層、誘電体層層、障壁層を同時に焼成形成可能である。
【００４９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００５０】
【実施例】
（実施例１）・・（電極形成層形成用転写用シートの形成）
組成
を三本ロールミルを使用して混合分散処理し、電極形成層形成用インキを調製した。
【００５１】
この電極形成層形成用インキを、図１に示す装置に装填すると共に、ポリエチレンテレフタレートフイルム（膜厚７５μｍ）をベースフイルムとした。また、線源は紫外線照射（７００ｍＪ／ｃｍ2 ）とし、凹版ロールの回転速度５ｍ／ｍｉｎで電極パターンである線幅７０μｍ、膜厚１５μｍの硬化インキ層を形成し、転写用シートを作製した。
【００５２】
（被転写体の形成）
次に、組成
をビーズミルを使用して混合分散処理した後、ガラス基板上にダイコート塗布し、１００℃で乾燥し、膜厚１８±２μｍの下地形成層を形成した。
【００５３】
（転写工程）
上記で得た転写用シートと被転写体とを重ね合わせ、オートカットラミネーター（旭化成（株）製、型式ＡＣＬ−９１００）を使用し、基板プレヒート温度８０℃、ラミロール温度１００℃の転写条件でラミネートした。
【００５４】
次いで、ベースフイルムを剥離し、パターン状の硬化インキ層を転写した後、ピーク温度５７０℃で焼成し、パターン状の電極層を形成した。焼成後の電極層の線幅６５μｍ、膜厚は、６±２μｍであり、その表面の平滑性に優れるものであった。
【００５５】
（実施例２）・・（障壁形成層形成用転写用シートの形成）
組成
をビーズミルを使用して混合分散処理し、障壁形成層形成用インキを調製した。
【００５６】
この障壁形成層形成用インキを、図１に示す装置に装填すると共に、線源として電子線照射（１６０ｋＶ、５Ｍｒａｄ）し、ポリエチレンテレフタレートフイルム上に、障壁パターンである線幅７０μｍ、膜厚１８０μｍのパターン状の硬化インキ層を形成し、巻き取らずに、下記の被転写体への転写に使用した。
【００５７】
（被転写体の形成）
ガラス基板上に下地形成層、パターン状の電極形成層を順次設けた後、
組成
をビーズミルを使用して混合分散処理した後、ポリエチレンテレフタレートフイルム上にコンマコート塗布し、１００℃で乾燥し、膜厚２０±２μｍの誘電体層形成層を形成した。
【００５８】
（転写工程）
上記で得た転写用シートと被転写体とを重ね合わせ、パターン状の硬化インキ層を転写した後、ベースフイルムを剥離し、ピーク温度５７０℃で焼成し、パターン状の障壁層を形成した。焼成後の障壁層の線幅５０μｍ、膜厚は１２０±１０μｍであり、その表面の平滑性に優れるものであった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明のパターン形成方法は、ＰＤＰ、画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等における電極層、誘電体層、障壁層を別途用意した転写シートにより形成するシステムに使用するのに適し、また、作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、転写により形成するために、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好な層形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明における第１〜第４工程である転写用シート形成装置を説明する図である。
【図２】 図２は、本発明の第５工程、第６工程を説明するための図である。
【図３】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルを説明するための図である。
【図４】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルを説明するための図である。
【符号の説明】
１は前面板、２は背面板、３はセル障壁、４は維持電極、５はバス電極、６、６′は誘電体層、７はＭｇＯ層、８はアドレス電極、９は蛍光体層、１０は下地層、１１はベースフイルム、１２はパターン状の硬化インキ層、１３はガラス基板、３３はロール凹版、３４は凹部、３５はインキ供給装置、３６はインキ、３７は硬化装置、３９は剥離ロール、４０は塗工部、４４は給紙巻取ロール、４５は給紙側送りロール、４７はコンベンセーターロール、４８は排紙巻取ロールである。
