JP2006294501A

JP2006294501A - プラズマディスプレイ用部材

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Publication number: JP2006294501A
Application number: JP2005115703A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Uchida; 哲夫内田; Takashi Otsu; 貴史大津
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2005-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2006-10-26

Abstract

【課題】基板上に少なくとも隔壁および補助隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材において、焼成工程における隔壁と補助隔の焼成収縮挙動の違いにより両者の交差部分に凹みが防ぎ、セルの誤発光の問題を解消したプラズマディスプレイ用部材を提供する。
【解決手段】基板上に少なくとも隔壁および該隔壁の垂直方向に補助隔壁が形成されてなるプラズマディスプレイ用部材であって、該隔壁の頂部幅をｗ_１、該補助隔壁の頂部幅をｗ_２、該隔壁頂部と該補助隔壁頂部の交差部分に内接する内接円の直径をｄとした場合、
ｓ（ｗ_１ ^２＋ｗ_２ ^２）^１／２＜ｄ（ｓ≧１）（Ｉ）
の関係を満たすことを特徴とするプラズマディスプレイ用部材である。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板上に隔壁および補助隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材であって、焼成工程における隔壁と補助隔の焼成収縮挙動の違いにより両者の交差部分に凹みが生じないプラズマディスプレイ用部材に関するものである。

薄型・大型テレビに使用できるディスプレイとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）が注目されている。ＰＤＰは、例えば、表示面となる前面板側のガラス基板には、対をなす複数のサステイン電極が銀やクロム、アルミニウム、ニッケル等の材料で形成されている。さらにサステイン電極を被覆してガラスを主成分とする誘電体層が２０〜５０μｍ厚みで形成され、誘電体層を被覆してＭｇＯ層が形成されている。一方、背面板側のガラス基板には、複数のアドレス電極がストライプ状に形成され、アドレス電極を被覆してガラスを主成分とする誘電体層が形成されている。誘電体層上に放電セルを仕切るための隔壁が形成され、隔壁と誘電体層で形成された放電空間内に蛍光体層が形成されてなる。フルカラー表示が可能なＰＤＰにおいては、蛍光体層は、ＲＧＢの各色に発光するものにより構成される。前面板側のガラス基板のサステイン電極と背面板側のアドレス電極が互いに直交するように、前面板と背面板が封着され、それらの基板の間隙内にヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される希ガスが封入されＰＤＰが形成される。スキャン電極とアドレス電極の交点を中心として画素セルが形成されるので、ＰＤＰは複数の画素セルを有し、画像の表示が可能になる。

ＰＤＰにおいて表示を行う際、選択された画素セルにおいて、発光していない状態からサステイン電極とアドレス電極との間に放電開始電圧以上の電圧を印加すると電離によって生じた陽イオンや電子は、画素セルが容量性負荷であるために放電空間内を反対極性の電極へと向けて移動してＭｇＯ層の内壁に帯電し、内壁の電荷はＭｇＯ層の抵抗が高いために減衰せずに壁電荷として残留する。

次に、スキャン電極とサステイン電極の間に放電維持電圧を印加する。壁電荷のあるところでは、放電開始電圧より低い電圧でも放電することができる。放電により放電空間内のキセノンガスが励起され、１４７ｎｍの紫外線が発生し、紫外線が蛍光体を励起することにより、発光表示が可能になる。

このようなＰＤＰにおいては蛍光面を発光させた場合の輝度を高めることが重要となっている。この輝度を高めるための手段として、隔壁の他に補助隔壁を設け、補助隔壁の表面にも蛍光面を形成することにより蛍光面の発光面積を大きくし、紫外線を効率よく蛍光面に作用させ、輝度を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしこのような補助隔壁を形成した場合、特に補助隔壁が隔壁より太い場合、パターン形成後、焼成工程において両者の焼成収縮挙動の違いにより、隔壁が断線してしまったり、隔壁と補助隔壁界面で剥離が生じてしまうという問題があった。このような隔壁は、蛍光体層を形成する際の混色の原因となるばかりか、ＰＤＰパネルとしての表示特性を極端に悪化させる要因となる。そこで、このような問題を解決すべく、補助隔壁頂部を隔壁と分離する、または補助隔壁頂部に隔壁の平行方向にストライプ状の溝を形成する方法が知られている（例えば、特許文献２参照）。

しかしながら、隔壁の断線や剥離が起こらない場合であっても、焼成後に隔壁と補助隔壁の交差部分に凹みが生じ、電圧を印加してＰＤＰを発光させる際に、セル内に蓄積した電荷が交差部凹み部分から抜けてしまい、本来発光するべきセルが消灯したり、発光すべきでない隣接するセルが発光してしまうという現象を生じやすくなるという問題がある。このような隔壁交差部分の凹みの問題を解決する方法については未だ提案されていないのが現状である。
特開平１０−３２１１４８号公報特開２００１−１７６４０１号公報

