JP2008277247A - 電極形成用組成物およびプラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、電極形成用組成物とこれ用いて製造されたプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に関する。
【解決手段】電極形成用組成物は、金属質粉末、フリット及び着色剤を５２〜６２：５〜７：３〜９質量比で含み、この電極形成用組成物を利用したＰＤＰは、互いに対向配置される第１基板及び第２基板、第１基板と第２基板との間の空間で多数の放電セルを区画する隔壁、各放電セル内に形成された蛍光体層、第１基板上で各放電セルに対応し第１方向に沿って伸張するアドレス電極、及び第２基板上で各放電セルに対応し第１方向と交差する第２方向に沿って伸張した第１電極及び第２電極を含み、第１及び第２電極は、透明電極とバス電極の組み合わせからなり、バス電極は第２基板上で前記透明電極上を通過し着色して形成される着色ガラス層、着色ガラス層上で形成され電気伝導性の金属質層及び金属質層の周縁に沿って形成される絶縁ダミー層を含む。
【選択図】図３

Description

本発明は、電極形成用組成物とこれを用いて製造されたプラズマディスプレイパネルに係り、より詳しくは、電極層と共に着色層を形成することが可能な電極形成用組成物と、これを用いて製造されたプラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略記する。）は、気体放電を通じて得られたプラズマから放射される真空紫外線（ＶＵＶ：Ｖａｃｕｕｍ Ｕｌｔｒａ−Ｖｉｏｌｅｔ）が蛍光体を励起させて発生する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の可視光を利用して映像を実現するディスプレイ素子である。

このようなＰＤＰは、６０インチ以上の超大型画面をわずか１０ｃｍ以内の厚さに実現することができ、ＣＲＴのような自発光ディスプレイ素子であるので、色再現力及び視野角による歪曲現象がないという特性を有する。また、ＰＤＰは、ＬＣＤなどに比べて製造工法が単純であって、生産性及び原価側面からも利点を有するＴＶ及び産業用平板ディスプレイとして、脚光を浴びている。

ＰＤＰの構造は、１９７０年代から長期間かけて発展してきているが、現在、一般的によく知られている構造は、交類型３電極面放電型構造である。

この交類型３電極面放電構造のＰＤＰは、基本的に、一対の表示電極が前面基板上に形成されて面対向を成し、この前面基板から離隔している背面基板上に形成されるアドレス電極を含む。

特に、ＰＤＰで画像が実現される前面部の場合、外光反射輝度を低くするためには、暗く見せる必要がある。

したがって、前面基板上に形成される表示電極のバス電極は、やむを得ず、ブラック電極層とホワイト電極層の２層構造で形成している。このブラック電極層は、前面基板を通して入射される外光を吸収するように、光吸収率の高い黒色に着色して、外光反射輝度を低くすることができるようになる。

しかし、現在の大部分のプラズマディスプレイパネルの製造企業で、バス電極を形成する際に使用する工法は、露光及び現像工程を土台にする一種の印刻方式である感光性方式を採択している。

したがって、２層構造のバス電極は、ブラック電極印刷／乾燥／ホワイト電極印刷／乾燥／露光及び現象／焼成という７段階の複雑かつ時間消費的な工程を経なければならない。

さらに、バス電極を形成する過程で適切に制御できなかった露光及び現像工程は、バス電極の端部が立ち上がるエッジカール（Ｅｄｇｅ−ｃｕｒｌ）現象を発生させるため、製品の信頼度に深刻な悪影響を及ぼす。

また、最近、市場に現れているＰＤＰは、究極的にＦｕｌｌ−ＨＤ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ）級の画像を表現できるディスプレイ素子が要求されている実情である。

ＰＤＰでＦｕｌｌ−ＨＤ級（１９２０×１０８０）の画像を表現するためには、放電セルの大きさを小さくして高精細化を実現することが必要であり、そのためには、電極の幅と間隔を減らして、より稠密に形成することもまた必要である。

一般的に、ＰＤＰに適用されるバス電極の材質には、電気伝導性が高く、相対的に低価格である銀（Ａｇ）が主に用いられている。

しかしながら、銀（Ａｇ）電極は、高精細のために電極の幅と間隔を稠密に形成する場合、隣接する電極の縁部分で発生するマイグレイション（移動、ｍｉｇｒａｔｉｏｎ）現象により、電極の断線（ｏｐｅｎ）または短絡（ｓｈｏｒｔ）が発生するようになるという問題があった。

そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的は、電極で発生する電極層と共に、外光反射輝度を低くするための着色層が形成され、同時に、エッジカールとマイグレイションを防止するための絶縁層が形成される新規かつ改良された電極形成用組成物およびプラズマディスプレイパネルを提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、金属質粉末、フリット、着色剤及びビヒクルを含有し、前記金属質粉末、前記フリット及び着色剤の質量比は、５２〜６２：５〜７：３〜９である電極形成用組成物が提供される。

前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３及びＢａＯを含み、前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上であってもよい。

前記金属質粉末は、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀パラジウム合金（ＡｇＰｄ）、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものであってもよい。

前記金属質粉末は、銀（Ａｇ）粉末であってもよい。

前記着色剤は、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）を含む金属酸化物からなる群より選択されるものであってもよい。

