JP2000173456A - ディスプレイ用基板の製造方法 - Google Patents
ディスプレイ用基板の製造方法Info
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Abstract
隔壁形成が可能であり、画面の大面積化に対応できる低
コストの隔壁の製造方法が求められている。 【解決手段】無機粉末および有機成分とからなる隔壁用
ペーストを凹部を有する成形型中に充填して成形体を形
成した後、該成形体を粘着層が形成されたガラス基板上
に転写して、隔壁パターンを形成する。
Description
レイパネル、プラズマアドレス液晶ディスプレイおよび
電子放出素子などを用いた画像表示装置に用いるディス
プレイ用基板、特にプラズマディスプレイパネルの背面
基板や電子放出素子を用いた画像表示装置の素子基板な
どの隔壁(障壁)を有するディスプレイ用基板の製造方
法に関する。
装置として、軽く、薄型のいわゆるフラットディスプレ
イが注目されている。フラットディスプレイとして液晶
ディスプレイが盛んに開発されているが、これは画像が
暗い、視野角が狭いといった課題が残っている。この液
晶ディスプレイに代わるものとして自発光型の放電型デ
ィスプレイであるプラズマディスプレイパネルや電子放
出素子を用いた画像形成装置は、液晶ディスプレイに比
べて明るい画像が得られると共に、視野角が広い、さら
に大画面化、高精細化の要求に応えうることから、その
ニーズが高まりつつある。
極電子放出素子がある。冷陰極電子放出素子には電界放
出型(FE型)、金属/絶縁層/金属型(MIM型)や表
面伝導型などがある。このような冷陰極電子源を用いた
画像形成装置は、それぞれのタイプの電子放出素子から
放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生さ
せることで画像を表示するものである。この装置におい
て、前面ガラス基板(フェースプレートともいう)と背
面ガラス基板(素子基板ともいう)にそれぞれの機能を
付与して用いるが、背面ガラス基板には、複数の電子放
出素子とそれらの素子の電極を接続するマトリックス状
の配線が設けられる。これらの配線は、電子放出素子の
電極部分で交差することになるので絶縁するための絶縁
層が設けられる。さらに両基板の間で耐大気圧支持部材
としてスペーサー(障壁、隔壁ともいう)が形成され
る。
ぞれの機能を付与した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陽極と陰極間
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。前面ガラス
基板と背面ガラス基板にはそれぞれ電極が形成されてい
るが、これらを被覆する形で絶縁層(誘電体層ともい
う)が形成されている。さらに、背面ガラス基板には、
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。
常は背面ガラス基板に無機粉末を含有するペーストをス
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
板上に形成された電極と隔壁形成用のペーストの印刷場
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。
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。
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、特開平8−50811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。
形成方法として、特開平10−101373号公報や特
開平10−128862号公報には凹版に隔壁用ペース
トを充填しこれを基板に転写する型転写法が提案されて
いる。特開平10−101373号公報では、凹版ロー
ルを用いてペーストの充填、紫外線照射による硬化を行
って基板に転写する方法が開示されているが、ガラス基
板上への凹版ロールからの転写の確実性や凹版ロールの
精度確保に問題があった。また、特開平10−1288
62号公報に開示されている方法では、凹部に充填され
たペーストを加熱乾燥によって硬化させる方法を用いて
いるため、十分かつ確実な転写を完了させるまで硬化凝
集させることが困難であった。
製造において、高精細な隔壁形成が可能であり、画面の
大面積化に対応できる低コストの隔壁の製造方法が求め
られている。本発明は、簡単な工程で大画面、高精細の
隔壁形成ができて、低コストのディスプレイ用基板の製
造方法の提供を目的とする。
末および有機成分とからなる隔壁用ペーストを凹部を有
する成形型中に充填して成形体を形成した後、該成形体
を粘着層が形成されたガラス基板上に転写して、隔壁パ
ターンを形成することを特徴とするディスプレイ用基板
の製造方法によって達成される。
1〜図4により説明する。図1〜4において、成形型1
は、アルミニウム板、鋼板などの金属製基板2とプラス
チック材料の表層3からなる複合シートであり、ペース
