JPH11100232A - プラズマディスプレー装置のバリアリブを作成するための複合材料および方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレー装置の均一な高さまた
は厚さを有する信頼性のあるバリアリブを形成するため
の複合材料およびそれを用いたバリアリブ製造法の提供 【解決手段】 グリーンテープの作成において使用する
ための上層および下層を具えた複合材料であって、非結
晶性ガラス、耐火性酸化物、および／または耐火性顔料
から構成される無機物の粉体をポリマー物質および可塑
剤から構成される結合剤を有する揮発性有機溶媒混合物
中に具えた複合材料。前記複合材料を柔軟な基板上に塗
布すること、および加熱すること、乾燥すること、この
生成物をラミネートすることで得られたグリーンテー
プ；および前記グリーンテープをバリアリブ形成のため
の絶縁体層として使用するサンドブラスチングによるプ
ラズマディスプレー装置のバリアリブの形成するための
方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＰ装置のバリ
アリブ作成のためのグリーンテープの作成に使用するた
めの上層および下層組成物を具える複合材料を利用する
ことによる、プラズマディスプレー装置（以後、ＰＤＰ
装置と称する）を作成するための方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】慣用のＣＲＴ装置に代替して使用される
大きな壁掛けテレビジョンおよび高解像度テレビジョン
におけるフラットパネルディスプレーとして役に立つ、
ＰＤＰ装置の開発において多くの進歩がなされた。図５
の直流（ＤＣ）ＰＤＰ装置において、多数のアノード
（５０３）およびカソード（５０４）を有する一組のガ
ラス基板（５０１および５０２）が垂直に位置し、アノ
ードは基板（５０２）の内側表面上に必要な絶縁体層
（５０５）で覆われ、およびアノード（５０３）および
カソード（５０４）は互いに向き合って位置して特定の
ガス放電距離を保持し、セル（５０８）は青色、緑色、
および赤色から選択される蛍光材料（５０６）で覆わ
れ、および前記ガス放電領域を特定の放電ガス（５０
９）で満たしてガス放電区画を作成した後に、それらの
縁は封止材料を用いて気密に封止される。前記ガス放電
距離を一定に保つためおよび絶縁体バリアリブ（５０
７）で分割された特定のセルで放電を起こすための構造
が使用される。

【０００３】図６は本発明に関連する（先行技術の）交
流（ＡＣ）ＰＤＰ装置を示し、このＡＣＰＤＰ装置は第
一および第二のガラス基板６０１および６０２と、第二
すなわち後方基板６０２の内側表面上で横方向に伸びた
多数のＸ電極６０３（第一電極）と、第二基板６０２の
内側平面上で縦方向に伸びた多数のＹ電極６０４（第二
電極）と、および放電紫外光を可視光に変換するための
基板６０１上の多数の蛍光材料６０５とを具えた。ＰＤ
Ｐ装置はさらに基板６０２上に構築された櫛形の隆起６
１０を具え、この隆起は多数のピクセル領域を規定し、
および第一と第二の基板６０１と６０２の間の間隔を保
持するための分割壁を提供することに適合している。
（行）Ｘ電極６０３は誘電体層６１４上に配置されて
（列）Ｙ電極６０４から電気的に絶縁され、および行電
極６０３を覆ってもう一つの誘電体層６１８が配置され
て放電空間６１９から分離される。誘電体層６１８上に
保護層６１６を与えてもよい。蛍光材料６０５の各々
は、前面基板６０１上の隔離された位置６１３の各々に
発光カラー蛍光材料を堆積させることにより形成され
る。蛍光材料は緑色のためには（Ｚｎ，Ｍｎ）₂ ＳｉＯ
₄ またはＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉；赤色のためには（Ｙ，Ｇｄ，
Ｅｕ）Ｂ０₃ または（Ｙ，Ｅｕ）₂ Ｏ₃ ；青色のために
は（Ｂａ，Ｅｕ）ＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇であってもよい。

【０００４】ＰＤＰ装置はより大きくそしてより精密に
作成されるようになり、およびカラーに変換されてい
る。したがって、より均質なバリアリブの高さ、すなわ
ち電極間隔の必要性が要求されている。同時に、費用に
対して有効な装置の製造法に対する要求が存在する。

【０００５】スクリーン印刷はＰＤＰ装置に使用されて
いるバリアリブを形成するために最も一般的に使用され
ている方法である。特開昭第５８−１５０２４８号にお
いて議論されているように、スクリーン印刷はガラスの
ような絶縁体の粉体を印刷可能なペーストに加工する工
程を含み、その後に線または点とスペースが組にされ、
たとえば（小さなディスプレーの場合）スクリーン印刷
のメッシュマスクを用いて、ミリメートル当たり約３組
の解像度で特定の厚さになるまで層状に印刷される。少
なくとも３または４層、および多くて約１５層が、前記
解像度を保持しながら、特定の厚さ（高さ）まで繰り返
して印刷することによって、構築される。したがってこ
の多数の印刷工程は、印刷の各ステージにおける位置の
正確さの検査を必要として、各ステージにおいて注意を
払ってペーストのにじみ出すことを避けなければならな
い。さらに、そのフィルムの厚さを精密に制御して、最
終的な層の高さを均一にしなければならず、それらの全
てがこの工程を低収率の非常に込み入った工程にしてい
る。経験を積んだ印刷技術者が多くの時間と努力を費や
してこの工程の欠点を回避する必要があり、それは巨大
な費用を負う。

【０００６】この状況に照らして、サンドブラストによ
るバリアリブ形成方法が開発されそして近年は実用的に
使用されてきた。図４を参照しながらこの方法について
記載する。第１の工程はガラス基板（４０１）上にアノ
ード（４０２）を形成することである。次にバリアリブ
として役に立つ絶縁体層（４０６）が所望の厚さにスク
リーン印刷される。サンドブラスチングに抵抗性のある
フォトレジスト（４０３）を乾燥した絶縁体層の上に接
着して、そしてパターンを形成し、研磨材料（４０４）
をサンドブラスター（４０５）により噴霧する。レジス
トのパターンが形成されなかった領域（４０７）から絶
縁体材料を除去すること、およびレジストを次にはがし
て、そして残った生成物を焼成することで、均一な高さ
の微細なバリアリブを形成する。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前記スクリーン印刷法
においては、その主成分がガラスのような絶縁体である
ペーストを用いて、所望のパターンの絶縁体層が所望の
高さまで印刷される。

【０００８】それが均質でパターンのない印刷を含むと
いう理由で、サンドブラスチング法を用いた位置合わせ
が容易であるとはいえ、なお印刷は多数回繰り返す必要
があり、および均一なフィルムの厚さを達成することは
なお困難である。さらに、ＰＤＰ装置のバリアリブが信
頼性のあるものである必要から、このプロセスにおける
いかなる欠陥も回避するためにこの方法は注意深いペー
ストの調製および印刷作業を必要とし、および作業環境
および空気もまた注意深く管理されなければならず、そ
して作業の改善または生産効率が産業上の問題として残
る。

【０００９】均一な高さまたは厚さをもつ信頼性のある
バリアリブを容易に作成することができ、および絶縁体
層に対して均一な厚さを持つ予備成形されたグリーンテ
ープを使用することによりバリアリブ形成工程が大きく
改善できることを発見することにより、発明者は本発明
を完成した。

【００１０】一連の複合の絶縁体グリーンテープが発明
され、そしてそれらはバリアリブ作成プロセスをいっそ
う簡単にし、およびＤＣおよびＡＣＰＤＰ装置に好適な
稠密なバリアリブの微細構造を提供する。

【００１１】先行技術（特許査定された米国シリアル番
号０８／５４２，２７３）が“ＰＤＰ装置のバリアリブ
形成のためのグリーンテープの作成において使用するた
めの塗布可能な絶縁体組成物(a coatable insulator co
mposition for use in the formulation of a green ta
pe for barrier rib formation of the PDP apparatu
s)”を開示したが、しかし、この発明は後焼成の後に無
機的高密度化の程度がより高いバリアリブ構造を作り出
し、したがってそれをＡＣＰＤＰ用としてより好適にし
ている。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明はプラズマディス
プレー装置中のバリアリブの構築に好適なグリーンテー
プにおいて使用される複合材料に関し、前記複合材料で
あって： （ａ） 上層および下層の組成物であり、前記各組成物
が： （ｉ） １から３０体積％の非結晶性の第一のガラ
スと； （ｉｉ） １０から４０体積％の非結晶性の第二のガ
ラスと； （ｉｉｉ） １０から７０体積％の耐火性酸化物と； （ｉｖ） ０から１０体積％の無機酸化剤と； をそれぞれ有し、さらなる必要条件として： （ｖ） 上層は１から３０体積％の耐火性顔料を含
有すること、および下層は０から３０％の耐火性顔料を
含有する； さらなる必要条件として有し、ここで （１）第二のガラスが複合材料の焼成温度よりも少なく
とも５０℃低い変形温度を有し； （２）第一のガラスが第二のガラスの変形温度よりも少
なくとも５０℃低い変形温度を有し； ここで、第一および第二のガラスが複合材料に対する４
７０℃から６５０℃の焼成温度において１×１０⁵ ポイ
ズまたはそれ以下の粘度を有し；および第一および第二
のガラスを合わせた量が上層および下層の総体積の少な
くとも３０体積％であることを条件とする、上層および
下層の組成物と； （ｂ） ４０から６０体積％のポリマーおよび６０から
４０体積％の可塑剤を具えた結合剤と； （ｃ） 揮発性有機溶媒と； を具え、さらに上層と下層の組成が同一でないことを条
件とすることを特徴とする複合材料である。

