JPH11213877A - プラズマディスプレイ用基板、プラズマディスプレイおよびその製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイ用基板、プラズマディスプレイおよびその製造方法

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JPH11213877A
JPH11213877A JP10017074A JP1707498A JPH11213877A JP H11213877 A JPH11213877 A JP H11213877A JP 10017074 A JP10017074 A JP 10017074A JP 1707498 A JP1707498 A JP 1707498A JP H11213877 A JPH11213877 A JP H11213877A
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dielectric layer
paste
substrate
glass
plasma display
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Tetsuo Uchida
哲夫 内田
Yoshiki Masaki
孝樹 正木
Takeshi Moriya
豪 守屋
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電極が形成された基板上に誘電体層および隔壁
を形成して、高い歩留まりで高アスペクト比かつ高精細
のプラズマディスプレイ用隔壁を製造する。 【解決手段】基板上に形成した電極層の上に誘電体層を
形成した基板であって、該誘電体層の正規反射率が15
%以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ用
基板。電極が形成された基板上に、誘電体層A用ペース
トを塗布後、焼成して誘電体層Aを形成し、その上に誘
電体層B用ペーストを塗布して正規反射率が15%以下
である塗布膜を形成し、次いで無機微粒子と感光性有機
成分からなる隔壁用ペーストを塗布して、フォトリソグ
ラフィ法により、隔壁パターンを形成した後に、前記誘
電体層B用塗布膜と隔壁パターンを同時に焼成すること
を特徴とするプラズマディスプレイ基板の製造方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル(プラズマディスプレイともいう、以下PD
Pと略す)に関する。具体的には、PDP用背面板用基
板と、高歩留まりで高品位のPDPを作製するための製
造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマディスプレイパネルは液晶パネ
ルに比べて高速の表示が可能であり、かつ大型化が容易
であることから、OA機器および広報表示装置などの分
野に浸透している。また、高品位テレビジョンの分野な
どでの進展が非常に期待されている。
【0003】このような用途の拡大に伴って、精細で多
数の表示セルを有するカラーPDPが注目されている。
PDPは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に設
けられた放電空間内で対向するアノードおよびカソード
電極間にプラズマ放電を生じさせ、上記放電空間内に封
入されているガスから発生した紫外線を、放電空間内の
蛍光体にあてることにより表示を行うものである。この
場合、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を規定のセ
ル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保す
るために隔壁(障壁、リブともいう)が設けられてい
る。
【0004】上記の隔壁のサイズは、ピッチ100〜4
30μm、幅30〜80μm、高さ100〜200μm
であるが、通常は背面ガラス基板にガラスからなる絶縁
ペーストをスクリーン印刷法で印刷・乾燥し、この印刷
・乾燥工程を10〜15回繰り返して所定の高さにした
後、焼成して形成されている。しかしながら、通常のス
クリーン印刷法では、特にパネルサイズが大型化した場
合に、予め基板上に形成された放電電極と絶縁ガラスペ
ーストの印刷場所との位置合わせが難しく、位置精度が
得られ難いという問題がある。しかも10数回もガラス
ペーストを重ね合わせ印刷を行うことになるため、隔壁
および壁体の側面エッジ部の波打ちや裾の乱れが生じ、
高さの精度が得られないため、表示品質が悪くなり、ま
た作業性が悪い、歩留まりが低いなどの問題もある。特
に、パターン線幅が50μm、ピッチが150μm以下
になると隔壁底部がペーストのチクソトロピー性により
滲みやすく、シャープで残渣のない隔壁形成が難しくな
る問題がある。
【0005】PDPの大面積化、高解像度化に伴い、こ
のようなスクリーン印刷による方法では、高アスペクト
比、高精細の隔壁の製造がますます技術的に困難とな
り、かつコスト的に不利になってきている。
【0006】これらの問題を改良する方法として、特開
平1−296534号公報、特開平2−165538号
公報、特開平5−342992号公報、特開平6−29
5676号公報では、隔壁を感光性ペーストを用いてフ
ォトリソグラフィ技術により形成する方法が提案されて
いる。しかしながら、これらの方法では、感光性絶縁ペ
ーストのガラス含有量が少ないために焼成後に緻密な隔
壁が得られなかったり、感光性ペーストの感度や解像度
が低いという問題があった。このために高アスペクト比
の隔壁を得るためには、スクリーン印刷・露光・現像の
工程を繰り返し行うことが必要であった。しかし、印刷
・露光・現像を繰り返し行うのでは、位置合わせの問題
が生じたり、コストの問題があり限界があった。
【0007】特開平8−50811号公報では、感光性
ガラスペースト法を用いて、隔壁を1回の露光で形成す
る方法が提案されている。しかしながら、この方法で
は、ピッチが200μm以下、隔壁の線幅が50μm以
下の高精細隔壁を作製する際、感光性ペースト中の無機
成分と有機成分の割合によって、線幅の太り、所望の線
幅が得られない、または現像残りが発生し、いわゆる残
膜が発生したり、パターン形成性が悪いという問題があ
った。また、焼成時に有機成分が消失し難く、いわゆる
脱バインダー性が悪く、剥がれ、着色の原因になった
り、焼成時の収縮が大きくなり、所望の高さの隔壁を得
るためにパターン形成時の高さが高く必要になり、パタ
ーン形成時のマージンが小さく、歩留まりが悪くなると
いう問題があった。
【0008】背面ガラス基板には表示データを書き込む
データ電極が銀ペーストを用いて形成されていて、その
上に誘電体層を設置して被覆し、隔壁がその上に形成さ
れるという構成になる。隔壁の側面および隔壁で囲まれ
た底面には赤、緑、青に発光する蛍光体を塗布・乾燥、
焼成して蛍光体層が形成される。
【0009】背面ガラス基板において電極の上に誘電体
層を形成する構成をとることにより、隔壁の剥がれや倒
れが生じ難くなることが知られている。特に、隔壁を感
光性ガラスペースト法で形成した場合には、隔壁上部と
下部の重合硬化の差に起因する剥がれが生じ易く、隔壁
層形成のアンダーガラス層として、誘電体層を形成する
ことは歩留まり向上に有効である。
【0010】PDPは、上記の背面ガラス基板と帯状に
複数本形成された透明電極を有する前面ガラス基板とを
マトリックス駆動が可能になるように封着した後、He
−Xe,Ne−Xeなどの混合ガスを封入し、駆動回路
を実装して作製される。隣り合う透明電極の間にパルス
状の交流電圧を印加するとガス放電が生じ、プラズマが
形成される。ここで生じた紫外線が蛍光体を励起して可
視光を発光し前面ガラス基板を通して表示発光する。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】しかし、さらに表示品
位が優れた高精細のPDPを提供することが求められて
