專利名稱：圖案形成方法
技術領域：
本發(fā)明涉及例如制造平面型圖像顯示裝置、配線基板、IC標簽等時在
絕緣性基板上形成采用功能性材料的圖案的圖案形成方法。
背景技術：
以往，作為在基材的表面形成微細的圖案的技術，光刻技術一直扮演 關鍵的角色。但是，該光刻技術雖然其析像度和效果不斷提高，但需要巨 大且昂貴的制造設備，制造成本也隨析像度不斷升高。
另一方面，不僅是半導體器件，圖像顯示裝置等的制造領域中，也不 斷地要求在性能改良的同時降低成本，上述的光刻技術逐漸無法充分滿足 這樣的要求。在這樣的狀況下，采用數(shù)字印刷技術的圖案形成技術漸漸受 到關注。
關于這一點，例如噴墨技術作為利用裝置簡便和非接觸圖案形成的特 點圖案形成技術而開始被實用化，但不得不承認其在高析像度化和高生產 性方面存在極限。即，在該方面，電子照相技術、特別是采用液體調色劑 的電子照相技術具有良好的可能性。
例如，提出有采用這樣的電子照相技術來形成平板顯示器用的前基板
的熒光體層或黑色矩陣、濾色器等的方法(例如參照日本專利特開2004-309 80號公報、日本專利特開平6-265712號公報)。
但是，在平板顯示器的領域，高析像度化的要求不斷提高，需要以更 高的位置精度形成高析像度的圖案。但是，上述的電子照相方式難以應對 該課題。這是因為寫入的光學系統(tǒng)的析像度最多1200[dpi]左右，對于析像 度和對位是不夠的。此外，還存在無法實現(xiàn)可以應對近年來的大畫面化的 寬幅的寫入光學系統(tǒng)。
針對這一問題，提出有采用代替感光體在表面形成電阻不同的圖案的靜電印刷平板，使液體調色劑作用于該平板而將圖案顯影，將該圖案像轉 印于玻璃板，從而在顯示器用前玻璃上形成熒光體等的圖案的方法(例如參
照日本專利特表2002-527783號公報)。
但是，本申請發(fā)明人認真地進行實驗研究后，也在該方法中發(fā)現(xiàn)如下 的本質性的問題。
首先，采用液體調色劑的顯影像一般其層厚大多在l[um]以下，不適 合于顯示裝置的熒光體和濾色器等厚膜的形成，高精細的厚膜形成還需要 新的辦法。
此外，將顯影像轉印于玻璃板時，如果使用電暈充電器，則電暈電流 傳導至玻璃表面而漏電，轉印特性容易變得不穩(wěn)定。此外，玻璃的內部容 易積聚空間電荷，電暈轉印中難以形成戰(zhàn)勝該空間電荷的轉印電場。另外， 如果轉印l種顏色的顯影像，則該問題進一步加劇，很難將第2種顏色、第3 種顏色的顯影像轉印于玻璃板。
發(fā)明的揭示
本發(fā)明的目的在于提供對于絕緣性基板可以高效地轉印顯影劑的圖案 形成方法。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的圖案形成方法具備以下的工序在像保 持體上形成釆用帶電的顯影劑的圖案像的顯影工序；將在與所述像保持體
對向的對向面?zhèn)染哂须姌O層的被轉印介質與所述像保持體對向配置，在所 述像保持體和所述電極層之間形成電場，將所述圖案像轉印到所述被轉印
介質上的轉印工序；使所述電極層消失的消失工序。
根據(jù)上述發(fā)明，在被轉印介質的接近像保持體的一側設置電極層，在 該電極層和像保持體之間形成電場，將形成于像保持體的圖案像轉印后， 使電極層消失。如上所述，通過使電極層接近像保持體，可以形成較強的 轉印電場，能夠提高圖案像對被轉印介質的轉印效率。除此之外，由于使 用于轉印的電極層消失，因此還可以防止因存在電極層而產生的各種問題。
此外，本發(fā)明的圖案形成方法具備以下的工序在像保持體上形成采 用帶電的顯影劑的圖案像的顯影工序；將在與所述像保持體對向的對向面?zhèn)染哂须姌O層的被轉印介質與所述像保持體對向配置，在所述像保持體和 所述電極層之間形成電場，將所述圖案像轉印到所述被轉印介質上的轉印 工序；加熱所述電極層而使其高電阻化的高電阻化工序。
此外，本發(fā)明的圖案形成方法具備以下的工序在絕緣性基板的正面 側形成圖案狀的電極層的電極層形成工序；介以在絕緣性基板的正面?zhèn)葘?向配置的供給構件向所述絕緣性基板供給帶電的顯影劑，在所述供給構件 和所述電極層之間形成電場，在所述電極層上聚集所述顯影劑而形成圖案 像的顯影工序；使所述電極層消失的消失工序。
另外，本發(fā)明的圖案形成方法具備以下的工序在絕緣性基板的正面 側形成圖案狀的電極層的電極層形成工序；介以在絕緣性基板的正面?zhèn)葘?向配置的供給構件向所述絕緣性基板供給帶電的顯影劑，在所述供給構件 和所述電極層之間形成電場，在所述電極層上聚集所述顯影劑而形成圖案 像的顯影工序；加熱所述電極層而使其高電阻化的高電阻化工序。
附圖的簡單說明
圖l是表示本發(fā)明的實施方式的圖案形成裝置的關鍵部分的構成的簡圖。
圖2是表示

圖1的圖案形成裝置中使用的凹版的局部放大剖面圖。 圖3是用于說明圖2的凹版的1個凹部的結構的局部放大立體圖。 圖4是部分地表示設于圖2的凹版的多條圖案電極的簡圖。 圖5是用于說明切換控制賦予圖4的圖案電極的電壓的電壓裝置的結構 的圖。