【００１３】本発明はさらにプラズマディスプレー装置
のためのバリアリブの作成において使用されるグリーン
テープに関し、前記グリーンテープが柔軟な基板上を覆
った上記複合材料を具え、ここで揮発性有機溶媒が加熱
によって除去される。複合材料の上層および下層がグリ
ーンテープとして付着されてもよいしまた一緒にラミネ
ートされてもよい。

【００１４】本発明はさらに、（ｉ）一定の距離離れて
互いに向き合って位置する一組の基板、ここで放電発光
ディスプレーを作成する多数の電極が少なくとも一つの
基板の表面上に付与され、および（ｉｉ）前記放電発光
ディスプレーを分割するバリアリブを具え、その端が封
止材料によって封止されたプラズマディスプレーのバリ
アリブを形成するための方法に関連して、前記方法が、 ａ） 柔軟な基板を欠いた上述のグリーンテープの少な
くとも一つの層が、ガラス基板上に導電体組成物の電極
パターン層が作成されているアセンブリの表面上にラミ
ネートし、３５０℃から４７０℃の範囲に加熱し絶縁体
を形成し、ここで層中のほぼ全ての有機材料を除去し、
非結晶性の第一のガラスもまた軟化および融解して絶縁
体層中で無機結合剤を形成する工程と、 ｂ） サンドブラスチングに用いるフォトレジスト層を
工程ａ）で得た絶縁体層上に形成し、そしてサンドブラ
スチングによりエッチングされない領域にバリアリブに
相当するレジストパターンを形成する工程と、 ｃ） 工程ｂ）でレジストパターンが形成されなかった
領域の絶縁体層をサンドブラストにより除去することで
バリアリブ構造要素を形成する工程と、 ｄ） 工程ｃ）でパターン形成された絶縁体層によって
形成されたバリアリブをレジスト層を取り除いた後に後
焼成する工程とを具備した方法である。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の絶縁体複合材料は塗布可
能でまた相溶性のある組成物の組からなり、ここで各組
成物は非結晶性ガラスおよび耐火性酸化物で構成される
無機粉体を、ポリマーおよび可塑剤で構成される結合剤
を揮発性有機溶媒中で溶解して得られた溶液中に分散す
ることにより得られた。ここで塗布可能とは、その組成
物が基板に塗布されるところにおいて、約１から２５パ
スカル秒の妥当な粘度をもつレオロジーを有する組成物
を意味する。極度に清浄でありおよび欠陥の無いグリー
ンテープを作成する目的のために、傷が付く前に乾燥し
たグリーンテープをカバーシートとして柔軟な基板とラ
ミネートすることが好ましい。ベースフィルムへのグリ
ーンテープの粘着力とカバーシートへのグリーンテープ
の粘着力との間の差に依存して、ベースフィルムを最初
に剥離して、そしてグリーンテープのベースフィルム側
を選択された基板にラミネートすることが可能である。
続いて、その選択された基板からグリーンテープを脱ラ
ミネートすることなしにカバーシートを剥離することも
同等に可能である。

【００１６】複合材料を用いたグリーンテープの場合に
おいて、その構築に対していくつかの方法を用いること
ができる。一つの層を最初に塗布してもよく、次に第二
の層を塗布するときに、その第一の層をカバーシートと
して使用して第二の層の上にラミネートすることができ
る。各層用の材料が貫通して流れることを許す一つ以上
のチャンバーを有する塗布ヘッドを用いて両方の層を同
時に塗布して、そして同時に一つの基板上に塗布するこ
とができる。その複数の層は複数の溝穴を持つ塗布ヘッ
ドを通して同時押し出しを用いて構築することもでき
る。さらに、その構造が３つ以上の層を必要とする時に
上記の方法全てを使用することが可能である。また、１
つの層をグリーンテープとして付着させ、そしてその上
に他の層が塗布されてもよい。

【００１７】以上の点についてのは実用的用法では、複
合材料が、薄い（たとえば１〜２ｍｉｌｓ）黒色および
より厚い（６〜１０ｍｉｌｓ）白色の絶縁体層を具え、
グリーンテープの頂面および底面の塗膜を形成する。し
かし、本発明はグリーンテープの形態に形成されたその
ような複合材料に限定されるものではない。

【００１８】本発明のテープ組成物において、加熱およ
び加圧されたロールを用いることによって基板にラミネ
ートすることができるようにそのテープは処方される。
これらの組成物は当該技術において知られている一軸プ
レス（uniaxial press）でラミネートされる組成物より
高い濃度の有機内容物を必要とする。テープの処方に対
する通常のアプローチは炉の中で焼き尽くさなければな
らない物質の量を最少化するために可塑剤の最大の実用
的な量を使用することである。可塑剤は一般に可塑剤の
熱分解を伴うことなく、焼損の前に揮発させることがで
きる。本発明においては、セラミック充填剤を持たない
テープが最終焼成前に取り除かれる必要がある。通常の
テープ組成物は３０〜７０体積％の結合剤および３５〜
６５体積％の無機物である。

【００１９】シリコン塗布または電気放電またはプラズ
マ放電のような柔軟な基板の種々の化学的または物理的
処理が適用されて粘着力の差異を発生する。

【００２０】多くのグリーンテープがセラミックの誘電
性充填剤を利用する。その利点はスクリーン印刷された
厚膜フィルムの強誘電体よりも欠陥の数が少ないこと、
スクリーン印刷で可能なものよりも厚い塗膜、およびそ
れらをラミネートする前にフィルムを検査できることを
含む。

【００２１】典型的なグリーンテープは、処理の間、テ
ープを歪めることができる力をテープに与えるその支持
体から剥離されなければならない。その壊れ易いテープ
はラミネーションの前に正確に位置合わせをしなければ
ならない。また、加熱ロールラミネーターと比較したと
きに、現在の一軸プレスは高価でありまた時間を浪費す
る傾向がある。

【００２２】サンドブラストが可能なテープの組成およ
びラミネーションに関していくつかの発見をした： ｉ） テープの組成は標準的なグリーンテープと非常に
異なっていてもよい。なぜならサンドブラストが可能な
テープ・オン・サブストレート（Ｓ／Ｂ ＴＯＳ）はそ
れ自身を支持する必要が無いからである。それはマイラ
ー（ＭＹＬＡＲ（登録商標））支持体、マイラーカバー
シート、またはガラス基板上のいずれかで支持されてい
る。マイラーはイー・アイ・デュポン・ドウ・ヌムール
・アンド・カンパニー(E. I. du Pont de Nemours and
Company, Wilmington, DE)により生産されているポリエ
ステルフィルムである。

【００２３】ｉｉ） より低い強度が必要であり、より
軟らかく、よりしなやかなテープが好ましい。圧力下で
降伏しおよび流動できるようなものである。これはテー
プに基板の不規則な微細構成(topography)に対する適応
性を付与し、そして隠された線およびその他の隆起した
造作により作成される隆起の高さを減少させる。

【００２４】ｉｉｉ） その複合材料およびそれの組成
物は高い固体濃度のために降伏点を有する。このことは
それらが降伏点を超過する圧力および熱にさらされるま
では、それらが流動しないことを意味しており、それら
はロール中に保存されたときに歪む傾向が少ない。フォ
トレジストに一般的に使用されているような標準のテー
プは高度に充填されておらず、およびより歪みを受け易
い。

