JP2001101970A

JP2001101970A - プラズマディスプレイパネルの誘電体と隔壁の形成方法

Info

Publication number: JP2001101970A
Application number: JP27894399A
Authority: JP
Inventors: Yasumasa Akimoto; 靖匡秋本; Ikuo Hirota; 郁夫広田; Junichi Arai; 潤一新井; Katsumi Ohira; 克己大平; Eizaburo Watanabe; 英三郎渡邊; Isao Kato; 功加藤
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1999-09-30
Filing date: 1999-09-30
Publication date: 2001-04-13
Anticipated expiration: 2019-09-30
Also published as: JP3573022B2

Abstract

(57)【要約】【課題】光硬化性隔壁材を使用して露光・現像・焼成法
によって隔壁を形成する方法において、できるだけ少な
い露光回数において、隔壁の断面形状をできるだけ台形
を含む種々の形状にすることが可能な方法を提供するこ
とである。【解決手段】露光を隔壁材の側からだけでなく、裏面か
ら、すなわちガラス基板側からもパターン露光を行う方
法を提供する。この場合、硬化した隔壁の断面形状が所
望の形状となるように、フォトマスクの隔壁パターン
は、表面用と裏面用で面対称でなく、異なるものにす
る。

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
レイパネルの背面板上に隔壁、または誘電体層と隔壁、
を形成する方法と材料に関するものであって、特に光硬
化性の材料を使用して隔壁の形状を所望する形状とする
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の隔壁の構
造や断面形状について、どのようなものが一番よいのか
は、現在まだ確定していない。

【０００３】現在の主流となっているＡＣ方式背面反射
型における隔壁の基本平面構造は、図１（ａ）に例示し
たストライプ構造であるが、例えば図１（ｂ）に示した
ハニカム型構造も特開平９―５０７６８（富士通）で提
案されている。また、ＮＨＫ等が開発したＤＣ方式背面
反射型における隔壁の構造は、図２（ａ）に例示したよ
うな箱型に近い構造である。隔壁断面形状は、設計上は
矩形、台形が示されている。またその断面形状の改良と
して、図２（ｂ）に示した構造が特開平３―８４８３２
に開示されている。

【０００４】隔壁の断面形状は、設計上は図３の（ａ）
矩形、（ｂ）台形、（ｃ）逆台形、（ｄ）空間部が円弧
状に近いもの、等が開示されている。望ましい断面形状
としては、蛍光体で発光した光が効率良く、また視野角
依存性少なく視聴者の目に入るためには台形に近い形状
が好ましいと、一般的には言われている。しかし、現状
では発光効率の向上という大命題があり、そのためにど
のような隔壁の構造や断面形状がよいのかと言う点につ
いては、不明確である。

【０００５】しかし、隔壁の断面形状は実際には製法に
よって定まってしまう割合が高い。現在、隔壁の製法は
まだ確定していないが、広く行われているサンドブラス
ト法の方法の概念図とそれによる隔壁の断面形状を図４
（ａ）（ｂ）に示す。一方、今後、非常に有望な製造方
法として、光硬化性隔壁用ペーストを使用する方法が検
討されている。この方法は、当初は、必要な隔壁厚さ
（１００〜２００μｍ）を得るために、数回以上の塗布
および露光工程が必要であった。この場合は、各露光の
際に使用するフォトマスクの隔壁巾を順次変えることに
より、隔壁の断面形状をかなり自由に変えることができ
た。しかし、生産性向上のため、塗布工程や露光工程を
減らす必要があり、現在では１〜２回の塗布、露光工程
で必要な厚さを得ることができるようになった。この方
法の現在の問題点の一つは、隔壁の断面形状を制御する
ことが難しい点である。すなわち、例えば一回の塗布・
露光工程では、隔壁の形状は逆台形になる。その理由
は、露光光がペーストの表面から奥へ入るにつれて、吸
収・散乱されて減少するからである。以下、この点につ
いてさらに詳しく述べる。

【０００６】光硬化性隔壁材を使用し、所定の隔壁パタ
ーンを露光し、現像する方法（特開平１―２６９５３
４。特開平０２―１６５５３８（住友金属セラミック
ス））に関しては、例えば図５（ａ）の形状が発表され
ている。この形状になる理由は、露光光が隔壁材に散
乱、吸収されて、強度が低下し、硬化しなくなるので、
図５（ｂ）に示したように塗布→露光を繰り返すからで
ある。しかし、実際問題としては、硬化厚さが例えば１
０μｍであるとすると、硬化巾は、その厚さの上端面と
下端面で１０μｍ程度減少する。所定の高さ（１５０μ
ｍ前後）を得るためには、少なくとも数回以上の繰り返
しが必要であり、コストの点で問題であった。

