JP2009110946A - Ink composition for printing, and forming method of black matrix and bus electrode of front plate for plasma display panel using above composition - Google Patents

Ink composition for printing, and forming method of black matrix and bus electrode of front plate for plasma display panel using above composition Download PDF

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Toshiharu Hayashi
年治 林
Keiji Ogawa
恵二 小川
Masahide Arai
将英 荒井
Ryuji Uesugi
隆二 植杉
Reiko Ogawa
怜子 小川
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
三菱マテリアル株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an ink composition for printing capable of achieving both conductivity and black chromaticity, and further, capable of forming a black matrix and a bus electrode on a substrate with one kind of an ink composition for printing. <P>SOLUTION: The ink composition for printing is for forming a film of a desired printing pattern by printing on a transparent electrode provided on the surface of a transparent substrate, drying and burning the formed film of the printing pattern, and forming the black matrix and the bus electrode of a front plate for a plasma display panel. The composition includes conductive metal powder, black pigment powder, glass frit, resin components, solvent constituents and a dispersant, the glass frit colored in black by color pigment. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル(Plasma Display Panel、以下、PDPという。)用前面板のブラックマトリクス、又はバス電極の形成に用いることができる印刷用インキ組成物、及びこの組成物を用いてPDP用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成する方法並びにこの方法により形成された焼成体に関する。   The present invention relates to a printing ink composition that can be used for forming a black matrix of a front plate for a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) or a bus electrode, and a PDP using the composition. The present invention relates to a method of forming a black matrix and a bus electrode on a front plate, and a fired body formed by this method.
近年、大型カラーディスプレイとして注目されているPDPは、表示部として使用される前面板、背面板から構成される。上記前面板には、表示コントラストを高めるために、前面板の透明電極上にブラックマトリクスが形成される。   In recent years, a PDP attracting attention as a large color display is composed of a front plate and a back plate used as a display unit. In the front plate, a black matrix is formed on the transparent electrode of the front plate in order to increase display contrast.
また、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、更に感光性銀ペーストを塗布して所定の厚み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及び現像するフォトリソグラフィーによって形成されている(例えば、特許文献1参照。)。   Also, the pattern of the bus electrode is prepared by applying a black photosensitive paste to the entire surface of the front plate, further adjusting the photosensitive silver paste to a predetermined thickness, drying it, It is formed by photolithography that exposes and develops according to the shape of the pattern (see, for example, Patent Document 1).
また、凹版オフセット印刷方式によるPDP用前面板電極を形成するに際し、表面ゴム層がシリコーンゴムで構成される転写体を用いて、透明基板上に、(1)黒色金属類を含有する黒色インキでパターン印刷する工程、及び(2)前記黒色インキのパターン上に、導電性金属インキを積層印刷する工程と、(3)前記積層印刷されたインキパターンを500℃以上で焼成する工程とを備え、前記黒色インキが樹脂(A)とシリコーンオイル(B)とを、前記(A)100重量部に対し(B)3〜50重量部の割合で含有するものであることを特徴とするPDP用前面板の製造方法が提案されている(例えば、特許文献2参照。)。
特開2003−151450号公報([0040]〜[0047]) 特開2004−362830号公報(請求項1)
Further, when forming the front plate electrode for PDP by the intaglio offset printing method, using a transfer body in which the surface rubber layer is made of silicone rubber, (1) with black ink containing black metals on a transparent substrate A step of pattern printing, and (2) a step of laminating and printing a conductive metal ink on the black ink pattern, and (3) a step of firing the layered and printed ink pattern at 500 ° C. or higher, Before the PDP, wherein the black ink contains the resin (A) and the silicone oil (B) in a ratio of 3 to 50 parts by weight of (B) with respect to 100 parts by weight of (A). A method for manufacturing a face plate has been proposed (see, for example, Patent Document 2).
JP 2003-151450 A ([0040] to [0047]) JP 2004-362830 A (Claim 1)
バス電極において2種類のペーストの塗布を要する理由は、黒色の感光性ペーストではバス電極の黒色度を十分なものとすることはできるものの、導電性が不十分となり、一方、感光性銀ペーストでは導電性を良好なものとすることはできるものの、黒色度が不十分となるなど、良好な導電性と十分な黒色度との両立が困難なためである。   The reason why the two types of pastes are required to be applied to the bus electrode is that the black photosensitive paste can make the bus electrode black enough, but the conductivity is insufficient, whereas the photosensitive silver paste This is because although it is possible to make the conductivity good, it is difficult to achieve both good conductivity and sufficient blackness, such as insufficient blackness.
上記特許文献1のようなフォトリソグラフィー法では、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、除去されることになり、材料利用効率の点で問題がある。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。   In the photolithography method as described in Patent Document 1, most of the black paste and silver paste applied to the entire surface of the front plate are washed and removed after the exposure / development process, which is problematic in terms of material utilization efficiency. There is. 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.
また、上記特許文献2のような凹版オフセット印刷方式による電極形成方法については、材料利用効率の問題は、クリアできるものの、黒色インキと導電性金属インキを1回ずつ計2回の印刷を行う必要があり、やはり生産効率の点で課題を有している。   Moreover, regarding the electrode forming method by the intaglio offset printing method as in Patent Document 2, the problem of material utilization efficiency can be cleared, but black ink and conductive metal ink need to be printed twice at a time. There is still a problem in terms of production efficiency.
本発明の目的は、導電性を損なうことなく黒色度を高められる印刷用インキ組成物を提供することにある。   The objective of this invention is providing the ink composition for printing which can improve blackness, without impairing electroconductivity.
本発明の別の目的は、ブラックマトリクスの形成にもバス電極の形成にも共通して用いることができる印刷用インキ組成物を提供することにある。   Another object of the present invention is to provide a printing ink composition that can be commonly used for forming a black matrix and a bus electrode.
本発明の更に別の目的は、上記印刷用インキ組成物を用いてPDP用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成する方法並びにこの方法により形成される焼成体を提供することにある。   Still another object of the present invention is to provide a method for forming a black matrix and a bus electrode of a PDP front plate using the above printing ink composition, and a fired body formed by this method.