【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）、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層や誘電体層、障壁層等の高精細なパターンを形成するのに適したパターン形成方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰ、液晶等の画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等においては、電極、抵抗体、障壁等の微細なパターン形成が行なわれている。例えば、ＰＤＰについて説明すると、図３はＡＣ型ＰＤＰの一構成例を示すもので、前面板と背面板を離した状態で示したもので、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。また、図４に示すように、背面板となるガラス基板２に誘電体からなる下地層１０を形成した後、アドレス電極８を設け、更にその上に誘電体層６′を積層した後、セル障壁３、蛍光体面９を設けた構造としている。
【０００３】
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。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。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。
【０００４】
このような装置においては、電極層や誘電体層、障壁層等の製造工程において、より高精度で、かつ、低製造コストで実施可能であることが要求されている。例えば、電極の形成方法においては、基板上に蒸着法、スパッタリング法、メッキ、あるいは印刷法等によりベタ形成した導電性薄膜をフォトリソグラフィー法によりエッチングする方法、或いは所望のインキ組成を使用してスクリーン印刷やオフセット印刷等により所定のパターンを形成した後、焼成するパターン形成方法が挙げられる。
【０００５】
しかしながら、フォトリソグラフィー法を用いる方法は高精度のパターン形成が可能であるが、製造工程が煩雑であるという問題があり、また、大型画像表示装置の如く大面積基板上に形成するような場合には、大型の薄膜形成装置、露光装置、エッチング装置を必要とし、しかも、膜特性の均一なものを作製するには困難であるという問題がある。
【０００６】
また、スクリーン印刷法による場合は、スクリーン印刷板におけるメッシュ材料の伸縮性から印刷精度に限界があり、また、膜厚分布が大きい、メッシュ目等の表面の凹凸が大きい、更に量産性に劣るといった問題、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、オフセット印刷法による場合、印刷回数が進むにつれてパターン形成用インキが完全に基板には転写されず、表面がゴム素材からなるブランケットに残存し、パターン精度が低下するという問題があり、ブランケットの交換が必要になり、作業が煩雑となるという問題がある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の第１の目的は、ＰＤＰ、画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等においては、電極、抵抗体、障壁等の微細なパターン形成を別途用意した転写シートにより形成するシステムに使用するのに適したパターン形成方法を提供することにある。
【０００８】
本発明の第２の目的は、低コストで、しかも作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好なパターン形成方法の提供にある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のパターン形成方法は、凹状パターンを一方の面に形成したロール凹版を回転させ、そのロール凹版の凹部に少なくともガラスフリットからなる無機成分１００重量部と焼成により除去される硬化性樹脂成分３〜５０重量部からなるインキ層を充填する第１工程と
前記第１工程で前記ロール凹版に充填された前記インキ層に対して、前記ロール凹版の回転方向に同期して走行するベースフイルムを接触させる第２工程と
前記第２工程で前記ベースフイルムが前記ロール凹版に接触している間に、前記ロール凹版と前記ベースフイルム間にある前記インキ層を硬化させると共に、硬化に際して完全に硬化させないで、硬化するインキ層と前記ベースフイルムを密着させる第３工程と
前記第３工程で密着したパターン状の硬化インキ層と前記ベースフイルムとを前記ロール凹版から剥離し、転写用シートを形成する第４工程と
第４工程で得た転写用シートをそのパターン状の硬化インキ層側から基板上に積層した状態で硬化インキ層をさらに硬化させた後、ベースフイルムを剥離し、インキ層の硬化物を基板上に転写する第５工程と
第５工程で得られたパターン状の硬化インキ層を有する基板を焼成する第６工程とからなることを特徴とする。
【００１０】