いる。本発明は、表示品位の高いPDPを得るためのP
DP用基板および、表示品位が優れた高精細のPDPを
歩留まりよくできる製造方法を提供することを目的とす
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に形成
した電極層の上に誘電体層を形成したプラズマディスプ
レイ用基板であって、該誘電体層の正規反射率が15%
以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ用基
板を要旨とするものである。
【0013】また本発明は、電極が形成された基板上
に、誘電体層A用ペーストを塗布後、焼成して誘電体層
Aを形成し、その上に誘電体層B用ペーストを塗布して
塗布膜を形成し、次いで無機微粒子と感光性有機成分か
らなる隔壁用ペーストを塗布して、フォトリソグラフィ
法により、隔壁パターンを形成した後に、前記誘電体層
B用塗布膜と隔壁パターンを同時に焼成することを特徴
とし、該塗布膜の正規反射率が15%以下であることを
特徴とするプラズマディスプレイ用基板の製造方法を要
旨とするものである。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明に用いられる基板は特に限
定されるものではないが、通常ガラス基板を用いること
が多く、ソーダガラスや旭硝子社製のPD−200など
の高歪み点ガラスを用いることができる。
【0015】本発明ではこの基板上に、電極が形成され
る場合が多い。電極材料としては、少なくとも50重量
%以上、さらには90〜99重量%の銀を含むことが抵
抗値、基板との密着性の点から好ましい。また、電極材
料中に1〜5重量%のガラスフリット成分を含有させる
ことにより、基板との密着性に優れた電極層を得ること
ができる。
【0016】本発明の隔壁パターンは、高アスペクト
比、高精細なパターン形成が可能な感光性ペースト法で
形成される。すなわち、主としてガラス成分と感光性有
機成分からなる隔壁用(感光性)ペーストを塗布・乾燥
し、パターン露光して、現像する工程を経た後、焼成す
ることにより隔壁が形成される。
【0017】隔壁の焼成後の高さは60〜160μmで
あり、焼成収縮を考慮すると隔壁パターン形成のために
塗布される隔壁用ペースト塗布膜の厚さは100〜22
0μmあることが必要となる。このような厚さの隔壁用
ペースト塗布膜に高精細なパターンを露光し、高アスペ
クト比のパターンを解像度高く形成するためには、露光
用の活性光線を塗布膜の最下部まで出来るだけ直進的に
透過させることが必須である。このため、隔壁用ペース
トに配合されるガラス成分および感光性有機成分が共に
光透過性の高いものを選び、これらを均一に混合するこ
とが重要である。
【0018】さらに、このような隔壁用ペーストの感光
性有機成分中にガラス粉末が分散しているような混合物
系では、これらの成分のそれぞれの平均屈折率が近似し
ていることが光透過度を高めるために最も重要になる。
【0019】一般的に、有機成分の屈折率は1.45〜
1.7であるが、ガラス成分の屈折率は通常より高くな
るので、両者の屈折率を整合させるためには、ガラス成
分の平均屈折率を1.5〜1.80、好ましくは1.5
〜1.65にコントロールし、有機成分の平均屈折率と
の差を0.05程度になるようにすることが最も好まし
い。こうすることで、隔壁ピッチ80〜460μm、さ
らには80〜350μm、さらには80〜250μmと
いう、高精細のPDP用基板を得ることが可能となる。
【0020】すなわち、隔壁形成に用いられる隔壁用ペ
ーストのガラス成分は、平均屈折率が1.5〜1.7で
あると共に、50〜400℃の温度範囲においての熱膨
張係数が70〜85×10-7/Kであり、かつガラス転
移点450〜550℃、軟化点500〜600℃である
ことを特徴とする。
【0021】上記のような条件を満足するガラス成分と
して下記のような成分と配合量を有するものが用いられ
る。すなわち、酸化物表記で、 酸化リチウム 3〜10重量% 酸化珪素 10〜30重量% 酸化ホウ素 20〜40重量% 酸化バリウム 2〜15重量% 酸化アルミニウム 6〜25重量% の組成を有するものである。
【0022】酸化リチウムを3〜10重量%含有するガ
ラス粉末を用いることによって、ガラス軟化点、熱膨張
係数のコントロールが容易になるだけでなく、ガラスの
平均屈折率を低くすることができるため、有機物との屈
折率差を小さくすることが容易になる。アルカリ金属の
酸化物の添加量はペーストの安定性を向上させるために
は、10重量%以下が好ましく、より好ましくは6重量
%以下である。
【0023】上記の組成において、酸化リチウムの代わ
りに、酸化ナトリウム、酸化カリウムを用いてもよい
が、ペーストの安定性の点で酸化リチウムが好ましい。
酸化カリウムを用いた場合は、比較的少量の添加でも屈
折率の制御ができる利点があることから、アルカリ金属
酸化物の中では、酸化リチウムと酸化カリウムの添加が
有効である。
【0024】酸化珪素は10〜30重量%の範囲で配合
することが好ましく、10重量%未満の場合はガラス層
の緻密性、強度や安定性が低下し、また熱膨張係数が所
望の値から外れ、ガラス基板とのミスマッチが起こり易
い。また、30重量%以下にすることによって、軟化点
が低くなり、ガラス基板への焼き付けが可能になるなど
の利点がある。
【0025】酸化ホウ素は20〜40重量%の範囲で配
合することが好ましい。40重量%を超えるとガラスの
安定性が低下する傾向がある。酸化ホウ素はガラス粉末
を800〜1200℃付近の温度で溶融するため、およ
び酸化珪素が多い場合でも電気絶縁性、強度、熱膨張係
数、絶縁層の緻密性などの電気、機械および熱的特性を
損なうことのないように焼き付け温度を550〜600
℃の範囲に制御するために配合される。20重量%未満
では絶縁層の強度が低下し、ガラスの安定性が低下する
傾向がある。
【0026】酸化バリウムは2〜15重量%の範囲で配
合することが好ましい。2重量%未満では、ガラス焼き
付け温度および電気絶縁性を制御するのが難しくなる。
また、15重量%を超えるとガラス層の安定性や緻密性
が低下する傾向がある。
【0027】酸化アルミニウムは6〜25重量%の範囲
で配合するのが好ましい。酸化アルミニウムはガラスの
歪み点を高めるために添加される。6重量%未満ではガ
ラス層の強度が低下しやすくなる。25重量%を超える
とガラスの耐熱温度が高くなり過ぎてガラス基板上に焼
き付けが難しくなる。また、緻密な絶縁層が600℃以
下の温度で得られ難くなる。
【0028】上記の組成には表記されていないが、酸化
カルシウムや酸化マグネシウムが加えられることがあ
る。酸化カルシウムは2〜10重量%の範囲で配合する
のが好ましい。ガラスを溶融し易くするとともに熱膨張
係数を制御するのに添加される。2重量%より少ない
と、歪み点が低くなり過ぎる恐れがある。また、酸化マ
グネシウムは1〜10重量%の範囲で配合するのが好ま
しい。酸化マグネシウムは、ガラスを溶融し易くすると
ともに熱膨張係数を制御するために添加される。10重
量%を超えるとガラスが失透し易くなり良くない。
【0029】ガラス粉末には、プラズマの放電特性を劣
化させる酸化ナトリウム、酸化カリウム、酸化イットリ
ウムなどの金属酸化物を含まないことが好ましい。含有
した場合にも5重量%以下である。
【0030】また、ガラス粉末中に、酸化チタン、酸化
ジルコニウムなどを含有することができるが、その量は
10重量%未満であることが好ましい。酸化ジルコニウ
ムは、ガラスの軟化点、転移点および電気絶縁性を制御
するのに効果がある。
【0031】ガラス粉末の作製法としては、例えば原料
であるリチウム、珪素、アルミニウム、ホウ素、バリウ
ムなどの化合物を所定の配合組成となるように混合し、
900〜1200℃で溶融後、急冷し、ガラスフリット
にしてから粉砕して1〜5μmの微細な粉末にする。原
料には高純度の炭酸塩、酸化物、水酸化物などが使用で
きる。また、ガラス粉末の種類や組成によっては99.