【００２５】以下にその複合材料の組成を詳細に記載す
る。

【００２６】不定形および非結晶性ガラス 二層の複合材料の各層に見いだされる二つまたはそれ以
上のガラスの系の一つの重要な判断基準は、その使用条
件下で不定形でありそして非結晶性であることであり、
ここで第一のガラス（タイプＩ）は第二のガラス（タイ
プＩＩ）の変形温度よりも少なくとも５０℃好ましくは
１００℃から１５０℃低い変形温度を有し、ここで第一
のガラスの影響下での第二のガラスの変形温度は焼成温
度よりも少なくとも５０℃好ましくは１００℃から１５
０℃低い。膨張計測定を近似の粘度−温度点を得るのに
使用することができる。温度の関数としてガラス質の材
料のΔＬ／Ｌ測定により、接触プローブの荷重圧力にお
いて粘性流による変形および収縮が観測される際の温度
領域を与える。それは膨張がピークに達しそして変形が
開始するところの温度の近似的測定である。それはｌｏ
ｇηが１２から１４の粘度（η）の領域に相当し、した
がってガラスの焼きなまし点（グラスファイバー法によ
り標準的に測定した）に類似している。両タイプのガラ
スともに焼成温度において１×１０⁵ ポイズ以下の粘度
を示す。タイプＩのガラスを有することの利益は有機結
合剤材料を完全に除去するための３５０℃と４７０℃と
の間の熱処理の後に絶縁体層の機械的結着性を付与する
ことである。タイプＩまたはタイプＩＩのガラスはここ
に示した特性を実現するために二種またはそれ以上のガ
ラスの組み合わせであってもよい。組成物の各層は約１
から３０体積％の非結晶性第一のガラス（タイプＩ）お
よび１０から４０体積％の非結晶性第二のガラス（タイ
プＩＩ）を含有する。

【００２７】ガラス系が４７０℃から６５０℃において
焼成されるときに、非常に良好および完全な有機物質の
燃焼が可能であり、そしてそのピークの焼成温度におけ
る適切な流動性が、放電バリアリブに必要な緻密さおよ
び構造材料に必要な強度を実現することをも許す。本発
明に使用することができるガラスの粘度−温度特性の定
義に対してこれら二つの変数の相関が必要である。

【００２８】そのガラス系（タイプＩおよびタイプＩ
Ｉ）が組成物の耐火性酸化物の溶解において重大な効果
を有するべきではないこと、または、もしそれが極端な
程度まで耐火性酸化物を可溶化するならば、初期の焼成
ステージにおいておよび焼成全体を通しての両方の焼成
温度において、得られた溶液は好適な高い粘度を有する
必要がある。しかし、その耐火性酸化物および顔料は２
０重量％を越える量をガラス中に溶解してはならず、お
よび好ましくは１０重量％を越えてはならない。同様
に、耐火性酸化物および顔料に関してガラスの総量は重
要である。もし２から５ｇ／ｃｍ³ の密度を有するガラ
スを用いるならば、ガラスの量は３０から６０体積％で
あり、また好ましくは４０から５０体積％であり、そし
てその残余が耐火性酸化物および顔料である。正確なガ
ラスの量に関する限り、焼成温度におけるガラスの粘度
が比較的高いときはより多いガラスが必要とされ、ガラ
スの粘度が比較的低いときはより少ないガラスが必要で
ある。もしガラスの量があまりに少なければ、焼成の間
に層の高密度化が所望の程度に達成されず、もしあまり
に大きすぎれば、その層が焼成温度においてあまりに軟
らかくなり、したがってバリアリブの姿が変化しそして
所望の電極間隔およびセルの姿が維持されず、そしてガ
ラスがまたガラス層に隣接する導電体層ににじみ出し、
導電性回路における潜在的短絡および開放の問題を引き
起こす。さらに、このガラスの流れが隣接する導電体と
の接続を極度に困難にする。あまりに多いガラスは有機
材料の閉じ込めをもたらし、それは続く焼成の間に絶縁
体層中でブリスタ(blister) の原因となる可能性があ
る。一方、もしガラスの量が３０体積％未満であるなら
ば、焼成されたテープは非常に多孔性となりまた充分に
小さくはならないだろう。これらの変化が考慮されたと
き、焼成テープは不定形でおよび非結晶性のガラスを４
０から５０体積％の量で含有するべきである。

【００２９】さらに、有機物の焼損とガラス（特にタイ
プＩ）の焼結のための３５０℃と４７０℃との間の熱処
理の間に誘起される構造応力を消散するために、上層お
よび下層の絶縁体層が同時に焼結されるか、または順番
に上層が焼結する前に剛直な基板の上の下層が焼結され
るべきである。

【００３０】耐火性酸化物および顔料 本発明に用いられる耐火性酸化物および顔料は、使用さ
れるガラスの種類にかかわらず、ガラスに不溶性である
かまたは、もし可溶性でも、できる限り小さな溶解性を
持つものである。組み立て物が多数の層を具えたとき
に、この多層系を形成する見地から重要なことは、特に
基板のゆがみに関して、寸法的安定性を実現するために
絶縁体層が基板のそれと同等の膨張特性を有することで
ある。この基準の中で、耐火性酸化物および顔料が選択
されて、それらのガラスとの混合物の熱膨張率（ＴＣ
Ｅ）が使用している基板のＴＣＥに接近するようにす
る。詳細には、使用しているＡｌ₂ Ｏ₃ のような耐火性
酸化物より低いＴＣＥをガラスが有するときには、α−
水晶またはＣａＺｒＯ₃ のような高いＴＣＥをもつ充填
剤をその耐火性酸化物に加えて使用する。一方、高いＴ
ＣＥを持つガラスを使用するときには、石英ガラス、キ
ン青石(cordierite)またはムライト(mullite) のような
低いＴＣＥをもつ充填剤を耐火性酸化物に加えて用いる
べきである。

【００３１】焼成された複合材料から形成されたグリー
ンテープである絶縁体層をさらにより小型化するため
に、ガラスおよび耐火性酸化物の混合物が非常に小さな
粒子直径を有することが重要である。詳細には、独立の
粒子が１５マイクロメートルを越えるべきではないし、
１０マイクロメートル以下が好ましい。本質的に全ての
無機固体に対して粒子が０．２と５マイクロメートルと
の間にある事が好ましい。

【００３２】バリアリブ構造の色の必要性に依存して、
種々の耐火性顔料を用いてもよい。たとえば、黒色の薄
い上層がカラーコントラストを高めるために用いられ
た。その目的に対しては、コバルト、銅、鉄、ニッケ
ル、スズ、マンガン、または亜鉛のような種々のドーパ
ントを有するクロム酸化物、または鉄あるいはマンガン
を有するコバルト酸化物を使用して、焼成の後に残留す
る黒色を発生させてもよい。組成物の各層は約１０から
７０体積％の耐火性酸化物および１から３０体積％の耐
火性顔料を含有する。

【００３３】無機酸化剤 酸化剤をガラスフリットに添加することは二つの機能の
目的にかなう。第一は好ましい酸化剤はバリアリブ構造
を形成することを目的とした処方された充填剤およびフ
リットの混合物の熱処理の速い段階で液相を形成するこ
とである。この液相はフリットの焼結の開始に先だって
表面の微細構造に浸透することにより残余の有機フィル
ムをフリットおよび充填剤の表面から除く作用をする。
酸化剤の液状形態は典型的には酸素を放出しながら遅い
化学的分解を受ける。この酸化性液体および気体環境が
セラミック表面から有機残留物の反応性化学的洗浄の原
因となる。この表面洗浄が起こりうる炭素質のポリマー
分解生成物の所望の構造内への閉じ込めを防止するのを
補助する。第二に、酸化性化合物が、適切な流動および
フリットの湿潤を目的とした安定な酸化的雰囲気の局所
的環境を提供して、その局所的環境は、有機結合剤の除
去の間に局所的に存在する可能性がある炭素および還元
的雰囲気のガスの影響を減殺することに対して感受性が
強い。焼結および微細構造の発達中に、もし不充分な酸
素しか利用できないならば、変色したセラミック構造も
起こり得る。

【００３４】好適な酸化剤は、金属硝酸塩、アルカリ金
属の塩素酸塩および／または過塩素酸塩化合物、酸化性
気体の発生を伴う遅い連続的な熱分解を受ける鉛、ビス
マス、およびその他の低融点金属の化合物を含む。好ま
しい酸化性化合物は硝酸鉛（ＩＩ）（Pb(NO₃)₂）であ
る。この化合物は２つ以上の方法を用いて処方した粉体
混合物に添加したときに好適であることを見いだしてい
る。酸化剤およびフリット粉体の混合の均一性を促進す
るために用いた一つの方法は、最初に短い時間の間結晶
性硝酸鉛をアルミナセラミックボールミル中で乾燥粉体
に粉砕することで試験された。その粉砕した粉体は２０
０から３２５メッシュのふるいを用いたふるい分けで大
きさを合わせた。つぎに得られた硝酸塩粉体を所望のフ
リットに対する５重量％添加して混合して、そして続い
て良好な混合を提供するのに好適な短い追加の時間の間
セラミックアルミナボールミル中で粉砕した。処方中
で、適切な酸化剤含有率は同一の組成の未処理フリット
と酸化剤処理されたフリットを混合することによって与
えられ、そして所望の濃度に調整された。

