JPH1196924A - 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およびその製造方法

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JPH1196924A
JPH1196924A JP9255253A JP25525397A JPH1196924A JP H1196924 A JPH1196924 A JP H1196924A JP 9255253 A JP9255253 A JP 9255253A JP 25525397 A JP25525397 A JP 25525397A JP H1196924 A JPH1196924 A JP H1196924A
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JP
Japan
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weight
plasma display
electrode
acrylate
photosensitive
Prior art date
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Application number
JP9255253A
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English (en)
Inventor
Fujiko Ide
富士子 井出
Yoshiki Masaki
孝樹 正木
Hisaya Seo
尚也 瀬尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Publication of JPH1196924A publication Critical patent/JPH1196924A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】高精細で、電極に断線欠陥がなくパネル化した
状態で鮮明、かつ高品位な画像が得られるプラズマディ
スプレイの提供。 【解決手段】基板上に電極が形成されたプラズマディス
プレイであって、該電極の厚みが1〜10μm、線幅が
20〜80μmであり、直径20μm以上のピンホール
がないことを特徴とするプラズマディスプレイ。

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
イおよびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年、回路材料やディスプレイにおい
て、小形化や高密度化、高精細化、高信頼性の要求が高
まっており、それに伴って、パターン加工技術も技術向
上が望まれている。特に、導体回路パターンの微細化は
小形化、高密度化には不可欠な要求として各種の方法が
提案されている。
【0003】プラズマディスプレイ(PDP)は、液晶
パネルに比べて高速の表示が可能であり且つ大型化が容
易であることから、OA機器および情報表示装置などの
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。
【0004】このような用途の拡大に伴って、微細で多
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備
えられた放電空間内で対抗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光させることにより表示を行う
ものである。この場合、ガラス基板上のアノードおよび
カソード電極は、複数本の線状電極を平行に配置されて
おり、互いの電極が僅小な間隙を介して対抗し且つ互い
の線状電極が交差する方向を向くように重ね合わせて構
成される。PDPの中で、蛍光体によるカラー表示に適
した3電極構造の面放電型PDPは、互いに平行に隣接
した一対の表示電極からなる複数の電極対と、各電極対
と直交する複数のアドレス電極とを有する。
【0005】上記の各種電極パターンにおいて、ピンホ
ールが少なく、低抵抗値であり、断線欠陥が少ないこと
が求められるが、電極厚さが薄くなるにつれピンホール
が多く発生するという問題があった。ピンホールが多い
と、抵抗値が高くなり消費電力が上がる。また、半田食
われが起き、剥がれや亀裂が生じ断線となる。断線欠陥
は、ディスプレイにおいて画素の欠落などを招き、鮮明
な映像が得られないので大きな問題である。
【0006】また、アドレス電極は、通常スクリーン印
刷法でアドレス電極に対応するマスクパターンを有した
印刷マスクを用いて、ガラス基板上に銀ペーストなどを
印刷した後焼成して形成される。しかしながら、スクリ
ーン印刷法ではマスクパターン精度、スクイーズ硬さ、
印刷速度、分散性などの最適化を図っても電極パターン
の幅を100μm以下に細くすることができず、電極断
面形状がかまぼこ形状になり、ファインパターン化には
限界があった。また、スクリーン印刷による方法では、
印刷マスクの精度は、マスク製版の精度に依存するので
印刷マスクが大きくなるとマスクパターンの寸法誤差が
大きくなってしまう。このため25インチ以上の大面積
のPDPの場合に、高精細のPDP作製がますます技術
的に困難となっている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高精
細で、かつ大型のプラズマディスプレイを提供すること
にある。このために、微細パターンを有する電極の断線
欠陥をなくし、パネル化した状態で鮮明な、かつ高品位
な画像が得られるようにすることを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、基板上
に電極が形成されたプラズマディスプレイであって、該
電極の厚みが1〜10μm、線幅が20〜80μmであ
り、直径20μm以上のピンホールがないことを特徴と
するプラズマディスプレイによって達成される。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明において使用される電極は
焼成後の厚みが1〜10μmであることが必要であり、
2〜5μmの範囲がより好ましい。1μm未満では、導
体膜が薄くなり過ぎてピンホールやしろ抜けが発生す
る。また、比抵抗値が大きくなり接着強度も低下するよ
うになる。さらに、焼成後エッジ部がめくれあがる「エ
ッジカール」が発生する。10μmを越えると断面形状
で観察した場合、焼成後エッジ部に角が出るような形に
収縮する。このため電極上に誘電体層を形成した場合
に、電極の凸凹や熱膨張係数の違いによる熱応力が生
じ、誘電体に亀裂が発生するので好ましくない。
【0010】線幅については、20μm〜80μmであ
ることが必要である。好ましくは20〜40μmであ
る。20μm未満では、導体膜が細すぎて比抵抗値が大
きくなる。80μmを越えると収縮が大きくなり、断面
形状で観察した場合、焼成後エッジ部に角がでたような
形になるので好ましくない。
【0011】本発明において使用される電極は、直径2
0μm以上のピンホールがないことが必要である。直径
が20μm以上のピンホールが存在すると比抵抗値が大
きくなり接着強度も低下するようになる。また、半田食
われが起き、剥がれや亀裂が生じ断線しやすくなる。直
径20μm未満のピンホールであれば、上記のような影
響が小さく、ピンホールがあっても断線に至りにくい。
直径10μm以上のピンホールがないことが好ましく、
直径5μm以上のピンホールがないことがより好まし
い。
【0012】本発明に使用される電極は、長さ200μ
m当たりのピンホールの総数が20個以下であることが
剥がれ、亀裂の起こりにくさの点で好ましい。
【0013】本発明に使用される電極は、Ag、Au、
Pd、NiおよびPtの群から選ばれる少なくとも1種
を含むことが、接着強度、剥がれ、亀裂の起こりにくさ
の点で好ましい。
【0014】本発明に使用される電極は、結着剤として
ガラス成分を含有することが、接着強度、剥がれ、亀裂
の起こりにくさの点で好ましい。該ガラス成分が、酸化
物換算表記でBi23を30〜95重量%含有すること
がより好ましく、さらには、酸化物換算表記で Bi23 30〜85重量% SiO2 5〜30重量% B23 5〜20重量% ZrO2 3〜10重量% Al23 1〜 5重量% の組成範囲からなるものを80重量%以上含有し、かつ
Na2O、Li2Oを実質的に含有しないことが好まし
い。
【0015】本発明において使用される導電性粉末はA
g、Au、Pd、NiおよびPtの群から選ばれる少な
くとも1種を含むものが好ましく、ガラス基板上に60
0℃以下の温度で焼き付けできる低抵抗の導体粉末が使