【０００７】この点を改良し、１回の露光で必要な厚さ
の隔壁を形成することができる方法が特開平８―５０８
１１、特開平１０―１８８８２５（東レ）等に記載され
ている。その方法は、隔壁材中での露光光の散乱をでき
るだけ低く抑える方法である。具体的には、光硬化性材
料中の各種成分間の屈折率の相違によって露光光が散乱
されことを防止するために、一般に有機物の屈折率が
１．４５〜１．７であるとして、フリット（骨材として
の無機材料と結着剤としての低融点ガラスの混合物の粉
末）の屈折率を１．５〜１．６５としている。その結果
として、超高圧水銀灯（１５ｍＷ／平方センチ）露光に
よって、隔壁材料面の露光量１００００ｍJ／平方ｃｍ
で、厚さ１８０〜２００μｍまで硬化させることができ
たとしている。その時の、隔壁の焼成後の巾は上面が最
小で２５μｍ、基部部分が最大で４０〜５０μｍであっ
た、としている。この場合、隔壁材の硬化部分の断面形
状は露光光の強度、散乱角、および光硬化性隔壁材の透
過率、散乱の程度と、現像時の溶解・不溶解の閾値によ
って定まるはずであるが、記載されてない。上記の出願
では若干台形を示す隔壁が得られているが、制御してで
きた形状ではない。すなわち、この改良方法における問
題点の一つは隔壁の断面形状を所望の形状にすることが
難しい点である。特に、この方法では所望の台形を得る
ことが難しい。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、その課題と
する所は、光硬化性隔壁材を使用して露光・現像・焼成
法によって隔壁を形成する方法において、できるだけ少
ない露光回数において、隔壁の断面形状をできるだけ台
形を含む種々の形状にすることが可能な方法を提供する
ことである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明はこの課題を解決
するため、第１に露光を隔壁材の側からだけでなく、裏
面から、すなわちガラス基板側からもパターン露光を行
う方法を提供する。この場合、硬化した隔壁の断面形状
が所望の形状となるように、フォトマスクの隔壁パター
ンは、表面用と裏面用で面対称でなく、異なるものにす
る。すなわち、光硬化性隔壁材料を使用して、隔壁を形
成する方法であって、ガラス基板の上の隔壁材料側
（表）とガラス基板側（裏）の両方から電極部の位置と
整合する所定の位置にパターン露光するに際し、表側用
のフォトマスクの隔壁パターンと裏側用フォトマスクの
隔壁パターンが面対称でないことを特徴とする方法を提
供する。

【００１０】また、表裏からの露光の条件を調整するこ
とによって隔壁の断面形状を制御する方法を提供する。

【００１１】第２に第１項において、裏側用のフォトマ
スクとして、基板上の隔壁部分以外の必要部分に形成し
た遮光性を有する誘電体層または遮光性を有する誘電体
層用ペーストを使用する事を特徴とする方法を提供す
る。

【００１２】第３に、第１項において、裏側用のフォト
マスクとして、ガラス基板上に形成した遮光性を有する
電極、または遮光性を有する電極ペーストを使用するこ
とを特徴とする方法を提供する。

【００１３】第４にプラズマディスプレイの背面板上の
誘電体層と隔壁を形成する方法であって、所定の領域に
光硬化性の隔壁形成材料を塗布し、表側用のフォトマス
クの隔壁パターンと裏側用フォトマスクの隔壁パターン
が面対称でない所定の隔壁パターン有するフォトマスク
を介して該光硬化性隔壁材料の側とガラス基板の側から
露光し、現像した後、あるいはさらに焼成した後に、誘
電体層用ペーストを隔壁間の溝に注入し、焼成して誘電
体層部を形成することを特徴とするプラズマディスプレ
イ用の誘電体層と隔壁を形成することを特徴とする方法
を提供する。

【００１４】第５に、プラズマディスプレイパネルの背
面板上に誘電体層と隔壁を形成する方法であって、電極
を形成してある背面基板の所定領域に硬化性の誘電体形
成用材料を塗布し、全面を硬化し、つぎに所定の領域に
光硬化性の隔壁形成材料を所定の厚さだけ塗布し、表側
用のフォトマスクの隔壁パターンと裏側用フォトマスク
の隔壁パターンが面対称でない所定の隔壁パターン有す
るフォトマスクを介して該光硬化性隔壁材料の側とガラ
ス基板の側から電極と整合する所定の位置に露光し、現
像し、焼成してプラズマディスプレイ用の誘電体層と隔
壁を形成することを特徴とする方法を提供する。

【００１５】第６に、プラズマディスプレイパネルの背
面板上の誘電体層と隔壁を形成する方法であって、背面
基板の所定領域に硬化性の誘電体形成用材料を塗布し、
全面を硬化し、つぎに所定の領域に光硬化性の隔壁形成
材料を所定の厚さ塗布し、表側用のフォトマスクの隔壁
パターンと裏側用フォトマスクの隔壁パターンが面対称
でない所定の隔壁パターン有するフォトマスクを介して
該光硬化性隔壁材料の側とガラス基板の側から露光し、
現像した後、あるいはさらに焼成した後に、誘電体層用
ペーストを隔壁間の溝に注入し、焼成して誘電体層（部
分）を形成することを特徴とする方法を提供する。

【００１６】第７に、第１、４、５、６項のいずれかに
おいて使用する光硬化性の隔壁材料の膜が同一組成の一
層でなく、光硬化性の異なる少なくとも２層から成るこ
とを特徴とする方法を提供する。

【００１７】第８に、第４項および第６項において使用
する誘電体層用ペーストを硬化性とし、該ペーストを隔
壁間の溝に注入した後に硬化し、その後、各隔壁間に蛍
光層形成用のペーストを注入することを特徴とする方法
を提供する。