請求項1に係る発明は、透明基板の表面に設けられた透明電極上に印刷して所望の印刷パターンの塗膜を形成し、形成した印刷パターンの塗膜を乾燥、焼成して、プラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成するための印刷用インキ組成物であって、組成物が導電性金属粉末、黒色顔料粉末、ガラスフリット、樹脂成分、溶剤成分及び分散剤を含み、ガラスフリットが着色顔料により黒色に着色されていることを特徴とする印刷用インキ組成物である。   According to the first aspect of the present invention, a plasma display is formed by printing on a transparent electrode provided on the surface of a transparent substrate to form a coating film having a desired printing pattern, and drying and baking the coating film having the formed printing pattern. A printing ink composition for forming a black matrix and a bus electrode of a front plate for a panel, the composition comprising a conductive metal powder, a black pigment powder, a glass frit, a resin component, a solvent component, and a dispersant, A printing ink composition characterized in that the glass frit is colored black with a coloring pigment.
請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明であって、着色顔料に含まれる元素が、Cr、Fe、Co、Mn及びCuからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素である印刷用インキ組成物である。   The invention according to claim 2 is the invention according to claim 1, wherein the element contained in the color pigment is one or more elements selected from the group consisting of Cr, Fe, Co, Mn and Cu. Is a printing ink composition.
請求項3に係る発明は、請求項1又は2に係る発明であって、粘度1〜10Pa・sであるオフセット印刷用インキ組成物である。   The invention according to claim 3 is the invention according to claim 1 or 2, and is an ink composition for offset printing having a viscosity of 1 to 10 Pa · s.
請求項4に係る発明は、請求項1又は2に係る発明であって、粘度10〜1000Pa・sであるスクリーン印刷用インキ組成である。   The invention according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 2, and is an ink composition for screen printing having a viscosity of 10 to 1000 Pa · s.
請求項5に係る発明は、透明基板の表面に設けられた透明電極上に請求項1ないし4いずれか1項に記載の印刷用インキ組成物を印刷して印刷パターンの塗膜を形成し、形成した印刷パターンの塗膜を乾燥、焼成することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法である。   The invention according to claim 5 forms the coating film of the printing pattern by printing the printing ink composition according to any one of claims 1 to 4 on the transparent electrode provided on the surface of the transparent substrate, A method for forming a black matrix and a bus electrode of a front plate for a plasma display panel, wherein the formed coating film of the printed pattern is dried and baked.
請求項6に係る発明は、請求項5に係る発明であって、塗膜を形成する際の印刷が、粘度1〜10Pa・sである印刷用インキ組成物を使用してオフセット印刷法により行われるプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法である。   The invention according to claim 6 is the invention according to claim 5, wherein printing when forming the coating film is performed by an offset printing method using a printing ink composition having a viscosity of 1 to 10 Pa · s. This is a method of forming a black matrix and a bus electrode of a front panel for a plasma display panel.
請求項7に係る発明は、請求項5に係る発明であって、塗膜を形成する際の印刷が、粘度10〜1000Pa・sである印刷用インキ組成物を使用してスクリーン印刷法により行われるプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法である。   The invention according to claim 7 is the invention according to claim 5, wherein printing when forming the coating film is performed by a screen printing method using a printing ink composition having a viscosity of 10 to 1000 Pa · s. This is a method of forming a black matrix and a bus electrode of a front panel for a plasma display panel.
請求項8に係る発明は、請求項5ないし7いずれか1項に記載の方法で形成された焼成体である。   The invention according to claim 8 is a fired body formed by the method according to any one of claims 5 to 7.
本発明によれば、導電性金属粉末、黒色顔料粉末、ガラスフリット、樹脂成分、溶剤成分及び分散剤を含み、ガラスフリットが着色顔料により黒色に着色されている印刷用インキ組成物を基板上にパターン印刷し、乾燥後、焼成を経ることにより、良好な導電性と十分な黒色度の双方を両立させたブラックマトリクス及びバス電極を一括形成することが可能となる。更に、本発明は、該印刷用インキ組成物を用いたPDP用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成する方法並びにこの方法により形成された焼成体を提供することができる。   According to the present invention, a printing ink composition containing a conductive metal powder, a black pigment powder, a glass frit, a resin component, a solvent component, and a dispersant, and the glass frit is colored black with a color pigment on a substrate. By performing pattern printing, drying, and baking, it is possible to collectively form a black matrix and bus electrodes that achieve both good conductivity and sufficient blackness. Furthermore, this invention can provide the method of forming the black matrix and bus electrode of the front plate for PDP using this printing ink composition, and the fired body formed by this method.
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。   Next, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.
本発明の印刷用インキ組成物は、透明基板の表面に設けられた透明電極上に印刷して所望の印刷パターンの塗膜を形成し、この形成した印刷パターンの塗膜を乾燥した後、印刷パターンの塗膜を焼成して、プラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成するための組成物である。   The printing ink composition of the present invention is printed on a transparent electrode provided on the surface of a transparent substrate to form a coating film having a desired printing pattern, and after the coating film having the formed printing pattern is dried, printing is performed. It is a composition for firing a coating film of a pattern to form a black matrix and a bus electrode of a front panel for a plasma display panel.
上記印刷用インキ組成物は、顔料粉末及びガラスフリットから構成される粉末成分と、樹脂成分、溶剤成分及び分散剤を含む。顔料粉末は、導電性金属粉末と黒色顔料粉末からなり、導電性金属粉末を100質量部とするとき、黒色顔料粉末が2〜50質量部の割合となるように配合することが好ましく、更に3〜20質量部がより好ましい。導電性金属粉末100質量部に対して、ガラスフリットが5〜30質量部の割合となるように配合することが好ましく、更に10〜20質量部とすることがより好ましい。樹脂成分と溶剤成分の比率については、樹脂成分を100質量部とするとき、溶剤成分が30〜200質量部の割合となるように配合することが好ましく、更に40〜100質量部がより好ましい。顔料粉末の合計を100質量部とするとき、樹脂成分及び溶剤成分の合計が、20〜200質量部の割合となるように配合することが好ましく、更に30〜100質量部がより好ましい。また、分散剤の配合量は顔料粉末の合計を100質量部とするとき、2〜30質量部が好ましく、3〜20質量部がより好ましい。   The printing ink composition includes a powder component composed of pigment powder and glass frit, a resin component, a solvent component, and a dispersant. The pigment powder is composed of a conductive metal powder and a black pigment powder. When the conductive metal powder is 100 parts by mass, the pigment powder is preferably blended so that the black pigment powder has a ratio of 2 to 50 parts by mass. -20 mass parts is more preferable. It is preferable to mix so that the glass frit is 5 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the conductive metal powder, and more preferably 10 to 20 parts by mass. About the ratio of a resin component and a solvent component, when making a resin component into 100 mass parts, it is preferable to mix | blend so that a solvent component may be a ratio of 30-200 mass parts, and also 40-100 mass parts is more preferable. When the total amount of the pigment powder is 100 parts by mass, it is preferably blended so that the total of the resin component and the solvent component is 20 to 200 parts by mass, and more preferably 30 to 100 parts by mass. Moreover, 2-30 mass parts is preferable and, as for the compounding quantity of a dispersing agent, when the sum total of a pigment powder is 100 mass parts, 3-20 mass parts is more preferable.
