JP2005063843A - Printing method of electrode pattern for plasma display panel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a printing method of high printing accuracy and high productivity in printing an electrode for a plasma display panel by an intaglio offset system. <P>SOLUTION: With the use of a printing blanket with silicone rubber as a surface rubber layer, an electrode pattern consisting of electrode-forming ink made of either conductive metal ink or black ink is printed on a base plate. At that time, printing is made so that a relation between a transfer speed V (mm/sec) and a viscosity η<SB>10</SB>(Pa s) at a shearing speed of 10 sec<SP>-1</SP>in a process of transferring the electrode-forming ink from an intaglio to the printing blanket satisfy a formula (1): (6-0.02×V)≤η<SB>10</SB>≤(30-0.01×V) [where 0<V<300]. A thixotropy value of the ink η<SB>1</SB>/η<SB>10</SB>is preferably 3≤η<SB>1</SB>/η<SB>10</SB>≤10. By this, the printing accuracy is well maintained and an efficient transfer speed can be selected easily. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル用電極を製造するに際し、凹版オフセット印刷により電極パタ−ンを印刷する方法に関する。   The present invention relates to a method of printing an electrode pattern by intaglio offset printing when manufacturing an electrode for a plasma display panel.
プラズマディスプレイパネル(PDP)は、自己発光型で電力消費の低減を実現できること、薄型で大画面化が容易であること、液晶ディスプレイ(LCD)に比べて構造がシンプルであること、などの理由により、次世代の表示デバイスとして大きな需要が見込まれている。しかしながら、現状ではPDPの製造コストが極めて高く、家庭用向けの表示デバイスとして普及させる上での大きな障害となっている。   The plasma display panel (PDP) is self-luminous, can reduce power consumption, is thin and easy to enlarge, and has a simpler structure than a liquid crystal display (LCD). As a next-generation display device, great demand is expected. However, under the present circumstances, the manufacturing cost of PDP is extremely high, which is a major obstacle to popularization as a display device for home use.
PDPは、例えば図1に示すように、透明基板15上に、バス電極(前面電極)11、透明電極12、透明誘電層13および保護層14を備える前面板(フロント基板)10と、アドレス電極(背面電極)21、誘電層22、保護層23、リブ24および蛍光層25(R,G,B)を備える背面板(リア基板)20とを、双方の基板上に設けられた電極11,12,21が蛍光層25を介して向かい合うように配置されたものである。   For example, as shown in FIG. 1, the PDP includes a front plate (front substrate) 10 including a bus electrode (front electrode) 11, a transparent electrode 12, a transparent dielectric layer 13, and a protective layer 14 on a transparent substrate 15, and address electrodes. (Back electrode) 21, dielectric layer 22, protective layer 23, rib 24 and back plate (rear substrate) 20 including fluorescent layers 25 (R, G, B), electrodes 11 provided on both substrates, 12 and 21 are arranged so as to face each other through the fluorescent layer 25.
従来、バス電極のパターンは、前面板の表面全面に黒色の感光性ペーストを塗布し、さらに感光性銀ペースト(例えばデュポン社製の製品名「フォーデル(R) 」)を塗布して所定の厚み(5〜10μm)となるように調整し、これを乾燥させた後、当該パターンの形状に応じて露光および現像することよりなる、フォトリソグラフィーによって主に形成されてきた。   Conventionally, the bus electrode pattern has a predetermined thickness by applying a black photosensitive paste to the entire surface of the front plate, and further applying a photosensitive silver paste (for example, “DuPont” product name “Fordel®”). It has been mainly formed by photolithography, which comprises adjusting (5 to 10 μm) and drying and then exposing and developing the pattern according to the shape of the pattern.
この場合、バス電極のパターンは、通常、その線幅が数十μmであり、ピッチが数百μm程度であることから、前面板の表面全面に塗布された黒色ペーストと銀ペーストの大半は露光・現像処理後に洗浄、除去されることとなって、パターン形成材料の無駄が多くなる。しかも、黒色の感光ペーストと感光性銀ペーストとのそれぞれにおいて塗布、露光、現像等の処理を繰り返す必要があることから、バス電極の製造に多大なコストを要することとなる。さらには、感光性の黒色ペーストや銀ペーストがいずれも高価であって、廃棄された銀ペーストから銀のみを回収する工程が提案されてはいるものの、回収にかかるコストも極めて大きいという問題がある。   In this case, the bus electrode pattern usually has a line width of several tens of μm and a pitch of about several hundreds of μm. Therefore, most of the black paste and silver paste applied to the entire surface of the front plate are exposed. -Washing and removal are performed after the development processing, and the pattern forming material is wasted. In addition, since it is necessary to repeat the processes such as coating, exposure, and development in each of the black photosensitive paste and the photosensitive silver paste, a large cost is required for manufacturing the bus electrode. Furthermore, although both the photosensitive black paste and the silver paste are expensive and a process for recovering only silver from the discarded silver paste has been proposed, there is a problem that the cost for recovery is extremely high. .
加えて、フォトリソグラフィー法によるパターンの形成に使用する製造設備には極めて高い精度やクリーン度が要求されることからコストが高くなり、PDPの大型化(大画面化)に対応させるのが困難であるという問題がある。また、現像処理の際には有害な廃液が多量に発生することから、廃液の処理に多大なコストがかかるという問題もある。   In addition, the manufacturing equipment used for pattern formation by the photolithography method requires extremely high precision and cleanliness, which increases costs and makes it difficult to cope with an increase in the size (screen size) of PDPs. There is a problem that there is. In addition, since a large amount of harmful waste liquid is generated during the development process, there is a problem in that the waste liquid is expensive to process.
近年、PDPの電極パターンをオフセット印刷によって形成することが提案されており、この印刷方法によって精密パターンを形成することができれば、フォトリソグラフィー法を用いるときのコスト高や廃液処理の問題から開放される。PDP電極パターンのオフセット印刷には、ガラス基板などの透明基板を印刷形成体として、導電性金属粉末や黒色金属類粉末などの無機粉体成分と、樹脂、有機溶剤などの有機成分を混合した電極形成用インキを用いて印刷することから、精密なパターンを印刷するためにはインキ性状やオフセット印刷時の印刷条件などを適切に設定することが重要になる。   In recent years, it has been proposed to form an electrode pattern of a PDP by offset printing, and if a precise pattern can be formed by this printing method, it is freed from problems of high cost and waste liquid treatment when using a photolithography method. . For offset printing of a PDP electrode pattern, a transparent substrate such as a glass substrate is used as a printed body, and an electrode in which an inorganic powder component such as a conductive metal powder or a black metal powder is mixed with an organic component such as a resin or an organic solvent. Since printing is performed using the forming ink, it is important to appropriately set ink properties and printing conditions during offset printing in order to print a precise pattern.
従来、AC型プラズマディスプレイ等のオフセット印刷に関して、特許文献1には、解重合型有機バインダを含むビヒクルと、蛍光体粉末と、白色顔料とで構成した蛍光体インキを凹版の溝部に充填し、シリコーンゴムブランケットに転写した後、被印刷物に蛍光体層を印刷するときに、転写速度と印刷速度とを20〜100mm/secにする印刷方法が開示されている。
特開平8−176479号公報(請求項1、6、9、[0053])
Conventionally, regarding offset printing of AC type plasma display or the like, Patent Document 1 includes filling a groove of an intaglio with a phosphor ink composed of a vehicle containing a depolymerized organic binder, a phosphor powder, and a white pigment, A printing method is disclosed in which a transfer speed and a printing speed are set to 20 to 100 mm / sec when a phosphor layer is printed on a substrate after being transferred to a silicone rubber blanket.
JP-A-8-176479 (Claims 1, 6, 9, [0053])
凹版オフセット印刷方式によって導電性金属インキまたは黒色インキを用いるPDP電極パターンを工業的有利に実施することができれば、上述のように、製造コストの低下と廃液処理の問題が解消される。従来、凹版オフセット印刷するときにブランケットとしてインキ離型性の良いシリコーン材料を用いたものを用いると、インキ膜厚みや印刷形状が良好になることが知られている。その反面、シリコーンゴムはインキ受理性の面で問題があり、凹版からインキをシリコーンブランケットに転移するときに転移速度を上げると、印刷物にピンホールや断線等が多くなり、最終的には凹版からブランケットへインキが転移しなくなり、印刷続行できなくなるという事態も起こる。従って、いかにして高い転移速度を設定できるようにして、印刷速度を速め生産性を高めるかが課題である。   If the PDP electrode pattern using conductive metal ink or black ink can be industrially advantageously implemented by the intaglio offset printing method, as described above, the manufacturing cost reduction and the waste liquid treatment problem can be solved. Conventionally, it has been known that when an intaglio offset printing is performed using a silicone material having good ink releasability as a blanket, the ink film thickness and the printing shape are improved. On the other hand, silicone rubber has a problem in terms of ink acceptability. Increasing the transfer speed when transferring ink from an intaglio to a silicone blanket results in more pinholes and wire breakage in the printed material, and finally from the intaglio. In some cases, the ink cannot be transferred to the blanket and printing cannot be continued. Therefore, the problem is how to increase the printing speed and increase the productivity by setting a high transition speed.
