JPH08273536A

JPH08273536A - プラズマディスプレイパネルの障壁形成方法及びそれに使用する転写シート

Info

Publication number: JPH08273536A
Application number: JP7789795A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Tabei; 達也田部井; Hiroshi Yoshiba; 洋吉羽; Yoichiro Ohashi; 洋一郎大橋; Kazuyuki Shiozaki; 和之塩崎
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1995-04-03
Filing date: 1995-04-03
Publication date: 1996-10-18

Abstract

(57)【要約】【目的】サンドブラスト法によりプラズマディスプレ
イパネルの障壁を形成するに際し、ガラス基板上におけ
る有効表示エリア内のみに均一な膜厚の障壁形成層を形
成できるようにする。【構成】ベースフィルム１０上に障壁形成層１１を備
えた転写シートＳからその障壁形成層１１をガラス基板
１３を転写した後、レジストパターンを形成してサンド
ブラスト加工により障壁形成材料の不要部分を除去す
る。ベースフィルム１０の不要部分をスリットして使用
することで、周縁部の起伏がなく、エッジまで均一な膜
厚の障壁形成層１１を形成できる。塗布した障壁形成材
料の下面側が反転して障壁の上面になるので、表面凹凸
が極めて少ない障壁を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマディスプレイ
パネル（以下、ＰＤＰと記す）の製造工程に係わるもの
であり、詳しくはＰＤＰの障壁形成方法及びそれに使用
する転写シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガス放電パネルであるＰＤＰは、２枚の
ガラス等の基板に挟まれた微小な放電空間としてのセル
を多数備えており、セルごとに放電して発光するか、或
いは生じた紫外線により蛍光体を発光させるようになっ
ている。これらの微小セルの間には、セル間の干渉を防
ぐため、また両基板の間隔を一定に保つために、一般に
障壁が設けられる。そして、ＰＤＰにおいては、放電空
間をできるだけ大きくして高輝度の発光を得るため、壁
面が垂直に切り立ち、幅が狭く高さの高い障壁が要求さ
れている。特に高精細のディスプレイでは、高さ１００
μｍに対して、幅３０〜５０μｍといった高アスペクト
比の障壁が望ましい。

【０００３】ところで、障壁の形成にはスクリーン印刷
によるパターン形成が一般的に行われているが、スクリ
ーン印刷では一回の印刷で形成できる膜厚がせいぜい数
１０μｍであるため、印刷と乾燥を多数回、一般には１
０回程度も繰り返すことで目的の膜厚を得ていた。しか
しながら、スクリーン印刷で形成される塗膜は周辺部が
窪んで凸状になるため、多数回の重ね刷りを行うと、ダ
レが蓄積されて底部が広がってしまう問題があり、障壁
のファインピッチ化には限界あった。また、スクリーン
印刷では、印刷版の歪みのためピッチ精度に限界があ
り、パネルの大型化にも問題があった。

【０００４】このような問題を解決し得る方法として、
サブトラクティブ法を用いた障壁形成方法が提案されて
いる（電子材料、１９３８年、Ｎｏ．１１、ｐ１３
８）。すなわち、障壁形成層を形成した後、上面にサブ
トラクティブ用レジストパターンを印刷やフォトリソグ
ラフィーにより形成し、レジスト開口部の障壁形成材料
を除去する方法である。その中でも、圧縮気体と混合さ
れた微粒子を高速で噴射して物理的にエッチングを行
う、いわゆるサンドブラスト加工法がとりわけ期待され
ている。このサンドブラスト加工法を用いれば、壁面が
垂直に切り立ち、幅が狭く高さの高い望ましい形状に障
壁材を加工することが可能である。また、レジストのパ
ターニングにフォトリソ工程を採用することによりパタ
ーン精度を高くでき、パネルの大型化にも適応できる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記したサンドブラス
ト法で障壁を形成する場合、まずガラス基板上に障壁形
成層を形成する工程が必要であるが、従来この工程に
は、インキ化された障壁形成材料を用いて、スクリーン
印刷による多層刷り或いはブレードコーティング、ロー
ルコーティング等のコーティング法により直接ガラス基
板上に塗布する方法が一般的に行われている。