圖6是用于說明對于圖2的凹版的充電步驟的動作說明圖。 圖7是用于說明對于圖2的凹版的第1種顏色的顯影步驟的動作說明圖。 圖8是用于說明對于圖2的凹版的第2種顏色的顯影步驟的動作說明圖。 圖9是用于說明從顯影步驟結束后的凹版將圖案像轉印至被轉印介質
的轉印步驟的動作說明圖。
圖10是表示通過圖9的轉印步驟將圖案像轉印至被轉印介質后的狀態(tài)的圖。圖ll是表示將轉印了圖案像的被轉印介質投入煅燒爐后的狀態(tài)的簡圖。
圖12是表示經過了圖11的煅燒工序的被轉印介質的圖。
圖13是用于說明實施例1的圖。
圖14是用于說明實施例2的圖。
圖15是用于說明實施例3的圖。 圖16是用于說明實施例4的圖。 圖17是用于說明實施例5的圖。
圖18是用于說明另一實施方式的圖案形成方法的圖。 圖19是用于說明另一實施方式的圖案形成方法的圖。 圖20是用于說明另一實施方式的圖案形成方法的圖。
實施發(fā)明的最佳方式
以下，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行詳細說明。 圖1中簡略地表示了本發(fā)明的實施方式的圖案形成裝置10的關鍵部分
的構成。這里所說明的圖案形成裝置10是例如用于在平面型圖像顯示裝置
的顯示面板的內表面形成熒光體層或濾色器的裝置。
圖案形成裝置10具備以下的結構起到本發(fā)明的像保持體的作用的平 板狀的凹版l;接近地對向配置于該凹版l的圖中的下方，向凹版l供給各色 (i":紅，g:綠，b:藍)的液體顯影劑來顯影的多個顯影裝置2r、 2g、 2b(以下 也統(tǒng)稱顯影裝置2);將凹版l的上述的高電阻層14的表面14a充電至預先確 定的電位的充電裝置3;以及保持這多個顯影裝置2和充電裝置3的平臺4。
此外，該圖案形成裝置10具備以下的結構在維持各顯影裝置2和凹版 l之間的間距的狀態(tài)下，使平臺4相對于凹版1沿圖中箭頭T方向相對移動的 控制裝置5;以及基于從該控制裝置5輸出的控制信號，對凹版l的后述的圖 案電極13施加電壓的電源裝置6。除此之外，該圖案形成裝置10還具備圖1 中未圖示的后述的轉印裝置30和煅燒爐40。
圖2中表示了上述的凹版1的局部剖面圖。凹版l具有以下的結構絕緣 性的基板ll;設于該基板11的與顯影裝置2隔開的背面?zhèn)鹊墓灿秒姌O12;設于基板11的正面?zhèn)鹊亩鄠€圖案電極13;以及用于部分地被覆而區(qū)分這多個 圖案電極13的同時，形成后述的像素單元的凹部14b的高電阻層14。
基板ll例如由聚酰胺、PET(聚對苯二甲酸乙二醇酯)、PEN(聚萘二甲酸 乙二醇酯)等樹脂材料或玻璃材料形成，具有20[um] 200[um]左右的厚 度。共用電極12例如由鋁或不銹鋼等導電性材料形成，具有100[ym] 3000[um]左右的厚度。高電阻層14例如由聚酰亞胺、丙烯酸樹脂、聚酯、 聚氨酯、環(huán)氧樹脂、特富龍(注冊商標)、尼龍、酚樹脂等樹脂類或各種陶 瓷等體積電阻率在10，Qcm]以上的材料(包括絕緣體)形成，其膜厚形成為 10[u m] 30[u m]，較好是20[u m] 士2[ti m]。
圖案電極13如圖4所示形成于基板11的正面。本實施方式的圖案電極13 具有排列在凹版1和平臺4的相對移動方向T上的多個相同的圖案，各圖案電 極13相互電氣上獨立且相互平行地形成圖案。各圖案電極13具有多個相當 于顯示面板的l個像素的矩形部分13a以細長的配線部分13b連接的形狀。像 本實施方式這樣用于形成顯示面板的熒光體層和濾色器的裝置的凹版l的 情況下，多條圖案電極13被分配為紅色用的圖案電極13r、綠色用的圖案電 極13g和藍色用的圖案電極13b，按該順序交替排列形成。
另外，高電阻層14具有露出各圖案電極13的所有矩形部分13a的多個凹 部14b。換言之，高電阻層14具有部分地被覆圖案形成于基板11的正面的多 條圖案電極13的配線部分13b，僅將矩形部分13a露出于正面?zhèn)鹊男螤?。圖3 中表示了將露出圖案電極13的矩形部分13a的高電阻層14的凹部14b局部放 大的剖面圖。凹部14b的深度大致相當于高電阻層14的層厚。
各圖案電極13如圖5所示與電源裝置6連接，使得可以對各圖案電極13 獨立地施加不同的電壓。本實施方式中，各圖案電極13分別與開關15連線， 可以將各圖案電極13獨立地切換為電源電壓(本實施方式中為+200[V])和 接地電壓(O[V])中的任一方。此外，該電源裝置6中，共用電極12連接接地 電壓(O[V])。還有，除了像本實施方式這樣將施加于各圖案電極13的電壓 在2個電平間切換之外，也可以賦予電位控制功能，從而可以對各圖案電極 13獨立地施加任意的電壓。
作為充電裝置3，本實施方式中，如圖6所示，采用具有充電匣3a、充電導線3b和柵格電極3c的柵格電暈充電器(7〕口卜口y帯電器)。但是，
