JPH1190827A - サンドブラスト方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、プラズマディスプレイパネルの隔
壁などを形成するサンドブラスト方法に関し、微細パタ
ーンを形成することが可能となるサンドブラスト方法を
提供することを目的としている。 【解決手段】 研削領域を画定するマスクを介して、被
処理体に切削粒子を吹き付けることにより、前記研削領
域を研削除去して、非研削領域に構造体を形成するサン
ドブラスト方法において、前記切削粒子に対する耐久性
を有する上層マスク６ａと、該上層マスク６ａに対して
幅の狭い下層マスク５ａとからなる多層マスクを介して
前記被処理体４に切削粒子を吹き付ける構成としてい
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、切削粒子を高速で
吹き付けることにより、不要部分の研削除去を行なっ
て、残りの部分に構造体を形成するサンドブラスト方法
に関する。

【０００２】サンドブラスト方法は、比較的厚みのある
構造体を簡単且つ精度良く形成することができることか
ら、プラズマディスプレイパネルの放電領域画定用隔壁
の形成などに利用されている。

【０００３】プラズマディスプレイパネルなどの表示装
置は、画質向上のために高精細化が求められており、隔
壁を形成するためのサンドブラスト方法においても、微
細幅のパターン形成を可能にすることが必要とされてい
る。

【０００４】

【従来の技術】以下、従来の技術をプラズマディスプレ
イパネル（以下ＰＤＰと称する）における隔壁形成を例
にして説明する。

【０００５】図６は、ＡＣ駆動で３電極構造の面放電型
ＰＤＰの一部を切り出した状態の斜視図を示すものであ
る。前面ガラス基板２１の内面には、基板面に沿った面
放電を生じさせるための直線状の表示電極Ｘ，Ｙが、マ
トリクス表示のラインＬ毎に一対ずつ配列されている。
表示電極Ｘ，Ｙは、それぞれがＩＴＯ（Indium Tin Oxi
de）薄膜からなる幅の広い直線状の透明電極２３と多層
構造(Cr/Cu/Cr)の金属薄膜からなる幅の狭い直線状のバ
ス電極２４とから構成されている。

【０００６】また、表示電極Ｘ，Ｙを放電空間に対して
被覆するように、ＡＣ駆動のためのＰｂＯ系の低融点ガ
ラスからなる誘電体層２５が設けられている。そして、
誘電体層２５の表面には、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）
からなる保護膜２６が蒸着されている。

【０００７】一方、背面ガラス基板２２の内面は、表示
電極Ｘ，Ｙと直交するように一定ピッチでアドレス電極
２７が配列されている。このアドレス電極２７は、表示
電極のバス電極２４と同じ Cr/Cu/Cr 或いは銀の金属膜
により構成されている。

【０００８】アドレス電極２７の上面全体を覆うように
配設された誘電体層２８の上には、高さが１５０μｍ程
度のストライプ状の複数の隔壁２９が、各アドレス電極
２７の間に一つずつ設けられている。隔壁２９の主材料
も低融点ガラスである。

【０００９】このような隔壁２９は、放電空間３０をラ
イン方向（表示電極Ｘ，Ｙと平行な画素配列方向）に単
位発光領域毎に区画すると共に、上下方向の放電ギャッ
プを規定している。

【００１０】そして、アドレス電極２７の上部を含め
て、誘電体層２８の表面及び隔壁２９の側面を被覆する
ように、フルカラー表示のためのＲ（赤）、Ｇ（緑）、
Ｂ（青）の３原色の蛍光体３１が設けられている。

【００１１】また、放電空間３０中には、放電時に紫外
線を照射して蛍光体励起するＮｅ−Ｘｅ（ＮｅとＸｅの
混合ガス）等の放電ガスが数百torr程度の圧力で封入さ
れている。

【００１２】上記構造のＰＤＰにおいて、隔壁を形成す
るための従来のサンドブラスト方法を以下に説明する。
図７（ａ）〜（ｄ）は、従来のサンドブラスト方法を説
明するための工程毎の断面図である。