本発明の印刷用インキ組成物は、印刷用インキ組成物を構成するガラスフリットが着色顔料により黒色に着色されていることを特徴とする。印刷用インキ組成物を構成するガラスフリットが着色顔料により黒色に着色されているため、黒色顔料粉末の含有割合を少なくし、導電性金属粉末の含有割合を増やしても、黒色度を低下させることなく、良好な導電性が得られる。或いは、印刷用インキ組成物に含まれる従来のガラスフリットを、同じ割合でそのまま着色ガラスに置き換えることにより、従来技術の導電性を維持したまま、より高い黒色度が得られる。これにより、本発明の印刷用インキ組成物により形成されるバス電極及びブラックマトリクスは、従来の印刷用インキ組成物により形成されるブラックマトリクス及びバス電極に比べ、高い黒色度、及び良好な導電性が得られる。   The printing ink composition of the present invention is characterized in that the glass frit constituting the printing ink composition is colored black with a coloring pigment. Since the glass frit constituting the printing ink composition is colored black by the color pigment, the blackness is lowered even if the content of the black pigment powder is reduced and the content of the conductive metal powder is increased. And good conductivity can be obtained. Alternatively, by replacing the conventional glass frit contained in the printing ink composition with colored glass as it is at the same ratio, higher blackness can be obtained while maintaining the conductivity of the prior art. As a result, the bus electrode and the black matrix formed by the printing ink composition of the present invention are higher in blackness and good conductivity than the black matrix and the bus electrode formed by the conventional printing ink composition. Is obtained.
ガラスフリットを着色する着色顔料に含まれる元素は、Cr、Fe、Co、Mn及びCuからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素であることが好ましい。この着色顔料は無機耐熱顔料と称されるものであり、上記元素の金属酸化物、又は複合酸化物である。このうち、CrとFe、MnとCo及びMnとCuの複合酸化物が特に好ましい。   The element contained in the coloring pigment for coloring the glass frit is preferably one or more elements selected from the group consisting of Cr, Fe, Co, Mn and Cu. This colored pigment is called an inorganic heat-resistant pigment, and is a metal oxide or composite oxide of the above elements. Among these, composite oxides of Cr and Fe, Mn and Co, and Mn and Cu are particularly preferable.
ガラスフリットは、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化ホウ素、酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化リン、酸化カルシウム及び酸化チタンからなる群より選ばれた1種又は2種以上の酸化物からなり、350〜500℃の軟化点を有する酸化物が好ましい。本発明で使用するこのガラスフリットは、上記着色顔料により黒色に着色されるが、例えば、次のような方法により得ることができる。先ずガラス原料である上記酸化物に、好ましくは5〜20質量%の含有割合となるように上記着色顔料を添加混合し、白金ルツボに入れて1200〜1500℃の温度で溶融する。次いで、得られたガラスを水砕、またはステンレス鋼製ローラに流し込みフレーク化する。更にこのフレーク化されたガラスをアルミナ製ボールミルを使用したボールミル等の粉砕装置で、好ましくは平均粒径0.1〜1.0μmの粒子径に調整することにより、黒色に着色されたガラスフリットを得ることができる。   The glass frit is composed of one or more oxides selected from the group consisting of lead oxide, bismuth oxide, zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, phosphorus oxide, calcium oxide and titanium oxide, An oxide having a softening point of ˜500 ° C. is preferred. The glass frit used in the present invention is colored black by the color pigment, and can be obtained, for example, by the following method. First, the color pigment is added and mixed with the oxide, which is a glass raw material, so that the content is preferably 5 to 20% by mass, and the mixture is put into a platinum crucible and melted at a temperature of 1200 to 1500 ° C. Next, the obtained glass is granulated or poured into a stainless steel roller to form flakes. Further, the glass frit colored in black is obtained by adjusting the flaked glass with a pulverizer such as a ball mill using an alumina ball mill, preferably with an average particle diameter of 0.1 to 1.0 μm. Obtainable.
導電性金属粉末は、平均粒径が0.1〜1.0μmの範囲内の粉末を使用することが好適である。導電性金属粉末としては、銀粉末、銅粉末、アルミニウム粉末、金粉末、ニッケル粉末などが挙げられる。   As the conductive metal powder, it is preferable to use a powder having an average particle diameter in the range of 0.1 to 1.0 μm. Examples of the conductive metal powder include silver powder, copper powder, aluminum powder, gold powder, and nickel powder.
黒色顔料粉末は、平均粒径0.01〜0.5μmの範囲内の粉末を使用することが好適である。黒色顔料粉末としては、Co、Cr、Cu、Mn、Ru、Fe及びNiからなる群より選ばれた1種又は2種以上の金属元素を含む金属酸化物又はこれらの複合酸化物からなる組成物が挙げられる。   As the black pigment powder, it is preferable to use a powder having an average particle diameter of 0.01 to 0.5 μm. As the black pigment powder, a composition comprising a metal oxide containing one or more metal elements selected from the group consisting of Co, Cr, Cu, Mn, Ru, Fe and Ni, or a composite oxide thereof. Is mentioned.