除此之外，作為充電裝置3，也可以采用不具有柵格電極的電暈充電器(〕 口 h口y帯電器)或不使用導線的離子發(fā)生器等。不論何種情況下，充電裝
置3都相對于凹版l的高電阻層14的表面14a介以l[mm] 2[mm]左右的間距 對向配置，通過平臺4的移動沿橫穿上述的圖案電極13的方向(箭頭T方向) 移動。
圖7和圖8中放大表示了顯影裝置2的簡略結構。上述的各色的顯影裝置 2r、 2g、 2b除了使用的液體顯影劑不同以外，具有相同的結構，因此在這 里作為顯影裝置2進行說明。
顯影裝置2具有沿相對于凹版1的移動方向T排列的2個框體2K 22。在 移動方向下游側的框體21內設有顯影輥23。顯影輥23配置于其周面相對于 凹版l的高電阻層14的表面14a介以100[u ra] 500[um]左右的間距對向的
位置，向圖中的逆時針方向旋轉。
在移動方向上游側的框體22內設有擠壓輥24。擠壓輥24配置于其周面 比顯影輥23更接近凹版1并對向的位置，即與高電阻層14的表面14a距離 30[1im] 100[um]左右的位置，向圖中的順時針方向旋轉。擠壓輥24部分 地除去由顯影輥23供給于凹版1的液體顯影劑，控制殘留于凹版l的液體顯 影劑的膜厚。在擠壓輥24的周面接觸配置有由橡膠片形成的清潔刮板25。
液體顯影劑D收納于未圖示的顯影劑罐中，通過未圖示的泵等介以未圖 示的噴頭供給至框體21內?？蝮w21內的液體顯影劑D介以顯影輥23供給至凹 版l。供給至凹版1的液體顯影劑中剩余的液體顯影劑介以擠壓輥24和清潔 刮板25回收至框體22內，通過未圖示的泵等介以未圖示的噴頭排出至未圖 示的回收罐中。液體顯影劑D通過使帶電的各色的熒光體粒子、顏料或染料 等色素粒子(顯影劑粒子)分散于絕緣性液體中而構成。各色的顯影劑粒子 添加有金屬皂等而帶正電。
通過基于控制裝置5的控制使平臺4相對于凹版1向箭頭T方向移動，由 平臺4保持的顯影裝置2r、 2g、 2b和充電裝置3沿凹版l的表面向箭頭T方向 移動。這時，平臺4在維持上述的凹版1和顯影裝置2之間的間距以及凹版1 和充電裝置3之間的間距的狀態(tài)下與凹版1的表面基本平行地移動。下面，參照圖6 圖12對采用上述的圖案形成裝置10的圖案形成方法進 行說明。
首先，如圖6所示，控制裝置5使平臺4(這里未圖示)以一定速度移動， 使充電裝置3相對于凹版1沿箭頭T方向以一定速度相對移動，使凹版l的高 電阻層14的表面14a帶電。這時，預先切換電源裝置6的開關15，使凹版l的 共用電極12和所有的圖案電極13達到接地電位(0[V])。
藉此，通過充電而賦予圖案電極13的電荷流向接地電位，結果如圖所 示僅高電阻層14的表面14a被充電。本實施方式中，通過對帶電導線3b施加 例如+6[kV]左右的直流電壓，對帶電匣3a和柵格電極3c施加例如+350[V]左 右的直流電壓，從而將凹版l的高電阻層14的表面14b充電至例如+400[V]。
此外，這時由平臺4保持的顯影裝置2r、 2g、 2b也沿箭頭T方向一起移 動，在凹版l的充電動作的同時，將各色的液體顯影劑供給至凹版l而將對 應顏色的圖案電極13顯影。換言之，對于通過充電裝置3充電了的凹版1的 部位依次進行各色的顯影。
圖7中表示了用于說明在上述的充電動作的同時實施的第1種顏色(紅 色)的顯影動作的動作說明圖。向紅色用圖案電極13r供給紅色的液體顯影 劑來顯影的情況下，凹版1的多條圖案電極13(參照圖4)中，預先將相當于 紅色像素的圖案電極13r切換為接地電位(0[V]) (L電平)，并將其它顏色的 圖案電極13g、 13b切換為電源電位(本實施方式中為+200[V]) (H電平)。具 體來說，在形成顯示面板的三色熒光體層的情況下，為了交替排列地形成 紅色、綠色、藍色的像素，如圖7所示，預先向多個圖案電極13中間隔2個 的圖案電極13給予L電平的電壓。
在該狀態(tài)下，顯影裝置2r的顯影輥23向圖中的逆時針方向旋轉，收納 于框體21內的紅色的液體顯影劑D附著于輥周面被巻起。這時，顯影輥23以 其周面速度達到基于平臺4的顯影裝置2r的移動速度的2 5倍左右的速度 旋轉。被輥周面巻起的液體顯影劑D在與介以一定的間距對向的凹版1之間 浸潤擴散，在兩者之間形成以液體顯影劑D充盈的輥隙26。
接著，如果對顯影輥23施加例如+200[V]左右的直流偏壓，則在輥隙26 內，形成自顯影輥23向紅色的圖案電極13r的電場，形成自被充電至+400[V]的高電阻層14的表面14a向顯影輥23的電場，且形成自被切換至+400[V]的H 電平的其它顏色(該情況下為綠色和藍色)的圖案電極13g、 13b向顯影輥23 的電場。
藉此，在輥隙26內的液體顯影劑中泳動的帶正電的顯影劑粒子由于自 高電阻層14的表面14a向顯影輥23的電場的作用而自高電阻層14的表面14a 受到斥力，由于自綠色的圖案電極13g和藍色的圖案電極13b向顯影輥23的 電場的作用而自各圖案電極13g、 13b受到斥力，僅由于自顯影輥23向紅色 的圖案電極13r的電場的作用而被引向紅色的圖案電極13r。