前記ビヒクルは、有機溶媒及びバインダーを含んでもよい。

前記有機溶媒は、ケトン類、アルコール類、エーテル系アルコール類、飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類、乳酸エステル類、エーテル系エステル類、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものであってもよい。

前記バインダーは、アクリル系樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものであってもよい。

上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、互いに対向配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間の空間で多数の放電セルを区画する隔壁と、前記各放電セル内に形成された蛍光体層と、前記第１基板上で前記各放電セルに対応し、第１方向に沿って伸張するアドレス電極と、前記第２基板上で前記各放電セルに対応し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って伸張した第１電極及び第２電極と、
を含み、前記第１電極及び前記第２電極は、いずれも透明電極とバス電極の組み合わせからなり、前記バス電極は、金属質粉末、フリット、及び着色剤を、５２〜６２：５〜７：３〜９質量比で含有するプラズマディスプレイパネルが提供される。

前記金属質粉末は、銀（Ａｇ）粉末であってもよい。

前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３及びＢａＯを含み、前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上であってもよい。

前記着色剤は、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）を含む金属酸化物からなる群より選択されるものであってもよい。

上記課題を解決するために、本発明の更に別の観点によれば、互いに対向配置される第１基板及び第２基板と、前記第１基板と前記第２基板との間の空間で多数の放電セルを区画する隔壁と、前記各放電セル内に形成された蛍光体層と、前記第１基板上で前記各放電セルに対応し、第１方向に沿って伸張するアドレス電極と、前記第２基板上で前記各放電セルに対応し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って伸張した第１電極及び第２電極と、を含み、前記第１電極及び前記第２電極は、いずれも透明電極とバス電極の組み合わせからなり、前記バス電極は、前記第２基板上で前記透明電極上に形成される着色ガラス層と、前記着色ガラス層上に形成される電気伝導性の金属質層と、前記金属質層の周縁に沿って形成される絶縁ダミー層と、を含むプラズマディスプレイパネルが提供される。

前記金属質層は、銀（Ａｇ）粉末を材料として形成されてもよい。

前記着色ガラス層は、フリット及び着色剤から形成されてもよい。

前記絶縁ダミー層は、前記着色ガラス層と同一の成分から形成されてもよい。

前記絶縁ダミー層の表面は、前記金属質層の表面周縁から前記第２基板の表面に向かって傾斜するように形成されてもよい。

前記バス電極は、金属質粉末、フリット、及び着色剤を成分に含み、前記金属質粉末の含有量は、５２〜６２質量部であり、前記フリットの含有量は５〜７質量部であり、前記着色剤の含有量は３〜９質量部であってもよい。

前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３とＢａＯを成分に含み、前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上であってもよい。

前記着色剤は、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む金属酸化物であってもよい。

本発明の電極形成用組成物は、金属質粉末、フリット、及び着色剤を５２〜６２：５〜７：３〜９質量比で含み、電極形成過程で、焼成時に金属質粉末が粒子間の液状焼結によって金属質層を成し、この金属質層と共に着色された着色ガラス層及び絶縁ダミー層を形成することによって、製造過程を短縮させて、生産単価を節減させることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、金属質層と共に着色された着色ガラス層及び絶縁ダミー層を形成することにより、これらを通して外光反射輝度を低くすることができる。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、電気伝導性金属質層のエッジ部分に絶縁ダミー層を形成することにより、電極の縁部分で発生するエッジカールを防止し、同時に、隣接する電極の間で発生するマイグレイション現象を防止できる。

以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの斜視図であり、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した側断面図である。

図１を参照して説明すれば、本実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、第１基板（以下、「背面基板」と称する。）１０と、第２基板（以下、「前面基板」と称する。）２０と、が、既に設定された間隔で互いに対向配置される。背面基板１０と前面基板２０が重なる周縁をフリット（ｆｒｉｔ：図示せず。）で封着して、これらの間に密閉された放電空間を形成する。背面基板１０と前面基板２０によって提供される放電空間は、これらの間に配置される隔壁１６によって多数の放電セル１８に区画される。

本実施形態において、隔壁１６は、背面基板１０の上に隔壁誘電体ペーストを塗布し、これをパターニングした後に焼成して、背面基板１０とは別途に形成したものを例示している。

この隔壁１６は、第１方向（図面のｙ軸方向）に長く形成される縦隔壁部材１６ａと、この縦隔壁部材１６ａと直交する第２方向（図面のｘ軸方向）に長く形成される横隔壁部材１６ｂと、を含む。したがって、放電セル１８は、縦隔壁部材１６ａと横隔壁部材１６ｂによって、格子型パターン形態に区画される。

しかし、本発明のプラズマディスプレイパネルが必ずしもこれに限定されるものではなく、放電セル１８は、前述の格子型パターン以外にも、帯状パターン形態及びデルタ型パターン形態など、より多様な形態に区画される。

背面基板１０面上には、各放電セル１８に全て対応し、第１方向に沿って互いに並んで延設されるアドレス電極１２が形成される。そして、このアドレス電極１２を覆うように、背面基板１０上には、誘電体層１４（以下、「下部誘電体層」と称する。）が形成される。

