JP2007073216A - ディスプレイ部材の製造方法およびこれを用いたディスプレイ部材ならびにディスプレイ - Google Patents

Abstract

【課題】簡略な工程により、隔壁を高精度に高い歩留まりで形成し、表示品位に優れたディスプレイ用部材の製造方法およびディスプレイを提供する。
【解決手段】少なくとも電極が形成された基板に下記の（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の各工程を順次行って得られるディスプレイ部材の製造方法であって、該（Ａ）工程をｎ回（ｎは２以上の整数）実施した後に、（Ｂ）、（Ｃ）の工程を実施することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法。
（Ａ）感光性ペーストを塗布・乾燥し、次いで塗布膜にフォトマスクを介して露光する工程
（Ｂ）塗布膜を現像してパターン形成する工程
（Ｃ）パターン形成された塗布膜を焼成することにより隔壁パターンを形成する工程
【選択図】なし

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイ、プラズマアドレス液晶ディスプレイなどのディスプレイ部材、およびディスプレイの製造方法に係り、特にディスプレイ部材製造における歩留まり向上とディスプレイの表示品位を高めたディスプレイの製造方法に関する。

薄型・大型テレビに使用できるディスプレイとして、液晶パネルに比べて高速表示が可能なことから、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと称する）が注目されている。

ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に備えられた放電空間内で電極間にプラズマ放電を生じさせ、上記放電空間内に封入されているガスから発生した紫外線を放電空間内の蛍光体に当てることにより表示を行うものである。この場合、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を規定のセル内で行わせると同時に、均一な放電空間を確保するために、およそ幅２０〜８０μｍ、高さ２０〜２００μｍの形状をもつ隔壁が設けられている。

この隔壁のパターン形成方法としては、ガラスペーストをスクリーン印刷で印刷・乾燥を多数回繰り返し、所定の高さの隔壁パターンを形成するスクリーン印刷法、フォトリソグラフィー技術により形成したサブトラティブマスク層を介してサンドブラストにより形成するサンドブラスト法などが知られている。

しかし、スクリーン印刷法やサンドブラスト法では、工程が非常に多く製造コスト面で課題があった。この問題を解決するため、感光性ガラスペーストを用いてフォトリソグラフィー技術により隔壁を形成する方法が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。確かに、塗布・乾燥・露光・現像を各１回ずつ行うだけで隔壁パターン形成が可能ではあるが、この方法では、露光時に用いるフォトマスクにキズ、汚れ、異物等の欠陥があった場合に大量生産時の歩留まりを大きく落とすという問題があった。またマスクを変更して、露光のみ複数回実施しても、ペースト内遮光異物によるランダムに発生する断線を防げないという問題があった。

さらに同じ塗布膜上に複数回露光を行うことにより、マスク付着ごみによる共通欠陥を防ぐ方法が提案されているが、ペースト内の異物混入、乾燥膜上に落下するダストにより発生する発生箇所がランダムな断線には、効果がないという課題があった（特許文献２参照）。
特開平９−２２３４６２号公報（第２〜１０頁） 特開２００４−２６５８６７号公報

そこで、本発明は、上記従来技術に鑑みて、あらゆる構造の隔壁を高精度に、高い歩留まりで生産可能なディスプレイ部材の製造方法、およびディスプレイを提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は以下の構成からなる。すなわち、少なくとも電極が形成された基板に下記の（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の各工程を順次行って得られるディスプレイ部材の製造方法であって、該（Ａ）工程をｎ回（ｎは２以上の整数）実施した後に、（Ｂ）、（Ｃ）の工程を実施することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法。
（Ａ）感光性ペーストを塗布・乾燥し、次いで塗布膜にフォトマスクを介して露光する工程
（Ｂ）塗布膜を現像してパターン形成する工程
（Ｃ）パターン形成された塗布膜を焼成することにより隔壁パターンを形成する工程
また、本発明は、上記の製造方法により製造したディスプレイ部材、ならびにそのディスプレイ部材を用いたことを特徴とするディスプレイである。

