(57)【要約】  パターン形成装置は、フロントパネル（１０）の内面にパターン状の貫通孔（２２）を有するマスキング版（２０）を密着させ、フロントパネル（１０）の凹部（１５）の内側に貫通孔（２２）を位置合わせする。この状態で、現像ローラ（３４）を介して液体現像剤を供給し、凹部（１５）と貫通孔（２２）が連続した現像凹部（８２）を通る電界を形成する。これにより、帯電した現像剤粒子が現像凹部（８２）内に集められ、フロントパネル（１０）の凹部（１５）が現像される。
2008096641.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被印刷媒体の表面に形成する印刷パターンに相当するパターン状の貫通孔を有し上記表面に近接して対向配置されるマスキング版と、
絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を上記マスキング版の上記被印刷媒体から離間した裏面側に供給し、該貫通孔を通る電界を形成して上記現像剤粒子を上記貫通孔内に集めて上記被印刷媒体の表面に上記印刷パターンを現像する現像装置と、
を有することを特徴とするパターン形成装置。
【請求項２】
上記現像装置は、上記液体現像剤を供給する供給部材、および余剰の現像剤粒子を除去する除去部材を有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項３】
上記被印刷媒体とマスキング版とを面方向に相対的に移動させて位置合わせする位置合わせ機構をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項４】
上記被印刷媒体とマスキング版を密着させる密着機構をさらに有することを特徴とする請求項３に記載のパターン形成装置。
【請求項５】
上記密着機構は、上記被印刷媒体とマスキング版を磁力により密着させる磁石を有することを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項６】
上記密着機構は、上記現像装置による現像領域において上記被印刷媒体とマスキング版を押し付ける押圧部材を有することを特徴とする請求項４に記載のパターン形成装置。
【請求項７】
上記マスキング版に上記現像剤粒子が付着しないように上記マスキング版を上記現像剤粒子と同極性に帯電させる帯電装置をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項８】
上記マスキング版の表面には、上記現像剤粒子の離型性を高めるための離型材が塗布されていることを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項９】
上記現像装置によって供給した液体現像剤のうち絶縁性液体を乾燥させる乾燥機構をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項１０】
上記乾燥機構は、上記絶縁性液体をエアーにより吸引する吸引装置を有することを特徴とする請求項９に記載のパターン形成装置。
【請求項１１】
上記乾燥機構は、上記絶縁性液体を吸収するスポンジを有することを特徴とする請求項９に記載のパターン形成装置。
【請求項１２】
上記乾燥機構は、上記絶縁性液体をエアブローによって乾燥させるドライヤーを有することを特徴とする請求項９に記載のパターン形成装置。
【請求項１３】
上記現像装置による現像の後、上記マスキング版を洗浄する洗浄機構をさらに有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項１４】
上記被印刷媒体の表面には、所望する印刷パターンに略一致するパターン状の凹部が形成されており、上記マスキング版のパターン状の貫通孔は、上記凹部の開口より小さい開口を有することを特徴とする請求項１に記載のパターン形成装置。
【請求項１５】
被印刷媒体の表面に形成する印刷パターンに相当するパターン状の貫通孔を有するマスキング版を上記表面に近接して対向配置させる対向工程と、
絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を上記マスキング版の上記被印刷媒体から離間した裏面側に供給し、上記貫通孔を通る電界を形成して上記現像剤粒子を上記貫通孔内に集めて上記被印刷媒体の表面に上記印刷パターンを現像する現像工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項１６】
上記対向工程は、上記被印刷媒体とマスキング版とを面方向に相対的に移動させて位置合わせする位置合わせ工程を含むことを特徴とする請求項１５に記載のパターン形成方法。
【請求項１７】
上記現像工程の前に、上記被印刷媒体とマスキング版を密着させる密着工程をさらに有することを特徴とする請求項１６に記載のパターン形成方法。
【請求項１８】
上記現像工程の前に、上記マスキング版を上記現像剤粒子と同極性に帯電させる帯電工程をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載のパターン形成方法。
【請求項１９】
上記現像工程の後、上記現像工程で供給した液体現像剤のうち絶縁性液体を乾燥させる乾燥工程をさらに有することを特徴とする請求項１５に記載のパターン形成方法。
【請求項２０】
上記乾燥工程の後、上記マスキング版と上記被印刷媒体を剥離する剥離工程をさらに有することを特徴とする請求項１９に記載のパターン形成方法。
【請求項２１】
上記剥離工程の後、上記マスキング版を洗浄する洗浄工程をさらに有することを特徴とする請求項２０に記載のパターン形成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば、平面型画像表示装置、配線基板、ＩＣタグなどの製造に用いるパターン形成装置、およびパターン形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基材の表面に微細なパターンを形成する技術として、フォトリソグラフィー技術が中心的な役割を果たしている。しかし、このフォトリソグラフィー技術は、その解像度やパフォーマンスを高めつつある反面、巨大で高額な製造設備を必要とするとともに、パターン以外に塗布した材料の再利用が難しく、パターン形成に要するコストを低く抑えることが難しい。【０００３】
これに対し、例えば、インクジェット技術は、装置の簡便さや非接触パターニングといった特徴を生かした比較的安価なパターニング技術として実用化され始めている。しかし、このインクジェット技術も、高解像度化や高生産性には限界があることが露呈されつつある。【０００４】
つまり、これらの点において、電子写真技術、とりわけ液体トナーを用いた電子写真技術は、優れた可能性を有している。【０００５】
従来、このような電子写真技術を用いて、フラットパネルディスプレイ用の前面基板の蛍光体層やブラックマトリックス、カラーフィルターなどを形成するパターン形成方法が提案されている。例えば、平面型画像表示装置の前面基板に蛍光体スクリーンを形成する装置として、感光体ドラムの表面にパターン状の静電潜像を形成し、この静電潜像に帯電した現像剤を供給して現像し、このように現像した各色の現像剤像を転写ドラムへ順次転写し、転写ドラム上で重ねられた各色の現像剤像を基板に一括転写して定着させるパターン形成装置が知られている（例えば、特開２００４−３０９８０号公報（図４）参照）。【０００６】
しかし、この種の複数のドラムを用いた装置では、感光体ドラムの湾曲した周面に形成したパターン状の現像剤像を転写ドラムの湾曲した周面に転写し、且つこの転写ドラム周面のパターンを平らな基板上へ転写するため、感光体ドラムと転写ドラムとの間の位置精度、および転写ドラムと基板との間の位置精度を高精度に維持することが極めて困難であり、微細なパターンを基板に形成することが極めて難しい。【０００７】
また、このパターン形成装置では、基板にパターンを形成するために多くの工程を必要とし、処理時間が長くなり、処理効率が悪く、コスト高につながることが考えられる。
【発明の開示】
【０００８】
この発明の目的は、装置構成を簡略化でき、パターン形成の工程数を少なくでき、高い位置精度で高精細なパターンを短時間で安価に形成できるパターン形成装置、およびパターン形成方法を提供することにある。
【０００９】