本発明の目的は、基板上に少なくとも隔壁および補助隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材において、焼成工程の際に隔壁と補助隔の焼成収縮挙動の違いにより両者の交差部分に凹みが生じるのを防ぎ、セルの誤発光の問題を解消したプラズマディスプレイ用部材を提供することにある。

すなわち、本発明は、基板上に少なくとも隔壁および該隔壁の垂直方向に延在する補助隔壁により区画されたセルを有するプラズマディスプレイ用部材であって、セル中央部に対応する該隔壁の頂部幅をｗ_１、セル中央部に対応する該補助隔壁の頂部幅をｗ_２としたときに、該交差部における該隔壁及び該補助隔壁の幅は、該交差部において下記式（Ｉ）を満足する直径ｄの円が内接するよう構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイ用部材。

ｓ（ｗ_１ ^２＋ｗ_２ ^２）^１／２＝ｄ（Ｉ）
（ｓは１よりも大きい任意の値である。）
隔壁高さｈ_１が補助隔壁高さｈ_２より高いことが好ましい。

隔壁高さｈ_１および補助隔壁ｈ_２が
２≦ｈ_１−ｈ_２≦４０（μｍ）
の関係を満たすことが好ましい。

本発明によれば、基板上に少なくとも隔壁および補助隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材において、隔壁と補助隔壁との交差部分の断面形状を楕円形、菱形または湾曲形状とすることにより、焼成工程における両者の焼成収縮挙動の違いによる交差部分の凹みを防ぎ、セルの誤発光の問題を解消したプラズマディスプレイ用部材を提供することができる。

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１に本発明のプラズマディスプレイ用部材の一実施の形態を示す。

本発明のＰＤＰ用部材としての背面板に用いる基板１としては、ソーダガラス、ＰＤＰ用の耐熱ガラスなどを用いることができ、具体的には旭硝子（株）製のＰＤ２００や日本電気硝子（株）製のＰＰ８などがあげられる。

本発明では、基板１上に銀やアルミニウム、クロム、ニッケルなどの金属によりアドレス電極２が好ましく形成される。形成する方法としては、これらの金属の粉末と有機バインダーを主成分とする金属ペーストをスクリーン印刷でパターン印刷する方法や、有機バインダーとして感光性有機成分を用いた感光性金属ペーストを塗布した後に、フォトマスクを用いてパターン露光し、不要な部分を現像工程で溶解除去し、さらに４００〜６００℃に加熱・焼成して金属パターンを形成する感光性ペースト法を用いることができる。また、ガラス基板上にクロムやアルミニウム等の金属をスパッタリングした後にレジストを塗布し、レジストをパターン露光・現像した後にエッチングにより不要な部分の金属を取り除くエッチング法を用いることができる。電極厚みは１〜１０μｍが好ましく、１．５〜８μｍがより好ましい。電極厚みが薄すぎると、パターンの抜けが生じやすくなったり、抵抗値が大きくなり正確な駆動が困難となる傾向にある。一方、厚すぎると材料が多く必要とされ、コスト的に不利な傾向にある。アドレス電極２の幅は好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１５０μｍである。アドレス電極２の幅が細すぎると、断線、欠けなどの欠陥が生じやすくなり歩溜まりが低下する、また抵抗値が高くなり正確な駆動が困難となる傾向にある。一方、太すぎると無効電力が増加する、隣合う電極間の距離が小さくなるためショート欠陥が生じやすいなどの傾向がある。さらに、アドレス電極２は表示セル（画素の各ＲＧＢを形成する領域）に応じたピッチで形成される。通常のＰＤＰでは１００〜５００μｍ、高精細ＰＤＰにおいては１００〜４００μｍのピッチで形成するのが好ましい。

次いで、好ましくは誘電体層３が形成される。誘電体層３はガラス粉末と有機バインダーを主成分とするガラスペーストをアドレス電極２を覆う形で塗布した後に、４００〜６００℃で焼成することにより形成できる。誘電体層３に用いるガラスペーストには、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化リンの少なくとも１種類以上を含有し、これらを合計で１０〜８０重量％含有するガラス粉末を好ましく用いることができる。該配合物を１０重量％以上とすることで、６００℃以下での焼成が容易になり、８０重量％以下とすることで、結晶化を防ぎ透過率の低下を防止する。