【００１８】第９に、第８項において、注入する誘電体
層用ペーストの焼成後の色調が各色蛍光体の発色の色純
度を向上する色調であることを特徴とする方法を提供す
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】露光を隔壁材の側（表側）からだ
けでなく、裏面から、すなわちガラス基板側からもパタ
ーン露光を行う方法は開示されている。例えば、特開平
８―１７１８５８に開示されている方法は、表裏からパ
ターン露光する。しかし、表裏のパターンは面対称であ
り、主な目的は露光時間の短縮である。すなわち、散乱
や吸収による露光量の減少が、前面からの露光と裏面が
からの露光が相補的に作用するので、効率的に硬化が進
み、露光時間が短縮されるというものである。

【００２０】また、特開平９―３０６３４１（東レ）に
おいても表裏露光法が記載されている。この場合も表裏
のフォトマスクのパターンは明示されていないが、図面
中に記載されているように面対称である。主目的は高ア
スペクト比の隔壁を形成するためであり、先に述べた表
裏露光の相補的な作用を利用している。

【００２１】本発明において表面と裏面の両方から露光
する目的は、上記の場合と異なり、隔壁の断面形状を制
御するためである。このため本発明では、表面用と裏面
用のフォトマスクの隔壁パターンを面対称であるものと
せず、面対称でないパターンとすることを一つの特徴と
する。例えば、裏面のフォトマスクの隔壁パターンの巾
を表面のものの２倍とすれば、隔壁の上面の巾に対し、
底部（ガラス面）での巾は約２倍になる。また、硬化断
面は露光光の平行性や露光量や隔壁材の光硬化性によっ
てかなり変化する。露光条件を変化させることによっ
て、隔壁の断面形状を制御することも、本発明の特徴の
一つである。また、隔壁材の光硬化性を厚さ方向で変化
させることも本発明の特徴の一つである。

【００２２】しかし、この表裏露光の方法は通常の誘電
体層が形成されているＰＤＰ用基板に隔壁を形成する場
合には使用することができない。なぜなら、誘電体層
は、ガラス基板と電極層を被覆する基板のほぼ全面にわ
たる層であり、隔壁はその誘電体層の上に形成される
が、誘電体層は通常不透明、またはほとんど不透明に近
い。その理由は、その上に形成されている蛍光体層の発
光をできるだけ反射するために誘電体層は可視光の反射
率が高いことが望ましいからである。市販の誘電体層の
白色度は８０程度であり、かなり白いと感じる紙程度の
反射率である。従って、このような高反射率の市販の誘
電体層用の材料では、ガラス面からの露光ができないか
らである。露光を強行しても、散乱が強く、所望の形状
で硬化させることができない。現在のＡＣ型ＰＤＰの背
面板にはほとんどの場合に誘電体層が形成されている。
従って、これも従来の技術の問題点であった。

【００２３】本発明の請求項５，６に記載の発明は、焼
成すると充分な反射率を有する白色の誘電体層になる
が、未焼成状態では光透過率が高く、しかも硬化性を持
った誘電体形成用材料を使用する方法を提供する。ま
た、未焼成のままその上に隔壁材の硬化パターンを形成
し、その後誘電体層と隔壁を同時に焼成する方法を提供
する。

【００２４】また別の方策として、請求項２において、
フォトマスクとして通常のものを使用するのではなく、
基板上に形成されたパターン状の遮光性を有する誘電体
層や誘電体層用ペーストを使用する方法を提供する。こ
の方法の利点の一つは、裏面からの露光の際、アライメ
ント操作が不要な点である。また、裏側から露光する光
の散乱角が多少大きくても問題がない点の利点である。
この方法では、光透過率の低い誘電体層やそのペースト
を使用し、基板上の隔壁部以外で必要な部分に形成し、
必要によっては焼成して、光不透過層を形成する。その
上に光硬化性の隔壁材の層を（基板の隔壁が必要な部分
に）塗布等によって形成し、次に表面（隔壁材が形成さ
れている側）から通常のフォトマスクを使用して露光す
る。ガラス基板上に誘電体層が形成されていない部分だ
けが、露光される。すなわち、隔壁部分だけが露光され
る。この場合、露光位置は、すでに形成されている誘電
体層、または誘電体層用ペースト材のパターンと隔壁形
成に問題ない程度に位置を合わせる必要がある。そのた
めには、誘電体のパターンを形成する時に同時にアライ
メントマークを形成することが望ましい。その後、裏面
（ガラス基板側）から露光する。この場合、通常のフォ
トマスクは使用しない。全面露光する。形成されている
誘電体層、またはそのペーストが露光光を遮り、フォト
マスクとして作用する。従って、アライメントも不要で
あり、誘電体層、そのペースト材層と隔壁材の境界に隙
間は生じない。

【００２５】ここで使用する誘電体層、そのペースト材
層はその上の光硬化性の隔壁材が、露光時に硬化してし
まわない程度に露光光を減少させうるものである必要が
ある。光の透過率が、１０％以下のものが望ましい。す
なわち通過する光の量が１０％以下に減少することが望
ましい。ペースト材の場合には以下に述べるように紫外
線吸収剤を添加して光の吸収を調整することができる。

【００２６】現在は、誘電体層は白色であることが好ま
れている。理由は、蛍光体からの発光をなるべく多く反
射するためである。本発明の請求項２に記載の発明の目
的に一番適する誘電体層用ペーストは、焼成前は露光用
の紫外線を吸収し、焼成すると反射率の高い白色、また
はその蛍光発色の色を補正する色調となるものである。
焼成前には紫外線を吸収し、焼成すると焼失して無色に
なる紫外線吸収剤としては、セラミック多層板用のペー
ストに使用される有機色素や紫外線吸収剤がある。例え
ば、バターイエロー等のアゾ系染料、アントラキノン、
ベンゾフェノン等の紫外線吸収剤がある。これらを、市
販の白色誘電体層用ペースト等に添加することで、本発
明の目的を達成することができるものを得ることができ
る。添加の方法は、これらの紫外線吸収剤を溶剤に溶解
して、ペーストに混合し、充分に攪拌する方法でよい。