上記目的を達成するため、この発明のパターン形成装置は、被印刷媒体の表面に形成する印刷パターンに相当するパターン状の貫通孔を有し上記表面に近接して対向配置されるマスキング版と、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を上記マスキング版の上記被印刷媒体から離間した裏面側に供給し、該貫通孔を通る電界を形成して上記現像剤粒子を上記貫通孔内に集めて上記被印刷媒体の表面に上記印刷パターンを現像する現像装置と、を有する。
【００１０】
また、この発明のパターン形成方法は、被印刷媒体の表面に形成する印刷パターンに相当するパターン状の貫通孔を有するマスキング版を上記表面に近接して対向配置させる対向工程と、絶縁性液体中に帯電した現像剤粒子を分散させた液体現像剤を上記マスキング版の上記被印刷媒体から離間した裏面側に供給し、上記貫通孔を通る電界を形成して上記現像剤粒子を上記貫通孔内に集めて上記被印刷媒体の表面に上記印刷パターンを現像する現像工程と、を有する。
【００１１】
上記発明によると、パターン状の貫通孔を有するマスキング版を介して被印刷媒体の表面に液体現像剤を供給して電界によって現像剤粒子を貫通孔内に集めて印刷パターンを現像するようにしたため、装置構成を簡略化でき、パターン形成に要する工程数を少なくでき、比較的短時間でパターンを形成でき、低コスト化を実現できる。また、パターン状の貫通孔を介して被印刷媒体に印刷パターンを直接現像するため、高い位置精度で高精細にパターンを形成できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置を示すブロック図である。
【図２】図２は、図１のパターン形成装置の制御系を示すブロック図である。
【図３】図３は、図１のパターン形成装置にセットされるフロントパネルの部分拡大断面図、およびこのパネルをマスキング版側から見た平面図である。
【図４】図４は、図１のパターン形成装置のマスキング版をフロントパネルに対向させた状態の部分拡大断面図、およびこのマスキング版を裏面側から見た底面図である。
【図５】図５は、図１のパターン形成装置の動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】図６は、マスキング版とフロントパネルの位置合わせ方法について説明するための斜視図である。
【図７】図７は、フロントパネルとマスキング版を密着させた状態を示す部分拡大断面図である。
【図８】図８は、現像ユニットによる動作を説明するための動作説明図である。
【図９】図９は、現像器による現像動作を説明するための部分拡大断面図である。
【図１０】図１０は、洗浄機構による動作を説明するための動作説明図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態に係るパターン形成装置について詳細に説明する。ここでは、パターン形成装置の一例として、液晶表示装置やプラズマ表示装置などの平面型画像表示装置のフロントパネル内面に蛍光体スクリーンを印刷するためのパターン形成装置１００について説明する。【００１４】
図１に示すように、パターン形成装置１００は、フロントパネル１０（被印刷媒体）の背面１０ｂを吸着して保持する吸着板１２、フロントパネル１０の図中下方に水平な姿勢で配置されたマスキング版２０、および、マスキング版２０の図中下方に配置され図中左右方向に移動可能に設けられた３つのユニット（現像ユニット３０、乾燥ユニット４０、および洗浄ユニット５０）を有する。【００１５】
３つのユニット３０、４０、５０は、図中破線矢印で示すように、マスキング版２０に対して離接する方向およびマスキング版２０と平行な方向に可変速で移動可能に設けられている。なお、図中右側の現像ユニット３０は本発明の現像装置として機能し、中央の乾燥ユニット４０は本発明の乾燥機構として機能し、図中左側の洗浄ユニット５０は本発明の洗浄機構として機能する。また、３つのユニット３０、４０、５０をフロントパネル１０に沿って移動させる代りにフロントパネル１０を水平方向に移動させるようにしても良い。【００１６】