99%以上の超高純度なアルコキシドや有機金属の原料
を使用し、ゾル・ゲル法で均質に作製した粉末を使用す
ると高電気抵抗で緻密な気孔の少ない、高強度な絶縁層
が得られるので好ましい。
【0032】上記において使用されるガラス粉末粒子径
は、作製しようとする隔壁の線幅や高さを考慮して選ば
れるが、粉末は、50体積%粒子径(平均粒子径,D5
0)が2.0〜6.0μm、10体積%粒子径(D1
0)が0.6〜1.7μm、90体積%粒子径(D9
0)が7〜20μm、トップサイズ45μm以下で、比
表面積が1.5〜3.0m2 /gあることが好ましい。
さらに、D50が3.0〜5.5μm、D10が1.0
〜1.5μm、D90が8.0〜15μm、トップサイ
ズが35μm以下、比表面積1.0〜2.0m2 /gを
有していることがより好ましい。この範囲にあると紫外
線露光時に光が十分に透過し、上下の線幅差の少ない隔
壁が得られる。また、露光時のマージンが広くなり、露
光ギャップの拡大に対しても隔壁頂部の線幅の広がりが
抑制される。粉末粒子径が2.0μm以下、D10が
0.6μm、比表面積が3.0m2 /gを超えると粉末
が細かくなり過ぎて露光時において光が散乱されて非露
光部分を硬化するようになり、残膜が生じたり、現像不
良となる。また、トップサイズが45μmを超えると焼
成後の隔壁頂部の凹凸(平坦性)が大きくなり、誤放電
を引き起こすことから好ましくない。
【0033】隔壁パターンの形成に用いるガラス粉末
は、ガラス基板上で焼成を行う必要があるため、低融点
ガラスとするために酸化亜鉛を含有するガラスを用いる
ことが多いが、これらの金属を含有するガラスは屈折率
が1.65以上になる場合が多い。そのため、酸化亜鉛
の含有量を2〜20重量%に調整する方法があるが、酸
化リチウムなどのアルカリ金属酸化物を合計で3〜10
重量%含有するガラス粉末を用いることによって、平均
屈折率をコントロールし易くなり、ガラス基板上に焼き
付け可能な軟化点を有し、平均屈折率を好ましい範囲で
ある1.5〜1.65にすることができる。
【0034】本発明の隔壁用ペースト中のガラス粉末量
は、ガラス粉末と有機成分の和に対して65〜85重量
%であることが好ましい。65重量%より少ないと、焼
成時の収縮率が大きくなる傾向があり、隔壁の断線、剥
がれの原因となるため好ましくない。またパターンの太
り、現像時の残膜の発生が起こり易い。85重量%より
多いと、感光性成分が少なすぎてパターン形成性が悪く
なる傾向がある。
【0035】本発明の隔壁用ペーストに、無機の微粒子
からなるフィラーを含有させてもよい。その添加量によ
りパターン形成後の焼成時の収縮率をコントロールする
ことができ、パターン形成が容易になる。フィラーとし
ては、チタニア、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコ
ニアなどのセラミックスや高融点ガラスを用いることが
できる。ガラス転移点が550〜700℃、軟化点が6
50〜800℃、25〜400℃で熱膨張係数が35〜
75×10-7/Kの高融点ガラス粒子を用いることがで
きる。
【0036】高融点ガラスやセラミックス粉末の粒子径
は、次の粒度分布を有する微粒子を用いるのが隔壁パタ
ーンを形成する上で好ましい。より好ましくは、D90
は3〜8μm、最大粒子サイズは10μm以下が好まし
い。
【0037】 D10(10体積%粒子径):0.4〜2μm D50(50体積%粒子径、平均粒子径):1〜3μm D90(90体積%粒子径):3〜8μm 最大粒子サイズ:10μm以下
【0038】フィラーは、隔壁パターンの焼成時には溶
融しないで存在するのが通常である。そのため元の粒度
分布を保持した状態で表面や内部に残存している。粗大
粒子のフィラーが残存するとストライプ状の隔壁パター
ンにおいて、その長手方向に沿った頂部の表面の凹凸が
粗くなり、平坦性が損なわれる。その結果、ディスプレ
イパネルとして誤放電を起こし、クロストークや放電特
性が低下する原因となる。フィラーの粒度分布が上記の
範囲にあるとパネルとして優れた放電特性が得られる。
【0039】一例として以下の組成を含有する高融点ガ
ラス粒子を用いることが好ましい。 酸化珪素 25〜50重量% 酸化硼素 5〜20重量% 酸化アルミニウム 25〜50重量% 酸化バリウム 2〜10重量%
【0040】隔壁用ペースト中において使用される有機
成分には、感光性モノマ、感光性オリゴマもしくはポリ
マのうち少なくとも1種から選ばれた感光性成分の他
に、バインダー、光重合開始剤、増感剤、紫外線吸光
剤、重合禁止剤、可塑剤、増粘剤、酸化防止剤、分散
剤、その他の添加剤を必要に応じて加えることができ
る。通常、感光性モノマおよび感光性オリゴマもしくは
ポリマを混合して用いる。
【0041】感光性モノマとしては、活性な炭素−炭素
二重結合を有する化合物を用いるが、官能基として、ビ
ニル基、アリル基、アクリレート基、メタクリレート
基、アクリルアミド基を有する単官能および多官能化合
物が応用される。本発明は、多官能アクリレート化合物
および/または多官能メタクリレート化合物を有機成分
中に10〜80重量%含有させることを特徴としてい
る。アクリレートまたはメタクリレート官能基を有する
多官能化合物には多様な種類の化合物が開発されている
ので、それらから反応性、屈折率などを考慮して選択す
ることが可能である。
【0042】隔壁用ペースト中に含まれる有機成分の屈
折率を制御する方法として、感光性モノマの屈折率を制
御する方法が簡便である。特に、屈折率1.55〜1.