上記のパターンがプラズマディスプレイパネル部材における電極層パターン、障壁層パターンであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明における第１〜第４工程である転写用シート形成装置を説明するための図で、図中、１１はベースフイルム、１２はパターン状の硬化インキ層、３３はロール凹版、３４は凹部、３５はインキ供給装置、３６はインキ、３７は硬化装置、３９は剥離ロール、４０は塗工部、４４は給紙巻取ロール、４５は給紙側送りロール、４７はコンベンセーターロール、４８は排紙巻取ロールである。
【００１２】
転写用シート形成装置は、ベースフイルム１１を供給する給紙巻取ロール４４、給紙側送りロール４５、コンベンセーターロール４７、および排紙巻取ロール４８から構成されている。塗工部４０は、ベースフイルム１１を押圧する押圧ロール３２、凹部３４が刻設されていたロール凹版３３、インキ３６（この時点では未硬化の液状である）をロール凹版３３に塗工するためのインキ供給装置３５、ロール凹版の凹部３４に充填された液状のインキ３６を硬化させて固化させる硬化装置３７、及び剥離ロール３９からなる。
【００１３】
塗工部４０では、押圧ロール３２によってベースフイルム１１が押圧されて、ベースフイルム１１が押圧ロール３２と剥離ロール３９との間の位置で、インク供給装置によって塗工されたインキ３６を介してロール凹版３３の版面に密着される。そして、ロール凹版３３は電動機等で駆動される駆動装置（図示せず）により、ベースフイルム１１の送り速度とロール凹版３３の周速度が同調するように回転駆動されており、ロール凹版３３と該ロール凹版３３に密着されたベースフイルム１１との間でロール凹版の凹部３４に充填されたインキ３６がそのままの状態で硬化装置３７により硬化させて固化することによりベースフイルム上に接着させ、その後剥離ロール３９によってベースフイルム１１がロール凹版３３から剥離され、ベースフイルム上にパターン部１２が形成された転写用シートが形成される。
【００１４】
上記押圧ロール３２はベースフイルム１１をロール凹版の版面に押圧できればよいが、通常直径５０〜３００ｍｍ程度であり、金属製の軸芯の周囲にシリコーンゴム、天然ゴム等を被覆したものである。
【００１５】
硬化装置３７は、硬化性樹脂の種類に応じて適宜選択することができるが、電磁波または荷電粒子線のうち硬化性樹脂を架橋・重合させるエネルギー量子を有する放射線を照射する装置を挙げることができる。このような放射線として工業的に利用できるものは赤外線、可視光、紫外線もしくは電子線等があり、その他マイクロ波やＸ線等の電磁波も利用できる。また、凹版中で紫外線等により硬化させる際に架橋密度をコントロールし完全に硬化させないでおき、パターン転写に際して転写シートと基板とを積層した状態で紫外線等により硬化させると、パターンと基板との密着性を向上させることができる。その際の紫外線照射面は、フイルム面、基板面のどちらからでもよい。なお、図中３８は線源から発する放射線を効率よくロール凹版に照射するための反射鏡である。また、硬化装置３７は、１基のロール凹版に対して２基設けられており、且つこれらの２基の硬化装置の線源Ｓ1 、Ｓ2 はロール凹版の中心Ｏとを結んだ角Ｓ1 ＯＳ2 が７０〜１１０°の角度範囲、好ましくは９０°の角度に設定されている。
【００１６】
ロール凹版３３は、電子彫刻、エッチング、ミル押し、電鋳等の方法で所定の凹部３４を設けたものでよく、このロール凹版の材質はクロムを表面にメッキした銅、鉄等の金属、硝子、石英等のセラミックス、アクリル、シリコン樹脂等の合成樹脂等が用いられる。また、シート上に電離放射線硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等によりパターンを形成したシートをパターン面を外面としてロールに巻回したものてもよい。ロール凹版の大きさは特に限定されないが通常直径１５０〜１０００ｍｍ、線幅３００〜２０００ｍｍ程度である。
【００１７】
ロール凹版に形成される凹部３４の大きさ形状は、所望とするパターン形状に対応して設定される。
【００１８】
ベースフイルム１１としては、放射線の硬化性樹脂への到達を阻害しないものが好ましく、また、インキ層における溶剤に侵されず、工程中における加熱処理により収縮延伸しないことが必要である。例えば、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、銅等の金属箔が例示され、膜厚４μｍ〜４００μｍ、好ましくは４．５μｍ〜２００μｍである。
【００１９】
インキ３６は、その用途が障壁層等の場合には、少なくともガラスフリットからなる無機成分と焼成により除去される硬化性樹脂成分からなる。
【００２０】
ガラスフリットとしては、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。
【００２１】
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。