用される。これらは、単独または混合粉末として用いる
事ができる。例えばAg(80−98)−Pd(20−
2)、Ag(90−98)−Pd(10−2)−Pt
(2−10)、Ag(85−98)−Pt(15−2)
(以上( )内は重量%を表す)などの3元系或いは2
元系の混合貴金属粉末が用いられる。
【0016】これらの導電性粉末は平均粒子径が1.0
〜4.0μm、より好ましくは、1.2〜2.0μmの
ものが用いられる。平均粒子径が1.0μm未満と小さ
くなると紫外線の露光時に光が印刷後の膜中をスムーズ
に透過せず、電極導体の線幅60μm以下の微細パター
ンの形成が困難となる。また粒子径が4.0μmを越え
て大きくなると印刷後の電極パターンの表面が粗くな
り、10μm以下の薄膜導体のパターン精度や厚み・寸
法精度が低下するようになる。
【0017】導電性粉末の比表面積は、0.3〜2.5
2 /gのサイズを有していることが好ましい。より
好ましくは、比表面積0.8〜1.5m2 /gであ
る。比表面積が0.3m2 /g未満では、電極パターン
の精度が低下する。また2.5m2 /gを越えると粉末
の表面積が大きくなり過ぎて紫外線が散乱されて、下部
まで露光硬化が十分行われないために現像時に剥がれが
生じてパターン精度が低下する。
【0018】また、導電性粉末のタップ密度は3〜5g
/cm3であるのが好ましい。より好ましくは、3.5〜
5g/cm3の範囲である。タップ密度がこの範囲にある
と紫外線透過性が良く、電極パターン精度が向上する。
さらに、ペーストの印刷後の塗布膜でレベリング性の良
い緻密な膜が得られる。
【0019】導電性粉末の形状は、粒状(粒子状)、多
面体状、球状のものが使用できるが、単分散粒子で、凝
集がなく、球状であることが好ましい。この場合、球状
とは球形率が90個数%以上が好ましい。球形率の測定
は、粉末を光学顕微鏡で300倍の倍率にて撮影し、こ
のうち計数可能な粒子を計数し、球形のものの比率を表
した。球状であると露光時に紫外線の散乱が非常に少な
くなり、高精度のパターンが得られ、照射エネルギーが
少なくて済む。
【0020】本発明に使用される感光性有機成分とは、
感光性導電ペースト中の感光性を有する化合物を含む有
機成分のことである。
【0021】本発明の感光性導電ペーストに関しては、
感光性化合物の含有率が感光性有機成分の10重量%以
上であることが光に対する感度の点で好ましい。さらに
は30重量%以上であることが好ましい。
【0022】感光性化合物としては、光不溶化型のもの
と光可溶化型のものがあり、光不溶化型のものとして、
(1)分子内に不飽和基などを1つ以上有する官能性の
モノマー、オリゴマーまたはポリマーを含有するもの、
(2)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機
ハロゲン化合物などの感光性化合物を含有するもの、
(3)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物な
どいわゆるジアゾ樹脂といわれるもの、等がある。
【0023】また、光可溶型のものとしては、(4)ジ
アゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレックス、キノ
ンジアゾ類を含有するもの、(5)キノンジアゾ類を適
当なポリマーバインダーと結合させた、例えばフェノー
ル、ノボラック樹脂のナフトキノン1、2−ジアジド−
5−スルフォン酸エステル、等がある。
【0024】本発明においては、上記のすべてを用いる
ことができるが、取り扱いの容易性や品質設計の容易性
においては、上記(1)が好ましい。
【0025】分子内に官能基を有する感光性モノマーの
具体的な例として、メチルアクリレート、エチルアクリ
レート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアク
リレート、n−ブチルアクリレート、sec−ブチルア
クリレート、sec−ブチルアクリレート、イソ−ブチ
ルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−
ペンチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジル
アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシ
トリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシ
クロペンテニルアクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアク
リレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシ
ルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリル
アクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メト
キシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチ
レングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルア
クリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリ
ルアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、アリ
ル化シクロヘキシルジアクリレート、1,4−ブタンジ
オールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジ
アクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジ
エチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリ
コールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアク
リレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレー
ト、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアク
リレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレー
ト、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘ
キシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアク
リレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリ
プロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロー
ルジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリ
レート、アクリルアミド、アミノエチルアクリレートお
よび上記化合物の分子内のアクリレートを一部もしくは
すべてをメタクリレートに変えたもの、γ−メタクリロ
キシプロピルトリメトキシシラン、1−ビニル−2−ピ
ロリドンなどが挙げられる。
【0026】また、フェニル(メタ)アクリレート、フ
ェノキシエチル(メタ)アクリレート、ベンジル(メ
タ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレー
ト、2−ナフチル(メタ)アクリレート、ビスフェノー
ルAジ(メタ)アクリレート、ビスフェノールA−エチ
レンオキサイド付加物のジ(メタ)アクリレート、ビス
フェノールA−プロピレンオキサイド付加物のジ(メ
タ)アクリレート、1−ナフチル(メタ)アクリレー
ト、2−ナフチル(メタ)アクリレート、チオフェノー
ル(メタ)アクリレート、ベンジルメルカプタン(メ
タ)アクリレートなどのアクリレート類、スチレン、p
−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルス
チレン、α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、
ヒドロキシメチルスチレンなどのスチレン類、またこれ
らの芳香環中の水素原子の一部もしくはすべてを塩素、
臭素原子、ヨウ素あるいはフッ素に置換したしたもの、
および上記化合物の分子内のアクリレートの一部もしく
はすべてをメタクリレートに変えたものを用いることが
できる。
【0027】本発明ではこれらを1種または2種以上使
