JP2003209352A

JP2003209352A - 被覆焼結助材及びそれを用いた電極パターン形成方法

Info

Publication number: JP2003209352A
Application number: JP2002008148A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Matsuzaki; 滋夫松崎
Original assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Current assignee: Idemitsu Kosan Co Ltd
Priority date: 2002-01-17
Filing date: 2002-01-17
Publication date: 2003-07-25

Abstract

(57)【要約】【課題】電子写真法で電極をガラス基板上に形成する
ときガラス基板と電極の接着性を改善できる焼結助材を
提供する。【解決手段】融点がガラス基板の転移点以下である金
属又は合金からなる平均粒径０．１〜２０μｍの粒子
と、その粒子を被覆する熱可塑性樹脂層とを含む被覆焼
結助材１０。この被覆焼結助材１０と、金属又は合金粒
子を熱可塑性樹脂層で被覆した被覆電極粒子２２を混ぜ
て現像剤を作成し、この現像剤を用いてガラス基板２０
上に所定のパターンを電子写真法で印刷する。これを加
熱焼結すると、被覆焼結助材１０と被覆電極粒子２２の
樹脂層が分解消滅し、被覆焼結助材１０の中にある粒子
が溶融し、被覆電極粒子２２の中にある粒子が焼結す
る。このとき、溶融した被覆焼結助材１０の金属又は合
金が、焼結助材として作用してガラス基板２０と電極の
接着性を改善する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真法により
電極パターンを形成する際に用いるのに適した被覆焼結
助材及びそれを用いた電極パターン形成方法に関する。
さらに、この方法により形成されたガラス配線基板及び
プラズマディスプレイ基板に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、基板に電極パターンを形成するた
めに、フォトリソグラフィー法が用いられていた。フォ
トリソグラフィー法では、まず金属の単層膜を基体上に
作製した後、光硬化性樹脂を導入し、マスクを通して光
照射し感光部の樹脂を硬化させる。次いで、余分な樹脂
を除去した後、酸性溶液等を用いてエッチングを行な
う。このフォトリソグラフィー法は、高価なマスクが必
要な上、エッチング工程で金属の大部分を除去してしま
うため、高コストが問題であった。

【０００３】このため、フォトリソグラフィー法に代わ
ってスクリーン印刷法が用いられるようになってきた。
スクリーン印刷法は、予めマスクを準備し、目的の金属
を含有するペーストを用い、マスクと基体を重ねた状態
でスキージによりペーストを移動させる。マスクの開口
部を抜けたペーストは基体上に残り、マスクを取り外す
ことで印刷が行なわれる。この方法は、高価なマスクを
必要とするが、その後のエッチング工程は不要であり、
この点においてはフォトリソグラフィー法より低コスト
であった。

【０００４】しかし、電極の高精細化に伴い、細線形成
が求められるようになり新たに問題が発生している。細
線を得るためには、マスクの開口部を小さくする必要が
あるが、開口部を小さくすると、ペーストがマスクを通
り抜けにくくなる。マスクの厚みを薄くする、ペースト
の粘度を下げる等の方法により開口部をペーストが抜け
やすくすることができるが、粘度を下げることによりマ
スクを抜けたペーストが形状を維持できないダレの問題
や、マスクが薄いため基体に正確に移らないニジミの問
題が発生する。

【０００５】また、フォトリソグラフィー法やスクリー
ン印刷法は、大量に同じ製品を製造する場合には同一の
マスクを用いることができ有利であるが、少量多品種の
場合は各製品毎にマスクが必要となり、非常にコスト高
となる。

【０００６】このため、マスクを必要とせず、乾式で印
刷が行なえる電子写真法による電極パターン形成が注目
されている。例えば、特願２００１−１４２９１７に
は、金属粒子を熱可塑性樹脂で被覆した被覆電極粒子を
電子写真法によりガラス基板上にパターン印刷し、その
後加熱して、樹脂を分解消滅させるとともに金属粒子を
焼結させて電極を形成する方法が開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、ガラス基板に
電極パターンを形成する場合、ガラス基板と金属電極部
分の接着性に問題（剥離が発生する）があり、焼結助材
を必要としていた。スクリーン印刷法等では、焼結助材
として一般に低融点ガラスが用いられている。被覆電極
粒子を電子写真法により印刷する際に、外添剤として、
このような低融点ガラスを用いることもできるが、外添
剤では１〜２％程度が添加量の限界であり焼結助材とし
ての十分な効果を得ることができなかった。また、焼結
助材として用いられている低融点ガラスは、その製造法
上、粒径分布が広い不定形の粒子となってしまい、粒径
分布が狭く真球に近い形状のものを得ることができなか
った。形状が不揃いで粒径分布が広い焼結助剤を用いる
と、電子写真法での印刷時に、帯電量の不均一化、磁気
ブラシの形成不良が発生する。従って、外添剤として低
融点ガラスの量を増した場合は、帯電性能が変化し正確
な画像を得ることができなかった。

