(57)【要約】【課題】プラズマ表示装置の隔壁のパターンを形成する際に、仮形成直後のパターン形成材料の帯電を抑制し、所定の形状を有するパターンをより確実に形成する。【解決手段】パターン形成装置１は、基板９を保持するステージ３、基板９に向けてパターン形成材料を吐出する吐出部５２、および、吐出されたパターンに紫外線を出射する光出射部５３を備える。パターン形成材料は、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料に水を加えて攪拌することにより別途生成され、含有する水成分により半導体状態となっている。このため、吐出により仮形成された直後のパターンの帯電が抑制され、静電気によるパターンの変形や吐出異常等が抑制される。【選択図】        図２
2004319192.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、０．３ないし２重量パーセントの水を含むペースト状のパターン形成材料にて基板上にパターンを仮形成するパターン仮形成工程と、
前記パターンを硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項２】
基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされたペースト状のパターン形成材料にて基板上にパターンを仮形成するパターン仮形成工程と、
前記パターンを硬化させる硬化工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載のパターン形成方法であって、
前記パターン仮形成工程において、吐出部の吐出口から前記パターン形成材料を前記基板に向けて吐出しつつ前記吐出部が前記基板の主面に沿って相対的に移動することを特徴とするパターン形成方法。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成方法であって、
前記パターン形成材料により平面表示装置用の隔壁パターンが形成されることを特徴とするパターン形成方法。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成方法であって、
前記パターン形成材料が、
１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、
５ないし５０重量パーセントのバインダと、
４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットと、
を含むことを特徴とするパターン形成方法。
【請求項６】
基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、０．３ないし２重量パーセントの水を含むことを特徴とするパターン形成材料。
【請求項７】
基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされたことを特徴とするパターン形成材料。
【請求項８】
請求項６または７に記載のパターン形成材料であって、
１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、
５ないし５０重量パーセントのバインダと、
４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットと、
を含むことを特徴とするパターン形成材料。
【請求項９】
基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料の製造方法であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料に水を加える加水工程と、
前記加水工程と並行して、または、前記加水工程の後に前記原材料を前記水とともに攪拌し、水分含有率が０．３ないし２重量パーセントであるパターン形成材料を生成する攪拌工程と、
を有することを特徴とするパターン形成材料の製造方法。
【請求項１０】
基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料の製造方法であって、
ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料に水を加える加水工程と、
前記加水工程と並行して、または、前記加水工程の後に前記原材料を前記水とともに攪拌し、体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍであるパターン形成材料を生成する攪拌工程と、