この下部誘電体層１４上には、前述のように、背面基板１０と前面基板２０の間で放電セル１８を区画する隔壁１６が形成される。

そして、放電セル１８内部において、下部誘電体層１４の上面と隔壁１６の側面に、蛍光体層１９が形成される。この蛍光体層１９は、第１方向に沿って区画される各放電セル１８内で同一色の蛍光体に形成され、第２方向に沿って形成される各放電セル１８内には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の蛍光体に反復的に形成される。

前面基板２０上には、放電セル１８に対応して、第２方向に沿って延設される表示電極２７が形成される。この表示電極２７は、各放電セル１８に対応する第１電極（以下、「走査電極」と称する。）２３及び第２電極（以下、「維持電極」と称する。）２６が対を成すように形成される。

走査電極２３及び維持電極２６は、横隔壁部材１６ｂと隣接しながら第２方向に沿って伸張する透明電極２２、２５と、この透明電極２２、２５上で伸張して形成されるバス電極２１、２４とを含む。

この透明電極２２、２５は、前面基板２０上で、第２方向に赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）及び青色（Ｂ）の放電セル１８に全て対応するように、帯状形態に延びて形成され、各放電セル１８で発生した可視光の透過率を高めるように、透明ＩＴＯ（インジウム−スズ酸化物）からなる。

しかし、本発明の表示電極２７が必ずしも前記構造に限定されるものではなく、透明電極２２、２５が赤、緑、青色の放電セル１８Ｒ、１８Ｇ、１８Ｂに対応して、バス電極２１、２４から個別的に突出形成されるものを含む。

このバス電極２１、２４は、プラズマ放電によって放電セル１８内で発生する可視光の透過率を高められるように、放電セル１８を隔てて配置される両側横隔壁部材１６ｂに隣接するように設けられるのが好ましく、さらに、横隔壁部材１６ｂの上に沿って設置されるのがより好ましい。

さらに、バス電極２１、２４は、透明電極２２、２５上で電気伝導性の電極層を形成する金属質層、透明電極２２、２５と金属質層の間で着色層を成す着色ガラス層、及び金属質層の周縁に沿って形成される絶縁ダミー層を含む。

このバス電極２１、２４の着色ガラス層、金属質層、及び絶縁ダミー層については、後述の図３及び図４を参照して、より詳細に説明する。

一方、前面基板２０上で、走査電極２３及び維持電極２６を覆うように誘電体層２８（以下、「上部誘電体層」と称する。）が形成される。

この上部誘電体層２８上には、放電セル１８内で起こるプラズマ放電に露出して破損するのを防止するための保護膜２９が形成される。この保護膜２９は、可視光透過性材質のＭｇＯ膜から形成されてもよい。このＭｇＯ膜は、上部誘電体層２８を保護し、高い二次電子放出係数を有するので、放電開始電圧を更に低くすることができる。

そして、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、及び青色（Ｂ）の蛍光体層１９が形成された各放電セル１８内部には、プラズマ放電を起こすことができるように、放電ガス（例えば、キセノン（Ｘｅ）、ネオン（Ｎｅ）などを含む混合ガス）が満たされる。

したがって、本実施形態に係るプラズマディスプレイパネルは、駆動時、リセット期間では走査電極２３に印加されるリセットパルスによってリセット放電が発生する。

このリセット期間に繋がるスキャン期間では、走査電極２３に印加されるスキャンパルスとアドレス電極１２に印加されるアドレスパルスとによって、アドレス放電が起こる。

その後、維持期間では、維持電極２６と走査電極２３に印加される維持パルスによって、維持放電が起こる。

このように、維持電極２６と走査電極２３は、維持放電に必要な維持パルスを印加する電極の役割を果たし、走査電極２３は、リセットパルス及びスキャンパルスを印加する電極の役割を果たし、アドレス電極１２は、アドレスパルスを印加する電極の役割を果たす。

しかし、本発明に係る維持電極２６、走査電極２３、及びアドレス電極１２は、各々に印加される電圧波形によりその役割を別にすることができるので、必ずしもこの役割に限定されるわけではない。

したがって、アドレス電極１２と走査電極２３の相互作用によるアドレス放電によって点灯される放電セル１８を選択し、維持電極２６と走査電極２３の相互作用による維持放電により、前記選択した放電セル１８を駆動させて、画像を実現する。

以下、本実施形態に係るプラズマディスプレイパネルのバス電極について、図３及び図４を参照してより詳細に説明する。

前述のように、走査電極２３のバス電極２１と維持電極２６のバス電極２４は互いに同一な構成を有する。したがって、走査電極２３のバス電極２１に関する説明で、維持電極２６のバス電極２４に関する説明を代替する。

図３は、図２のＩＩＩ部分を示した側断面図であり、図４は、図３のバス電極の断面形状を拡大した写真である。

図３及び図４を参照して説明すれば、本実施形態のバス電極２１は、金属質層２１ａ、着色ガラス層２１ｂ、及び絶縁ダミー層２１ｃを含む。

金属質層２１ａは、前面基板２０上で透明電極２２の上を通過し、第２方向に沿って延びて形成され、対応する各放電セル１８に放電電圧を印加するように、電気伝導性の金属層を成す。