そこで、本発明の目的は、シリコーンブランケットを用いる凹版オフセット印刷によって、PDP用電極のパターンを印刷するときに、凹版からブランケットへのインキ転移速度を高めて印刷速度を上げる条件を設定できるようにして、PDP用電極製造の生産性を向上しようとするものである。   Accordingly, an object of the present invention is to enable the setting of conditions for increasing the printing speed by increasing the ink transfer speed from the intaglio to the blanket when printing the electrode pattern for PDP by intaglio offset printing using a silicone blanket. The present invention is intended to improve the productivity of manufacturing electrodes for PDP.
上記課題を解決するために、本発明者らはPDP電極パターン形成用インキの
粘度とインキ転移性との関係について種々検討した結果、本発明に到達したものである。すなわち、本発明は以下のPDP電極パターンの印刷方法である。
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have reached the present invention as a result of various studies on the relationship between the viscosity of the PDP electrode pattern forming ink and the ink transferability. That is, the present invention is the following PDP electrode pattern printing method.
1)シリコーンゴムを表面ゴム層とする印刷用ブランケットを用いる凹版オフセット印刷によって、導電性金属インキまたは黒色インキよりなる電極形成用インキを用いてプラズマディスプレイパネル用電極パターンを基板上に形成するに際し、前記電極形成用インキを凹版から印刷用ブランケットに転移する工程と、当該ブランケットから基板に転写する工程とを備えており、前記転移工程における転移速度V(mm/sec)と前記インキのせん断速度10sec-1での粘度η10(Pa・s)との関係が式(1):
(6−0.02×V)≦η10≦(30−0.1×V) (1)
[ただし、0<V<300であり、η10は平行板粘度計により測定されたインキの粘度(Pa・s)である。]を満足するように印刷することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。
1) When forming an electrode pattern for a plasma display panel on a substrate by intaglio offset printing using a printing blanket with silicone rubber as a surface rubber layer, using an electrode forming ink made of conductive metal ink or black ink, A step of transferring the electrode forming ink from the intaglio to a printing blanket, and a step of transferring the ink from the blanket to the substrate. A transfer rate V (mm / sec) in the transfer step and a shear rate of the ink of 10 sec. The relationship with the viscosity η 10 (Pa · s) at −1 is represented by the formula (1):
(6-0.02 × V) ≦ η 10 ≦ (30−0.1 × V) (1)
[However, 0 <V <300, and η 10 is the viscosity (Pa · s) of the ink measured by a parallel plate viscometer. The electrode pattern for a plasma display panel is printed so as to satisfy the above requirements.
2)前記ブランケットの表面ゴム層が、JIS−Aで表される硬度が20〜80°であり、十点平均粗さ(Rz)で表される表面粗さが0.01〜3.0μmであるシリコーンゴムで構成されていることを特徴とする上記1)項記載のプラズマディスプレイパネル用電極パタ−ンの印刷方法。   2) The surface rubber layer of the blanket has a hardness represented by JIS-A of 20 to 80 °, and a surface roughness represented by ten-point average roughness (Rz) of 0.01 to 3.0 μm. The method for printing an electrode pattern for a plasma display panel as described in the above item 1), wherein the printing method comprises a silicone rubber.
3)前記電極形成用インキが導電性金属粉末、黒色金属類粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する黒色インキであることを特徴とする上記1)項記載のプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。   3) The electrode for forming a plasma display panel according to 1) above, wherein the electrode forming ink is a black ink containing at least a conductive metal powder, a black metal powder, a glass frit and an organic component capable of being removed by baking. Electrode pattern printing method.
4)前記電極形成用インキが導電性金属粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導電性金属インキであることを特徴とする上記1)項記載のプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。   4) The electrode pattern for a plasma display panel according to 1) above, wherein the electrode forming ink is a conductive metal ink containing at least a conductive metal powder, glass frit, and an organic component capable of being removed by baking. Printing method.
5)前記導電性金属粉末が銀粉末であることを特徴とする上記3)または4)項記載のプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。   5) The method for printing an electrode pattern for a plasma display panel as described in 3) or 4) above, wherein the conductive metal powder is silver powder.
本発明のPDP電極パターンの印刷方法は、図1に例示されるようなバス電極あるいはアドレス電極のパターン形成に適用される。バス電極は、前記2)でいう黒色インキと前記3)でいう導電性金属インキを積層印刷することによって形成される。   The PDP electrode pattern printing method of the present invention is applied to pattern formation of bus electrodes or address electrodes as illustrated in FIG. The bus electrode is formed by laminating and printing the black ink referred to in 2) and the conductive metal ink referred to in 3).
本発明のPDP用電極パターンの印刷方法は、式(1)の関係を満足するように実施することに特徴がある。すなわち、転移速度V(mm/sec)が0<V<300の範囲において、式(1)の関係を満足するようにすれば、印刷精度が高い状態で、かつ速い転移速度を選択することができる。すなわち、最適な粘度の範囲は転移速度により変化し、転移速度を速くしようとすると選択できるインキ粘度の範囲が狭くなる。式(1)特定する範囲よりもインキ粘度が低い場合には電極パターンの印刷形状の劣化が大きく、ラインの直進性がなくなったり、インキがブランケット上にパイリングして100%基板へ転写しなくなったりするなどの問題を生ずる。一方、式(1)で特定する粘度範囲を超えると、凹版からのインキ転移性が悪くなり、ピンホールが発生しやすくなる。式(1)で特定する範囲内であれば、ピンホールや断線が発生することなく良好な状態で印刷することができる。   The PDP electrode pattern printing method of the present invention is characterized in that it is carried out so as to satisfy the relationship of the formula (1). In other words, when the transition speed V (mm / sec) is in the range of 0 <V <300, the fast transition speed can be selected with high printing accuracy if the relationship of the formula (1) is satisfied. it can. That is, the optimum viscosity range varies depending on the transfer speed, and the range of ink viscosity that can be selected becomes narrower when the transfer speed is increased. If the ink viscosity is lower than the range specified by Formula (1), the printed shape of the electrode pattern is greatly deteriorated, the straight line performance is lost, or the ink is piled on the blanket and transferred to the 100% substrate. Cause problems. On the other hand, if the viscosity range specified by the formula (1) is exceeded, the ink transfer from the intaglio plate becomes worse and pinholes are likely to occur. If it is within the range specified by the formula (1), it is possible to print in a good state without generating pinholes or disconnection.
PDP用電極のパターンを凹版オフセット印刷するにあたって、電極形成用インキの粘度と凹版からシリコーンブランケットへのインキ転移速度との関係を前記式(1)の関係を満足するように印刷することにより、極めて精度のよい印刷を行うことができる。また、印刷精度を良好に維持した状態で、できるだけ速い転移速度を容易に選択できることから、生産性のよい印刷条件を見つけ出すことができる。従って、従来のフォトリソグラフィー法よりも、製造コストが安くすることができて、廃液処理の問題からも解消される。   In intaglio offset printing of the electrode pattern for PDP, by printing the relationship between the viscosity of the electrode forming ink and the ink transfer speed from the intaglio to the silicone blanket so as to satisfy the relationship of the above formula (1), Accurate printing can be performed. Further, since the transfer speed as fast as possible can be easily selected while maintaining good printing accuracy, it is possible to find printing conditions with good productivity. Therefore, the manufacturing cost can be reduced as compared with the conventional photolithography method, and the problem of waste liquid treatment can be solved.