トを充填する凹部4が、該プラスチック材料の表層に形
成されている。プラスチック材料は、弾性があり、非粘
着性を有することから、シリコーンゴムまたはフッ素系
樹脂を用いることが好ましい。凹部4を形成するプラス
チック材料が、弾性と非粘着性を有することにより、充
填されたペーストの凹部からの離型を、スムーズに行う
ことが可能になる。また、熱可塑性ゴム、加硫して用い
る合成ゴムなどであっても、表面をシリコーンゴムやフ
ッ素系樹脂でコーティング処理して用いることも可能で
ある。さらに、プラスチック材料の表層を2層にし、下
部にゴム弾性を有する層を設け、上部の凹部を形成する
部分には硬質のプラスチック材料を用いることもでき
る。この場合も、型離れを向上するために表面をシリコ
ーンゴムやフッ素系樹脂でコーティング処理するのが好
ましい。
部は、予め金属またはガラスをフォトエッチングする方
法で形成した母型を用いてプラスチック材料を精密成型
することにより形成したものであり、金属製基板で補強
することにより寸法精度を保持して用いることができ
る。
5を塗布し、これをインクロール6により凹部に十分に
充填した後、表面部の残留したペーストはクリーニング
ロール7またはドクターブレードで掻き取る。
さにより、また、用いるペーストの無機粉末の配合量と
組成により異なるので、それぞれの条件により計算して
決めなければならない。隔壁の高さが150μm程度で
ある場合、凹部の深さは通常200〜250μmになる
と考えられる。従って、このインクローラによる充填工
程でこれらの深さにペーストを充填することが必要であ
り、この工程で、成形型の複合シートの金属製基板側か
ら超音波振動や加振器による振動を与えて充填を促進す
るなどの補助手段を用いることが好ましい。
流動性を有するため、そのまま凹部から転写しようとし
ても、ペーストの一部が凹部内に残存して、充填された
もの全体が転写されず、高さ不足や形状不良を生じる。
凹部に充填したペーストを乾燥させて凝集性を高めるこ
とにより、完全な転写を行わせることができるが、乾燥
工程は非効率的であり、その程度を均一コントロールす
ることが難しい。
を感光性有機成分とすることが好ましい。これにより、
図2に示すように、成形型に充填したペーストに超高圧
水銀灯などの紫外線照射装置8により紫外線を照射して
光硬化させ、硬化された成形体9を得ることが簡便にで
きる。このように凹部に充填されたペーストを光硬化さ
せることにより、転写の際の型離れがスムースに行わ
れ、所望の高さおよび形状を有する隔壁パターンをガラ
ス基板上に形成することができる。
複合シートの金属製基板の側からプレスロール10を用
いて押圧しつつ行う。隔壁パターンが形成されたガラス
基板を焼成することにより、図4に示すように、隔壁1
2が形成されたディスプレイ用基板が製造される。
板上への転写を確実にするため、図3に示すように、ガ
ラス基板上に粘着層13が形成されていることが特徴で
ある。
熱または触媒などの助けを必要とせず、僅かに加圧する
ことで接着できる現象であり、本発明の粘着層もまさに
この目的で用いられるものである。粘着は、感圧接着と
表現されることもある。
5〜15μmが適当である。5μmより薄い粘着層を基
板全面に欠陥なく簡便に形成することは難しい。
れは、転写された隔壁パターンを焼成する工程で分解除
去されるものであるが、隔壁用ペーストに含まれる有機
成分と同様の熱分解挙動で分解除去されるものであるこ
とが好ましい。後述するように、隔壁用ペーストの有機
成分には主としてアクリル系重合体が用いられるので、
有機成分Bもアクリル系重合体であることが好ましい。
は、「粘着技術ハンドブック」(日刊工業新聞社、19
97)第15章(p436−501)に記述してあるも
のなどを用いることができる。粘着層に用いるアクリル
系重合体はポリアクリル酸エステル重合体が主体であ
り、該重合体自体がゴム系粘着剤と同程度の粘着性を有
しているので、粘着付与剤などを添加しなくてもよい
が、粘着力をあげるため粘着付与剤を用いることもあ
る。粘着性を示すために、ポリアクリル酸エステル重合
体は、ガラス転移温度が−50℃以下であることが好ま
しい。ポリアクリル酸エステルメチルエステルのガラス
転移温度が8℃で、エステル基を形成するアルキル基の
鎖長が長くなると共に、内部可塑化効果によりガラス転
移温度は低下するが、アルキル基としてはn−ブチル基
より長いものが好ましい。これに適当な共重合モノマを
共重合することにより、得られる重合体のガラス転移温
度を調節することができる。
する無機粉末を含ませても良い。この場合、粘着層は、
焼成後は誘電体層となり電極を被覆すると共に、その上
に形成される隔壁形成の歩留まりを良くするなどの役割
を果たすことができる。
が銀ペーストを用いて形成されることが多い電極と密着
して形成されることから、銀イオンとのイオン交換反応
などを起こさないように、実質的にアルカリ金属を含ま
ないことが好ましい。ここで実質的に含有しないとは、
含有しても0.5重量%以下、好ましくは0.1重量%
以下であることを意味する。
℃、軟化点500〜600℃であるガラス粉末を主成分
とすることが好ましい。ここで、主成分とするとは、当
該成分を50重量%以上含むことをいう。前記した範囲