【００３５】他の試験において処方中で有効であるため
に酸化剤に対して良好な混合が必要ではないことを見い
だした。これらの場合において、粉砕された硝酸塩化合
物は、満足な酸化剤性能を持つ処方されたフリット充填
剤混合物に直接添加された。組成物の各層は約０から１
０体積％の酸化剤を含有する。

【００３６】フリットを含有する処方に酸化性化合物を
共添加剤として使用することは当該技術において知られ
ている。この先行技術の一つのそのような例はオーウェ
ンス−イリノイ・インコーポレーテッド(Owens-Illinoi
s Inc.) に譲渡された米国特許第４，０５８，３８７号
に説明されている。

【００３７】ポリマー 上記のガラスおよび耐火性酸化物の無機粉体は、ポリマ
ー、可塑剤、および離型剤、分散剤、剥離剤、防汚剤、
界面活性剤、その他のような任意の溶解物質で構成され
る結合剤を揮発性有機溶媒に溶解して得られた媒質に分
散される。

【００３８】広範囲のポリマーがグリーンテープを製作
するための慣用的な方法において用いられてきて、その
方法は結合剤が空気中で容易に焼き払われることができ
るに足る高温での焼成を含み、それらのポリマーを結合
剤の主成分として用いることができる。ポリマー物質の
例は、ポリ（ビニルブチラール）、ポリ（酢酸ビニ
ル）、ポリ（ビニルアルコール）、メチルセルロース、
エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチ
ルヒドロキシエチルセルロース、およびその他のセルロ
ースを基盤とするポリマー、アタクチックポリプロピレ
ン、ポリエチレン、ポリ（メチルシロキサン）、ポリ
（アルキレンカーボネート）、ポリ（メチルフェニルシ
ロキサン）、およびその他のケイ素を基盤とするポリマ
ー、ポリスチレン、ブタジエン／スチレン共重合体、ポ
リ（ビニルピロリドン）、ポリアミド、高分子量ポリエ
ーテル、エチレンオキシドおよびプロピレンオキシドの
共重合体、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ナトリ
ウム塩、ポリ（低級アルキルアクリレート）、低級アル
キルアクリレートおよびメタクリレートの種々の組み合
わせの共重合体およびマルチポリマー(multipolymer)、
およびその他のアクリル系ポリマーを含む。メタクリル
酸エチルおよびアクリル酸メチルの共重合体、メタクリ
ル酸エチル、アクリル酸メチルおよびメタクリル酸の三
元共重合体が過去にスリップ・モールディング物質(sli
p molding substance)のための結合剤として使用された
ことがある。

【００３９】グリーンテープにおける使用に対して、０
から１００重量％のＣ₁ からＣ₈ のアルキルメタクリレ
ート、０から１００重量％のＣ₁ からＣ₈ のアルキルア
クリレート、および０から５重量％のエチレンを基盤と
する不飽和カルボン酸またはアミンの混和性マルチポリ
マー混合物で構成される有機結合剤を使用することもで
きる。

【００４０】以下の構造式（化学式１）で表現される一
官能性メタクリレートのポリマーまたはポリ（α−メチ
ルスチレン）を使用することが好ましく、これらのポリ
マーは酸化的雰囲気中で４７０から６５０℃の低い焼成
温度においてさえ、非常にきれいに焼損し、およびいか
なる炭素質残査も絶縁体層中に残さない ＜化学式１＞上記のメタクリリックモノマーにおいて、
β炭素が存在するか否かに依存して、α炭素は２個また
は３個の水素原子置換基を有さなければならない。もし
β炭素が無ければ、メチルメタクリレートのように、こ
れは水素原子によって置換される。もしβ炭素が存在す
れば、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、およびＲ₃ はアルキル基、アリール
基、アラルキル基から独立に選択され、または、もし３
つのＲ置換基の１つが水素原子ならば、他の２つがアル
キル基、アリール基、アラルキル基の中から選択されな
ければならない。

【００４１】これら２つのタイプのポリマーは単独重合
体でなければならない、または、メタクリレートの場合
においては、上記の基準に適したモノマーのみを有する
ポリマーでなければならない。

【００４２】これら２つのタイプのポリマーは１５重量
％以下の、しかし好ましくは５重量％以下の、量の付加
的な種類の共重合体を含有しても良い。この付加物は改
善された非酸化的燃焼特性を付与する。付加的モノマー
の例はエチレン性不飽和カルボン酸およびアミド、アク
リレート、スチレン、アクリロニトリル、酢酸ビニル、
およびアクリルアミドを含む。同様に、これらの他のモ
ノマーの単独重合体および共重合体のような、上記基準
を満たさない他のポリマーを１５重量％以下の量でコモ
ノマーの代替として使用することができる。これらの付
加物が別個のポリマーを作成するかまたは主成分のポリ
マー鎖中に含有されるか否かにかかわらず、それらがそ
の系に存在するモノマーの総重量の約１５重量％、およ
び好ましくは５重量％を越えない程度で全体のポリマー
物質の中に含有されることは許される。

【００４３】どのようなポリマーが使用されたとして
も、５０ｍｌの塩化メチレン中に０．２５ｇのポリマー
という濃度で塩化メチレン中２０℃において測定した、
極限粘度数は少なくとも０．１ポイズであって、そのポ
リマーは妥当な密着強さを有するようにするべきであ
る。分子量に対する上限値において特定の制限はない
が、しかし１．０ポイズ以下の極限粘度数を有するポリ
マーの使用が溶解度の問題を回避する観点から好まし
く、および０．３から０．６ポイズの極限粘度数を有す
るポリマーの使用が本発明において著しく良好な結果を
生じる。

【００４４】可塑剤 ポリマー物質のガラス転移点（Ｔｇ）を低下させること
に寄与する少なくとも一種の可塑剤が用いられる。可塑
剤は基板に対する組成物のラミネーションを確実にする
のを促進する。可塑剤が揮発溶媒が加熱により追い払わ
れたような層中に残存するために、可塑剤の沸点が３０
０℃に近いことが好ましい。それにもかかわらず、可塑
剤の揮発性が、可塑剤の量を減少させることが望まれた
場合に、単純な加熱によってその系からそれらが除去で
きるようなものであることが好ましい。

【００４５】たとえば、アクリル系結合剤に対して、可
塑剤はフタル酸ジブチルおよびその他の芳香族酸のエス
テル；アジピン酸ジイソオクチルのような脂肪族ポリ酸
のエステルを含むことができ、および硝酸エステル；グ
リコールの芳香族または脂肪族酸エステル；ポリオキシ
アルキレングリコール、脂肪族ポリオール；アルキルお
よびアリールリン酸エステル；塩素化パラフィン；およ
びスルホンアミドタイプを用いることができる。

【００４６】一般には、より大きな高湿度保存安定性お
よび環境的操作寛容度に関して水不溶性の可塑剤が有利
であるが、しかし必要なものではない。適切な可塑剤
は：グリコール、トリエチレングリコールジアセテー
ト、トリエチレングリコールジプロピオナート、トリエ
チレングリコールジカプリラート、トリエチレングリコ
ールジメチルエーテル、トリエチレングリコールビス
（２ーエチルヘキサノアート）、テトラエチレングリコ
ールジヘプタノアート、ポリ（エチレングリコール）、
ポリ（エチレングリコール）メチルエーテル、イソプロ
ピルナフタレン、ジイソプロピルナフタレン、ポリ（プ
ロピレングリコール）、グリセリルトリブチラート、ア
ジピン酸ジエチル、セバシン酸ジエチル、スバリン酸ジ
ブチル、リン酸トリブチル、リン酸トリス（２−エチル
ヘキシル）、ｔ−ブチルフェニルジフェニルホスファー
ト、トリアセチン、フタル酸ジオクチル、リン酸トリス
（２−ブトキシエチル）、およびフタル酸ジシクロヘキ
シル、フタル酸ジフェニル、フタル酸ジウンデシル、フ
タル酸ベンジルブチル、フタル酸ベンジル ２−エチル
ヘキシルのようなフタル酸エステルを含む。

【００４７】高分子量ポリマーと一緒にきれいに揮発
し、および揮発の後に本質的に残査を残さない可塑剤の
使用が特に好ましい。そのような素材の一つの例はフタ
ル酸ベンジルブチルである。この化合物の使用が結合剤
の塑性が調整されることを許して、得られたグリーンテ
ープが導電体の線を持った基板上でのラミネーションに
適して、およびグリーンテープが取り扱いに対してあま
りに軟らかくまたはあまりに弱くならないようにする。