【０００８】このように、電子写真法で印刷して電極パ
ターンを形成するとき、焼結助材として通常用いられる
低融点ガラスは、粒径分布が広く形状も不定形であり、
現像剤として用いるには不適当であった。しかし、焼結
助材を用いないと、パターン形成後の焼結工程で剥離が
発生する恐れがあった。このため、印刷性能を劣化させ
ずに、ガラス基板と電極の接着性を改善できる焼結助材
が望まれていた。従って、本発明の目的は、電子写真法
で電極をガラス基板上に形成するとき、現像剤に含めて
用いても、印刷性能を劣化させずに、ガラス基板と電極
の接着性を改善できる焼結助材を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の第一の態様によ
れば、融点がガラス基板の転移点より低い金属又は合金
からなる平均粒径０．１〜２０μｍの粒子と、その粒子
を被覆する熱可塑性樹脂層とを含む、ガラス基板に電極
を焼結して形成するときに用いられる被覆焼結助材が提
供される。金属又は合金からなる粒子を熱可塑性樹脂で
被覆することにより、被覆焼結助材を絶縁にすることが
でき、電子写真法の現像剤として用いることが可能とな
る。

【００１０】好ましくは、熱可塑性樹脂層は、ポリオレ
フィン樹脂層であり、より好ましくは、ポリエチレン樹
脂層である。熱可塑性樹脂をポリオレフィン系樹脂とす
ることにより、現像機内での付着やキャリアへのスペン
ト化を防ぐことができる。

【００１１】好ましくは、金属は、Ａｌ、Ｂｉ、Ｉｎ、
Ｐｂ、Ｍｇ、Ｓｎ、Ｇａ又はＺｎを含む。好ましくは、
合金は、鉛系合金、亜鉛系合金又は錫系合金である。好
ましくは、合金は、Ｓｎ−Ｐｂ合金ならびにＳｎ−Ｐｂ
合金にＡｇ元素及びＢｉ元素の少なくとも１種の元素を
添加してなる合金を含むＳｎ−Ｐｂ系合金、Ｓｎ−Ａｇ
合金ならびにＳｎ−Ａｇ合金にＢｉ元素、Ｃｕ元素及び
Ｉｎ元素の少なくとも１種の元素を添加してなる合金を
含むＳｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金ならびにＳｎ−
Ｃｕ合金にＮｉ元素を添加してなる合金を含むＳｎ−Ｃ
ｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金ならびにＳｎ−Ｚｎ合金にＢ
ｉ元素を添加してなる合金を含むＳｎ−Ｚｎ系合金、Ｓ
ｎ−Ｂｉ合金ならびにＳｎ−Ｂｉ合金にＣｕ元素及びIn
元素の少なくとも１種の元素を添加してなる合金を含む
Ｓｎ−Ｂｉ系合金、ならびに、Ｓｎ−Ｉｎ合金を含むＳ
ｎ−Ｉｎ系合金からなる群から選択される合金である。

【００１２】本発明の第二の態様によれば、融点がガラ
ス基板の転移点より低い金属又は合金からなる平均粒径
０．１〜２０μｍの粒子に、熱可塑性樹脂層を、直接重
合により被覆する上記の被覆焼結助材の製造方法が提供
される。熱可塑性樹脂を直接重合で形成することによ
り、粒子を均一に被覆することが可能となる。さらに、
その樹脂層の厚みを任意に変えることが可能となる。

【００１３】本発明の第三の態様によれば、上記の被覆
焼結助材及び、電極用の金属又は合金からなる平均粒径
０．１〜２０μｍの粒子と、その粒子を被覆する熱可塑
性樹脂層とを含む被覆電極粒子とを含む、電極パターン
形成用組成物が提供される。

【００１４】本発明の第四の態様によれば、上記の組成
物を含む現像剤を、ガラス基板上に、電子写真法を用い
て印刷し、上記の組成物に含まれる被覆電極粒子及び被
覆焼結助材を、前記焼結助材に含まれる粒子の融点以上
であって前記ガラス基板の転移点以下に加熱して前記被
覆電極粒子に含まれる粒子を焼結することを含む電極パ
ターン形成方法が提供される。

【００１５】本発明の第五の態様によれば、上記の被覆
焼結助材を含む第１の現像剤を、ガラス基板上に、印刷
し、さらに、電極用の金属又は合金からなる平均粒径
０．１〜２０μｍの粒子と、その粒子を被覆する熱可塑
性樹脂層とを含む被覆電極粒子を含む第２の現像剤を、
ガラス基板上に印刷された第１の現像剤の上に、印刷
し、被覆電極粒子及び被覆焼結助材を、前記焼結助材に
含まれる粒子の融点以上であって前記ガラス基板の転移
点以下に加熱して前記被覆電極粒子に含まれる粒子を焼
結することを含む電極パターン形成方法が提供される。
このような電極パターン形成方法によれば、焼結時に、
被覆焼結助材の溶融粒子が焼結助材として働き、電極と
ガラス基板の接着性を向上させる。

【００１６】本発明の第六の態様によれば、ガラス基板
と、このガラス基板上にある、上記の電極パターン形成
方法により形成された電極パターンを有するガラス配線
基板が提供される。

【００１７】本発明の第七の態様によれば、上記のガラ
ス配線基板を含むプラズマディスプレイ基板が提供され
る。本発明の電極パターン形成方法によれば、例えば、
幅が１０〜２００μｍ程度、好ましくは、２０〜１００
μｍ程度で、厚さが０．１〜２μｍ程度の細かい配線を
正確に形成でき、さらに、電極とガラス基板の接着性が
高い。従って、プラズマディスプレイパネル基板の高精
密化、狭ピッチ化に対応できる。