【０００６】しかしながら、前者のスクリーン印刷で
は、所定の膜厚を得るために何回（通常５〜１０回）も
ベタ刷りしてその度ごとに乾燥を繰り返すので生産性が
悪く、また紗の目により塗膜表面に凹凸が発生するとい
う問題点がある。一方、後者のコーティング法では、Ｐ
ＤＰで通常用いられているソーダライムのフロートガラ
ス板の板厚ムラが大きいため、塗膜厚さが板厚の影響を
受けてしまい、障壁形成層を均一な膜厚で形成すること
が困難であり、また乾燥後１５０〜２００μｍといった
極めて大きな膜厚を得るため、一回塗布では乾燥過程で
の周縁部の起伏（フレーミング）を回避することが困難
である。さらに、レジスト露光の位置合わせに必要なア
ライメントマークを露出させるためには、基板周縁部に
非塗工エリアを残して障壁形成層を形成することが望ま
しいが、スクリーン印刷以外の方法ではこのような塗布
を行うことは極めて困難である。

【０００７】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的とするところは、サンドブラ
スト法によりＰＤＰの障壁を形成するに際し、ガラス基
板上における有効表示エリア内のみに均一な膜厚の障壁
形成層を形成でき、これにより形状の良好な障壁を生産
効率良く形成できるようにした障壁形成方法及びそれに
使用する転写シートを提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る第１の障壁形成方法は、ベースフィル
ム上に障壁形成層を備えた転写シートからその障壁形成
層をガラス基板上に転写する第１工程、転写された障壁
形成層の上面にレジストパターンを形成する第２工程、
該レジストパターンの開口部の障壁形成材料をサンドブ
ラスト加工により除去する第３工程、障壁形成材料上の
残ったレジストを剥離する第４工程、焼成により障壁形
成材料を焼結する第５工程、を含むことを特徴としてい
る。

【０００９】この第１の方法において使用する転写シー
トは、ベースフィルム上にインキ化された障壁形成材料
を塗布して障壁形成層を形成することで作製される。塗
布方法としては、ブレードコーティング、コンマコーテ
ィング、リバースロールコーティング、イクストルージ
ョンコーティング等が特に好ましく用いられる。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
の塗布と乾燥を繰返し行うことも可能である。

【００１０】ベースフィルムとしては、剥離性の高いも
の、さらには障壁形成材料のインキ中の溶剤に侵され
ず、加熱乾燥過程で収縮しないフィルムが好ましく、例
えばシリコン処理などが施されたＰＥＴフィルムが好適
に用いられる。そして、ベースフィルムが薄いと障壁形
成層を塗布し乾燥させる工程でしわが生じやすいので、
好ましくは７０μｍ以上の厚さのものが使用される。

【００１１】障壁形成材料は、焼成過程で軟化しないア
ルミナ、ジルコニアなどの無機粉体と、焼成過程で流動
して固着するための低融点ガラス粉末を主成分としてい
る。さらに、焼成前のこれらの粉体を塗膜化するため
に、焼成により気化、燃焼、分解しうる樹脂を少量含む
ものが一般的に用いられる。サンドブラストによる研削
を容易にするためには、障壁形成材料には柔軟性の低く
もろい樹脂を用い、かつ樹脂成分の比率をなるべく低く
することが望ましい。しかしながら、このような障壁形
成層は柔軟性に欠け、曲げに対して弱いため、フィルム
を巻取状態にした場合やベースフィルムからの剥離時に
おいて割れを生じるという問題が起こる。この問題を解
決するためには、ベースフィルム上に形成する障壁形成
層中に可塑剤として揮発性物質を残存させておき、ガラ
ス基板上に転写してレジストパターンを形成した後、再
度乾燥させて、前記可塑剤を除去する方法が好ましく適
用される。このように揮発性物質を残存させておくこと
により、ベースフィルム上に障壁形成層を一旦形成し、
乾燥後、前記揮発性物質を含有した状態でベースフィル
ムを剥離し、障壁形成層のみをガラス基板上に接着する
ことも可能となる。このようにすれば、ベースフィルム
を再利用することができる。