を有することを特徴とするパターン形成材料の製造方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のパターン形成材料の製造方法であって、
前記パターン形成材料が、
１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、
５ないし５０重量パーセントのバインダと、
４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットと、
を含むことを特徴とするパターン形成材料の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にパターンを形成する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、プラズマ表示装置や有機ＥＬ表示装置等に用いられるパネルに隔壁のパターンを形成する方法として、サンドブラスト法（フォトリソグラフィ法とも呼ばれる。）、スクリーン印刷法、リフトオフ法等が知られている。しかしながら、これらの方法は煩雑であり、生産コストを増加させる要因となっている。
【０００３】
また、プラズマ表示装置に用いられるパネルの隔壁はサンドブラスト法により形成されるのが一般的であるが、その際に共に絶縁体である隔壁材料と粒子（サンドブラスト法に用いられるアルミナやシリカ等の粒子）とが衝突により帯電し、不要な異物粒子がパネル表面や隔壁に付着してしまうという問題がある。この問題に対する解決策として、特許文献１に開示されているように、導電性の高分子有機材料等を隔壁材料中に含ませてサンドブラスト工程中の隔壁の導電性を向上し、隔壁の帯電を抑制する手法が提案されている。なお、製品として用いられる際にプラズマ表示装置のパネルの隔壁には絶縁性が要求されるため、この手法では、サンドブラスト工程の後工程である焼成工程において隔壁材料中の導電性材料を分解する等して隔壁の絶縁性を向上させることとしている。
【０００４】
しかしならが、絶縁性が要求される隔壁に加工時のみ導電性を持たせることは比較的困難であるとともに生産コストを増加させる原因となる。また、導電性材料が隔壁中に残留することにより製品の品質低下を招く恐れもある。なお、特殊な例として、焼成後も導電性を保持することを目的として隔壁または蛍光体層に導電性粒子を含有させる手法が特許文献２に開示されている。
【０００５】
一方、特許文献３に開示されているように、微細な吐出口を有するノズルから光硬化性樹脂を含むペースト状のパターン形成材料を基板上に吐出してパターンを仮形成した後に、紫外線の照射によりパターンを硬化させてパターンを形成する手法が提案されている。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−１１６５６３号公報
【特許文献２】
特開２０００−１２３７４４号公報
【特許文献３】
特開２００２−１８４３０３号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、ノズルを用いて基板上にパターンを形成する場合、ノズルおよびパターン形成材料が絶縁体であると、基板上のパターンは、吐出時におけるノズル内壁とパターン形成材料との間の摩擦により静電気を帯びた状態で仮形成されることとなる。例えば、図１に示すように、一定のピッチにて配列形成された複数の吐出口９０２を有するノズル９０１から基板９０３上にパターン形成材料が吐出される場合に仮形成されたパターン要素９０４の表面がプラスに帯電することがある。
【０００８】
この場合、パターン形成材料の材質によっては、端の吐出口９０２から吐出されたパターン要素（図１中に符号９０４ａを付す。）が、硬化前に隣接するパターン要素９０４との間に作用する静電気による斥力を受けて断面形状が歪んだり、あるいは、傾いたり倒れたりする恐れがある。また、パターンに不均一な帯電領域があるとパターン要素９０４ａのみならず、他のパターン要素９０４についても断面形状が歪んだり、あるいは、傾斜や転倒が生じる可能性もある。
【０００９】
さらに、吐出口９０２周辺はパターン要素９０４とは逆の極性に帯電するため、吐出途上のパターン形成材料が吐出口９０２に引き寄せられ、パターン要素９０４の形状が変形したり、吐出口９０２の近傍に付着して以降のパターン形成材料の吐出や吐出停止時のパターン形成材料とノズル９０１との分離に不具合が生じる。なお、ノズル９０１が金属等の導体で形成されている場合であっても、パターン形成材料がノズル９０１内部で揉まれて分極が生じ、パターンが不均一に帯電することがある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、所定の形状を有するパターンをより確実に形成することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、０．