【００１３】まず、表示用の電極（図６のアドレス電
極）４２とそれを覆う誘電体層４３が形成されたガラス
基板（図６の背面ガラス基板）４１の前記誘電体層上
に、ガラスペーストをスクリーン印刷により塗布させた
後、乾燥させて隔壁用膜４４を形成する。（図７
（ａ）） 次に、隔壁用膜４４上に、ネガティブ型の感光性樹脂か
らなるレジスト層４５を形成する。（図７（ｂ）） レジスト層４５は、アルミナ等の切削粒子( 研磨材) に
よる研削に耐え得る耐久性を有する層である必要がある
ため、材料やその分子量、膜厚等を選択することによ
り、柔軟性や隔壁用膜４４との密着性を満足するものに
している。また、大画面の場合にも厚く均一な層を容易
に得るために、ドライフィルムとした感光性レジストを
圧着する方法により形成している。

【００１４】そして、レジスト層４５を部分的に露光し
た後、現像することにより、研削用のマスク４５ａを得
る。（図７（ｃ）） レジスト層４５としてネガティブ型の感光性樹脂を使用
しているため、現像した場合に露光した部分が残りマス
ク４５ａとなる。

【００１５】その後、図７（ｃ）の如く隔壁用膜４４を
部分的にマスク４５ａで覆った状態で、図示せぬ噴射ノ
ズル等を用いて、切削粒子を高速で一面に吹き付けるサ
ンドブラスト処理を施す。このサンドブラスト処理によ
り、マスク４５ａのない露出される隔壁用膜４４は切削
粒子により研削( 切削) され、マスク４５ａ下層に隔壁
４４ａが形成される。（図７（ｄ）） 尚、マスク４５ａは、上述した如く所定の柔軟性を備え
ていることから切削粒子による研削は行なわれない。

【００１６】このように隔壁４４ａを形成した後、マス
ク４５ａを剥離し、次工程へと進められる。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のサンドブラ
スト方法で使用するマスク４５ａは、前述したように、
切削粒子に対する耐久性を確保するために、材料や分子
量及び膜厚が適宜選択された柔軟性を有するレジスト層
４５により形成されている。

【００１８】一般にレジスト材において、サンドブラス
ト処理の切削粒子に対する耐久性を高めると、露光現像
による解像度は悪くなる傾向にあり、十分な耐久性を確
保するためには解像度の悪い材料を使用しなければなら
ない。そのため、５０μｍ程度のパターン形成が限界と
されている。

【００１９】従って、このマスクを用いたサンドブラス
ト処理により得られる隔壁も、マスクパターンと同程度
の幅の広いものとなり、近年求められている高精細化に
対応することが困難である。

【００２０】本発明は、上記課題を解決して、微細パタ
ーンを形成することが可能となるサンドブラスト方法を
提供することを目的としている。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明は、研削領域を画定するマスクを介して、被処
理体に切削粒子を吹き付けることにより、前記研削領域
を研削除去して、非研削領域に構造体を形成するサンド
ブラスト方法において、前記切削粒子に対する耐久性を
有する上層マスクと、該上層マスクに対して幅の狭い下
層マスクとからなる多層マスクを介して前記被処理体に
切削粒子を吹き付けることを特徴としている。

【００２２】上記本発明のサンドブラスト方法によれ
ば、切削粒子に対する耐久性を有する上層マスクと幅の
狭い下層マスクとを用いているため、吹き付けられる切
削粒子は上層マスクの下側に回り込み、下層マスクで規
定される幅の狭い構造体を形成することが可能となる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を図面を参
照しながら詳細に説明する。図１〜図２は、本発明をＰ
ＤＰの隔壁形成に適用した第１実施例を説明するため工
程断面図である。

【００２４】ＰＤＰは、図６で説明したとおりの構成で
あり、その隔壁の形成工程を以下に説明していく。ま
ず、ガラス基板( 背面基板) １上に、紙面垂直方向にス
トライプ状に延びる電極( アドレス電極) ２を所定間隔
で複数形成し、この電極２を覆うように誘電体層３を形
成する。電極２はCr/Cu/Crをフォトリソグラフィ技術に
よりパターニングして、また誘電体層３はガラスペース
トをスクリーン印刷し、これを焼成することによりそれ
ぞれ形成している。