其結果是，如圖7所示，僅在底部具有紅色的圖案電極13r的凹部14b 內以較高濃度聚集紅色的顯影劑粒子，形成紅色的圖案像27。還有，這時 所顯影的圖案像27的形狀呈依存于高電阻層14的凹部14b的形狀，因此形成 與高電阻層14大致同樣厚度的多個整齊排列的矩形的圖案。g卩，與對應顏 色的圖案電極13r的矩形部分13a大致同樣尺寸的矩形的圖案像27整齊配置 成矩陣狀。
介以顯影輥23顯影紅色的圖案像27后，從介以輥隙26浸潤的凹版1的表 面除去剩余的液體顯影劑D。這時，上述的顯影時的各圖案電極13的電位維 持原樣，該顯影裝置2r的擠壓輥24向圖中的順時針方向旋轉，擠壓輥被賦 予例如+200[V]左右的直流偏壓。本實施方式中，擠壓輥24以其周面速度達 到顯影裝置2r的移動速度的l 3倍左右的速度向相反方向旋轉。
介于凹版1和擠壓輥24之間的間隙的液體顯影劑D通過了剛才的顯影輥 23，因而顯影劑粒子的濃度變稀。自擠壓輥24向紅色用圖案電極13r的電場、 自高電阻層14的表面14a向擠壓輥24的電場以及綠色用和藍色用的圖案電 極13g、 13b向擠壓輥24的電場作用于該變稀了的剩余的液體顯影劑。因此， 浮游在剩余的液體顯影劑中的少量的顯影劑粒子僅被引向紅色用圖案電極 13r。當然，由于推向圖案電極13r的方向的電場作用于已被引向圖案電極 13r的紅色的顯影劑粒子，因此不用擔心剝離。
通過擠壓輥24向與同凹版1的相對移動方向相反的方向旋轉，對介于凹 版1和擠壓輥24之間的剩余的液體顯影劑產生流體的作用，剩余的液體顯影 劑流至擠壓輥24的周面而被巻入框體22內來回收。這時，通過上述的電場的作用而被推向離開凹版1的方向的剩余的顯影劑粒子也通過擠壓輥24的 旋轉而與剩余的絕緣性液體一起被回收至框體22內。即，形成在通過了擠
壓輥24的凹版1的表面基本上僅稍稍浸潤有液體顯影劑的絕緣性液體的狀態(tài)。
還有，附著于擠壓輥24的周面的所回收的剩余的液體顯影劑再次向凹 版1移動，但被壓于擠壓輥24的周面的清潔刮板25刮落，回收至框體22內。 這樣被收集至框體22內的剩余的液體顯影劑通過未圖示的泵被回收至未圖 示的回收罐。
然后，如圖8所示，通過綠色用顯影裝置2g進行對于凹版l的第2種顏色 (綠色)的顯影動作。該第2種顏色的顯影動作與第1種顏色的顯影時同樣， 同時實施充電動作和第l種顏色的顯影動作。基本的動作與上述的紅色的顯 影時大致相同，這里僅對不同的部分簡單地進行說明。
首先，在凹版l的與顯影裝置2g對向的區(qū)域，對于與上述的紅色用圖案 電極13r鄰接的綠色用圖案電極13g賦予L電平的接地電壓(0[V])，對于其它 顏色的圖案電極13r、 13b賦予H電平的電源電壓(+200[V])。此外，對于顯 影輥23和擠壓輥24賦予+200 [V]左右的直流偏壓。
在該狀態(tài)下如果顯影輥23旋轉，則在顯影輥23與凹版1對向的部分形成 輥隙26。接著，在輥隙26內，形成自顯影輥23向綠色用圖案電極13g的電場， 在綠色的液體顯影劑中泳動的顯影劑粒子凝集于具有圖案電極13g的凹部 14b內，形成綠色的圖案像28。這時，形成自高電阻層14的表面14a向顯影 輥23的電場的同時，形成自與顯影無關的其它顏色的圖案電極13r、 13b向 顯影輥23的電場，從而防止綠色的顯影劑粒子附著于凹版l的其它部位。
然而，如果已聚集有紅色的顯影劑粒子的凹部14b中形成自紅色用圖案 電極13r向顯影輥23的強電場，則顯影劑粒子可能會從凹部14b剝離的情況 下，也可以將賦予紅色用圖案電極13r的電壓設為與賦予顯影輥23的電壓相 近的值。
然后，介以藍色用顯影裝置2b向凹版l供給藍色的液體顯影劑，同樣地 在具有藍色用圖案電極13b的高電阻層14的凹部14b凝集藍色的顯影劑粒子 而形成藍色的圖案像29。該采用藍色用顯影裝置2b的顯影動作也與上述的各色的顯影動作同樣，與包括充電動作的其它步驟同時實施。
如上所述所有顏色的顯影結束后，如圖9所示，保持各色的圖案像27、
28、 29的凹版1和絕緣性的被轉印介質31被接近地對向配置，所有的圖案像 27、 28、 29被一起轉印至被轉印介質31。這時，凹版1和被轉印介質31理想 的是介以微小間隙而對向，兩者之間浸潤有液體顯影劑的絕緣性液體。
被轉印介質31具有與凹版1的形成有圖案像27、 28、 29的一側對向的對 向面31a，在該對向面31a側具有電極層32。被轉印介質31是絕緣性基板， 例如由藍玻璃、石英玻璃、低應變點玻璃等玻璃材料或聚酰亞胺、聚酰胺、 丙烯酸樹脂、環(huán)氧樹脂、聚氨酯、聚酯、酚樹脂等樹脂材料形成。本實施 方式中，被轉印介質31是作為顯示面板的前基板的具有0. 5[mm] 3. O[mm] 左右的厚度的矩形板狀的玻璃板。
電極層32在與凹版1對向來轉印圖案像27、 28、 29時，需要具有表面電 阻在108