本発明の印刷方法において、式(1)で表される関係を、図面で表すと図2のとおりになる。この図において、(式)η10=30−0.1Vで表される線分と(式)η10=6−0.02Vで表される線分で囲まれている斜線を付した範囲にあるようにηとVの関係を選択して凹版オフセット印刷が行われる。 In the printing method of the present invention, the relationship represented by the formula (1) is shown in FIG. In this figure, the range hatched enclosed by line segments represented by segment and (formula) η 10 = 6-0.02V represented by formula () η 10 = 30-0.1V Intaglio offset printing is performed by selecting the relationship between η and V as shown.
さらに、電極形成用インキは、粘度が上記式(1)の範囲にあり、かつそのチキソ値が式(2):
3≦η/η10≦10 (2)
(式中、η/η10はチキソ値を意味し、η、η10はそれぞれ、測定時のせん断速度以外は同条件で、平行板粘度計により測定されたインキの粘度(Pa・s)であって、ηはせん断速度1sec−1での粘度を、η10はせん断速度1sec−10での粘度それぞれを表す。)であるとき、印刷形状がより向上する。
Furthermore, the electrode forming ink has a viscosity in the range of the above formula (1) and a thixo value of the formula (2)
3 ≦ η 1 / η 10 ≦ 10 (2)
(In the formula, η 1 / η 10 means a thixo value, and η 1 and η 10 are the same conditions except for the shear rate at the time of measurement, and the viscosity (Pa · s) of the ink measured with a parallel plate viscometer. ), Where η 1 represents the viscosity at a shear rate of 1 sec −1 and η 10 represents the viscosity at a shear rate of 1 sec -10 .) The printed shape is further improved.
本発明においては、表面ゴム層がシリコーンゴムである印刷用ブランケットが用いられるが、当該シリコーンゴムは、硬さ(JIS A硬度)が20〜80°、表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.01〜3μmであるものが好ましい。その厚みは、通常1〜1500μmの範囲より選択される。   In the present invention, a printing blanket in which the surface rubber layer is silicone rubber is used. The silicone rubber has a hardness (JIS A hardness) of 20 to 80 ° and a surface roughness (ten-point average roughness Rz). Is preferably from 0.01 to 3 μm. The thickness is usually selected from the range of 1 to 1500 μm.
本発明において、粘度η、η10は平行板粘度計で測定した。すなわち、φ20mmの平行板コーン2枚で被検体(電極形成用インキ)をはさみ上板を回転させながら、上板コーンの回転軸に設置したトルク計からトルクを測定し、回転数を変化させたときのトルクからη、η10を計算した。測定条件は、前記のようにせん断速度を1sec-1(η場合)および10sec-1(η10場合)に変更すること以外は全く同条件とされる。その具体的な数値は特に限定されないが、後述する実施例、比較例では、測定温度23℃、相対湿度55%の条件で測定を行った。 In the present invention, the viscosities η 1 and η 10 were measured with a parallel plate viscometer. That is, while rotating the upper plate with the object (electrode forming ink) sandwiched between two parallel plate cones of φ20 mm, the torque was measured from the torque meter installed on the rotating shaft of the upper plate cone, and the rotation speed was changed. Η 1 and η 10 were calculated from the torque at the time. The measurement conditions are exactly the same except that the shear rate is changed to 1 sec −1 (for η 1 ) and 10 sec −1 (for η 10 ) as described above. Although the specific numerical value is not specifically limited, In the Example and comparative example which are mentioned later, it measured on the conditions of measurement temperature 23 degreeC and relative humidity 55%.
本発明の印刷方法は、図1に示す、前面板(フロント基板)10におけるバス電極(前面電極)11やアドレス電極(背面電極)21の形成において、電極パターンを凹版オフセット印刷する際に適用できる。   The printing method of the present invention can be applied to intaglio offset printing of electrode patterns in the formation of bus electrodes (front electrodes) 11 and address electrodes (back electrodes) 21 on the front plate (front substrate) 10 shown in FIG. .
〔パターン印刷用インキ〕
PDP電極パターン形成用インキは、導電性や黒色性付与などの目的とする機能を発揮するための成分を含有し、その粘度η10が前記式(1)の範囲にあるように調製される。例えば、転移速度V(mm/sec)を100mm/secに設定しようとすれば、そのときのインキ粘度η10は前記(1)式に従って、4(Pa・s)≦η10≦20(Pa・s)の範囲にあるように調製される。逆に、予めある粘度をもって調製されたインキについては、前記(1)式の関係を満足するように転移速度Vを選択して、オフセット印刷が行われる。この場合、前記(1)式を満足する範囲から、なるべく速い転移速度Vを選択するようにすれば、印刷速度を高めて生産性が向上する。例えば、目的とする機能を有するインキを調製するうえにおいて、成分の種類や配合割合が制限されており、従って粘度の範囲も制限されてくる場合はその制限のなかで、印刷精度が良く担保された状態で、最も速い転移速度を容易に決定することができる。
[Ink for pattern printing]
The PDP electrode pattern forming ink contains a component for exhibiting a desired function such as conductivity and blackness imparting, and is prepared such that its viscosity η 10 is in the range of the formula (1). For example, if the transition speed V (mm / sec) is set to 100 mm / sec, the ink viscosity η 10 at that time is 4 (Pa · s) ≦ η 10 ≦ 20 (Pa · s) according to the equation (1). It is prepared to be in the range of s). On the contrary, for ink prepared with a certain viscosity in advance, offset printing is performed by selecting the transition speed V so as to satisfy the relationship of the formula (1). In this case, if a transition speed V as fast as possible is selected from the range satisfying the expression (1), the printing speed is increased and the productivity is improved. For example, when preparing an ink having the desired function, the types and blending ratios of the components are limited. Therefore, if the viscosity range is also limited, the printing accuracy is well secured within those limitations. In this state, the fastest transition rate can be easily determined.
前記式(1)において、転移速度Vは、0<V<300の範囲にあることを条件とするが、印刷機種などを考慮するとより実際上は50<V<300の範囲であることが好ましい。   In the above formula (1), the transition speed V is on condition that 0 <V <300. However, in consideration of the printing model and the like, it is preferable that the transition speed V is actually in the range of 50 <V <300. .
また、当該インキは、そのチキソ値η/η10が、前記式(2)で表される範囲にあることが好ましく、これによって凹版からブランケットヘのインキ転移をより確実なものとし、印刷精度をより高く維持することができる。 Further, it is preferable that the ink has a thixo value η 1 / η 10 in the range represented by the above formula (2), thereby ensuring more reliable ink transfer from the intaglio to the blanket, and printing accuracy. Can be kept higher.
本発明において用いる電極パターン形成用インキは、導電性金属粉末、黒色金属類粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する黒色インキや、導電性金属粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導電性金属インキが対象となる。前記黒色インキと導電性金属インキは、PDP用電極における前面電極を構成する黒色電極およびバス主電極をそれぞれ印刷するためのインキであり、前記の各成分を、混合・分散することにより作製される。   The ink for forming an electrode pattern used in the present invention includes a conductive metal powder, a black metal powder, a glass frit and a black ink containing at least an organic component that can be removed by baking, a conductive metal powder, a glass frit, and a material that can be removed by baking. A conductive metal ink containing at least an organic component is a target. The black ink and the conductive metal ink are inks for printing the black electrode and the bus main electrode constituting the front electrode in the electrode for PDP, respectively, and are prepared by mixing and dispersing the above components. .
前記導電性金属粉末は、従来、バス電極の形成に用いられる種々の導電性金属の粉末を用いることができるが、バス電極の導電性をより優れたものとするためには、銀、銅、金、白金、アルミニウム、ニッケル、鉄およびパラジウムからなる群より選ばれる少なくとも1種の金属の粉末を用いるのが好ましい。なかでも、銀粉末がより好ましく用いられる。   As the conductive metal powder, various conductive metal powders conventionally used for forming bus electrodes can be used. In order to make the bus electrode more excellent in conductivity, silver, copper, It is preferable to use at least one metal powder selected from the group consisting of gold, platinum, aluminum, nickel, iron and palladium. Of these, silver powder is more preferably used.
導電性金属粉末の粒径は、好ましくは0.05〜20μmの範囲であり、より好ましくは0.1〜5.0μmの範囲である。粒径が20μmを超えると、導電性金属粉末の堆積物を圧着する際にその表面が平坦化される程度が小さくなり、バス電極の平坦性が低下するおそれがある。逆に、粒径が0.05μmを下回ると、最終的に得られるバス電極の導電性が低下するおそれがある。一般的には、導電性金属粉末の粒子径を小さくすることで金属同士の溶融温度を下げることが可能となってプロセスを簡素化することができ、さらには、導電性を著しく改善させることができる。   The particle size of the conductive metal powder is preferably in the range of 0.05 to 20 μm, more preferably in the range of 0.1 to 5.0 μm. When the particle diameter exceeds 20 μm, the degree of flattening of the surface of the conductive metal powder deposit is reduced, and the flatness of the bus electrode may be lowered. Conversely, if the particle size is less than 0.05 μm, the conductivity of the finally obtained bus electrode may be reduced. Generally, by reducing the particle size of the conductive metal powder, it is possible to lower the melting temperature between metals, simplify the process, and further improve the conductivity significantly. it can.