これらのガラス粉末と有機バインダーと混練してペーストを作成できる。用いる有機バインダーとしては、エチルセルロース、メチルセルロース等に代表されるセルロース系化合物、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート等のアクリル系化合物等を用いることができる。また、ガラスペースト中に、溶媒、可塑剤等の添加剤を加えても良い。溶媒としては、テルピネオール、ブチロラクトン、トルエン、メチルセルソルブ等の汎用溶媒を用いることができる。また、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジエチルフタレート等を用いることができる。ガラス粉末以外にフィラー成分を添加することにより、反射率が高く、輝度の高いＰＤＰを得ることができる。フィラーとしては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等が好ましく、粒子径０．０５〜３μｍの酸化チタンを用いることが特に好ましい。フィラーの含有量はガラス粉末：フィラーの比で、１：１〜１０：１が好ましい。フィラーの含有量をガラス粉末の１０分の１以上とすることで、輝度向上の実効を得ることができる。また、ガラス粉末の等量以下とすることで、焼結性を保つことができる。また、導電性微粒子を添加することにより駆動時の信頼性の高いＰＤＰを作成することができる。導電性微粒子は、ニッケル、クロムなどの金属粉末が好ましく、粒子径は１〜１０μｍが好ましい。１μｍ以上とすることで十分な効果を発揮でき、１０μｍ以下とすることで誘電体上の凹凸を抑え隔壁形成を容易にすることができる。これらの導電性微粒子が誘電体層に含まれる含有量としては、０．１〜１０重量％が好ましい。０．１重量％以上とすることで導電性を得ることができ、１０重量％以下とすることで、隣り合うアドレス電極間でのショートを防ぐことができる。誘電体層３の厚みは好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは３〜１５μｍである。誘電体層３の厚みが薄すぎるとピンホールが多発する傾向にあり、厚すぎると放電電圧が高くなり、消費電力が大きくなる傾向にある。

本発明のプラズマディスプレイ用部材は、基板１上または誘電体層３上に、放電セルを仕切るための隔壁４および該隔壁（またはアドレス電極）の垂直方向に補助隔壁５が形成される。補助隔壁を形成することにより、補助隔壁の壁面にも蛍光体層を形成することができ、発光面積を大きくとることができる。従って、紫外線が効率よく蛍光面に作用するため輝度を高めることが可能である。また、補助隔壁が存在することで、隔壁全体の結合面積が広くなり、部材の構造的強度が得られる。その結果、隔壁の幅を小さくすることができ、表示セル部における放電容積を大きくすることができ、放電効率をさらに向上させることができる。

ここで、本発明では、隔壁４のセル中央部に対応する頂部幅をｗ_１、セル中央部に対応する補助隔壁５の頂部幅をｗ_２、隔壁４と補助隔壁５の交差部に内接する内接円の直径をｄとした場合、
ｓ（ｗ_１ ^２＋ｗ_２ ^２）^１／２＝ｄ（Ｉ）
（ｓは１よりも大きい任意の値である。）
の関係を満たすことを特徴とする。

ここで、交差部に内接する内接円とは、交差部の隔壁パターン頂部の平面形状に着目し、この形状に対して内接する円のことをいう。交差部が点対称の形状であれば、図１（ａ）、（ｂ）に記載のとおり、４点に接する内接円が定義できる。一方、製造条件等の変動により、交差部の形状が完全な点対称でない場合でも、少なくとも３点に接する円が描けた場合には、これを内接円と定義する。

また、セル中央部に対応する隔壁頂部幅とは、セル中央部から補助隔壁に平行な方向に引いた直線と隔壁頂部が交差する該直線の長さをいい、セル中央部に対応する補助隔壁頂部幅とは、セル中央部から隔壁に平行な方向に引いた直線と補助隔壁頂部が交差する該直の長さをいう。

隔壁と補助隔壁の交差部分がこのような関係を満たす断面形状としては、例えば、楕円形、菱形、平行四辺形、湾曲形、正方形、長方形などがあげられる。本発明においては、図２に示すように菱形または平行四辺形であることが好ましく、特に菱形の各辺が内側に湾曲している形状が最も好ましい。隔壁と補助隔壁の交差部をこのような形状とすることにより、焼成工程における両者の焼成収縮挙動の違いによる交差部分の凹みを防ぎ、焼成後の隔壁交差部に生じる凹み量を低減することができる。なおｓとしては１よりも大きければよく、１＜ｓ≦４であることが好ましく、１．５≦ｓ≦３であることがより好ましい。ｓが１以下である場合は交差部分凹み抑制の効果が小さく、４を超えるとセルの面積が小さくなりパネル輝度が低下したり、交差部分周縁部において盛り上がりが生じてしまう傾向がある。

前記凹み量としては、３μｍ以下であることが好ましい。該凹み量が３μｍを超えると電圧を印加してＰＤＰを発光させる際に、セル内に蓄積した電荷の抜けが生じやすくなる。なお、逆に交差部分が凸形状となると、前面板と合わせた後、該交差部分が浮き上がりクロストークなどの問題が生じる傾向がある。