のガラス転移点や軟化点を有し、実質的にアルカリ金属
を含まないガラス粉末Bは下記の組成を含むものが好ま
しい。
囲で配合することが好ましい。20重量%以上とするこ
とで、焼き付け温度や軟化点を制御する効果が現れる。
70重量%以下にすることによって、ガラスの耐熱温度
が低くなりすぎることが防止されるので、ガラス基板上
への焼き付けが適正に行われる。
することが好ましい。3重量%以上とすることにより、
ガラス層の緻密性、強度や安定性を向上させ、また熱膨
張係数がガラス基板の値と近いものとなり、従ってガラ
ス基板とのミスマッチを防止することができる。30重
量%以下とすることによって、軟化点やガラス転移点が
低くなり、580℃以下でガラス基板上に緻密に焼き付
けることができる。
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%以下とすることによってガラスの
安定性を保つことができる。
れるのが好ましい。2重量%以上にすることによって緻
密性向上の効果が現れ、40重量%以下にすることによ
って焼き付け温度が低くなり過ぎて制御できなくなるこ
とを防ぎ、また絶縁抵抗を保持することができる。
配合することが好ましい。8重量%以上とすることでガ
ラス焼き付け温度および電気絶縁性を制御することがで
きる。20重量%以下とすることでガラス層の安定性や
緻密性を保つことができる。
量%とフィラー10〜50重量%を含有するものを用い
てもよい。すなわち、フィラーを添加することは、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
などの好ましい効果がある。フィラーの添加量を10重
量%以上とすることで、焼成収縮率を低くしたり、熱膨
張係数を制御する効果が得られる。また、フィラー添加
量が50重量%以下とすることで、焼成後の誘電体層の
緻密性や強度を保つことが可能となり、同時に、クラッ
ク発生などの欠陥を防止することができる。
ミナ、チタン酸バリウム、コーディエライト、ムライト
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
種が用いられる。
末の量は、粘着層全体の65〜85重量%であることが
好ましい。65重量%以上とすることにより、緻密な誘
電体層が得られる。また85重量%以下とすることによ
り、平坦な膜が得られる。
径は10μm以下であり、タップ密度が0.6g/cm
3以上であることが好ましい。このような範囲の粒度お
よびその分布、そして単位容積当たりの粉末質量を有す
るものが、ペーストへの充填性および分散性が良好であ
り、従って塗布性の優れたペーストが調製できるので、
緻密で均一な塗布膜を得ることが可能になる。
を示したが、無機粉末の構成成分であるフィラーにおい
ても、それ自体として平均粒径が1〜4μm、最大粒径
が10μm以下であることが好ましい。
であり、平均粒径は50%体積粒径、最大粒径は粒径の
最大値である。粒子の凝集力は表面積に依存するため、
平均粒径を1μm以上とすることにより、ペースト中で
の分散性が良くなり、緻密かつ均一な塗布膜が得られ
る。一方、4μm以下にすることにより、形成された誘
電体層の内部にボイドなどの発生するのを防ぐことがで
きる。また、塗布膜表面に不要な凹凸が生じることがあ
る。最大粒径を10μm以下にすることも、内部でのボ
イド発生や表面の不要な凹凸の発生を防止するために好
ましい。
以上、好ましくは0.7g/cm3以上とすることは、
粉末の充填性・分散性がよくなり、気泡や凝集物を生じ
にくくなるので好ましい。
おいて、成形型の凹部に充填される隔壁用ペーストは、
無機粉末および有機成分からなる。
℃、軟化点500〜600℃であるガラス粉末を主成分
とすることが好ましい。ここで、主成分とするとは、当
該成分を50重量%以上含むことをいう。ディスプレイ
用基板のガラス基板は、石英ガラスの他に、不純物含有
量を低減したガラスや青板ガラスなどが使用される。従
って、ガラス転移点、軟化点の低いガラス基板上に隔壁
を形成するため、その構成成分として、ガラス転移点が
450〜550℃、軟化点が500〜600℃のガラス
粉末を用いることが好ましい。
表記で以下のように示すことができる。
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、15重量%以下が好ましく、よ
り好ましくは10重量%以下である。
することが好ましい。10重量%以上とすることにより
ガラス層の緻密性、強度や安定性を向上させ、また熱膨
張係数がガラス基板の値に近いものとなり、従ってガラ
ス基板とのミスマッチによる剥離などを防ぐことができ
る。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。
合することが好ましい。40重量%以下とすることでガ
ラスの安定性を保つことができる。20重量%以上とす
ることで強度やガラスの安定性を向上させることができ
る。
いることが好ましい。2重量%以上とすることでガラス
焼き付け温度および電気絶縁性を制御できる。また、1
5重量%以下とすることで隔壁層の安定性や緻密性を保
つことができる。