用することができる。これら以外に、不飽和カルボン酸
等の不飽和酸を加えることによって、感光後の現像性を
向上することができる。不飽和カルボン酸の具体的な例
としては、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あげられる。
【0028】一方、分子内に官能基を有するオリゴマー
やポリマーの例としては、前述のモノマーの内少なくと
も1種類を重合して得られたオリゴマーやポリマーの側
鎖または分子末端に官能基を付加させたものなどを用い
ることができる。少なくともアクリル酸アルキルあるい
はメタクリル酸アルキルを含むこと、より好ましくは、
少なくともメタクリル酸メチルを含むことによって、熱
分解性の良好な重合体を得ることができる。
【0029】好ましい官能基は、エチレン性不飽和基を
有するものである。エチレン性不飽和基としては、ビニ
ル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などがあげ
られる。
【0030】このような官能基をオリゴマーやポリマー
に付加させる方法は、ポリマー中のメルカプト基、アミ
ノ基、水酸基やカルボキシル基に対して、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て作る方法がある。
【0031】グリシジル基を有するエチレン性不飽和化
合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グ
リシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル
酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロト
ン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエ
ーテルなどがあげられる。
【0032】イソシアネート基を有するエチレン性不飽
和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネー
ト、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート等があ
る。
【0033】また、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
は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカ
ルボキシル基に対して0.05〜1モル当量付加させる
ことが好ましい。
【0034】また、不飽和カルボン酸等の不飽和酸を共
重合することによって、感光後の現像性を向上すること
ができる。不飽和カルボン酸の具体的な例としては、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
水物などがあげられる。
【0035】こうして得られた側鎖にカルボキシル基等
の酸性基を有するポリマーもしくはオリゴマーの酸価
(AV)は50〜150、さらには50〜120の範囲
が好ましい。酸価が50未満であると、現像許容幅が狭
くなる。また、酸価が150を越え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ため現像液濃度
を濃くすると露光部まで剥がれが発生し、高精細なパタ
ーンが得られにくい。
【0036】さらにバインダーとして、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、アクリル酸エステ
ル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレ
ン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などに非感光性の
ポリマーを加えてもよい。
【0037】感光性モノマーをオリゴマーやポリマーに
対して0.05〜10倍量用いることが好ましい。より
好ましくは0.1〜3倍量である。10倍量を越えると
ペーストの粘度が小さくなり、ペースト中での分散性が
低下する恐れがある。0.05倍量未満では、未露光部
の現像液への溶解性が不良となりやすい。
【0038】本発明においては、感光性導電ペースト中
に、ガラスフリットを含有することができる。ガラスフ
リットは導電性粉末をガラス基板上に焼き付けるために
また導電性粉末を焼結するための焼結助剤や導体抵抗を
下げる効果があるためである。ガラスフリットのガラス
転移温度(Tg)およびガラス軟化点(Ts)は、それ
ぞれ400〜500℃、450〜550℃であることが
好ましい。好ましくはTgおよびTsがそれぞれ440
〜500℃、460〜530℃である。Tg、Tsがそ
れぞれ400℃、450℃未満では、ポリマーやモノマ
ーなどの感光性有機化合物が蒸発する前にガラスの焼結
が始まり、有機化合物の脱バインダーがうまくいかず、
焼成後に残留炭素となり、電極剥がれの原因となり、緻
密かつ低抵抗の導体膜が得られないので好ましくない。
Tg、Tsがそれぞれ500℃、550℃を越えるとガ
ラスフリットでは、600℃以下の温度で焼き付けたと
きに導体膜とガラス基板とで充分な接着強度や緻密な膜
が得られない。
【0039】ガラスフリットの粉末粒子径は、平均粒子
径(D50)が0.5〜1.4μm、10%粒子径(D
10)が、0.3〜0.6、90%粒子径(D90)が
0.7〜2μmおよび最大サイズが4.5μm以下であ
ることが好ましい。より好ましくは、D50が0.5〜
1、D10が0.3〜0.5、D90が0.7〜1.
5、トップサイズが2μm以下である。D50、D1
0、D90%粒子径がそれぞれ0.5、0.3、0.7
μm未満では、ガラスフリットの粒子サイズが小さくな
り過ぎて紫外線が未露光部まで散乱され、電極のエッジ
部・端部の光硬化が起こり、完全に現像できなくなる。
このため、電極のパターンの切れ・解像度が低下する。
また、D50、D10、D90%粒子径およびトップサ
イズがそれぞれ1.4、0.6、2,4.5μmをそれ
ぞれ越えると、粗大なガラスフリットが電極間に残留し
た場合、ショート欠陥になる。
【0040】ガラスフリットの50〜400℃での熱膨
張係数α50400は、75〜90×10-7/Kであるこ
とがガラス基板上に焼き付けた導体膜が基板とガラスフ
リットとのαの違いによる膜剥がれを抑止する点で好ま
しい。
【0041】本発明においては、ガラスフリットの組成
としては、Bi23 は30−95重量%の範囲で配合
することが好ましい。30重量%未満の場合は、導電ペ
ーストをガラス基板上に焼き付けする時に、ガラス転移
点や軟化点を制御するのに十分でなく、基板に対する導
体膜の接着強度を高めるのに効果が少ない。また95重
量%を越えるとガラスフリットの軟化点が低くなり過ぎ
てペースト中のバインダーが蒸発する前にガラスフリッ
トが溶融する。このためペーストの脱バインダー性が悪
くなり、導体膜の焼結性が低下し、また基板との接着強
度が低下する。
【0042】さらに、ガラスフリットが、酸化物換算表
記で Bi23 30〜85重量部 SiO2 5〜30重量部 B23 6〜20重量部 ZnO 2〜20重量部 の組成範囲からなるものを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℃で導体
膜をガラス基板上に強固に焼き付けできるガラスフリッ
トが得られる。
【0043】特に、本発明のガラスフリット組成を用い
ると感光性有機成分のゲル化反応を起こしやすいPbO
などを用いずに好ましいガラスフリットを得ることがで
き、ゲル化反応によるペースト粘度上昇やパターン形成
ができない問題を回避でき、安定な導電ペーストを得る
ことができる。
【0044】SiO2 は5〜30重量%の範囲で配合す
ることが好ましく、5重量%未満の場合は基板上に焼き
付けた時の接着強度の低下やガラスフリットの安定性が
低下する。また30重量%より多くなると耐熱温度が増
加し、600℃以下でガラス基板上に焼き付けが難しく
なる。
【0045】B23 は6〜20重量%の範囲で配合す
ることが好ましい。B23 は導電ペーストの電気絶縁
性、接着強度、熱膨張係数などの電気、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。6重量%
未満では密着強度が低下し、また20重量%を越えると
ガラスフリットの安定性が低下する。
【0046】ZnOは2〜20重量%の範囲で配合する
ことが好ましい。2重量%未満では導電ペーストをガラ
ス基板上に焼き付けする時に、焼き付け温度を制御する
効果が少ない。20重量%を越えるとガラスの耐熱温度
が低くなり過ぎてガラス基板上への焼き付けが難しくな
る。