図２に示すように、パターン形成装置１００の動作を制御する制御部２００には、後述する位置決め用の４台のカメラ６１、６２、６３、６４、これらのカメラによって撮影した画像をオペレータに対して表示する表示パネル６６、オペレータによる各種操作入力を受け付ける操作入力部６８、上述した吸着板１２を保持するとともに面方向に移動させてフロントパネル１０をマスキング版２０に対して位置合わせするための位置合わせ機構７２、マスキング版２０を内側に張設した矩形の枠体２１を保持してマスキング版２０をフロントパネル１０に対して離接させる方向に枠体２１を昇降移動させる昇降機構７４、吸着板１２による保持力を生じさせるようにフロントパネル１０に対する吸着力を生じせしめる吸着機構１４、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａを密着させるための磁力を生じせしめる電磁石１６、および上述した３つのユニット３０、４０、５０が接続されている。【００１７】
吸着機構１４は、フロントパネル１０の背面１０ｂに静電気力を作用させてパネル１０を吸着板１２に吸着せしめるようにしても良く、フロントパネル１０の背面１０ｂに吸着板１２から負圧を作用させて吸着せしめるようにしても良い。また、電磁石１６は、例えば、吸着板１２に内蔵され、フロントパネル１０を通して磁性体により形成された部位を有するマスキング版２０に磁力を作用させて、吸着板１２とマスキング版２０との間でフロントパネル１０を挟持することで、フロントパネル１０とマスキング版２０を密着させる本発明の密着機構として機能する。【００１８】
図３に部分的に拡大して示すように、フロントパネル１０は、矩形のガラス板１の表面に透明な電極層１１および格子状のブラックマトリックス１３を有する。言い換えると、フロントパネル１０の内面１０ａには、ブラックマトリックス１３によって区画された３色の蛍光体層を形成するための略矩形の多数の凹部１５がマトリックス状に整列して形成されている。すなわち、各凹部１５は表示装置の１画素に相当し、その底部には電極層１１が設けられていることになる。なお、電極層１１は図１に示すように接地されている。【００１９】
電極層１１は、例えば、ナガセケムテックス社製のＤｅｎａｔｒｒｏｎ  Ｇ−１１５Ｓをガラス板１の表面にスプレー塗布し、乾燥させて膜厚０．２［μｍ］に成膜して形成される。或いは、電極層１１は、酸化アンチモンのスパッタ膜などの無機材料によって形成することもできる。【００２０】
図４に部分的に拡大して示すように、マスキング版２０は、フロントパネル１０に形成する３色の蛍光体層の印刷パターン１５に相当するパターン状の貫通孔２２を有する。本実施の形態では、このマスキング版２０を用いて３色の蛍光体層を１色ずつフロントパネル１０の内面１０ａに印刷するため、マスキング版２０は、内面１０ａに形成された凹部１５の数の１／３の数の貫通孔２２を有する。しかしながら、半導体基板など他のパターンを１回で印刷する場合、マスキング版の貫通孔の形状は、印刷パターンと略一致する形状となる。なお、１つの貫通孔２２は、フロントパネル１０の表面１０ａに形成された凹部１５の開口面積より小さい開口面積を有することを特徴としている。【００２１】
本実施の形態では、１色分の蛍光体層の印刷が終了した後、マスキング版２０を必要に応じて洗浄し、その後、同じマスキング版２０を１色分ずらすようにフロントパネル１０に対して相対的に面方向に移動させて、次の色の蛍光体層を印刷するようにマスキング版２０を運用する。このため、マスキング版２０は、フロントパネル１０の内面１０ａに形成する凹部１５の数の１／３の数の貫通孔２２しか持たない。また、洗浄工程を省いた場合、３種類の色毎のマスキング版２０を用意することになる。【００２２】
本実施の形態のマスキング版２０は、５０［μｍ］厚のＮｉ−Ｆｅ合金の板２４をフォトエッチングによって孔開け加工した後、その裏面２０ｂ側から絶縁性塗料をスプレー塗布して１０［μｍ］厚の絶縁被覆層２６を形成することで形成できる。絶縁被覆層２６は、マスキング版２０の裏面全体を被覆するとともに、貫通孔２２内にも達し貫通孔２２の内壁をも被覆する。マスキング版２０は、上述した電磁石１６による磁着が可能な材料を含み、且つ表面を帯電可能な高抵抗材料で被覆したものであれば良く、本実施の形態の構造に限定されるものではない。或いは、マスキング版２０を帯電が可能な高抵抗材料によって形成しても良い。なお、後述する現像剤粒子の離型性を高めるため、マスキング版２０の表面に離型材を塗布しても良い。【００２３】