【００４８】そこに含有された可塑剤を含めて結合剤の
総量は、良好なラミネーションおよびグリーンテープの
高い強度を得るために充分でなければならいが、しかし
無機固体粉体の充填量を著しく減少させてはならない。
もしグリーンテープ中にあまりに多くの無機物質が含有
されている場合、焼成の間の焼結することおよび圧縮す
ることが不充分になるであろう。この理由によって、溶
媒を含まない結合剤はグリーンテープの体積の４０から
６０体積％を占め、および好ましくは４０から５０体積
％を占めるべきである。可塑剤の濃度によって変更し
て、グリーンテープのカバーシートとの粘着を増大させ
て、しわ、空気ポケットおよびカバーシートの早すぎる
層間剥離のような塗布欠陥を防止することができる。

【００４９】有機溶媒 有機溶媒はポリマー、可塑剤、および添加された全ての
添加剤を完全に溶解するもの、また大気圧において比較
的低レベルの加熱により容易に蒸発するのに十分な高い
揮発性を持つものが選択されて、そして上層および下層
の絶縁体組成物に１から２５パスカル秒の粘度を与え
る。この溶媒は組成物中に含有されるどんな他の添加剤
よりも低い沸点を有するべきである。そのような溶媒の
例はアセトン、キシレン、メタノール、エタノール、イ
ソプロパノール、メチルエチルケトン、１，１，１−ト
リクロロエタン、テトラクロロエチレン、酢酸アミル、
２，２，４−トリエチルペンタンジオール−１，３−モ
ノイソブチラート、トルエン、塩化メチレン、およびフ
ルオロカーボン類を含む。他の溶媒成分と混合したとき
に溶媒として機能する限りにおいて、溶媒の個々の成分
はポリマー物質の完全な溶媒である必要はない。

【００５０】本発明のグリーンテープは以前に述べた絶
縁体組成物のテープであり、前述の絶縁体組成物は銅製
のベルトまたはポリマーフィルムのような柔軟な基板上
に塗布されて均一な厚さを有する層を形成し、そしてこ
こで揮発性の有機溶媒が揮発しそして加熱により前記層
から除去される。その加熱温度は結合剤成分の沸点また
は分解点よりも低い温度である。あまりに高い温度はブ
リスターの原因となるために望ましくない。

【００５１】サンドブラスチングプロセス 本発明のバリアリブ作成法はサンドブラスチングに基礎
を置き、上述した本発明のグリーンテープの使用を特徴
とする。

【００５２】本発明を図１から図６までを参照しながら
詳細に紹介する、それらの図はＰＤＰ装置を作成する一
組のガラス基板、すなわち前面および後面パネル、の一
方の上にカソードまたはアノードが形成される場合を説
明し、またその上にアノードを形成されたガラス基板
（以後“後面パネル”と称する）にバリアリブが形成さ
れる。以後は図３を参照する。

【００５３】（３０１）：外部入力のために使用される
ターミナル電極がガラス基板上に形成される。

【００５４】（３０２）：同一のガラス基板上にアノー
ドバスが形成される。

【００５５】（３０３）：前工程において形成したアノ
ードバスに電気的に接続された直流制御抵抗群が同一の
ガラス基板上に形成される（抵抗を使用しない基板のと
きは、この工程は無視される） （３０４）：放電空間からバスを電気的に絶縁する絶縁
体層が（３０２）で形成されたアノード上に形成され
る。

【００５６】（３０５）：絶縁体層（３０４）内の開口
部においてアノードパッドが形成される。そのアノード
パッドは電圧放電の原因となるカソード（３０７）と組
を形成するまで露出したままにされる。

【００５７】（３０６）：前工程までに形成された抵抗
およびアノードの位置に対応して絶縁体組成物を用いて
放電領域（イメージセル）を規定するバリアリブを形成
する。バリアリブ作成工程は以下のステップを具える
（図１参照）。

【００５８】１ａ アノード（１０１）がガラス基板
（１０２）上に形成される。

【００５９】１ｂ 本発明のグリーンテープ複合材料の
一つの層がガラス基板状に形成された下部構造の上方に
ラミネートされる（層の数は１から３の範囲から選択さ
れ、ここで所望のグリーンテープは１００から３００μ
ｍの範囲にある）。その上に絶縁体層が形成された構造
が３５０℃と４７０℃との間に加熱されてすべての有機
物質を除去し、そしてガラスＩおよび／またはガラスＩ
Ｉの一部が軟化または融解する。グリーンテープ層は絶
縁体層として引用される。結果として生じるバリアリブ
構造の仕様に依存して、下層は上層と異なる絶縁体組成
を有してもよい。たとえば、下層では唯一の耐火性酸化
物としてアルミナが含有してもよく、そして上層ではア
ルミナおよび酸化コバルト鉄を含有して、バリアリブの
頂上部に黒色を生じてもよい。

【００６０】１ｃ 光イメージング可能なセラミックま
たは非セラミックであってもよくおよびペーストまたは
テープ（１０４）であってもよいサンドブラスチングレ
ジストが絶縁体層の最上部に塗布される。

【００６１】１ｄ レジストパターン（１０５）がサン
ドブラストエッチングの後に残るべき絶縁体層の領域に
対応して形成される。

【００６２】１ｅ サンドブラスチングレジスト層の上
方からサンドブラスターのノズルから研磨材料および空
気が同時に噴霧され、研磨材料はレジスト層が形成され
なかった領域で絶縁体層に衝突しまたその層を彫り、そ
してサンドブラスチングがＰＤＰ装置のイメージセルま
たはチャネルを規定した後にバリアリブが残る。

【００６３】１ｆ サンドブラスチングレジスト層が除
去される。

【００６４】１ｇ このように形成されたバリアリブが
焼成される。

【００６５】通常の厚膜ハイブリッドＩＣの分野で用い
られるいかなる一般的な焼成炉もこの焼成に用いること
ができる。一般的な焼成条件は、好適な空気流および排
気条件の下で約５分から２０分のあいだ約４７０から６
５０℃の温度に構造物を保持することを含む。焼成温度
条件とグリーンテープの絶縁体組成物中の不定形ガラス
および耐火性酸化物の熱的性質との間には親密な相関が
あり、良好なバリアリブの性能を得るためには使用する
材料によって焼成条件を修正しなければならない。焼成
条件に依存して、なお絶縁体組成物中の不定形ガラスの
一部が結晶化してもよい。

【００６６】図３の（３０６）に戻って：図１に示した
ような工程によって構築された後面パネルは特定の位置
において前面パネル上に重ねられる。この前面パネル上
には（３０７）でカソードが形成されている。それによ
って１組のガラス基板が組み立てられ、ここで緑、青、
および赤を発生させるための蛍光体層（３０８）がイメ
ージセルの内側表面上に堆積されている。

【００６７】（３１０） ここでガラス基板の組を互い
に反対に配置したところのアセンブリの端部を、たとえ
ば、低融点ガラス組成物を用いて封印して、そして低温
において焼成した。

【００６８】（３１１） 放電ガスを気密に封印したセ
ルの中に充填し、ガス放電セクションを形成する。

【００６９】以上を追随することによって、ＰＤＰ装置
−セルを作成することができる。

【００７０】ＰＤＰ装置に対するバリアリブを作成する
ための上述の第１の方法において（図１および図５参
照）、サンドブラスチングレジストを複合材料グリーン
テープの最上部分に付着させたが、しかしこの（後焼成
の前に除去する必要がある）レジストを使用する代り
に、他のサンドブラスチングレジストを用いることがで
き、そのレジストはフォトポリマー、モノマー、光重合
開始剤、比較的大量のサンドブラスチングに対する抵抗
性を付与する樹脂成分を含有する。さらに、そのレジス
トは大量の後焼成の間に焼結するようなガラスおよび／
またはセラミックスもまた含む。したがって、このレジ
ストは除去される必要がない（図２）。複合材料グリー
ンテープの上層が必要とされるカラーコントラスト（黒
色）を付与するので、その上のレジストは後焼成の後
で、光学的に透明または濃色（たとえば黒色）であって
よい。適度に厚いフォトレジスト（１．５−３ｍｉｌ）
がサンドブラストの力に対してより大きな抵抗性を有す
るので、厚い非着色のレジストの使用は有益であり。な
ぜなら、それがサンドブラストレジストの光パターンの
形成に必要なより深いＵＶの侵入を可能にするからであ
る。一方、着色されたフォトレジストは、一般に顔料の
中に見いだされる重金属によってＵＶの妨害および／ま
たは吸収に起因する、より薄いＵＶ侵入を有する。以上
の無機化合物含有フォトレジストを付着することがフォ
トレジスト除去工程のないバリアリブ形成方法を可能に
して、および大量生産の効率をさらに高める。