8の感光性モノマを用いることによって、有機成分の屈
折率を高めることができる。屈折率の高い感光性モノマ
としては、ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環や硫
黄原子を含有する多官能アクリレートもしくは多官能メ
タクリレートモノマが好ましい。
【0043】隔壁用ペーストを構成する有機成分とし
て、光反応で形成される硬化物の物性の向上やペースト
の粘度の調整などの役割を果たすと共に、未露光部の現
像性をコントロールする機能を果たす成分としてオリゴ
マもしくはポリマが用いられる。これらのオリゴマもし
くはポリマは、炭素−炭素二重結合を有する化合物から
選ばれた成分の重合または共重合により得られた炭素連
鎖の骨格を有するものである。共重合するモノマとして
は、不飽和カルボン酸などが有用であり、感光後に未露
光部分をアルカリ水溶液で現像できる感光性ペーストを
与えることができる。不飽和カルボン酸の具体的な例と
して、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸またはこれら
の酸無水物などが挙げられる。
【0044】こうして得られた側鎖にカルボキシル基な
どの酸基を有するオリゴマもしくはポリマの酸価は30
〜150、好ましくは80〜120の範囲になるように
コントロールするのがよい。酸価が150を越えると、
現像許容幅が狭くなる。また、酸価が30以下になると
未露光部の現像液に対する溶解性が低下するようにな
る。
【0045】本発明には、分子内にカルボキシル基と不
飽和二重結合を含有する重量平均分子量500〜5万の
オリゴマもしくはポリマを用いることが最も好ましい
が、不飽和二重結合を導入するには、上記のようなカル
ボキシル基を側鎖に有するオリゴマもしくはポリマに、
グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不
飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロ
ライドまたはアリルクロライドを付加反応させる方法が
適用される。アルカリ水溶液現像性のためのカルボキシ
ル基数とオリゴマもしくはポリマを感光性にするエチレ
ン性不飽和基数とは、反応条件により自由に選択するこ
とができる。
【0046】隔壁用ペーストを構成するために、バイン
ダー成分が必要な場合には、ポリビニルアルコール、ポ
リビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合体、ア
クリル酸エステル重合体、それらの共重合体などを用い
ることができる。
【0047】本発明の隔壁用ペーストの有機成分は、感
光性モノマ、感光性オリゴマもしくはポリマあるいは場
合によりバインダーを含有するが、これらの成分はいず
れも活性光線のエネルギー吸収能力はないので、光反応
を開始するためには光重合開始剤や増感剤を加える必要
がある。
【0048】隔壁用ペーストによるパターン形成は、露
光された部分の感光性成分(モノマ、オリゴマ、ポリ
マ)を重合および架橋させて現像液に不溶性にすること
であり、用いる感光性を示す官能基はラジカル重合性で
あるため、光重合開始剤はラジカル種を発生するものか
ら選んで用いられる。光重合開始剤には、1分子系直接
開裂型、イオン対間電子移動型、水素引き抜き型、2分
子複合系など機構的に異なる種類があるが、本発明の感
光性ペーストでは主として、1分子系直接開裂型から選
ばれた化合物を用いている。例えば、ベンゾインアルキ
ルエーテルやα,α−ジメトキシ−α−モルフォリノア
セトフェノン,α,α−ジメトキシ−α−フェニルアセ
トフェノンなどが実用的に用いられる。また、過酸化
物、ホスフィンオキシド、硫黄化合物、ハロゲン化合物
なども用いることができる。これらを1種または2種以
上使用することができる。光重合開始剤は、感光性成分
に対して0.05〜20重量%の範囲で添加され、より
好ましくは、0.1〜15重量%であることが一般的で
あるが、隔壁用ペーストの場合にはガラス粉末の量を考
慮して感光性成分に対し5〜20重量%用いるのが好ま
しい。
【0049】光重合開始剤と共に増感剤を使用し、感度
を向上させたり(化学増感)、反応に有効な波長範囲を
拡大する(分光増感)ことができる。増感剤の作用機構
にも種々のものがあるが、三重項増感剤と称されるもの
が最もよく使われる。それらの中には、炭化水素系化合
物、アミノ・ニトロ化合物、キノン類、キサントン類、
アンスロン類、ケトン類、有機色素類がある。これらの
中には光重合開始剤としての作用を有するものも含まれ
ている。本発明で用いる隔壁用ペーストでは、キサント
ン類から選ばれた化合物が好ましく使用されるが、2,
4−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサン
トンなどが例示される。これらは1種または2種以上使
用することができる。
【0050】増感剤を本発明の隔壁用ペーストに添加す
る場合、その添加量は感光性成分に対して通常0.05
〜10重量%、より好ましくは0.1〜10重量%であ
るが、感光性ペーストの場合にはガラス粉末の量を考慮
して感光性成分に対して2〜10重量%程度用いるのが
好ましい。
【0051】光重合開始剤および増感剤が、少な過ぎる
と十分な感度が得られないが、多くすることによって感
度を高めることは可能であるが、硬化した部分の重合度
合が十分に高くならず、露光部の残存率が小さくなるお
それがあり、また、パターン間での不要な硬化が発生し
て残膜が形成されるなどの不都合が起こる。光重合開始
剤と増感剤を適量ずつ使用することが適度の感度で優れ
た形状を示すパターンを形成するのに必要である。
【0052】隔壁用ペーストには、紫外線吸収剤を添加
することも有効である。紫外線吸収効果の高い化合物を
添加することによって高アスペクト比、高精細、高解像
度が得られる。紫外線吸収剤としては有機系染料からな
るもの、中でも350〜450nmの波長範囲で高い吸
光係数を有するものが好ましく用いられる。
【0053】具体的にはアゾ系染料、アミノケトン系染
料、キサンテン系染料、キノリン系染料、アントラキノ
ン系染料、ベンゾフェノン系染料、ジフェニルシアノア
クリレート系染料、トリアジン系染料、p-アミノ安息香
酸系染料およびベンゾフェノン系化合物、シアノアクリ
レート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、インド
ール系化合物などの紫外線吸収剤が使用できる。これら
の中でも、アゾ系およびベンゾフェノン系染料、ベーシ
ックブルー、2−エチルヘキシル−2−シアノ−3、3
−ジフェニルアクリレートが好ましい。
【0054】紫外線吸光剤としての有機系染料の添加量
は、感光性ペースト中に分散されるガラス粉末に対して
0.05〜1重量%であることが好ましい。より好まし
くは、0.1〜0.2重量%である。この吸光剤は、予
め有機溶媒に溶解した溶液を作製し、それをペースト作
製時に混練する方法や該染料溶液中にガラス粉末を混合
し乾燥する方法がある。後者の方法ではガラス粉末の個
々の粒子表面に有機染料膜をコートしたいわゆるカプセ
ル状のガラス粉末が作製できる。これにより、ガラス微
粒子の界面における反射が抑制され、不要な光反応が阻
止されるので、パターンの太りや残膜発生が防止される
ものと推定される。
【0055】隔壁用ペーストには、必要に応じて、保存
時の熱安定性を向上させるための重合禁止剤、アクリル
系共重合体の酸化を防ぐための酸化防止剤、その他可塑
剤などを加えることができる。
【0056】隔壁用ペーストをガラス基板に塗布する時
の粘度を塗布方法に応じて調整するために有機溶媒が使
用される。この時使用される有機溶媒としては、メチル
セロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、メ
チルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキ
サノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、イ
ソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチル
スルフォキシド、γ−ブチロラクトンなどやこれらのう
ちの1種以上を含有する有機溶媒混合物が用いられる。
【0057】隔壁用ペーストは、通常、無機微粒子、紫
外線吸光剤、感光性モノマ、感光性オリゴマもしくはポ
リマ、光重合開始剤、増感剤、その他の添加剤および溶
媒などの各種成分を所定の組成となるように調合した
後、3本ローラや混練機で均質に混合分散し作製され
る。ペーストの粘度はガラス粉末、感光性成分、増粘
剤、有機溶媒、可塑剤などの添加割合で調整されるが、
その範囲は2000〜20万cps(センチ・ポイズ)
である。例えば、ガラス基板への塗布をスクリーン印刷
法で1回塗布して膜厚10〜20μmを得るには5万〜
20万cpsが好ましい。スピンコート法には2000
〜5000cps、ブレードコーター法やスリットダイ
コーター法などを用いる場合は1万〜2万cpsが好ま
しい。
【0058】本発明のプラズマディスプレイパネル用隔
壁の形成は次のように行われる。既に記述したように、
ガラス基板上(その上に電極が形成されている場合が多
い)に、誘電体層B用ペーストを塗布して形成した塗布
膜上に、前述した隔壁用ペーストが塗布される。
【0059】隔壁用ペーストを塗布した後、露光装置を
用いて露光を行う。露光は通常のフォトリソグラフィ技
術で行われるように、フォトマスクを介して行われる。
この際にフォトマスクを隔壁用ペーストの塗布膜表面に
密着する方法あるいは一定の間隔、例えば20〜150
μmをあけて行うプロキシミティー露光法のいずれを用
いてもよい。露光に使用される活性光線は、紫外線が最
も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプなどが使用さ
れる。超高圧水銀灯を光源とした平行光線を用いプロキ
シミティー露光機を用いるのが一般的である。露光条件
は隔壁用ペーストの塗布厚みによって異なるが、3〜5
0mW/cm2 の出力の超高圧水銀灯を用いて0.5〜
20分間露光を行う。
【0060】このように露光は隔壁用ペースト塗布膜側
から行われ、塗布膜表面から徐々に光硬化反応を起こし
硬化する。しかしながら塗布膜底部まで到達した活性光
線の一部は、塗布膜下地(ガラス基板、電極、誘電体な
ど)で再度塗布膜側に反射する。該塗布膜下地がガラス
基板の場合は、該反射は鏡面反射であり、隔壁パターン
形成に大きな影響はないが、下地が誘電体、特に白色誘
電体や電極である場合、該反射は拡散反射となり、該反
射光によって塗布膜底部も該拡散反射光により硬化する
ため、隔壁パターンの太り、さらには後述する現像後の
残膜が多く発生する。
【0061】本発明では前記活性光線の拡散反射を抑え
ることで、隔壁パターンの太り、現像後の残膜発生を抑
制するものである。具体的には、隔壁用ペーストの塗布
膜下地(誘電体層B)に、正規反射率が15%以下の層
を設けることにより、前記拡散反射を抑制する。特に該
波長の光線のうち、g線(436nm)、h線(405
nm)、i線(365nm)の正規反射率が15%以
下、さらには10%以下であることが最も好ましい。
【0062】誘電体層Bの反射率を前記のように調整す
ることで、微細な隔壁ピッチ、具体的には80〜460
μmピッチ程度の隔壁パターンを、太り、残膜なく形成
することができる。
【0063】前記隔壁用ペーストで形成した塗布膜を露
光後、露光部分と未露光部分の現像液に対する溶解度差
を利用して、現像を行うが、この場合、浸漬法、スプレ
ー法、ブラシ法などが用いられる。現像液には、隔壁用
ペースト中の有機成分、特に感光性オリゴマもしくはポ
リマが溶解可能な溶液を用いる。本発明に用いる隔壁用
ペーストの感光性オリゴマもしくはポリマはカルボキシ
ル基を側鎖に有することを特徴としているのでアルカリ
水溶液で現像することができる。アルカリ水溶液として
は水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウ
ムの水溶液などが使用できるが、有機アルカリ水溶液を
用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去し易いので好ま
しい。有機アルカリとしては、一般的なアミン化合物を
用いることができる。具体的には、テトラメチルアンモ
ニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウ
ムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノー
ルアミンなどがあげられる。アルカリ水溶液の濃度は通
常0.05〜2重量%、より好ましくは0.1〜0.5
重量%である。アルカリ濃度が低すぎれば可溶部が完全
に除去されず、アルカリ濃度が高すぎれば、露光部のパ
ターンを剥離させたり、侵食したりする恐れがある。現
像時の温度は、20〜40℃で行うことが工程管理上好
ましい。
【0064】本発明のプラズマディスプレイ基板の製造
方法において、隔壁用ペースト塗布膜の下地に、誘電体
層B用ペースト塗布膜が形成される。該ペーストを塗布
する方法としては、前記隔壁用ペーストと同様の手法を
用いることができる。誘電体層B用ペーストは、有機成
分と無機微粒子より構成されており、該ペースト中に前
記活性光線を吸収する物質、さらには紫外線を吸収する
物質を添加することにより、前述した誘電体層Bの正規
反射率を調整することができる。
【0065】ここでいう紫外線を吸収する物質として
は、350〜480nmの波長範囲で高い吸光係数を有
するものが好ましく用いられる。具体的にはアゾ系染
料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン
系染料、アントラキノン系染料、ベンゾフェノン系染
料、ジフェニルシアノアクリレート系染料、トリアジン
系染料、p-アミノ安息香酸系染料などが使用できる。こ
れらの中でも、アゾ系およびベンゾフェノン系染料が好
ましい。該紫外線を吸収する物質の添加量は、その物質
の吸光係数によって異なるが、通常、全ペースト成分中
1〜30重量%である。
【0066】また有機成分とは、ペーストのバインダー
樹脂、希釈溶剤などである。本発明の誘電体B用ペース
トに用いるバインダー樹脂としては特に限定されるもの
ではなく、例えばポリビニルアルコール、ポリビニルブ
チラール、メタクリル酸エステルの重合体や共重合体、
アクリル酸エステルの重合体や共重合体、セルロース系
樹脂などが挙げられる。
【0067】本発明の誘電体層B用ペーストのバインダ
ー樹脂として感光性有機成分も好ましく用いられ、この
場合その上に形成する隔壁用ペーストに用いる感光性有
機成分と同じものを用いてもよい。またこの場合、誘電
体層B用ペーストではパターン形成は行わず、全面に露
光して隔壁パターン形成時の現像液に耐性を有する状態
にすればよいので、非感光性ポリマと感光性モノマの組
み合わせや感光性ポリマと感光性モノマとの組み合わせ
などを用いることができる。ガラス成分の分散性、塗布
に適当な粘度を与えること、光硬化性、脱バインダー性
などを考慮して選択した成分を用いることができる。こ
こで用いる感光性成分は光不溶化型のものが適当であ
り、特に光ラジカル反応を起こして、光重合や光架橋反
応により3次元硬化物を形成するものが好ましいが、こ
れに限定されるものではない。
【0068】このように誘電体層B用ペーストのバイン
ダー樹脂を感光性とすることで、前記隔壁用ペーストと
