JP2002358900A - ディスプレイ用部材および感光性ペースト - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高い歩留まりで、クロストークが生じないディ
スプレイ用部材およびそのようば部材を与えるペースト
を提供する。 【解決手段】隔壁頂部の長手方向の中心線平均粗さ（Ｒ
ａ）が０．０５〜０．３０μｍまたは隔壁頂部および側
面の長手方向の中心線平均粗さが０．０５〜０．３０μ
ｍの範囲内であるディスプレイ用部材である。また、感
光性有機成分、平均粒子径が０．００３〜０．１μｍの
フィラーおよびカルボキシル基を少なくとも１個有する
平均分子量が２００〜７０００の化合物を含むこと、ま
たは少なくともウレタン化合物を含む感光性有機成分、
無機粒子およびカップリング剤を１〜１５重量％含有す
ることを特徴とする感光性ペーストである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、隔壁を有するプラ
ズマディスプレイ（ＰＤＰ）、プラズマアドレス液晶デ
ィスプレイ（ＰＡＬＣ）、電子放出素子（ＦＥＤ）また
は蛍光表示管（ＶＦＤ）を用いたディスプレイに適用さ
れるディスプレイ用部材およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】自発光型の放電ディスプレイであるＰＤ
Ｐや電子放出素子を用いたディスプレイは、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、大画面化や高精細化の要求に応えられることか
ら、そのニーズが高まっている。

【０００３】自発光型の代表的なディスプレイであるＰ
ＤＰでは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に設
けられている隔壁で仕切られた放電空間内で対向するア
ノード電極およびカソード電極間にプラズマ放電を生じ
させ、この空間内に封入されているガスから発生する紫
外線を放電空間内に塗布されている蛍光体に当てること
によって表示を行う。隔壁は単に発光領域を区分するの
みでなく、発光輝度や色純度などのディスプレイの表示
特性に影響を与えるものであると共に、ディスプレイの
製造過程においても重要な要因となる影響を有するもの
である。隔壁は背面ガラス基板に形成されるが、前面ガ
ラス基板を封着して放電空間を形成する際、隔壁形成に
よるガラス基板の全体的な反りや隔壁自身の凹凸などに
原因する割れや封着不良の発生が起こるという問題があ
り、これらは歩留まりの低下やクロストークなどの誤動
作発生などの重大な欠陥となることが知られている。こ
のような欠陥の発生を解消することは、ディスプレイ作
製の歩留まり向上やディスプレイの大型化を実現するの
に重要な課題である。

【０００４】従来、高い表示性能を有するディスプレイ
の隔壁を形成する方法としては、感光性ペーストを用い
るフォトリソグラフィ法が知られている。この方法は、
隔壁成分となるガラス成分とパターン形成のための感光
性有機成分を基本成分として構成される感光性ペースト
をガラス基板に塗布し、これにパターン露光し、現像し
て隔壁パターンを形成した後、焼成して本質的に無機成
分からなる隔壁を作製するというものである。この隔壁
表面の粗さの程度は、前面ガラス基板との封着の際の精
度に影響を与え、さらに放電領域となる空間を排気する
時の作業時間の長短とも関係する。特に、寸法精度が劣
る場合には、クロストークなどの誤作動が発生し、ディ
スプレイの表示性能が悪化するという問題もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、前面ガラス
基板を封着する際のガラス基板の割れや封着不良を抑制
し、クロストークが生じないディスプレイ用部材および
その製造方法を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために、以下の構成を有する。すなわち、隔壁頂
部の長手方向の中心線平均粗さ（Ｒａ）が０．０５〜
０．３０μｍであるディスプレイ用部材である。

【０００７】また、隔壁頂部および側面の長手方向の中
心線平均粗さが０．０５〜０．３０μｍの範囲内である
ことを特徴とするディスプレイ用部材である。

【０００８】また、感光性有機成分、平均粒子径が０．
００３〜０．１μｍのフィラー（以下、「フィラーＡ」
という）およびカルボキシル基を少なくとも１個有する
平均分子量が２００〜７０００の化合物を含むことを特
徴とする感光性ペーストまたは少なくともウレタン化合
物を含む感光性有機成分、無機粒子およびカップリング
剤を１〜１５重量％含有することを特徴とする感光性ペ
ーストである。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のディスプレイ用部材は、
隔壁頂部長手方向の中心線平均粗さＲａが０．０５〜
０．３０μｍであるディスプレイ部材である。また、隔
壁頂部および側面の長手方向のＲａが０．０５〜０．３
０μｍの範囲内であるディスプレイ用部材である。隔壁
の頂部の凹凸を微小化して、封着を精度よく行うことは
形成されたディスプレイのクロストークを解消すること
になり、ディスプレイ製造の歩留まりの向上になる。さ
らに隔壁の頂部と側面の凹凸を微小化することは表面の
みでなく隔壁自体の空隙率をも低下するので内部に滞留
するガスや空気、さらに表面に吸着されているガスや空
気を減少することになり、放電領域の排気をスムースに
進行させることが可能になり、ディスプレイの組立作業
の時間を短縮し、生産性の向上になるというメリットが
あるためである。このような粗さ特性の隔壁を有するデ
ィスプレイ用部材は、少なくともウレタン化合物を含む
感光性有機成分、無機粒子およびカップリング剤を含有
する感光性ペーストを用いることによって製造される。

【００１０】本発明のディスプレイ用部材の代表的なも
のはＰＤＰの背面ガラス基板の作製に用いる部材であ
り、これには銀ペーストなどを用いて形成したストライ
プ状電極やその上に形成された絶縁膜があり、さらに、
その上に隔壁が形成されたものがある。