【００２５】そして、誘電体層３上に、１５０μｍ程度
の厚い隔壁用膜４をスクリーン印刷により形成する。
（図１（ａ）） 次に、感光性樹脂をロールコーター等を用いて塗布し、
これを乾燥することにより十数μｍの薄い第１レジスト
層５を形成する。この第１レジスト層５は、解像度の良
い材料により構成される高感度のポジティブ型感光性樹
脂である。

【００２６】その後、第１レジスト層５上に、予めドラ
イフィルムとした感光性樹脂をラミネートすることによ
り、数十μｍ程度の厚い第２レジスト層６を形成する。
（図１（ｂ）） この第２レジスト層６は、柔軟性を得るために材料や厚
み、分子量を選択した低感度のポジティブ型感光性樹脂
であり、微粒子の衝突に対する耐久性を備えている。

【００２７】以上のように２層からなるレジスト層５，
６を形成した状態において、その上方に所定の開口パタ
ーンを有する露光用マスク７を設置して、紫外線等の光
を照射することで、レジスト層５，６の露光を行なう。
（図１（ｃ）） 所定のエネルギーでの露光を行なうと、高感度の第１レ
ジスト層５は低感度の第２レジスト層６に比べて重合が
速く進むため、その露光領域が広くなる。従って、図１
（ｃ）の細斜線で示すように、露光領域幅が第１，第２
レジスト層５，６で異なることになる。

【００２８】露光終了後、露光用マスク７を除去して、
第２レジスト層６用の現像液を用いて現像を行なうこと
により、上層マスク６ａを形成する。本実施例の場合、
ポジティブ型レジストを使用していることから、露光さ
れた部分が除去される。（図２（ｄ）） 次に第１レジスト層５用の現像液を用いて現像を行なう
ことにより、下層マスク５ａを形成する。第１レジスト
層５においてもポジティブ型レジストを使用しているこ
とから、露光部分が除去され、それ以外の部分にマスク
５ａが形成される。（図２（ｅ）） 本実施例によれば、図２（ｅ）に示すように、解像度の
悪いレジストを用いた太い上層マスク６ａに対して、解
像度が良く、高感度のレジストを用いた下層マスク５ａ
を細く形成することができる。

【００２９】このような２層のマスク５ａ，６ｂを介し
て、隔壁用膜４に微粒子を高速で吹き付ける所謂サンド
ブラスト処理を実施する。上層マスク６ａは、サンドブ
ラスト処理に対する耐久性を有しているが、幅の狭い下
層マスク５ａが存在することから、上層マスク６ａの下
側に空間が形成されており、この空間にサンドブラスト
処理における切削粒子が入り込み、下層マスク５ａで規
定される範囲を研削して、隔壁４ａを形成する。（図２
（ｆ）） 尚、この隔壁４ａが形成されるまでの研削状態について
は、従来技術との比較をしながら図３により後で説明す
る。

【００３０】その後、上層マスク６ａ及び下層マスク５
ａを除去することにより、隔壁４ａの形成工程を終了す
る。図３は、時間経過に伴う研削状態を概略的に示す断
面図であり、図３（ａ）は従来方法によるもの、図３
（ｂ）は本発明第１実施例のものである。

【００３１】図３（ａ）に示すように、一層のマスク４
５ａを用いる場合、時間の経過に伴い破線ｔ１，ｔ２で
示す如く隔壁用膜４４が研削されていく。破線ｔ１，ｔ
２のように、時間経過に従って下側への研削が進むと共
に、若干内側へも研削されるが、マスク４５ａと隔壁用
膜４４表面が密着しているため、その研削量は限られた
ものである。

【００３２】これに対して、図３（ｂ）に示すように、
上層マスク６ａとこれより幅の狭い下層マスク５ａを用
いる場合、下層マスク５ａが存在することにより形成さ
れる空間に矢印で示すように切削粒子が入り込んで、破
線ｔ１，ｔ２の如く隔壁用膜４が研削されていく。