【００１８】

【発明の実施の形態】（実施形態１）１．被覆焼結助材、その製造方法及びそれを含む電極パ
ターン形成用組成物本実施形態は被覆焼結助材、その製造方法及びそれを用
いた電極パターン形成用組成物に関する。（１）被覆焼結助材図１は本実施形態における被覆焼結助材の概略模式図で
ある。本実施形態における被覆焼結助材は、電極用の金
属又は合金を含む被覆電極粒子を電子写真法でガラス基
板に印刷しさらに焼結してガラス基板上に電極を形成す
る際に用いられる。本実施形態における被覆焼結助材
は、上記の被覆電極粒子と共に、ガラス基板に電子写真
法により印刷され、共に焼結される。図１に示すよう
に、本実施形態の被覆焼結助材１０は、金属又は合金か
らなる粒子１２と、それを被覆する熱可塑性樹脂からな
る樹脂層１４とを含む。粒子１２を熱可塑性樹脂で被覆
することにより、被覆焼結助材を絶縁にすることがで
き、電子写真法に現像剤として用いることが可能とな
る。

【００１９】金属又は合金からなる粒子１２は、ガラス
基板の転移点よりも低い、一般には、約６５０℃以下の
融点、好ましくは約６００℃以下の融点を有する。

【００２０】ガラス基板の種類は、表面上で、金属又は
合金を含む被覆粒子を焼結して、電極が形成できるなら
どのようなガラスでもよい。例えば、無アルカリガラス
等を例示できる。

【００２１】また、ガラス基板の転移点より低い低融点
の金属としては、Ａｌ、Ｂｉ、Ｐｂ、Ｉｎ、Ｇａ、Ｍ
ｇ、Ｓｎ、Ｚｎが挙げられる。このうち、Ｉｎ、Ｓｎ、
Ｚｎが好ましい。

【００２２】また、このような低融点の合金としては、
下記に示す材料が例示できる。また、いわゆるはんだ材
料を用いることができる。はんだ材料は、鉛を含んでい
ても、鉛を含まなくてもよいが、環境に対する影響を考
慮すれば鉛フリー系のはんだを用いることが好ましい。
合金の例として、Ｓｎ−Ｐｂ系合金があり、Ｓｎ−Ｐｂ
合金及び、Ｓｎ−Ｐｂ合金にＡｇ及び／又はＢｉを添加
した合金を含む。またＰｂを含まない合金として、Ｓｎ
−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ系合金、
Ｓｎ−Ｂｉ系合金、Ｓｎ−Ｉｎ系合金がある。これらの
合金は、Ｓｎ−Ａｇ合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金、Ｓｎ−Ｚｎ
合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金、Ｓｎ−Ｉｎ合金を含み、さら
に、これらにＢｉ、Ｃｕ、Ｉｎ、Ｎｉを添加した合金も
含む。ここで「〜系合金」とは、その合金系についての
共晶組成及びその近傍の組成を有し、該共晶組成から大
幅にずれない程度に微量の他成分を含む合金をさし、
「〜合金」とは、実質的にその構成元素のみから成る合
金をさすものとする。

【００２３】金属又は合金からなる粒子１２のサイズに
ついては、その平均粒径は、後述する共に電子写真法に
より印刷される被覆電極粒子（電極金属粒子）の粒子と
同程度が好ましく、０.１〜２０μｍの範囲内で選択さ
れる。この理由は、粒径が０.１μｍ未満になると、熱
可塑性樹脂を被覆するときに粒子１２の凝集が起こりや
すくなる場合や、被覆焼結助材１０を電子写真用トナー
に用いて印刷したときにトナーの飛散が発生しやすくな
り、印刷画像の画質の低下を招く場合があるためであ
る。また、粒径が２０μｍを超えると、電子写真用トナ
ーとして用いることが困難となるため、印刷画像の画質
の低下をきたし、電極配線を精度よく製造することがで
きなくなる場合があるためである。また、このような理
由により、粒子１２の粒径を０．２〜１０μｍとするの
が好ましく、３〜６μｍとするのがより好ましい。被覆
焼結助材１０の平均粒径が、被覆電極粒子の平均粒径に
対して、大きくずれると、小さい方向あるいは大きい方
向のどちら側にずれても、得られる画像に問題を生じ
る。この傾向は２成分系現像で顕著となり、被覆電極粒
子と被覆焼結助材１０を混合して用いる場合にさらに顕
著となる。また、平均粒径が同程度の場合でも、粒径分
布が広い場合には同じように画像に問題が生じる。これ
らの問題は、電子写真方式が静電現像で行なわれること
に由来し、粒子が大きい場合に現像されやすく、小さい
場合に現像されにくいことが原因となっている。

【００２４】また、粒子１２の形状は特に制限されない
が、球状、特に、真球状に近いことが望ましい。粒子１
２が低融点ガラスのように角張った形状である場合、熱
可塑性樹脂で被覆する際に、角部の熱可塑性樹脂層１４
が薄くなりやすく帯電不良が発生する。また、被覆電極
粒子に対して、被覆焼結助材１０の形状、粒径分布が異
なる場合、流動性が大きく変化（悪化する）するため、
帯電不良を起こすうえ、正確な画像が得られなくなる。

【００２５】熱可塑性樹脂層１４の種類は特に制限され
ない。熱可塑性樹脂の例として、アクリル系樹脂、ポリ
オレフィン系樹脂等が挙げられる。これらのうち、ポリ
エチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂等のポリオレフィン
系樹脂が特に好ましく、上記粒子１２の表面で直接重合
できるポリエチレン樹脂がさらに好ましい。熱可塑性樹
脂がポリオレフィン系樹脂であるとき、好ましくは、ポ
リオレフィン系樹脂層は、高分子量ポリオレフィンを粒
子１２の表面に直接重合して形成する。この高分子量ポ
リオレフィンは、分子量範囲が、数平均分子量として
２，０００以上、重量平均分子量として１０，０００以
上のものが好ましい。熱可塑性樹脂は、通常、６５０℃
以下であって、金属又は合金粒子１２より低い温度で溶
融し、分解消滅する。