本発明によれば、簡略な工程により隔壁をマスク欠陥またはペースト内異物による断線、欠けなどの不良発生を防止することにより、高い歩留まりで形成し、表示品位に優れたディスプレイ用部材の製造方法、およびディスプレイを提供できる。

以下に、本発明をＰＤＰの作製手順に沿って説明する。
本発明のＰＤＰ用部材としての背面板に用いる基板としては、ソーダガラスの他にＰＤＰ用の高歪点ガラスである旭硝子社製の“ＰＤ２００”や日本電気硝子社製の“ＰＰ８”等を用いることができる。

ガラス基板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を形成する。形成方法は、これら金属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、フォトマスクを介してパターン露光し、未硬化部分を現像工程で溶解除去し、４００〜６００℃の温度で焼成し、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、アルミニウム、銅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、２〜５μｍがより好ましい。電極厚みが薄すぎると抵抗値が大きくなり正確な駆動の際に負担がかかり、厚すぎるとコスト的に不利な傾向にある。アドレス電極の幅は、好ましくは２０〜２００μｍである。アドレス電極の幅が細すぎると抵抗値が高くなり正確な駆動が困難となる傾向にあり、太すぎると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傾向にある。さらに、アドレス電極は表示セル（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１００〜２５０μｍのピッチで形成するのが好ましい。

次いで誘電体層を形成する。誘電体層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のパターン上に塗布し、４００〜６００℃で焼成することにより形成できる。誘電体層の厚みは好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは３〜２０μｍである。誘電体層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。

誘電体層上に、放電セルを仕切るための隔壁を形成する。隔壁の高さは、８０μｍ〜２００μｍが適している。８０μｍ以上とすることで蛍光体とスキャン電極が近づきすぎるのを防ぎ、放電による蛍光体の劣化を防ぐことができる。また、２００μｍ以下とすることで、スキャン電極での放電と蛍光体の距離を近づけ、十分な輝度を得ることができる。隔壁のピッチ（Ｐ）は、１００μｍ≦Ｐ≦５００μｍのものがよく用いられる。また、高精細プラズマディスプレイとしては、隔壁のピッチ（Ｐ）が、１００μｍ≦Ｐ≦２５０μｍである。１００μｍ以上とすることで放電空間を広くし十分な輝度を得ることができ、５００μｍ以下とすることで画素の細かいきれいな映像表示ができる。３００μｍ以下にすることにより、ＨＤＴＶ（ハイビジョン）レベルの美しい映像を表示することができる。線幅（Ｌ）は、半値幅で１０μｍ≦Ｌ≦５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上とすることで強度を保ち、前面板と背面板を封着する際に破損が生じるのを防ぐことができる。また、５０μｍ以下とすることで蛍光体の形成面積を大きくとることができ高い輝度を得ることができる。

このような隔壁は、無機微粒子と感光性成分を含む有機成分からなる感光性ペーストを用いてパターン形成した後に、焼成して形成する。
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。

用いるガラス粉末としては、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^−７Ｋ^−１、更には、６０×１０^−７〜９０×１０^−７Ｋ^−１のガラス微粒子を用いることが好ましい。

隔壁を形成する素材としては、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラス材料が好ましく用いられる。

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。

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、ペーストの熱軟化点をさげることができるため好ましい。

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。

感光性成分を含む有機成分としては、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、更に、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。

感光性モノマーのさらに具体的な例として、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。（メタ）アクリレート化合物としては、化学式（１）、（２）、（３）、（４）で示されるアルキル基を有するアクリル化合物またはメタクリル化合物が好ましく用いられる。

CH_２=CR^３COO-R^４ （１）
CH_２=CR^３COO-R^４-OCOCR^１=CH_２ （２）
CH_２=CR^３COO-R^５-OCO-R^６-COO-R^５-OCOCR^３=CH_２ （３）
(CH_２=CR^３COO-(CH_２CHR^６O)_ｍ)_ｎ-R^７ （４）
ここにおいて、Ｒ^３およびＲ^６は水素またはメチル基またはメチレン基、Ｒ^４は炭素数１〜２０のアルキル基またはアルキレン基、Ｒ^５は炭素数３以上のヒドロキシアルキレン基、Ｒ^７は炭素数１〜２０のアルキル基、アリール基、アラルキル基、ｍは０〜３０の整数、ｎは３〜６の整数である。ただし、ここで用いるモノマーはこれらに限定されるものではない。