【００２２】
無機粉体としては、骨材であって、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、ガラスフリットより軟化点が高いものであり、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、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。
【００２３】
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、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。
【００２４】
次に、焼成により除去される硬化性樹脂成分は、無機成分のバインダーであり、公知の電離放射線硬化性樹脂や、熱硬化性樹脂を用いることができる。電離放射線硬化性樹脂としては、紫外線或いは電子線硬化性樹脂等が使用でき、分子中に重合性不飽和結合またはエポキシ基を有するプレポリマー、オリゴマー及び／または単量体を適宜混合した組成物を用いることができる。前記プレポリマー、オリゴマーとしては、不飽和ジカルボン酸と多価アルコールの縮合物等の不飽和ポリエステル類、エポキシ樹脂、ポリエステルメタクリレート、ポリエーテルメタクリレート、ポリオールメタクリレート等のメタクリレート類、ポリエステルアクリレート、ポリエーテルアクリレート、ポリオールアクリレート等のアクリレート類が挙げられる。
【００２５】
単量体としては、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。
【００２６】
特に、紫外線硬化型の場合には、前記組成物に光開始剤として、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。
無機成分と硬化性樹脂成分との使用割合は、無機成分１００重量部に対して硬化性樹脂成分３重量部〜５０重量部、好ましくは５重量部〜３０重量部の割合からなる。硬化性樹脂成分が３重量部より少ないと、バインダーとして機能せず、また、凹版からパターンを抜き取る際にきれいに抜けず、転写性に劣るものとなる。また、５０重量部より多くなると、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。
【００２７】
また、必要に応じて可塑剤、増粘剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、剥離剤、レベリング剤等が添加される。
【００２８】
可塑剤は、転写性、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。
【００２９】
増粘剤は、インキにおける粘度を増大させ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、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。
【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】
上記のインキ材料は、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、または分散させてインキとされる。
【００３２】
次に、インキ層が電極形成用である場合は、インキ３６は、少なくともガラスフリットからなる無機成分、焼成により除去される樹脂成分、導電性粉末とから構成される。
【００３３】
無機成分としては、上述したガラスフリット、無機粉体、無機顔料が使用できるが、ガラスフリットとしてはその平均粒径が０．３μｍ〜５μｍのものを使用するとよく、また、無機粉体はガラスフリット１００重量部に対して０重量部〜１０重量部のものとするとよい。また、硬化性樹脂成分としては、上述した硬化性樹脂を使用することができ、無機成分との使用割合は、上述した割合と同様である。
【００３４】
導電性粉末としては、金、銀、銅、ニッケル、アルミニウム等の金属粉末が挙げられ、平均粒径が０．１μｍ〜５μｍの球形金属粉体が好ましい。導電性粉末とガラスフリットとの使用割合は、導電性粉末１００重量部に対して、ガラスフリットは２重量部〜２０重量部である。
【００３５】
また、電極形成層形成用インキには、必要に応じて可塑剤、増粘剤、分散剤、沈降防止剤、消泡剤、剥離剤、レベリング剤を添加してもよく、いずれも、上述したものが使用でき、上記の構成材料を、必要に応じて上述した溶剤と混合されれ、電極形成層形成用インキとされる。
【００３６】
インキ３６は、ロールミル、ビーズミル等により混練してペースト状とするか、またはボールミル等により混練してスラリー状とされる。
【００３７】