【００７１】ＰＤＰ装置に対してバリアリブを形成する
ための本発明の方法において、本発明の絶縁体層の源と
なるグリーンテープの使用は、バリアリブの厚さの均一
性を付与するだけでなく、プロセスを簡略化し、および
作業時間を短縮し、および効率およびサンドブラスチン
グ工程のプロセス管理を著しく改善する。したがって、
本発明の絶縁体組成物またはグリーンテープの使用、ま
たは本発明のバリアリブの形成方法の使用は大量生産の
処理量を向上することおよび微細なピッチのＰＤＰ装置
のサイズをさらに増大させることを可能にする。

【００７２】本発明の複合材料タイプを含む絶縁体グリ
ーンテープを使用することの一つの利点は、３５０℃と
４７０℃との間の第１の熱処理の後の積層物の構造的強
度および化学的抵抗性である。部分的に焼結して（融解
したガラスＩは無機結合剤になる）そしてほぼ１００％
無機化合物のフィルムが、狭いリブの必要とされる強度
および高解像度ディスプレー用とに対して必要とされる
微細なピッチを付与する。そのような無機化合物のフィ
ルムは、一般にサンドブラスチング後にフォトレジスト
を除去するための塩基性の剥離溶液に対する化学的抵抗
性をも付与する。これに対して、スクリーン印刷された
または染料コートされた厚いフィルム組成物の多数の層
の構造的強度はポリマー結合剤のみに依存しており、リ
ブの幅およびピッチがますます微細になっていくときに
その多数の層はサンドブラストの力から残存することが
できない可能性がある。さらに、上記の厚いフィルム組
成物のポリマー結合剤はフォトレジスト剥離溶液に対す
る十分な抵抗性を付与することができない可能性があ
る。

【００７３】複合材料グリーンテープ組成物における微
細構造の発展 図７は複合材料グリーンテープ組成物における微細構造
の発展を、ａ塗布された積層物から、ｂ熱処理された組
成物、ｃサンドブラストされ、そしてフォトレジストが
除去されたバリアリブ、ｄ後焼成されたバリアリブまで
によって示す。複合材料のグリーンテープは着色された
薄い絶縁体の層（７０１、７１１、７２１および７３
１）および着色されていないより厚い絶縁体の層（７０
２、７１２、７２２および７３２）から成る。関連する
微細構造のモデルを各ステージの概略の断面図の頂部に
示す。

【００７４】ａ− ガラス、耐火性酸化物、無機酸化
剤、および／または耐火性顔料から成る無機固体（７０
３）が、ポリマー、可塑剤および／または痕跡量の残存
有機溶媒から成る誘起マトリクス（７０４）中に分散さ
れている。

【００７５】ｂ− ３５０℃と４７０℃との間の熱処理
の後に、有機物質はほぼ完全に焼損して、ガラスＩが融
解して残存した無機固体（７１３）の中に無機物の接着
部（７１５）を提供した。部分的な高密度化が焼損した
有機物の残した空隙のかなりの部分を放逐する。空隙
（７１４）の一部は得られた“非粉末状で機械的に弱
い”微細構造中に残留し、その微細構造がサンドブラス
ト可能な厚いフィルムの多層構造と同等のサンドブラス
チング速度をもたらす。

【００７６】ｃ− バリアリブの微細構造は工程ｂと同
一である。なぜならサンドブラスチングは微細構造を変
化させない機械的な剥離であるからである。しかし、サ
ンドブラスチングはパターン形成されていない絶縁体フ
ィルムから所望のバリアリブへとその姿を変化させる。

【００７７】ｄ− バリアリブの後焼成の間にさらなる
ガラスの焼結が起きて、さらに微細構造を高密度化し
て、および空隙を放逐する。無機固体（７３３）がガラ
スマトリクス（７３４）中に分散されたように見える。

【００７８】

【実施例】本発明は実施例によりさらに具体的に記述さ
れる。しかしながら、本発明の範囲はこれらの実施例に
よって全く限定されるものではない。

【００７９】実施例１−３ １） 複合材料の上層および下層の組成物の調製 複合材料の上層および下層の組成物は、表２に示した組
成をもつ微細な無機固体および結合剤を有機溶媒中でボ
ールミル分散によって調製される。

【００８０】ラミネーション、パターン形成可能性(Pat
ternability)、焼損特性および焼成構造結着性(fired s
tructure integrity) を最適化するために、下記の体積
関係が有利であることを見いだしている。それらは重量
パーセントに変換されて典型的な組成物を説明するよう
にしている。無機相が４．５の比重を有することを仮定
していて、およびビヒクルが１．１の比重を有すること
を仮定している。

【００８１】

【表１】 重量％ 体積％ 無機相 典型的には５５％； 典型的には２３％； 実用的には４５−６５％ 実用的には１７−３１％ 有機相 典型的には４５％； 典型的には７７％； （ビヒクル） 実用的には５５−３５％ 実用的には８３−６９％ なぜならテープは一般にスリップから塗布されるので、
そのスリップは十分な溶媒を含んで、塗布可能なスリッ
プの粘度を１０，０００センチポイズ未満まで低下させ
なければならない；典型的な粘度の範囲は２，０００か
ら７，０００センチポイズである。典型的なスリップは
塗布する前で２から４週間の保存安定性を有する。塗布
されたテープの高い粘度に起因して、塗布されたテープ
は一度塗布されたら一般に安定である。

【００８２】

【表２】上層に対するスリップ（黒色） 重量％ 成分 例１ 例２ 例３ アクリレートおよびメタクリレートポリマー 6.5 6.5 6.5 フタレート種の可塑剤 10.0 10.0 10.0 酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒 35.5 35.5 35.5 ガラスＩ 5.0 6.0 7.0 ガラスII 22.0 21.0 20.0 無機酸化剤 1.5 1.5 1.5 アルミナ 10.0 10.0 10.0 耐火性（黒色）顔料 9.5 9.5 9.5 下層に対するスリップ（白色） 重量％ 成分 例１ 例２ 例３ アクリレートおよびメタクリレートポリマー 6.5 6.5 6.5 フタレート種の可塑剤 10.0 10.0 10.0 酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒 30.5 30.5 30.5 ガラスＩ 4.7 5.7 6.7 ガラスII 25.0 24.0 ２３．
０ 無機酸化剤 １．５ 1.5 1.5 アルミナ 21.8 21.8 21.8 表２の互換性のある上層および下層の組成物は以下にお
いて同一の例番号で記載される。これは焼結の順序を付
与し、この順で関連する構造的応力を適切に開放し、お
よびクラックのない絶縁体フィルムを形成する。

【００８３】上記の表および実施例１、２および３のガ
ラスＩは以下の重量パーセント組成を有した。

【００８４】 ＰｂＦ₂ ５．０％ ＳｉＯ₂ １．０％ ＰｂＯ ８３．０％ Ｂ₂ Ｏ₃ １１．０％ 上記の表および実施例１、２および３のガラスＩＩは以
下の重量パーセント組成を有した。

【００８５】 ＺｎＯ ８．０％ ＳｉＯ₂ １５．０％ ＰｂＯ ６５．０％ Ｂ₂ Ｏ₃ １２．０％ 以下の比表面積を有する微細な無機粉体を用いた。

【００８６】 ガラスＩおよびガラスＩＩ ３．５ｍ² ／ｇ アルミナ １．２ｍ² ／ｇ 顔料 ４．０ｍ² ／ｇ複合材料グリーンテープの調製 上記の実施例１、２または３において述べたように調整
された上層の絶縁体複合材料組成物はシリコン処理を受
けた３ｍｉｌの厚さを有するポリエステルフィルム（商
品名：マイラー（MYLAR （登録商標））、イー・アイ・
デュポン・ドウ・ヌムール・アンド・カンパニー(E.I.D
u Pont de Nemours and Company)製）上に塗布されて、
湿潤時に組成物の厚さが４−５ｍｉｌになるようにし
て、そしてこの生成物を次に６０℃から１１０℃におい
て７分から１０分にわたり乾燥して、揮発製有機溶媒の
９９．５から９９．９％を蒸発させて、この方法により
１．５−１．７ｍｉｌのグリーンテープの厚さを得た。
塗布したグリーンテープを巻き込む前に、１ｍｉｌの厚
さを有する無地のポリエステルフィルム（商品名：マイ
ラー（登録商標）、イー・アイ・デュポン・ドウ・ヌム
ール・アンド・カンパニー製）を塗布したグリーンテー
プに対してラミネートした。上記の実施例１、２または
３において述べたように調整された第二の絶縁体組成物
を、すなわち下層の組成物、次に１８−２０ｍｉｌの湿
潤時の厚さで塗布して、６０℃から１１０℃において１
０分から２０分にわたり乾燥して、揮発製有機溶媒の９
９．５から９９．９％を蒸発させて、この方法により
８．０−８．２ｍｉｌのグリーンテープの厚さを得た。
上層の３ｍｉｌのマイラー（登録商標）支持体を次に除
去して、そして上層のグリーンテープおよび１ｍｉｌの
マイラー（登録商標）を塗布した下層のグリーンテープ
にラミネートして、巻込まれる前に複合材構造を形成し
いかなる所望の幅および長さに切断するのに適した複合
材料構造を形成した。 バリアリブの形成 以上および図１、２に記載した方法で調製した複合材料
グリーンテープを用いて、４００℃から４５０℃の熱処
理によって、塗布されたままのテープに残存していた有
機物（ポリマー結合剤および可塑剤）のほぼ１００％が
明確に除去され、そしてサンドブラスチング後のガラス
基板上にバリアリブが形成された。