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。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。

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。

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。

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。

次に、本発明における隔壁の形成方法について説明する。本発明における隔壁形成方法については、あらゆる形状の隔壁パターンについて有効であるが、例として、ストライプ形状、および格子形状の隔壁パターン形成について記載する。

まず、ストライプ形状の隔壁を形成する場合には、電極が形成された基板上もしくは誘電体層上に１層目の感光性ペーストを塗布する。塗布方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイレクトコーター、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。

感光性ペーストを塗布した後、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ炉などを用いて乾燥し、１層目の感光性ペーストの塗布膜を形成する。

続いて、露光装置を用いて露光を行う。露光は、通常のフォトリソグラフィ法で行われるように、フォトマスクを用いてマスク露光する。この際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。

この際、用いるフォトマスクパターン、フォトマスクの線幅により、形成される隔壁パターン形状、および隔壁の幅が決定する。ここで、フォトマスクの線幅とは、スリット部分、すなわち光が透過する部分の線幅を表す。例えば、ストライプ形状の隔壁を形成する場合は、アドレス電極と平行方向にストライプパターンを有するフォトマスクを用いることができる。

露光された１層目の感光性ペースト塗布膜の上に、さらに２層目の感光性ペーストを塗布、乾燥、露光する。ここで、２層目の感光性ペーストに１層目で用いた感光性ペーストを用いることも、本発明の好ましい態様の一つである。また、２層目の感光性ペーストに、焼成後は黒色を呈する物質を含有せしめて用いることも本発明の好ましい態様の一つである。２層目の感光性ペーストに焼成して黒色を呈するものを用いることにより、コントラストを向上させることができる。感光性ペーストが焼成して黒色を呈する様にするには、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの金属もしくはそれらの酸化物を合計で１〜１５重量％含有するガラスを用いると良い。また、ガラス粉末に黒色金属又は金属酸化物を付着させるか、または被覆させても良い。

この際、同じパターンで線幅の異なるフォトマスクを用いることが、ペースト中混入異物による不規則な断線（以下、ランダム断線という。）を防げることから好ましい。ペースト中に、金属片などの遮光性異物が混入し、かつ表層から１００μｍ以内にあると異物の下方部分のペーストが未硬化となるため、断線が生じる。そのため、再度その上に塗布・露光することにより、硬化部分が増加するため断線を防ぐことができる。

上記パターンの意味するところは、基板上に配置する隔壁の形成エリア、長さ、ピッチが同一という意味であり、隔壁の幅を決定する開口幅は除外している。

また、ｎ−１回目の露光に用いるフォトマスクの線幅をＷ（ｎ-1）、ｎ回目の露光に用いるフォトマスクの線幅をＷｎとすると、Ｗ（ｎ-1）＜Ｗｎとすることが好ましく、Ｗ１＜Ｗ２とすることがさらに好ましい（ｎは２以上の整数。）。この条件を満たすことによって、少なくとも１回目と２回目の露光時のアライメントずれによる形状不良の隔壁形成を防止できる。また、側面に段差のない良好な隔壁形成が可能となる。さらには、上記フォトマスク線幅が０．０１＜Ｗ（ｎ−１）／Ｗｎ＜１の条件を満たすことが好ましい。Ｗ（ｎ−１）／Ｗｎを０．０１よりも大きくすることにより、それぞれのマスクにキズやゴミ付着などのマスク欠陥による隔壁パターンの断線、欠けなどの共通欠陥を防止することが可能となる。このことは、特に大量生産時の歩留まり低下防止に非常に有効である。Ｗ（ｎ−１）／Ｗｎを１より小さくすることにより、アライメントずれの影響をさらに小さくすることが可能となる。マスク線幅については、０．１＜Ｗ（ｎ−１）／Ｗｎ＜０．８の条件を満たすことにより、より好ましく欠陥防止、および良好な形状の隔壁を形成できる。さらに、最も好ましくは、ｎ＝２の場合である。