【００１１】隔壁頂部長手方向のＲａが０．０５〜０．
３０μｍの範囲内にあると、形成されたディスプレイの
クロストークが減少するのでディスプレイ製造時の歩留
まりが向上する。さらに頂部および側面長手方向のＲａ
が０．０５〜０．３０μｍの範囲内にあると、形成され
た放電空間を真空状態に排気する場合の作業時間が短縮
されるので生産性が向上する。より好ましいＲａの値の
範囲は０．０５〜０．２０μｍであり、さらに好ましく
は０．０５〜０．１５μｍである。

【００１２】ここで、中心線平均粗さＲａは物質の表面
粗さを示す一つの指標であり、その定義はＪＩＳＢ０６
０１に準拠するものであり、粗さ曲線を基にして得られ
る物性値である。粗さ曲線は、対象面に直角な平面で対
象面を切断した時にその切り口に現れる輪郭から、表面
のうねり成分を除去した曲線のことである。また中心線
は、この粗さ曲線の平均線に平行に直線を引いた時に、
この直線と粗さ曲線で囲まれた面積が、この直線の両側
で等しくなる直線のことである。Ｒａは、粗さ曲線と中
心線とで囲まれた面積を測定長さで除した値をμｍ単位
で表したもので、測定範囲内の凹凸の程度を表してい
る。測定には、触針式の表面粗さ計（東京精密（株）サ
ーフコム１５００Ａ）を用いて、隔壁頂部の長手方向の
凹凸を長さ１０ｃｍの範囲について測定した。また、隔
壁を基板から分離して、隔壁側面の長手方向の凹凸を長
さ１０ｃｍの範囲について測定した。

【００１３】粗さを表す指標には基準長さの中で最も凸
な部分と最も凹な部分との差を示す最大高さＲｔがある
が、本発明の課題を解決するにはＲａが０．０５〜０．
３０μｍであることが必要であるが、さらに、Ｒｔが
０．２０μｍ以下であることが好ましく、０．１５μｍ
以下であることがより好ましい。

【００１４】隔壁の凹凸を少なくすることは隔壁の頂
部、側面の表面積を小さくすることになり、寸法精度も
向上する。この結果が前述したようにクロストークの減
少、排気時間の短縮、表示位置依存性の解消などに繋が
るものとなる。

【００１５】隔壁の頂部長手方向のＲａまたは頂部およ
び側面長手方向のＲａが０．０５〜０．３０μｍの範囲
であるディスプレイ用部材は、感光性有機成分、平均粒
子径が０．００３〜０．１μｍのフィラーＡおよびカル
ボキシル基を少なくとも１個有する平均分子量が２００
〜７０００の化合物を含むことを特徴とする感光性ペー
ストを用いて製造することができる。

【００１６】さらに、このような粗さ特性の隔壁を有す
るディスプレイ用部材は、感光性ペーストを用いて製造
されるが、この感光性ペーストは少なくともウレタン化
合物を含む感光性有機成分、無機粒子およびカップリン
グ剤を含有することを特徴するものである。

【００１７】感光性ペーストを構成する成分のうち、感
光性有機成分は一般的にバインダー成分となるポリマー
類、光反応性化合物類および光重合開始剤を必須成分と
して含み、必要に応じて、増感剤、可塑剤、紫外線吸収
剤、分散剤、界面活性剤、有機染料、増粘剤、酸化防止
剤、ゲル化防止剤などの添加成分が加えられる。ここで
感光性とは、活性光線の作用を受けて重合、架橋、分
解、変性などの反応を通して化学構造が変化する能力を
有していることを意味する。

【００１８】バインダー成分となるポリマー類は、アル
カリ水溶液現像を可能にするため、側鎖にカルボキシル
基を有する重合体であることが好ましいが、これに限定
されるものではない。側鎖にカルボキシル基を有する重
合体の場合、その酸価は５０〜１４０であることが好ま
しい。酸価を１４０以下とすることで現像許容幅を広く
することができ、酸価を５０以上にすることで、未露光
部の現像液に対する溶解性が低下することがなく、従っ
て、現像液を濃くする必要がなくなり露光部の剥がれを
防ぎ、高精細パターンを得ることができる。このような
重合体として、焼成時の熱分解温度が低いことから（メ
タ）アクリル酸エステル類および（メタ）アクリル酸を
共重合成分とした共重合体が好ましく用いられる。側鎖
にカルボキシル基を有する重合体が、側鎖にエチレン性
不飽和基を有して、バインダー成分自体が感光性を有す
るものであることも好ましい。

【００１９】感光性有機成分には、光反応性化合物類が
必須成分として用いられるが、これらは反応性のエチレ
ン性不飽和基を１つまたは１つ以上有するモノマーある
いはオリゴマー成分から選択して用いることができる。
エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、ア
クリロイル基、メタクリロイル基であることが好ましい
が、特に、アクリロイル基やメタクリロイル基であるこ
とが好ましいが、これらに限定されるものではない。