の親和性が高くなり、露光、現像さらには焼成後の隔壁
パターン形状維持性が向上する。
【0069】誘電体層B用ペーストの粘度を調整する際
は、バインダー樹脂成分を溶解する溶媒を用いることが
できる。溶媒としては、メチルセロソルブ、エチルセロ
ソルブ、ブチルセロソルブ、メチルエチルケトン、アセ
トン、ジオキサン、シクロヘキサン、シクロペンタノ
ン、テトラヒドロフラン、エチルアルコール、イソプロ
ピルアルコール、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチロ
ラクトンなどやこれらのうちの1種以上を含有する有機
溶媒混合物が用いられる。
【0070】これらの誘電体層B用ペーストの粘度は、
3000〜8万cps(センチ・ポイズ)、より好まし
くは4000〜6万cpsであり、この範囲であれば、
電極上に誘電体層を形成する際、焼成収縮応力に起因す
る誘電体層の亀裂を抑制する効果があり好ましい。30
00cps未満では、塗布ムラができやすく、8万cp
sを超えると、電極付近に焼成収縮応力が集中し易く、
亀裂が発生し易くなる。
【0071】また、誘電体層B用ペースト、隔壁用ペー
ストに可塑剤を添加することもできる。可塑剤として
は、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリ
エチレングリコール、グリセリンなどが挙げられる。
【0072】本発明プラズマディスプレイ基板の製造方
法において、電極が形成された基板上には、誘電体層A
が形成される。該誘電体層Aは、誘電体層A用ペースト
を全面に塗布、焼成することで形成される。該誘電体層
Aは、基板上に形成される電極の配列の凹凸を緩和し、
隔壁パターン焼成時のハガレ、蛇行を抑制する目的、あ
るいはPDPパネルとした場合の輝度を向上する目的等
で形成される。
【0073】本発明で使用する誘電体層A用ペースト
は、前述した誘電体層B用ペースト同様有機成分および
無機微粒子を必須成分とする。
【0074】本発明の誘電体層A用ペーストに用いる有
機成分のうち、バインダー樹脂は特に限定されるもので
はないが、エチルセルロース、メチルセルロース等のセ
ルロース系樹脂を用いることが、焼成時の脱バインダー
性の点で最も好ましい。
【0075】前記誘電体層、隔壁層は前述した通り、銀
電極が形成されたガラス基板上に形成される場合が多
い。従って、誘電体に用いる無機微粒子の成分と銀イオ
ンやガラス基板の成分とがイオン交換などの反応を起こ
し、黄色化するなどの問題が起こらないようアルカリ金
属を実質的に含まないガラス成分を用いることが好まし
い。
【0076】ここで実質的に含まないとは、アルカリ金
属酸化物の合計量が無機微粒子に対して0.5重量%以
下である。好ましくは、0.1重量%以下である。
【0077】本発明の誘電体層AおよびB用ペーストに
用いる無機微粒子としては均一な層を形成する点でガラ
ス成分を用いることが好ましく、50〜400℃の範囲
の熱膨張係数α50400の値が70〜85×10-7
K、より好ましくは72〜83×10-7/Kであるガラ
スを主成分とすることが、基板ガラスの熱膨張係数と整
合し、焼成の際にガラス基板にかかる応力を減らすので
好ましい。85×10-7/Kを超えると、誘電体層の形
成面側に基板が反るような応力がかかりやすくなり、7
0×10-7/K未満では、誘電体層のない面側に基板が
反るような応力がかかりやすくなる。このため、基板の
加熱、冷却を繰り返すと基板が割れる場合がある。ま
た、前面ガラス基板との封着の際、基板の反りのために
両基板が平行にならず封着できない場合もある。
【0078】誘電体層には酸化ビスマスおよび/もしく
は酸化亜鉛を10〜85重量%含有するガラスを用いる
ことによって軟化点、熱膨張係数のコントロールが容易
になる。
【0079】誘電体層の形成に用いるガラス成分の組成
として酸化物表記で、 酸化ビスマス 20〜70重量% 酸化珪素 3〜30重量% 酸化ホウ素 10〜30重量% 酸化亜鉛 10〜40重量% 酸化ジルコニウム 3〜10重量% からなるものを80重量%以上含有することが好まし
い。この範囲であると、550〜600℃でガラス基板
上に焼き付けることができるガラス粉末が得られる。
【0080】ガラス成分中の酸化ビスマスは10〜70
重量%の範囲で配合される。10重量%未満では、焼き
付け温度や軟化点を制御するのに効果が少なくなる。7
0重量%を超えるとガラスの耐熱温度が低くなりすぎて
ガラス基板上への焼き付けが難しくなる。
【0081】酸化珪素は3〜30重量%の範囲で配合で
きるが、3重量%未満の場合はガラス層の緻密性、強度
や安定性が低下しやすくなり、またガラス基板と熱膨張
係数のミスマッチが起こり、所望の値から外れるおそれ
がある。30重量%を超えるとガラス軟化点やガラス転
移点が上昇し、耐熱温度が増加するおそれがある。この
ため600℃以下でガラス基板上に緻密に焼き付けるこ
とが難しくなり、気泡が残留し、電気絶縁性が低下する
傾向がある。
【0082】酸化ホウ素は10〜30重量%の範囲で配
合することによって、電気絶縁性、強度、熱膨張係数、
緻密性などの電気、機械および熱的特性を向上すること
ができる。30重量%を超えるとガラスの安定性が低下
する傾向がある。
【0083】酸化亜鉛は10〜40重量%の範囲で添加
されるのが好ましい。10重量%未満では緻密性向上の
効果が少なくなり、40重量%を超えると、焼き付け温
度が低くなり過ぎて制御できなくなるおそれがあり、ま
た絶縁抵抗が低くなりやすくなるので好ましくない。
【0084】酸化ジルコニウムは3〜10重量%の範囲
で配合することが必要である。酸化ジルコニウムはガラ
ス材料の耐酸性を向上する。すなわち、ペーストが感光
性有機成分と反応してゲル化することを抑制する効果が
ある。3重量%未満ではゲル化を抑制する効果が少な
い。10重量%を超えるとガラスの耐熱温度が高くなり
過ぎてガラス基板上への焼き付けが難しくなる。
【0085】上記のような成分を所定量配合することに
よって得られたガラス材料が誘電体ペーストに用いられ
るが、これらのペーストには、それぞれフィラーとして
シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸バリウム、ジル
コニアから選ばれた少なくとも一種が加えられる。フィ
ラーは焼成時の収縮率を小さくし、基板にかかる応力を
低下させるなどの効果がある。特に、白色フィラーであ
ることがより好ましい。これは、表示光の反射を向上す
るためであり、PDPとした場合高い輝度の画像を得る
ことができる。その添加量は、ガラス材料に対して10
〜50重量%が好ましい。
【0086】本発明の誘電体層Aのハンター表色系L値
は60以上であることが好ましく、さらに好ましくは6
5以上であることが、PDPとした場合の表示品位、特
に画像輝度向上の点で好ましい。
【0087】本発明の場合、ガラス基板の変形を抑制す
るために、誘電体、隔壁共に550〜600℃で焼成す
ることが好ましい。このためペーストに混合されるガラ
ス成分は、ガラス転移点450〜550℃、軟化点50
0〜600℃であることが好ましい。ガラス転移点が4
50℃より低い場合や軟化点が500℃より低い場合
は、後の工程中にガラスが溶融して誘電体の厚みの均一
性や特性が低下するおそれがある。また、ガラス転移点
が550℃より高い場合や軟化点が600℃より高い場
合は、ガラス基板上での焼成が不十分になり、誘電体層
の剥離や欠落を生じ易くなる。
【0088】さらには、前記誘電体層Bペースト塗布膜
と隔壁用ペーストにより得られた隔壁パターンを同時に
焼成することが好ましい。
【0089】隔壁用ペーストの塗布膜から露光・現像の
工程を経て形成された隔壁パターンとすでに形成されて
いる誘電体層B用ペースト塗布膜とを焼成炉で同時焼成
し、有機成分を熱分解して除去し、ガラス粉末成分を溶