なお、本発明で使用されるガラスフリット、導電性金属粉末及び黒色顔料粉末の平均粒径は、レーザー回折/散乱式粒度分布測定装置(株式会社堀場製作所製 LA−910)を用い、JIS R 1629に従って測定した時の、体積基準の積算分率における50%径の値(D50)をいう。 In addition, the average particle diameter of the glass frit used in the present invention, the conductive metal powder, and the black pigment powder is JIS R 1629 using a laser diffraction / scattering particle size distribution measuring device (LA-910, manufactured by Horiba, Ltd.). The 50% diameter value (D 50 ) in the volume-based integrated fraction when measured according to
樹脂成分としては、合成樹脂が挙げられる。この合成樹脂は、焼成時に炭化せずに焼失するものであれば特に限定されるものではないが、具体的には、エポキシ樹脂、セルロース樹脂、ウレタン樹脂、ブチラール樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、スチレン樹脂、フェノール樹脂などが挙げられ、更にこれらの樹脂を複数混合して架橋反応させた樹脂でも使用することができる。   A synthetic resin is mentioned as a resin component. This synthetic resin is not particularly limited as long as it is not carbonized during firing, and specifically, epoxy resin, cellulose resin, urethane resin, butyral resin, acrylic resin, polyester resin, styrene Resins, phenol resins, and the like can be used, and even resins obtained by mixing a plurality of these resins to undergo a crosslinking reaction can be used.
溶剤成分としては、樹脂成分を溶解できる有機溶剤であれば特に限定されるものではないが、具体的には、アルコール系溶剤、ケトン系溶剤、エーテル系溶剤、カルビトール系溶剤、炭化水素系溶剤、ジオール系溶剤、グリコール系溶剤、グリコールエーテル系溶剤などが挙げられ、更にこれらの溶剤を複数混合させた溶剤も使用することができる。   The solvent component is not particularly limited as long as it is an organic solvent capable of dissolving the resin component. Specifically, alcohol solvents, ketone solvents, ether solvents, carbitol solvents, hydrocarbon solvents. Diol-based solvents, glycol-based solvents, glycol ether-based solvents and the like, and a solvent obtained by mixing a plurality of these solvents can also be used.
分散剤としては、高級脂肪酸が好ましい。高級脂肪酸の脂肪鎖の長さは特に限定されないが、C8以上が好ましい。また、高級脂肪酸の末端官能基がカルボニル基を2つ所有するジカルボン酸がより好ましい。カルボニル基が2つ存在することにより、導電性金属粉末と黒色顔料の印刷インキ組成物中での分散性が良くなるからである。   As the dispersant, higher fatty acids are preferred. The length of the fatty chain of the higher fatty acid is not particularly limited, but is preferably C8 or more. Further, dicarboxylic acids in which the terminal functional group of the higher fatty acid has two carbonyl groups are more preferred. This is because the presence of two carbonyl groups improves the dispersibility of the conductive metal powder and the black pigment in the printing ink composition.
本発明のPDP用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法は、透明基板の表面に設けられた透明電極上に前述した本発明の印刷用インキ組成物を印刷して所望の印刷パターンの塗膜を形成し、形成した印刷パターンの塗膜を乾燥、焼成することを特徴とする。印刷は、印刷方法に応じて印刷用インキ組成物の粘度を調整することにより行う。塗膜を形成する際の印刷をオフセット印刷法により行う場合は、粘度が1〜10Pa・s好ましくは2〜8Pa・sになるように調製した印刷用インキ組成物を使用することが好適である。また塗膜を形成する際の印刷をスクリーン印刷法により行う場合は、粘度が10〜1000Pa・s、好ましくは100〜500Pa・sになるように調製した印刷用インキ組成物を使用することが好適である。ここで、本明細書において粘度は、回転型コーン・プレート式粘度計(株式会社トキメック製 ELD・EMD・EHD)を用い、JIS K 5600−2−3に従って測定した回転数5rpmの時の値をいう。   The method for forming the black matrix and the bus electrode of the front plate for PDP of the present invention is to apply the above-mentioned printing ink composition of the present invention on the transparent electrode provided on the surface of the transparent substrate and apply a desired print pattern. A film is formed, and the coating film of the formed printed pattern is dried and baked. Printing is performed by adjusting the viscosity of the printing ink composition according to the printing method. When printing by the offset printing method when forming a coating film, it is preferable to use a printing ink composition prepared so that the viscosity is 1 to 10 Pa · s, preferably 2 to 8 Pa · s. . Also, when printing is performed by screen printing to form a coating film, it is preferable to use a printing ink composition prepared so that the viscosity is 10 to 1000 Pa · s, preferably 100 to 500 Pa · s. It is. Here, in this specification, the viscosity is a value at a rotational speed of 5 rpm measured according to JIS K 5600-2-3 using a rotary cone / plate viscometer (ELD / EMD / EHD manufactured by Tokimec Co., Ltd.). Say.
粘度が上記1〜10Pa・sの範囲になるように調製した印刷用インキ組成物を用いて凹版オフセット印刷法により透明電極を有するガラス基板上に印刷して焼成してPDP用電極を形成する方法を説明する。   A method of forming an electrode for PDP by printing on a glass substrate having a transparent electrode by an intaglio offset printing method using a printing ink composition prepared so that the viscosity is in the range of 1 to 10 Pa · s and baking it. Will be explained.