次に、図５に示すフローチャートとともに図６乃至図９を参照して、上記構造のパターン形成装置１００によるパターン形成動作を説明する。  
まず、ガラス板１の表面に予め電極層１１とブラックマトリックス１３を形成したフロントパネル１０を用意する。そして、このフロントパネル１０の背面１０ｂに吸着板１２を吸着せしめて、吸着板１２を位置合わせ機構７２にセットする（図５、ステップ１）。このとき、フロントパネル１０の内面１０ａが下方を向く姿勢で吸着板１２が位置合わせ機構７２に取り付けられる。これにより、フロントパネル１０の内面１０ａが下方にセットされたマスキング版２０の内面２０ａに対向した状態となる。このとき、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａとの間には隙間がある（例えば、図４の状態）。【００２４】
この状態で、図６に示すように、４台のカメラ６１、６２、６３、６４を介して撮影した画像を、表示パネル６６を介して表示し、この表示画像を見たオペレータによって位置合わせ機構７２が操作されてフロントパネル１０が面方向に移動されて位置合わせされる（ステップ２）。すなわち、図１および図６に示すように、フロントパネル１０の４角には位置合わせ用のマークＭが予め形成されており、図６では図示を省略した吸着板１２の対応する部位には貫通孔１２ｈ（図１）が形成されている。そして、吸着板１２の背面側に設置したカメラ６１、６２、６３、６４によって、フロントパネル１０のマークＭとマスキング版２０の対応する位置合わせ用のマークＭを重ね合わせて検出することで、フロントパネル１０とマスキング版２０の面方向のズレを検出し、位置合わせ機構７２によってフロントパネル１０とマスキング版２０の面方向の位置合わせを実施する。【００２５】
すなわち、ステップ２の位置合わせ工程では、後述する密着工程でフロントパネル１０とマスキング版２０を密着させたときに、フロントパネル１０の現像すべき色の凹部１５の内側にマスキング版２０の貫通孔２２が位置決め（図７の状態）されるように、フロントパネル１０をマスキング版２０に対して比較的ラフに位置合わせする。【００２６】
ステップ２の位置合わせの後、昇降機構７４が動作されてマスキング版２０がフロントパネル１０の内面１０ａに向けて上昇され、フロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａが密着される（図７）。このとき、吸着板１２に内蔵された電磁石１６がＯＮにされ、その磁力によって、磁性材料を含むマスキング版２０がフロントパネル１０の内面１０ａに密着される（ステップ３）。なお、マスキング版２０を高抵抗材料によって形成した場合、磁性材料を混ぜても十分な吸着力を生じさせることができないため、マスキング版２０の裏面２０ｂ側でパターン形成領域の外側に枠状の磁性体からなる持具を配置して、電磁石１６との間でフロントパネル１０とマスキング版２０を挟持するようにしても良い。【００２７】
マスキング版２０は、上述したように薄い金属板により形成されているため、パネルサイズが大きくなる程、水平な姿勢に配置した際の撓み量が多くなり、昇降機構７４によってマスキング版２０を上昇させただけではフロントパネル１０と完全に密着しない。このため、本実施の形態では、電磁石１６の磁力を利用してフロントパネル１０の内面１０ａにマスキング版２０の内面２０ａを密着させる工夫をした。この状態を図７に部分的に拡大して示す。【００２８】
つまり、ステップ３で電磁石１６をＯＮにして図７に示すようにフロントパネル１０の内面１０ａとマスキング版２０の内面２０ａを密着させると、ステップ２で位置合わせしたフロントパネル１０の内面１０ａに形成されている凹部１５とマスキング版２０の貫通孔２２が繋がって１つの連続した現像凹部８２が形成される。当然、貫通孔２２が形成されていないマスキング版２０の部位が対向した凹部１５はマスキング版２０の内面２０ａによって塞がれる。【００２９】