【0047】ガラスフリット粉末には、プラズマの放電
特性を劣化させるNa2 O、Li2O、K2 Oなどのア
ルカリ金属酸化物を含まないことが好ましい。ガラスフ
リット中のアルカリ成分と銀粉末が反応し、ガラス基板
が黄色化する問題があるので、含有した場合にも0.5
重量%以下が好ましい。より好ましくは、0.1重量%
以下である。
【0048】また、ガラスフリット中にAl23 、B
aO、TiO2 、ZrO2 などを含有せしめることによ
って熱膨張係数、ガラス転移点、ガラス軟化点を制御で
きるが、その量は10重量%未満であることが好まし
い。
【0049】感光性導電ペースト中のガラスフリット含
有量としては、1〜4重量%であることが好ましい。よ
り好ましくは1〜3.5重量%である。PDPの前面板
および背面板の電極の低抵抗化・薄膜化を図るにはガラ
スフリットの量が低いほうが好ましい。ガラスフリット
は電気絶縁性であるので含有量が4重量%を越えると電
極の抵抗が増大したりするので好ましくない。また、ガ
ラスフリットが多くなると10μm以下の薄膜の導体で
は、導電性粉末とガラスフリットの熱膨張係数の違いに
よる膜剥がれがおこる。また、1重量%未満では、電極
膜とガラス基板との強固な接着強度が得られにくい。
【0050】本発明に用いられる感光性導電ペースト中
には、必要に応じて光重合開始剤、増感剤、増感助剤、
重合禁止剤、可塑剤、増粘剤、有機溶媒、酸化防止剤、
分散剤、有機或いは無機の沈殿防止剤などの添加剤成分
を加えられる。
【0051】本発明で使用する光重合開始剤としての具
体的な例として、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安息
香酸メチル、4、4−ビス(ジメチルアミン)ベンゾフ
ェノン、4、4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェノ
ン、α−アミノ・アセトフェノン、4、4−ジクロロベ
ンゾフェノン、4−ベンゾイル−4−メチルジフェニル
ケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2、2−ジ
エトキシアセトフェノン、2、2−ジメトキシ−2−フ
ェニル−2−フェニルアセトフェノン、2−ヒドロキシ
−2−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロ
ロアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキ
サントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピ
ルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジ
ル、ベンジルジメチルケタノール、ベンジル−メトキシ
エチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエー
テル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2
−t−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノ
ン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズア
ントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4
−アジドベンザルアセトフェノン、2、6−ビス(p−
アジドベンジリデン)シクロヘキサノン、2、6−ビス
(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサ
ノン、2−フェニル−1、2−ブタジオン−2−(o−
メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパ
ンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、
1、3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エ
トキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エト
キシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキ
シム、ミヒラ−ケトン、2−メチル−[4−(メチルチ
オ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、
ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニル
クロライド、N−フェニルチオアクリドン、4、4−ア
ゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、
ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィ
ン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェ
ニルスルホン、過酸化ベンゾイン及びエオシン、メチレ
ンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリ
エタノールアミンなどの還元剤の組み合わせなどが挙げ
られる。本発明ではこれらを1種または2種以上使用す
ることができる。
【0052】さらに、光重合開始剤は、感光性有機成分
に対して、通常0.1〜30重量%、より好ましくは、
2〜20重量%用いる。光重合開始剤の量が少なすぎる
と、光感度が不良となり、光重合開始剤の量が多すぎれ
ば、露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれがある。
【0053】本発明において、電極パターン形成のため
に有機染料からなる紫外線吸光剤を添加すると好まし
い。紫外線吸収効果の高い吸光剤を添加することによっ
て焼き付け後の電極厚み2〜10μmにおいて線幅10
〜40μm、電極間の線間隔10〜40μmの高解像度
のパターンが形成できる。さらに、電極断面が矩形形状
になり、パターン端部の切れが優れ、滲みおよびエッジ
カールのない電極パターンが得られる。
【0054】すなわち、通常、導電性粉末だけでは、紫
外線が1μm以下の導体粉末や不均一な形状の凝集した
導体粉末によって散乱されて余分な部分まで光硬化し、
露光マスク通りのパターンができなくなる。このためマ
スク以外の部分が現像できなくなることが起こる。この
原因について本発明者らが鋭意検討を行った結果、散乱
された紫外光が吸収されてあるいは弱められて露光マス
クによる遮光部分にまでまわり込むことが原因であるこ
とが判明した。したがって紫外線吸光剤を添加すること
によって直進光の割合が増加し、散乱光のまわり込みが
ほぼ回避され、マスク部分の感光性樹脂の硬化を防ぎ、
露光マスクに相当したパターンが形成される。
【0055】さらに、本発明の感光性導電ペーストは、
g線(波長;436nm)領域に高い全光線透過率を有
するペースト組成設計になっている。紫外線吸光剤をg
線より長波長側および低波長側の光をカットすることに
よってg線領域だけの光を通すフィルターとしての機能
を持たすことができるので好ましい。
【0056】紫外線吸光剤としては有機染料からなるも
のが用いられ、中でも350〜450nmの波長範囲で
高UV吸収係数を有する有機染料が好ましく用いられ
る。有機染料としてアゾ系染料、アミノケトン系染料、
キサンテン系染料、キノリン系染料、アミノケトン系染
料、アントラキノン系、ベンゾフェノン系、ジフェニル
シアノアクリレート系、トリアジン系、p−アミノ安息
香酸系染料などが使用できる。有機染料は吸光剤として
添加した場合にも、焼成後の電極導体膜中に残存しない
で吸光剤による導体膜特性の低下を少なくできるので好
ましい。これらの中でもアゾ系およびベンゾフェノン系
染料は、g線より長波長側の光をカットできるフィルタ
ーとしての機能を有しているので好ましい。
【0057】アゾ系染料としての代表的なものとして、
スダンブルー(Sudan Blue、C22182
2 =342.4)、スダンR(C171422 =27
8.31)、スダンII(C18142 O=276.3
4)、スダンIII (C22164 0=352.4)、ス
ダンIV(C24204 0=380.45)、オイルオレ
ンジSS(Oil Orange SS、CH36
4 N:NC106 OH=262.31)オイルバイオレ
ット(Oil Violet、C24215 =379.
46)、オイルイエローOB(Oil Yellow
OB、CH344 N:NC104 NH2 =261.