前記ガラスフリットは、従来使用されているもの、例えば軟化温度が400〜600℃であり、膨張係数α300が70×10−7〜95×10−7/℃、ガラス転移温度が400〜500℃であるものが使用できる。その例としては、Bi/SiO/B系ガラス、Bi/ZnO/B系ガラス、PbO/SiO/B系ガラス、ZnO/Bアルカリ土類金属酸化物系ガラスなどが挙げられる。ガラスフリットの平均粒子径は0.1〜5μmの範囲であることが好ましい。 The glass frit is conventionally used, for example, a softening temperature is 400 to 600 ° C., an expansion coefficient α300 is 70 × 10 −7 to 95 × 10 −7 / ° C., and a glass transition temperature is 400 to 500 ° C. Some can be used. Examples thereof include Bi 2 O 3 / SiO 2 / B 2 O 3 glass, Bi 2 O 3 / ZnO / B 2 O 3 glass, PbO / SiO 2 / B 2 O 3 glass, ZnO / B 2. Examples include O 3 alkaline earth metal oxide glass. The average particle size of the glass frit is preferably in the range of 0.1 to 5 μm.
前記樹脂としては、熱硬化型、紫外線硬化型、熱可塑型等の各種の樹脂を使用することができる。熱硬化型樹脂としては、例えばポリエステル−メラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ−メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、アクリル樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂(エチルセルロース等)、アクリル樹脂等が挙げられる。   As the resin, various resins such as a thermosetting type, an ultraviolet curable type, and a thermoplastic type can be used. Examples of the thermosetting resin include polyester-melamine resin, melamine resin, epoxy-melamine resin, phenol resin, polyimide resin, and acrylic resin. Examples of the ultraviolet curable resin include acrylic resins. Examples of the thermoplastic resin include polyester resin, polyvinyl butyral resin, cellulose resin (such as ethyl cellulose), and acrylic resin.
本発明においては、これらの樹脂の中でも特に、焼成によって(例えば400℃以上の高温での焼成によって)完全にCOとHOとに分解するポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂(特にエチルセルロース)、アクリル樹脂等を用いるのが好適である。これらの樹脂は単独で、または印刷適性に応じて2種以上を適宜混合して用いることができる。 In the present invention, among these resins, in particular, polyvinyl butyral resin, cellulose resin (especially ethyl cellulose), acrylic, which decomposes completely into CO 2 and H 2 O by firing (for example, by firing at a high temperature of 400 ° C. or higher). It is preferable to use a resin or the like. These resins can be used alone or in a suitable mixture of two or more according to the printability.
前記溶剤はインキの印刷適性を考慮して選択される。凹版オフセット印刷に使用する場合において、インキの溶剤は印刷用ブランケットの表面ゴム層と直接に接触して、当該表面ゴム層を膨潤させてその表面の濡れ特性を変化させる。一般に、表面ゴム層を膨潤させる程度が小さい溶剤であれば印刷を繰り返した場合であっても印刷用ブランケットの表面濡れ性の変化は少なく、安定した印刷を行なうことができる。逆に、表面ゴム層を膨潤させる程度が大きい場合には、印刷を繰り返すことで表面濡れ性が大きく変化してしまい、印刷するパターンの線幅が広がったり、印刷版の表面の微小な汚れまでも転写したり、印刷用ブランケットから被印刷物への転写効率が低下したりする問題を生じるなど、印刷の安定性が著しく低下することとなる。従って、膨潤の程度は小さいのが好ましいが、印刷凹版から印刷用ブランケットへのインキの受理性を考慮すると、ある程度の膨潤を生じるのが好ましい。   The solvent is selected in consideration of the printability of the ink. When used for intaglio offset printing, the ink solvent directly contacts the surface rubber layer of the printing blanket, causing the surface rubber layer to swell and change its surface wetting characteristics. In general, if the solvent is small enough to swell the surface rubber layer, even if printing is repeated, the surface wettability of the printing blanket changes little and stable printing can be performed. Conversely, if the degree of swelling of the surface rubber layer is large, the surface wettability changes greatly by repeating printing, the line width of the pattern to be printed widens, and even fine stains on the surface of the printing plate The transfer stability and the transfer efficiency from the printing blanket to the substrate to be printed are reduced, resulting in a significant decrease in printing stability. Therefore, it is preferable that the degree of swelling is small, but considering the acceptability of the ink from the printing intaglio to the printing blanket, it is preferable that a certain degree of swelling occurs.
前記溶剤は、印刷用ブランケットの表面印刷層を構成するシリコーンゴムを常温(23℃)で24時間浸漬したときの当該ゴムの体積増加率(膨潤率)が20%以下、好ましくは10%以下であるものが好ましい。   The solvent has a volume increase rate (swelling rate) of 20% or less, preferably 10% or less when the silicone rubber constituting the surface printing layer of the printing blanket is immersed at room temperature (23 ° C.) for 24 hours. Some are preferred.
溶剤に求められる他の要件としては、これに限定されるものではないが、例えば沸点については150℃以上であるものが好ましい。溶剤の沸点が150℃を下回ると、印刷時にガラス基板上等で乾燥しやすくなって、印刷特性が変化するおそれがある。また、導電性インキ組成物が経時変化を起こし易くなるおそれもある。かかる溶剤の具体例としては、例えばアルコール類〔ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ベンタデカノール、ステアリルアルコール、セリルアルコール、シクロヘキサノール、テルピネオール等〕や、アルキルエーテル類〔エチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルセロソルブ)、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(ブチルカルビトール)、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、力ルピトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等〕が挙げられ、この中から1種または2種以上が、印刷適性や作業性等を考慮して適宜、選択される。   Other requirements for the solvent are not limited to this, but for example, the boiling point is preferably 150 ° C. or higher. When the boiling point of the solvent is lower than 150 ° C., it becomes easy to dry on a glass substrate or the like at the time of printing, and the printing characteristics may be changed. Moreover, there is a possibility that the conductive ink composition is likely to change with time. Specific examples of such solvents include alcohols (hexanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, bentadecanol, stearyl alcohol, seryl alcohol, cyclohexanol, terpineol, etc.) and alkyl ethers. [Ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monobutyl ether (butyl carbitol), cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, strong lupitol acetate, butyl carbitol acetate, etc. 1 type or 2 types or more are appropriately selected in consideration of printability and workability.
溶剤として高級アルコールを使用する場合は、インキ組成物の乾燥性や流動性が低下するおそれがあるため、これらよりも乾燥性が良好なブチルカルビトール、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等を併用すればよい。   When a higher alcohol is used as a solvent, the drying property and fluidity of the ink composition may be reduced. Therefore, butylcarbitol, butylcellosolve, ethylcarbitol, butylcellosolve acetate, Tall acetate or the like may be used in combination.
本発明において、前記導電性金属インキにおける各成分の配合割合は、焼成後において、導電性金属粉末を90〜99重量%およびガラスフリットを1〜10重量%の範囲で含有することを要件とし、前記式(1)の関係を満足し、さらに好ましくは前記式(2)を満足するように決定される。例えば樹脂100重量部と、導電性金属粉末500〜2500重量部、ガラスフリット10〜150重量部の範囲とし、溶剤を前記式(1)と、好ましくは前記式(2)とを満足するように、その種類と配合量を変えることによって調製できる。これらの配合物を、例えば3本ロールを用いて、混合・分散することによって当該インキが作製される。   In the present invention, the blending ratio of each component in the conductive metal ink is required to contain 90 to 99% by weight of conductive metal powder and 1 to 10% by weight of glass frit after firing, It is determined so as to satisfy the relationship of the formula (1), and more preferably to satisfy the formula (2). For example, 100 parts by weight of resin, 500 to 2500 parts by weight of conductive metal powder, and 10 to 150 parts by weight of glass frit, and the solvent satisfies the above formula (1), and preferably the above formula (2). It can be prepared by changing its kind and blending amount. The ink is produced by mixing and dispersing these blends using, for example, a three roll.