本実施の形態では、後述する現像工程のため、フロントパネル１０とマスキング版２０を図７のように密着させた際に、マスキング版２０の貫通孔２２がフロントパネル１０の対応する凹部１５の内側に配置される必要があるが、貫通孔２２の開口を凹部１５の開口より小さくしてあるため、ステップ２の位置合わせにおいて、その精度を低くできる。つまり、位置合わせ精度をある程度低くしても、貫通孔２２が対応する凹部１５の内側に収まれば問題は無い。【００３０】
この後、制御部２００は、図８に示す現像ユニット３０を動作させてマスキング版２０の裏面２０ｂを被覆した絶縁被覆層２６を現像剤粒子と同極性に帯電させる（ステップ４）。本実施の形態では、帯電装置として、コロナ帯電器３２を用いた。なお、ここでは、ステップ３の密着工程の後にステップ４の帯電工程を実施するようにしたが、帯電工程は、密着工程より前のどのタイミングで実施しても良い。また、本実施の形態では、ステップ４の帯電工程において、絶縁被覆層２６の表面の電位を４００［Ｖ］に帯電させるようにした。【００３１】
現像ユニット３０は、図８に示すように、マスキング版２０の裏面２０ｂに向けて開口したケース３１を有する。図６に示すように、現像ユニット３０は、マスキング版２０と略同じ幅を有する。ケース３１の開口の上端縁部には、その移動方向（図８の矢印方向）と直交する幅方向に延びた２本の押付ローラ３３（密着機構、押圧部材）が回転可能に取り付けられている。これら押付ローラ３３は、現像ユニット３０を図８の矢印方向に移動させるとき、マスキング版２０の裏面２０ｂに押し付けられるとともに裏面２０ｂに転接する。これにより、現像ユニット３０が通過する現像領域において、マスキング版２０がフロントパネル１０に対してより強い力で密着される。【００３２】
現像ユニット３０のケース３１内には、上述したコロナ帯電器３２の他に、現像ローラ３４（供給部材）とスクイーズローラ３６（除去部材）を収容した現像器３８が配置されている。この現像器３８も、幅方向に延び、パターン形成領域の全幅をカバーする。図９には、現像器３８の現像ローラ３４とスクイーズローラ３６を部分的に拡大して示してある。現像ローラ３４およびスクイーズローラ３６は、マスキング版２０の裏面２０ｂに対して、それぞれ一定のギャップを介して対向する。【００３３】
ステップ４の帯電工程に続いて、フロントパネル１０の全ての凹部１５のうち１色分の凹部１５が現像される（ステップ５）。本実施の形態では、現像ユニット３０がコロナ帯電器３２と現像器３８をケース３１内に一緒に収容しているため、帯電工程と現像工程が略同時に実施される。【００３４】
ステップ５の現像工程では、不図示の供給系によって供給された液体現像剤が、回転する現像ローラ３４の周面を介してマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給される。このとき、現像ローラ３４に現像バイアスが印加され、現像ローラ３４とフロントパネル１０の電極層１１の間に電位差が形成される。つまり、フロントパネル１０の電極層１１は上述したように接地されており、現像ローラ３４にはプラスの電圧が印加されるため、正帯電している現像剤粒子には現像凹部８２に向かう電界が作用される。これにより、液体現像剤中に分散している現像剤粒子が絶縁性液体中を泳動されて現像凹部８２に集められる。本実施の形態では、ステップ５の現像工程において、現像ローラ３４に３００［Ｖ］のバイアス電圧を印加するようにした。【００３５】
このとき、マスキング版２０の裏面２０ｂおよび貫通孔２２の内側面に被覆された絶縁被覆層２６の表面も、上述した帯電工程において現像剤粒子と同極性に帯電されているため、泳動する現像剤粒子がマスキング版２０の表面に付着することがない。なお、このとき、現像バイアスをコントロールすることで、凹部１５内に集める現像剤粒子の充填量を制御できる。これ以外に、液体現像剤中の現像剤粒子の濃度や現像ユニット３０の移動速度をコントロールすることでも、凹部１５を現像する現像剤粒子の量を制御できる。【００３６】