33)などである。
【0058】ベンゾフェノン系染料としては、ユビナー
ルD−50(C13105 =246.22、2,2´,
4,4−テトラハイドロオキシベンゾフェノン)、ユビ
ナールMS40(C14126 S=308、2−ヒドロ
キシ−4−メトキシベンゾフェノン5−スルフォン
酸)、ユビナールDS49(C1512112 Na2
478、2、2−ジヒドロキシ−4、4´−ジメトキシ
ベンゾフェノン5、5´−ジスルフォン酸ナトリウム)
などがあるが、250〜520nmで吸収することがで
きる染料が使用できる。
【0059】有機染料の添加量は、0.01から0.5
重量%が好ましい。より好ましくは0.01から0.1
重量%である。0.01重量%未満では添加効果が低
く、パターンの切れや滲みやエッジ部のカールをなくす
効果が少ない。0.5重量%を越えると紫外線吸収効果
が大きくなり過ぎて導体膜の下部まで光が到達しにくく
なり現像時に膜が剥がれやすくなったり、高精細なパタ
ーン形成ができない。
【0060】本発明において、好ましい吸光度の積分値
(波長測定範囲;350〜450nm)の範囲がある。
吸光度の積分値は、粉末の状態で測定されるもので、有
機染料でコートした粉末について測定される。
【0061】本発明で、吸光度は下記のように定義され
る。すなわち、市販の分光光度計を使用して積分球の中
で光を測定用試料に当て、そこで反射された光を集めて
検出する。また積分球により検出された光以外は、すべ
て吸収光とみなして下記の式から求められる。
【0062】対照光の光強度をIr、(Irは試料の吸
光度を測定する前に、積分球内面に塗布してある材料と
同じ材料のBaSO3 を試料台に取り付けて反射による
光強度を測定したデータ)、試料に入射した光の光強度
をI、試料に当たった後、吸収分の光強度をIoとする
と、試料からの反射分の光強度は(I−Io)で表さ
れ、吸光度は下記の(1)式のように定義される。上記
で光強度の単位は、W/cm2 で表す。
【0063】 吸光度= −log((I−Io)/Ir) (1) 吸光度の測定は下記のようにして行う。
【0064】まず、吸光剤を添加した粉末をプレス機で
直径20mm、厚み4mmのサイズに成型する。次に分光光
度計を用いて積分球の反射試料の取り付け口に粉末の成
型体を取り付けて、反射光による吸光度を波長範囲20
0〜650nmで測定すると図1のようなグラフが得ら
れる。縦軸は(1)式の吸光度で、横軸は測定波長を示
す。次に図1で波長350〜450nmの区間の面積を
求め、その面積Sを波長350〜450nmにおける吸
光度の積分値として定義した。
【0065】本発明で上記の吸光度の積分値の好ましい
範囲は、30〜60であり、さらに好ましい範囲は35
〜50である。吸光度が30未満であると紫外線露光時
において光が導体膜の下部まで十分透過する前に導電性
粉末によって散乱されて未露光部を硬化するようにな
り、高解像度のパターン形成ができない。また吸光度が
60を超えると光が導体膜の下部に達する前に吸収され
てしまい、下部の導体膜まで光が透過しないため光硬化
できなくなる。この結果、現像時に剥がれるようにな
り、電極の形成が困難になる。
【0066】本発明においてガラスフリットに微量含ま
れるCaO、BaO、Fe23 、MgOなどの金属お
よび酸化物がペースト中に含有する感光性ポリマーのカ
ルボキシル基と反応してペーストが短時間でゲル化し、
塊となったり粘度が上昇し、ペーストとして印刷できな
くなる。また、現像ができなくなってパターン解像度が
低下したり、形成できなくなる場合が起こる。これはポ
リマーのイオン架橋反応によるゲル化と推定されるが、
このような反応を防止するために、悪い影響を与えない
範囲で、安定化剤を添加してゲル化を防止することが好
ましい。すなわち、ゲル化反応を引き起こす金属あるい
は酸化物粉末との錯体化あるいは酸官能基との塩形成な
どの効果のある化合物で粉末を表面処理し、感光性導電
ペーストを安定化させる。そのような安定化剤として
は、トリアゾール化合物が好ましく用いられる。トリア
ゾール化合物の中でも特にベンゾトリアゾールやリン化
合物が有効に作用する。
【0067】本発明において使用されるベンゾトリアゾ
ールによるガラスフリット粉末の表面処理は次のように
して行うと好ましい。すなわちガラスフリットに対して
所定の量のベンゾトリアゾールを酢酸メチル、酢酸エチ
ル、エチルアルコール、メチルアルコールなどの有機溶
媒に溶解した後、これら粉末を十分に浸す事ができるよ
うに溶液中に3〜24時間浸積する。浸積後、好ましく
は20〜30℃下で自然乾燥して溶媒を蒸発させてトリ
アゾール処理を行った後、50〜80℃で5〜12時
間、真空乾燥して粉末を作製する。
【0068】本発明において使用される安定化剤の割合
(安定化剤/ガラスフリット)は0.2〜4重量%が好
ましく、さらに0.4〜3重量%であることがより好ま
しい。0.2重量%未満ではポリマーの架橋反応を防止
するのに効果がなく、短時間でゲル化する。また4重量
%を越えると安定化剤の量が多くなり過ぎて非酸化性雰
囲気中での導電ペーストの焼成時においてポリマー、モ
ノマーおよび安定化剤などの脱バインダーが困難とな
り、導体膜の特性が低下する。
【0069】また上記において導電ペースト中に微量含
有する水分が存在すると導電ペーストのゲル化を促進す
る。これを防止するため感光性有機成分(感光性ポリマ
ー、感光性モノマー、光重合開始剤、増感剤、光重合促
進剤、可塑剤、増粘剤、有機溶媒、有機分散剤など)に
微量含有する水分を完全に除去するのが好ましい。水分
の除去は、固体か液体かの種類によって異なるが、真空
乾燥処理、モレキュラシーブ、ロータリーエバポレイタ
ーなどで除去する。さらに、ガラスフリットの場合は、
ガラスフリットを150〜400℃で5〜15時間乾燥
して水分を十分除去するとゲル化が防止できるので好ま
しい。
【0070】本発明において、ガラスフリットに加えて
焼結助剤となる金属および/または金属酸化物を添加す
ると、導電性粉末が焼結時に異常粒子成長を回避でき
る、あるいは焼結を遅らせるなどのいわゆる焼結助剤と
して有効に作用するので好ましい。この結果、導体膜と
ガラス基板との接着強度をあげるので好ましい。そのよ
うな酸化物粉末としてCu、Cr、Mo、Alあるいは
Niなどの金属および/または金属酸化物が使用でき
る。これらのうちで金属酸化物は電気的に絶縁物として
作用するので添加物の量は少ない方がよく、3重量%以
下である。3重量%を越えると導体膜の電気抵抗が増加
するのでよくない。また、金属酸化物と金属を併用する
ことも好ましく行われる。
【0071】増感剤は、感度を向上させるために添加さ
れる。増感剤の具体例としては、2、3−ビス(4−ジ
エチルアミノベンザル)シクロペンタノン、2、6−ビ
ス(4−ジメチルアミノベンザル)シクロヘキサノン、
2、6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)−4−メ
チルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、4、4−ビス
(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、4、4−ビス
(ジメチルアミノ)カルコン、4、4−ビス(ジエチル
アミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデン
インダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノ
ン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)−イ
ソナフトチアゾール、1、3−ビス(4−ジメチルアミ
ノベンザル)アセトン、1,3−カルボニル−ビス(4
−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3−カルボ
ニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、N−フェ
ニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルエタ
ノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、N−フ
ェニルエタノールアミン、ジメチルアミノ安息香酸イソ
アミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、3−フェ
ニル−5−ベンゾイルチオ−テトラゾール、1−フェニ
ル−5−エトキシカルボニルチオ−テトラゾールなどが
挙げられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使
用することができる。なお、増感剤の中には光重合開始
剤としても使用できるものがある。
【0072】増感剤を本発明の導電性ペーストに添加す
る場合、その添加量は反応性成分に対して通常0.1〜
10重量%、より好ましくは0.2〜5重量%である。
増感剤の量が少なすぎれば光感度を向上させる効果が発
揮されず、増感剤の量が多すぎれば露光部の残存率が小
さくなりすぎるおそれがある。
【0073】本発明の導電性ペーストにおいて保存時の
熱安定性を向上させるため、熱重合禁止剤を添加すると
良い。熱重合禁止剤の具体的な例としては、ヒドロキノ
ン、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチアジン、
p−t−ブチルカテコール、N−フェニルナフチルアミ
ン、2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノール、
クロラニール、ピロガロールなどが挙げられる。熱重合
禁止剤を添加する場合、その添加量は、感光性導電ペー
スト中に、通常、0.1〜5重量%、より好ましくは、
0.2〜3重量%である。熱重合禁止剤の量が少なすぎ
れば、保存時の熱的な安定性を向上させる効果が発揮さ
れず、熱重合禁止剤の量が多すぎれば、露光部の残存率
が小さくなりすぎるおそれがある。
【0074】可塑剤としては、例えばジブチルフタレー
ト(DBP)、ジオクチルフタレート(DOP)、ポリ
エチレングリコール、グリセリンなどが用いられる。
【0075】また本発明の導電性ペーストには保存時に
おけるアクリル系共重合体の酸化を防ぐために酸化防止
剤を添加できる。酸化防止剤の具体的な例として2,6
−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキ
シアニソール、2、6−ジ−t−4−エチルフェノー
ル、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−
ブチルフェノール)、2,2−メチレン−ビス−(4−
エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−ビス−
(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,
3−トリス−(2−メチル−6−t−ブチルフェノー
ル)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロ
キシ−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス[3,3−ビ
ス−(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチ
リックアシッド]グリコールエステル、ジラウリルチオ
ジプロピオナート、トリフェニルホスファイトなどが挙
げられる。酸化防止剤を添加する場合、その添加量は通
常、感光性導電ペースト中に、0.01〜5重量%、よ
り好ましくは0.1〜1重量%である。酸化防止剤の量
が少なければ保存時のアクリル系共重合体の酸化を防ぐ
効果が得られず、酸化防止剤の量が多すぎれば露光部の
残存率が小さくなりすぎるおそれがある。
【0076】本発明の感光性導電ペーストには、溶液の
粘度を調整したい場合、有機溶媒を加えてよい。このと
き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があげられる。これらの有
機溶媒は、単独あるいは2種以上併用して用いられる。
【0077】感光性導電ペーストの好ましい組成として
は、次の範囲で選択するのが良い。
【0078】(a)導電性粉末 ;(a)、
(b)、(c)の和に対して84〜94重量% (b)感光性ポリマーと感光性モノマー;(a)、
(b)、(c)の和に対して15〜5重量% (c)ガラスフリット ;(a)、(b)、(c)の
和に対して1〜4重量% (d)光重合開始剤 ;(b)対して5〜20重量
% (e)紫外線吸光剤 ;(a)に対して0.01〜
0.5重量% 上記においてより好ましくは、(a)、(b)、(c)
の組成が、それぞれ86〜92重量%、11〜7重量
%、1〜3重量%である。この範囲にあると露光時にお
いて紫外線がよく透過し、光硬化の機能が十分発揮さ
れ、現像時における露光部の膜強度が高くなり、微細な
解像度を有する電極パターンが形成できる。焼成後の導
体膜が低抵抗で、接着強度が高くなるので好ましい。
【0079】さらに必要に応じて増感剤、光重合促進
剤、可塑剤、分散剤、安定化剤、チキソトロピー剤、有
機あるいは無機の沈殿防止剤を添加し、混合物のスラリ
ーとする。所定の組成となるように調整されたスラリー
はホモジナイザなどの攪拌機で均質に混合した後、3本
ローラや混練機で均質に分散し、ペーストを作製する。
【0080】ペーストの粘度は導電性粉末、有機溶媒、
ガラスフリットの組成・種類、可塑剤、チキソトロピー
剤、沈殿防止剤および有機のレベリング剤などの添加割
合によって適宜調整されるが、その範囲は3rpmにお
いて、1万〜15万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やバーコ
ータ、ローラコータ、アプリケータで1〜2回塗布して
膜厚10〜20μmを得るには、3千〜1万cpsが好
ましい。
【0081】次に本発明のPDP用感光性導電ペースト
を用いてPDPの電極パターンなどを形成する方法につ
いて説明する。
【0082】すなわち、本発明のPDP用感光性導電ペ
ーストは、ガラス基板上に通常スクリーン印刷法で塗布
される。印刷厚みはスクリーンの材質(ポリエステルま
たはステンレス製)、250から325メッシュのスク
リーン、スクリーンの張力、ペーストの粘度を調製する
ことによって任意に制御できるが、3〜20μmであ
る。さらに好ましい厚みの範囲は、6〜15μmであ
る。3μm未満になると印刷法では、均質な厚みを得る