本実施形態では、金属質層２１ａが、電気伝導性が高く、相対的に低価格である銀（Ａｇ）材質からなるものを例示する。

しかし、本発明がこれに限定されるものではなく、銀（Ａｇ）以外にも、電気伝導性の高い金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀パラジウム合金（ＡｇＰｄ）などを使用することができるのは当然である。

したがって、金属質層２１ａは、粉末形態の銀を材料として作られ、この銀粉末は、ペースト状態から焼成過程を経て、フリットによって電極形状を有するようになる。

着色ガラス層２１ｂは、透明電極２２と接する金属質層２１ａの底部分で層を成し、同時に、前面基板２０を通して入射される外光を吸収するように着色される。

そして、絶縁ダミー層２１ｃは、透明電極２２上で、第２方向に沿って金属質層２１ａの周縁で帯状（ｂａｎｄ ｓｈａｐｅｄ）に形成される。この絶縁ダミー層２１ｃの表面は、金属質層２１の上側表面周縁から始まって透明電極２２の表面まで、前面基板２０面に向かって傾いて繋がるように形成される。

前記金属質層２１ａは、主成分の金属質粉末がフリットにより形状化されたものであり、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃは、主にフリットによる絶縁性ガラス物質から形成されるものである。

つまり、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃは、主成分がフリットからなって金属質層２１ａと一体に形成されるが、金属質層１２ａとは互いに区分されて形成される。

さらに、着色ガラス層２１ｂは、絶縁ダミー層２１ｃと共に着色剤によって着色して、前面基板２０を通して入射される外光を吸収できるように、着色層を形成する。したがって、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃによって外光反射輝度を低減させることができる。

このように、バス電極２１は、金属質粉末５２〜６２質量部、フリット５〜７質量部、及び着色剤は３〜９質量部の範囲で含んで形成される。

ここで、フリットが７質量部を超過（金属質粉末が５２質量部未満）すると、導電性物質が不足して、バス電極２１の電気伝導度が落ちるようになり、フリットが５質量部未満（金属質粉末が６２質量部超過）であると、バス電極２１が液状焼結される過程で、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃを形成できなくなるという問題点が発生する。

そして、フリットはＢ_２Ｏ_３及びＢａＯを成分に含み、Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上５以下の範囲に属するように構成する。フリットは、金属質粉末と混ざって、金属粒子間の結合を手伝う役割を果たすが、Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比が１未満であると、ガラス転移温度高くなって液状焼結が難しくなり、質量比が５を超過すると、電気伝導性が落ちるようになる。そして、フリットは、前記成分以外に、ＳｉＯ_２、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、及びＺｎＯを含むことができる。

また、着色剤は９質量部超過（フリットが５質量部未満）であると、着色剤が着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃ内部で部分的に固まった凝集体に存在するようになり、着色剤が３質量部未満（フリットが７質量部超過）であると、着色ガラス層及び絶縁ダミー内部で着色がよく行われなくなる。

そして、着色剤は、コバルト（Ｃｏ）またはルテニウム（Ｒｕ）を含む金属酸化物からなる。このコバルト（Ｃｏ）またはルテニウム（Ｒｕ）金属酸化物は、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃが光吸収率の高い黒色を有するように色づける。

したがって、バス電極２１は、金属質層２１ａによって各放電セル１８に放電電圧を印加し、着色層を成す着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃにより、前面基板２０を通して入射される外光を吸収して、外光反射輝度を低くすることができるようにする。

さらに、絶縁ダミー層２１ｃは、金属質層２１ａの両側周縁を絶縁させることにより、隣接する電極の間で発生するマイグレイション現象によって発生し得る電極の断線及び短絡を防止する。

したがって、絶縁ダミー層２１ｃは、銀材質を主に使用するバス電極２１、２６の幅とピッチを減らすことによって、ピッチの小さい放電セル１８に全て対応できるように稠密に配置することができるので、プラズマディスプレイパネルの高精細化を可能にする。

さらに、絶縁ダミー層２１ｃは、金属質層２１ａの表面周縁から前面基板面に向かって傾いて形成されることにより、金属質層２１ａの両側端面で発生するエッジカールを防止できるようにする。

前記バス電極の構造は、後述の電極形成用組成物の組成比及び製造工程を通じて得ることができる。

図５Ａ〜図５Ｅを参照して説明すれば、本実施例のバス電極２１、２５を形成する過程は、透明電極２２、２５が形成された前面基板２０上に電極層５１を形成する段階（ＳＴ１）、この電極層５１を露光／現像する段階（ＳＴ２、ＳＴ３）、及び焼成する段階（ＳＴ４）からなる。

電極層を形成する段階（ＳＴ１）は、図５Ａに示したように、透明電極２２、２５が形成された前面基板２０上に、スクイーザー（ｓｑｕｅｅｚｅｒ）を利用してペースト状態の電極形成用組成物を塗布した後、これを乾燥して、バス電極層５１を形成する。

本実施例での電極形成用組成物は、金属質粉末、フリット、着色剤、及びビヒクルを含む。この中、金属質粉末、フリット、及び着色剤は、５２〜６２：５〜７：３〜９質量比で含まれるのが好ましい。