【００３３】従って、図３（ａ）に示す従来の方法によ
るものに比べて、内側への研削量が多くなり、結果的に
下層マスク５ａの幅程度の隔壁４ａを形成することが可
能となる。

【００３４】尚、図では下層マスク５ａの幅と同じ幅の
隔壁４ａが形成されているが、内側への研削量は下層マ
スク５ａの幅及び厚さにより異なるものであり、図では
内側へ入り込んでくる切削粒子の圧力が弱くなることに
より、切削粒子に対する耐久性の弱い下層マスク５ａが
研削されることなく、これにより規定される隔壁４ａが
形成されることを示している。

【００３５】以上の原理からこの第１実施例のサンドブ
ラスト方法によれば、サンドブラスト処理後に残される
隔壁４ａを細くすることができるため、これに合わせて
電極２のピッチも狭くすることが可能となり、高精細化
に対応することができる。

【００３６】図４〜図５は、本発明の第２実施例を説明
するための工程断面図であり、第１実施例と同一部分に
は同一符号を付している。第１実施例がポジティブ型の
レジストを用いたのに対して、本実施例はネガティブ型
のレジストを用いる場合の例を示している。

【００３７】ガラス基板１上に紙面垂直方向にストライ
プ状に延びる電極２を所定間隔で複数形成し、この電極
２を覆うように誘電体層３を形成した後、誘電体層３上
に隔壁用膜４をスクリーン印刷により形成するまでは、
第１実施例と何ら変わりがない。（図４（ａ）） 次に、感光性樹脂をロールコーター等を用いて塗布し、
これを乾燥することにより十数μｍの薄い第１レジスト
層１５を形成する。第１レジスト層１５は、特定波長の
光にのみ感光する解像度の良い材料により構成されるネ
ガティブ型感光性樹脂である。

【００３８】その後、第１レジスト層１５上に、予めド
ライフィルムとした感光性樹脂をラミネートすることに
より、数十μｍ程度の厚い第２レジスト層１６を形成す
る。（図４（ｂ）） この第２レジスト層１６は、柔軟性を得るために材料や
厚み、分子量を選択したものであるとともに、第１レジ
スト層１５を感光させる光とは異なる波長の光にのみ感
光するネガティブ型感光性樹脂であり、微粒子の衝突に
対する耐久性を備えている。

【００３９】以上のように第１レジスト層１５及び第２
レジスト層１６を形成した状態において、その上方に第
１レジスト層１５のための開口パターンを有する第１露
光用マスク１７を設置して、第１レジスト１５を感光さ
せる波長の光を照射する。

【００４０】この照射により、第１レジスト層１５の第
１露光用マスク１７の開口部に対応する細斜線で示す部
分が感光する。（図４（ｃ）） その後、第１露光用マスク１７に代えて、第２レジスト
層１６のための開口パターンを有する第２露光用マスク
１８を設置して、第２レジスト１６を感光させる波長の
光を照射する。

【００４１】この照射により、第２レジスト層１６の第
１露光用マスク１８の開口部に対応する細斜線で示す部
分が感光する。（図５（ｄ）） 露光終了後、第２露光用マスク１８を除去して、第２レ
ジスト層１６用の現像液による現像、第１レジスト層１
５用の現像液による現像を順次行なうことにより、上層
マスク１６ａ及び幅の狭い下層マスク１５ａを形成す
る。本実施例の場合、ネガティブ型レジストを使用して
いることから、露光されていない部分が除去される。
（図５（ｅ）） このような２層のマスク１５ａ，１６ａを介して、隔壁
用膜４に微粒子を高速で吹き付ける所謂サンドブラスト
処理を実施する。

【００４２】マスク１５ａ，１６ａは、第１実施例と同
様な状態であり、上層マスク１６ａの下側に空間が形成
されているため、この空間にサンドブラスト処理におけ
る切削粒子が入り込み、下層マスク１５ａで規定される
範囲を研削して、隔壁４ａを形成する。（図５（ｆ）） このサンドブラスト処理では、図３（ｂ）で説明したと
同様な研削が行なわれており、幅の狭い隔壁の形成が可
能となっている。