隔壁４および補助隔壁５の断面形状は台形や矩形とすることができる。隔壁頂部幅ｗ_１および補助隔壁頂部幅ｗ_２としては２０〜１００μｍであることが好ましく、２５〜８０μｍであることがより好ましい。隔壁４の頂部幅が２０μｍ未満では、機械的強度が低下し、前面板との封着時に隔壁が倒れたり、衝撃により隔壁が欠けてしまうという問題が生じやすくなる。また１００μｍを超えると、パネルの放電面積が低下し、ＰＤＰの輝度が低くなる傾向にある。なお、隔壁４および補助隔壁５の底部幅については、同様の理由により４５〜１５０μｍであることが好ましく、５０〜１１０μｍであることがより好ましい。

隔壁４の高さｈ_１は８０〜１５０μｍとすることが好ましく、９０〜１４０μｍであることがより好ましい。８０μｍ未満である場合は、蛍光体とスキャン電極が近づきすぎ、放電による蛍光体が劣化しやすい、またパネル輝度が低下しやすくなる傾向がある。一方、１５０μｍを超えると、前面板のサステイン電極と背面板のアドレス電極との距離が大きくなり誤放電を生じやすく、充分な輝度が得られない傾向がある。

隔壁高さｈ_１は補助隔壁高さｈ_２より高いことが好ましく、特にｈ_１とｈ_２の差が２〜４０μｍであることがより好ましい。ｈ_１とｈ_２の差が２μｍ未満であると背面板と前面板を封着したのちセル内のガスを抜き希ガスを充填する際に、ガス経路が狭くなるために排気が不充分となりガスが残存したり、希ガスの封入が困難となる傾向がある。一方、４０μｍを超えると補助隔壁の役割（パネル縦方向に隣接するセルの間仕切り）が不充分となり、セル内に蓄積した電荷がパネルの縦方向に抜けてしまうことが懸念される。

なお、隔壁幅、補助隔壁幅、隔壁高さはそれぞれ焼成により１０〜４０％収縮するため、この割合を考慮して焼成前の隔壁および補助隔壁の寸法を決定すれば良い。

隔壁４のピッチは基板サイズと画素数によって規定される。例えば、ハイビジョンタイプ（ＨＤまたはＸＧＡ）では、パネルの横方向の画素数は１０２４〜１３６６かつＲＧＢ３色で３０７２〜４０９８セルとなる。よって、基板サイズが４２インチの場合は、横方向の寸法は約９００ｎｍ、５０インチの場合は１１００ｍｍであるため、それぞれピッチは約０．３〜０．３５ｍｍとなる。また、他にも標準精細度（ＳＤまたはＶＧＡ）は８５２画素、フルスペックハイビジョン（ＦＨＤ）は１９２０画素であり、それぞれの画素数に応じたピッチとすればよい。

補助隔壁５を形成する位置とピッチは、前面板と合わせてプラズマディスプレイとした際に画素を区切る位置に形成することが、ガス放電と蛍光体層の発光の効率の点から好ましい。

隔壁４と補助隔壁５の他に、接合補助壁なるものを形成することも好ましい。接合補助壁とは、補助隔壁５の並列パターンの両側部の外側であり隔壁４の端部である箇所に、隔壁４と垂直方向に形成するものであり、これにより隔壁端部の剥がれを防ぐことができる。隔壁４が接合補助壁に対して突出する端部の長さは０．５ｍｍ以下とすることが、剥がれ防止の実効を得るうえで好ましい。

次に、本発明における隔壁および補助隔壁の形成方法について説明する。隔壁４および補助隔壁５は、基板１上に絶縁性無機成分と有機成分からなるペーストを、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光性ペースト法（フォトリソグラフィー法）、金型転写法、リフトオフ法等公知の技術により隔壁および補助隔壁パターンを形成し、焼成することで形成されるが、溝の形状制御、均一性等の理由から、中でも感光性ペーストを基板上に塗布、乾燥し感光性ペースト膜を形成し、フォトマスクを介して露光・現像するいわゆる感光性ペースト法（フォトリソグラフィー法）が本発明では好ましく適用される。

以下に本発明で好ましく適用する感光性ペースト法について、詳述する。本発明で用いる感光性ペーストは、無機微粒子と感光性有機成分を主成分とするものである。

感光性ペーストの無機微粒子としては、ガラス、セラミック（アルミナ、コーディライトなど）などを用いることができる。特に、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、または、アルミニウム酸化物を必須成分とするガラスやセラミックスが好ましい。

無機微粒子の粒子径は、作製しようとするパターンの形状を考慮して選ばれるが、体積平均粒子径（Ｄ５０）が、１〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜５μｍである。Ｄ５０を１０μｍ以下とすることで、表面凸凹が生じるのを防ぐことができる。また、１μｍ以上とすることで、ペーストの粘度調整を容易にすることができる。さらに、比表面積０．２〜３ｍ^２／ｇのガラス微粒子を用いることが、パターン形成において特に好ましい。