ましく用いられ、ガラスの歪み点を高めたり、ガラス組
成の安定化やペーストのポットライフ延長のために添加
される。10重量%以上とすることで、隔壁層の強度を
向上させることができる。25重量%以下とすること
で、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ことを防ぎ、また、緻密な隔壁層
を600℃以下の温度で得ることができる。
亜鉛、酸化カルシウムあるいは酸化マグネシウムが加え
られることがある。酸化亜鉛は、2〜15重量%の範囲
で配合することが好ましい。2重量%以上とすること
で、隔壁層の緻密性向上に効果がある。15重量%以下
とすることで、ガラス基板上に焼き付けする温度が低く
なり過ぎるのを防ぎ、また絶縁抵抗を高く保つことがで
きる。
で配合するのが好ましい。この範囲内で添加することに
より、ガラスを溶融し易くするとともに熱膨張係数を制
御することができる。また、酸化マグネシウムは1〜1
5重量%の範囲で配合するのが好ましい。1重量%以上
添加することにより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ことができる。また、15重量%以
下とすることでガラスの失透を抑えることができる。
ジルコニウムなどを含有することができるが、その量は
5重量%以下であることが好ましい。酸化ジルコニウム
は、軟化点、ガラス転移点および電気絶縁性を制御する
のに効果がある。
0重量%とフィラーを10〜50重量%含有するものが
好ましく使用される。フィラーを10重量%以上添加す
ることにより、焼成収縮率を低くしたり、熱膨張係数を
制御することができ、隔壁の形状保持性や精度が向上す
る。さらに、これらのフィラーの添加は、得られた隔壁
の強度を維持する上で好ましい。一方、フィラーの含有
量を50重量%以下とすることで、焼成後の隔壁の緻密
性を維持し、隔壁の強度を保ち、剥がれたり脱落するな
どの欠陥を防ぐことができる。また、隔壁中への微量水
分の吸着や有機成分の残留を防ぎ、従って放電特性の低
下を防ぐことができる。
ン酸バリウム、ジルコニア、コーディエライト、ムライ
トおよび高融点ガラス粉末からなる群から選ばれた少な
くとも一種を含むことを特徴としている。高融点ガラス
としては、酸化物換算表記で以下の組成を含むものが好
ましい。
それぞれ15重量%以上含有する組成を有するものが好
ましく、これらの含有量合計がガラス中50重量%以上
であることが、必要な熱特性をもたせるために有効であ
る。また、高融点ガラスでは、組成の変更で平均屈折
率、軟化点、熱膨張係数をコントロールすることが可能
なので好ましい。
配合比率としては、60/40〜90/10(重量%)
が好ましい。さらに、65/35〜85/15(重量
%)であることが焼成による収縮率の点からも好まし
い。
は、ピッチ100〜360μm、線幅15〜80μm、
高さ60〜160μmである。焼成後の隔壁の高さ16
0μmを実現するためには、ペーストの組成割合による
焼成収縮を考慮すると隔壁用ペーストを成形型の凹部に
充填する際、充填深さ250μm程度まで可能でなけれ
ばならない。
に充填したペーストを光硬化させる場合は、活性光線を
充填されたペーストの最下部まで、できるだけ多く透過
させることが必要である。このため、ペーストに配合さ
れる無機粉末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、かつ、これらを均一に混合し、ペースト
内部に気泡などの組成ムラが無いことが要求される。
に分散混合した組成物であるが、光の透過性を向上させ
るには、それぞれの成分の平均屈折率を整合させること
が好ましく、両者の平均屈折率の差を0.05以下にす
ることが好ましい。感光性有機成分の平均屈折率が通常
1.45〜1.7の範囲であることを考慮すると、上記
の条件を満足するためには、無機粉末の平均屈折率が
1.5〜1.7の範囲にあることが好ましい。ペースト
中の光散乱を抑制し、凹部内のペーストをまんべんなく
光硬化することが可能となる。無機粉末の平均屈折率
は、ベッケ線検出法によってg線波長で測定した値であ
る。
集性が少なく、ペースト中に均一に分散され、気泡など
の組成ムラが無いため、光透過性が高く、優れたパター
ン形成性を示す。しかし、平均粒径や最大粒径が大きす
ぎると、形成された隔壁の緻密性が十分でなく、内部に
ボイドなどが存在すると機械的強度に悪影響を与えた
り、内部の真空度を低下させたりする懸念が生じると共
に隔壁表面に不要な凹凸が生じ、封着時に支障を生じる
ことがある。
5μmであり、最大粒径は30μm以下であることが、
ペーストの形成性、ペーストの塗布・充填性および得ら
れる隔壁の特性から好ましいものである。平均粒径を1
μm以上とすることにより、ペースト中での分散性が良
くなり、緻密な成形体が形成できる。平均粒径を5μm
以下とし、最大粒径を30μm以下とすることによっ
て、形成された隔壁の機械的強度や表面凹凸に支障が生
じることを防げる。
ても、前述したと同様に、平均粒径が1〜4μm、最大
粒径15μm以下であることが好ましい。
3以上、好ましくは0.7g/cm3以上とすることによ
って、感光性のペーストを用いる場合に、無機粉末のペ