また、このとき、現像器３８のスクイーズローラ３６が逆方向に回転されて余剰の現像剤粒子とともに絶縁性液体が一部回収される。スクイーズローラ３６には、現像ローラ３４より低い電位で現像剤粒子と同極性の電圧が印加され、スクイーズローラ３６から凹部１５の電極層１１に向かう電界が形成される。このため、凹部１５に集められた現像剤粒子がより強固に凝集されるとともに、絶縁性液体中に浮遊している余剰の現像剤粒子がスクイーズローラ３６の表面に吸着される。なお、本実施の形態では、ステップ５の現像工程において、スクイーズローラ３６に２００［Ｖ］の電圧を印加するようにした。【００３７】
ところで、上述したように液体現像剤がマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給されると、貫通孔２２と連続したフロントパネル１０の凹部１５、即ち現像凹部８２内にムラ無く液体現像剤が供給され、電気泳動によって現像剤粒子を当該凹部１５の角部にまで供給することができる。このため、本実施の形態のパターン形成方法を採用すると、凹部１５の形状と殆ど一致する形状の印刷パターンを形成できる。すなわち、例えば、プラズマディスプレイのフロントパネルに形成するリブ構造の内面に蛍光体粒子を付着させる場合に本発明が有効であると言える。【００３８】
また、この現像工程においては、マスキング版２０をフロントパネル１０に密着させることが重要である。つまり、マスキング版２０の表面２０ａとフロントパネル１０の表面１０ａとの間に隙間があると、この隙間に液体現像剤が流れてしまい、フロントパネル１０に形成される印刷パターンの輪郭がぼやけてしまう。このため、本発明では、電磁石１６を用いてフロントパネル１０とマスキング版２０を磁力によって密着させるとともに、現像ユニット３０の押付ローラ３３をマスキング版２０の裏面２０ｂに押し付けて、少なくとも現像領域においてフロントパネル１０とマスキング版２０を強固に密着させるようにした。【００３９】
ステップ５の現像工程の後、制御部２００は、図１０に示す乾燥ユニット４０を動作させて、ステップ５でマスキング版２０の裏面２０ｂ側に供給した液体現像剤のうち絶縁性液体を乾燥させる（ステップ６）。このとき、まず、スポンジ４２がマスキング版２０の裏面２０ｂに接触されて絶縁性液体の大部分がスポンジ４２によって吸収される。そして、ドライヤー４４を介してマスキング版２０の裏面２０ｂにエアーを吹き付けて残りの絶縁性液体を乾燥させる。なお、スポンジ４２の代りに吸引ノズルを有する吸引装置を利用してエアーにより絶縁性液体の大部分を吸引するようにしても良い。この場合、現像凹部８２内の現像剤粒子が吸引されないように電界を作用させても良い。また、スポンジ４２や吸引ノズルを用いずに、ドライヤー４４によるエアーの吹き付けだけで絶縁性液体を所望する状態まで乾燥させるようにしても良い。【００４０】
そして、制御部２００は、ステップ６で絶縁性液体を乾燥させた後、昇降機構７４を動作させて、マスキング版２０（枠体２１）をフロントパネル１０から引き離す方向に下降させ、フロントパネル１０とマスキング版２０を剥離する（ステップ７）。このとき、マスキング版２０は、フロントパネル１０に対してゆっくりとした速度で徐々に引き剥がされることが望ましく、マスキング版２０の一端側から少しずつ傾斜を付けて剥離することが望ましい。なお、ステップ６の乾燥工程でマスキング版２０およびフロントパネル１０の構造物を濡らしていた絶縁性液体がある程度乾燥されているため、ステップ７の剥離工程では、絶縁性液体の液流によって現像剤粒子が拡散することがなく、現像後の現像剤粒子が破壊される心配がない。【００４１】
最後に、制御部２００は、洗浄ユニット５０を動作させて、フロントパネル１０から剥離されたマスキング版２０に残留した液体現像剤を洗浄する（ステップ８）。このとき、例えば、マスキング版２０の表面２０ａおよび裏面２０ｂの両面から図示しないノズルを介して洗浄液をマスキング版２０にスプレーする。なお、このステップ８の洗浄工程は、必要に応じて実施されれば良く、必ずしも必要な工程とは限らない。例えば、多色印刷を必要としないパターン印刷の場合には、版を洗浄する必要はない。また、この洗浄工程では、例えば、洗浄液をシャワーのように降りかけたり、ブラシを用いてマスキング版２０を洗浄したり、超音波を用いてマスキング版２０を洗浄したりすることもできる。【００４２】