【００２７】誘電体層は感光性硬化型でなくても、その
上に光硬化性隔壁組成物を塗布しても問題を生じないも
のであり、かつ現像においても問題を生じないものなら
よい。架橋硬化しないものでもよい。すなわち、溶剤が
蒸発すれば硬化するものでもよい。ただし、光硬化性隔
壁組成物に使用されている溶剤や、現像用薬剤で膨潤し
たり、溶解したりしないものである必要がある。たとえ
ば、光硬化性隔壁材に使用されている溶剤がある種の有
機溶剤であり、かつ現像用薬剤も同種、または他種の有
機溶剤である場合には、該誘電体層用のバインダー成分
は、それらの有機溶剤によって溶解、膨潤しないことが
必要である。例えば、エチルセルロース、ポリビニルア
ルコール等の水溶性の、有機溶媒に溶解しない、バイン
ダーを使用することができる。

【００２８】ただし、実際問題としては、誘電体層は架
橋硬化した方が、その上の光硬化性隔壁材の選定が容易
である。光硬化性の場合の有機物成分としては、光硬化
性の隔壁材料に使用されているものを使用することがで
きる。例えば、アクリルモノマー、光反応開始剤、ペー
スト性調節剤、溶剤である。これらの成分の屈折率は異
なるが、相溶混合物の場合は、アッベの法則に従った屈
折率を示す。そして一般に、有機物成分は相溶するよう
に選定する。硬化剤を添加する２液硬化型のものの有機
成分としては、例えばエポキシアクリレート系がある。

【００２９】一方、焼成した場合に露光光を遮蔽する誘
電体層としては、現在市販されている誘電体ペーストの
うち白色型のものが使用できる。例えば、旭ガラス社製
のＹＰＷ０２２、同０４０、０６０等である。これらは
厚さ１０μｍでの光透過率が２３〜２９％である。従っ
て厚さを１５μｍ程度の厚さとすることで、目的を達成
することができる。

【００３０】さらには請求項３において、遮光性がある
電極部や電極部ペーストのパターンを裏側用のフォトマ
スクとして利用する方法を提供する。ペースト剤の場合
には、さきに述べた有機色素や紫外線吸収剤を市販の電
極用ペーストに添加したものが使用可能である。その添
加量は、スクリーン印刷で電極を形成する場合には、遮
光性を重点に考慮すればよい。一方、感光性ペーストの
場合には、紫外線吸収剤の添加量が多すぎると露光して
も硬化が不完全になる。電極の厚さが５〜１５μｍの場
合は、添加量が０．０３〜０．１ｗｔ％が好ましい。焼
成した電極の場合には、通常の銀ペーストでは遮光率が
不足する場合が多い。焼成物が黒色であるものが望まし
い。例えば、酸化鉄、酸化コバルト、酸化銅等を含んだ
電極ペースト剤であり、銀電極では市販品もある。

【００３１】本発明で使用する光硬化性の隔壁材料は基
本的に光の散乱、吸収が少ないものが好ましい。そのた
めの材料の組成は、例えば特開平１０―１８８８２５に
記載されている。

【００３２】請求項５，６に記載の誘電体形成用材料は
焼成前に光透過率が高い必要がある。誘電体層形成用材
料の光透過率を高くする方法としては、その成分の光屈
折率をできるだけ同じようにする方法を用いる。具体的
には、誘電体層形成用材料の成分はガラスフリット、骨
材無機物粒子、バインダーとなる有機物成分の３成分よ
りなるが、実際のペーストの構造では、バインダー成分
がガラスフリットと骨材無機物微粒子の間に入り込んで
いる。従って、バインダー成分とガラスフリットの間、
およびバインダー成分と骨材無機物微粒子の間の屈折率
の相違をできるだけ小さくすることが好ましい。

【００３３】一方、焼成後の反射率を高くするために
は、ガラスフリットと骨材との間の屈折率の差を大きく
することが望ましい。従って、有機物成分の屈折率を両
者の間に挟むようにすることが望ましい。一般に隔壁用
に使用されるのは低融点ガラスであり、その屈折率は
１．５〜１．６５である。骨材として使用する無機物の
屈折率は１．７〜１．８４である。従って、有機物成分
の屈折率を１．６５〜１．７とする。

【００３４】必要に応じて光硬化性の異なる隔壁材を２
層以上積層することも本発明の一つである。このように
することにより隔壁の断面形状を所望のものにすること
が、例えば図7に示すように、容易になる。ここでの光
硬化性とは、ある露光量において現像した際に被露光部
が残るか、残らないかのことである。ペースト層中の光
の強度分布は、各成分の光の散乱性、吸収性によって定
まる。また、硬化して現像時に残るか、残らないかは、
硬化重合の程度と、重合物の現像液への溶解性と現像条
件によって定まる。

【００３５】実際にペーストの光透過性を調整するに
は、紫外線吸収成分の量を変えるのが簡便である。添加
量を多くすると、現像した場合に残る部分の断面形状は
図６に示すように変化する。