ーストへの充填性や分散性がよく、気泡や凝集物を生じ
にくいため、光透過性が高く、優れた塗布・充填性を示
す感光性のペーストを得ることができる。
機成分を用いることにより、感光性ペーストとすること
ができる。
ルギーを吸収して生起する光反応による変化を利用して
パターンを形成するものである。感光性有機成分には、
光の作用した部分が溶剤に対して溶解するようになる光
溶解型(ポジ型)と光の作用した部分が溶剤に対して不
溶になる光不溶化型(ネガ型)が知られている。本発明
の目的とする無機材料と混合して確固とした成形体を形
成するには、光不溶化型の感光性成分を用いることが好
ましい。
性モノマとオリゴマもしくはポリマを主成分とし、光重
合開始剤を含有するものがあげられる。感光性有機成分
には、必要に応じて紫外線吸収剤、重合禁止剤、増感
剤、可塑剤、増粘剤、酸化防止剤、分散剤、その他の添
加剤を加えることもできる。
二重結合を有する化合物が好ましく、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
物が用いられる。
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%含有させたものが好ましい。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
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。
して、屈折率1.55〜1.8を有する感光性モノマを
選んで含有させて、感光性有機成分の平均屈折率を無機
材料の平均屈折率に近づける方法が簡便である。このよ
うな高い屈折率を有する感光性モノマは、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アクリ
レートもしくはメタクリレートモノマから選択すること
ができる。
る硬化物物性の向上やペーストの粘度の調整などの役割
を果たすと成分としてオリゴマもしくはポリマが加えら
れる。オリゴマもしくはポリマは、感光性のものも非感
光性のものも用いることができる。感光性オリゴマもし
くはポリマを得るためには、不飽和二重結合を導入する
とよい。
−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。特に、分子側鎖にカルボキシル基と不飽和二
重結合を有する重量平均分子量2000〜6万、より好
ましくは3000〜4万のオリゴマもしくはポリマが用
いられる。不飽和二重結合を導入するには、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とよい。ま
た、カルボキシル基と不飽和二重結合を有するアミン系
化合物との間でイオン結合を形成させる方法を用いるこ
ともできる。例えば、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、ジアルキルアミノアクリレー
トやジアルキルアミノメタクリレートを反応させてイオ
ン結合を形成してアクリレートまたはメタクリレート基
を感光性基とすることができる。
始剤を添加することが好ましく、場合によって光重合開
始剤の効果を補助するために増感剤を加えることがあ
る。
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
り、それらから選択して用いられるが、1分子系直接開
裂型から選ばれた化合物が好ましい。例えば、ベンゾイ
ンアルキルエーテル類や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挙げられる。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
などでもよく、これらを1種または2種以上配合しても
よい。
て0.05〜10重量%配合されるが、感光性ペースト
においては無機粉末の量を考慮して、感光性成分に対し
2〜30重量%配合することが好ましい。
性モノマ、オリゴマもしくはポリマ、光重合開始剤を基
本成分とし、必要に応じて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することにより製造
することができる。
1万〜20万cps(センチ・ポイズ)程度に調整して
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挙げられ
る。
スチック材料からなる凹部に充填された感光性のペース
トは露光されて成形体を形成する。露光は、凹部のある
表面に紫外線を照射して行われる。露光光源としては、
超高圧水銀灯やハロゲンランプを用いることが一般的で
ある。
成形型の複合シートからディスプレイ用基板となる粘着
層が塗布されたガラス基板上に転写された後、次に焼成
炉で焼成されて、有機成分が熱分解して除去され、同時
に無機粉末が溶融して無機質の隔壁に変換される。粘着
層が誘電体層用無機粉末を含む場合には、誘電体層が隔
壁と同時に形成される。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、通常は空気中で焼成さ