ｎ回目の感光性ペースト被膜を露光した後、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。

現像液による現像以外にも、露光部と未露光部の塗布膜硬度の違いを利用して、サンドブラストによるパターン形成も可能である。また、この露光による硬度差を利用することにより、現在のサンドブラスト法で使用されている、レジスト膜形成、すなわちレジスト剤塗布、乾燥、露光、現像、およびサンドブラスト実施後のレジスト膜剥離工程を省略することができるため、大幅なコスト削減が可能となる。

次に格子状隔壁パターン形成について記載する。格子状隔壁を形成する場合には、１回目、および２回目の露光に使用するフォトマスクをともに格子状パターンのマスクを用いることにより、電極に平行な隔壁と、電極に垂直な隔壁の高さが同じ格子状隔壁を形成することができる。この際にもストライプ形状の隔壁形成時と同様にフォトマスク線幅がＷｎ−１＜Ｗｎとすることが好ましく、Ｗ１＜Ｗ２とすることがさらに好ましい（ｎは２以上の整数である。）。また、０．０１＜Ｗ（ｎ−１）／Ｗｎ＜１の条件を満たすことが最も好ましい。この条件を満たすことにより、それぞれのマスクにキズやゴミ付着などのマスク欠陥による隔壁パターンの断線、欠けなどの共通欠陥を防止、ないしペースト内異物混入によるランダム断線を防ぐことが可能となる。また、各フォトマスクの格子状の縦／横線幅は、同じ、あるいは異なっていても効果は損なわれない。

さらに、複数回露光する際には露光位置を合わせる必要がある。具体的には、露光する基板に対し、各露光マスクを所定位置に位置させることが必要である。この際、基板とマスクの露光位置のずれによるパターンの形状不良を防止するために、１０μｍ≦｜Ｗｎ−Ｗ（ｎ−１）｜を満たすことが好ましい。この条件を満たすことにより、露光機の位置精度を考慮しても位置ずれによるパターン形状不良を抑制することができる。線幅の差が１０μｍ以下であると、重ね露光後にパターンずれが生じ、隔壁幅の均一性を損なう懸念がある。

本発明の複数回露光により、ペースト内異物による隔壁パターンのランダム断線欠陥を防止するためには、１回目の露光に用いるマスクの最小線幅Ｗ１が５μｍ以上であることが好ましい。５μｍ以上であれば、ランダム断線を防止することが可能である。

また、（ｎ−１）層目の露光に使用するフォトマスクを格子状パターン、ｎ層目の露光に使用するフォトマスクを電極と平行なストライプパターンのフォトマスクを用いることにより、電極に平行な隔壁の高さと、電極に垂直な隔壁の高さが異なる段違いの格子状隔壁を形成することができる。この際には、（ｎ−１）層目の露光に用いる格子状パターンのフォトマスクについて、電極に平行なパターンの線幅をＷｐ（ｎ−１）、、ｎ層目の電極と並行なストライプパターンのフォトマスクの線幅をＷｎとすると、０．０５＜Ｗｐ（ｎ−１）／Ｗｎ＜１．０を満たすことが好ましい（ｎは２以上の整数である。）。この条件を満たすことにより、それぞれのマスクにキズやゴミ付着などのマスク欠陥による隔壁パターンの断線、欠けなどの共通欠陥を防止することが可能となる。また、０．１＜Ｗｐ（ｎ−１）／Ｗｎ＜０．８の条件を満たすことにより、より好ましく欠陥防止、および良好な形状の隔壁を形成できる。
一方、電極に垂直なパターンは、格子の交差部以外は、１回のみの露光となり、マスクの共通欠陥等の影響により、隔壁に断線、欠け等の欠陥ができる可能性がある。しかしながら、段違い格子パターンの隔壁形状の場合、該当する隔壁は、高さが低く、欠陥が表示品質に与える影響が小さい。また、後で述べる蛍光体塗布により、隔壁欠陥部に蛍光体が埋まり、欠陥そのものを小さくすることが可能となるため、表示欠陥になりにくい。
また、段違い格子パターン形状の隔壁を形成する場合、０．１＜Ｗｐ／Ｗｈ＜１０の関係を満たすフォトマスクを用いることにより、格子状隔壁交差部の凹みを低減することが可能である。より好ましくは、０．１＜Ｗｐ／Ｗｈ＜０．５である。