３ないし２重量パーセントの水を含むペースト状のパターン形成材料にて基板上にパターンを仮形成するパターン仮形成工程と、前記パターンを硬化させる硬化工程とを有する。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされたペースト状のパターン形成材料にて基板上にパターンを仮形成するパターン仮形成工程と、前記パターンを硬化させる硬化工程とを有する。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のパターン形成方法であって、前記パターン仮形成工程において、吐出部の吐出口から前記パターン形成材料を前記基板に向けて吐出しつつ前記吐出部が前記基板の主面に沿って相対的に移動する。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載のパターン形成方法であって、前記パターン形成材料により平面表示装置用の隔壁パターンが形成される。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項１ないし４のいずれかに記載のパターン形成方法であって、前記パターン形成材料が、１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、５ないし５０重量パーセントのバインダと、４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットとを含む。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、０．３ないし２重量パーセントの水を含む。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされる。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項６または７に記載のパターン形成材料であって、１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、５ないし５０重量パーセントのバインダと、４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットとを含む。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料の製造方法であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料に水を加える加水工程と、前記加水工程と並行して、または、前記加水工程の後に前記原材料を前記水とともに攪拌し、水分含有率が０．３ないし２重量パーセントであるパターン形成材料を生成する攪拌工程とを有する。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、基板上にパターンを形成する際に使用されるペースト状のパターン形成材料の製造方法であって、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料に水を加える加水工程と、前記加水工程と並行して、または、前記加水工程の後に前記原材料を前記水とともに攪拌し、体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍであるパターン形成材料を生成する攪拌工程とを有する。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載のパターン形成材料の製造方法であって、前記パターン形成材料が、１ないし３０重量パーセントの光開始剤と、５ないし５０重量パーセントのバインダと、４０ないし９０重量パーセントのガラスフリットとを含む。
【００２２】
【発明の実施の形態】
図２は本発明の一の実施の形態に係るパターン形成装置１の構成を示す図である。パターン形成装置１は、プラズマ表示装置用のガラス基板（以下、「基板」という。）９上に複数の隔壁パターンを形成する装置であり、パターンが形成された基板９は他の工程を介してプラズマ表示装置の組立部品であるパネル（通常、リアパネル）となる。
【００２３】
パターン形成装置１では、基台１１上にステージ移動機構２が設けられ、ステージ移動機構２により基板９を保持するステージ３が基板９の主面に沿って図２中に示すＸ方向に移動可能とされる。基台１１にはステージ３を跨ぐようにしてフレーム１２が固定され、フレーム１２にはヘッド部５が取り付けられる。
【００２４】