先ず図1(a)に示すように、所定の凹状パターン10aを有する平面凹版10を印刷版として用意し、この平面凹版10表面に印刷用インキ組成物11を所定量供給する。この平面凹版10表面にスキージ12をあててスライドさせることにより、印刷用インキ組成物11を凹版パターン10aに埋め込む。次いで図1(b)に示すように、表面にシリコーンブランケット13aが取付けられたブランケットロール13を印刷用ブランケットとして用意し、印刷用インキ組成物11が凹状パターン10aに埋め込まれた平面凹版10上にブランケットロール13を圧接し、この状態でブランケットロール13を回転させて平版凹版10上を転動させることにより、平面凹版10の凹状パターン10aに埋め込まれたインキ11の一部をブランケットロール13のシリコーンゴムシート13a表面に転写する。このときの転写率は平面凹版の凹状パターンやインキ組成物に含まれる成分や比率、或いはブランケットの圧接の強弱によっても異なるが、ほぼ50〜60%程度の割合である。次に図1(c)に示すように、印刷用インキ組成物11を転写したブランケットロール13を透明電極を有するガラス基板14(被転写体)に圧接し、この状態でブランケットロール13を回転させ、透明電極を有するガラス基板14上を転動させることにより、透明電極を有するガラス基板14表面に印刷用インキ組成物11が所定のパターンで転写されて、所望の印刷パターンを有する塗膜となる(図1(d))。なお図1においては、ガラス基板に形成された透明電極は図示していない。   First, as shown in FIG. 1A, a flat intaglio 10 having a predetermined concave pattern 10a is prepared as a printing plate, and a predetermined amount of a printing ink composition 11 is supplied to the surface of the flat intaglio 10. The squeegee 12 is applied to the surface of the flat intaglio 10 and is slid to embed the printing ink composition 11 in the intaglio pattern 10a. Next, as shown in FIG. 1B, a blanket roll 13 having a silicone blanket 13a attached to the surface is prepared as a printing blanket, and the printing ink composition 11 is placed on the flat intaglio 10 embedded in the concave pattern 10a. In this state, the blanket roll 13 is pressed, and the blanket roll 13 is rotated to roll on the planographic intaglio 10 so that a portion of the ink 11 embedded in the concave pattern 10 a of the flat intaglio 10 is transferred to the silicone of the blanket roll 13. Transfer to the surface of the rubber sheet 13a. The transfer rate at this time is about 50 to 60%, although it varies depending on the concave pattern of the plane intaglio, the components and ratios contained in the ink composition, or the pressure of the blanket. Next, as shown in FIG.1 (c), the blanket roll 13 which transferred the printing ink composition 11 is press-contacted to the glass substrate 14 (to-be-transferred body) which has a transparent electrode, and the blanket roll 13 is rotated in this state. By rolling on the glass substrate 14 having a transparent electrode, the printing ink composition 11 is transferred in a predetermined pattern onto the surface of the glass substrate 14 having a transparent electrode, thereby forming a coating film having a desired printing pattern. (FIG. 1 (d)). In FIG. 1, the transparent electrode formed on the glass substrate is not shown.
更にこの所望の印刷パターンの塗膜が形成されたガラス基板14を空気中で100〜200℃に1〜30分間保持して乾燥させた後に、空気中で昇温速度6〜12℃/分、好ましくは8〜10℃/分で500〜600℃、好ましくは540〜580℃まで昇温させて焼成を行う。焼成の温度保持時間は5〜30分が好ましく、10〜20分がより好ましい。   Furthermore, after drying the glass substrate 14 on which the coating film of this desired printing pattern was formed at 100 to 200 ° C. for 1 to 30 minutes in the air, the heating rate was 6 to 12 ° C./min in the air. Preferably, the firing is performed at a temperature of 8 to 10 ° C./min, 500 to 600 ° C., preferably 540 to 580 ° C. The firing temperature holding time is preferably 5 to 30 minutes, more preferably 10 to 20 minutes.
以上、図1(a)〜図1(d)の各工程を経ることにより、PDP用電極が形成される。また同様の工程を経ることにより、PDP用のブラックマトリクスが形成される。   As described above, the PDP electrode is formed through the steps of FIGS. 1A to 1D. A black matrix for PDP is formed through the same process.
このように形成された焼成体は、従来の技術により形成された焼成体に比べ、ブラックマトリクスとバス電極が一体化されているので、製造工程の簡略化となり、製造コスト的にも優れている。   The fired body formed in this way has a black matrix and a bus electrode integrated as compared with a fired body formed by a conventional technique, which simplifies the manufacturing process and is excellent in manufacturing cost. .
次に粘度が上記10〜1000Pa・sの範囲になるように調製した印刷用インキ組成物を用いてスクリーン印刷法により透明電極を有するガラス基板上に印刷して焼成してPDP用電極を形成する方法を説明する。   Next, using the printing ink composition prepared so that the viscosity is in the range of 10 to 1000 Pa · s, printing is performed on a glass substrate having a transparent electrode by a screen printing method, and baking is performed to form an electrode for PDP. A method will be described.
先ずスクリーン版21をスクリーン枠22に張り、緊張させた状態でスクリーン版21を固定し、図2(a)に示すように、スクリーン版21表面上に印刷用インキ組成物23を所定量供給する。次いで図2(b)に示すように、スクレイパー24を、図2(c)〜(f)に示す印刷動作方向とは反対方向にスライドさせることにより、印刷用インキ組成物23をスリット21aに埋め込む。次いで図2(c)に示すように、スキージ25をスクリーン版21表面に載せた後、図2(d)、(e)に示すように、このスキージ25を加圧した状態でスクリーン版21表面上をスライドさせて、スリット21aに埋め込まれた印刷用インキ組成物23を透明電極を有するガラス基板(被転写体)20へ転写する。なお図2においては、ガラス基板に形成された透明電極は図示していない。スリット21aに埋め込まれた印刷用インキ組成物23は、図2(e)に示すように、スキージ25がスクリーン版21のスリット21aを通過する際に吐き出され、透明電極を有するガラス基板20に転写される。このようにして透明電極を有するガラス基板20表面に印刷用インキ組成物23が所定のパターンで転写されて、所望の印刷パターンを有する塗膜26となる(図2(f))。   First, the screen plate 21 is stretched on the screen frame 22, and the screen plate 21 is fixed in a tensioned state, and a predetermined amount of the ink composition 23 for printing is supplied onto the surface of the screen plate 21 as shown in FIG. . Next, as shown in FIG. 2B, the printing ink composition 23 is embedded in the slit 21a by sliding the scraper 24 in the direction opposite to the printing operation direction shown in FIGS. . Next, as shown in FIG. 2 (c), after the squeegee 25 is placed on the surface of the screen plate 21, as shown in FIGS. 2 (d) and 2 (e), the surface of the screen plate 21 with the squeegee 25 pressurized. The printing ink composition 23 embedded in the slits 21a is slid onto the glass substrate (transfer object) 20 having a transparent electrode. In FIG. 2, the transparent electrode formed on the glass substrate is not shown. The printing ink composition 23 embedded in the slit 21a is ejected when the squeegee 25 passes through the slit 21a of the screen plate 21, as shown in FIG. 2 (e), and transferred to the glass substrate 20 having a transparent electrode. Is done. In this way, the printing ink composition 23 is transferred in a predetermined pattern onto the surface of the glass substrate 20 having the transparent electrode, so that a coating film 26 having a desired printing pattern is obtained (FIG. 2F).