ことは難しくなる。また20μmを越えると電極パター
ン精度が低下したり、断面形状が逆台形になり、最小線
幅/最小幅間隔が30μm/30μm以下の高精細なパ
ターンやエッジ切れが悪くなる。
【0083】なお、感光性導電ペーストをガラス基板上
に塗布する場合、基板と塗布膜との密着性を高めるため
に基板の表面処理を行うとよい。表面処理液としてはシ
ランカップリング剤、例えばビニルトリクロロシラン、
ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、トリス−(2−メトキシエトキシ)ビニルシラン、
γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−
(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ
(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラ
ン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メル
カプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピ
ルトリエトキシシランなどあるいは有機金属例えば有機
チタン、有機アルミニウム、有機ジルコニウムなどであ
る。シランカップリング剤或いは有機金属を有機溶媒例
えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、メチルアルコール、エ
チルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコー
ルなどで0.1〜5%の濃度に希釈したものを用いる。
次にこの表面処理液をスピナーなどで基板上に均一に塗
布した後に80〜140℃で10〜60分間乾燥する事
によって表面処理ができる。
【0084】次にこのような感光性導電ペーストを基板
上に塗布した膜を70〜120℃で20〜60分加熱し
て乾燥し溶媒類を蒸発させてから、フォトリソグラフィ
法により、電極パターンを有するフィルムまたはクロム
マスクなどのマスクを用いて紫外線を照射して露光し、
感光性ペーストを光硬化させる。この際使用される活性
光源としては、紫外線、電子線、X線などが挙げられる
が、これらの中で紫外線が好ましく、その光源としては
たとえば低圧水銀灯、高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺
菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯
が好適である。露光条件は導体膜の厚みによって異なる
が、5〜100mW/cm2の出力の超高圧水銀灯を用い
て1〜30分間露光を行うのが好ましい。
【0085】次に現像液を用いて前記露光によって硬化
していない部分を除去し、(いわゆるネガ型の)電極パ
ターンを形成する。現像は、浸漬法やスプレー法で行
う。現像液としては前記の感光性有機成分の混合物が溶
解可能である有機溶媒を使用できる。また該有機溶媒に
その溶解力が失われない範囲で水を添加してもよい。ま
たカルボキシル基もつ反応性成分が存在する場合、アル
カリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液として水酸化
ナトリウム、炭酸ナトリウムや水酸化カルシウム水溶液
などのような金属アルカリ水溶液を使用できるが、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
去しやすいので好ましい。有機アルカリの具体例として
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挙げられる。ア
ルカリ水溶液の濃度は通常0.05〜0. 5重量%、よ
り好ましくは0.1〜0.5重量%である。アルカリ水
溶液濃度が0.05重量%未満だと溶解力が低下し、未
露光部が除去されず、0.5重量%を越えると露光部を
腐食させるおそれがある。
【0086】次に、露光、現像後の塗布膜を空気中で焼
成する。感光性有機成分である感光性ポリマー、感光性
モノマーなどの反応性成分およびバインダー、光重合開
始剤、紫外線吸光剤、増感剤、増感助剤、可塑剤、増粘
剤、有機溶媒、分散剤などの添加成分あるいは溶媒など
の有機物を完全に酸化、蒸発させる。焼成後の電極中に
は感光性有機成分が残存しないように酸化させ、蒸発さ
せることが必要である。感光性有機成分が残存している
と電極として緻密な膜が得られないために、導体の抵抗
が増加したり、ガラス基板と電極膜との密着力が低下し
たりするからである。560〜610℃で15分〜1時
間焼成し、ガラス基板上に焼き付けることが好ましい。
560℃未満では、焼成が不充分なために導体膜の緻密
性が低下し、比抵抗が高くなり、また基板との接着強度
が低下するため好ましくない。610℃を越えるとガラ
ス基板が熱変形し、パターンの平坦性が低下する。
【0087】本発明の電極に使用されるPDP用感光性
導電ペーストの調合、印刷、露光、現像工程では紫外線
を遮断できるところで行う必要がある。そうでないとペ
ーストあるいは塗布膜が紫外線によって光硬化してしま
い、本発明の効果を発揮できる導体膜が得られない。
【0088】本発明の電極に使用される感光性導電ペー
ストを用いて電極パターンを形成した場合、例えば焼成
後の導体膜の厚みが4〜15μmにおいて導体の最小線
幅が20μm、導体間の最小幅間隔20μmが得られ
る。
【0089】電極パネルでのピンホール総数が多いと、
比抵抗値が高くなり消費電力が上がる。また、接着強度
も低下し、断線になりやすい。断線欠陥は、プラズマデ
ィスプレイパネル製造後の表示不良となり、表示特性の
低下原因となることから、直径20μm以上のピンホー
ルがないことが必要になる。
【0090】次に本発明に用いる電極の評価・測定方法
について述べる。電極厚みおよび線幅については、触針
式表面粗さ計で断面形状の測定を行う。ピンホールの大
きさおよび個数については、光学顕微鏡(透過光)によ
る目視観察で評価を行う。倍率は50〜200倍が好ま
しい。40倍以下だと、ピンホールの大きさが小さすぎ
たりして、正確な評価ができないので好ましくない。
【0091】
【実施例】以下の実施例で、本発明を具体的に説明す
る。以下に示すA〜Hの材料およびa〜fの手順で電極
を形成、評価した。下記の実施例において、濃度は特に
断らない限り全て重量%で表す。
【0092】実施例1〜12 導電性粉末およびガラスフリットの粒度分布(平均粒子
径、比表面積、等)は、Leed&Northrup社のマイクロト
ラック粒度分析計を用いて測定した。
【0093】A.導電性粉末(銀) 単分散球状、平均粒子径1.4μm、比表面積1.10
2 /g、タップ密度4.17g/cm3 B.感光性ポリマー(以下、ポリマーと略す) 40モル%のメタクリル酸(MAA)、30モル%のメ
チルメタクリレート(MMA)及び30モル%のスチレ
ン(St)からなる共重合体にMAAに対して0.4当
量のグリシジルメタクリレート(GMA)を付加反応さ
せたポリマー C.感光性モノマー(以下モノマーと略す) トリメチロールプロパントリアクリレート D.ガラスフリット ガラスフリットI;成分(重量%)酸化ビスマス(4
6.2)、二酸化珪素(27.1)、酸化硼素(11.