【００８７】塗布されたままの複合材料グリーンテー
プ、サンドブラストされたバリアリブ、および後焼成さ
れたバリアリブの寸法を以下に示した。

【００８８】

【表３】 例１ 例２ 例３ 塗布されたままの寸法 厚さ（μｍ） 240 242 ２３７ 後焼成前のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） １８２ 174 176 幅（μｍ） 50 48 50 後焼成後のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） 144 138 130 幅（μｍ） 43 41 40 この表において、バリアリブの寸法の値はランダムに２
０箇所で測定して得られた値の平均値である。

【００８９】本発明の複合材料グリーンテープによって
作成され、（黒色に）着色された頂層を持つバリアリブ
は、個別のカラーセルあるいはチャネルに対して、カラ
ーコントラストを高めて、および外部光の反射を防止し
ている。

【００９０】実施例４−６ 絶縁体組成物の調製 複合材料の上層および下層の組成物は、表４に示した組
成をもつ微細な無機固体および結合剤を有機溶媒中でボ
ールミル分散によって調製される。

【００９１】

【表４】上層に対するスリップ（黒色） 重量％ 成分 例４ 例５ 例６ アクリレートおよびメタクリレートポリマー 8.0 8.0 8.0 フタレート種の可塑剤 11.0 11.0 11.0 酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒 33.0 33.0 33.0 ガラスＩ 4.0 5.0 6.0 ガラスIIa 8.0 8.0 8.0 ガラスII 14.0 13.0 12.0 無機酸化剤 1.5 1.5 1.5 アルミナ 10.0 10.0 10.0 耐火性（黒色）顔料 9.5 9.5 9.5下層に対するスリップ（白色） 重量％ 成分 例４ 例５ 例６ アクリレートおよびメタクリレートポリマー 8.0 8.0 8.0 フタレート種の可塑剤 11.0 11.0 11.0 酢酸エチル／メチルエチルケトン混合溶媒 28.0 28.0 28.0 ガラスＩ 3.7 4.7 5.7 ガラスIia 8.3 8.3 8.3 ガラスII 17.7 16.7 15.7 無機酸化剤 1.5 1.5 1.5 アルミナ 21.8 21.8 21.8 表４の互換性のある上層および下層の組成物は以下にお
いて同一の例番号で記載される。これは焼結の順序を付
与し、この順で関連する構造的応力を適切に開放し、お
よびクラックのない絶縁体フィルムを形成する。

【００９２】上記のテーブル中および実施例４、５およ
び６のガラスＩおよびガラスＩＩは、実施例１、２およ
び３において用いたものと同一である。ガラスＩＩａは
下記の重量パーセント組成を有した。ガラスＩＩａの表
面積はガラスＩおよびガラスＩＩと同様である。

【００９３】 ＳｉＯ₂ ９．０％ ＰｂＯ ７７．０％ Ｂ₂ Ｏ₃ １３．０％ Ａｌ₂ Ｏ₃ １．０％ 複合材グリーンテープおよびそれに続くバリアリブが実
施例１、２および３において記載されたように調製され
た。表５に関連した寸法を要約する。グリーンテープの
上部黒色層または下部白色層の厚さは、それぞれ、４０
μｍまたは２００μｍである。

【００９４】

【表５】 例４ 例５ 例６ 塗布されたままの寸法 厚さ（μｍ） 238 240 243 後焼成前のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） 174 168 165 幅（μｍ） 60 58 60 後焼成後のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） 136 132 129 幅（μｍ） 53 52 50 この表において、バリアリブの寸法の値はランダムに２
０箇所で測定して得られた値の平均値である。

【００９５】実施例７−９ 実施例１、２および３の表２の上層組成物を塗布して、
３つの（黒色に）着色されたグリーンテープ７Ｂ、８
Ｂ、９Ｂを作成し；実施例１、２および３の表２の下層
組成物を塗布して、（白色の）非着色のグリーンテープ
７Ｗ、８Ｗ、９Ｗを、それぞれ、作成した。黒色または
白色のグリーンテープの厚さは、それぞれ、４０μｍま
たは２００μｍである。

【００９６】下層が最初にラミネートされることに注意
して、次に別個のグリーンテープを表６に記載した配列
により基板にラミネートした。

【００９７】

【表６】 バリアリブは実施例１、２および３に記載したように調
製され、および関連した寸法を表７に要約する。

【００９８】

【表７】 例７ 例８ 例９ 塗布されたままの寸法 厚さ（μｍ） 241 237 240 後焼成前のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） 184 170 168 幅（μｍ） 51 50 48 後焼成後のバリアリブの寸法 厚さ（μｍ） 146 135 132 幅（μｍ） 45 44 42 この表において、バリアリブの寸法の値はランダムに２
０箇所で測定して得られた値の平均値である。

【００９９】

【発明の効果】本発明の効果を要約すれば以下の通りで
ある。予備成形された均一な厚さおよび指定された色を
もつグリーンテープのプラズマディスプレー装置のバリ
アリブ形成における使用が、バリアリブの厚さの均一性
が改善されること、絶縁体堆積プロセスが単純化される
こと、および作業を合理化することを可能にする。これ
らのことはプラズマディスプレー装置がより大きくかつ
より高い解像度を持って生産されることが可能であり、
および大量生産の処理量が高められるようになることを
意味している。

【図面の簡単な説明】

【図１】光画像形成可能であるサンドブラストレジスト
を用いたバリアリブ形成およびレジストを取り除いた後
のバリアリブ構造の概略を表現した断面図である。

【図２】ここでレジストを除去する必要の無いことを特
徴とする、光画像形成可能であるサンドブラストレジス
トを用いたバリアリブ形成の概略を表現した断面図であ
る。

【図３】ＰＤＰ装置の組立品の概略を表現したフローチ
ャートである。

【図４】サンドブラスチングによるバリアリブ形成法の
概略を表示した断面図である。

【図５】ＤＣＰＤＰ装置の内部構造の概略の図である。

【図６】ＡＣＰＤＰ装置の内部構造の概略の断面図であ
る。

【図７】（ａ）塗布したときの複合材料グリーンテープ
を表した図、（ｂ）（３５０℃と４７０℃の間におけ
る）第一の熱処理後のそのグリーンテープを表した図、
（ｃ）サンドブラストしてそしてフォトレジストを除去
した後を表した図で、および（ｄ）後焼成の後の微細構
造の配列の概略を表現した図である。

【符号の説明】

１０１、４０２、５０３ アノード １０２、４０１、５０１、５０２ ガラス基体 １０３ 複合材料グリーンテープ １０４ ペーストまたはテープ １０５ レジストパターン １０６、５０７ バリアリブ ４０３ フォトレジスト ４０４ 研磨材料 ４０５ サンドブラスター ４０６、５０５ 絶縁体層 ４０７ レジストがパターン形成されなかった領域 ５０４ カソード ５０６、６０５ 蛍光材料 ５０８ セル ５０９ 放電ガス ６０１ 第１ガラス基板 ６０２ 第２ガラス基板 ６０３ Ｘ電極 ６０４ Ｙ電極 ６１０ 櫛形の隆起 ６１４、６１８ 誘電体層 ６１６ 保護層 ６１９ 放電空間 ７０１、７１１、７２１、７３１ （黒色に）着色され
た絶縁体層 ７０２、７１２、７２２、７３２ 無着色の（白色の）
絶縁体層 ７０３、７３３ 無機物の固体 ７０４ 有機マトリクス ７１３ 残存した無機物の固体 ７１４ 空隙 ７１５ 無機物の接合部 ７３４ ガラスのマトリクス

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１０年８月６日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４０】以下の構造式（化学式１）で表現される一
官能性メタクリレートのポリマーまたはポリ（α−メチ
ルスチレン）を使用することが好ましく、これらのポリ
マーは酸化的雰囲気中で４７０から６５０℃の低い焼成
温度においてさえ、非常にきれいに焼損し、およびいか
なる炭素質残渣も絶縁体層中に残さない。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４１】