金属質粉末は、前記金属質層２１ａを成す大部分の電気伝導性金属質として、前記アドレス電極及びバス電極に通常使用される金属質であれば、特に限定されずに使用することができる。

この金属質粉末は具体的に、銀（Ａｇ）、金（Ａｕ）、アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、クロム（Ｃｒ）、銀パラジウム合金（ＡｇＰｄ）、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属質粉末が用いられることができる。その中でも、大気中で焼成する場合に、酸化によって導電性が低下せず、比較的に低価格である銀（Ａｇ）を使用するのがより好ましい。

そして、金属質粉末は、粒状型、球形またはフレーク型など、その形状は特に限定されないが、光特性及び分散性を考慮すれば球形が好ましく、単独または２種以上の互いに異なる形状を有するものを混合して使用することもできる。

この時、金属質粉末とフリットを合わせた構成が一定であるとする場合、前記金属質粉末の含有量が５２質量部未満（フリットが７質量部超過）であると、導電性物質が不足して電極の電気伝導度が落ちる。

そして、金属質粉末が６２質量部超過（フリットが５質量部未満）であると、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃの形成が難しくなって、パネルの外光反射輝度が高くなり、電極の周縁でエッジカール及びマイグレイションなどが発生する。

また、フリットは、焼成過程中に混入している金属質粉末を凝集し固形化して金属質層２１ａを成し、又は、焼成温度が十分高い時に金属質が溶融液化した後に冷却されて固化し、この金属質層２１の底面と周縁に、各々、流動可能になったフリットが押し出されて着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを形成するようになる。この時、フリットと透明電極は共に金属酸化物であるから濡れ性、つまり結合力が強く、一方、金属質、特に酸化されにくい銀は酸素との結合力が弱いと思えるので、フリット層の一方の面が透明電極に付着し、銀はフリット層の他面に浮上すると考えられる。

このフリットは、焼成工程中、金属質粉末と透明電極２、２５の間に接着力を提供するものであって、ＳｉＯ_２、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｂ_２Ｏ_３、及びＢａＯを含むものが好ましい。

そして、フリットは、Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は１以上、好ましくは１以上５以下の範囲で含んでいる。Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比が１未満であると、ガラス転移温度が高くなって液状焼結が難しくなり、質量比が５超過であると、電気伝導性が落ちる。

また、着色剤は、３〜９質量部の範囲で含まれて、主に着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを色づける。ここで、着色剤は、光吸収率を高めるために黒色を有するように、コバルト（Ｃｏ）、ルテニウム（Ｒｕ）、及びこれらを含む金属酸化物からなることができる。

ここで、着色剤が９質量部超過（フリットが５質量部未満）であると、着色剤が着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃ内部で凝集体として不均一に存在して、部分着色し、着色剤が３質量部未満（フリットが７質量部超過）であると、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃ内部に着色がよく行われなくなる。

そして、前記ビヒクルは有機溶媒とバインダーを含む。

有機溶媒としては、この分野で通常使用される有機溶媒を用いることができ、具体的には、例えば、ジエチルケトン、メチルブチルケトン、ジプロピルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；ｎ−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、シクロヘキサノール、ジアセトンアルコールなどのアルコール類や、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノエチルエーテルなどのエーテル系アルコール類や、酢酸−ｎ−ブチル、酢酸アミルなどの飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類や、乳酸エチル、乳酸−ｎ−ブチルなどの乳酸エステル類や、メチルセロソルブアセテート、エチルセロソルブアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、エチル−３−エトキシプロピオン酸塩、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノ（２−メチルプロパノエート）などのエーテル系エステル類などを例示することができ、これらは単独でまたは２種以上を混合して用いることができる。

前記バインダーとしては、光開始剤によって架橋が可能であり、電極形成時に現像工程によって容易に除去される高分子を使用することができる。具体的には、フォトレジスト組成分野で通常使用されるアクリル系樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂またはポリエステル樹脂などを用いることができ、好ましくは、下記のカルボキシル基を有するモノマー（ｉ）、モノマー（ｉｉ）、及びモノマー（ｉｉｉ）からなる群より選択された１種以上の共重合体を使用することができる。

＜モノマー（ｉ）：カルボキシル基含有モノマー類＞
前記カルボキシル基含有モノマー類としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、桂皮酸、琥珀酸モノ（２−（メタ）アクリロイルオキシエチル）またはω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メタ）アクリレートなどが挙げられる。

＜モノマー（ｉｉ）：ＯＨ基含有モノマー類＞
前記ＯＨ基含有モノマー類としては、例えば、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メタ）アクリル酸３−ヒドロキシプロピルなどのＯＨ基含有単量体類；及びｏ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレンなどのフェノール性ＯＨ基含有モノマー類が挙げられる。