【００３６】露光光の透過率が高い光硬化性隔壁材に紫
外線吸収剤の添加量を多くして光硬化性を低下させた隔
壁層をガラス基板側の層とし、その上に紫外線吸収剤の
添加量が少ない元の光硬化性隔壁材層を重ねて形成し、
図７（ａ）にしめすように表裏から露光量を調整して露
光し、現像すると図７（ｂ）に示す形状が得られる。塗
布を２回以上行うことはコスト的には問題とならない。
なぜなら、実際には１回に５０μｍ以上塗布すると、溶
剤乾燥時に亀裂の発生等のトラブルが発生することが多
いのでほとんど行われていない。厚さ１５０〜２００の
塗布において、生産工程としては３〜４回の塗布は通常
である。

【００３７】図８に裏面からの露光をガラス基板を通し
て行う際の一般的な工程を示す。図８（ａ）は表裏それ
ぞれのフォトマスクを作成し、ガラス基板のほうには
（電極部は図示せず）光感光性隔壁材を塗布するまでを
しめしている。この際、裏面用のフォトマスクは単に隔
壁の底面のサイズに合わせるのではなく、ガラスの厚さ
が約３mｍなのでその厚さ故の光の散乱を無視すること
ができるパターンサイズとする。

【００３８】図８（ｂ）において露光は表裏同時に行っ
た方が、工程時間を短縮することができるが、別々に行
っても何ら差し支えない。また、片面からの露光光の強
度は、隔壁材の全厚まで硬化する必要はなく、両面から
の露光の結果として隔壁材が硬化すればよい。もちろ
ん、強度や露光量が表裏で異なっていても良い。また、
フォトマスクと被露光面の間の距離や、露光光の散乱角
が異なっていてもよい。図８（ｃ）は現像して焼成した
後の隔壁の断面形状を示す。図示しているのは台形の断
面であるが、現像条件によって断面形状は変わる。

【００３９】請求項６方法では、誘電体層が２層に形成
される。一般に誘電体層は、ピンホール欠陥が重大欠陥
であり、２層に構成する方式も提案されているので、本
方式によれば、この点が好都合である。誘電体層の無機
成分の組成が、反射率：白色度を高くする組成とピンホ
ール等の欠陥を発生させない組成とでは異なるので、２
層に形成するほうが、設計上でも容易である。

【００４０】誘電体層用ペーストを隔壁形成後に流し込
む方法は、利点としては、誘電体層がガラス基板の部分
だけでなく、隔壁の側面にも付着するので、色純度を上
げる効果が大きい、また、蛍光体の層厚が均一になり、
高価な蛍光体の使用量がすくなくてすむ、等の利点があ
る。さらに、誘電体層に硬化型のものを使用し、焼成せ
ずに蛍光体を流し込んだので、蛍光体が下地へよく付着
した。

【００４１】露光条件には、露光光では平行光、スリッ
ト光、拡散光の種別がある。これらを使い分ける。露光
量については、一般には露光強度と露光時間の間に相反
則が成立する。光源では、水銀ランプ（高圧、超高
圧）、ハロゲンランプ、レーザ（ＹＡＧ、エキシマー
等）で発光の波長が異なる。主に、露光量と拡散の程度
を使い分ける。例えば、ガラス基板越しに露光する場合
は、平行露光機の中でも平行度高い装置やレーザー光の
ように拡散の程度が少ないものを使用する。また、収束
光を利用方法もある。隔壁形成材料中に混合する光吸収
剤の種類と量も露光条件の一種である。

【００４２】現像方法としては、スプレー法、浸漬法を
使用する。隔壁の高さが高く、ピッチが小さい程スプレ
ー法が好ましくなる。現像液の組成は隔壁材中の有機成
分によって異なる。

【００４３】本発明の方法においては、焼成は隔壁単独
の場合、隔壁と誘電体層を同時、電極と誘電体と隔壁を
同時、電極、誘電体、隔壁、蛍光体の全部を同時とする
場合がある。有機物の焼失、昇華温度が各部材で１０℃
程度以上離れている場合には、それぞれの温度で保持時
間を設定する。また、ガラスフリットの軟化温度は上部
に被さる部材に使用するもののほうを０〜２０℃程度低
くくする。隔壁を形成し、その間に誘電体層を形成する
場合には、両者のガラスフリットは同一であることが好
ましい。

【００４４】隔壁の断面形状を台形にするための露光条
件は、次の通りである。露光に使用する露光装置は、裏面側は平行露光装置、
収束露光装置、レーザ露光装置がよい。表面側は点光
源、あるいはスリット光源がよい。スリット光源の場
合、スリットの方向と隔壁の方向は直交させるのがよ
い。表面側からの露光量より、裏面からの露光の光量を２
〜３倍とする。垂直から外れるにつれて裏面からの露光
量を増す。台形の角度が垂直から斜めになるにつれて、隔壁ペー
ストへ混入する光吸収剤の量を増す。

【００４５】また、焼成後その蛍光体の発色光の色を補
正する色調となる誘電体層用ペーストついては、色調は
無機成分に依存し、赤色には例えばＳｅＣｄ，Ｆｅ２Ｏ
３があり、青にはＣｏＡｌ２Ｏ４があり、緑にはＣｏ
（ｘ）Ｃｒ（ｙ）Ｔｉ（１−Ｚ）Ａｌ２Ｏ４がある。こ
の色付き誘電体層用のペーストは、例えば市販の白色の
誘電体層用のペーストにこれらの無機顔料成分を添加す
ることで調製することができる。この色付き誘電体層を
形成する場合には,その上に載る蛍光体の発色光と合わ
せる必要がある。従って、一度に形成するのではなく、
一色毎に順次形成する。