【００２０】本発明のディスプレイ用部材の製造方法で
は、このような光反応性化合物としてウレタン化合物を
用いることが好ましい。すなわち、末端にエチレン性不
飽和基を有し、それらをウレタン結合を含む有機基で結
合した化合物である。このようなエチレン性不飽和基を
有するウレタン化合物は、エチレンオキシドを含有する
アルキレンオキシドのオリゴマーを構成成分とし、末端
にアクリロイル基またはメタクリロイル基を有するもの
が好ましく、エチレン性不飽和基とアルキレンオキシド
オリゴマーとの結合にはジイソシアネート化合物が用い
られ、ウレタン結合を形成している。これに限定される
ものではないが、本発明で好ましく用いられるエチレン
性不飽和基を含むウレタン化合物は一般式（１）で示さ
れる。 Ｒ¹−（Ｒ²−Ｒ³）ｎ−Ｒ²−Ｒ¹ （１） （ここで、Ｒ¹はアクリロイル基またはメタクリロイル
基、Ｒ²はウレタン結合を含む有機基、Ｒ³はアルキレン
オキサイドオリゴマーであり、ｎは１〜１０の自然数を
表す） ここで用いるジイソシアネート化合物としては、脂肪
族、芳香族または脂環式のジイソシアネート化合物を用
いることができるが、脂環式ジイソシアネート化合物を
用いることがより好ましく、特にイソフォロンジイソシ
アネートを用いたものが好ましいが、これに限定される
ものではない。Ｒ³のアルキレンオキシドオリゴマー
は、エチレンオキシドとプロピレンオキシドのコオリゴ
マーが好ましく、エチレンオキシドの配合量は８〜５０
％であることが好ましい。

【００２１】これらの化合物に一般式（２）または
（３）で示されるエチレン性不飽和基を有するアミン化
合物を併用することが好ましい。光に対する感度を向上
させることができる場合があるためである。

【００２２】 Ｒ⁴Ｒ⁵Ｒ⁶Ｎ （２） Ｒ⁴Ｒ⁵Ｎ−Ｍ−ＮＲ⁶Ｒ⁷ （３） （ここで、Ｒ⁴はエチレン性不飽和基を含む置換基であ
り、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷はエチレン性不飽和基を含む置換
基、水素、炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、
アラルキル基、ヒドロキシアルキル基のいずれかから選
ばれたもので、Ｒ⁵、Ｒ⁶、Ｒ⁷は同じであっても異なっ
ていてもよい、Ｍは２価の連結基を表す） アミン化合物のエチレン性不飽和基を有する置換基とし
ては、下記一般式（４）、（５）、または（６）で示さ
れるものが好ましい。 ＣＨ₂＝ＣＲ⁸−Ａ−（Ｌ）ａ−ＣＨ（ＯＨ）−ＣＨ₂− （４） ＣＨ₂＝ＣＲ⁸−（Ａ）ｂ−（Ｌ）ａ−ＳＯ₂− （５） ＣＨ₂＝ＣＲ⁸−（Ａ）ｂ−（Ｌ）ａ−ＣＯ− （６） （ここで、Ｒ⁸は、水素原子またはメチル基である。Ａ
は、ＣＯＯ、ＣＯＮＨ、または置換または無置換のフェ
ニレン基である。Ｌは、炭素数１〜２０の環式または非
環式のアルキレン、アリーレン、アラルキレンから選ば
れたもので、炭素数１〜６のアルキル基、ハロゲン原
子、水酸基、アリール基などで置換されていてもよい。
ａ，ｂは０または１を示す）。とりわけＣＨ₂＝Ｃ(ＣＨ
₃)ＣＯＯＣＨ ₂ＣＨ（ＯＨ）ＣＨ₂−が好ましく用いられ
る。

【００２３】また、アミン化合物として、３級アミン化
合物を用いることが好ましい。特に、３級アミン化合物
としては、下記一般式（７）で示される構造を有する化
合物が好ましく用いられる。 （ＣＨ₂＝Ｃ(Ｒ)−ＣＯ−Ｚ)_3-m−ＮＲ’_m （７） （ここで、Ｒは水素原子またはメチル基、Ｒ’はアルキ
ル基、アリール基、アラルキル基、またはヒドロキシア
ルキル基、Ｚは−Ｏ−Ｒ”−または−ＮＨＲ”−、Ｒ”
はアルキレン基、アリーレン基、アラルキレン基、また
はヒドロキシアルキレン基、ｍは０、１、または２であ
る） 感光性ペーストを構成する無機粒子は、低融点ガラス粉
末６０〜９７重量％とフィラー３〜４０重量％とからな
ることが好ましい。フィラーは焼成収縮率の制御や形成
された隔壁の強度を保持するために低融点ガラスと共に
用いられることが多く、３重量％以下ではその添加効果
が発揮できず、４０重量％以上では、隔壁の強度の減少
などの問題点を生じるので好ましくない。

【００２４】また、低融点ガラス粉末の屈折率は１．４
５〜１．６５であることが好ましい。感光性ペーストは
有機成分を溶解した有機溶媒系の中に無機粒子を分散さ
せたものであり、その塗布膜では有機成分層の中にかな
り高い濃度で無機粒子が存在している。このような塗布
膜にフォトリソグラフィ法でパターン形成を行うために
は、少なくとも共存する各成分の屈折率を近似させるこ
とが好ましい。用いる有機成分の平均屈折率が１．４〜
１．７の範囲にあるのが通常であるので無機粒子の屈折
率もこの範囲に出来るだけ近似するものを選ぶことが必
要になる。種々の酸化物からなるガラス成分はその配合
を考慮することで特性の制御が可能であり、本発明にお
いても熱特性、屈折率などをコントロールした低融点ガ
ラス粉末が使用できる。低融点ガラス粉末としては、屈
折率が１．４５〜１．６５であり、ガラス転移点が４０
０〜５５０℃、荷重軟化点が４５０〜６００℃を有する
ものが好ましい。荷重軟化点を４５０℃以上とすること
で、部材形成およびディスプレイ形成の後工程において
隔壁が変形することがなく、荷重軟化点を６００℃以下
とすることで、焼成時に溶融し強度の高い隔壁を得るこ
とができる。感光性ペーストに用いる低融点ガラス粉末
は、ペースト形成時の充填性および分散性が良好で、ペ
ーストの均一な厚さでの塗布が可能であると共にパター
ン形成性を良好に保つためには、平均粒子径が１〜４μ
ｍであり、最大粒子径が３５μｍ以下であることが好ま
しい。このような粒度分布を有するガラス粉末がペース
トへの充填性および分散性の点で優れており、塗布膜内
に空気などの気泡を残存させることなく緻密な膜が形成
されるためパターン形成性が良くなる。また、低融点ガ
ラス粉末の場合は焼成工程でその殆どが溶融し一体化さ
れるので、かなり大きな粒子径の粉末も許容される。こ
の範囲であれば、充填性および分散性を満足させて、塗
布性およびパターン形成性の優れた感光性ペーストを構
成することができる。