また、ベースフイルム１１からの硬化したインキ層の転写性を向上させるために、必要に応じてベースフイルム表面には剥離層が設けられてもよい。剥離剤は、例えば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、アクリルワックス、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、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、またはシリコーン樹脂が例示され、膜厚１０〜３０００μｍのものとされる。
【００３８】
図２は、本発明の第５工程、第６工程を説明するための図で、第１〜第４工程で作製した転写用シートを使用したパターン状の硬化インキ層の転写工程である。図中、１３はガラス基板である。
【００３９】
図２（ａ）は、第１〜第４工程で作製した転写シートの断面図であり、図２（ｂ）に示す如く、パターン状の硬化インキ層１２側からガラス基板１３上に転写され、図（ｃ）に示す如く、ベースフイルム１１を剥離して、ガラス基板１３上にパターン状の硬化インキ層１２が形成される。
【００４０】
図２（ａ）に示す転写シートには、そのパターン状の硬化インキ層１２上に必要に応じて保護フイルムが貼着されてもよい。
【００４１】
保護フイルムは、表面に防傷、ゴミ混入防止、ブロッキング防止等を目的としするもので、例えばポリエチレンテレフタレートフイルム、１，４−ポリシクロヘキシレンジメチレンテレフタレートフイルム、ポリエチレンナフタレートフイルム、ポリフェニレンサルファイドフイルム、ポリスチレンフイルム、ポリプロピレンフイルム、ポリサルホンフイルム、アラミドフイルム、ポリカーボネートフイルム、ポリビニルアルコールフイルム、セロハン、酢酸セルロース等のセルロース誘導体フイルム、ポリエチレンフイルム、ポリ塩化ビニルフイルム、ナイロンフイルム、ポリイミドフイルム、アイオノマーフイルム等で、積層面がシリコーン処理、アクリルメラミン処理、ワックス処理等により剥離処理された膜厚１μｍ〜４００μｍ、好ましくは４．５μｍ〜２００μｍのものである。
【００４２】
なお、上記においては、転写シートは、一旦、排紙巻取ロール４８に巻取りしたが、巻き取る前に基板上にパターンを転写してもよい。
【００４３】
図２（ｂ）において、パターン状の硬化インキ層が電極パターンである場合には、ガラス基板上には、焼成した下地層、または未焼成の下地形成層を介して積層されてもよく、この下地形成層を少なくともガラスフリットからなる無機成分と熱可塑性樹脂または硬化性樹脂からなるインキ層を塗布、乾燥して形成されるものとして転写用シートと熱圧着または硬化させることにより、パターン状の硬化インキ層１２の転写性を得ることができ、また、焼成された下地層の場合には焼成により除去される接着剤を使用して転写性を得ることもできる。
【００４４】
また、パターン状の硬化インキ層が障壁パターンである場合には、ガラス基板上に焼成した下地層、または未焼成の下地形成層、電極形成層、焼成した誘電体層、または未焼成の誘電体層形成層を順次積層した上に積層される。なお、下地層または下地形成層はあっても無くともよい。誘電体層形成層を少なくともガラスフリットからなる無機成分と熱可塑性樹脂または硬化性樹脂からなるインキ層からなる未焼成のものとし、転写用シートと熱圧着または硬化させることにより、パターン状の硬化インキ層１２の転写性を得ることができ、また、焼成された誘電体層の場合には焼成により除去される接着剤を使用して転写性を得ることもできる。
【００４５】
上記の熱圧着手段としては、熱ロール、レーザー光、熱プレス等の方法があり、また、硬化手段としては、放射線照射、加熱等の硬化処理してもよく、また、転写後、硬化させてもよい。
【００４６】
パターン状の硬化インキ層１２が転写されたガラス基板は、３５０℃〜６５０℃の焼成温度でインキ層における有機成分を気化、分解、揮発させることにより、溶融したガラスフリットにより無機粉体が緻密に結合したものとできる。
【００４７】
本発明の転写シートを使用したパターン形成方法は、特に電極層、障壁層等の高精細なパターンを形成するのに適するものであり、低コストでしかも作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好なパターンが得られる。
【００４８】
また、本発明における転写用シートを使用して、特に、ＰＤＰにおける電極層を形成するにあたり、ガラス基板上に上述した下地形成層を介して積層すると下地層と電極層を同時に焼成形成できるものであり、また、障壁層を形成するにあたり、ガラス基板上に上述した下地形成層、電極形成層、誘電体層形成層を介して積層すると下地層、電極層、誘電体層層、障壁層を同時に焼成形成可能である。
【００４９】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００５０】