融させて無機質の隔壁と誘電体層を形成する。焼成雰囲
気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なるが、
空気中の雰囲気で焼成される。焼成炉としては、バッチ
式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いことができ
る。
【0090】バッチ式の焼成を行うには通常、隔壁パタ
ーンが形成されたガラス基板を室温から500℃程度ま
で数時間掛けてほぼ等速で昇温した後、焼成温度として
設定された550〜600℃に30〜60分間で上昇さ
せて、15〜30分間保持して焼成を行う。本発明で
は、この焼成過程で誘電体層B用ペースト塗布膜と隔壁
パターンが同時に焼成されて一体化されることが特徴で
ある。
【0091】焼成温度が高すぎたり、焼成時間が長すぎ
たりすると隔壁の形状にダレなどの欠陥が発生する傾向
がある。また、有機成分に含まれる感光性モノマ、感光
性オリゴマもしくはポリマ、種々の添加剤の熱分解特性
とガラス粉末成分の熱特性が不釣り合いになると、隔壁
が褐色に着色したり、隔壁が基板から剥がれたりする欠
陥が発生する傾向がある。
【0092】本発明では、既述の通りの熱特性を有する
ガラス粉末成分を用いていること、および誘電体層B用
ペーストの塗布膜と隔壁パターンとを同時焼成する方法
を用いることによりこれらの欠陥を発生することなく、
パターン化された隔壁が形成され、優れた特性を有する
プラズマディスプレイパネル用隔壁を得ることができ
る。
【0093】
【実施例】以下手順で、電極、誘電体層、隔壁パターン
を形成し評価した。 a.電極形成ガラス基板の作製 感光性銀ペーストを用いて、ピッチ150μm、線幅4
0μmのストライプ状電極パターン(銀含有量:97
%、ガラスフリット;3%)を形成した300mm角の
ガラス基板(旭硝子社製PD−200)を、空気中で5
90℃、30分間焼成し、電極を形成した。この電極の
厚みは4.5μmであった。
【0094】b.有機ビヒクルの作製 (1)誘電体層A用ペーストの有機ビヒクル(ビヒクル
Aと呼ぶ)調製 エチルセルロース60gをテルピネオール940gに8
0℃で溶解し、固形分がなくなるまで攪拌して調製し
た。
【0095】(2)誘電体層B用ペーストの有機ビヒク
ル(ビヒクルBと呼ぶ)調製 感光性ポリマ(X−4007)150g、光重合開始剤
(Irgacure−369)30gをγ−ブチロラク
トン300gに加熱攪拌溶解し、その後、400メッシ
ュのフィルターで濾過して調製した。
【0096】(3)隔壁用ペースト用の有機ビヒクル
(ビヒクルCと呼ぶ)調製 感光性ポリマ(X−4007)150g、感光性モノマ
(MGP400)100g、光重合開始剤(Irgac
ure−369)30g、増感剤(DETX−S)30
gをγ−ブチロラクトン300gに加熱攪拌溶解し、そ
の後、400メッシュのフィルターで濾過して調製し
た。
【0097】B.ガラス粉末 (1)誘電体層AおよびB用ペーストガラス粉末(1) 使用したガラス粉末の組成(以後、酸化物表記で表す)
は、酸化ビスマス:59%、酸化珪素:10%、酸化ホ
ウ素:12%、酸化アルミニウム:3%、酸化亜鉛:1
1%、酸化ジルコニウム:5%であった。粉末の粒度
は、平均粒子径:1.7μm、10重量%粒子径:0.
8μm、90重量%粒子径:5.0μmの非球状粉末
で、ガラス転移点:484℃、軟化点:524℃、熱膨
張係数:77×10-7/Kであった。
【0098】(2)誘電体層AおよびB用ペーストガラ
ス粉末(2) 使用したガラス粉末の組成は、酸化ビスマス:39%、
酸化珪素:7%、酸化ホウ素:19%、酸化アルミニウ
ム:3%、酸化亜鉛:20%、酸化バリウム:12%で
あった。粉末粒度は、平均粒子径:2.5μm、10重
量%粒子径:1.1μm、90重量%粒子径:3.8μ
mの非球状粉末で、ガラス転移点:477℃、軟化点:
516℃、熱膨張係数:75×10-7/Kであった。
【0099】(3)誘電体層A用ペーストフィラー 平均粒子径0.24μmのルチル型酸化チタン(R55
0:石原産業(株)製)を用いた。
【0100】(4)隔壁用ペーストガラス粉末(3) 使用したガラス粉末の組成は、酸化リチウム:7%、酸
化珪素:23%、酸化ホウ素:33%、酸化バリウム:
4%、酸化アルミニウム20%、酸化亜鉛:2%、酸化
マグネシウム:6%、酸化カルシウム:5%であった。
平均粒子径:2.5μm、10重量%粒子径:0.9μ
m、90重量%粒子径:7.2μm、トップサイズ:2
2μmの非球状粉末で、ガラス転移点:489℃、軟化
点:528℃、熱膨張係数:75×10-7/Kであっ
た。
【0101】(5)隔壁用ペーストフィラー 使用した無機微粒子は、上記の隔壁用ペーストガラス粉
末(1) を用い、この粉末に対して20重量部の高融点ガ
ラスのフィラーを含有する粉末である。
【0102】高融点ガラスフィラーの組成は、酸化珪
素:38%、酸化ホウ素:10%、酸化アルミニウム:
35%、酸化亜鉛:2%、酸化マグネシウム:5%、酸
化カルシウム:5%、酸化バリウム:5%であった。粉
末の粒度は、平均粒子径:1.5μm、10重量%粒子
径:0.8μm、90重量%粒子径:2.5μmの非球
状粉末で、ガラス転移点:653℃、軟化点:778
℃、熱膨張係数:41×10-7/Kであった。
【0103】[実施例1]ビヒクルAの溶液200g
(エチルセルロース濃度6%)にガラス粉末(1) 50
g、誘電体層Aペーストフィラー5gを3本ロールで混
練して、誘電体層A用ペーストを得た。このペーストを
電極が形成されたガラス基板上にスクリーン印刷法によ
り乾燥後厚み20μmになるように塗布し、80℃で4
0分間乾燥した。次いで空気中で570℃、30分間焼
成して誘電体層Aを形成した。この誘電体層Aのハンタ
ー表色系L値をスガ試験器製SMカラコンピューターに
て測定したところ65であった。
【0104】次に、ビヒクルBの溶液30g(感光性ポ
リマ成分濃度37.5%)とガラス粉末(2) 80g、紫
外線吸光剤量0.16gを混合し、3本ロールで混練し
て、誘電体層B用ペーストを得た。このペーストの粘度
はγ−ブチロラクトンの量によって調整した。次いでこ
のペーストを、前記誘電体層Aが形成された面上にスク
リーン印刷法により乾燥後厚み12μmになるように塗
布し、80℃で20分間乾燥した。前記誘電体層B用ペ
ースト塗布膜は、2J/cm2 で全面露光を行った。
尚、この誘電体層B用ペースト塗布膜の正規反射率は7
%であった。
【0105】次に、ビヒクルCの溶液55g(感光性有
機成分濃度47.4%)とガラス粉末(6)60gの割
合で混合し、3本ロールで混練して、隔壁用ペーストを
得た。このペーストの粘度はγ−ブチロラクトンの量に
よって調整した。隔壁用ペーストはスクリーン印刷法に
より誘電体層B用ペースト塗布膜上に塗布した。塗布膜
にピンホールなどの発生を回避するために塗布・乾燥を
数回繰り返し行い、乾燥厚みが180μmになるように
塗布した。途中の乾燥は80℃で10分間ずつ行った。
所定の厚みに塗布した後、80℃で40分間乾燥した。
この隔壁用ペースト塗布膜にプラズマディスプレイ用の
隔壁パターン形成を目的としたフォトマスク(ストライ
プ状パターン、ピッチ150μm、線幅20μm)を介
してプロキシミティ露光を行った。20mW/cm2
力の超高圧水銀灯で0.7J/cm2 の露光を行った。
【0106】その後、35℃に保持したモノエタノール
アミンの0.3%水溶液を120秒間シャワーすること
により現像し、シャワースプレーで水洗浄した。これに
より隔壁パターンが形成され、未露光部のペースト膜が
現像で除去された部分には誘電体層B用ペースト塗布膜
が露出した。
【0107】次いで、隔壁パターンと誘電体層B用ペー
スト塗布膜を、空気中570℃で30分間で同時に焼成
することによりPDP用基板を得た。電子顕微鏡で隔壁