【００２５】感光性ペーストの無機粒子を低融点ガラス
粉末とフィラー成分とから構成することは、焼成収縮率
の減少、形成された隔壁の強度向上、隔壁の不透明化な
どのために好ましい。これらの場合のフィラー成分の平
均粒子径は、ペースト中への充填性や分散性を最適化す
るサイズの範囲で選ばれる。本発明では、上記したフィ
ラーＡ以外に、平均粒子径１〜４μｍ、かつ平均屈折率
が１．４５〜１．６５のフィラー（以下、「フィラー
Ｂ」という）を、無機粒子全体に対し３〜４０重量％の
範囲で含有することができる。このようなフィラーＢと
して、屈折率が調整された高融点ガラスやコーディエラ
イト、セルジアン、アノーサイト、ステアタイト、スポ
ジュウメン、フォルステライト、シリカから選ばれた少
なくとも一種が用いられる。高融点ガラス粉末として
は、ガラス転移点５００〜１２００℃、荷重軟化点５５
０〜１２００℃を有するものが好ましい。フィラーＢは
フィラーＡに比べて粒子径が大きいので隔壁の強度を向
上させる効果が高く、フィラーＡとフィラーＢを併用す
ることによって、チッピングが起こりにくい隔壁が得ら
れる傾向がある。ただし、フィラーＡとフィラーＢの合
計量が、無機粒子全体に対して５０重量％を越えると、
隔壁強度が低下するので好ましくない。

【００２６】フィラーＡとしては露光光の波長に比べて
微小な平均粒子径を有する微粒子が分散したゾルを用い
ることも可能である。このような微粒子の場合は露光の
際に光を散乱させることがないので、上述の平均屈折率
１．４５〜１．６５の範囲内であっても範囲外であって
も良く、屈折率に関係なく物質の選択ができる。このよ
うなフィラーＡの平均粒子径は０．００３〜０．１μｍ
の範囲内であることが必要である。フィラーＡの平均粒
子径を０．００３μｍ以上とすることで、感光性ペース
トおよびその塗布膜においてフィラーＡの凝集を抑えて
感光性ペーストの良好なパターニング性が保持され、
０．１μｍ以下とすることで、露光に用いる紫外線光の
波長である３５０〜４４０ｎｍに比べて十分に小さいた
め、紫外線光の透過性すなわちパターニング性に影響を
与えることがない。なお、フィラーＡの平均粒子径はマ
イクロトラック粒度分析計ＵＰＡ１５０ＭＯＤＥＬ、Ｎ
ｏ．９３４０（日機装株式会社）を用いて測定した値で
ある。また、フィラーＢの平均粒子径はマイクロトラッ
ク粒度分布計ＨＲＡＭＯＤＥＬ、Ｎｏ．９３２０−Ｘ１
００（日機装株式会社）を用いて測定した。

【００２７】平均粒子径が０．００３〜０．１μｍのフ
ィラーＡかつカルボキシル基を少なくとも１個有する平
均分子量が２００〜７０００の化合物を含むことが好ま
しい。このようなフィラーＡの表面にカルボキシル基が
吸着または結合することにより、フィラーＡ同士の凝集
が抑制されて分散性が向上して均質な感光性ペーストが
得られるので、表面が平滑である隔壁が製造できる。カ
ルボキシル基を少なくとも１個有する化合物の分子量が
２００以上であることで、カルボキシル基以外の部分の
立体効果によって感光性ペースト中のフィラーＡの分散
性が向上するため、パターニング性に影響を与えること
がなく、この感光性ペーストを用いて製造される隔壁の
表面平滑性が向上する。また７０００以下であることに
より、塗布するために必要な感光性ペーストの流動性を
保持することができる。また、カルボキシル基を少なく
とも１個有する化合物が、ポリアルキレンオキサイド鎖
を有することにより、無機粒子以外の成分が焼成時に分
解しやすく焼成残渣が少ない傾向があるため好適に使用
できる。

【００２８】隔壁の頂部長手方向のＲａまたは頂部およ
び側面長手方向のＲａを０．０５〜０．３０μｍの範囲
にコントロールことのできる感光性ペーストとしては、
その成分としてカップリング剤を含有することが好まし
い。カップリング剤としては、ケイ素、チタン、ジルコ
ニウム、アルミニウムなどの含金属元素系カップリング
剤を用いることが好ましく、その含有量は１〜１５重量
％であることが好ましい。１重量％以下では十分な効果
を発揮することができず、１５重量％以上になると部材
形成およびディスプレイ形成の後工程において隔壁が変
形するため好ましくない。