隔壁４および補助隔壁５は、好ましくは熱軟化点の低いガラス基板上にパターン形成されるため、無機微粒子として、熱軟化温度が３５０〜６００℃のガラス微粒子を６０重量％以上含む無機微粒子を用いることが好ましい。また、熱軟化温度が６００℃以上のガラス微粒子やセラミック微粒子を添加することによって、焼成時の収縮率を抑制することができるが、その量は、４０重量％以下が好ましい。用いるガラス微粒子としては、焼成時にガラス基板にそりを生じさせないためには線膨脹係数が５０×１０^−７〜９０×１０^−７（／℃）、さらには、６０×１０^−７〜９０×１０^−７（／℃）のガラス微粒子を用いることが好ましい。

ガラス微粒子としては、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラスが好ましく用いられる。

酸化ケイ素は、３〜６０重量％の範囲で配合されていることが好ましい。３重量％以上とすることで、ガラス層の緻密性、強度や安定性が向上し、また、熱膨脹係数を所望の範囲内とし、ガラス基板とのミスマッチを防ぐことができる。また、６０重量％以下にすることによって、熱軟化点が低くなり、ガラス基板への焼き付けが可能になるなどの利点がある。

酸化ホウ素は、５〜５０重量％の範囲で配合することによって、電気絶縁性、強度、熱膨脹係数、絶縁層の緻密性などの電気、機械および熱的特性を向上することができる。５０重量％以下とすることでガラスの安定性を保つことができる。

さらに、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化亜鉛のうちの少なくとも１種類を合計で５〜５０重量％含有させることによって、ガラス基板上にパターン加工するのに適した温度特性を有するガラスペーストを得ることができる。特に、酸化ビスマスを５〜５０重量％含有するガラス微粒子を用いると、ペーストのポットライフが長いなどの利点が得られる。ビスマス系ガラス微粒子としては、次の組成を含むガラス粉末を用いることが好ましい。

酸化ビスマス：１０〜４０重量部
酸化ケイ素：３〜５０重量部
酸化ホウ素：１０〜４０重量部
酸化バリウム：８〜２０重量部
酸化アルミニウム：１０〜３０重量部
また、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムのうち、少なくとも１種類を３〜２０重量％含むガラス微粒子を用いてもよい。アルカリ金属酸化物の添加量は、２０重量％以下、好ましくは、１５重量％以下にすることによって、ペーストの安定性を向上することができる。上記３種のアルカリ金属酸化物の内、酸化リチウムがペーストの安定性の点で、特に好ましい。リチウム系ガラス微粒子としては、例えば次に示す組成を含むガラス粉末を用いることが好ましい。

酸化リチウム：２〜１５重量部
酸化ケイ素：１５〜５０重量部
酸化ホウ素：１５〜４０重量部
酸化バリウム：２〜１５重量部
酸化アルミニウム：６〜２５重量部
また、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛のような金属酸化物と酸化リチウム，酸化ナトリウム、酸化カリウムのようなアルカリ金属酸化物の両方を含有するガラス微粒子を用いれば、より低いアルカリ含有量で、熱軟化温度や線膨脹係数を容易にコントロールすることができる。

また、ガラス微粒子中に、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなど、特に、酸化アルミニウム、酸化バリウム、酸化亜鉛を添加することにより、加工性を改良することができるが、熱軟化点、熱膨脹係数の点からは、その含有量は、４０重量％以下が好ましく、より好ましくは２５重量％以下である。

感光性有機成分としては、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーのうちの少なくとも１種類から選ばれた感光性成分を含有することが好ましく、さらに、必要に応じて、光重合開始剤、光吸収剤、増感剤、有機溶媒、増感助剤、重合禁止剤を添加する。

感光性モノマーとしては、炭素−炭素不飽和結合を含有する化合物で、その具体的な例として、単官能および多官能性の（メタ）アクリレート類、ビニル系化合物類、アリル系化合物類などを用いることができる。これらは１種または２種以上使用することができる。

感光性オリゴマー、感光性ポリマーとしては、炭素−炭素２重結合を有する化合物のうちの少なくとも１種類を重合して得られるオリゴマーやポリマーを用いることができる。重合する際に、これらのモノマの含有率が、１０重量％以上、さらに好ましくは３５重量％以上になるように、他の感光性のモノマと共重合することができる。ポリマーやオリゴマーに不飽和カルボン酸などの不飽和酸を共重合することによって、感光後の現像性を向上することができる。不飽和カルボン酸の具体的な例として、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、または、これらの酸無水物などが挙げられる。こうして得られた側鎖にカルボキシル基などの酸性基を有するポリマ、もしくは、オリゴマーの酸価（ＡＶ）は、５０〜１８０の範囲が好ましく、７０〜１４０の範囲がより好ましい。以上に示したポリマーもしくはオリゴマーに対して、光反応性基を側鎖または分子末端に付加させることによって、感光性をもつ感光性ポリマや感光性オリゴマーとして用いることができる。好ましい光反応性基は、エチレン性不飽和基を有するものである。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。