一般的に、感光性ペーストを用いたパターン形成方法は、上記のような工程を経たものである。本発明の段差を有する隔壁パターンの形成方法の別の態様は、上記の一般的なパターン形成方法に加えて、隔壁の段差の高い部分に対応する塗布膜をあらかじめ露光しておく工程を含むことにより、段差を精度よく、効率的に形成することが可能となる。

すなわち、まず、乾燥済み感光性ペースト塗布膜を、最終的な隔壁パターンのうち、段差の高くなる部分についてのみ、フォトマスクを介して露光を行う。露光された部分は、感光性ペースト中に含まれる感光性有機成分、すなわち、感光性モノマー、感光性オリゴマー、および感光性ポリマーが光重合することにより硬化する。したがって、感光性ペースト塗布膜中の、露光部と非露光部との間に膜の特性に差が発生する。特に溶媒や液体成分による膨潤度合いに差ができる。
例えば、この露光済み感光性ペースト塗布膜に熱をかけると、非露光部から露光部に塗布膜中の残留溶媒や、モノマー等の液体成分が移動する。このことにより、塗布膜の露光部分が非露光部分よりも高くなる。この際にペースト中の無機成分を伴うこともある。

このようにして、段差を有する露光済みの感光性ペースト塗布膜を最終的に形成したい隔壁パターンを有するフォトマスクを介して露光後、現像することにより、段差を有する隔壁を形成することができる。

一方、段差の高くなる部分を露光した塗布膜の上に、再度各種ペーストを塗布することにより、各種ペーストに含まれる溶媒や液体成分が露光部分に移動し、段差を有効に形成することが可能となる。特に１層目の感光性ペーストと同じ成分を含有したペーストを塗布することにより、さらに有効に段差を形成できる。もちろん、１層目と２層目に全く同じペーストを用いることも有効である。２層目に感光性ペーストを塗布した場合には、乾燥後に最終的に形成したい隔壁パターンを有するフォトマスクを介して露光後、現像することにより、段差を有する隔壁を形成することができる。

また、２層目にサンドブラスト用ペーストを塗布することにより、レジスト形成、サンドブラスト、レジスト剥離と通常のサンドブラスト法を用いても、段差を有する隔壁パターンを形成することが可能である。

また、段差の大きさは、段差の高くなる部分を露光した後のキュアの温度、および時間、また、２層目に塗布するペーストの種類、およびペースト塗布膜厚により、変更することが可能となる。また、本発明の段差形成方法によれば、これまで形成が難しかった微少段差の形成が可能となる。すなわち、これまで通り、段差形成を塗布回数により制御する場合には、スクリーン印刷やスリットダイコーター等の方法により、薄膜塗布が要求される。スクリーン印刷の場合には、スクリーンメッシュ跡が隔壁頂部のラフネスを大きくし、パネル作製時に隔壁の欠けが生じたり、隙間が生じて表示品質を劣化させるという問題が発生する。一方、スリットダイコーターでは薄膜塗布の精度が課題であった。本発明による段差を有する隔壁を形成する方法によれば、薄膜塗布の必要がなくなり、これら問題を解決することが可能である。

格子状隔壁パターン形成において、電極と垂直な方向に形成された隔壁の高さＨｈと該電極と平行な方向に形成された隔壁の高さＨｐを変化させることも好ましい。その関係は０．３≦Ｈｈ／Ｈｐ≦１であることが良い。Ｈｈ／Ｈｐが０．３よりも小さいと格子状隔壁の効果である放電効率向上の寄与が受けられにくい。また１よりも大きくなると、電極に並行に形成された隔壁が担うべく電子を遮る役割を持たなくなる。