【００２９】ケイ素系のカップリング剤としては、トリ
メトキシシラン、トリエトキシシラン、テトラメトキシ
シラン、テトラエトキシシラン、テトラプロキシシラ
ン、メチルトリメトキシシラン、エチルトリメトキシシ
ラン、メチルトリエトキシシラン、エチルトリメトキシ
シラン、ジメチルジメトキシシラン、ジエチルジエトキ
シシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエト
キシシラン、ビニルトリス（β−メトキシエトキシ）シ
ラン、β−（３，４−エポキシシクロヘキシル）エチル
トリメトキシシラン、γ−アミノ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、フェ
ニルトリメトキシシラン、フェニルトリエトキシシラ
ン、フェニルトリプロポキシシラン、ジフェニルジメト
キシシラン、ジフェニルジエトキシシラン、γ−グリシ
ドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルメチルジエトキシシラン、γ−グリシドキシプ
ロピルトリエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルメチルジメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピ
ルトリメトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルメ
チルジエトキシシラン、γ−メタクリロキシプロピルト
リエトキシシラン、Ｎ−β−（アミノエチル）γ−アミ
ノプロピルメチルジメトキシシラン、Ｎ−β−（アミノ
エチル）γ−アミノプロピルトリメトキシシラン、Ｎ−
β−（アミノエチル）γ−アミノプロピルトリエトキシ
シラン、Ｎ−フェニル−γ−アミノプロピルトリメトキ
シシランなどが例示できる。

【００３０】チタン系のカップリング剤としては、テト
ラエトキシチタネート、テトライソプロピルチタネート
やテトラ−ｎ−ブチルチタネートなどのチタンアルコキ
シド類、、ブチルチタネートダイマー、テトラ（２−エ
チルヘキシル）チタネート、ポリヒドロキシチタンステ
アレート、チタンテトラアセチルアセトナート、ポリチ
タンアセチルアセトナート、チタンオクチレングリコレ
ート、チタンエチルアセトアセテート、チタンラクテー
ト、チタントリエタノールアミネートなどを例示するこ
とができる。ジルコニウム系およびアルミニウム系のカ
ップリング剤としてはチタン系化合物に対応した化合物
を用いることができる。

【００３１】これらのカップリング剤の添加により、隔
壁の凹凸が微小となりＲａが０．０５〜０．３０μｍ程
度の平滑表面を有する隔壁が得られる理由については明
らかになっていないが、感光性ペースト塗布膜状態およ
び露光・現像で形成される隔壁パターンを構成する各成
分がカップリング効果を受けてより近接性を高め、内部
も表面もより緻密化するので、それが焼成後の隔壁の表
面粗さを微小にする原因となるものと推定される。

【００３２】感光性ペーストは、感光性有機成分、必要
に応じてその他の添加剤および有機溶媒などの各種成分
を所定の組成となるように調合して有機溶液を調製した
後、無機粒子を加え、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。感光性ペ
ーストの粘度は、有機溶媒により１０〜２００Ｐａ・ｓ
(パスカル・秒）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、プロピレングリコール、プ
ロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテル、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。

【００３３】この感光性ペーストは、ＰＤＰ、ＰＡＬ
Ｃ、ＦＥＤやＶＦＤを用いたディスプレイなどの隔壁形
成に用いられる。隔壁はガラス基板上に直接形成する場
合もあるが、多くはガラス基板上に、銀、銅、クロム、
アルミニウム、ニッケル、金などの導電性金属を用いた
電極を設け、それらを被覆するように形成されている誘
電体層の上に形成される。このように基板上に所定の隔
壁を形成してディスプレイ用部材を得ることができ、さ
らにこれを用いてディスプレイを作製することができ
る。

【００３４】感光性ペーストの塗布は、スクリーン印刷
法、バーコーター法、ロールコータ法、ドクターブレー
ド法、スリットダイコーター法などの一般的な方法で行
うことができる。塗布厚さは、所望の隔壁の高さとペー
ストの焼成収縮率を考慮して決めることができる。本発
明では、少なくとも隔壁頂部を構成する塗布膜を形成す
る際、塗布膜のレベリング性が良好な塗布方法であるド
クターブレード法あるいはスリットダイコーター法を用
いて塗布することが好ましい。もちろん、全ての塗布工
程を、ドクターブレード法あるいはスリットダイコータ
ー法を用いて行うこともできる。

【００３５】次いで、塗布・乾燥した感光性ペースト膜
にフォトマスクを介して露光を行って、隔壁パターンを
形成する。超高圧水銀灯を光源として、プロキシミティ
露光を行うのが一般的である。露光条件はペーストの塗
布膜厚さによって異なるが、通常５〜６０ｍＷ／ｃｍ²
の出力の超高圧水銀灯を用いて１０秒〜１０分間露光を
行う。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。本発明の感光性ペー
ストを使用した場合には、アルカリ水溶液での現像が可
能になる。アルカリとしては、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。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０．１〜０．８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、
侵食したりするおそれがある。現像時の温度は、２０〜
５０℃で行うことが工程管理上好ましい。

【００３６】感光性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は次に焼成炉で焼成
されて、有機成分を熱分解して除去し、同時に無機粒子
中の低融点ガラスを溶融させて無機成分の隔壁を形成す
る。焼成を行うには通常、隔壁パターンが形成されたガ
ラス基板を通常は５００〜５９０℃に約１５〜３０分間
保持して焼成を行う。このような工程で隔壁が形成され
たディスプレイ用部材を得ることができる。