【００４６】

【実施例】以下、実施例により本願発明を説明する。

【００４７】＜実施例1＞ｎ―ブチルメタアクリレート
４０重量部、メチルメタアクリレート５０重量部、２―
ヒドロキシエチルメタアクリレート１０重量部の混合物
をシクロヘキサノンを溶剤として共重合させた。共重合
体の屈折率は１．６５であった。そのアクリル共重合体
とシクロヘキサノンの重量比率１：１になるように調整
した。そして、この組成物（Ａ）を使用して、以下の配
合割合で光硬化性組成物（Ｂ）を調整した。この組成物
は、ＰＤＰの隔壁用としても誘電体層用としても使用で
きるものである。

【００４８】組成物Ａ１０重量部ジペンタエリスリトールペンタアクリレート６重量部トリアジン系化合物（光重合開始剤）１.２重量部シクロヘキサノン（希釈溶剤）３０重量部低融点ガラス粉末２７重量部アルミナ粉末（充填材）２５重量部

【００４９】ここで、低融点ガラス粉末の屈折率は１．
６０であり、アルミナ（粉末）の屈折率は１．７５であ
る。

【００５０】まず、図９（ａ）に示すように、透明ガラ
ス基板１に上記組成のペーストを、縦１００mm×横１５
０mmの矩形状開口部を有する３２５メッシュ、版厚７５
μｍのステンレススクリーン版を使用してスクリーン印
刷した。これを、室温で１５分間放置し、次に７０℃の
循環型の温風オーブンで２０分間乾燥させ、最後に紫外
線を照射して硬化した。この塗布物の硬化後の厚さは１
０μｍであった。またこの状態での光の透過率は６０％
であった。

【００５１】次に、この誘電体層用ペーストの硬化物が
形成されたガラス基板上に上記光硬化性の隔壁材料
（Ｂ）を、縦５０mm×横５０mmの矩形状開口部を有する
２７０メッシュ、版厚８５μｍのステンレス製スクリー
ン版を用いてスクリーン印刷し、９０℃のホットプレー
トで１５分間乾燥した。さらに、その上に上記の隔壁材
料を同様に塗布乾燥する工程を、合計６回繰り返した。
塗布厚は１４０μｍであった。（図９（ｂ））

【００５２】フォトマスクとして、巾１５０μｍの線状
の遮光パターンがピッチ２００μｍで繰り返し形成され
たフォトマスク３と、ピッチが同じで線状の遮光パター
ンの巾が７０μｍであるフォトマスク４を作成した。フ
ォトマスク３を上記のガラス基板の隔壁材料が塗布され
ている側に露光位置を合わせて密着させ、超高圧水銀灯
の露光機を使用して露光した。露光量は６００ｍＪ／ｃ
ｍ２とした。次に、フォトマスク４をこの露光したガラ
ス基板のガラス側に露光位置を合わせて（図９（ｃ））
密着させ同様に露光した。露光量を４００ｍＪ／ｃｍ２
とした。

【００５３】露光に続いて、エチルセロソルブを９０体
積部、エチルカルビトールを１０体積部の割合で混合し
た溶剤を現像液として現像を行い、未露光部の隔壁用光
硬化性組成物を除去した。この後、このガラス基板をエ
チルアルコール、２―プロパノールの順に浸漬して、洗
浄した後、乾燥させた。パターン化された隔壁用光硬化
性樹脂の厚さは１３０μｍであった。また、現像残り
や、端部の剥離現象は認められなかった。

【００５４】このガラス基板を焼成炉に入れ、４℃／分
の昇温速度で４５０℃まで上げ、そこで６０分間保持
し、次に４℃／分で６００℃まで上げ、１５分間保持
し、次に４℃／分の速度で冷却した。この焼成条件で焼
成することによって、樹脂分を焼失させると共に、誘電
体層と、断面形状が台形の隔壁を形成することができ
た。（図９（ｄ））

【００５５】こうして形成された誘電体層の厚さは８μ
ｍであり、一方隔壁の形状は頂上部の巾４５μｍ、底面
部の巾８０μｍ、厚さは１２０μｍで、断面形状はほぼ
台形であった。

【００５６】＜実施例２＞遮光性の誘電体層用ペースト
で隔壁部以外の必要部分にパターンを形成し、それをガ
ラス基板側のフォトマスクとして使用した場合につい
て、記す（図１０）。

【００５７】実施例１で作成した光硬化性誘電体層用組
成物（Ｂ）に紫外線吸収剤としてアゾ系染料の一種であ
るバターイエローを０．１ｗｔ％添加した。また、スク
リーン印刷用の版として、隔壁のピッチが２３０μｍで
あって、インキ不通過部が隔壁部（巾９０μｍ）と、誘
電体層不要部であるものを作成した。このスクリーン版
を使用して、上記の光硬化性誘電体組成物を、電極が形
成してあるＰＤＰ用基板に、電極との位置関係を考慮し
たアライメントスクリーン印刷をおこなった（図１０
（ａ））。この印刷層の乾燥後の厚さは１５μｍであっ
た。次に、基板の両面から紫外線を照射して、この印刷
パターンを硬化した（図１０（ｂ））。露光光の透過率
は１０％であった。誘電体層がない隔壁部分の巾が９０
μｍの誘電体層のパターンを得た。