更にこの所望の印刷パターンの塗膜が形成されたガラス基板20を空気中で100〜200℃に1〜30分間保持して乾燥させた後に、空気中で昇温速度6〜12℃/分、好ましくは8〜10℃/分で500〜600℃、好ましくは540〜580℃まで昇温させて焼成を行う。焼成の温度保持時間は5〜30分が好ましく、10〜20分がより好ましい。   Furthermore, after drying the glass substrate 20 on which the coating film of this desired printing pattern was formed at 100 to 200 ° C. for 1 to 30 minutes in the air, the heating rate was 6 to 12 ° C./min in the air. Preferably, the firing is performed at a temperature of 8 to 10 ° C./min, 500 to 600 ° C., preferably 540 to 580 ° C. The firing temperature holding time is preferably 5 to 30 minutes, more preferably 10 to 20 minutes.
以上、図2(a)〜図2(f)の各工程を経ることにより、PDP用電極が形成される。 また同様の工程を経ることにより、PDP用のブラックマトリクスが形成される。   As described above, the PDP electrode is formed through the steps of FIGS. 2A to 2F. A black matrix for PDP is formed through the same process.
このように形成された焼成体は、従来の技術により形成された焼成体に比べ、ブラックマトリクスとバス電極が一体化されているので、製造工程の簡略化となり、製造コスト的にも優れている。   The fired body formed in this way has a black matrix and a bus electrode integrated as compared with a fired body formed by a conventional technique, which simplifies the manufacturing process and is excellent in manufacturing cost. .
次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく説明する。   Next, examples of the present invention will be described in detail together with comparative examples.
<実施例1>
導電性金属粉末として平均粒径が0.4μmであって球状の銀粉末を、黒色顔料粉末として平均粒径が0.1μmであって球状のMn、Cu及びFeの複合系酸化物である黒色顔料(組成比、Mn:Cu:Fe=35:25:8.3)をそれぞれ用意した。またガラスフリットとして軟化点が400℃であり、Cr,Feの複合酸化物を含む着色顔料を10質量%含むことにより黒色に着色された酸化ビスマス−酸化ホウ素系のガラスフリットを用意した。また樹脂成分としてアクリル系樹脂を、溶剤成分としてグリコールエーテル系溶剤をそれぞれ用意した。また分散剤として高級脂肪酸であるステアリン酸を用意した。
<Example 1>
The conductive metal powder has an average particle diameter of 0.4 μm and a spherical silver powder, and the black pigment powder has an average particle diameter of 0.1 μm and is a composite oxide of spherical Mn, Cu, and Fe. Pigments (composition ratio, Mn: Cu: Fe = 35: 25: 8.3) were prepared. Further, a bismuth oxide-boron oxide glass frit having a softening point of 400 ° C. and containing 10% by mass of a color pigment containing a complex oxide of Cr and Fe was prepared as a glass frit. An acrylic resin was prepared as a resin component, and a glycol ether solvent was prepared as a solvent component. Further, stearic acid, which is a higher fatty acid, was prepared as a dispersant.
上記銀粉末60質量部、黒色顔料粉末6質量部、ガラスフリット12質量部、アクリル樹脂18質量部、グリコールエーテル系溶剤9質量部、分散剤6質量部をそれぞれ混合し、この混合物をプラネタリーミキサーを使用して30分間分散した後に、更に3本ロールミルを使用して3分間分散することにより、ペースト状の印刷インキ組成物を調製した。このとき、得られた印刷用インキ組成物の粘度は6Pa・sであった。   60 parts by mass of the silver powder, 6 parts by mass of the black pigment powder, 12 parts by mass of the glass frit, 18 parts by mass of the acrylic resin, 9 parts by mass of the glycol ether solvent, and 6 parts by mass of the dispersant are mixed, and this mixture is mixed with the planetary mixer. Was then dispersed for 30 minutes, and further dispersed for 3 minutes using a three-roll mill to prepare a paste-like printing ink composition. At this time, the viscosity of the obtained printing ink composition was 6 Pa · s.
一方、図1に示すように、凹版オフセット印刷法に用いる印刷版としてライン幅150μm、深さ30μm、ピッチ300μmの複数の凹状パターンを有する平面凹版10を用意し、被転写体として厚さ2.8mm、対角50インチのガラス基板14(旭硝子社製の前面側の電極基板:PD200)を用意した。また、印刷用ブランケットとして表面に厚さが700μmであって、硬さが40(JIS K 6253 タイプA)のシリコーンゴムシート(常温硬化型シリコーンゴム(付加型))が取付けられたブランケットロール13を用いた。   On the other hand, as shown in FIG. 1, a planar intaglio 10 having a plurality of concave patterns having a line width of 150 μm, a depth of 30 μm, and a pitch of 300 μm is prepared as a printing plate used in the intaglio offset printing method, and a thickness of 2. A glass substrate 14 (front electrode substrate: PD200 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) of 8 mm and diagonal 50 inches was prepared. Further, a blanket roll 13 having a thickness of 700 μm on the surface as a printing blanket and attached with a silicone rubber sheet (room temperature curing type silicone rubber (additional type)) having a hardness of 40 (JIS K 6253 type A) is attached. Using.
先ず平面凹版10の表面に上記印刷用インキ組成物11を所定量供給し、SUS製スキージ12を用いて平面凹版10の凹状のパターン10aに印刷用インキ組成物11を埋め込んだ。次いでブランケットロール13を平面凹版10上に圧接した状態で回転させ、平面凹版10上を転動させることにより、上記凹状のパターン10aに埋め込まれた印刷インキ組成物11の一部をブランケットロール13のシリコーンゴムシート13a表面に転写した。次にブランケットロール13を透明電極を有するガラス基板14に圧接した状態で回転させ、透明電極を有するガラス基板14上を転動させることにより、透明電極を有するガラス基板14の表面に所定のパターンを有する印刷インキ組成物11を転写して、所望のパターンを有する印刷用インキ組成物の塗膜を形成した。   First, a predetermined amount of the above-mentioned printing ink composition 11 was supplied to the surface of the planar intaglio 10, and the printing ink composition 11 was embedded in the concave pattern 10 a of the planar intaglio 10 using a SUS squeegee 12. Next, the blanket roll 13 is rotated in a state of being pressed onto the flat intaglio 10 and is rolled on the flat intaglio 10 so that a part of the printing ink composition 11 embedded in the concave pattern 10 a is transferred to the blanket roll 13. Transferred to the surface of the silicone rubber sheet 13a. Next, the blanket roll 13 is rotated in a state of being pressed against the glass substrate 14 having a transparent electrode, and is rolled on the glass substrate 14 having the transparent electrode, whereby a predetermined pattern is formed on the surface of the glass substrate 14 having the transparent electrode. The printing ink composition 11 was transferred to form a coating film of the printing ink composition having a desired pattern.