次に、焼成炉にて焼成を行う。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。先の電極、および誘電体形成について、それぞれ焼成工程をすること記載したが、各電極ペースト、誘電体ペーストを変更することにより、電極／誘電体、誘電体／隔壁、電極／誘電体／隔壁を一括して焼成することも可能である。この場合にも本発明の効果は損なわれることはない。

さらに、２回以上の露光工程を行うことによっても、本発明の効果は有効である。ただし、露光工程が増えるほど、コストアップになるため、３回以下の露光が好ましい。さらには、２回の露光がもっとも好ましく、本発明の効果、およびコスト面での効果が発揮される。

また、ストライプ形状、格子形状の隔壁形成について詳しく説明したが、この他、単純なストライプ形状だけでなく、ストライプのスリット部分に遮光部形成して、破線状のスリットとしたり、ストライプの線幅を部分的に変更したフォトマスクを用いることも可能である。また、曲線、円弧、楕円等の特殊なパターンを有するフォトマスクを用いて、所望の隔壁を形成することが可能である。

次いで所定の隔壁間に、ＲＧＢ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。

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以上とすることで十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℃で焼成する事により、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、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。
４２インチサイズのＡＣ（交流）型プラズマディスプレイパネルの背面板を形成し、評価を実施した。形成方法を順に説明する。
（実施例１〜５、比較例１）
ガラス基板として、５９０×９６４×２．８ｍｍの４２インチサイズのＰＤ−２００（旭硝子（株）製）を使用した。この基板上に、書き込み電極として、平均粒径２．０μｍの銀粉末を７０重量部、酸化ビスマスを６９重量％、酸化珪素２４重量％、酸化アルミニウム４重量％、酸化硼素３重量％の組成からなる平均粒径２．２μｍのガラス粉末２重量部、アクリル酸、メチルメタクリレート、スチレンの共重合ポリマー８重量部、トリメチロールプロパントリアクリレート７重量部、ベンゾフェノン３重量部、ブチルカルビトールアクリレート７重量部、ベンジルアルコール３重量部からなる感光性銀ペーストを用いて、フォトリソグラフィー法により、ピッチ２４０μｍ、線幅１００μｍ、焼成後厚み３μｍのストライプ状電極を形成した。

この基板に、酸化ビスマスを７８重量％、酸化珪素１４重量％、酸化アルミニウム３重量％、酸化亜鉛３重量％、酸化硼素２重量％を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％誘電体ペースト塗布した後、５８０℃で焼成して、厚み１０μｍの誘電体層を形成した。

隔壁形成用の感光性ペーストは以下の組成のものを用いた。
ガラス粉末 ：Ｂｉ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２／Ａｌ_２Ｏ_３／ＺｎＯ／Ｂ_２Ｏ_３＝８２／５／３／５／３／２からなるガラス 平均粒径２μｍのガラス粉末 ６７重量部
フィラー ：平均粒径０．２μｍの酸化チタン ３重量部
ポリマー ：”サイクロマー”Ｐ（ＡＣＡ２５０、ダイセル化学工業社製）１０重量部
有機溶剤（１）：ベンジルアルコール ４重量部
有機溶剤（２）：ブチルカルビトールアセテート ３重量部
モノマー ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート ８重量部
光重合開始剤 ：ベンゾフェノン ３重量部
酸化防止剤 ：１，６−ヘキサンジオール−ビス［（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］１重量部
有機染料 ：ベージックブルー２６ ０．０１重量部
チキソトロピー付与剤 ：Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸ブチレンジアミン ０．５重量部
界面活性剤 ：ポリオキシエチレンセチルエーテル ０．４９重量部
上記ペーストをダイコーターを用いて所定厚みに塗布した後、クリーンオーブンにて１００℃、４０分の乾燥を行い塗布膜を形成した。形成塗布膜に対し、所定のフォトマスクとのギャップを１５０μｍとり、露光を実施した。この塗布・乾燥・露光操作を所定回数繰り返した。各実施例、比較例の塗布厚み、フォトマスク線幅、パターンなどについては、表１に示す。