ステージ移動機構２は、モータ２１にボールねじ２２が接続され、さらに、ステージ３に固定されたナット２３がボールねじ２２に取り付けられた構造となっている。ボールねじ２２の上方にはガイドレール２４が固定され、モータ２１が回転すると、ナット２３とともにステージ３がガイドレール２４に沿ってＸ方向に滑らかに移動する。
【００２５】
ヘッド部５は、ペースト状のパターン形成材料を基板９に向けて吐出する吐出部５２、および、基板９に向けて紫外線を出射する光出射部５３を有し、吐出部５２および光出射部５３はフレーム１２に固定されたベース５１の下部に取り付けられる。
【００２６】
吐出部５２はセラミックスにより形成されるノズル５４を有し、ノズル５４はＹ方向に配列形成された複数の吐出口を有する。吐出部５２には逆止弁５２１を有する供給管５２２が接続され、途中で２つに分岐し、一方がパターン形成材料の吐出部５２からの吐出を制御するためのポンプ５２３に接続され、他方が制御弁５２４を介してパターン形成材料を貯溜する材料タンク５２５に接続される。
【００２７】
光出射部５３は吐出部５２の（−Ｘ）側（すなわち、パターン形成時の吐出部５２の基板９に対する相対移動の後側）において基板９に向けて紫外線を出射し、基板９上のノズル５４の（−Ｘ）側に紫外線を照射する。光出射部５３は複数の光ファイバ５３１を介して紫外線を発生する光源ユニット５３２に接続される。
【００２８】
モータ２１、ポンプ５２３、制御弁５２４および光源ユニット５３２は制御部６に接続され、これらの構成が制御部６により制御されることにより、パターン形成装置１による基板９上へのパターンの形成が行われる。
【００２９】
図３は図２におけるノズル５４の下部の拡大図である。図３に示すように、ノズル５４の先端には吐出口５４１が形成されており、矢印５４２にて示すように、基板９側（すなわち、（−Ｚ）側）に向かうととも吐出部５２の相対移動の後側（すなわち、（−Ｘ）側）へと向かう方向に吐出口５４１からパターン形成材料が吐出され、後述するように各吐出口５４１に対応してパターン要素９１が基板９上に形成される。ノズル５４の先端には吐出口５４１の下部から基板９の主面に平行に広がる面５４４が形成されており、面５４４と基板９の主面とが近接あるいは当接した状態とされる。
【００３０】
図４は、吐出部５２の基板９に対する相対移動方向の後ろ側から見たノズル５４の下部および基板９を示す拡大図であり、複数の吐出口５４１がＹ方向に一定のピッチにて配列形成されている様子を示している。吐出口５４１の形状および面積は、基板９上に形成されるパターンの形状に合わせて決定される。図４では、Ｚ方向の寸法（すなわち、高さ）がＹ方向の寸法（すなわち、幅）より大きい矩形の吐出口５４１を有するノズル５４の例を示している。
【００３１】
図５はパターン形成装置１によるパターン形成の動作の流れを示す図である。以下、図２ないし図４を参照しながら、図５に沿ってパターン形成の基本動作について説明する。
【００３２】
パターン形成装置１にて基板９上にパターンが形成される際には、図２中に２点差線にて示すように予めステージ３が（＋Ｘ）側へと移動されており、制御部６により光源ユニット５３２が能動化されて光出射部５３からの紫外線の出射が開始される。さらにステージ移動機構２が制御されてステージ３が図２中に矢印３１にて示す方向（複数の吐出口５４１の配列に垂直な方向）へと移動を開始する（ステップＳ１１）。吐出部５２の吐出口５４１が基板９上のパターン形成の始点上に達すると、吐出口５４１から基板９に向けてガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするパターン形成材料の吐出が開始される（ステップＳ１２）。
【００３３】
ノズル５４からのパターン形成材料の吐出は、逆止弁５２１、ポンプ５２３および制御弁５２４により行われる。まず、制御部６の制御により制御弁５２４が開放された状態でポンプ５２３が吸引動作を行う。このとき、逆止弁５２１によりパターン形成材料の逆流が阻止されるため、材料タンク５２５からポンプ５２３へとパターン形成材料が引き込まれる。次に、制御部６の制御により制御弁５２４が閉じられ、ポンプ５２３が押出動作を行うことによって、ノズル５４から連続的にパターン形成材料が吐出される。
【００３４】
以上のように、吐出部５２の吐出口５４１からパターン形成材料を基板９に向けて吐出しつつ吐出部５２が基板９の主面に沿って相対的に移動することにより、Ｙ方向に配列される複数のパターン要素９１（１つのパターン要素９１は１つの吐出口５４１に対応する。）が基板９の（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側に向かって順次仮形成される。以下、この工程を「仮形成工程」という。なお、吐出部５２の相対移動方向は複数の吐出口５４１の配列に垂直な方向に対して多少傾斜していてもよい。
【００３５】