＜モノマー（ｉｉｉ）：その他の共重合可能なモノマー類＞
前記外共重合可能なモノマー類としては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸エチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−ラウリル、（メト）アクリル酸ベンジル、グリシジル（メタ）アクリレート、ジシクロペンタニル（メト）アクリレートなどの、モノマー（ｉ）以外の（メタ）アクリル酸エステル類や、スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系モノマー類や、ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン類や、ポリスチレン、ポリ（メト）アクリル酸メチル、ポリ（メト）アクリル酸エチル、ポリ（メト）アクリル酸ベンジルなどの重合体鎖の一側の末端に（メト）アクリロイル基などの重合性不飽和基を有するマクロモノマー類等が挙げられる。

また、前記バインダーは、金属質層２１ａを形成するために基板上に電極形成用組成物を塗布する場合、適切な粘度を示し、下記の現像工程での分解を考慮して、質量平均分子量が例えば５，０００〜５０，０００であり、酸価が例えば２０〜１００ｍｇＫＯＨ／ｇであるものを使用するのが好ましい。前記バインダーの質量平均分子量が５，０００未満であると、現像時、金属質層の密着性に悪影響を及ぼす恐れがあり、５０，０００を超過すると、現像不良が生じやすいので好ましくない。また、酸価が２０ｍｇＫＯＨ／ｇ未満であると、アルカリ水溶液に対する溶解性が不充分であって現像不良が生じやすく、１００ｍｇＫＯＨ／ｇを超過すると、現像時、金属質層の密着性低下や露光部の溶解が生じるので好ましくない。

前記有機溶媒とバインダーの含有量は、塗布工程に適した積極形成用組成物の粘度を得るために、適切に調節することができる。

本発明による電極形成用組成物は、架橋剤及び光開始剤をさらに含むことができる。

前記架橋剤は、光開始剤によってラジカル重合反応することができる化合物であれば特に限定されないが、具体的には、多官能モノマー、より好ましくは、エチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、及びテトラメチロールプロパンテトラメタクリレートからなる群より選択される１種以上のものを使用することができる。

前記架橋剤は、バインダーの含有量に対して一定比で添加されるのが好ましく、より好ましくは、バインダー１００質量部に対して２０〜１５０質量部の量で含まれる。この時、前記架橋剤の含有量が２０質量部未満であると、電極形成時、露光工程で露光感度が低下し、現像工程時、電極パターンに欠陥ができる傾向があり、これとは反対に、１５０質量部を超えると、現像後線幅が大きくなって、電極パターン形成時、パターン模様が綺麗でないため、焼成後に電極周囲に残写を発生させるので、前記含有量範囲内で使用するのが好ましい。

前記光開始剤は、露光工程中にラジカルを発生させ、前記架橋剤の架橋反応を開始することができる化合物であれば特に限られない。具体的には、例えば、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）ベンゾフェノン、２，２−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、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルポリノプロパ−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルポリノフェニル）−１−ブタノン、２，４−ジエチルチオキサントン、及び（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルホスフィンオキシドからなる群より選択される１種以上のものを使用することができる。

前記光開始剤は、前記架橋剤の含有量に対して一定比で含まれるのが好ましく、より好ましくは、架橋剤１００質量部に対して１０〜５０質量部の量で含まれる。この時、前記光開始剤の含有量が１０質量部未満であると、電極形成用組成物の露光感度が低下し、５０質量部を超えると、露光部の線幅が小さくなったり、非露光部が現像されないという問題が発生して、綺麗な電極パターンが得られない。

本実施例による電極形成用組成物は、前記成分以外に、各々の目的によって添加剤をさらに含むことができる。

このような添加剤としては、感度を向上させる増感剤、電極形成組成物の保存性を向上させる重合禁止剤及び酸化防止剤、解像度を向上させる紫外線吸光剤、ペースト内の起泡を減らす消泡剤、分散性を向上させる分散剤、印刷時に膜の平坦性を向上させるレべリング剤または窯変特性を与える可塑剤などが挙げられる。

これら添加剤は必ず使用されるものではなく、必要に応じて用いられ、添加時には、一般的に知られた量を適切に調節して使用する。

そして、露光段階（ＳＴ２）では、図５Ｂに示したように、電極層５１の上にアドレス電極パターンを有するマスク５２を乗せ、その上に紫外光（ＵＶ）を照射する。

現像段階（ＳＴ３）では、図５Ｃに示したように、ノズル５３を介して現像液を噴射して、露光段階（ＳＴ２）で紫外光によって感光されて除去される部分５１ａを除いた非感光部分５２ｂをエッチングした後、これを乾燥する。

そして、焼成段階（ＳＴ４）では、図５Ｄ及び図５Ｅに示したように、電極層から残された電極の部分を焼成して、バス電極１２を形成する。

この焼成段階（ＳＴ４）により、電極形成用組成物中の有機溶媒とバインダーなどからなるビヒクルが除去され、金属質粉末、フリット、及び着色剤だけが残るようになる。

したがって、バス電極２１、２４は、残存する金属質粉末、フリット、及び着色剤からなる。金属質粉末は、フリットにより固形化されて、バス電極の中心部で電気伝導性の金属質層２１ａを形成する。

そして、前記フリットは、透明電極２２、２５と接する金属質層２１ａの底面で着色ガラス層２１ｂを形成し、金属質層２１ａの両側周縁に沿って絶縁ダミー層２１ｃを形成する（図３及び図４参照）。