前記黒色電極を印刷形成するために用いる黒色インキは、導電性金属粉末、黒色金属粉末類、ガラスフリット、および焼成することにより除去可能な樹脂、溶剤などの有機成分を含む配合物を、混合・分散して調製したものが用いられる。ここで、導電性金属粉末、ガラスフリット、および有機成分(樹脂、溶剤など)は、いずれも前記の導電性金属インキと同様のものを用いることができる。   The black ink used to print and form the black electrode is a mixture of conductive metal powder, black metal powder, glass frit, and a compound containing organic components such as resin and solvent that can be removed by firing. Those prepared by dispersing are used. Here, the conductive metal powder, glass frit, and organic components (resin, solvent, etc.) can all be the same as the conductive metal ink.
また、黒色金属類粉末としては、常温で黒色であって、500〜700℃の温度で5〜60分焼成しても変色せず、また分解、昇華しない金属類であればよく、例えば黒色金属酸化物、黒色複合合金の粉末が挙げられる。当該黒色金属酸化物としては、例えば酸化ルテニウム(RuO)、酸化マンガン(MnO)、酸化モリブデン(MoO)、酸化クロム(Cr)、酸化銅(CuO)、酸化チタン(TiO)、酸化パラジウム(PdO)および酸化鉄(Fe)よりなる群から選択された1種または2種以上の金属酸化物が挙げられる。また、当該黒色複合合金としては、例えばCr−Co−Mn−Fe、Cr−Cu、Cr−Cu−Mn、Mn−Fe−Cu、Cr−Co−Fe、Co−Mn−Fe、Co−Ni−Cr−FeおよびCu−Fe−Crよりなる群から選択された1種または2種以上を挙げることができる。これらの黒色金属酸化物および黒色複合合金は、粒径が0.05〜20μm程度の粉末として添加される。 The black metal powder may be any metal that is black at room temperature and does not change color even when baked at a temperature of 500 to 700 ° C. for 5 to 60 minutes, and does not decompose or sublime. Examples thereof include oxide and black composite alloy powders. Examples of the black metal oxide include ruthenium oxide (RuO 2 ), manganese oxide (MnO), molybdenum oxide (MoO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), copper oxide (CuO), titanium oxide (TiO), Examples thereof include one or more metal oxides selected from the group consisting of palladium oxide (PdO) and iron oxide (Fe 2 O 3 ). Examples of the black composite alloy include Cr—Co—Mn—Fe, Cr—Cu, Cr—Cu—Mn, Mn—Fe—Cu, Cr—Co—Fe, Co—Mn—Fe, and Co—Ni—. The 1 type (s) or 2 or more types selected from the group which consists of Cr-Fe and Cu-Fe-Cr can be mentioned. These black metal oxides and black composite alloys are added as powder having a particle size of about 0.05 to 20 μm.
当該黒色インキの配合割合は、焼成後において、例えば、導電性金属粉末1〜25重量%、黒色金属類粉末30〜94重量%、およびガラスフリット5〜45重量%を含有することを要件に、前記式(1)の関係を満足し、さらに好ましくは前記式(2)を満足するように決定される。印刷適性と前記のオキソ値を満足するように決定される。例えば、樹脂100重量部、導電性金属粉末10〜1000重量部、黒色金属類粉末200〜2500重量部、ガラスフリット100〜1500重量部の範囲とし、ここで溶剤を前記式(1)と、さらに好ましくは前記式(2)とを満足すように、その種類と配合割合を変えることによって調製できる。これらの配合物を、例えば3本ロールを用いて、混合・分散することによって黒色インキが作製できる。   The composition ratio of the black ink is, after firing, for example, containing 1 to 25% by weight of conductive metal powder, 30 to 94% by weight of black metal powder, and 5 to 45% by weight of glass frit, It is determined so as to satisfy the relationship of the formula (1), and more preferably to satisfy the formula (2). It is determined so as to satisfy the printability and the above oxo value. For example, 100 parts by weight of resin, 10 to 1000 parts by weight of conductive metal powder, 200 to 2500 parts by weight of black metal powder, and 100 to 1500 parts by weight of glass frit, where the solvent is the formula (1), Preferably, it can be prepared by changing the kind and blending ratio so as to satisfy the above formula (2). A black ink can be produced by mixing and dispersing these blends using, for example, three rolls.
前記黒色インキには、前記式(1)と、さらに好ましくは前記式(2)の関係を満足することを条件に、上記の成分に加えて、適宜、黒色顔料を併用してもよい。当該黒色顔料としては、例えばカーボンブラック、チタンブラック、黒鉛、その他黒色の顔料または染料等が挙げられる。黒色インキの印刷適性を考慮すると、黒色金属酸化物、複合合金、黒色顔料粉末の粒径は0.05〜20μmであることが好ましい。   In addition to the above components, a black pigment may be appropriately used in combination with the black ink on condition that the relationship of the formula (1) and more preferably the relationship of the formula (2) is satisfied. Examples of the black pigment include carbon black, titanium black, graphite, and other black pigments or dyes. Considering the printability of black ink, the particle diameter of the black metal oxide, composite alloy, and black pigment powder is preferably 0.05 to 20 μm.
また導電性金属インキおよび黒色インキには、前記式(1)と、さらに好ましくは前記式(2)の関係を満足することを条件に、他の無機成分を焼成時のパターン流延防止や、反射率や誘電率の制御などを目的として公知方法に従って添加することができる。他の無機成分の例として、酸化ホウ素、シリカ、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ、シリケート、ステアタイト、ジルコン、フォルステライト、ベリリアなどが挙げられる。これらの無機成分を、平均粒径が0.05〜20μmの粉末とし、ガラスフリット100重量部に対して100〜500重量部の範囲で含有させることができる。   In addition, in the conductive metal ink and the black ink, on the condition that the relationship of the above formula (1), more preferably the above formula (2) is satisfied, pattern casting prevention at the time of firing other inorganic components, It can be added according to a known method for the purpose of controlling the reflectance and dielectric constant. Examples of other inorganic components include boron oxide, silica, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, tin oxide, indium tin oxide, silicate, steatite, zircon, forsterite, and beryllia. These inorganic components can be made into a powder having an average particle size of 0.05 to 20 μm and contained in a range of 100 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the glass frit.
〔インキパターンの印刷方法〕
本発明により電極パターンを印刷するに際して、精度良く連続印刷するためには、ブランケットからインキパターンを透明基板に転写した後に、ブランケットの表面を加熱乾燥する工程と冷却する工程を設けることが好ましい。
[Printing method of ink pattern]
In printing the electrode pattern according to the present invention, in order to perform continuous printing with high accuracy, it is preferable to provide a step of heating and drying the surface of the blanket and a step of cooling after transferring the ink pattern from the blanket to the transparent substrate.
すなわち、印刷中にシリコーンゴム層はインキ中の溶剤を吸収し、膨潤すると、印刷精度の低下につながるが、上述のように加熱乾燥することによって溶剤を蒸散、乾燥することによって、表面ゴム層の状態をインキの溶剤によって膨潤する前の状態に戻すことができる。溶剤の蒸散、乾燥のし易さは加熱温度、インキの溶剤の沸点、表面ゴム層の厚さ等によって変動するものであるが、通常、加熱温度が40〜200℃であれば、十分効果的な蒸散、乾燥を達成することができる。加熱・乾燥の方法は特に限定されるものではなく、ブランケット胴を介して間接的に加熱してもよく、表面ゴム層に外部から例えば80〜120℃の熱風を5〜30秒程度吹き付けることにより直接に加熱してもよい。   That is, when the silicone rubber layer absorbs the solvent in the ink during printing and swells, it leads to a decrease in printing accuracy, but the solvent of the surface rubber layer is evaporated and dried by heating and drying as described above. The state can be returned to the state before swelling with the solvent of the ink. The transpiration of the solvent and the ease of drying vary depending on the heating temperature, the boiling point of the solvent of the ink, the thickness of the surface rubber layer, etc. However, it is usually effective if the heating temperature is 40 to 200 ° C. Transpiration and drying can be achieved. The method of heating and drying is not particularly limited, and may be indirectly heated through a blanket cylinder, and by blowing hot air of 80 to 120 ° C. from the outside to the surface rubber layer for about 5 to 30 seconds. You may heat directly.