【００１２】ベースフィルム上に形成された障壁形成層
は、直接ガラス基板上に加熱圧着して接着することも場
合により可能ではあるが、接着を確実に行うためには、
ガラス基板上か障壁形成層上に接着剤層を設けることが
好ましい。この接着剤層としては、焼成工程で低温燃焼
し、炭化物を残存させにくいものが好適に使用され、具
体的には可塑剤を添加したセルロース系樹脂、アクリル
系樹脂などが好ましい。これらの接着剤は、加熱により
軟化し、障壁形成層とガラス基板とを接着させる。接着
剤層の厚さは２μｍ以下で十分である。なお、ベースフ
ィルムを剥離して障壁形成層のみをガラス基板上に接着
する場合も同様である。

【００１３】障壁形成層の上にレジストパターンを形成
する際、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、大面積で高精細の加工を行う場合に
は、レジスト材料としてフォトレジストを用い、フォト
リソグラフィー法で形成するのが好ましい。このフォト
レジストとしては、ドライフィルムレジスト、液状レジ
ストのいずれもが使用可能であり、これらの併用も可能
である。また、ポジ型、ネガ型のいずれでも使用でき
る。そして、レジスト現像時に障壁形成材料がダメージ
を受けないようにするため、水現像型かアルカリ水溶液
現象型のレジストを用いるのが好ましい。

【００１４】レジストの剥離は、焼成時にバーンアウト
させることも可能であるが、剥離液を用いた剥離工程を
設けることにより好適に行われる。剥離液を用いた剥離
を行う場合は、スプレーにより剥離液を噴射して行う方
法が量産安定性を得るために好ましい。

【００１５】また、本発明に係る第２の障壁形成方法
は、ベースフィルム上にフォトレジスト層と障壁形成層
を備えた転写シートをその障壁形成層を内面側としてガ
ラス基板上に積層する第１工程、ベースフィルムを剥離
する第２工程、フォトレジスト層をパターン露光する第
３工程、フォトレジスト層を現像してレジストパターン
を形成する第４工程、該レジストパターンの開口部の障
壁形成材料をサンドブラスト加工により除去する第５工
程、障壁形成材料上の残ったレジストを剥離する第６工
程、焼成により障壁形成材料を焼結する第７工程、を含
むことを特徴としており、上記各工程のうち、前記第２
工程と前記第３工程を入れ替えてもよいものである。

【００１６】この第２の方法において使用する転写シー
トは、ベースフィルム上に形成されたフォトレジスト層
の上にインキ化された障壁形成材料を塗布して障壁形成
層を形成することで作製される。障壁形成材料及びその
塗布方法は前記したのと同様でよい。また、前記したの
と同様の理由で、障壁形成層中に揮発性物質を残存させ
ることが望ましい。このように揮発性物質を残存させて
おくことにより、フォトレジスト層の形成されたベース
フィルム上に障壁形成層を形成し、乾燥後、前記揮発性
物質を含有した状態でベースフィルムを剥離し、フォト
レジスト層と障壁形成層をガラス基板上に接着すること
も可能となる。このようにすればベースフィルムを再利
用することができる。

【００１７】ベースフィルムは、障壁形成材料を塗布し
て乾燥させる過程でしわが生じないようにするため、７
０μｍ以上の厚さであることが好ましい。フォトレジス
トとしては、ポジ型、ネガ型のいずれもが使用できる。
障壁形成材料の塗布過程においてレジストがダメージを
受けないように、またレジスト現像時に障壁形成材料が
ダメージを受けないようにするため、第２の方法におい
ても水現像型かアルカリ水溶液現象型のレジストを用い
るのが好ましい。サンドブラスト加工後のレジスト剥離
は第１の方法の場合と同様にして行われる。

【００１８】

【作用】上記第１の障壁形成方法では、転写シートから
障壁形成層がガラス基板上に転写された後、或いは、転
写シートからベースフィルムを剥離して障壁形成層のみ
をガラス基板上に接着した後、障壁形成層上にレジスト
パターンが形成され、そ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が行われることにより、障壁形
成層の不要部分が除去されてガラス基板上に障壁が形成
される。