なおフォトマスクは下記のパターンの中から選定した。
Ａ：縦リブストライプパターン、等ピッチ３００μｍ
Ｂ：縦リブストライプパターン、不等ピッチＲ２８０μｍ、Ｇ３００μｍ，Ｂ３２０μｍ
Ｃ：横リブストライプパターン、等ピッチ６７５μｍ
Ｄ：縦リブ等ピッチ３００μｍ、横リブ等ピッチ６７５μｍ、格子状パターン
Ｅ：縦リブ不等ピッチＲ２８０μｍ、Ｇ３００μｍ，Ｂ３２０μｍ、
横リブ等ピッチ６７５μｍ、格子状パターン
上記のようにして形成した露光済み基板を０．３％のエタノールアミン水溶液で現像し、焼成することにより隔壁パターンを形成した。

１実施例につき基板１０００枚について、断線検査の評価として、Ｖテクノロジー製ＳＡＴＵＲＮ９０００を用いて、検出条件２０ミクロン角以上を検出するよう設定し、評価した。その結果を表１に合わせて示す。

実施例１〜５で得られた背面板は、ランダム断線発生率について表１に示したように、比較例１，２に対して良好な成績を示した。
（実施例６）
実施例２で製作した背面板に蛍光体ペーストを塗布し、焼成により脱バインダーした後、これを透明電極、BS、白電極、誘電体、ＭgOを形成した前面板と合わせて、封着排気し、パネルを形成した結果、隔壁断線による不灯発生率は０．０２％と高歩留まりを示した。

Claims (11)

1. 少なくとも電極が形成された基板に下記の（Ａ）、（Ｂ）、および（Ｃ）の各工程を順次行って得られるディスプレイ部材の製造方法であって、該（Ａ）工程をｎ回（ｎは２以上の整数）実施した後に、（Ｂ）、（Ｃ）の工程を実施することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法。
   （Ａ）感光性ペーストを塗布・乾燥し、次いで塗布膜にフォトマスクを介して露光する工程
   （Ｂ）塗布膜を現像してパターン形成する工程
   （Ｃ）パターン形成された塗布膜を焼成することにより隔壁パターンを形成する工程
2. （Ａ）工程において、（ｎ−１）回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ（ｎ−１）とｎ回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗｎが異なるものであり、かつ（ｎ−１）回目の露光に用いるフォトマスクのピッチＰ（ｎ−１）とｎ回目の露光に用いるフォトマスクのピッチＰ（ｎ）が同一であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ部材の製造方法。
3. （Ａ）工程において、（ｎ−１）回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ（ｎ−１）とｎ回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ（ｎ）が以下の式を満たすことを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
   ０．０１＜Ｗ（ｎ−１）／Ｗ（ｎ）＜１
4. （Ａ）工程において、（ｎ−１）回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ（ｎ−１）とｎ回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ（ｎ）が以下の式を満たすことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
   １０μｍ≦｜Ｗ（ｎ）−Ｗ（ｎ−１）｜
5. （Ａ）工程において、１回目の露光に用いるフォトマスクの線幅Ｗ１が以下の式を満たすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
   ５μｍ≦Ｗ１
6. （Ａ）工程において、露光に用いるフォトマスクのうち少なくとも１枚が基板上の電極と平行方向にストライプパターンを有するフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
7. （Ａ）工程において、露光に用いるフォトマスクのうち少なくとも１枚が格子状パターンを有するフォトマスクであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
8. 格子状パターンを有するフォトマスクの基板上の電極に平行なパターンの線幅Ｗｐと、該電極に垂直なパターンの線幅Ｗｈが以下の式を満たすことを特徴とする請求項７記載のディスプレイ部材の製造方法。
   ０．１＜Ｗｐ／Ｗｈ＜１０
9. 基板上の電極と垂直な方向に形成された隔壁の高さＨｈと、該電極と平行な方向に形成された隔壁の高さＨｐが以下の式を満足することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のディスプレイ部材の製造方法。
   ０．３≦Ｈｈ／Ｈｐ≦１
10. 請求項１〜９のいずれかに記載の製造方法により製造したことを特徴とするディスプレイ部材。
11. 請求項１０記載のディスプレイ部材を用いたことを特徴とするディスプレイ。