以下的導電性的材料形成，且需要由通過加熱而蒸發(fā)消失的 材料、通過加熱而升華消失或者通過加熱而分解并高電阻化的材料形成。 作為滿足這2個條件的材料，有表面活性劑型靜電防止劑、高分子類持續(xù)性 靜電防止劑、共軛類導電性聚合物等。即，本實施方式的電極層32由包含 表面活性劑型靜電防止劑、高分子類持續(xù)性靜電防止劑和共軛類導電性聚 合物中的至少一種的材料形成。
作為表面活性劑型靜電防止劑，例如有N，N-(2-羥基乙基)垸基胺、 N，N-(2-羥基乙基)垸基酰胺、聚氧乙烯烷基胺的脂肪酸酯、脂肪酸甘油酯、 脂肪酸聚甘油酯、脂肪酸聚甘油酯脂肪酸酯、聚氧乙烯脫水山梨糖醇脂肪 酸酯、脫水山梨糖醇脂肪酸酯、聚氧乙烯脂肪酸醇醚、烷基磺酸鹽、烷基 苯磺酸鹽、烷基硫酸鹽、烷基磷酸鹽、四烷基銨鹽、三烷基節(jié)基銨鹽、烷 基甜菜堿、咪唑啉型兩性表面活性劑等。例如，脫水山梨糖醇酸脂肪酸酯 具有下式(l)所示的結構，四烷基銨鹽具有例如下式(2)所示的結構。
脫水山梨糖醇酸脂肪酸酯(單酯)
<formula>formula see original document page 13</formula>四烷基銨鹽 (氯化月桂基三甲基銨)
<formula>formula see original document page 14</formula> …(2)
此外，作為高分子類持續(xù)性靜電防止劑，例如有聚環(huán)氧乙垸、聚醚酯 酰胺、甲氧基聚乙二醇(甲基)丙烯酸酯共聚物、聚醚酰胺酰亞胺、環(huán)氧乙 垸-表鹵代醇共聚物等聚醚類，含季銨離子的(甲基)丙烯酸酯共聚物、含季 銨離子的甲基丙烯酰亞胺共聚物、含季銨離子的馬來酰亞胺共聚物等具有 季銨離子的聚合物類，聚苯乙烯磺酸鈉，羰基甜菜堿(carbobetaine)接枝 共聚物，高分子電荷移動型結合體等。
例如，含季銨離子的(甲基)丙烯酸酯共聚物具有下式(3)所示的結構。
含季銨離子的(甲基)丙烯酸酯共聚物
<formula>formula see original document page 14</formula>另外，作為共軛類導電性聚合物，例如有聚乙炔、對聚苯、聚吡咯、 聚噻吩、聚苯胺、對聚苯硫、聚對二甲苯、對聚乙烯基苯、聚并苯等。
眾所周知，為了提高這些高分子的導電性并賦予穩(wěn)定的性質，在導電 性高分子中摻雜摻雜劑。如果在這些高分子中加入適當?shù)膿诫s劑，則其一 部分被氧化或還原，從而具有P型、n型的半導體特性。
作為摻雜劑，有12、 Br2、 Cl2、 IC1、 IC13、 IBr、 IF等鹵素類，BF3、 PF5、 AsF5、 SbF6、 S03、 BBr5、 BF4_、 PF6-、 AsF6—、 SbF6—、 C1(V等路易斯酸類，硫酸、 硝酸、鹽酸、高氯酸、氫氟酸、FS03H、 CFS03H等質子酸類，F(xiàn)eCl3、 MoCl5、 WC15、 SnCl4、 MoF5、 FeOCl、 RuF5、 TaBr5、 Snl4、 LnCl3 (Lr^鑭系金屬)等過 渡金屬鹵化物類，TCNQ、 DDQ、 TCNE等有機化合物，Li、 Na、 K、 Cs、 Rb等 堿金屬類，NEt4+、 N"Bu/等銨離子類，Eu等鑭系金屬類，卟啉，各種染料， 垸基磺酸鹽、垸基苯磺酸鹽、PSS等高分子型的摻雜劑等。此外，也可以使用通過使導電性高分子內具有電荷偏向而表現(xiàn)出導電 性的自慘雜型的導電性高分子等。
例如，聚苯胺具有下式(4)所示的結構。 聚苯胺
<formula>formula see original document page 15</formula>
例如，聚噻吩具有下式(5)所示的結構。 PED0T/PSS
3， 4-聚亞乙二氧基噻吩/聚乙烯磺酸鹽共聚物
例如，聚吡咯具有下式(6)所示的結構。 可溶性聚吡咯及摻雜劑(TCNA)<formula>formula see original document page 16</formula>…(6)
例如，作為自摻雜型導電性高分子的聚磺化噻吩具有下式(7)所示的結構。
聚磺化噻吩
在具備具有這樣的機能的電極層32的被轉印介質31上轉印保持于凹版 l的圖案像27、 28、 29的情況下，首先如圖9所示將接近地對向配置的凹版1 和被轉印介質31對位。這時，本實施方式中，不需要各色的圖案像27、 28、 29間的對位，因此可以實現(xiàn)高精度的對位。換言之，各色圖案像27、 28、 29呈基本上依存于凹版l的高電阻層14的凹部14b的形狀，因此本實施方式 中不需要各色間的對位。
還有，將凹版1的圖案像27、 28、 29轉印至被轉印介質31的轉印裝置30 除了上述的電極層32之外，還具有對該電極層32賦予一定的電壓的電源裝 置33。
轉印各色圖案像27、 28、 29時，如圖9所示，在轉印裝置30中使凹版1 和被轉印介質31對向的狀態(tài)下，對凹版1的所有圖案電極13賦予L電平的電 壓(O[V])，通過電源裝置33對對向電極32施加例如-200[V]左右的偏壓。藉 此，形成自所有圖案電極13向對向電極32的較強的轉印電場，如圖10所示， 保持于凹版1的所有圖案像27、 28、 29被一起轉印至被轉印介質31的表面上。