【００４３】第１，第２実施例共、第１レジスト層をコ
ーターによる塗布して、第２レジスト層をドライフィル
ムのラミネートで形成したが、本発明はこの組合せに限
定されるものではない。つまり、第１レジスト層及び第
２レジスト層共、膜厚や得ようとする幅に応じて、コー
ターでの塗布、ドライフィルムのラミネートを適宜選択
すればよい。

【００４４】また、使用するレジスト材においても実施
例に限定されることはなく、ポジティブ型レジスト及び
ネガティブ型のレジストを適宜選択すればよい。

【００４５】

【発明の効果】本発明のサンドブラスト方法によれば、
切削粒子に対する耐久性を有する上層マスク６ａと幅の
狭い下層マスク５ａとを用いているため、吹き付けられ
る切削粒子は上層マスク６ａの下側に回り込み、下層マ
スク５ａで規定される幅の狭い構造体を形成することが
可能となる。

【００４６】従って、表示装置であるプラズマディスプ
レイパネルの隔壁形成等に適用すれば、細くピッチの狭
い高精細の隔壁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を説明するための工程断面
図（１）である。

【図２】本発明の第１実施例を説明するための工程断面
図（２）である。

【図３】従来と本発明を比較して研削状態を概略的に示
す断面図である。

【図４】本発明の第２実施例を説明するための工程断面
図（１）である。

【図５】本発明の第２実施例を説明するための工程断面
図（２）である。

【図６】面放電型ＰＤＰの一部を切り出した状態の斜視
図である。

【図７】従来のサンドブラスト方法を説明するための工
程毎の断面図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 ２ 電極 ３ 誘電体層 ４ 隔壁用膜 ４ａ 隔壁 ５，１５ 第１レジスト層 ５ａ，１５ａ 下層マスク ６，１６ 第２レジスト層 ６ａ，１６ａ 上層マスク ７ 露光用マスク １７ 第１露光用マスク １８ 第２露光用マスク

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 研削領域を画定するマスクを介して、被
   処理体に切削粒子を吹き付けることにより、前記研削領
   域を研削除去して、非研削領域に構造体を形成するサン
   ドブラスト方法において、 前記切削粒子に対する耐久性を有する上層マスクと、該
   上層マスクに対して幅の狭い下層マスクとからなる多層
   マスクを介して前記被処理体に切削粒子を吹きつけるこ
   とを特徴とするサンドブラスト方法。
2. 【請求項２】 露光感度の異なる第１レジスト層、第２
   レジスト層を順次形成した後、該レジスト層の上方から
   規定領域に光を照射して、２層のレジスト層を同時に露
   光し、その後それぞれのレジスト層を現像することによ
   り、前記上層マスク及び下層マスクを形成していること
   を特徴とする請求項１記載のサンドブラスト方法。
3. 【請求項３】 感光波長域の異なる第１レジスト層、第
   ２レジスト層を順次形成した後、所定波長の光を第１露
   光用マスクを介して照射することで前記第１レジスト層
   を露光する工程、前記第１レジスト層の露光とは異なる
   波長の光を第２露光用マスクを介して照射することで前
   記第２レジスト層を露光する工程を経て、その後それぞ
   れのレジスト層を現像することにより、前記上層マスク
   及び下層マスクを形成していることを特徴とする請求項
   １記載のサンドブラスト方法。
4. 【請求項４】 前記上層マスクと下層マスクの少なくと
   も一方を、フィルム状の感光性レジストをパターニング
   することで形成していることを特徴とする請求項１乃至
   ３のいずれかに記載のサンドブラスト方法。
5. 【請求項５】 プラズマディスプレイパネルの隔壁をサ
   ンドブラスト加工により形成する際に使用する２層構造
   のマスクであって、 隔壁材料膜の表面に接して設けられ当該隔壁の形状に対
   応するパターンの下層マスクと、その下層マスク上に積
   み重ねられ該下層マスクよりも大きいパターンを有する
   とともにサンドブラスト耐性を有する上層マスクとから
   なることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの隔
   壁形成用マスク。