ステップ８の洗浄工程で洗浄されたマスキング版２０は、次の色の蛍光体層をフロントパネル１０の表面１０ａに形成する際に利用される。このとき、表示パネル６６を介してカメラ６１、６２、６３、６４で撮影したマークＭを観察して位置合わせ機構７２を動作させ、フロントパネル１０をその面方向に僅かに移動させて、マスキング版２０に対してフロントパネル１０を１画素分だけずらして位置合わせする。そして、次の色の現像剤粒子を含む液体現像剤を用いて次の色のパターンを形成する。【００４３】
以上のように、本実施の形態によると、パターン状の貫通孔２２を有するマスキング版２０を介して液体現像剤によってフロントパネル１０に直接パターンを形成するようにしたため、パターン形成に要する工程数を極めて少なくでき、その分、装置構成を簡略化でき、且つ現像剤の使用量を必要最小限に抑えることができ、パターン形成に要するコストを極めて低く抑えることができる。また、パターン形成装置の構成を簡略化できることから、その設置スペースも小さくできる。その上、パターン形成の工程数を少なくすることで、パターン形成に要する処理時間を極めて短くでき、処理効率を高めることができ、コストを低減することができる。【００４４】
また、本実施の形態のパターン形成方法は、マスキング版２０を介して現像剤粒子をフロントパネル１０の凹部１５内に現像するため、蛍光体層など比較的厚いパターンの形成に適しており、パターンの高精細化にも十分に対応できる。また、フロントパネル１０の内面に凹部１５を形成する際には、フォトリソグラフィー技術を利用できるため、本実施の形態の方法によると、この凹部１５の位置および形状に依存するパターンを高精度に形成できる。【００４５】
なお、この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。【００４６】
例えば、上述した実施の形態では、平面型画像表示装置のフロントパネル１０に蛍光体層をパターニングする場合について説明したが、これに限らず、ブラックマトリックスやカラーフィルターをパターニングする際にも本発明を適用できる。また、半導体基板のパターニングやＩＣタグの製造にも、本発明のパターン形成装置およびパターン形成方法を採用できる。【００４７】
また、上述した実施の形態では、被印刷媒体（フロントパネル１０）に印刷する印刷パターンに相当するパターン状の貫通孔を有するマスキング版を用いたが、この「相当する」とは、印刷パターンと貫通孔のパターンが一致する場合も含む。つまり、被印刷媒体の表面にパターン状の凹部１５を形成しない場合には、マスキング版２０の貫通孔２２の形状がそのまま印刷パターンの形状となる。【００４８】
反対に、この「相当する」とは、上述した実施の形態のように、印刷パターン（すなわち凹部１５）の輪郭より小さい開口を有する貫通孔２２であっても該当する。つまり、図７に示すように、フロントパネル１０とマスキング版２０を密着させたときに、凹部１５の内側に貫通孔２２の開口が収まる状態であればパターンを正常に形成できる。さらに言えば、貫通孔２２の開口形状は凹部１５の形状に合わせて矩形にする必要はなく、例えば円形などでも良い。【００４９】
また、凹部１５の形状が本実施の形態のようにドット状ではなく、例えば、配線パターンのように、より複雑な形状である場合には、パターンに沿って離間した複数個所で複数の貫通孔を配置して液体現像剤を供給しても良い。液体現像剤を使用することで、凹部内を流れて隅々まで行き渡るため、貫通孔の形状は比較的自由度が高い。言い換えると、貫通孔の開口部をパターン凹部の内側に位置決めする際には、上述したように、高い位置合わせ精度は必要ない。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
この発明のパターン形成装置は、上記のような構成および作用を有しているので、装置構成を簡略化でき、パターン形成の工程数を少なくでき、高い位置精度で高精細なパターンを短時間で安価に形成できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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