【００２６】被覆焼結助材の樹脂層は、被覆電極粒子と
同一の樹脂であることが好ましい。同一の電子写真シス
テムを用いる場合、また、後述するように混合して現像
剤を形成する場合、共に表面樹脂層が同一であると特に
帯電特性を調整する必要がなくなる。被覆電極粒子と被
覆焼結助材を混合して現像剤を形成する場合には、表面
樹脂層が同一であれば同じ粒子として扱えるため好都合
である。どちらか一方が異なる樹脂層を有する場合、各
荷電性粒子（電極金属と焼結助材）間に帯電量の相違が
生じる。これは、各樹脂固有の帯電列が存在し、例え
ば、キャリアとの接触帯電でも帯電量が異なる上に、外
添剤との接触帯電、各荷電性粒子間での接触帯電等の異
なる帯電が現像剤内で生じる。この様な複雑な帯電性を
示す現像剤では安定した画像を得ることは困難である。
粒子１２の組成割合は、被覆焼結助材１０の全体を１０
０重量％としたときに８０重量％以上とすることが好ま
しい。この理由は、組成割合が８０重量％未満になる
と、樹脂層１４が厚くなり過ぎ、実際に電極配線を印刷
しても、粒子１２の充填性に欠けるため、加熱による樹
脂除去後の導通が十分に取れない場合があるためであ
る。また、嵩密度の増大に伴い流動性が低下するため、
キャリアと混合して得られた現像剤においても同様に流
動性が低下する結果、現像時の安定性が著しく損なわれ
る場合があるためである。また、このような理由によ
り、粒子１２の組成割合を、被覆焼結助材１０の全体を
１００重量％としたときに９０重量％以上とすることが
より好ましい。

【００２７】なお、粒子１２の組成割合の上限について
は、樹脂層１４が粒子１２の表面を完全に覆うことがで
きれば特に制限されない。粒子１２の割合が多すぎて樹
脂層１４が粒子１２の表面を完全に覆うことができない
場合、絶縁不良が発生し、印刷画像が悪化するため好ま
しくない。なお、組成割合の上限は、使用する粒子１２
の比重及び表面形状等の物性や粒径等により異なる。一
般に、熱可塑性樹脂の被覆量は、重量比で［粒子］／
［熱可塑性樹脂］＝９９／１〜８０／２０となるように
形成することが好ましく、より好ましくは９７／３〜９
０／１０である。本発明の被覆焼結助材１０を用いて現
像剤を形成し、電子写真方式により印刷するには、被覆
焼結助材１０は所定の帯電量を有することが必要とな
る。被覆する熱可塑性樹脂の量を増すことによって絶縁
性を向上させることができる。

【００２８】被覆焼結助材１０の抵抗値は、通常の粉体
抵抗測定法では測定できないレベルである。抵抗値の測
定方法は、電極面積５ｃｍ^２、荷重１ｋｇに０．５ｃｍ
の厚さの被覆焼結助材層を設け、上下の電極に、１〜５
００Ｖの電圧を印加し、底に流れる電流値を測定し、換
算して求めた。電流計の測定限界が１ｐＡであり、これ
より少ない電流値は測定不可となる。本発明での被覆焼
結助材１０は全て測定不可であった。

【００２９】被覆焼結助材１０の嵩密度は、１．０〜
８．５ｇ／ｃｃ程度であり、粒径、金属又は合金種によ
り異なる。この嵩密度は、平滑化処理を施すことにより
更に向上させることが可能である。嵩密度は流動性と密
接な関係にあり、嵩密度を向上させることにより、現像
剤とした場合の流動性も向上する。

【００３０】金属又は合金からなる粒子１２の表面にお
いて樹脂層１４を被覆する方法は、特に限定されず、ス
プレードライ法、浸漬法等があるが、粒子１２の表面に
おいてモノマーを直接重合する方法が好ましい。この
際、触媒として、高活性触媒成分及び有機アルミニウム
化合物を用いて重合する。具体的には特開昭６０−１０
６８０８号公報等に記載してある方法を用いることがで
きる。このように粒子表面で直接モノマーを重合する方
法は、均一な被覆が形成できるだけでなく、強固な樹脂
層を形成する。また、直接重合により樹脂層１４を形成
すると、被覆層が均一となり、導入するモノマー量を変
えることにより、膜厚を任意に変えることができる。

【００３１】（２）電極パターン形成用組成物上記の被覆焼結助材１０と、被覆電極粒子を予め混合し
て電極パターン形成用組成物を形成できる。被覆電極粒
子は、電極用の金属又は合金からなる平均粒径０．１〜
２０μｍの粒子と、その粒子を被覆する熱可塑性樹脂層
からなる。被覆電極粒子の説明は、電極用の金属又は合
金からなる粒子以外は、被覆焼結助材と同様である。電
極用の金属又は合金は、ガラス基板上に印刷された後、
加熱により焼結して電極を形成する。電極用の金属又は
合金は、導電性を有していれば特に制限されないが、Ａ
ｇ及びＣｕが好ましい。被覆電極粒子に対する、被覆焼
結助材１０の混合割合は、例えば約１〜１０％であり、
好ましくは、約２〜８％であり、より好ましくは、約４
〜６％である。この理由は、被覆焼結助材１０の量が多
すぎると、溶融時に画像の歪みが発生し易くなり、少な
すぎると、接着強度が不十分となるためである。その
他、必要に応じ、シリカ粒子、チタニア粒子等の外添剤
を添加できる。