【実施例】
（実施例１）・・（電極形成層形成用転写用シートの形成）
組成
【００５１】
この電極形成層形成用インキを、図１に示す装置に装填すると共に、ポリエチレンテレフタレートフイルム（膜厚７５μｍ）をベースフイルムとした。また、線源は紫外線照射（７００ｍＪ／ｃｍ2 ）とし、凹版ロールの回転速度５ｍ／ｍｉｎで電極パターンである線幅７０μｍ、膜厚１５μｍの硬化インキ層を形成し、転写用シートを作製した。
【００５２】
（被転写体の形成）
次に、組成
【００５３】
（転写工程）
上記で得た転写用シートと被転写体とを重ね合わせ、オートカットラミネーター（旭化成（株）製、型式ＡＣＬ−９１００）を使用し、基板プレヒート温度８０℃、ラミロール温度１００℃の転写条件でラミネートした。
【００５４】
次いで、ベースフイルムを剥離し、パターン状の硬化インキ層を転写した後、ピーク温度５７０℃で焼成し、パターン状の電極層を形成した。焼成後の電極層の線幅６５μｍ、膜厚は、６±２μｍであり、その表面の平滑性に優れるものであった。
【００５５】
（実施例２）・・（障壁形成層形成用転写用シートの形成）
組成
【００５６】
この障壁形成層形成用インキを、図１に示す装置に装填すると共に、線源として電子線照射（１６０ｋＶ、５Ｍｒａｄ）し、ポリエチレンテレフタレートフイルム上に、障壁パターンである線幅７０μｍ、膜厚１８０μｍのパターン状の硬化インキ層を形成し、巻き取らずに、下記の被転写体への転写に使用した。
【００５７】
（被転写体の形成）
ガラス基板上に下地形成層、パターン状の電極形成層を順次設けた後、
組成
【００５８】
（転写工程）
上記で得た転写用シートと被転写体とを重ね合わせ、パターン状の硬化インキ層を転写した後、ベースフイルムを剥離し、ピーク温度５７０℃で焼成し、パターン状の障壁層を形成した。焼成後の障壁層の線幅５０μｍ、膜厚は１２０±１０μｍであり、その表面の平滑性に優れるものであった。
【００５９】
【発明の効果】
本発明のパターン形成方法は、ＰＤＰ、画像表示装置、サーマルヘッド、集積回路等における電極層、誘電体層、障壁層を別途用意した転写シートにより形成するシステムに使用するのに適し、また、作製時間を短縮でき、歩留りを向上させることができると共に、転写により形成するために、表面平滑性に優れ、かつ膜厚が均一で分布精度の良好な層形成ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明における第１〜第４工程である転写用シート形成装置を説明する図である。
【図２】 図２は、本発明の第５工程、第６工程を説明するための図である。
【図３】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルを説明するための図である。
【図４】 ＡＣ型プラズマディスプレイパネルを説明するための図である。
【符号の説明】
１は前面板、２は背面板、３はセル障壁、４は維持電極、５はバス電極、６、６′は誘電体層、７はＭｇＯ層、８はアドレス電極、９は蛍光体層、１０は下地層、１１はベースフイルム、１２はパターン状の硬化インキ層、１３はガラス基板、３３はロール凹版、３４は凹部、３５はインキ供給装置、３６はインキ、３７は硬化装置、３９は剥離ロール、４０は塗工部、４４は給紙巻取ロール、４５は給紙側送りロール、４７はコンベンセーターロール、４８は排紙巻取ロールである。
Claims (2)
- 凹状パターンを一方の面に形成したロール凹版を回転させ、そのロール凹版の凹部に少なくともガラスフリットからなる無機成分１００重量部と焼成により除去される硬化性樹脂成分３〜５０重量部からなるインキ層を充填する第１工程と
前記第１工程で前記ロール凹版に充填された前記インキ層に対して、前記ロール凹版の回転方向に同期して走行するベースフイルムを接触させる第２工程と
前記第２工程で前記ベースフイルムが前記ロール凹版に接触している間に、前記ロール凹版と前記ベースフイルム間にある前記インキ層を硬化させると共に、硬化に際して完全に硬化させないで、硬化するインキ層と前記ベースフイルムを密着させる第３工程と
前記第３工程で密着したパターン状の硬化インキ層と前記ベースフイルムとを前記ロール凹版から剥離し、転写用シートを形成する第４工程と
第４工程で得た転写用シートをそのパターン状の硬化インキ層側から基板上に積層した状態で硬化インキ層をさらに硬化させた後、ベースフイルムを剥離し、インキ層の硬化物を基板上に転写する第５工程と
第５工程で得られたパターン状の硬化インキ層を有する基板を焼成する第６工程とからなることを特徴とするパターン形成方法。 - パターンがプラズマディスプレイパネル部材における電極層パターン、障壁層パターンであることを特徴とする請求項１記載のパターン形成方法。
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