れる。
ト式の連続型焼成炉を用いることができる。バッチ式の
焼成の場合、転写された成形体を有するガラス基板を室
温から500℃程度まで数時間掛けてほぼ等速で昇温し
た後、さらに焼成温度として設定された520〜590
℃に30〜40分間で上昇させて、15〜30分間保持
して焼成を行う。これらの条件は一般的なものであり、
無機粉末の熱特性にあわせて条件を設定する。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。
する。ただし、本発明はこれに限定されるものではな
い。なお、実施例中の濃度は断りのない場合は重量%で
ある。
4007)を40%溶液となるように混合し、攪拌しな
がら60℃まで加熱し、均一に溶解した。ついで溶液を
室温まで冷却し、該ポリマ溶液に感光性有機成分を構成
する各成分を以下に示す割合で加えた後、これらの成分
を3本ローラーで混練し、この溶液を400メッシュの
フィルターを用いて濾過し、有機ビヒクルを作製した。
(感光性ポリマ:X−4007,γ−ブチロラクトン溶
液、濃度40%)55%、感光性モノマ(MGP40
0)30%、光重合開始剤(IC−369)6%、分散
剤(ノプコスパース092:サンノプコ社製)1%、γ
−ブチロラクトン8%。
て、無機粉末として下記に示すガラス粉末(1)を60
重量部、フィラー(1)を10重量部を混合したものを
添加した。混合はクロスロータリーミキサーを用い、乾
式混合で行った。無機粉末は、あらかじめジェットミル
粉砕機にて微粉末にしたものを用いた。該有機ビヒクル
と無機粉末を3本ローラーで均一に混練することによっ
て感光性の隔壁用ペーストを作製した。
素 34%、酸化バリウム 4%、酸化アルミニウム
23%、酸化亜鉛 2%、酸化マグネシウム7% ガラス転移点:480℃、軟化点:520℃、熱膨張係
数:75×10-7/K、g線(436nm)での平均屈
折率1.58、平均粒径:2.3μm、最大粒径:2
2.0μm、タップ密度0.78g/cm3。
5.5%,酸化アルミニウム34.5%,酸化亜鉛2.
2%,酸化マグネシウム4.8%,酸化カルシウム4.
4%、酸化チタン0.6% ガラス転移点:655℃、軟化点:770℃、熱膨張係
数:42×10-7/K、g線での平均屈折率:1.5
8、平均粒径:2.0μm、最大粒径:13μm、タッ
プ密度0.75g/cm3。
製した。厚さ3mmの平滑表面を有するガラス板にフォ
トレジストを塗布し、ピッチ150μm、線幅30μm
のストライプ状パターンを有するマスクを密着して露光
し、現像してレジストパターンを形成した後、深さ20
0μmまでガラスをエッチングして母型を形成した。こ
の母型は、隔壁パターンの形状に相当するものであり、
150μmピッチのストライプ状で、その断面形状が上
部の幅30μm、底部の幅50μmの台形状を呈してい
る凸部が形成されたものである。この母型に対して、厚
さ約1mmのシリコーンゴム(室温加硫型)を塗布し、
加熱硬化してシリコーンゴムからなるレプリカを形成す
る。これに接着剤を塗布した厚さ0.7mmのニッケル
鋼薄板を重ねてシリコーンゴム表層を有する複合シート
として母型から剥離して、成形型とする。成形型の凹部
は上面の幅は約50μm、深さ約200μmの底部の幅
は約30μmとなっている。
トを塗布し、凹部に充填する。この際には、インキロー
ラを使用する。さらにシリコーンゴム表面に付着してい
るペーストをクリーニングロールで除去する。このよう
にして得られた成形型のシリコーンゴムの凹部に充填さ
れた感光性の隔壁ペーストに、15mW/cm2の出力
を有する超高圧水銀灯の紫外線を30秒間照射して光硬
化し、充填された感光性隔壁用ペーストを硬化された成
形体とする。
ラス基板上に、n−ブチルアクリレートのポリマを乾燥
厚み7μmになるように塗布しておく。
板上に成形型のシリコーンゴム層表面を対向配置し、成
形型の複合シートの金属側からプレスロールで押圧しな
がら、凹部に存在する感光性隔壁用ペーストの成形体を
ガラス基板に転写する。光硬化された成形体は、成形型
の凹部からガラス基板へのスムースに転写された。ま
た、ガラス基板上に粘着層が存在するので、凹部からの
転写物の転写位置からの移動がなくストライプ状の隔壁
パターンの配置が確実に保持された。
を、560℃で15分間焼成することによって隔壁を形
成したディスプレイ用基板が製造された。得られた隔壁
の上部幅は18μm、下部幅は30μm、高さは120
μmであった。転写された時点でのストライプ状の配置
が焼成後も保持されていた。
填する際、金属シート側から周波数が150Hz、振幅
が5μmの振動を加え、加振器を50mm/分の速度で
移動させた他は実施例1と同様にディスプレイ用基板を
製造した。感光性ペーストの充填率が向上するため、形
成された隔壁のサイズが実施例1の場合に比べて1〜2
μm大きくなった。
エライト粉末20重量部に変更した他は実施例1と同様
にディスプレイ用基板を製造した。コーディエライトの
添加によって、隔壁は白色を呈し、また隔壁の焼成収縮
率が減少したので、得られた隔壁の上部幅は22μm、
下部幅は35μm、高さは130μmとなった。
係数30×10-7/K、g線波長での平均屈折率:1.