【００３７】隔壁に挟まれたセル内に、赤、緑、青に発
光する蛍光体ペーストを塗布・焼成して蛍光体層を形成
するとＰＤＰ用の背面ガラス基板が構成される。この背
面ガラス基板と別途作製された前面ガラス基板を張りあ
わせ後、封着、ガス封入してＰＤＰが作製される。これ
らの技術は、ＰＡＬＣ、ＦＥＤやＶＦＤを用いたディス
プレイなどにおいても、好ましく適用される。

【００３８】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明
するが、本発明はこれらに限定されるものではない。な
お、濃度（％）は時に断らない限り重量％である。

【００３９】実施例および比較例に用いた無機粒子およ
び有機成分は次の通りである。

【００４０】ａ．低融点ガラス粉末Ｉ 酸化物換算組成：酸化リチウム７重量％、酸化ケイ素２
３重量％、酸化ホウ素３０重量％、酸化バリウム４重量
％、酸化アルミニウム２２重量％、酸化亜鉛３重量％、
酸化マグネシウム６重量％、酸化カルシウム５％ 特性：ガラス転移点４９７℃、荷重軟化点５３０℃、熱
膨張係数７５×１０^-7／Ｋ、屈折率１．５９、平均粒子
径２．６μｍ、トップサイズ２４μｍ ｂ．低融点ガラス粉末II 酸化物換算組成：酸化リチウム９重量％、酸化ケイ素２
２重量％、酸化ホウ素３３重量％、酸化バリウム４重量
％、酸化アルミニウム２１重量％、酸化マグネシウム６
重量％、酸化カルシウム５重量％ 特性：ガラス転移点４７６℃、荷重軟化点５１９℃、熱
膨張係数８３×１０^-7／Ｋ、屈折率１．５９、平均粒子
径２．３μｍ、トップサイズ２５μｍ ｃ．フィラーI（フィラーＢ） 酸化物換算組成：酸化ケイ素３８重量％、酸化ホウ素重
量９％、酸化バリウム５重量％、酸化アルミニウム３５
重量％、酸化亜鉛３重量％、酸化マグネシウム５重量
％、酸化カルシウム５重量％ 特性：ガラス転移点６５２℃、荷重軟化点８００℃、屈
折率１．５８、平均粒子径２．７μｍ ｄ．フィラーII（フィラーＡ） 組成が酸化チタン４１．８重量％、酸化錫３７．１重量
％、酸化ケイ素２１．１重量％で固形分濃度２０．４重
量％のゾル。平均粒子径０．００５μｍ ｅ．フィラーIII（フィラーＡ） 組成が酸化チタン１００重量％で、固形分濃度１８．５
重量％のゾル。平均粒子径０．００４μｍ。平均粒子径
０．００４μｍ ｆ．ポリマーＩ スチレン／メチルメタクリレート／メタクリル酸共重合
体（重量組成比３０／３０／４０）１００重量部に対し
てグリシジルメタクリレートを４０重量部付加させたも
ので、重量平均分子量４３，０００、酸価１００ ｇ．ポリマーII メタクリル酸とメチルメタクリレートとの共重合体に
３，４−エポキシシクロヘキシルメタクリレートを付加
反応して得られたもの：重量平均分子量２８，０００、
酸価１２０ ｈ．アミン化合物Ｉ ビス(２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシプロ
ピル)イソプロピルアミン ｉ．アミン化合物II ビス(２−ヒドロキシ−３−メタクリロイルオキシプロ
ピル)ｎ−プロピルアミン ｊ．アミン化合物III (ＲＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂)₂Ｎ−ＣＨ(ＣＨ₃)ＣＨ₂(ＯＣ
Ｈ₂ＣＨ(ＣＨ₃))_5.6−Ｎ(ＣＨ₂ＣＨ(ＯＨ)ＣＨ₂Ｒ)
₂ （ただし、Ｒ＝−ＯＣＯＣ(ＣＨ₃)＝ＣＨ₂） ｋ．ウレタン化合物Ｉ 一般式（１）において、Ｒ¹はアクリロイル基、Ｒ²はイ
ソフォロンジイソシアネート残基、Ｒ³はエチレンオキ
サイド２０％を含有するエチレンオキサイド−プロピレ
ンオキサイドコオリゴマーで、全体の分子量は、１９，
０００ ｌ．ウレタン化合物II 一般式（１）において、Ｒ¹はアクリロイル基、Ｒ²はイ
ソフォロンジイソシアネート残基、Ｒ³はエチレンオキ
サイド５０重量％を含有するエチレンオキサイド−プロ
ピレンオキサイドコオリゴマーで、全体の分子量は１
４，０００ ｍ．フィラーIV（フィラーＡ） 組成が酸化ケイ素１００重量％で、固形分濃度が２８重
量％のゾル。平均粒子径０．０８μｍ、分散媒がベンジ
ルアルコール ｎ．フィラーＶ（フィラーＢ） 酸化物換算組成：ＢａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＳｉＯ₂（セルジ
アン）。屈折率１．５４、平均粒子径２．３μｍ ｏ．フィラーVI（フィラーＡ） 組成が酸化アルミニウム１００重量％で、固形分濃度が
１５重量％のゾル。平均粒子径０．００９μｍ、分散媒
がプロピレングリコール／ベンジルアルコール ｐ．カルボキシル基を含む化合物Ｉ 平均分子量＝１０１８ Ｃ₈Ｈ₁₆−((Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₈−ＣＯ−Ｃ₂Ｈ₄−ＣＯＯＨ)2 ｑ．カルボキシル基を含む化合物II 平均分子量＝８９６ ＣＨ₂−((Ｃ₂Ｈ₄Ｏ)₉−ＣＯＯＨ)₂ ｒ．カルボキシル基を含む化合物III 平均分子量＝１９２ ＣＨ₂−(Ｃ₂Ｈ₄Ｏ−ＣＯＯＨ)₂ ｓ．カルボキシル基を含む化合物IV 平均分子量＝７０２０ Ｃ₈Ｈ₁₅−((Ｃ₃Ｈ₆Ｏ)₃₇−ＣＯ−Ｃ₆Ｈ₁₂−ＣＯＯ
Ｈ)₃。 （感光性ペーストの作製）６０℃で８時間真空乾燥した
ポリマーをγ−ブチロラクトンに混合して、撹拌しなが
ら６０℃に加熱して溶解し、ポリマー溶液を作製した。
低融点ガラス粉末は、４００℃で２時間保持して乾燥し
た。