然后，將轉印有圖案像27、 28、 29的被轉印介質31如圖11所示配置于 煅燒爐40內，將位于被轉印介質31的對向面31a的電極層32加熱，使其分解、 蒸發(fā)或升華，從而高電阻化。這里所說的"分解"是指構成電極層32的導<formula>formula see original document page 16</formula>
…(7)電性有機成分通過加熱而超過物質固有的熱分解溫度，從而有機成分發(fā)生 氣化和無機化，殘留極微量的殘渣的狀態(tài)。此外，高電阻化是指構成電極 層32的導電性有機成分通過加熱等而分解、蒸發(fā)或升華，因而減量(消失) 或發(fā)生結構變化至無法維持導電性的程度，電極層32的電阻值達到約
10"[Q/口]以上的電阻值。
例如，通過以作為表面活性劑型靜電防止劑的脫水山梨糖醇月桂酸酯
為主要成分的導電化劑形成電極層32的情況下，通過將電極層32在約 300rC]的高溫下加熱約60分鐘，脫水山梨糖醇月桂酸酯蒸發(fā)而消失，電極 層32高電阻化。
例如，通過以作為共軛類導電性聚合物的聚苯胺為主要成分的導電化 劑形成電極層32的情況下，通過將電極層32在約500rC]的高溫下加熱約60 分鐘，聚苯胺分解，電極層32的導電性高電阻化。
例如，通過以作為高分子類持續(xù)性靜電防止劑的含季銨離子的(甲基) 丙烯酸酯共聚物為主要成分的導電化劑形成電極層32的情況下，通過將電 極層32在約450[。C]的高溫下加熱約60分鐘，含季銨離子的(甲基)丙烯酸酯 共聚物分解，電極層32的導電性高電阻化。
例如，通過以作為共軛類導電性聚合物的PEDOT/PSS(聚亞乙二氧基噻 吩)為主要成分的導電化劑形成電極層32的情況下，通過將電極層32在約 520[。C]的高溫下加熱約60分鐘，PEDOT/PSS(聚亞乙二氧基噻吩)分解，電 極層32的導電性高電阻化。
例如，通過以共軛類導電性聚合物為主要成分的導電化劑形成電極層 32的情況下，通過將電極層32在約500['C]的高溫下加熱約60分鐘，聚苯胺 分解，電極層32的導電性高電阻化。
例如，通過以作為表面活性劑型靜電防止劑的十二垸基苯磺酸鈉為主 要成分的導電化劑形成電極層32的情況下，通過將電極層32在約600["]的 高溫下加熱約60分鐘，十二烷基苯磺酸鈉分解，電極層32高電阻化。
艮口，如果采用本實施方式的圖案形成方法，則利用預先形成于被轉印 介質31的對向面31a上的電極層32將圖案像27、 28、 29—起從凹版1轉印至 被轉印介質31側后，使不需要的電極層32消失或高電阻化，從而如圖12所示，可以獲得在被轉印介質31的對向面31a上具有圖案像27、 28、 29的結構 物。例如，本實施方式中，通過采用上述的方法，可以形成在玻璃基板的 內表面具有三色的熒光體層的結構物。
尤其，根據(jù)本實施方式，在設于被轉印介質31與凹版l對向的對向面31a 側的電極層32和凹版1的圖案電極13之間形成轉印電場，因此與在被轉印介 質31的與凹版1相隔的背面?zhèn)扰渲秒姌O的情況相比，可以在不提高電壓的情 況下增強轉印電場，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的轉印。并且，使用后的電極層32可以 如上所述消失或高電阻化，所以不會殘留于被轉印介質31而產生問題。
此外，根據(jù)本實施方式，可以通過控制賦予設于凹版l的多個圖案電極 13的電壓來實施顯影和轉印步驟，因此不需要進行采用例如電暈充電器的 多次的轉印動作，能夠實現(xiàn)穩(wěn)定的轉印。
此外，根據(jù)本實施方式，可以制造適合于較大型的平面型顯示裝置的 顯示面板的制造的制造裝置。
另外，根據(jù)本實施方式，可以形成具有依存于凹版1的高電阻層14的厚 度的圖案27、 28、 29，適合于形成較厚的圖案。
以下，例舉若干實施例，對上述的電極層32的機能進行更詳細的說明。
如圖13所示，作為絕緣性的被轉印介質，準備厚2.8[mm]的高應變點玻 璃31，在該玻璃板31的表面31a通過棒涂器直接涂布長瀨化學技術株式會社 (于力'"fe亇厶亍:y夕7社)制的DenatronG-115S(商標)并使其干燥，形成具 有0.2[um]的膜厚的電極層32。使用西耳泰克公司0小亍7夕7社)制表 面電阻測定計(SLT-YKH4101)測定了該電極層32的電阻值，結果其電阻值為 6. 3Xl。5[Q/口]。