【００３２】（実施形態２）２．電極パターン形成方法及びガラス配線基板本実施形態は、実施形態１で説明した被覆焼結助材と被
覆電極粒子（電極金属粒子）をガラス基板上に電子写真
法により印刷して、電極パターンを形成する方法及びそ
の方法により得られるガラス配線基板に関する。

【００３３】電子写真法において、被覆焼結助材と被覆
電極粒子を、現像剤として用いることができる。その
際、被覆焼結助材と被覆電極粒子を混合した上記の組成
物を現像剤として使用してもよいし、被覆焼結助材と被
覆電極粒子を別々に含む二つの現像剤を作成して使用し
てもよい。その際、必要に応じ、上述したような外添剤
を添加できる。上記の組成物を、印刷すれば、ガラス基
板上の所定の位置に被覆焼結助材と被覆電極粒子を混合
した状態で印刷できる。図２は、このように印刷した、
ガラス基板２０上の所定の位置に被覆焼結助材１０と被
覆電極粒子２２が混合して存在している状態を示す概略
模式図である。別々の現像剤を使用する際は、ガラス基
板上の同じ箇所に、それぞれ別々に印刷すれば、ガラス
基板上の所定の位置に、被覆焼結助材と被覆電極粒子を
混合して配置できる。このとき、初めに、被覆焼結助材
を含む現像剤を印刷してその後に被覆電極粒子を含む現
像剤を印刷すれば、ガラス基板と被覆電極粒子の間に被
覆焼結助材が介在するようになり、被覆焼結助材が金属
電極と基板の接着性を効率的に改善でき好ましい。別々
に印刷しても、被覆電極粒子に対する被覆焼結助材の混
合割合は、上述した予め混合した組成物の場合と同じ割
合である。

【００３４】本実施形態に用いられる電極パターン形成
装置は、一般的に電子写真法で用いられる感光体、帯電
器、露光器、現像器、転写装置を有しておればよく、通
常プリンタやコピー機として市販されているシステムで
よい。電子写真法では、現像剤の種類から１成分現像シ
ステムと２成分現像システムに大別され、どちらの方式
も好適に用いることができるが、帯電効率や現像特性か
ら２成分現像システムの方が好ましい。

【００３５】現像剤の構成は、現像システム、用いる電
極金属種、焼結助材種の比重等により異なるが、２成分
現像の場合は、キャリアと（被覆電極粒子＋被覆焼結助
材＋外添剤）の比がキャリアに対して５〜４００重量％
程度である。また、外添剤は（被覆電極粒子＋被覆焼結
助材）に対して０.５〜２重量％程度で混合される。こ
の時に用いられるキャリアとしては、特に限定されない
が、一般的に知られているフェライト、マグネタイト、
鉄粉等の磁性粉の他、これらを樹脂でコートした樹脂被
覆キャリア、また樹脂に磁性粉が添加されたバインダー
型キャリア、磁性粉表面で直接重合を行なった重合被覆
キャリア等のいずれでも好適に用いることができる。

【００３６】上記電子写真システムで電極パターンをガ
ラス基板上に形成する場合、ガラスの搬送方法に注意を
要する。市販のプリンタやコピー機では、紙を歪ませた
り、湾曲させたりして搬送するのが一般的だが、ガラス
を用いる場合には割れることがある。また、転写の際に
感光体ドラムと転写器の間隙を調整する必要がある。以
上の点を考慮し、感光体の種類、デジタルあるいはアナ
ログ等方式の違いにより決まる帯電特性を合わせれば、
特に問題なく市販の機器を用いることができる。また、
印刷した電極パターンの厚みが足りない場合は、複数回
重ねて印刷すればよい。

【００３７】電極パターンは、予めデータが格納されて
いるデータベース（例えば、コンピュータ）から読み出
し、その情報に基づいて印刷することができる。パター
ンの変更等が必要になった場合は、コンピュータ上でデ
ータを変更すれば容易に変更できる。印刷時の位置特定
方法としては、センサーやカメラ等の機構を用いれば容
易に特定できる。

【００３８】印刷した後は、ガラス基板の転移点より低
いが、被覆焼結助材の粒子の融点より高い温度まで加熱
する。また、被覆電極粒子と被覆焼結助材の被覆樹脂層
の分解温度より高い温度まで加熱する。例えば、約６０
０〜６５０℃まで加熱する。被覆樹脂層がポリエチレン
樹脂層である場合も同等まで加熱する。ポリエチレン樹
脂層は約４５０〜４６０℃まで加熱すると分解消滅す
る。このような高温で加熱すると、被覆電極粒子と被覆
焼結助材の被覆樹脂層が熱分解して消滅する。被覆電極
粒子の中にある金属又は合金（以下、金属と称する場合
がある）粒子が温度に従い焼結する。そのとき、被覆焼
結助材の中にある金属粒子は溶融する。溶融した金属は
焼結する電極用金属粒子の間や、電極用金属粒子とガラ
ス基板の間に流れ込む。このような基板を冷却（放冷）
すると、溶融金属が固化し金属電極が形成される。被覆
焼結助材の中にあった金属は、焼結助材として、ガラス
基板と金属電極の密着性を高める。