【００４１】感光性ペーストは、ポリマー、光反応性化
合物に光重合開始剤(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)５重量
部、増感剤(２，４−ジエチルチオキサントン)２重量
部、有機染料(スダンIV)０．０１重量部、カップリング
剤所定量、γ−ブチロラクトン３０重量部を５０℃に加
熱しながら溶解し、その後、無機粒子を添加し、三本ロ
ーラーを用いて混練して得た。 （実施例１） 低融点ガラスＩ：６０重量部、テトラエトキシシラン１
０重量部、ポリマーＩ：１５重量部、アミン化合物Ｉ：
５重量部、ウレタン化合物Ｉ：５重量部、光重合開始剤
（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）５重量部、増感剤（２，
４−ジエチルチオキサントン）２重量部、有機染料（ス
ダンIV）０．０１重量部、γ−ブチロラクトン３０重量
部を三本ローラーを用いて混練して感光性ペーストを得
た。

【００４２】次いで、ディスプレイ部材を作製した。ま
ず、１００ｍｍ角ガラス基板（旭硝子（株）製ＰＤ２０
０）上に、平均粒子径が１．５μｍの球状銀粉末及び感
光性有機成分を含む感光性銀ペーストを用いて、フォト
リソグラフィ法によりピッチ１５０μｍ、線幅４０μｍ
のストライプ上パターンを形成した。次に、空気中５８
０℃、３５分間焼成し、銀含有量９７．５％、ガラスフ
リット量２．５％の電極層を形成した。この電極層の厚
みは、３．８μｍであった。

【００４３】次に、エチルセルロース５％のテルピネオ
ール溶液２４ｇ、平均粒子径０．２４μｍのルチル型酸
化チタン５ｇ、ガラス粉末（酸化物表記：酸化ビスマス
６７％、酸化ケイ素１０％、酸化ホウ素１２％、酸化ア
ルミニウム３％、酸化亜鉛３％、酸化ジルコニウム５
％）１４０ｇを混合した後、三本ローラーで混練して誘
電体ペーストを得た。この誘電体ペーストを、電極層を
形成したガラス基板上にスクリーン印刷法でメッシュ３
２５のスクリーンを用いて乾燥後の厚みが２３μｍにな
るように塗布した。続いて５７０℃で３０分間焼成して
厚み１３μｍの誘電体層を形成した。

【００４４】次に、本実施例の感光性ペーストを、上記
の誘電体層が形成されたガラス基板上に、スクリーン印
刷法でメッシュ３２５のスクリーンを用いて乾燥後の厚
みが２１０μｍになるように塗布した。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、膜厚の調整を行った。途中の乾燥は８０℃で
５分行い、所定の膜厚に達した後は８０℃で９０分乾燥
した。

【００４５】次いで、１５０μｍピッチ、線幅２０μｍ
のネガ用のクロムマスクを用いて、上面から２０ｍＷ／
ｃｍ²出力の超高圧水銀灯で露光量５００Ｊ／ｃｍ²のプ
ロキシミティ露光を施した。この時、フォトマスクの汚
染を防ぐため、マスクと塗膜面との間に１００μｍのギ
ャップを設けた。その後、３５℃に保持したモノエタノ
ールアミンの０．３重量％水溶液をシャワーで１８０秒
間かけることにより現像し、さらにシャワースプレーで
水洗浄し、光硬化していないスペース部分を除去してガ
ラス基板上にストライプ状の隔壁パターンを形成した。
隔壁パターンを顕微鏡で観察し、露光部の剥がれ、パタ
ーンの蛇行およびパターン間の埋まり（残膜）が発生せ
ず、かつパターンの断面形状が矩形または台形である場
合にパターン形成性が良好と判断されるが、本実施例で
は、これらの条件が全て満足されることを確認した。こ
のようにして得られた隔壁パターンを空気中、５８０℃
で２０分間焼成し、ディスプレイ用部材を製造した。

【００４６】形成された隔壁の断面形状を電子顕微鏡で
観察したところ、隔壁の高さ１３０μｍ、隔壁頂部の線
幅３２μｍ、ピッチ１５０μｍであった。さらに、隔壁
頂部の長手方向のＲaとＲｔを触針式の表面粗さ計（東
京精密（株）サーフコム１５００Ａ）で測定した。隔壁
３本について、隔壁頂部を長手方向に１０ｃｍの範囲で
測定を行い、これらの平均値をＲａ、Ｒｔとした。ま
た、基板から分離した隔壁３本について、隔壁側面の長
手方向に１０ｃｍの範囲で測定を行い、これらの平均値
をＲａ、Ｒｔとした。測定値は表１に示した。