【化１】

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４２

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４２】上記のメタクリリックモノマーにおいて、
β炭素が存在するか否かに依存して、α炭素は２個また
は３個の水素原子置換基を有さなければならない。もし
β炭素が無ければ、メチルメタクリレートのように、こ
れは水素原子によって置換される。もしβ炭素が存在す
れば、Ｒ₁ 、Ｒ₂ 、およびＲ₃ はアルキル基、アリール
基、アラルキル基から独立に選択され、または、もし３
つのＲ置換基の１つが水素原子ならば、他の２つがアル
キル基、アリール基、アラルキル基の中から選択されな
ければならない。これら２つのタイプのポリマーは単独
重合体でなければならない、または、メタクリレートの
場合においては、上記の基準に適したモノマーのみを有
するポリマーでなければならない。これら２つのタイプ
のポリマーは１５重量％以下の、しかし好ましくは５重
量％以下の、量の付加的な種類の共重合体を含有しても
良い。この付加物は改善された非酸化的燃焼特性を付与
する。付加的モノマーの例はエチレン性不飽和カルボン
酸およびアミド、アクリレート、スチレン、アクリロニ
トリル、酢酸ビニル、およびアクリルアミドを含む。同
様に、これらの他のモノマーの単独重合体および共重合
体のような、上記基準を満たさない他のポリマーを１５
重量％以下の量でコモノマーの代替として使用すること
ができる。これらの付加物が別個のポリマーを作成する
かまたは主成分のポリマー鎖中に含有されるか否かにか
かわらず、それらがその系に存在するモノマーの総重量
の約１５重量％、および好ましくは５重量％を越えない
程度で全体のポリマー物質の中に含有されることは許さ
れる。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００４７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００４７】高分子量ポリマーと一緒にきれいに揮発
し、および揮発の後に本質的に残渣を残さない可塑剤の
使用が特に好ましい。そのような素材の一つの例はフタ
ル酸ベンジルブチルである。この化合物の使用が結合剤
の塑性が調整されることを許して、得られたグリーンテ
ープが導電体の線を持った基板上でのラミネーションに
適して、およびグリーンテープが取り扱いに対してあま
りに軟らかくまたはあまりに弱くならないようにする。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ケネス ウォーレン ハン アメリカ合衆国 19382 ペンシルヴァニ ア州 ウエスト チェスター ネイザン ヘイル ドライブ 816 (72)発明者 ボニー イン タン アメリカ合衆国 08816 ニュージャージ ー州 イースト ブランズウィック ハイ ド パーク ドライブ 32

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマディスプレー装置中のバリアリ
   ブの構築に好適なグリーンテープにおいて使用するため
   の複合材料であって： （ａ） ここで下層が柔軟な基板上に塗布される上層お
   よび下層の組成物であり、前記各組成物が： （ｉ） １から３０体積％の非結晶性の第一のガラ
   スと； （ｉｉ） １０から４０体積％の非結晶性の第二のガ
   ラスと； （ｉｉｉ） １０から７０体積％の耐火性酸化物と； （ｉｖ） ０から１０体積％の無機酸化剤と； をそれぞれ有し、： （ｖ） 上層は１から３０体積％の耐火性顔料を含
   有すること、および下層は０から３０％の耐火性顔料を
   含有すること； をさらなる必要条件として有し、ここで （１）第二のガラスが複合材料の焼成温度よりも少なく
   とも５０℃低い変形温度を有し； （２）第一のガラスが第二のガラスの変形温度よりも少
   なくとも５０℃低い変形温度を有し； ここで、第一および第二のガラスが複合材料に対する４
   ７０℃から６５０℃の焼成温度において１×１０⁵ ポイ
   ズ以下の粘度を有し；および第一および第二のガラスを
   合わせた量が上層および下層の総体積の少なくとも３０
   体積％であることを条件とする、上層および下層の組成
   物と； （ｂ） ４０から６０体積％のポリマーおよび６０から
   ４０体積％の可塑剤を具えた結合剤と； （ｃ） 揮発性有機溶媒と； を具えて、さらに上層と下層の組成が同一でないことを
   条件とすることを特徴とする複合材料。
2. 【請求項２】 プラズマディスプレー装置のためのバリ
   アリブの構築に用いられる好適なグリーンテープであっ
   て： （ａ） ここで下層が柔軟な基板上に塗布される上層お
   よび下層の組成物であり、前記各組成物が： （ｉ） １から３０体積％の非結晶性の第一のガラ
   スと； （ｉｉ） １０から４０体積％の非結晶性の第二のガ
   ラスと； （ｉｉｉ） １０から７０体積％の耐火性酸化物と； （ｉｖ） ０から１０体積％の無機酸化剤と； をそれぞれ有し、： （ｖ） 上層は１から３０体積％の耐火性顔料を含
   有すること、および下層は０から３０％の耐火性顔料を
   含有すること； をさらなる必要条件として有し、ここで （１）第二のガラスが複合材料の焼成温度よりも少なく
   とも５０℃低い変形温度を有し； （２）第一のガラスが第二のガラスの変形温度よりも少
   なくとも５０℃低い変形温度を有し； ここで、第一および第二のガラスが複合材料に対する４
   ７０℃から６５０℃の焼成温度において１×１０⁵ ポイ
   ズ以下の粘度を有し；および第一および第二のガラスを
   合わせた量が上層および下層の総体積の少なくとも３０
   体積％であることを条件とする、上層および下層の組成
   物と； （ｂ） ４０から６０体積％のポリマーおよび６０から
   ４０体積％の可塑剤を具えた結合剤と； を具え、さらに上層と下層の組成が同一でないことを条
   件とすることを特徴とするグリーンテープ。
3. 【請求項３】 少なくとも一つの前記第１のガラスが少
   なくとも２つ以上のガラスから成ることを特徴とする請
   求項１記載の複合材料。
4. 【請求項４】 少なくとも一つの前記第１のガラスが少
   なくとも２つ以上のガラスから成ることを特徴とする請
   求項２記載のグリーンテープ。
5. 【請求項５】 少なくとも一つの前記第２のガラスが少
   なくとも２つ以上のガラスから成ることを特徴とする請
   求項１記載の複合材料。
6. 【請求項６】 少なくとも一つの前記第２のガラスが少
   なくとも２つ以上のガラスから成ることを特徴とする請
   求項２記載のグリーンテープ。
7. 【請求項７】 追加の柔軟な基板がむき出しの前記グリ
   ーンテープ上にラミネートされることを特徴とする請求
   項２記載のグリーンテープ。
8. 【請求項８】 （ｉ）一定の距離離れて互いに向き合っ
   て位置する一組の基板、ここで放電発光ディスプレーを
   構成する多数の電極が少なくとも一つの基板の表面上に
   付与され、および（ｉｉ）前記放電発光ディスプレーを
   分割するバリアリブ、を設け、その端が封止材料によっ
   て封止されたプラズマディスプレーのバリアリブを形成
   するための方法であって、 ａ） 柔軟な基板を欠いた請求項２のグリーンテープの
   少なくとも一つの層を、ガラス基板上に導電体組成物の
   電極パターン層が形成されているアセンブリの表面上に
   ラミネートし、３５０℃から４７０℃の範囲に加熱し絶
   縁体を形成し、ここで層中のほぼ全ての有機材料を除去
   し、非結晶性の第一のガラスもまた軟化および融解して
   絶縁体層中で無機結合剤を形成する工程と、 ｂ） サンドブラスチングに用いるフォトレジスト層を
   工程ａ）で得た絶縁体層上に形成し、そしてサンドブラ
   スチングによりエッチングされない領域にバリアリブに
   相当するレジストパターンを形成する工程と、 ｃ） 工程ｂ）でレジストパターンが形成されなかった
   領域の絶縁体層をサンドブラストにより除去することで
   バリアリブ構造要素を形成する工程と、 ｄ） 工程ｃ）でパターン形成された絶縁体層によって
   形成されたバリアリブをレジスト層を取り除いた後に後
   焼成する工程と、を具備することを特徴とする方法。
9. 【請求項９】 前記フォトレジスト層がセラミックスを
   含有するフォトレジストペースト層である工程ｂを特徴
   とする請求項８に記載の方法。
10. 【請求項１０】 前記フォトレジスト層が非セラミック
    フォトレジストペースト層である工程ｂを特徴とする請
    求項８に記載の方法。
11. 【請求項１１】 前記フォトレジスト層がセラミックス
    を含有するフォトレジストグリーンテープ層である工程
    ｂを特徴とする請求項８に記載の方法。
12. 【請求項１２】 前記フォトレジスト層が非セラミック
    フォトレジストグリーンテープ層である工程ｂを特徴と
    する請求項８に記載の方法。