55、タップ密度0.72g/cm3。
ゴムを用いて凹部を形成した他は実施例1と同様にディ
スプレイ用基板を製造した。得られた隔壁の上部幅は2
0μm、下部幅は31μm、高さは118μmであっ
た。
レート(MMA)83%とメタクリル酸(MAA)17
%、分子量が30,000で、酸価110からなる非感
光性ポリマを用いて感光性隔壁用ペーストを作成し、成
形型に充填した後の露光時間を1分にしたほかは、実施
例1と同様にディスプレイ用基板を製造した。実施例1
と同様の隔壁を得ることができた。
有するが重量平均分子量が5,000で酸価108.5
の感光性ポリマを用いて感光性隔壁用ペーストを作成し
た他は実施例1と同様にディスプレイ用基板を製造し
た。上部線幅が19μmだった他は実施例1と同様の隔
壁が形成されたディスプレイ用基板を得ることができ
た。
ルメタクリレート(MMA)70重量部およびメタクリ
ル酸(MAA)17重量部を共重合して得られたポリマ
ーに、MAA17重量部に相当する等モルのジメチルア
ミノエチルメタクリレート(DMM)を反応させてイオ
ン結合でメタクリレート基を側鎖に導入した感光性ポリ
マーを使用した。このポリマーの重量平均分子量30,
000,酸価111である。その他は実施例5と同様に
ディスプレイ用基板を製造した。実施例5と同様の隔壁
を得ることができた。
ルアクリレートのポリマを塗布する際に、つぎのガラス
粉末(2)を80重量%とn−ブチルアクリレートのポ
リマ20重量%からなるペーストを用いて乾燥厚み10
μmの塗布膜を形成した以外は実施例1と同様にしてデ
ィスプレイ用基板を得た。隔壁の下に誘電体層が形成さ
れた以外は、実施例1と同様のディスプレイ用基板を得
ることができた。
%、酸化亜鉛20%、酸化アルミニウム4%、酸化バリ
ウム12% ガラス転移点475℃、軟化点515℃、熱膨張係数7
5×10-7/K、平均粒径1.5μm、最大粒径8μ
m、タップ密度0.82g/cm3 実施例9 実施例8において、ガラス粉末(2)の代わりにガラス
粉末(2)70重量%とフィラーとしてチタニア(平均
粒径1.2μm、最大粒径3μm)30重量%からなる
無機粉末を、用いた他は、実施例8と同様にディスプレ
イ用基板を製造した。実施例8と同様の隔壁を得ること
ができた。
転写を行った他は実施例1と同様にディスプレイ用基板
を製造した。転写はほぼ完全に実施できたが、焼成後の
ストライプ状隔壁に位置ズレによる変形が認められ、歩
留まりが低下した。
メチルメタクリレート(MMA)、30%スチレン(S
t)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(GMA)を付加反応
させた重量平均分子量32,000、酸価95の感光性
ポリマ。
ォリノフェニル)ブタノン−1
成分とからなる隔壁用ペーストを凹部を有する成形型中
に充填して成形体を形成した後、該成形体を粘着層が形
成されたガラス基板上に転写して、隔壁パターンを形成
することによって、大画面化、高精細化に対応するディ
スプレイ用基板を低コストで製造することが可能にな
る。
の製造工程の一例を示す概略図である。
の図1の次の製造工程の一例を示す概略図である。
の図2の次の製造工程の一例を示す概略図である。
の図3の次の製造工程の一例を示す概略図である。
Claims (23)
- 【請求項1】無機粉末および有機成分とからなる隔壁用
ペーストを凹部を有する成形型中に充填して成形体を形
成した後、該成形体を粘着層が形成されたガラス基板上
に転写して、隔壁パターンを形成することを特徴とする
ディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項2】前記粘着層の厚みが5〜15μmであるこ
とを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ用基板の
製造方法。 - 【請求項3】前記粘着層が室温以下のガラス転移点を有
するアクリル系重合体を含むことを特徴とする請求項1
に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項4】前記粘着層が無機粉末を含むことを特徴と
する請求項1に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項5】前記無機粉末が、ガラス転移点450〜5
50℃、軟化点500〜600℃であるガラス粉末を主
成分とすることを特徴とする請求項1に記載のディスプ
レイ用基板の製造方法。 - 【請求項6】前記無機粉末が、ガラス転移点450〜5
50℃、軟化点500〜600℃であるガラス粉末を5
0〜90重量%およびフィラーを10〜50重量%含有
することを特徴とする請求項5に記載のディスプレイ用
基板の製造方法。 - 【請求項7】前記フィラーが、酸化チタン、アルミナ、
チタン酸バリウム、ジルコニア、コーディエライト、ム
ライトおよび高融点ガラス粉末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6に記載
のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項8】前記無機粉末の平均粒子径が1〜5μmで
あり、かつ最大粒子径が30μm以下であることを特徴
とする請求項1に記載のディスプレイ用基板の製造方
法。 - 【請求項9】前記フィラーの平均粒子径が1〜4μmで
あり、かつ最大粒子径が15μm以下であることを特徴
とする請求項6に記載のディスプレイ用基板の製造方
法。 - 【請求項10】前記無機粉末のタップ密度が0.6g/
cm3以上であることを特徴とする請求項1に記載のデ
ィスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項11】前記粘着層中の無機粉末が実質的にアル
カリ金属を含まない無機粉末からなることを特徴とする
請求項4に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項12】前記粘着層中の無機粉末が、ガラス転移
点450〜550℃、軟化点500〜600℃であるガ