加熱・乾燥処理後は、印刷用ブランケットの表面温度が高くなっており、このままの状態で印刷を行なうと、表面ゴム層やこれと接触する印刷版が熱膨張することから、これに伴って印刷精度が低下するおそれがある。そこで、印刷版の表面温度の変化は±1℃以内に、印刷用ブランケット(表面ゴム層)の表面温度の変化は±5℃以内に、それぞれ収まるように、例えば印刷用ブランケットの表面に冷風を吹き付けたり、印刷用ブランケットの表面を金属等の熱容量の大きな部材に接触させたり、ブランケット胴を介して熱を放散させたりするなどの、冷却処理を行なうのが好ましい。例えば、10〜15℃の冷風を0.3〜2分程度吹き付けることにより冷却すればよい。   After the heating and drying process, the surface temperature of the printing blanket is high. If printing is performed in this state, the surface rubber layer and the printing plate in contact with the surface will thermally expand. The accuracy may be reduced. Therefore, for example, cool air should be applied to the surface of the printing blanket so that the change in the surface temperature of the printing plate is within ± 1 ° C and the change in the surface temperature of the printing blanket (surface rubber layer) is within ± 5 ° C. It is preferable to perform a cooling process such as spraying, contacting the surface of the printing blanket with a member having a large heat capacity such as metal, or dissipating heat through the blanket cylinder. For example, it may be cooled by blowing cold air of 10 to 15 ° C. for about 0.3 to 2 minutes.
本発明の印刷方法において、従来公知の印刷法のうちから、凹版オフセット印刷法が適用されるものである。これ以外の印刷方法、例えばスクリーン印刷法は、パターンの線幅が100μmを下回ることによってその形状の忠実な再現が不可能となったり、断線等を発生したりする問題があり、薄膜のパターンを形成するのが難しいという問題もある。さらに、原理上、スクリーンの中央部分と周辺部分とでかかる力が異なり、伸び量に差異が生じることから、同一の背面基板上でパターンの印刷精度が異なるという結果を招いてしまう。それゆえ、バス電極に要求される印刷精度〔40インチ基板(900mm×600mm)のエリア内で誤差が±20μm以内、好ましくは±10μm以内、より好ましくは±10μm以内〕を十分に満足することができない。   In the printing method of the present invention, an intaglio offset printing method is applied among conventionally known printing methods. Other printing methods, for example, screen printing methods, have a problem that when the line width of the pattern is less than 100 μm, it is impossible to faithfully reproduce the shape of the pattern, or disconnection occurs. There is also a problem that it is difficult to form. Further, in principle, the force applied to the central portion and the peripheral portion of the screen is different, and the amount of elongation is different, resulting in different pattern printing accuracy on the same back substrate. Therefore, the printing accuracy required for the bus electrode [error within ± 20 μm, preferably within ± 10 μm, more preferably within ± 10 μm within an area of a 40 inch substrate (900 mm × 600 mm)] is sufficiently satisfied. Can not.
また、凸版直刷り印刷法や凸版オフセット印刷法は、パターンの周辺にマージナルゾーンと呼ばれるインキのはみ出し部分を生じることから、印刷版自身の解像度が低く、パターンを忠実に再現することも極めて困難である。さらに、凹版直刷り印刷(グラビア印刷)の場合は、直刷り印刷に用いられる版が剛直な部材であることに起因して、剛直でしかも厚みムラのあるガラス基板等に均一な印圧をかけることが難しくなり、転写ムラが発生し易くなるという問題がある。   Also, the direct printing method and the offset printing method produce a protruding portion of ink called a marginal zone around the pattern, so the resolution of the printing plate itself is low and it is extremely difficult to reproduce the pattern faithfully. is there. In addition, in the case of intaglio direct printing (gravure printing), uniform printing pressure is applied to a glass substrate that is rigid and has uneven thickness due to the fact that the plate used for direct printing is a rigid member. There is a problem that transfer unevenness is likely to occur.
これらの印刷法に対して、凹版オフセット印刷法は、凹版の凹部の深さを変えることでパターンの膜厚を自由に制御することが可能である。しかも、シリコーンゴム等の表面エネルギーの低い素材からなる表面ゴム層を備えた印刷用ブランケットを用いることによって、剛直な基板等に対しても、印刷版(凹版)から印刷用ブランケットに転移したインキを100%転写させることが可能になる。   In contrast to these printing methods, the intaglio offset printing method can freely control the film thickness of the pattern by changing the depth of the concave portion of the intaglio. In addition, by using a printing blanket with a surface rubber layer made of a material with low surface energy such as silicone rubber, the ink transferred from the printing plate (intaglio) to the printing blanket can be applied to rigid substrates. It is possible to transfer 100%.
凹版オフセット印刷法によってパターンを形成するのに要するコストは、フォトリソグラフィー法の場合の1/3〜1/10程度であることから、極めて低コストでもってPDP用前面板のバス電極を形成することができる。   Since the cost required to form the pattern by the intaglio offset printing method is about 1/3 to 1/10 that of the photolithography method, the bus electrode of the front plate for PDP should be formed at a very low cost. Can do.
〔印刷用ブランケット〕
インキパターンを凹版オフセット印刷法によって形成する場合に用いられる印刷用ブランケットについては、インキパターンを高い精度でもって形成する目的上、前述のように、表面ゴム層がシリコーンゴムで構成される印刷用ブランケットが用いられる。このシリコーンゴムは、硬さ(JIS A硬度)が20〜80°、表面粗さ(十点平均粗さRz)が0.01〜3μmであるものが好ましい。
[Print blanket]
As for the printing blanket used when the ink pattern is formed by the intaglio offset printing method, for the purpose of forming the ink pattern with high accuracy, as described above, the printing blanket in which the surface rubber layer is made of silicone rubber. Is used. The silicone rubber preferably has a hardness (JIS A hardness) of 20 to 80 ° and a surface roughness (10-point average roughness Rz) of 0.01 to 3 μm.
表面ゴム層の硬さが上記範囲を超えると、印刷時に表面ゴム層の変形が生じにくくなって、印刷版のインキの受理性が低下するおそれがある。逆に、表面ゴム層の硬さが上記範囲を下回ると、印刷時における表面ゴム層の変形の程度が大きくなって、印刷精度の低下を招くおそれがある。表面ゴム層の硬さは、上記範囲(JIS A硬度)の中でも特に20〜70°の範囲が好ましく、30〜60°の範囲がより好ましい。   When the hardness of the surface rubber layer exceeds the above range, deformation of the surface rubber layer is difficult to occur during printing, and the acceptability of ink on the printing plate may be reduced. On the other hand, if the hardness of the surface rubber layer is below the above range, the degree of deformation of the surface rubber layer at the time of printing becomes large, which may cause a decrease in printing accuracy. The hardness of the surface rubber layer is particularly preferably in the range of 20 to 70 °, more preferably in the range of 30 to 60 °, in the above range (JIS A hardness).
表面ゴム層の表面粗さは、印刷形成するパターンが微細なものとなるほど、印刷形状に大きな影響を及ぼす。PDP用前面板のバス電極を形成する場合には、インキパターンに求められる線幅は数十μm程度、より具体的には20μm程度であることから、表面ゴム層の表面粗さは、インキパターンの印刷形状を良好なものにするという観点から、10点平均粗さ(Rz)で0.01〜3μmであることが求められる。   The surface roughness of the surface rubber layer has a greater influence on the printed shape as the pattern to be printed is finer. When forming the bus electrode of the front plate for PDP, the line width required for the ink pattern is about several tens μm, more specifically about 20 μm. Therefore, the surface roughness of the surface rubber layer is the ink pattern. From the viewpoint of improving the printing shape of the ink, it is required that the 10-point average roughness (Rz) is 0.01 to 3 μm.
表面ゴム層の10点平均粗さ(Rz)が上記範囲を超えると、パターンのエッジ形状がシャープでなくなるなど、その印刷形状が低下するおそれがある。一方、表面ゴム層の10点平均粗さ(Rz)が上記範囲を下回る程度にまで小さくすることは困難であって、しかも表面粗さが極端に小さいとかえってインキの受理性が低下するおそれがある。表面ゴム層の10点平均粗さ(Rz)は、上記範囲の中でも特に0.01〜0.5μmであるのがより好ましい。   If the 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer exceeds the above range, the printed shape may be deteriorated, for example, the edge shape of the pattern may not be sharp. On the other hand, it is difficult to reduce the 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer to be less than the above range, and the acceptability of the ink may be lowered if the surface roughness is extremely small. is there. The 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer is more preferably 0.01 to 0.5 μm in the above range.