【００３９】この方法によれば、高価なマスクを使用し
ないで材料の無駄も無く、高精細の電極パターンを製造
できる。また、少量多品種にも対応できる。このように
して、ガラス基板上に電極パターンが接着性良く形成さ
れたガラス配線基板が得られる。

【００４０】（実施形態３）３．プラズマディスプレイ基板本実施形態は、実施形態２で製造したガラス配線基板の
使用例として、このガラス配線基板を使用したプラズマ
ディスプレイ基板に関する。

【００４１】図３は、本発明のプラズマディスプレイ基
板の一実施形態を示す断面図である。この図において、
プラズマディスプレイパネル３０は、背面基板（プラズ
マディスプレイ基板）４０と前面基板（プラズマディス
プレイ基板）５０からなる。背面基板４０は、背面ガラ
ス基板（ガラス基板）４２、金属アドレス電極（電極パ
ターン）４４、隔壁４６及び蛍光体４８を含む。前面基
板５０は、前面ガラス基板（ガラス基板）５２、透明電
極５４、上部金属電極（電極パターン）５６、誘電体層
５8及び保護層６０を含む。

【００４２】以下、図３を参照しながら、このプラズマ
ディスプレイパネル３０の製造方法について説明する。
まず、実施形態２で説明したように、背面ガラス基板４
２に電子写真法で金属アドレス電極４４を印刷する。そ
の後、この金属アドレス電極４４が形成されたガラス基
板４２を５００〜６００℃に加熱し、被覆樹脂を分解除
去して、金属電極の焼結を行なう。また、予め前面ガラ
ス基板５２に透明電極５４が形成された基板に、実施形
態２で説明したように、電子写真法で上部金属電極５６
を印刷し、同様に５００〜６００℃に加熱処理する。こ
の後、背面ガラス基板４２に隔壁４６を設け、蛍光体４
８を設置して背面基板４０を製造する。また、前面ガラ
ス基板５２に誘電体層５８、保護層６０をこの順で積層
して前面基板５０を製造する。これらの基板４０，５０
を張り合せることによりプラズマディスプレイパネル３
０が形成される。

【００４３】

【実施例】（実施例１）本実施例においては、予め、オ
レフィン重合反応のための触媒成分としてチタン含有触
媒成分を調製し、得られた触媒成分の活性評価を行なっ
た後、その触媒成分を用いて被覆焼結助材を製造した。（１）チタン含有触媒成分の調製Ｍｇの高級脂肪酸塩としてステアリン酸マグネシウムを
用い、Ｔｉ化合物として四塩化チタンを用いて高活性触
媒成分であるチタン含有触媒を調製した。アルゴン置換
した内容積５００ｍｌのフラスコに、室温にて脱水ｎ−
ヘプタン約２００ｍｌ及び予め約１２０℃で減圧脱水し
たステアリン酸マグネシウム約１５ｇを入れてスラリー
化した。このスラリーを攪拌しながら四塩化チタン約
０.４４ｇを滴下により供給した後、還流冷却器をフラ
スコに取付け、スラリーを加熱して昇温を開始した。こ
のとき、フラスコ内の圧力は実質的に大気圧と等しい圧
力であった。この状態でスラリーを加熱したまま、還流
下にて約１時間維持し、ステアリン酸マグネシウムと四
塩化チタンを反応させた。これにより、粘性を有する透
明なチタン含有触媒成分（高活性触媒成分）溶液を得
た。

【００４４】（２）チタン含有触媒成分の活性評価上記方法により得られたチタン含有触媒成分の活性評価
を行なうため、重合活性評価、ＭＦＲ測定を実施した。
アルゴン置換した内容積１リットルのオートクレーブ
に、脱水ヘキサン４００ｍｌと、有機アルミニウム化合
物として、トリエチルアルミニウム０.８ミリモル及び
ジエチルアルミニウムクロリド約０．８ミリモルとを投
入すると共に、上記（１）で得られたチタン含有触媒成
分を含む溶液をチタン原子に換算して０.００４ミリモ
ル量投入し、これら混合物を約９０℃に昇温した。この
とき系内圧は約１.５ｋｇｆ／ｃｍ^２Ｇ（約０.１５ＭＰ
ａＧ）であった。次いで、ポリマーの分子量を制御する
ために水素を所定量導入し、系内圧力が約５.５ｋｇｆ
／ｃｍ^２Ｇ（約０.５５ＭＰａＧ）に保たれるようにエ
チレンを連続供給し約１時間重合を行なった。これによ
り約７０ｇのポリマーを得た。重合活性は、３６５ｋｇ
／（ｇ−Ｔｉ）・ｈｒであった。この評価結果より、熱
可塑性樹脂層を形成するのに十分な活性を有しているこ
とが確認された。また、得られたポリマーのＭＦＲ（Ｊ
ＩＳＫ７２１０）は４０であった。