基板９上に仮形成された各パターン要素９１には、吐出部５２の（−Ｘ）側に配置されている光出射部５３からの紫外線が順次照射される。パターン形成材料には、紫外線を照射することにより硬化（架橋反応）が開始する光硬化性樹脂（本実施の形態では、光開始剤と樹脂のバインダを成分とする紫外線硬化性樹脂）が含まれており、仮形成されたパターン要素９１は所定の断面形状を維持したまま光出射部５３からの紫外線により順次硬化される。以下、この工程を「硬化工程」という。
【００３６】
吐出部５２の吐出口５４１が基板９上のパターン形成の終点上に達すると、パターン形成材料の吐出が停止される（ステップＳ１３）。終点近傍のパターン形成材料を硬化させるために基板９はさらに移動を続行し、その後、紫外線の出射およびステージ３の移動が停止され（ステップＳ１４）、パターン形成装置１によるパターン形成が終了する。
【００３７】
以上の仮形成工程と硬化工程を経て形成されたパターンは、他の工程において焼成され（以下、「焼成工程」という。）、パターン形成材料中の樹脂成分が除去されるとともに、低軟化点ガラスフリットが融着して平面表示装置に利用される隔壁となる。
【００３８】
ところで、従来より市販されているパターン形成材料（以下、単に「従来材料」という。）は、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、含有する水の割合（以下、「水分含有率」という。）が０．０１重量パーセント（以下、「ｗｔ％」と表記する。）以下の絶縁体である。このため、従来材料をそのままパターン形成装置１に使用すると、絶縁体であるセラミックスにより形成されたノズル５４（厳密には、吐出口５４１へと続くノズル５４の内壁）との間の摩擦により、例えば、プラスの静電気を帯びた状態で従来材料が吐出されることとなる。
【００３９】
これに対して、本実施の形態に係るパターン形成材料は、１ないし３０ｗｔ％の光開始剤、５ないし５０ｗｔ％のアクリルモノマー等のバインダ、４０ないし９０ｗｔ％の複数種類の低軟化点ガラスフリット、０．３ないし２ｗｔ％の水、その他、溶剤や添加剤等を含んでおり、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とする点では従来材料と同じであるが、含有する水成分により体積抵抗率が低減されて帯電しにくい半導体状態となっている。
【００４０】
そのため、仮形成直後のパターン要素９１が帯びている電荷が移動可能とされ、パターン全体に均一に分散される。その結果、パターンの変形等の静電気による影響が抑制され、図６に示すように、ノズル５４の吐出口５４１からの吐出により仮形成された各パターン要素９１は所定の断面形状を維持することができる。
【００４１】
ここで、仮形成直後のパターンに対する静電気の影響を抑制するために好ましい体積抵抗率および水分含有率について説明する。
【００４２】
上述のように、従来材料は水分含有率が０．０１％以下の絶縁体であり、その体積抵抗率は１×１０９Ωｃｍより大きい。仮形成工程における静電気の影響を抑制するためには、パターン形成材料は体積抵抗率１×１０９Ωｃｍ以下の半導体状態とされる必要がある。後述するように、パターン形成材料の水分含有率を上げることによりその体積抵抗率は下がるが、水分含有率を高くしすぎるとパターン形成材料の粘度が低下したり焼結工程における適切な焼結が妨げられる恐れがある。また、実際の仮形成工程においては体積抵抗率を大きく減少させる（すなわち、水分含有率を大幅に増加させる）必要はないため、パターン形成材料の体積抵抗率は、１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされることが好ましい。
【００４３】
表１はパターン形成材料の水分含有率と体積抵抗率との関係を示す表であり、材料ＡおよびＢは従来材料であり、これらの材料に体積抵抗率が６×１０３Ωｃｍの水を加えて水分含有率を種々に変更し、その体積抵抗率を計測した実験結果（単位はΩｃｍ）を示している。
【００４４】
【表１】
2004319192.tif 000003
【００４５】
表１に示されるように、水分含有率が高いほど体積抵抗率は低くなる。これは、パターン形成材料の中に導電性の水が分散して絶縁性が破壊され、水分含有率が高いほど絶縁性の破壊の程度が高くなるためであると考えられる。水分含有率を変更したときの体積抵抗率の変化は、従来材料の成分や加える水の体積抵抗率により大きく異なるが、表１に示す実験結果からパターン形成材料の体積抵抗率を１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとするためには、一般的には水分含有率を０．３ないし２ｗｔ％とすることが好ましく、０．５ないし１ｗｔ％とすることがさらに好ましいと判断することができる。