【００１９】上記第２の障壁形成方法では、転写シート
がその障壁形成層を内面側としてガラス基板上に積層さ
れた後、或いは、転写シートからベースフィルムを剥離
して障壁形成層とフォトレジスト層をガラス基板上に接
着した後、フォトレジスト層をパターン露光及び現像す
ることでレジストパターンが形成され、そのレジストパ
ターンをマスクとしてサンドブラスト加工が行われるこ
とにより、障壁形成層の不要部分が除去されてガラス基
板上に障壁が形成される。

【００２０】

【実施例】図１及び図２は本発明に係る第１の障壁形成
方法の連続した工程図を示すもので、以下、この工程図
に沿って実施例を説明する。

【００２１】本実施例では、ベースフィルムとして東洋
メタライジング製の離型処理ＰＥＴフィルム（セラピー
ル＃１８８、Ｑ−１）を使用した。そして、これの離型
処理面に障壁形成用インキをイクストリュージョンコー
ターにより塗布し、８０℃にて１５分間乾燥させて、図
１（ａ）に示すようにベースフィルム１０上に膜厚１６
０μｍの障壁形成層１１を備えた転写シートＳを形成し
た。ここで用いた障壁形成用インキは、下記組成物（重
量％）を、セラミックビーズを用いたビーズミルにより
製造したものである。

【００２２】〔組成物〕ガラスフリット４６．６褐色アルミナ１１．４黒色顔料２０．０エチルセルロース２．０エチルセルソルブ１７．９８ブチルカルビトールアセテート２．０リン酸トリフェニル０．０２

【００２３】乾燥後、障壁を形成すべき幅となるように
転写シートＳをスリットしてロール状に巻き取った。こ
のようにスリットすることで、障壁形成層１１における
両端の膜厚が隆起している部分が除去された。

【００２４】一方、図１（ｂ）に示すように、上面に電
極１２のパターンとその上に誘電体層（図示せず）を厚
膜形成したガラス基板１３を用意し、そのガラス基板１
３上に膜厚１．５μｍの接着剤層１４を形成した。この
接着剤層１４は、エタノール中に少量のフタル酸ジオク
チルを添加したエチルセルロース溶液を、グラビアロー
ルコーターにて塗布して形成した。

【００２５】そして、転写シートＳを所定の長さに切断
し、図１（ｃ）に示すように障壁形成層１１が接着剤層
１４と向かい合うようにして重ね合わせ、１２０℃の熱
ロールを用いてラミネートした後、図１（ｄ）に示すよ
うにベースフィルム１０を剥離して障壁形成層１１をガ
ラス基板１３に転写した。そして、図１（ｅ）に示すよ
うに、フォトレジスト１５としてネガ型のドライフィル
ムレジスト（日本合成化学工業製、ＮＣＰ２２５）を用
い、これを１２０℃の熱ロールを用いて障壁形成層１１
上にラミネートした。

【００２６】次いで、図２（ａ）に示すように線幅８０
μｍ、ピッチ２２０μｍのラインパターンマスク１６を
位置合わせして紫外線により露光を行った。露光条件は
３６４ｎｍにおいて強度２００μＷ／ｃｍ²、照射量１
２０ｍＪ／ｃｍ²である。露光後、ドライフィルムレジ
ストのベースフィルムを剥離し、炭酸ナトリウムｌｗｔ
％水溶液により液温３０℃でスプレー現像を行った。こ
れにより図２（ｂ）に示すように線幅８０μｍ、ピッチ
２２０μｍのサンドブラスト用レジストパターン１７が
得られた。レジストパターン１７を形成した後、障壁形
成層１１中に残存した高沸点の揮発性物質を除去する目
的で１５０℃のオーブン中で２０分間乾燥させた。

【００２７】続いて図２（ｃ）に示すように、レジスト
パターン１７の開口部の障壁形成材料をサンドブラスト
加工により除去した。この場合、研磨材として褐色溶融
アルミナ＃１０００を用い、ノズルとガラス基板１３の
距離は７ｃｍとし、噴出圧力３ｋｇ／ｃｍ²でブラスト
処理を行った。