接著，在該結構物的電極層32的表面形成作為試驗用的微粒層的粒徑4 微米的熒光體調色劑層后，投入煅燒爐40，在約500rC]的溫度下煅燒l[小 時]，測定結構物表面的電阻值。其結果是，超出電阻值的測定范圍，無法 測定。即，推測這時的電阻值在2Xl(^[Q/口]以上，認為這意味著電極層 32己消失。如圖14所示，作為絕緣性的被轉印介質，準備厚2.8[mm]的高應變點玻 璃31，在該玻璃板31的表面31a形成約5["m]的黑色矩陣層42的致密膜(《 夕膜)，通過棒涂器在層42上涂布長瀨化學技術株式會社(于力'七亇厶亍、乂 夕7社)制的Denatron G-115S (商標)并使其干燥，形成具有O. 18[um]的膜 厚的電極層32。在該情況下，也使用西耳泰克公司(、:/》亍y夕7社)制表 面電阻測定計(SLT-YKH4101)測定了該電極層32的電阻值，結果其電阻值為 4. 2X 104[ Q /□]。
接著，在該結構物的電極層32的表面形成作為試驗用的微粒層的粒徑4 微米的熒光體調色劑層后，投入煅燒爐40，在約500['C]的溫度下煅燒1[小 時]，測定結構物表面的電阻值。其結果是，超出電阻值的測定范圍，無法 測定。S卩，推測這時的電阻值在2X109[Q/口]以上，認為這意味著電極層 32已消失。
如圖15所示，作為絕緣性的被轉印介質，準備厚2.8[mm]的高應變點玻 璃31,在該玻璃板31的表面31a形成約5[iim]的黑色矩陣層的致密膜，將該 致密膜通過光刻進行圖案形成，形成黑色矩陣的圖案44，通過棒涂器在層 44上涂布長瀨化學技術株式會社(于力'ir亇厶于、乂夕7社)制的Denatron G-115S(商標)并使其干燥，形成具有O. 19[um]的膜厚的電極層32。在該情 況下，也使用西耳泰克公司(、>》亍y夕7社)制表面電阻測定計 (SLT-YKH4101)測定了該電極層32的電阻值，結果其電阻值為8. 8X 104[ Q / □]。
接著，在該結構物的電極層32的表面形成作為試驗用的微粒層的粒徑4 微米的熒光體調色劑層后，投入煅燒爐40，在約500rC]的溫度下煅燒l[小 時]，測定結構物表面的電阻值。其結果是，超出電阻值的測定范圍，無法 測定。即，推測這時的電阻值在2X109[Q/口]以上，認為這意味著電極層 32已消失。
制造液晶顯示器(LED)、等離子體顯示器(PDP)、場致發(fā)射顯示器(FED)、 表面?zhèn)鲗碗娮影l(fā)射顯示器(SED)等顯示裝置的前面板時，作為形成于玻璃 板31的表面31a的結構物，除了上述的黑色矩陣圖案44之外，還有電阻形成材料、濾色器材料、熒光體材料等。即，確認電極層32不論是像上述的實
施例l那樣在形成這些結構物之前直接形成在玻璃板31的表面31a，還是像 實施例2和實施例3那樣在形成結構物之后形成，任一種情況下都可以通過 加熱使其消失。
除此之外，還可以像圖16所示的實施例4那樣，先在玻璃板31的表面31a 上形成電極層32，在其上形成黑色矩陣層42，形成微粒層，然后煅燒電極 層32而使其消失。此外，還可以像圖17所示的實施例5那樣，在玻璃板31的 表面31a上形成電極層32，在其上形成黑色矩陣層42，進行圖案形成，形成 該圖案44后形成微粒層，再煅燒電極層32而使其消失。
下面，參照圖18 20對本發(fā)明的另一實施方式的圖案形成方法進行說 明。還有，該圖案形成方法與上述的采用凹版l的圖案形成方法同樣，在將 圖案27、 28、 29轉印至被轉印介質31后使電極層32消失或高電阻化這一點 上是一致的，不同點在于不采用凹版l而直接在被轉印介質上形成圖案。
該方法中，首先，如圖18所示，在作為被轉印介質的玻璃板31的表面 31a上形成用于形成圖案的抗蝕劑層51。接著，如圖19所示，在該抗蝕劑層 51上重疊形成上述的電極層32。然后，如圖20所示，將該電極層32在抗蝕 劑層的部位提離，形成圖案狀的電極層42a。
然后，介以這里未圖示的供給構件從圖20的結構物50的正面?zhèn)裙┙o液 體顯影劑，在供給構件和電極層42a之間形成電場。藉此，液體顯影劑中的 帶電的顯影劑粒子在絕緣性液體中泳動而被引向電極層42a，形成依存于電 極層42a的形狀的圖案像。
然后，將上述的具有圖案像的顯影后的玻璃板31投入例如用圖11說明 了的煅燒爐40內，通過加熱使電極層42a消失或高電阻化，獲得目標物。
如上所述，不僅在本實施方式中也可以發(fā)揮與上述的實施方式同樣的 效果，而且可以在不使用凹版l的情況下在絕緣性基板上形成微細的圖案。 藉此，可以形成更簡單的裝置結構，能夠降低面板的制造成本。
還有，本發(fā)明并不局限于上述的實施方式，在實施階段可以在不脫離 其要旨的范圍內改變構成要素而具體化。此外，可以通過上述的實施方式 中所揭示的多種構成要素的適當組合來形成各種發(fā)明。例如，可以從上述的實施方式中所示的所有構成要素中除去若干個構成要素。另外，可以適 當組合不同的實施方式中的構成要素。
例如，上述的實施方式中，對通過加熱使直接或間接形成于被轉印介
質31的對向面31a側的電極層32消失或高電阻化的情況進行了說明，但并不 局限于此，可以由通過光照而消失或高電阻化的材料形成電極層32。
此外，上述的實施方式中，對使顯影劑粒子帶正電來使圖案形成裝置 動作的情況進行了說明，但并不局限于此，可以使所有的結構帶相反極性 的電荷來動作。