光重合開始剤の具体的な例として、ベンゾフェノン、Ｏ-ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，３−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−２−フェニルアセトフェノンなどが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。光重合開始剤は、感光性成分に対し、好ましくは０．０５〜１０重量％の範囲で添加され、より好ましくは、０．１〜５重量％の範囲で添加される。重合開始剤の量が少な過ぎると、光感度が低下する傾向にあり、光重合開始剤の量が多すぎると、露光部の残存率が小さくなり過ぎる傾向にある。

光吸収剤を添加することも有効である。紫外光や可視光の吸収効果が高い化合物を添加することによって、高アスペクト比、高精細、高解像度が得られる。光吸収剤としては、有機系染料からなるものが好ましく用いられる、具体的には、アゾ系染料、アミノケトン系染料、キサンテン系染料、キノリン系染料、アントラキノン系染料、ベンゾフェノン系染料、ジフェニルシアノアクリレート系染料、トリアジン系染料、ｐ−アミノ安息香酸系染料などが使用できる。有機系染料は、焼成後の絶縁膜中に残存しないので、光吸収剤による絶縁膜特性の低下を少なくできるので好ましい。これらの中でも、アゾ系およびベンゾフェノン系染料が好ましい。有機染料の添加量は、０．０５〜５重量％が好ましく、より好ましくは、０．０５〜１重量％である。添加量が少なすぎると、光吸収剤の添加効果が減少する傾向にあり、多すぎると、焼成後の絶縁膜特性が低下する傾向にある。

増感剤は、感度を向上させるために添加される。増感剤の具体例としては、２，４−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、２，３−ビス（４−ジエチルアミノベンザル）シクロペンタノン、２，６−ビス（４−ジメチルアミノベンザル）シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。増感剤を感光性ペーストに添加する場合、その添加量は、感光性成分に対して通常０．０５〜１０重量％、より好ましくは０．１〜１０重量％である。増感剤の量が少な過ぎると光感度を向上させる効果が発揮されない傾向にあり、増感剤の量が多過ぎると、露光部の残存率が小さくなる傾向にある。

有機溶媒としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−ブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ブロモベンゼン、クロロベンゼン、ジブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安息香酸、クロロ安息香酸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用いられる。

感光性ペーストは、通常、上記の無機微粒子や有機成分を所定の組成になるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。次いで感光性ペーストの塗布、乾燥、露光、現像等を行う。

これらの一連の形成工程において、感光性ペーストを塗布する方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどを用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュ、ペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。

また、塗布後の乾燥は、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ炉などを用いることができる。

露光で使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。露光条件は、塗布厚みによって異なるが、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の出力の超高圧水銀灯を用いて０．１〜１０分間露光を行う。

ここで、フォトマスクと感光性ペーストの塗布膜表面との距離、すなわちギャップ量は５０〜５００μｍ、さらには７０〜４００μｍに調整することが好ましい。ギャップ量を５０μｍ以上さらには７０μｍ以上とすることにより、感光性ペースト塗布膜とフォトマスクの接触を防ぎ、双方の破壊や汚染を防ぐことができる。また５００μｍ以下さらには４００μｍ以下とすることにより、適度にシャープなパターニングが可能となる。

現像は、露光部分と非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。現像は、浸漬法やスプレー法、ブラシ法等で行うことができる。

現像液は、感光性ペースト中の溶解させたい有機成分が溶解可能である溶液を用いる。感光性ペースト中にカルボキシル基などの酸性基をもつ化合物が存在する場合、アルカリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液などが使用できるが、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やすいので好ましい。有機アルカリとしては、一般的なアミン化合物を用いることができる。具体的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、通常、０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％である。アルカリ濃度が低過ぎれば可溶部が除去されない傾向にあり、アルカリ濃度が高過ぎれば、パターン部を剥離したり、また、非可溶部を腐食させる傾向にある。また、現像時の現像温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上好ましい。

次に、現像により得られた隔壁・補助隔壁のパターンは焼成炉にて焼成される。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラーハース式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、４００〜８００℃で行うと良い。ガラス基板上に直接隔壁を形成する場合は、４５０〜６２０℃の温度で１０〜６０分間保持して焼成を行うと良い。

次いで所定のアドレス電極と平行方向に形成された隔壁間に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色に発光する蛍光体層を形成する。蛍光体層は、蛍光体粉末、有機バインダーおよび有機溶媒を主成分とする蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させ、乾燥し、必要に応じて焼成することにより形成することができる。

蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させる方法としては、スクリーン印刷版を用いてパターン印刷するスクリーン印刷法、吐出ノズルの先端から蛍光体ペーストをパターン吐出するディスペンサー法、また、蛍光体ペーストの有機バインダーとして前述の感光性を有する有機成分を用いた感光性ペースト法により各色の蛍光体ペーストを所定の場所に塗着させることができるが、コストの理由からスクリーン印刷法、ディスペンサー法が本発明では好ましく適用される。

Ｒ蛍光体層の厚みをＴｒ、Ｇ蛍光体層の厚みをＴｇ、およびＢ蛍光体層の厚みをＴｂとしたとき、好ましくは、１０μｍ≦Ｔｒ≦Ｔｂ≦５０μｍ、１０μｍ≦Ｔｇ≦Ｔｂ≦５０μｍなる関係を有することにより、より本発明の効果を発揮できる。つまり、発光輝度の低い青色について、厚みを緑色、赤色よりも厚くすることにより、より色バランスに優れた（色温度の高い）プラズマディスプレイを作製できる。蛍光体層の厚みとしては、１０μｍ以上とすることで充分な輝度を得ることができる。また、５０μｍ以下とすることで放電空間を広くとり高い輝度を得ることができる。この場合の蛍光体層の厚みは、隣り合う隔壁の中間点での形成厚みとして測定する。つまり、放電空間（セル内）の底部に形成された蛍光体層の厚みとして測定する。

塗着させた蛍光体層を必要に応じて、４００〜５５０℃で焼成することにより、本発明のプラズマディスプレイ用部材を作製することができる。

このプラズマディスプレイ用部材を背面板として用いて、前面板と封着後、前背面の基板間隔に形成された空間に、ヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される放電ガスを封入後、駆動回路を装着してプラズマディスプレイを作製できる。前面板は、基板上に所定のパターンで透明電極、バス電極、誘電体、保護膜（ＭｇＯ）を形成した部材である。背面板上に形成されたＲＧＢ各色蛍光体層に一致する部分にカラーフィルター層を形成しても良い。また、コントラストを向上するために、ブラックストライプを形成しても良い。

以下に本発明を実施例を用いて具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
実施例１
ガラス基板ＰＤ２００（旭硝子（株）製、サイズ：９６４×５７０ｍｍ）上に感光性銀ペースト（東レ（株）製）を塗布、乾燥、露光、現像、焼成工程を経て、線幅１００μｍ、厚み３μｍ、ピッチ３００μｍのアドレス電極を形成した。

次に、酸化ビスマスを７５重量％含有する低融点ガラスの粉末を６０％、平均粒子径０．３μｍの酸化チタン粉末を１０重量％、エチルセルロース１５％、テルピネオール１５％を混練して得られたガラスペーストをスクリーン印刷により、表示部分のバス電極が覆われるように２０μｍの厚みで塗布した後に、５７０℃１５分間の焼成を行って誘電体層を形成した。

次いで前記誘電体層上に、感光性ペーストを塗布した。感光性ペーストはガラス粉末と感光性成分を含む有機成分から構成され、ガラス粉末としては、酸化リチウム１０重量％、酸化ケイ素２５重量％、酸化ホウ素３０重量％、酸化亜鉛１５重量％、酸化アルミニウム５重量％、酸化カルシウム１５重量％からなる組成のガラスを粉砕した平均粒子径２μｍのガラス粉末を用いた。感光性成分を含む有機成分としては、カルボキシル基を含有するアクリルポリマー３０重量％、トリメチロールプロパントリアクリレート３０重量％、光重合開始剤である“イルガキュア３６９”（チバガイギー（株）製）１０重量％、γ−ブチロラクトン３０重量％からなるものを用いた。

感光性ペーストは、これらのガラス粉末と感光性成分を含む有機成分をそれぞれ７０：３０の重量比率で混合した後に、ロールミルで混練して作製した。

次にこの感光性ペーストをダイコーターを用いて塗布幅が５３０ｍｍ、乾燥後厚み２００μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学（株）製）で行なった。

次いで、線幅７０μｍ、ピッチ３００μｍの隔壁パターンおよびそれと直行する線幅７０μｍ、ピッチ７００μｍの補助隔壁パターン（格子状）が配置され、かつ隔壁と補助隔壁の交点部分に内接円の直径が１９７μｍの菱形形状パターンを設けたフォトマスクを介して、露光照度２０ｍＷ／ｃｍ^２、露光時間２０秒、フォトマスクと基板上の塗布膜間距離（ギャップ量）を２００μｍで露光した。