次に、印刷後のガラス基板14を空気中で150℃に5分保持して乾燥させた。この乾燥後、空気中で昇温速度10℃/分で560℃まで昇温させた後、560℃で10分保持した。以上の工程を経ることにより、表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。   Next, the glass substrate 14 after printing was dried at 150 ° C. for 5 minutes in the air. After this drying, the temperature was raised to 560 ° C. in air at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and then held at 560 ° C. for 10 minutes. By passing through the above process, the glass substrate in which the electrode was formed on the surface was produced.
<実施例2>
導電性金属粉末として平均粒径が0.1μmであって球状の銀粉末を、黒色顔料粉末として平均粒径が0.05μmであって球状の黒色顔料粉末を、またガラスフリットとして軟化点が400℃であり、Mn,Coの複合酸化物を含む着色顔料を20質量%含むことにより黒色に着色されたガラスフリットを使用して印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 2>
The conductive metal powder has an average particle diameter of 0.1 μm and a spherical silver powder, the black pigment powder has an average particle diameter of 0.05 μm and a spherical black pigment powder, and the glass frit has a softening point of 400. The same as in Example 1 except that the printing ink composition was prepared using a glass frit colored in black by containing 20% by mass of a coloring pigment containing a complex oxide of Mn and Co. A glass substrate having an electrode formed on the surface was produced.
<実施例3>
導電性金属粉末として平均粒径が1.0μmであって球状の銀粉末を、黒色顔料粉末として平均粒径が0.5μmであって球状の黒色顔料粉末を、またガラスフリットとして軟化点が400℃であり、Mn,Cuの複合酸化物を含む着色顔料を15質量%含むことにより黒色に着色されたガラスフリットを使用して印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 3>
The conductive metal powder has an average particle size of 1.0 μm and a spherical silver powder, the black pigment powder has an average particle size of 0.5 μm and a spherical black pigment powder, and the glass frit has a softening point of 400. The same as in Example 1 except that the printing ink composition was prepared using a glass frit colored in black by containing 15% by mass of a color pigment containing a complex oxide of Mn and Cu. A glass substrate having an electrode formed on the surface was produced.
<実施例4>
黒色顔料粉末を3質量部として印刷用インキ組成物を調製した以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 4>
A glass substrate having an electrode formed on the surface was prepared in the same manner as in Example 1 except that the printing ink composition was prepared with 3 parts by mass of the black pigment powder.
<実施例5>
ガラスフリットとして軟化点が400℃であり、Mn,Cuの複合酸化物を含む着色顔料を5質量%含むことにより黒色に着色されたガラスフリットを使用して印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例4と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 5>
Other than having prepared a printing ink composition using a glass frit which is colored black by containing 5% by mass of a color pigment containing a composite oxide of Mn and Cu as a glass frit having a softening point of 400 ° C. Produced a glass substrate having electrodes formed on the surface in the same manner as in Example 4.
<比較例1>
ガラスフリットとして軟化点が400℃であり、着色顔料により黒色に着色されていないガラスフリットを使用して印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Comparative Example 1>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that the glass frit had a softening point of 400 ° C. and a printing ink composition was prepared using a glass frit that was not colored black with a color pigment. A glass substrate was produced.
<評価1>
実施例1〜5及び比較例1で得られたガラス基板上の電極について、抵抗をロレスター(三菱化学社製)により測定した。また、この電極の黒色度は、カラーコンピュータ(スガ試験機社製)でL値(明度)を測定することにより評価した。なお、L値の測定値は、数値が小さいほど明度が低い、すなわち、より黒色に近いことを示す。その結果を次の表1にそれぞれ示す。
<Evaluation 1>
About the electrode on the glass substrate obtained in Examples 1-5 and Comparative Example 1, resistance was measured by Lorester (made by Mitsubishi Chemical Corporation). The blackness of the electrode was evaluated by measuring the L value (lightness) with a color computer (manufactured by Suga Test Instruments Co., Ltd.). In addition, the measured value of L value shows that the lightness is so low that a numerical value is small, ie, it is closer to black. The results are shown in Table 1 below.
表1から明らかなように、着色顔料により黒色に着色されているガラスフリットを使用した実施例1〜3と、着色顔料により黒色に着色されていないガラスフリットを使用した比較例1を比較すると、実施例1〜3と比較例1では、黒色顔料粉末を同じ割合で含むにもかかわらず、実施例1〜3では比較例1と同程度の導電性を維持したまま、比較例1よりもL値が小さく、すなわち高い黒色度を示した。一方、比較例1よりも黒色顔料粉末の含有割合が低く、導電性粉末の含有割合が高い実施例4,5では、比較例1と同程度のL値、すなわち黒色度を示すとともに、導電性においては比較例1よりも良好な結果を示した。このことから、着色顔料により黒色に着色されているガラスフリットを使用した本発明の印刷用インキ組成物が効果的であることが確認された。 As is clear from Table 1, when Examples 1 to 3 using a glass frit colored black with a coloring pigment were compared with Comparative Example 1 using a glass frit not colored black with a coloring pigment, In Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, although the black pigment powder was included in the same ratio, Examples 1 to 3 maintained the same level of conductivity as Comparative Example 1 while maintaining the same level of L as Comparative Example 1. The value was small, that is, high blackness was shown. On the other hand, in Examples 4 and 5, in which the content ratio of the black pigment powder is lower than that of Comparative Example 1 and the content ratio of the conductive powder is high, the L value is comparable to that of Comparative Example 1, that is, the blackness is exhibited. The result was better than that of Comparative Example 1. From this, it was confirmed that the printing ink composition of the present invention using a glass frit colored black with a coloring pigment is effective.