8)、酸化亜鉛(2.6)、酸化ナトリウム(4.
7)、酸化アルミニウム(2.8)、酸化ジルコニウム
(4.8)、ガラス転移点;461℃、ガラス軟化点;
513℃、平均粒子径;1.0μm、90%粒子径;
1.5μm、トップサイズ;3.5μm、50〜400
℃の熱膨張係数(α)50〜400;82×10-7/゜
K ガラスフリットII;成分(重量%)酸化ビスマス(4
7.9)、酸化珪素(7.0)、酸化硼素(14.
3)、酸化亜鉛(15.4)、酸化バリウム(15.
4)、ガラス転移点;469℃、ガラス軟化点;495
℃、平均粒子径;0.6μm、90%粒子径;1.0μ
m、トップサイズ;2.5μm、50〜400℃の熱膨
張係数(α)50〜400;85×10-7/゜K E.溶媒 γ−ブチロラクトン F.光重合開始剤 2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−
モルフォリノ−1−プロパノンと2,4−ジエチルチオ
キサントンをポリマーとモノマーとの総和に対して20
%添加した。
【0094】G.可塑剤 ジブチルフタレート(DBP)をポリマーの10%添加
した。
【0095】H.増粘剤 酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチルに溶解させた
SiO2(濃度15%)をポリマーに対して4%添加し
た。
【0096】a.有機ビヒクルの作製 溶媒及びポリマーを混合し、攪拌しながら60℃まで加
熱し全てのポリマーを均質に溶解させた。ついで溶液を
室温まで冷却する。
【0097】b.ペースト作製 上記の有機ビヒクルに導電性粉末、分散剤、ガラスフリ
ット、モノマー、光重合開始剤、可塑剤、増粘剤および
溶媒を所定の組成となるように添加し、3本ローラで混
合・分散してペーストを作製した。ペーストの組成を表
1、表2、表3に示す。
【0098】c.印刷 上記のペーストを325メッシュのスクリーンを用いて
ガラス基板(120mm角で、厚み1.2mm)上に100
mm角の大きさにベタに印刷し、80℃で40分間保持し
て乾燥した。
【0099】d.露光、現像 上記で作製した塗布膜を20、40、80μmのファイ
ンパターンを有するプラズマディスプレイパネル用電極
を形成したクロムマスクを用いて、上面から15mW/
cm2の出力の超高圧水銀灯で60秒間紫外線露光した。
次に25℃に保持したモノエタノールアミンの0.1重
量%の水溶液に浸漬して現像し、その後スプレーを用い
て未露光部を水洗浄した。
【0100】e.焼成 ガラス基板上に印刷した塗布膜を空気中昇温速度250
℃/時間で加熱し、590℃で15分間焼成を行い、電
極導体膜を作製した。焼成後膜厚は2〜10μmであっ
た。
【0101】f.評価 焼成後の電極パネルについて、光学顕微鏡(透過光)を
用いて、倍率を100倍にし、目視観察にて評価を行っ
た。電極の長さ200μm当たりで直径20μm以上の
ピンホールの数と、10μm以下のピンホールの数を求
めた。その結果、直径20μm以上のピンホールはなく
良好な結果が得られた。次いで、この電極パネルを用い
てプラズマディスプレイを形成して画像表示性能を評価
した。得られた画像は、鮮明であり、断線欠陥のない優
れた表示が達成された。
【0102】比較例1〜3 ガラスフリットの平均粒子径および90%粒子径、トッ
プサイズをそれぞれ表3に示すように変更した以外は上
記の実施例と同じ条件にて電極を作製した。焼成後の電
極について、実施例と同様にして、電極の長さ200μ
m当たりで直径20μm以上のピンホールの数と、10
μm以下のピンホールの数を求めた。その結果、いずれ
の場合もピンホールの数は20個以上発生した。次い
で、この電極パネルを用いてプラズマディスプレイを形
成して画像表示性能を評価した。得られた画像には、表
示欠陥が認められ、画像品位の点では問題となるレベル
であった。
【0103】
【発明の効果】このように高精細で、微細パターンを有
している電極において、ピンホール直径20μm以上の
ピンホールがなく、断線欠陥のない電極パネルをプラズ
マディスプレイに使用することにより、鮮明、かつ高品
位な画像が得られる。
【0104】
【表1】
【表2】
【表3】

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に電極が形成されたプラズマディス
    プレイであって、該電極の厚みが1〜10μm、線幅が
    20〜80μmであり、直径20μm以上のピンホール
    がないことを特徴とするプラズマディスプレイ。
  2. 【請求項2】直径10μm以上のピンホールがないもの
    である請求項1記載のプラズマディスプレイ。
  3. 【請求項3】電極の長さ200μm当たりのピンホール
    の総数が20個以下である請求項1もしくは2に記載の
    プラズマディスプレイ。
  4. 【請求項4】電極が、Ag、Au、Pd、NiおよびP
    tの群から選ばれる少なくとも1種を含有するものであ
    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。
  5. 【請求項5】電極がガラス成分を含有するものである請
    求項1〜4のいずれかに記載のプラズマディスプレイ。
  6. 【請求項6】ガラス成分が、酸化物換算表記でBi23
    を30〜95重量%含有するものである請求項5に記載
    のプラズマディスプレイ。
  7. 【請求項7】ガラス成分が、酸化物換算表記で Bi23 30〜85重量% SiO2 5〜30重量% B23 5〜20重量% ZrO2 3〜10重量% Al23 1〜 5重量% の組成範囲からなるものを80重量%以上含有し、かつ
    Na2O、Li2Oを実質的に含有しないものである請求
    項5記載のプラズマディスプレイ。
  8. 【請求項8】酸化物換算表記でBi23を30〜95重
    量%含有するガラスフリット、Ag、Au、Pd、Ni
    およびPtの群から選ばれる少なくとも1種を含有する
    導電性粉末および感光性有機成分を主成分とする感光性
    導電ペーストを基板上に塗布し、フォトリソグラフィ法
    でパターン形成した後、焼成す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の製造方法。
  9. 【請求項9】ガラスフリットの平均粒子径が0.5〜
    1.4μm、90%粒子径が1〜2μmおよびトップサ
    イズが4.5μm以下である請求項8記載のプラズマデ
    ィスプレイの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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EP1863063A3 (en) * 2006-05-30 2007-12-12 LG Electronics, Inc. Plasma display apparatus
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