このように、焼成段階（ＳＴ４）でフリットが着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを成して金属質層２１ａの底と周縁部分に形成されるメカニズムは、典型的なセラミックスの液状焼結として解釈することができる。

液状焼結の１段階である粒子再配列の際、金属質層２１ａを成す銀粉末粒子と粒子の間の移動を円滑にするために、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを成すガラス成分のフリットが主な駆動力となる。したがって、フリットは、銀粉末粒子の間で繋ぎ（ｎｅｃｋ）を形成した後、透明電極と接する底面及び両側縁部へ放出される。

ガラス成分のフリットが金属質層２１ａの底面及び両側縁部分へ放出される場合、銀粉末粒子だけを存在させる開放性気孔（ｏｐｅｎ ｐｏｒｅ）の量を著しく減少させる。

そして、ガラス成分のフリットが、金属質層２１ａの底面及び両側周縁で、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを形成するようになり、この着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃは、着色剤によって着色して、着色層を形成する。

このように、透明電極２１と接して形成される着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃが、着色剤によって着色することにより、前面基板２０を通じて入射される外光による外光反射輝度を低くすることができる。

そして、絶縁ダミー層２１ｃは、金属質層２１ａの両側周縁部分を絶縁させることにより、隣接するバス電極２１、２４の間で発生するマイグレイション現象を防止することができる。

また、絶縁ダミー層２１ｃは、焼成段階（ＳＴ４）で、金属質層２１ａの周縁部分で発生する中心部との収縮荷重の差を緩和させることにより、金属質層２１ａの周縁が引き上げられるエッジカールの発生を防止することができる。

以下、本発明の電極形成用組成物に対する好ましい実験例及び比較例を記載する。しかし、下記の実験例は本発明の好ましい一実験例にすぎず、本発明が下記の実験例に限定されるわけではない。

（実施例１）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：５：６の質量比で含むように電極形成用組成物を製造した。前記金属質粉末は、Ａｇを使用しており、前記フリットは、ＳｉＯ_２、ＰｂＯ、Ｂｉ_２Ｏ_３、ＺｎＯ、Ｂ_２Ｏ_３、及びＢａＯを含み、Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比が１であるフリットを使用し、前記着色剤はコバルト酸化物を用いた。

まず、用意したガラス基板（１０ｃｍ×１０ｃｍ）を洗浄及び乾燥した後、前記得られた電極形成用組成物を、前面基板上にスクリーン印刷法で印刷した。ドライオーブンで１００℃、１５分間乾燥して、感光性導電膜を形成した。感光性導電膜上に、帯状パターンが形成されたフォトマスクを離隔配置した後、高圧水銀ランプを利用して、４５０ｍＪ／ｃｍ^２の紫外線を照射して露光し、３５℃の０．４質量％炭酸ナトリウム水溶液を、ノズルを介して１．５ｋｇｆ／ｃｍ^２の噴射圧力で２５秒間現像し、露光されなかった部位を除去して、電極パターンを形成した。

次に、電気焼成炉を利用して、５８０℃で１５分間焼成して、膜の厚さが４μｍであるパターン化されたバス電極を得た。

前記パターン化されたバス電極上に、異方性導電フィルム（ＡＣＦ）及びＴＣＰ（Ｔａｐｅ Ｃａｒｒｉｅｒ Ｐａｃｋａｇｅ）を乗せ、仮圧着及び本圧着し、ボンディングして、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（実施例２）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：６：６の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（実施例３）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：７：６の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（実施例４）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：６：３の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（実施例５）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：６：９の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（比較例１）
金属質粉末、フリット、及び着色剤を５８：４：１０の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

（比較例２）
金属質粉末、前記フリット及び着色剤を５８：８：２の質量比で含むように電極形成用組成物を製造したことを除いては、実施例１と同一な方法で実施して、プラズマディスプレイパネルを製造した。

実施例１〜５で製造されたプラズマディスプレイパネルのバス電極２１、２４は、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃを含み、この着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃは、着色剤によって着色して、外光反射輝度を低くすることができ、電極の縁部分でエッジカール及びマイグレイションが発生しなかった。

反面、比較例１で製造されたプラズマディスプレイパネルの場合、フリットが不足していて、着色ガラス層２１ｂ及び絶縁ダミー層２１ｃが充分に形成できず、エッジカールが発生したことが確認された。そして、着色剤は、着色ガラス層２１ｂと絶縁ダミー層２１ｃ内部で部分的に固まった凝集体形態で存在して、着色が均一に行われなかった。

また、比較例２で製造されたプラズマディスプレイパネルの場合、着色剤が不足していて、着色ガラス層及び絶縁ダミー層が充分に着色できず、前面基板を通して入射される外光による外光反射輝度を充分に低くすることはできなかった。

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

本発明の一実施例によるプラズマディスプレイパネルの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿って切断した側断面図である。 図２のＩＩＩ部分を示した側断面図である。 図３のバス電極を拡大した写真である。 本実施例のバス電極を形成する過程を概略的に示した図である。 本実施例のバス電極を形成する過程を概略的に示した図である。 本実施例のバス電極を形成する過程を概略的に示した図である。 本実施例のバス電極を形成する過程を概略的に示した図である。 本実施例のバス電極を形成する過程を概略的に示した図である。