ラス粉末を主成分とすることを特徴とする請求項4に記
載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項13】前記粘着層中のガラス粉末が、下記の組
成を含むことを特徴とする請求項12に記載のディスプ
レイ用基板の製造方法。 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 2〜40重量% 酸化バリウム 8〜20重量% - 【請求項14】前記粘着層中の無機粉末が、ガラス転移
点450〜550℃、軟化点500〜600℃であるガ
ラス粉末を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に記載のディスプ
レイ用基板の製造方法。 - 【請求項15】前記フィラーがシリカ、チタニア、アル
ミナ、チタン酸バリウム、コーディエライト、ムライト
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1412に記載のディ
スプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項16】前記粘着層中の無機粉末の平均粒子径が
1〜4μm、最大粒子径が10μm以下であることを特
徴とする請求項4に記載のディスプレイ用基板の製造方
法。 - 【請求項17】前記フィラーの平均粒子径が1〜4μ
m、最大粒子径が10μm以下であることを特徴とする
請求項14に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項18】前記粘着層中の無機粉末のタップ密度が
0.6g/cm3以上であることを特徴とする請求項4
に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項19】前記有機成分が感光性有機成分であるこ
とを特徴とする請求項1に記載のディスプレイ用基板の
製造方法。 - 【請求項20】前記感光性有機成分が、感光性モノマと
オリゴマもしくはポリマとを主成分とし、光重合開始剤
を含有することを特徴とする請求項19に記載のディス
プレイ用基板の製造方法。 - 【請求項21】前記成形型が、金属製の基板とプラスチ
ック材料の表層を有する複合シートであり、該プラスチ
ック材料の表層に隔壁用ペーストを充填する凹部が形成
されていることを特徴とする請求項1に記載のディスプ
レイ用基板の製造方法。 - 【請求項22】前記プラスチック材料が、シリコーンゴ
ムまたはフッ素系樹脂であることを特徴とする請求項2
1に記載のディスプレイ用基板の製造方法。 - 【請求項23】プラズマディスプレイパネル、プラズマ
アドレス液晶ディスプレイおよび電子放出素子のいずれ
かを用いた画像表示装置に用いることを特徴とする請求
項1〜22のいずれかに記載のディスプレイ用基板の製
造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34718198A JP2000173456A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ディスプレイ用基板の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP34718198A JP2000173456A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ディスプレイ用基板の製造方法 |
Publications (2)
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---|---|
JP2000173456A true JP2000173456A (ja) | 2000-06-23 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP34718198A Pending JP2000173456A (ja) | 1998-12-07 | 1998-12-07 | ディスプレイ用基板の製造方法 |
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JP (1) | JP2000173456A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006098075A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Nitto Denko Corporation | 誘電体形成シート及び誘電体層形成基板の製造方法 |
US7994719B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-08-09 | Panasonic Corporation | Plasma display panel with improved luminance |
-
1998
- 1998-12-07 JP JP34718198A patent/JP2000173456A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2006098075A1 (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-21 | Nitto Denko Corporation | 誘電体形成シート及び誘電体層形成基板の製造方法 |
JP2006260902A (ja) * | 2005-03-16 | 2006-09-28 | Nitto Denko Corp | 誘電体形成シート及び誘電体層形成基板の製造方法 |
US7994719B2 (en) | 2006-10-31 | 2011-08-09 | Panasonic Corporation | Plasma display panel with improved luminance |
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