【００４５】（３）熱可塑性樹脂層の形成方法アルゴン置換した内容積２リットルのオートクレーブ
に、焼結助材の金属粒子として、Ｓｎ金属粒子（三井金
属鉱業社製、平均粒径８μｍ、融点２３２℃）約２５０
ｇを入れ、オートクレーブ内の雰囲気を約８０℃まで昇
温し、約１０ｍｍＨｇＧ（約１．３ｋＰａＧ）にて約1
時間維持することにより金属粒子の減圧乾燥を行なっ
た。その後、オートクレーブ内の雰囲気を４０℃に下げ
脱水ヘキサン約８００ｍｌを入れ攪拌し、Ｓｎ金属粒子
を脱水ヘキサン中に懸濁させた。この懸濁溶液に有機ア
ルミニウム化合物としてジエチルアルミニウムクロリド
約２.５ミリモルを添加すると共に、上記（１）で得ら
れたチタン含有触媒成分を含む溶液をチタン原子に換算
して約０.０２５ミリモルとなる量で添加し３０分間攪
拌した。これにより、チタン含有触媒成分がＳｎ金属粒
子に担持された。その後、この懸濁溶液を約９０℃まで
昇温し、ポリマーの分子量を制御するために所定の水素
を予め系内に導入した。系内圧を４.３ｋｇｆ／ｃｍ^２
Ｇ（約０．４３ＭＰａＧ）に保つようにエチレンを懸濁
溶液中に連続的に供給しながら約１０分間維持して（系
内にエチレンが約１３.２ｇ導入された時点でエチレン
の供給を停止）オレフィン重合を進行させた。そして、
オートクレーブ内の反応物をろ過してろ液を除き、乾燥
させ全量２６３.２ｇの粒状物を得た。この粒状物を目
開き５３μｍの振動篩にかけて被覆焼結助材Ａを得た。
得られた被覆焼結助材Ａは乾燥後、均一に灰色を呈して
おり、また電子顕微鏡観察により、図１に示すようにＳ
ｎ金属粒子が薄いポリエチレン樹脂層で被覆されている
ことを確認した。また、被覆焼結助材ＡをＴＧＡ（熱天
秤）により重量測定を行ない、樹脂蒸発前後の重量変化
からＳｎ金属粒子とポリエチレン樹脂との組成比（重量
比）は、約９５：５であることが確認された。

【００４６】（実施例２）実施例１におけるＳｎ金属粒
子を、Ｚｎ金属粒子（三井金属鉱業社製、平均粒径１０
μｍ、融点４２０℃）に変えた以外は、実施例１と同様
に行ない被覆焼結助材Ｂを得た。

【００４７】（実施例３）実施例１におけるＳｎ金属粒
子を、Ｓｎ-３.５Ａｇ組成を有する鉛フリーはんだ粒子
ＯＨ９６．５ＡＤＳ１０（三井金属鉱山社製、平均粒
径１０μｍ、融点２２２℃）に変えた以外は、実施例１
と同様に行ない被覆焼結助材Ｃを得た。

【００４８】（実施例４）実施例１により得られた被覆
焼結助材Ａを、さらに、ハイブリダイザー（奈良機械工
業社製のハイブリダイゼーションシステム）を用いて約
１２，０００ｒｐｍで１０分間処理（平滑化処理）して
被覆焼結助材Ｄを得た。

【００４９】（実施例５）実施例１におけるＳｎ金属粒
子を、Ｓｎ−Ｂｉ組成を有する鉛フリーはんだ粒子（三
井金属鉱山社製、平均粒径１０μｍ、融点１３９℃）に
変えた以外は、実施例１と同様に行ない被覆焼結助材Ｅ
を得た。

【００５０】（比較例１）実施例１におけるＳｎ金属粒
子を、Ｃｕ金属粒子（三井金属鉱山社製、平均粒径６μ
ｍ、融点１０８３℃）に変えた以外は、実施例１と同様
に行ない被覆焼結助材Ｆを得た。

【００５１】（比較例２）実施例１におけるＳｎ金属粒
子を、Ｔｉ金属粒子（日鉱マテリアルズ社製、平均粒径
１０μｍ、融点１６７０℃）に変えた以外は、実施例１
と同様に行ない被覆焼結助材Ｇを得た。

【００５２】（評価）実施例１におけるＳｎ金属粒子
を、Ａｇ金属粒子（三井金属鉱山社製、平均粒径７μ
ｍ、融点９６０℃）に変えた以外は、実施例１と同様に
行ない被覆電極粒子Ｈ（電極金属）を得た。この被覆電
極粒子Ｈと、上記実施例１〜５ならびに比較例１〜２に
より得られた被覆焼結助材Ａ〜Ｇのそれぞれに外添剤を
添加して、電子写真法のトナーに相当する、外添剤処理
被覆焼結助材Ａ〜Ｇ及び、外添剤処理被覆電極粒子Ｈを
得た。さらに、これらの外添剤処理被覆焼結助材Ａ〜
Ｇ、外添剤処理被覆電極粒子Ｈ及びキャリアを、表１に
示す配合比で混合し、電子写真法における現像剤を調製
した。ここで、外添剤には、平均粒径が１０ｎｍ〜４０
ｎｍのシリカ粒子を用い、混合比は被覆焼結助材及び被
覆電極粒子ともに外添剤が１００：０.７（重量比）の
割合で添加した。キャリアには平均粒径３０ｎｍ〜１０
０ｎｍのフェライト粒子にアクリル系樹脂をコートした
樹脂被覆キャリアを用いた。キャリアは、外添剤処理被
覆焼結助材：外添剤処理被覆電極粒子：キャリアが０.
５〜１：９.５〜１９：９０〜８０（重量比）となるよ
うな比率で混合した。

【００５３】上記のようにして作製した現像剤Ａ〜Ｇに
ついて、市販のプリンタ（ＦＳ６００、京セラ社製）を
ガラスが搬送できるように改造した後、通常の現像剤と
入れ替えて準備した。その上でガラス（コーニングジャ
パン社製、１７３７ガラス基板、転移点６９０℃）をＡ
４もしくはＢ５サイズに切断して用い、現像剤Ａ〜Ｇに
ついて印刷した。良好に印刷できガラス基板上に画像が
形成できた。