【００５８】次に、この上全面に実施例１と同じ組成の
隔壁材料を乾燥厚さ１５０μｍ塗布した（図１０
（ｃ））。裏面から露光量は４０００ｍＪ／ｃｍ２で全
面露光し、次に表面から隔壁部（巾４０μｍ）を透明部
とするフォトマスクを使用して露光した（図１０
（ｄ））。露光量は２０００ｍＪ／ｃｍ２とした。先と
同じ組成の現像液でスプレー現像したところ、底部の巾
が９０μｍ、上面の巾が４０μｍでほぼ台形の断面形状
の隔壁材パターンが得られた。なお、誘電体層の上の隔
壁材は多少硬化し、現像しても誘電体層の上に数μｍの
厚さで残った。焼成したところ、誘電体層の厚さが１５
μｍ、隔壁の巾が底部で９０μｍ、上面で４０μｍ、高
さが１３０μｍのものが得られた（図１０（ｅ））。誘
電体層と隔壁の接触部にひび割れは発生しなかった。

【００５９】＜実施例３＞Ｄｕ−Ｐｏｎｔ社の銀電極形
成材料であるＮＢ−２とＤＣ２０２を使用して、メーカ
が推奨する条件で、ガラス面が黒色の銀電極をＰＤＰ用
ガラス基板の上に形成した。線巾６０μｍで、厚さ１５
μｍであった。

【００６０】次に実施例２とおなじく実施例１の感光性
隔壁材を乾燥厚さ１５０μｍに塗布・乾燥し、裏面から
露光量２０００ｍＪ／ｃｍ２を周辺部等の隔壁不要部を
マスクした状態で露光、表面からは隔壁パターン（線巾
３５μｍ、ピッチ３４０μｍ）を持つフォトマスクを使
用して、露光量４００ｍＪ／ｃｍ２を所定位置に露光し
た。次に、実施例２と同じようにポストべークし、現像
した。隔壁の底面は銀電極と接し、上面の巾は３５μｍ
であった。

【００６１】次に、４００メッシュのステンレススクリ
ーン版とスクリーン印刷機を使用し、乳剤の開口部の巾
が２００μｍで、位置が丁度隔壁間の各セル部のセンタ
ーになるようにした版をセットして、実施例１の誘電体
ペーストで溶剤量を２倍したものを作成し、それが各セ
ルに流れ込むように印刷した。乾燥後の膜厚は１０μｍ
であった。焼成すると、隔壁巾が底面で１５０μｍ、上
面で３５μｍ、高さ１３０μｍの隔壁と厚さ８μｍの誘
電体層が得られた。

【００６２】＜実施例４＞実施例３において、誘電体層
に各蛍光体の発色光の色純度を高くする着色剤を添加し
た誘電体層を形成した例を記す。実施例１の光硬化性誘
電体組成物Ｂの調合において、アルミナ粉末の量を１０
重量部とし、顔料成分の量を１５重量部とし、溶剤量は
約２倍で、事前にテストして、各色のペーストの焼成後
の厚さがほぼ同じになるように調整した。顔料成分とし
ては赤はベンガラ（酸化鉄）、青はアルミン酸コバル
ト、緑はＣｏ（ｘ）Ｃｒ（ｙ）Ｔｉ（１−ｚ）Ｏ４系の
ものを使用した。スクリーン版は一色分だけが開口部で
あるものを使用し、他は実施例３と同じ条件で、隔壁の
開口部へ該誘電体ペーストを順次３色分流し込んだ。乾
燥した後、誘電体層の厚さを測定した所底面で約１０μ
ｍ、隔壁側面で約５μｍであった。

【００６３】乾燥後、蛍光体をポリビニルアルコール溶
液に分散させたペーストを、各色毎にスクリーン印刷法
で隔壁の間の空間に通常の方法で流しこみ、乾燥後、焼
成した。誘電体層と蛍光体層が未焼成の状態で積層さ
れ、同時に焼成されたので、両者の間の密着性が通常の
方法に比べて高かった。

【００６４】＜実施例５＞光硬化性が異なる隔壁材を２
種類使用した場合を記す。感光性隔壁材として、実施例
１の（Ｂ）と、それに紫外線吸収剤としてバターイエロ
ーを０．１ｗｔ％添加したもの（Ｃ）を使用した。電極
を形成してあるＰＤＰ用基板に感光性隔壁材（Ｃ）を乾
燥厚さ７０μｍ塗布し、乾燥後、裏面からフォトマスク
として格子状隔壁のパターンが透明部であるものを用い
て、アライメント露光した。YAGレーザで第２次高調波
を利用した露光機を使用した。露光量は１５００ｍＪ／
ｃｍ２とした。次に、感光性隔壁材（Ｃ）の上に感光性
隔壁材（Ｂ）を乾燥膜厚１００μｍ塗布し、乾燥した。
フォトマスクとして、ストライプ状の隔壁の巾３５μｍ
を持つものを使用し、平行露光機を使用して表面からア
ライメント露光した。スプレー現像し、乾燥後焼成する
と、下部が格子状でしかも、形状がかなり逆台形の隔壁
となり、上部はストライプ状で垂直に近い（矩形に近
い）隔壁となった。