此外，上述的實施方式中，對將本發(fā)明適用于在平面型像素顯示裝置 的前基板形成熒光體層或濾色器的裝置的情況進行了說明，但并不局限于 此，本發(fā)明可以廣泛用作其它技術領域中的制造裝置。
例如，如果改變液體顯影劑的組成，也可以將本發(fā)明用于形成電路基 板或IC標簽等中的導電圖案的裝置。該情況下，如果由例如平均粒徑0.3[ti m]的樹脂粒子、附著于其表面的平均粒徑0.02[um]的金屬微粒(例如銅、 鈀、銀等)和如金屬皂等電荷控制劑構成液體顯影劑，則通過與上述的實施 方式同樣的方法，也可以在例如硅晶片上形成采用顯影劑的配線圖案。一 般，不易僅通過這樣的顯影劑形成具有足夠的導電性的電路圖案，所以理 想的是在圖案形成后以上述的金屬微粒為核實施鍍覆D由此，也可以進行 導電性電路或電容器、電阻等的圖案形成。
此外，上述的實施方式中，對設置部分被覆凹版1的圖案電極13的較厚 的高電阻層14來通過凹部14b的深度形成較厚的圖案的情況進行了說明，但 并不局限于此，凹部14不是發(fā)明所必需的結構。
另外，上述的實施方式中，將電極層32通過加熱分解而高電阻化或者 通過加熱使其蒸發(fā)或升華，但除此之外，也可以使用等離子體處理裝置除 去電極層32。
等離子體處理裝置中，在排氣至10—4[Pa]左右的真空槽內導入氧氣和氟 類氣體的混合氣體而產生等離子體，進行20[秒]的采用等離子體的電極層 32的除去處理。作為等離子體處理，例舉了采用氧氣和氟類氣體的混合氣 體的等離子體處理，但除此之外，根據(jù)作為除去對象的樹脂，氟氣、氧氣、氬氣、氯氣等各自的氣體單質的等離子體處理也具有效果，而且采用適當 組合了這些氣體的混合氣體的等離子體處理可提高該效果。 產業(yè)上利用的可能性
根據(jù)本發(fā)明的圖案形成方法，可以高效地對絕緣性基板(被轉印介質) 轉印顯影劑，能夠提高轉印性。
權利要求
1. 圖案形成方法，其特征在于，具備以下的工序在像保持體上形成采用帶電的顯影劑的圖案像的顯影工序；將在與所述像保持體對向的對向面?zhèn)染哂须姌O層的被轉印介質與所述像保持體對向配置，在所述像保持體和所述電極層之間形成電場，將所述圖案像轉印到所述被轉印介質上的轉印工序；使所述電極層消失的消失工序。
2. 如權利要求l所述的圖案形成方法，其特征在于，所述消失工序中， 通過加熱使所述電極層蒸發(fā)。
3. 如權利要求l所述的圖案形成方法，其特征在于，所述消失工序中， 通過加熱使所述電極層升華。
4. 圖案形成方法，其特征在于，具備以下的工序 在像保持體上形成釆用帶電的顯影劑的圖案像的顯影工序； 將在與所述像保持體對向的對向面?zhèn)染哂须姌O層的被轉印介質與所述像保持體對向配置，在所述像保持體和所述電極層之間形成電場，將所述 圖案像轉印到所述被轉印介質上的轉印工序；加熱所述電極層而使其高電阻化的高電阻化工序。
5. 如權利要求2 4中的任一項所述的圖案形成方法，其特征在于，所 述電極層由包含表面活性劑型靜電防止劑、高分子類持續(xù)性靜電防止劑和 共軛類導電性聚合物中的至少一種的材料形成。
6. 圖案形成方法，其特征在于，具備以下的工序 在絕緣性基板的正面?zhèn)刃纬蓤D案狀的電極層的電極層形成工序； 介以在絕緣性基板的正面?zhèn)葘ο蚺渲玫墓┙o構件向所述絕緣性基板供給帶電的顯影劑，在所述供給構件和所述電極層之間形成電場，在所述電 極層上聚集所述顯影劑而形成圖案像的顯影工序； 使所述電極層消失的消失工序。
7. 如權利要求6所述的圖案形成方法，其特征在于，所述消失工序中， 通過加熱使所述電極層蒸發(fā)。
8. 如權利要求6所述的圖案形成方法，其特征在于，所述消失工序中， 通過加熱使所述電極層升華。
9. 圖案形成方法，其特征在于，具備以下的工序 在絕緣性基板的正面?zhèn)刃纬蓤D案狀的電極層的電極層形成工序； 介以在絕緣性基板的正面?zhèn)葘ο蚺渲玫墓┙o構件向所述絕緣性基板供給帶電的顯影劑，在所述供給構件和所述電極層之間形成電場，在所述電 極層上聚集所述顯影劑而形成圖案像的顯影工序；加熱所述電極層而使其高電阻化的高電阻化工序。
10. 如權利要求7 9中的任一項所述的圖案形成方法，其特征在于， 所述電極層由包含表面活性劑型靜電防止劑、高分子類持續(xù)性靜電防止劑 和共軛類導電性聚合物中的至少一種的材料形成。
全文摘要
圖案形成裝置具備保持采用顯影劑的圖案的凹版、將顯影于凹版的圖案27、28、29轉印到被轉印介質31的轉印裝置和用于在轉印后使電極層32消失或高電阻化的煅燒爐40。將顯影于凹版的圖案27、28、29轉印到位于被轉印介質31的對向面31a側的電極層32上后，在煅燒爐40中加熱而使電極層32消失。
文檔編號H01L21/3205GK101443833SQ20078001692
公開日2009年5月27日 申請日期2007年5月8日 優(yōu)先權日2006年5月12日
發(fā)明者田島義浩, 真常泰, 石井浩一, 細矢雅弘, 高橋健, 齊藤三長 申請人:株式會社東芝