符号の説明

１０ 背面基板
１２ アドレス電極
１４ 下部誘電体層
１６ 隔壁
１６ａ 縦隔壁部材
１６ｂ 横隔壁部材
１８ 放電セル
１９ 蛍光体層
２０ 前面基板
２１、２４ バス電極
２１ａ 金属質層（バス電極本体）
２１ｂ 着色ガラス層
２１ｃ 絶縁ダミー層
２２、２５ 透明電極
２３ 走査電極
２６ 維持電極
２７ 表示電極
２８ 上部誘電体層
２９ 保護膜
５１ 電極層
５１ａ バス電極
５１ｂ 電極層の除去される部分
５２ マスク

Claims (20)

1. 金属質粉末、フリット、着色剤及びビヒクルを含有し、
   前記金属質粉末、前記フリット及び着色剤の質量比は、５２〜６２：５〜７：３〜９である
   ことを特徴とする、電極形成用組成物。
2. 前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３及びＢａＯを含み、
   前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上である
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電極形成用組成物。
3. 前記金属質粉末は、
   銀、金、アルミニウム、銅、ニッケル、クロム、銀パラジウム合金及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電極形成用組成物。
4. 前記金属質粉末は、銀粉末である
   ことを特徴とする、請求項３に記載の電極形成用組成物。
5. 前記着色剤は、
   コバルト、ルテニウムを含む金属酸化物からなる群より選択されるものである
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電極形成用組成物。
6. 前記ビヒクルは、有機溶媒及びバインダーを含む
   ことを特徴とする、請求項１に記載の電極形成用組成物。
7. 前記有機溶媒は、
   ケトン類、アルコール類、エーテル系アルコール類、飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類、乳酸エステル類、エーテル系エステル類、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである
   ことを特徴とする、請求項６に記載の電極形成用組成物。
8. 前記バインダーは、
   アクリル系樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂、及びこれらの組み合わせからなる群より選択されるものである
   ことを特徴とする、請求項６に記載の電極形成用組成物。
9. 互いに対向配置される第１基板及び第２基板と、
   前記第１基板と前記第２基板との間の空間で複数の放電セルを区画する隔壁と、
   前記各放電セル内に形成された蛍光体層と、
   前記第１基板上で前記各放電セルに対応し、第１方向に沿って伸張するアドレス電極と、
   前記第２基板上で前記各放電セルに対応し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って伸張した第１電極及び第２電極と、
   を含み、
   前記第１電極及び前記第２電極は、いずれも透明電極とバス電極の組み合わせからなり、
   前記バス電極は、金属質粉末、フリット、及び着色剤を、５２〜６２：５〜７：３〜９の質量比で含有する
   ことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
10. 前記金属質粉末は、銀粉末である
    ことを特徴とする、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
11. 前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３及びＢａＯを含み、
    前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上である
    ことを特徴とする、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
12. 前記着色剤は、
    コバルト、ルテニウムを含む金属酸化物からなる群より選択されるものである
    ことを特徴とする、請求項９に記載のプラズマディスプレイパネル。
13. 互いに対向配置される第１基板及び第２基板と、
    前記第１基板と前記第２基板との間の空間で多数の放電セルを区画する隔壁と、
    前記各放電セル内に形成された蛍光体層と、
    前記第１基板上で前記各放電セルに対応し、第１方向に沿って伸張するアドレス電極と、
    前記第２基板上で前記各放電セルに対応し、前記第１方向と交差する第２方向に沿って伸張した第１電極及び第２電極と、
    を含み、
    前記第１電極及び前記第２電極は、いずれも透明電極とバス電極の組み合わせからなり、
    前記バス電極は、
    前記第２基板上で前記透明電極上に形成される着色ガラス層と、
    前記着色ガラス層上に形成される電気伝導性の金属質層と、
    前記金属質層の周縁に沿って形成される絶縁ダミー層と、
    を含む
    ことを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
14. 前記金属質層は、銀粉末を材料として形成される
    ことを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
15. 前記着色ガラス層は、フリット及び着色剤から形成される
    ことを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
16. 前記絶縁ダミー層は、前記着色ガラス層と同一の成分から形成される
    ことを特徴とする、請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記絶縁ダミー層の表面は、
    前記金属質層の表面周縁から前記第２基板の表面に向かって傾斜するように形成される
    ことを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 前記バス電極は、金属質粉末、フリット、及び着色剤を成分に含み、
    前記金属質粉末の含有量は、５２〜６２質量部であり、
    前記フリットの含有量は５〜７質量部であり、
    前記着色剤の含有量は３〜９質量部である
    ことを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネル。
19. 前記フリットは、Ｂ_２Ｏ_３とＢａＯを成分に含み、
    前記Ｂ_２Ｏ_３に対するＢａＯの質量比は、１以上である
    ことを特徴とする、請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。
20. 前記着色剤は、
    コバルト、ルテニウム、及びこれらの組み合わせからなる群より選択される金属を含む金属酸化物である
    ことを特徴とする、請求項１８に記載のプラズマディスプレイパネル。