【００６５】

【発明の効果】本発明によれば、プラズマディスプレイ
やプラズマアドレス液晶ディスプレイなどの絶縁隔壁を
必要とするディスプレイの製造において、高アスペクト
比かつ高精度の隔壁製造が可能になる。限度はあるが、
隔壁の断面形状をある程度希望する形状に近づけること
が可能な方法である。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＡＣ方式３電極型ＰＤＰパネルの構造の斜視図

【図２】ＤＣ方式補助陽極型ＰＤＰパネルの構造の斜視
図

【図３】隔壁の設計形状例の断面図

【図４】サンドブラスト法による隔壁の形成と形状を示
す断面図

【図５】光硬化性隔壁材を使用する方法と形状を示す断
面図

【図６】光硬化層へ添加する光吸収剤の量と硬化部分
（平行光、露光量一定）の関係を示す説明図

【図７】低光吸収隔壁材と高光吸収隔壁材を積層して、
表裏より異パターンマスクで露光した場合の硬化部分を
示す断面図

【図８】表裏別巾隔壁パターンフォトマスクによる感光
性隔壁材使用の隔壁形成方法を示す説明図

【図９】実施例１の工程説明図

【図１０】実施例２の工程説明図（遮光性硬化型誘電体
ペーストをフォトマスクとして、表裏露光して隔壁を形
成する方法）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大平克己東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者渡邊英三郎東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内 (72)発明者加藤功東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 AA09 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GF19 JA15 KA09 KA16 KB14 MA23 MA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プラズマディスプレイパネルの背面板上
に、隔壁を光硬化性隔壁材料を使用して形成する方法で
あって、ガラス基板の上の隔壁材料側（表側）とガラス
基板側（裏側）の両方から電極部と整合する所定の位置
にパターン露光するに際し、表側用のフォトマスクの隔
壁パターンと裏側用フォトマスクの隔壁パターンが面対
称でないこと、および表裏各面からの露光条件を調整す
ることによって現像後の隔壁の形状を制御することを特
徴とする、プラズマディスプレイパネルの隔壁の形成方
法。
【請求項２】前記裏側用フォトマスクとして、ガラス基
板上の隔壁部分以外の必要部分に形成した遮光性を有す
る誘電体層、または遮光性を有する誘電体層用ペースト
を使用する事を特徴とする、請求項１に記載のプラズマ
ディスプレイパネルの隔壁の形成方法。
【請求項３】前記裏側用フォトマスクとして、ガラス基
板上に形成した遮光性を有する電極、または遮光性を有
する電極ペーストを使用することを特徴とする、請求項
１に記載のプラズマディスプレイパネルの隔壁の形成方
法。
【請求項４】プラズマディスプレイパネルの背面板上に
誘電体層と隔壁を形成する方法であって、背面基板の所
定領域に光硬化性隔壁材料を所定の厚さ塗布し、請求項
１の条件を満足する所定の隔壁パターンを有するフォト
マスクを使用して、該光硬化性隔壁材料の側とガラス基
板の側から露光し、現像した後、あるいはさらに焼成し
てプラズマディスプレイ用の隔壁を形成した後に、誘電
体層用ペーストを隔壁間の溝に注入し、焼成して誘電体
層部を形成することを特徴とする、プラズマディスプレ
パネルの誘電体と隔壁の形成方法。
【請求項５】プラズマディスプレイパネルの背面板上の
誘電体層と隔壁を形成する方法であって、電極を形成し
てある背面基板の所定領域に硬化性の誘電体形成用材料
を塗布し、全面を硬化し、つぎに所定の領域に光硬化性
隔壁材料を所定の厚さ塗布し、請求項１の条件を満足す
る所定の隔壁パターン有するフォトマスクを介して該光
硬化性隔壁材料の側とガラス基板の側から電極と整合す
る所定の位置に露光し、現像し、焼成してプラズマディ
スプレイ用の誘電体層と隔壁を形成することを特徴とす
る、プラズマディスプレイパネルの誘電体と隔壁の形成
方法。
【請求項６】プラズマディスプレイパネルの背面板上の
誘電体層と隔壁を形成する方法であって、背面基板の所
定領域に硬化性の誘電体形成用材料を塗布し、全面を硬
化し、つぎに所定の領域に光硬化性隔壁材料を所定の厚
さ塗布し、請求項１の条件を満足する所定の隔壁パター
ン有するフォトマスクを介して該光硬化性隔壁材料の側
とガラス基板の側から露光し、現像した後、あるいはさ
らに焼成した後に、誘電体層用ペーストを隔壁間の溝に
注入し、焼成して誘電体層部を形成することを特徴とす
る、プラズマディスプレイパネルの誘電体と隔壁の形成
方法。
【請求項７】請求項１、４、５、６のいずれかにおい
て、光硬化性隔壁材料の膜が同一組成の一層でなく、光
硬化性の異なる少なくとも２層の層から成ることを特徴
とする、プラズマディスプレイパネルの誘電体と隔壁の
形成方法。
【請求項８】請求項４および６において使用する誘電体
ペーストを硬化性とし、該ぺーストを隔壁間の溝に注入
した後に硬化し、その後、各隔壁間に蛍光層形成用のペ
ーストを注入することを特徴とする、請求項4あるいは
６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの誘
電体と隔壁の形成方法。
【請求項９】第８項において注入する誘電体用ペースト
の焼成後の色調が各色蛍光体の発色を色純度を向上する
色調であることを特徴とする、プラズマディスプレイパ
ネルの誘電体と隔壁の形成方法。