高さ、底部・中央部・頂部幅を測定し、同時に隔壁形成
状態も観察し、結果を表1に記した。
【0108】[実施例2]実施例1の誘電体層A用ペー
ストのガラス粉末をガラス粉末(2) に変更した他は、同
一手法によりPDP用基板を得た。尚、このときの誘電
体層Aのハンター表色系L値は68であった。
【0109】[実施例3]実施例1の誘電体層B用ペー
ストの紫外線吸光剤添加量を0.08gに変更した他
は、同一手法によりPDP用基板を得た。尚、この誘電
体層B用ペースト塗布膜の正規反射率は10%であっ
た。
【0110】[比較例1]実施例1の誘電体層B用ペー
スト中の紫外線吸光剤を除いた他は、同一手法によりP
DP用基板を得た。尚、この誘電体層B用ペースト塗布
膜の正規反射率は50%であった。
【0111】[比較例2]実施例1の誘電体層B用ペー
ストの紫外線吸光剤添加量を0.02gに変更した他
は、同一手法によりPDP用基板を得た。尚、この誘電
体層B用ペースト塗布膜の正規反射率は30%であっ
た。
【0112】
【表1】
【0113】略記号の説明 X−4007:40%メタクリル酸、30%メチルメタ
クリレート、30%スチレンからなる共重合体のカルボ
キシル基に対して0.4当量のグリシジルメタクリレー
トを付加反応させた重量平均43,000、酸価95の
感光性ポリマ。
【0114】MGP400:X2N−CH(CH3)−CH2−(OCH2
CH(CH3))n−NX2 X:−CH2CH(OH)−CH2O−CO−C(CH3)=CH2 n:2〜10 "Irgacure"369 :チバガイギー社製品 2−ベンジル−2−ジメチルアミノ−1−(4−モルフ
ォリノフェニル)ブタノン−1 DETX−S:2,4−ジエチルチオキサントン
【0115】
【発明の効果】感光性隔壁用ペーストを用いて隔壁を形
成するプラズマディスプレイ基板の製造方法において、
該隔壁パターンの線太り、残膜等の発生を抑止すること
ができる方法とプラズマディスプレイ用基板を提供する
ことができる。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に形成した電極層の上に誘電体層を
    形成したプラズマディスプレイ用基板であって、該誘電
    体層の正規反射率が15%以下であることを特徴とする
    プラズマディスプレイ用基板。
  2. 【請求項2】前記誘電体層が少なくとも2層から構成さ
    れており、電極層上の第1層目の誘電体層Aと、その上
    に正規反射率が15%以下である誘電体層Bから構成さ
    れていることを特徴とする請求項1記載のプラズマディ
    スプレイ用基板。
  3. 【請求項3】前記誘電体層Aのハンター表色系L値が6
    0以上であることを特徴とする請求項2記載のプラズマ
    ディスプレイ用基板。
  4. 【請求項4】前記誘電体層が実質的にアルカリ金属を含
    まない無機材料からなることを特徴とする請求項1〜3
    のいずれかに記載のプラズマディスプレイ用基板。
  5. 【請求項5】前記無機材料がガラス転移点450〜55
    0℃、軟化点500〜600℃であるガラスを主成分と
    することを特徴とする請求項4記載のプラズマディスプ
    レイ用基板。
  6. 【請求項6】前記ガラスが酸化ビスマスを20〜70重
    量%含むガラスであることを特徴とする請求項5記載の
    プラズマディスプレイ用基板。
  7. 【請求項7】前記ガラスが下記の組成を含むことを特徴
    とする請求項6記載のプラズマディスプレイ用基板。 酸化ビスマス 20〜70重量% 酸化珪素 3〜30重量% 酸化ホウ素 10〜30重量% 酸化亜鉛 10〜40重量% 酸化ジルコニウム 3〜10重量%
  8. 【請求項8】前記の無機材料が、ガラス転移点450〜
    550℃、軟化点500〜600℃であるガラスを50
    〜90重量%、フィラーを10〜50重量%含有するこ
    とを特徴とする請求項4または5記載のプラズマディス
    プレイ用基板。
  9. 【請求項9】フィラーがシリカ、チタニア、アルミナ、
    チタン酸バリウム、およびジルコニアからなる群から選
    ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項8
    記載のプラズマディスプレイ用基板。
  10. 【請求項10】請求項1〜9のいずれかに記載のプラズ
    マディスプレイ用基板を用いることを特徴とするプラズ
    マディスプレイ。
  11. 【請求項11】電極が形成された基板上に、誘電体層A
    用ペーストを塗布後、焼成して誘電体層Aを形成し、そ
    の上に誘電体層B用ペーストを塗布して正規反射率が1
    5%以下である塗布膜を形成し、次いで無機微粒子と感
    光性有機成分からなる隔壁用ペーストを塗布して、フォ
    トリソグラフィ法により、隔壁パターンを形成した後
    に、前記誘電体層B用塗布膜と隔壁パターンを同時に焼
    成することを特徴とするプラズマディスプレイ用基板の
    製造方法。
  12. 【請求項12】前記誘電体層Aのハンター表色系L値が
    50以上であることを特徴とする請求項11記載のプラ
    ズマディスプレイ用基板の製造方法。
  13. 【請求項13】前記誘電体層A用および/または誘電体
    層B用ペーストがアルカリ金属を実質的に含まない無機
    材料と有機成分からなる誘電体ペーストであることを特
    徴とする請求項11記載のプラズマディスプレイ用基板
    の製造方法。
  14. 【請求項14】前記誘電体層A用ペーストが有機成分お
    よび無機材料を含むことを特徴とする請求項11記載の
    プラズマディスプレイ用基板の製造方法。
  15. 【請求項15】前記誘電体層A用ペーストの有機成分が
    セルロース系樹脂であることを特徴とする請求項14記
    載のプラズマディスプレイ用基板の製造方法。
  16. 【請求項16】前記誘電体層A用ペーストの無機材料
    が、ガラス転移点450〜550℃、軟化点500〜6
    00℃であるガラスを50〜90重量%、フィラーを1
    0〜50重量%含有することを特徴とする請求項14ま
    たは15記載のプラズマディスプレイ用基板の製造方
    法。
  17. 【請求項17】フィラーがシリカ、チタニア、アルミ
    ナ、チタン酸バリウム、およびジルコニアからなる群か
    ら選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求
    項16記載のプラズマディスプレイ用基板の製造方法。
  18. 【請求項18】前記隔壁用ペーストが、無機微粒子とし
    て屈折率1.5〜1.7のガラス微粒子を含むことを特
    徴とする請求項11記載のプラズマディスプレイ用基板
    の製造方法。
  19. 【請求項19】前記無機微粒子が、下記組成のガラス材
    料から構成されていることを特徴とする請求項18に記
    載のプラズマディスプレイ用基板の製造方法。 酸化リチウム 3〜10重量% 酸化珪素 10〜30重量% 酸化ホウ素 20〜40重量% 酸化バリウム 2〜15重量% 酸化アルミニウム 6〜25重量%
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JP2007073279A (ja) * 2005-09-06 2007-03-22 Toray Ind Inc プラズマディスプレイ部材の誘電体層形成用ペーストおよびそれを用いたプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法

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