【００４６】
以上のことから、本実施の形態に係るパターン形成方法にて使用されるパターン形成材料は、含有する水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍの半導体状態とされている。具体例としては、１ないし３０ｗｔ％の光開始剤、５ないし５０ｗｔ％のアクリルモノマー等のバインダ、４０ないし９０ｗｔ％の複数種類の低軟化点ガラスフリット、０．３ないし２ｗｔ％の水、その他、溶剤や添加剤等を含むものとされる。これにより、上述の仮形成工程において、隣接するパターン要素９１間に働く静電気による斥力を低減させ、仮形成直後のパターンの変形を抑制することができる。
【００４７】
また、ノズル５４の吐出口５４１近傍へのパターン形成材料の付着を抑制し、所定の断面形状にてパターン形成材料を安定して吐出することができ、吐出停止時のパターン形成材料とノズル５４との円滑な分離も実現することができる。さらに、パターン形成材料が含有する水分が不必要には多くされないことから、パターン形成材料の粘度を維持することにより仮形成工程においてパターン形状が崩れ（ダレ）て広がることもない。
【００４８】
なお、硬化工程後においては、半硬化あるいは硬化した状態のパターンから水が蒸発してパターンの体積抵抗率が増加し、再度帯電する可能性もあるが、紫外線硬化性樹脂が既に架橋しているためパターン要素９１の断面形状が歪む等の問題は生じない。
【００４９】
また、焼成工程において水が水蒸気となってパターンから完全に放出されることから、パターン形成材料中の水分が製品の品質を低下させることもない。仮に、水に代えてパターン形成材料に他の導電性の材料（例えば、導電性高分子有機材料等）を用いると、焼成工程において二酸化炭素等へと変換させるために大きなエネルギーが消費されたり、煤が発生する可能性があるが、水分子は分子数が比較的小さいため、パターンから容易に放出させることができる。
【００５０】
以上のように、本実施の形態に係るパターン形成方法では、吐出部５２の吐出口５４１から、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とし、さらに水を含むペースト状のパターン形成材料を基板９に向けて吐出しつつ吐出部５２が基板９の主面に沿って相対的に移動することによって、パターンの帯電を抑制して所定の断面形状を有するパターンを順次仮形成することができる。そして、仮形成直後のパターンを所定の断面形状を維持したまま光出射部５３からの紫外線により順次硬化させることにより、所定の断面形状を有する品質の良いパターンをより確実に形成することができる。
【００５１】
図７は、本実施の形態に係るパターン形成材料の製造に使用する攪拌装置７を示す図である。攪拌装置７は、パターン形成材料の原材料９２を貯溜する容器７１と、容器７１内の内容物を攪拌する攪拌機７２とを有する。なお、原材料９２としては市販されている従来のパターン形成材料が使用される。攪拌機７２は軸７２１、軸７２１の周囲に設けられた羽根７２２および軸７２１に取り付けられたモータ７２３を有する。
【００５２】
図８は、パターン形成材料の製造工程を示す図である。まず、容器７１中に、ガラスフリットおよび樹脂のバインダを主成分とするペースト状の原材料９２が流し込まれ、体積抵抗率が５×１０３ないし１×１０４Ωｃｍ程度の通常の水道水が定量されつつ加えられる（ステップＳ２１）。
【００５３】
次に、モータ７２３により羽根７２２を回転させることにより原材料９２が水とともに攪拌され、水分含有率が０．３ないし２ｗｔ％であるパターン形成材料が生成される（ステップＳ２２）。より具体的には、水の他に、１ないし３０ｗｔ％の光開始剤、５ないし５０ｗｔ％のアクリルモノマー等のバインダ、４０ないし９０ｗｔ％の複数種類の低軟化点ガラスフリット、その他、溶剤や添加剤等を含むパターン形成材料が生成される。このとき、水が原材料９２内に均一に混ざるまで（例えば、原材料９２が疎水性である場合は水が細かく原材料９２内に均一に分散するまで、原材料９２が親水性である場合には水が原材料９２に均一に染み込むまで）攪拌が行われる。
【００５４】
なお、攪拌工程Ｓ２２は加水工程Ｓ２１と並行して行われてもよい。また、原材料９２に加えられる水は水道水には限定されないが、パターン形成材料の体積抵抗率は加えられる水の体積抵抗率に依存するため、水成分により体積抵抗率が１×１０８ないし１×１０９Ωｃｍとされるためには体積抵抗率が低い水道水が好ましいといえる。
【００５５】
以上のように、原材料９２と水とを攪拌することにより、所定の形状のパターンをより適切に形成することができるパターン形成材料を容易に製造することができる。また、パターン形成材料中に混合する水は安価なものであるため、パターン形成材料のコストの上昇を抑制することもできる。