露光後、０．５重量％のエタノールアミン水溶液中で現像し、さらに、５８０℃で１５分間焼成することにより、隔壁パターンを得た。焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは１４１．１μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量を測定したところ１．１μｍであった。
実施例２
実施例１の隔壁の露光に用いたフォトマスクにおいて、隔壁及び補助隔壁パターンの交点を内接円の直径が１９０μｍである内側に湾曲した菱形形状と以外は同一手法により隔壁パターンを得た。焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは１３６．４μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量は０．６μｍであった。
実施例３
実施例１の隔壁の露光に用いたフォトマスクにおいて、線幅６３μｍ、ピッチ３００μｍの隔壁パターンおよびそれと直行する線幅６３μｍ、ピッチ７００μｍの補助隔壁パターンを配置し、かつ隔壁と補助隔壁の交点部分に内接円の直径が１７６μｍの菱形形状パターンを設けたフォトマスクを介して露光した以外は同一手法により隔壁パターンを得た。

焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は４５μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は４５μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは１２７．２μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量は１．４μｍであった。
実施例４
実施例３の隔壁の露光に用いたフォトマスクにおいて、隔壁及び補助隔壁パターンの交点を内接円の直径が１６８μｍである内側に湾曲した菱形形状と以外は同一手法により隔壁パターンを得た。

焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは１２３．２μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量は１．２μｍであった。
実施例５
実施例１の隔壁の露光に用いたフォトマスクにおいて、隔壁及び補助隔壁パターンの交点を内接円の直径が１１８μｍである菱形形状とした以外は同一手法により隔壁パターンを得た。焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは８５．６μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量は５．２μｍであった。
比較例１
実施例１の隔壁の露光に用いたフォトマスクにおいて、隔壁及び補助隔壁パターンの交点の菱形形状を除外した以外は同一手法により隔壁パターンを得た。焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは７０μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていなかった。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量は６．７μｍであった。
実施例６
実施例１において誘電体層上に、隔壁用感光性ペーストをダイコーターを用いて塗布幅が５３０ｍｍ、乾燥後厚み１７０μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学（株）製）で行なった。

次いで、線幅７０μｍ、ピッチ７００μｍの補助隔壁パターン（横ストライプ）が配置された配置されたフォトマスクを介して２０ｍＷ／ｃｍ^２、露光時間１８秒、フォトマスクと基板上の塗布膜間距離（ギャップ量）を２００μｍで露光した。

次いで、その上に隔壁用感光性ペーストをダイコーターを用いて塗布幅が５２６μｍ、乾燥後厚みが３０μｍになるように塗布した。乾燥は実施例１同様クリーンオーブンで行った。

ついで補助隔壁と直行する線幅７０μｍ、ピッチ３００μｍの隔壁パターン（縦ストライプ）および前記補助隔壁パターンの交点部分に内接円の直径が１９７μｍの菱形形状パターンを設けたフォトマスクを介して、露光照度２０ｍＷ／ｃｍ^２、露光時間２０秒、フォトマスクと基板上の塗布膜間距離（ギャップ量）を２００μｍで露光した。

露光後、０．５重量％のエタノールアミン水溶液中で現像し、さらに、５８０℃で１５分間焼成することにより、隔壁と補助隔壁の間に１１μｍの段差を有する隔壁パターンを得た。焼成後の隔壁頂部幅ｗ_１は５０μｍ、補助隔壁頂部幅ｗ_２は５０μｍ、隔壁および補助隔壁の交差部に内接する内接円の直径ｄは１３９．６μｍであり、前記式（Ｉ）の関係を満たしていた。得られた基板上に形成された隔壁および補助隔壁の交差部凹み量を測定したところ０．１μｍであった。

本発明のプラズマディスプレイ用部材の一実施の形態を示す概略斜視図である。（ａ）本発明のプラズマディスプレイ用部材上に形成される隔壁および補助隔壁の構造の一実施の形態を示す平面図である。（ｂ）本発明のプラズマディスプレイ用部材上に形成される隔壁および補助隔壁の構造の他の実施の形態を示す平面図である。

符号の説明

１基板
２アドレス電極
３誘電体層
４隔壁
５補助隔壁

Claims

基板上に少なくとも隔壁および該隔壁の垂直方向に延在する補助隔壁により区画されたセルを有するプラズマディスプレイ用部材であって、セル中央部に対応する該隔壁の頂部幅をｗ_１、セル中央部に対応する該補助隔壁の頂部幅をｗ_２としたときに、該交差部における該隔壁及び該補助隔壁の幅は、該交差部において下記式（Ｉ）を満足する直径ｄの円が内接するよう構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイ用部材。
ｓ（ｗ_１ ^２＋ｗ_２ ^２）^１／２＝ｄ（Ｉ）
（ｓは１よりも大きい任意の値である。）
前記隔壁の高さｈ_１が前記補助隔壁の高さｈ_２より高い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用部材。
前記隔壁の高さｈ_１および前記補助隔壁の高さｈ_２が
２≦ｈ_１−ｈ_２≦４０（μｍ）
の関係を満たす請求項２記載のプラズマディスプレイ用部材。