【００２８】ブラスト処理を終了した後、障壁形成層１
１上のレジスト剥離を行った。具体的には、剥離液とし
て水酸化ナトリウム２．０ｗｔ％水溶液を使用し、３０
℃にてスプレー剥離した。そして、水洗を施してから８
０℃のオーブン中で１５分間乾燥させ、最後にピーク温
度５６０℃にて焼成した。これにより、図２（ｄ）に示
すように、底辺部における線幅が５０μｍ、高さが１２
０μｍで、高さの極めて均一な且つ表面の平らな障壁１
８が得られた。

【００２９】図３及び図４は本発明に係る第２の障壁形
成方法の連続した工程図を示すもので、以下、この工程
図に沿って実施例を説明する。

【００３０】本実施例では、ベースフィルムにフォトレ
ジスト層を形成したものとして、日立化成製のドライフ
ィルムレジスト（フォテックＰＨＦ−８８０ＡＦＴ−５
０）を使用した。そして、このドライフィルムレジスト
のカバーフィルムを剥離した後、図３に示すように、ベ
ースフィルム２０上のフォトレジスト層２１の上に、障
壁形成用インキをイクストリュージョンコーターにより
塗布し、８０℃にて１５分間乾燥させて膜厚１６０μｍ
の障壁形成層２２を形成した。ここで用いた障壁形成用
インキは先の実施例で使用したものと同じである。これ
によりベースフィルム２０上にフォトレジスト層２１と
障壁形成層２２を備えた転写シートＳ’が得られた。乾
燥後、障壁を形成すべき幅となるように転写シートＳ’
をスリットしてロール状に巻き取った。このようにスリ
ットすることで、障壁形成層２２における両端の膜厚が
隆起している部分が除去された。

【００３１】一方、前記の実施例の場合と同様、図３
（ｂ）に示すように、上面に電極２３のパターンとその
上に誘導体層（図示せず）を厚膜形成したガラス基板２
４を用意し、そのガラス基板２４上に膜厚１．５μｍの
接着剤層２５を形成した。そして、転写シートＳ’を所
定の長さに切断し、図３（ｃ）に示すように障壁形成層
２３が接着剤層２５と向かい合うようにして重ね合わ
せ、１２０℃の熱ロールを用いてラミネートした。

【００３２】次いで、図４（ａ）に示すように、線幅８
０μｍ、ピッチ２２０μｍのラインパターンマスク２６
を位置合わせして紫外線により露光を行った。露光条件
は先の実施例の場合と同じである。露光後、ドライフィ
ルムレジストのベースフィルム２０を剥離し、炭酸ナト
リウム１ｗｔ％水溶液により液温３０℃でスプレー現象
を行った。これにより図４（ｂ）に示すように線幅８０
μｍ、ピッチ２２０μｍのサンドブラスト用レジストパ
ターン２７が得られた。レジストパターン２７を形成し
た後、先の実施例と同様、障壁形成層２３中に残存した
溶剤と可塑剤を除去する目的で１５０℃のオーブン中で
２０分間乾燥させた。

【００３３】続いて図４（ｃ）に示すように、レジスト
パターン２７の開口部の障壁形成材料をサンドブラスト
加工により除去した。ブラスト条件は先の実施例の場合
と同じである。

【００３４】ブラスト処理を終了した後、先の実施例と
同様にして障壁形成層２３上のレジスト剥離を行った。
その後、先の実施例と同様に、水洗を施し乾燥させてか
ら、ピーク温度５６０℃にて焼成した。これにより、図
４（ｄ）に示すように、底辺部における線幅が５０μ
ｍ、高さが１２０μｍで、高さの極めて均一な且つ表面
の平らな障壁２８が得られた。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の障壁形成
方法によれば、次のような効果ないし利点が得られる。