表面ゴム層の厚みは、印刷時の変形の程度に応じて設定されるものであって、通常、1〜1500μmの範囲で設定される。表面ゴム層の厚みが1μmを下回ると、印刷時に表面ゴム層の変形が生じにくくなって、印刷版のインキの受理性が低下するおそれがある。逆に、表面ゴム層の厚みが1500μmを超えると、印刷時における表面ゴム層の変形の程度が大きくなって、印刷精度の低下を招くおそれがある。   The thickness of the surface rubber layer is set according to the degree of deformation during printing, and is usually set in the range of 1 to 1500 μm. When the thickness of the surface rubber layer is less than 1 μm, the surface rubber layer is hardly deformed during printing, and the ink acceptability of the printing plate may be lowered. On the other hand, if the thickness of the surface rubber layer exceeds 1500 μm, the degree of deformation of the surface rubber layer at the time of printing increases, which may cause a decrease in printing accuracy.
〔印刷凹版〕
凹版は、表面の平滑性が高いものが用いられる。表面の平滑性が悪いとインキをドクタリングする際に、凹版表面にインキの掻き残りが起こり、非画線部分の汚れ(地汚れ)が発生する。平滑性の良好な凹版は、例えばガラス基板をエッチングすることによって得られ、しかも安価である。ガラスとしては、ソーダライムガラスやノンアルカリガラスがいずれも使用可能であるが、高度な寸法精度が要求されるときは高価ではあるがノンアルカリガラスを用いる方が好ましい。凹版の深さは目的のインキ膜厚み応じて設計されるが、通常は1〜50μm程度が多い。本発明によると、凹版に充填されたインキはほぼ100%、シリコーンブランケット上に転移することができる。凹版パターンは、所望のプラズマディスプレイパネル用前面電極パターンに応じたものが用いられる。
[Printing Intaglio]
As the intaglio, one having a high surface smoothness is used. If the surface smoothness is poor, when the ink is doctored, ink remains on the surface of the intaglio plate and stains (background stains) occur on the non-image area. An intaglio with good smoothness is obtained, for example, by etching a glass substrate, and is inexpensive. As the glass, either soda lime glass or non-alkali glass can be used, but when high dimensional accuracy is required, it is preferable to use non-alkali glass although it is expensive. The depth of the intaglio is designed according to the target ink film thickness, but is usually about 1 to 50 μm. According to the present invention, almost 100% of the ink filled in the intaglio can be transferred onto the silicone blanket. As the intaglio pattern, a pattern corresponding to a desired front electrode pattern for a plasma display panel is used.
〔基板〕
PDP電極における前面板として用いられる透明基板は、透明性および耐熱性が高いことのほかには特に限定されるものではないが、例えばソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス基板が好適に用いられる。透明基板の材質は、上記例示のガラス基板等の中から、その耐熱性、耐薬品性、透過性等の各種特性に応じて適宜選択される。
〔substrate〕
The transparent substrate used as the front plate in the PDP electrode is not particularly limited except that it has high transparency and heat resistance. For example, soda lime glass, low alkali glass, non-alkali glass, quartz glass, etc. A glass substrate is preferably used. The material of the transparent substrate is appropriately selected from the glass substrates and the like exemplified above according to various characteristics such as heat resistance, chemical resistance, and permeability.
〔インキパターンの焼成〕
本発明の凹版オフセット印刷法により、PDP電極パターンを印刷形成した後、焼成工程に付することにより、PDP用電極が製造される。インキパターンを焼成する際の条件は、従来の方法に準じて、導電性金属インキおよび黒色インキに使用する樹脂の種類(熱分解温度)、導電性金属粉末、ガラスフリットの種類(溶融点)等に応じて適宜設定されるものであるが、バス電極の導電性を優れたものにするという観点から、通常、焼成温度を500〜700℃の範囲で設定するのが好ましい。
[Baking of ink pattern]
After the PDP electrode pattern is printed and formed by the intaglio offset printing method of the present invention, a PDP electrode is manufactured by subjecting it to a firing step. The conditions for firing the ink pattern are the same as conventional methods: the type of resin used for conductive metal ink and black ink (thermal decomposition temperature), the type of conductive metal powder, the type of glass frit (melting point), etc. However, from the viewpoint of improving the conductivity of the bus electrode, it is usually preferable to set the firing temperature in the range of 500 to 700 ° C.
インキパターンの焼成温度が上記範囲にあるときは、インキパターン中の樹脂などの有機成分をほぼ完全に熱分解させることができ、かつ導電性金属粉末、黒色無機酸化物、ガラスフリットの溶融結合が行なわれ、2層構造を有するバス電極が作製される。それゆえ、前面板の全面側におけるバス電極表面の黒色度を維持しつつ、当該バス電極の導電性を優れたものとすることができる。インキパターンの焼成温度は、インキの樹脂を分解して導電性金属粉末を溶融させる温度であればよい。   When the firing temperature of the ink pattern is in the above range, organic components such as resin in the ink pattern can be almost completely thermally decomposed, and the conductive metal powder, black inorganic oxide, and glass frit are melt-bonded. A bus electrode having a two-layer structure is produced. Therefore, the conductivity of the bus electrode can be made excellent while maintaining the blackness of the bus electrode surface on the entire surface of the front plate. The firing temperature of the ink pattern may be a temperature at which the resin of the ink is decomposed to melt the conductive metal powder.
〔他の部材等〕
PDP用前面板の作製において、バス電極を形成するための黒色インキおよび導電性金属粉末、ならびにバス電極の基盤となる透明基板については前述のとおりであるが、その他の部材(例えば、透明電極、透明誘電体層、保護層等)や、その材料、形成方法等については本発明において特に限定されるものではなく、従来公知のPDP用前面板に準じて適宜設定、選択すればよい。
[Other members, etc.]
In the production of the front plate for PDP, the black ink and the conductive metal powder for forming the bus electrode and the transparent substrate serving as the base of the bus electrode are as described above, but other members (for example, transparent electrode, The transparent dielectric layer, protective layer, etc.), its material, formation method and the like are not particularly limited in the present invention, and may be appropriately set and selected according to a conventionally known PDP front plate.
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。   Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
実施例1
PDP前面基板用の透明基板(対角42インチのガラス基板)に導電性金属インキを用いて電極パターンを印刷形成した。
Example 1
An electrode pattern was printed on a transparent substrate (a 42-inch diagonal glass substrate) for a PDP front substrate using a conductive metal ink.
・導電性金属インキ
アクリル樹脂100重量部、平均粒径1μmの銀粉末1600重量部、平均粒径3μmの酸化ビスマス系ガラスフリット50重量部、および溶剤(酢酸ブチルカルビトール60重量部と炭素数15の高級アルコール120重量部の混合溶剤)を、3本ロールを用いて混合・分散させて、導電性金属インキ(PDP前面板電極を構成するバス主電極形成用インキ)を作製した。
Conductive metal ink 100 parts by weight of acrylic resin, 1600 parts by weight of silver powder having an average particle diameter of 1 μm, 50 parts by weight of bismuth oxide glass frit having an average particle diameter of 3 μm, and a solvent (60 parts by weight of butyl carbitol acetate and 15 carbon atoms) The mixed solvent (120 parts by weight of higher alcohol) was mixed and dispersed using three rolls to produce a conductive metal ink (ink for forming a bus main electrode constituting a PDP front plate electrode).
・インキ粘度の測定
上記の導電性金属インキの粘度を、平行板粘度計(レオロジー社製、ソリキッドメーターMR−500)を用いて、温度23℃、相対湿度55%において、せん断速度1sec−1および10sec−1で粘度を測定したところ、それぞれ40Pa・s(η)および8Pa・s(η10)であった。従って、このインキのη/η10で表されるチキソ値は5である。
Measurement of ink viscosity The viscosity of the above conductive metal ink was measured using a parallel plate viscometer (manufactured by Rheology Co., Ltd., Solid Liquid MR-500) at a temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 55% at a shear rate of 1 sec −1. When the viscosity was measured at 10 sec −1 , they were 40 Pa · s (η 1 ) and 8 Pa · s (η 10 ), respectively. Therefore, the thixo value represented by η 1 / η 10 of this ink is 5.
・電極パターンの印刷
凹版オフセット印刷方式により、凹版に充填した導電性金属インキを印刷用ブランケットに転移し、次いでブランケットから、前記の透明基板に転写する、工程により電極パターンを印刷形成した。
-Printing of electrode pattern By the intaglio offset printing method, the conductive metal ink filled in the intaglio was transferred to a printing blanket, and then transferred from the blanket to the transparent substrate, thereby forming an electrode pattern by printing.