【００４７】上記のディスプレイ用部材の隣り合う隔壁
間に蛍光体を塗布した。蛍光体の塗布は、口径１３０μ
ｍの穴が形成されたノズル先端から蛍光体ペーストを吐
出するディスペンサー法を用いた。蛍光体は隔壁の側面
に焼成後厚み２５μｍ、誘電体層上に焼成後厚み２５μ
ｍになるように塗布した後、５００℃で１０分間の焼成
を行って、背面ガラス基板を作製した。別途作製した前
面ガラス基板と背面ガラス基板を封着ガラスを用いて封
着し、排気した。排気開始後から１×１０-4Ｐａに到達
するまでの時間を測定した。さらに、キセノン５重量％
含有のネオンガスを封入した。駆動回路を実装してＰＤ
Ｐを作製した。得られたＰＤＰは全面正常に駆動した。

【００４８】

【表１】

【００４９】（実施例２〜６）条件および結果を表１に
示した。得られたＰＤＰは全面正常に駆動した。隔壁の
頂部長手方向のＲａ並びに隔壁頂部および側面の長手方
向のＲａが０．０５〜０．３０μｍの範囲にある隔壁が
形成されたディスプレイ部材を用いて構成されたＰＤＰ
はクロストークがなく全面正常に作動した。従って、こ
のようにＲａが０．０５〜０．３０μｍにコントロール
された隔壁を有するディスプレイ部材を用いると歩留ま
り高くＰＤＰを得ることができる。表１には、隔壁の表
面粗さを本発明の範囲に制御することにより、セルの排
気時間が短縮されることを示すデータとして排気開始後
から１×１０^-4Ｐａに到達するまでの時間を参考までに
示した。

【００５０】（実施例７〜１０）カルボキシル基を含む
化合物を２重量部添加した後、三本ローラーを用いて混
練して感光性ペーストを得たこと以外は実施例１を繰り
返した。条件および結果を表１に示した。得られたＰＤ
Ｐは全面正常に駆動した。隔壁の頂部長手方向のＲａ並
びに隔壁頂部および側面の長手方向のＲａが０．０５〜
０．３０μｍの範囲にある隔壁が形成されたディスプレ
イ部材を用いて構成されたＰＤＰはクロストークがなく
全面正常に作動した。従って、このようにＲａが０．０
５〜０．３０μｍにコントロールされた隔壁を有するデ
ィスプレイ部材を用いると歩留まり高くＰＤＰを得るこ
とができる。表１には、隔壁の表面粗さを本発明の範囲
に制御することにより、セルの排気時間が短縮されるこ
とを示すデータとして排気開始後から１×１０^-4Ｐａに
到達するまでの時間を参考までに示した。

【００５１】（比較例１〜２）条件および結果を表１に
示した。実施例１〜１０に比べて排気時間が長く、ま
た、得られたＰＤＰは放電時にクロストークが発生し
た。

【００５２】（比較例３〜６）条件および結果を表１に
示した。比較例３では、良好なパターン形状が得られな
かったので、ＰＤＰを作製できなかった。比較例４で
は、感光性ペーストの粘度が非常に高いので、スクリー
ン印刷ができず、ＰＤＰを作製できなかった。比較例５
では、実施例１〜１０に比べて排気時間が長く、また、
得られたＰＤＰは放電時にクロストークが発生した。ま
た、比較例６では、焼成によって隔壁の形状が丸みを帯
びて、ＰＤＰを作製できなかった。

【００５３】

【発明の効果】本発明のディスプレイ用部材は、隔壁頂
部長手方向の中心線平均粗さを本発明の範囲内としたの
で、クロストークが生じにくく、プラズマディスプレイ
（ＰＤＰ）、プラズマアドレス液晶ディスプレイ（ＰＡ
ＬＣ）、電子放出素子（ＦＥＤ）または蛍光表示管（Ｖ
ＦＤ）を用いたディスプレイなどに好適に用いることが
できる。

【００５４】また、本発明のペーストは、感光性有機成
分、平均粒子径が０．００３〜０．１μｍのフィラーお
よびカルボキシル基を少なくとも１個有する平均分子量
が２００〜７０００の化合物を含むこと、または少なく
ともウレタン化合物を含む感光性有機成分、無機粒子お
よびカップリング剤を１〜１５重量％含有することをを
特徴としたので焼成後の表面形態を制御しながら、所望
の形状の隔壁を高い精度で形成することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H025 AA03 AB14 AB20 AC01 AC08 AD01 BC13 BC53 BC85 CC06 CC09 CC20 FA17 FA29 5C027 AA09 5C040 GC19 GF12 GF18 JA15

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隔壁頂部の長手方向の中心線平均粗さが
   ０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを特徴とす
   るディスプレイ用部材。
2. 【請求項２】隔壁頂部および側面の長手方向の中心線平
   均粗さが０．０５〜０．３０μｍの範囲内であることを
   特徴とするディスプレイ用部材。
3. 【請求項３】感光性有機成分、平均粒子径が０．００３
   〜０．１μｍのフィラーおよびカルボキシル基を少なく
   とも１個有する平均分子量が２００〜７０００の化合物
   を含むことを特徴とする感光性ペースト。
4. 【請求項４】少なくともウレタン化合物を含む感光性有
   機成分、無機粒子およびカップリング剤を１〜１５重量
   ％含有することを特徴とする感光性ペースト。