【００３６】インキ化された障壁形成材料をベースフィ
ルム上もしくはフォトレジスト層を積層したベースフィ
ルム上に塗布して障壁形成層を形成するので、既存の塗
布設備を用いて障壁形成層を形成することができる。ま
た、精度の高いバックアップロールにフィルムを巻き付
けて塗布を行うことができるため、障壁形成層を均一な
膜厚で形成することができる。

【００３７】ベースフィルム上もしくはフォトレジスト
層を積層したベースフィルム上に障壁形成材料を必要な
幅よりも広い幅で塗布しておき、フィルムの不要部分を
スリットして使用することで、周縁部の起伏がなく、エ
ッジまで均一な膜厚の障壁形成層を形成することがで
き、また必要なエリアにのみ障壁形成層を設けられるた
め、レジスト露光の際のマスクの位置合わせに必要なア
ライメントマークを隠蔽しないようにすることができ
る。

【００３８】インキ化された障壁形成材料をフィルム上
に塗布してガラス基板に転写することによって障壁形成
層を形成するので、塗布した障壁形成材料の下面側が反
転して障壁の上面になることから、表面凹凸が極めて小
さい障壁を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１の障壁形成方法を示す前半の
工程図である。

【図２】図１に続く後半の工程図である。

【図３】本発明に係る第２の障壁形成方法を示す前半の
工程図である。

【図４】図３に続く後半の工程図である。

【符号の説明】

Ｓ転写シート１０ベースフィルム１１障壁形成層１２電極１３ガラス基板１４接着剤層１５フォトレジスト１６ラインパターンマスク１７レジストパターン１８障壁Ｓ’ 転写シート２０ベースフィルム２１フォトレジスト層２２障壁形成層２３電極２４ガラス基板２５接着剤層２６ラインパターンマスク２７レジストパターン２８障壁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者塩崎和之東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ベースフィルム上に障壁形成層を備えた
転写シートからその障壁形成層をガラス基板上に転写す
る第１工程、転写された障壁形成層の上面にレジストパ
ターンを形成する第２工程、該レジストパターンの開口
部の障壁形成材料をサンドブラスト加工により除去する
第３工程、障壁形成材料上の残ったレジストを剥離する
第４工程、焼成により障壁形成材料を焼結する第５工
程、を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ルの障壁形成方法。
【請求項２】請求項１記載の障壁形成方法において、
前記第１工程の代わりに、転写シートからベースフィル
ムを剥離し、障壁形成層のみをガラス基板上に積層する
工程を行うことを特徴とするプラズマディスプレイパネ
ルの障壁形成方法。
【請求項３】ベースフィルム上にインキ化された障壁
形成材料を塗布して障壁形成層を形成してなることを特
徴とする転写シート。
【請求項４】前記障壁形成層中に揮発性物質が残存す
ることを特徴とする請求項３記載の転写シート。
【請求項５】ベースフィルム上にフォトレジスト層と
障壁形成層を備えた転写シートをその障壁形成層を内面
側としてガラス基板上に積層する第１工程、ベースフィ
ルムを剥離する第２工程、フォトレジスト層をパターン
露光する第３工程、フォトレジスト層を現像してレジス
トパターンを形成する第４工程、該レジストパターンの
開口部の障壁形成材料をサンドブラスト加工により除去
する第５工程、障壁形成材料上の残ったレジストを剥離
する第６工程、焼成により障壁形成材料を焼結する第７
工程、を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパ
ネルの障壁形成方法。
【請求項６】請求項５記載の障壁形成方法において、
前記第２工程と前記第３工程を入れ替えたことを特徴と
するプラズマディスプレイパネルの障壁形成方法。
【請求項７】請求項５記載の障壁形成方法において、
前記第１工程及び前記第２工程の代わりに、転写シート
からベースフィルムを剥離し、障壁形成層とフォトレジ
スト層のみをガラス基板上に接着する工程を行うことを
特徴とするプラズマディスプレイパネルの障壁形成方
法。
【請求項８】ベースフィルム上に形成されたフォトレ
ジスト層の上にインキ化された障壁形成材料を塗布して
障壁形成層を形成してなることを特徴とする転写シー
ト。
【請求項９】前記障壁形成層中に揮発性物質が残存す
ることを特徴とする請求項８記載の転写シート。