【００５４】

【発明の効果】本発明によれば、電子写真法で電極を基
板上に形成するとき基板と電極の接着性を改善できる焼
結助材が提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態における被覆焼結助材の概
略模式図である。

【図２】本発明の一実施形態における、電子写真印刷後
の、ガラス基板上にある被覆焼結助材と被覆電極粒子を
示す概略模式図である。

【図３】本発明の一実施形態におけるプラズマディスプ
レイ基板を含むプラズマディスプレイパネルの概略断面
図である。

【符号の説明】

１０被覆焼結助材１２粒子１４樹脂層２０ガラス基板２２被覆電極粒子４０背面基板（プラズマディスプレイ基板）４２背面ガラス基板（ガラス基板）４４金属アドレス電極（電極パターン）５０前面基板（プラズマディスプレイ基板）５２前面ガラス基板（ガラス基板）５６上部金属電極（電極パターン）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2H005 AA01 AA06 AA11 AA29 AB06 AB07 CA13 CB06 CB20 EA05 2H078 BB01 DD01 DD15 DD21 DD38 DD39 DD40 DD45 DD51 DD56 FF41 FF60 5C027 AA01 5C040 GC19 JA12 5E343 AA26 BB22 BB34 BB54 BB75 BB77 DD02 GG02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】融点がガラス基板の転移点より低い金属
又は合金からなる平均粒径０．１〜２０μｍの粒子と、
その粒子を被覆する熱可塑性樹脂層とを含む、前記ガラ
ス基板に電極を焼結して形成するときに用いられる被覆
焼結助材。
【請求項２】前記熱可塑性樹脂層がポリエチレン樹脂
層である請求項１記載の被覆焼結助材。
【請求項３】前記金属がＡｌ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｐｂ、Ｍ
ｇ、Ｓｎ、Ｇａ又はＺｎを含む請求項１又は２記載の被
覆焼結助材。
【請求項４】前記合金が鉛系合金、亜鉛系合金又は錫
系合金である請求項1〜３のいずれか一項記載の被覆焼
結助材。
【請求項５】前記合金が、Ｓｎ−Ｐｂ合金ならびにＳｎ−Ｐｂ合金にＡｇ元素及び
Ｂｉ元素の少なくとも１種の元素を添加してなる合金を
含むＳｎ−Ｐｂ系合金、Ｓｎ−Ａｇ合金ならびにＳｎ−Ａｇ合金にＢｉ元素、Ｃ
ｕ元素及びＩｎ元素の少なくとも１種の元素を添加して
なる合金を含むＳｎ−Ａｇ系合金、Ｓｎ−Ｃｕ合金ならびにＳｎ−Ｃｕ合金にＮｉ元素を添
加してなる合金を含むＳｎ−Ｃｕ系合金、Ｓｎ−Ｚｎ合金ならびにＳｎ−Ｚｎ合金にＢｉ元素を添
加してなる合金を含むＳｎ−Ｚｎ系合金、Ｓｎ−Ｂｉ合金ならびにＳｎ−Ｂｉ合金にＣｕ元素及び
In元素の少なくとも１種の元素を添加してなる合金を含
むＳｎ−Ｂｉ系合金、ならびに、Ｓｎ−Ｉｎ合金を含むＳｎ−Ｉｎ系合金からなる群から
選択される合金である請求項４記載の被覆焼結助材。
【請求項６】融点がガラス基板の転移点より低い金属
又は合金からなる平均粒径０．１〜２０μｍの粒子に、
熱可塑性樹脂層を、直接重合により被覆する請求項１〜
５のいずれか一項記載の被覆焼結助材の製造方法。
【請求項７】請求項１〜５のいずれか一項記載の被覆
焼結助材及び、電極用の金属又は合金からなる平均粒径０．１〜２０μ
ｍの粒子と、その粒子を被覆する熱可塑性樹脂層とを含
む被覆電極粒子とを含む、電極パターン形成用組成物。
【請求項８】請求項７記載の組成物を含む現像剤を、
ガラス基板上に、電子写真法を用いて印刷し、前記被覆電極粒子及び前記被覆焼結助材を、前記焼結助
材に含まれる粒子の融点以上であって前記ガラス基板の
転移点以下に加熱して前記被覆電極粒子に含まれる粒子
を焼結することを含む電極パターン形成方法。
【請求項９】請求項１〜５のいずれか一項記載の被覆
焼結助材を含む第１の現像剤を、ガラス基板上に、印刷
し、さらに、電極用の金属又は合金からなる平均粒径０．１
〜２０μｍの粒子と、その粒子を被覆する熱可塑性樹脂
層とを含む被覆電極粒子を含む第２の現像剤を、前記ガ
ラス基板上に印刷された前記第１の現像剤の上に、印刷
し、前記被覆電極粒子及び前記被覆焼結助材を、前記焼結助
材に含まれる粒子の融点以上であって前記ガラス基板の
転移点以下に加熱して前記被覆電極粒子に含まれる粒子
を焼結することを含む電極パターン形成方法。
【請求項１０】ガラス基板と、前記ガラス基板上にある、請求項８又は９記載の電極パ
ターン形成方法により形成された電極パターンを有する
ガラス配線基板。
【請求項１１】請求項１０記載のガラス配線基板を含
むプラズマディスプレイ基板。