【００５６】
上記製造方法により製造されたパターン形成材料において、水とその他の材料とが分子レベルで混合されているかどうかは不明であるが、水道水に含まれる水素イオン、水酸化イオンおよびその他のイオンがパターン形成材料中に分散され水を介して部分的に動ける状態になる程度には均質化されており、上述のようにパターン形成材料の導電性が向上されると考えられる。なお、水に含まれる各種イオンは焼成工程により一部は放出され、残ったイオンも動けず隔壁の絶縁性には影響を与えない。
【００５７】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ってきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００５８】
ノズル５４は必ずしもセラミックス製である必要はなく、例えば、ステンレス等の金属製でもよい。この場合であっても上記実施の形態にて説明したパターン形成材料を用いることにより、パターン形成材料内部の分極により生じる帯電を防止することができる。
【００５９】
また、ヘッド部５は基板９に対して相対移動すればよく、例えば、ステージ３が固定されてヘッド部５に移動機構が設けられてもよい。
【００６０】
上記実施の形態では、複数の吐出口５４１からパターン形成材料を基板９に向けて吐出することによりパターンの仮形成を容易に実現しているが、パターンを仮形成した後に硬化させる他の様々な手法に上記実施の形態にて説明したパターン形成材料を利用することができる。例えば、基板９上に一様に塗布されたパターン形成材料を櫛歯状の部材を用いて順次掻き取ることによって、基板９上に所定のパターンが順次仮形成される場合や、凹版印刷技術を応用してパターンが仮形成される場合にも上記実施の形態にて説明したパターン形成材料を利用することにより、帯電を抑制して所定の形状を有する品質の良いパターンの形成が実現される。
【００６１】
また、パターン形成材料に含まれる光硬化性樹脂は必ずしも紫外線により硬化する樹脂である必要はなく、光により硬化する樹脂であれば容易に利用することができる。この場合、光出射部５３からは光硬化性樹脂の特性に応じた光が出射されることとなる。
【００６２】
さらに、パターン形成材料は他の手法により硬化されてもよく、例えば、加熱や乾燥により硬化される場合も、上記パターン形成材料を利用することにより、仮形成されたパターンの変形を防止することができる。
【００６３】
パターン形成材料の製造方法において、実質的に原材料９２と水とが攪拌されるのであるならば、原材料９２は従来材料には限定されない、例えば、原材料の各成分と水を同時に攪拌することによりパターン形成材料が製造されてもよい。また、上記実施の形態における攪拌機７２は具体的一例にすぎず、例えば、攪拌棒等で攪拌が行われてもよい。
【００６４】
また、パターン形成装置１は、プラズマ表示装置の隔壁形成には限定されず、有機ＥＬ表示装置の蛍光体等の他の種類の平面表示装置（フラットパネルディスプレイ）における様々なパターンの形成に利用されてもよい。この場合においても、従来より市販されている各種パターン形成材料に水を所定の条件を満たすように含ませることにより、帯電を抑制して適正な断面形状のパターンを形成することが実現される。さらに、基板もガラス基板には限定されず、樹脂基板、半導体基板等であってもよい。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、所定の断面形状を有するパターンをより確実に形成することができ、パターン形成材料のコストの上昇も抑制される。
【図面の簡単な説明】
【図１】静電気によるパターンの変形の様子を例示する図である。
【図２】パターン形成装置の構成を示す図である。
【図３】ノズルの下部の拡大側面図である。
【図４】ノズルの下部および基板を示す拡大図である。
【図５】パターンを形成する動作の流れを示す図である。
【図６】所定の断面形状を有するパターンの形成を例示する図である。
【図７】パターン形成材料の攪拌方法を示す図である。
【図８】パターン形成材料を製造する工程を示す図である。
【符号の説明】
１  パターン形成装置
２  ステージ移動機構
３  ステージ
７  攪拌装置
９  基板
５２  吐出部
５３  光出射部
５４  ノズル
７２  攪拌機
９１  パターン要素
９２  原材料
５４１  吐出口
Ｓ１１〜Ｓ１４，Ｓ２１，Ｓ２２  ステップ
【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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