上記のオフセット印刷用凹版には、ガラス基板上に線幅90μm、線間隔(ピッチ)360μm、深さ35μmのストライプ状パターン(凹部)を形成したものを使用した。   As the intaglio plate for offset printing, a glass substrate having a stripe pattern (concave portion) having a line width of 90 μm, a line interval (pitch) of 360 μm, and a depth of 35 μm was used.
印刷用ブランケットには、シリコーンゴム[ゴム硬度JIS A:40、厚さ:300μm、表面粗さ(十点平均粗さRz):0.1μm]を表面ゴム層として備えるものを使用した。上記のシリコーンゴムには、常温硬化型付加型のシリコーンゴム〔信越化学工業(株)製の製品名「KE1600」〕を使用した。   The printing blanket used was a silicone rubber [rubber hardness JIS A: 40, thickness: 300 μm, surface roughness (ten-point average roughness Rz): 0.1 μm] as a surface rubber layer. As the silicone rubber, a room temperature curable addition type silicone rubber (product name “KE1600” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used.
電極パターンの印刷にあたっては、室温23℃±1℃に調整したクリーンルームにおいて、凹版に充填した導電性金属インキを、50〜200mm/secの転移速度でブランケット上に転移した。次いで、その表面に100℃の熱風を20秒、吹きつけることにより乾燥し、その後強制的にブランケット表面に10℃の冷風を5分間吹き付けて、冷却処理を行った。冷却後のブランケットの表面温度は、室温+3℃の範囲におさまっていた。 冷却処理後、ブランケット上のインキパターンを前記のガラス基板に転写することにより、目的とする電極パターンの印刷を行った。   In printing the electrode pattern, the conductive metal ink filled in the intaglio was transferred onto the blanket at a transfer rate of 50 to 200 mm / sec in a clean room adjusted to a room temperature of 23 ° C. ± 1 ° C. Next, the surface was dried by blowing hot air at 100 ° C. for 20 seconds, and then cooled by forcibly blowing cold air at 10 ° C. over the blanket surface for 5 minutes. The surface temperature of the blanket after cooling was in the range of room temperature + 3 ° C. After the cooling treatment, the ink pattern on the blanket was transferred to the glass substrate to print the intended electrode pattern.
この結果、上記において調製された粘度η10が8Pa・sである導電性金属インキを用いて、転移速度Vが50〜200mm/secの範囲において電極パターンを凹版オフセット印刷したところ、いずれもインキが100%完全にブランケット上に転移され、印刷形状が非常に良好で膜厚みの安定した電極パターンを印刷することができた。印刷されたパターンはいずれも線幅75μmであり、焼成後の膜厚みは1.5μmであった。 As a result, viscosity eta 10 prepared in above by using an electrically conductive metal ink is 8 Pa · s, where the transition speed V has the electrode pattern and intaglio offset printing in the range of 50 to 200 mm / sec, both ink 100% of the electrode pattern was completely transferred onto the blanket, and an electrode pattern having a very good printing shape and a stable film thickness could be printed. All of the printed patterns had a line width of 75 μm, and the film thickness after firing was 1.5 μm.
比較例1
実施例1の導電性金属インキ調製において、溶剤として酢酸ブチルカルビトール30重量部と炭素数15の高級アルコール150重量部の混合溶剤を用いること以外は同様にしてインキを調製した。このインキは、せん断速度1sec−1および10sec−1での粘度は、それぞれ40Pa・s(η)および22Pa・s(η10)であった。このインキを用いて実施例1と同じようにして、転移速度Vを50mm/secおよび100mm/secで凹版オフセット印刷したところ、転移速度Vを50mm/secでは良好な印刷ができたが、転移速度100mm/secではピンホールや断線が目立ち良好な印刷ができなかった。
Comparative Example 1
In the preparation of the conductive metal ink of Example 1, an ink was prepared in the same manner except that a mixed solvent of 30 parts by weight of butyl carbitol acetate and 150 parts by weight of a higher alcohol having 15 carbon atoms was used as a solvent. The ink has a viscosity at a shear rate of 1 sec -1 and 10 sec -1 were respectively 40Pa · s (η 1) and 22Pa · s (η 10). Using this ink, intaglio offset printing was performed at a transfer speed V of 50 mm / sec and 100 mm / sec in the same manner as in Example 1. As a result, good printing was achieved at a transfer speed V of 50 mm / sec. At 100 mm / sec, pinholes and disconnections were conspicuous and good printing could not be performed.
本発明は、プラズマディスプレイパネル用電極を製造するために有用である。   The present invention is useful for manufacturing an electrode for a plasma display panel.
PDPの構造の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the structure of PDP. 本発明における式(1)の関係を満足する範囲をグラフで表したものであり、斜線の範囲が相当する。The range which satisfies the relationship of Formula (1) in this invention is represented with a graph, and the hatched range corresponds.
符号の説明Explanation of symbols
10 PDP前面電極板
11 バス電極
11a 黒色電極
11b バス主電極
12 透明電極(ITO)
13 誘電体層
15 透明基板
10 PDP front electrode plate 11 Bus electrode 11a Black electrode 11b Bus main electrode 12 Transparent electrode (ITO)
13 Dielectric layer 15 Transparent substrate

Claims (5)

  1. シリコーンゴムを表面ゴム層とする印刷用ブランケットを用いる凹版オフセット印刷によって、導電性金属インキまたは黒色インキよりなる電極形成用インキを用いてプラズマディスプレイパネル用電極パターンを基板上に形成するに際し、前記電極形成用インキを凹版から印刷用ブランケットに転移する工程と、当該ブランケットから基板に転写する工程とを備えており、前記転移工程における転移速度V(mm/sec)と前記インキのせん断速度10sec-1での粘度η10との関係が式(1):
    (6−0.02V)≦η10≦(30−0.1V) (1)
    [ただし、0<V<300であり、η10は平行板粘度計により測定されたインキの粘度(Pa・s)である。]を満足するように印刷することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。
    When forming an electrode pattern for a plasma display panel on a substrate by using an intaglio offset printing using a printing blanket having a silicone rubber surface rubber layer, an electrode forming ink made of a conductive metal ink or a black ink is used. A step of transferring the forming ink from the intaglio to a printing blanket, and a step of transferring the ink from the blanket to the substrate. A transfer speed V (mm / sec) in the transfer process and a shear rate of the ink of 10 sec −1. The relationship with the viscosity η 10 is represented by the formula (1):
    (6-0.02V) ≦ η 10 ≦ (30-0.1V) (1)
    [However, 0 <V <300, and η 10 is the viscosity (Pa · s) of the ink measured by a parallel plate viscometer. The electrode pattern for a plasma display panel is printed so as to satisfy the above requirements.
  2. 前記ブランケットの表面ゴム層が、JIS−Aで表される硬度が20〜80°であり、十点平均粗さ(Rz)で表される表面粗さが0.01〜3.0μmであるシリコーンゴムで構成されてい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パネル用電極パタ−ンの印刷方法。   The blanket has a surface rubber layer having a hardness represented by JIS-A of 20 to 80 ° and a surface roughness represented by ten-point average roughness (Rz) of 0.01 to 3.0 μm. 2. The method for printing an electrode pattern for a plasma display panel according to claim 1, wherein the electrode pattern is made of rubber.
  3. 前記電極形成用インキが導電性金属粉末、黒色金属類粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する黒色インキであ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パネル用電極パターンの印刷方法。   2. The electrode pattern for a plasma display panel according to claim 1, wherein the electrode forming ink is a black ink containing at least a conductive metal powder, a black metal powder, a glass frit and an organic component capable of being removed by baking. Printing method.
  4. 前記電極形成用インキが導電性金属粉末、ガラスフリットおよび焼成除去可能な有機成分を少なくとも含有する導電性金属インキであ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パネル用電極パターンの印刷方法。   2. The method for printing an electrode pattern for a plasma display panel according to claim 1, wherein the electrode forming ink is a conductive metal ink containing at least a conductive metal powder, glass frit and an organic component capable of being removed by baking.
  5. 前記導電性金属粉末が銀粉末であることを特徴とする請求項3または4記載のプラズマディスプレイパネル用電極パターンの印刷方法。   5. The method for printing an electrode pattern for a plasma display panel according to claim 3, wherein the conductive metal powder is silver powder.
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