<実施例6>
アクリル樹脂を10質量部、グリコールエーテル系溶剤を10質量部として、粘度が2Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 6>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that 10 parts by mass of the acrylic resin and 10 parts by mass of the glycol ether solvent were used to prepare the printing ink composition so that the viscosity was 2 Pa · s. A glass substrate was produced.
<実施例7>
アクリル樹脂を15質量部、グリコールエーテル系溶剤を6質量部として、粘度が8Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 7>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that 15 parts by mass of the acrylic resin and 6 parts by mass of the glycol ether solvent were used to prepare the printing ink composition so that the viscosity was 8 Pa · s. A glass substrate was produced.
<実施例8>
アクリル樹脂を5質量部、グリコールエーテル系溶剤を10質量部として、粘度が1Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 8>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that 5 parts by mass of the acrylic resin and 10 parts by mass of the glycol ether solvent were used to prepare the printing ink composition so that the viscosity was 1 Pa · s. A glass substrate was produced.
<実施例9>
アクリル樹脂を15質量部、グリコールエーテル系溶剤を5質量部として、粘度が10Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 9>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that 15 parts by mass of the acrylic resin and 5 parts by mass of the glycol ether solvent were used to prepare the printing ink composition so that the viscosity was 10 Pa · s. A glass substrate was produced.
<比較例2>
アクリル樹脂を8質量部、グリコールエーテル系溶剤を16質量部として、粘度が0.8Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Comparative example 2>
An electrode is formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that the ink composition for printing is prepared so that the viscosity is 0.8 Pa · s with 8 parts by mass of the acrylic resin and 16 parts by mass of the glycol ether solvent. A glass substrate was prepared.
<比較例3>
アクリル樹脂を12質量部、グリコールエーテル系溶剤を4質量部として、粘度が15Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例1と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Comparative Example 3>
An electrode was formed on the surface in the same manner as in Example 1 except that 12 parts by mass of the acrylic resin and 4 parts by mass of the glycol ether solvent were used to prepare the printing ink composition so that the viscosity was 15 Pa · s. A glass substrate was produced.
<評価2>
実施例1、実施例6〜9及び比較例2,3で得られたガラス基板上の電極について、凹版オフセット印刷法による印刷性を評価した。
<Evaluation 2>
About the electrode on the glass substrate obtained in Example 1, Examples 6-9 and Comparative Examples 2 and 3, the printability by the intaglio offset printing method was evaluated.
印刷性の具体的な評価方法は、焼成後のガラス基板の表面に形成された印刷ラインについて、各基板の所定位置における9箇所のライン幅をそれぞれ測定した。この9箇所のライン幅の測定値のうち、最大値及び最小値の双方が平面凹版の凹状パターンのライン幅150μmに対して±2μmの範囲内であるときを「極めて良好」とし、最大値又は最小値の一方或いは双方が±2μmの範囲を越え、かつ最大値及び最小値の双方が±5μmの範囲内であるときを『良好』とし、最大値又は最小値の一方或いは双方が±5μmの範囲を越えたときを『不良』とした。なお、表2中の印刷性における最大値及び最小値は、平面凹版の印刷パターンのライン幅150μmに対する差で示した。例えば「+1.2」は、測定データが151.2μmであり、「−0.6」は149.4μmである。   The specific evaluation method of printability measured the line width of nine places in the predetermined position of each board | substrate about the printing line formed in the surface of the glass substrate after baking, respectively. Among the measured values of the line widths at these nine locations, when the maximum value and the minimum value are both within the range of ± 2 μm with respect to the line width of 150 μm of the concave pattern of the planar intaglio, When one or both of the minimum values exceed the range of ± 2 μm and both the maximum value and the minimum value are within the range of ± 5 μm, it is defined as “good”, and one or both of the maximum or minimum values are ± 5 μm When the range was exceeded, it was determined as “bad”. The maximum value and the minimum value in printability in Table 2 are shown by the difference with respect to the line width of 150 μm of the plane intaglio printing pattern. For example, the measurement data of “+1.2” is 151.2 μm, and “−0.6” is 149.4 μm.
表2から明らかなように、印刷用インキ組成物の粘度が1〜10Pa・sの範囲である実施例1及び実施例6,7では、上記最大値及び最小値の双方が平面凹版の凹状パターンのライン幅150μmに対して±2μmの範囲内となり、また実施例8,9では、上記最大値又は最小値の一方或いは双方が平面凹版の凹状パターンのライン幅150μmに対して±2μm範囲を越え、かつ上記最大値及び最小値の双方が±5μmの範囲内となり、凹版オフセット印刷法による印刷性において優れた結果が得られた。一方、印刷用インキ組成物の粘度が1Pa・s未満である比較例2、及び印刷用インキ組成物の粘度が10Pa・sを越える比較例3では、上記最大値又は最小値の一方或いは双方が平面凹版の凹状パターンのライン幅150μmに対して±5μmの範囲を越え、凹版オフセット印刷法による印刷性が不良となった。このことから、塗膜を形成する際の印刷をオフセット印刷法により行う場合には、粘度が1〜10Pa・sになるように調製した印刷用インキ組成物を使用することが好適であることが確認された。 As is apparent from Table 2, in Example 1 and Examples 6 and 7 in which the viscosity of the printing ink composition is in the range of 1 to 10 Pa · s, both the maximum value and the minimum value are concave intaglio patterns. Within the range of ± 2 μm with respect to the line width of 150 μm, and in Examples 8 and 9, one or both of the maximum value and the minimum value exceed the range of ± 2 μm with respect to the line width of 150 μm of the concave pattern of the planar intaglio. In addition, both the maximum value and the minimum value were within a range of ± 5 μm, and excellent results were obtained in printability by the intaglio offset printing method. On the other hand, in Comparative Example 2 in which the viscosity of the printing ink composition is less than 1 Pa · s and in Comparative Example 3 in which the viscosity of the printing ink composition exceeds 10 Pa · s, one or both of the maximum value and the minimum value are The range of ± 5 μm was exceeded with respect to the line width of 150 μm of the concave pattern of the planar intaglio, and the printability by the intaglio offset printing method was poor. From this, when printing by the offset printing method is performed when forming the coating film, it is preferable to use a printing ink composition prepared so that the viscosity is 1 to 10 Pa · s. confirmed.
<実施例10>
平均粒径が0.4μmであって球状の銀粉末を、黒色顔料粉末として平均粒径が0.1μmであって球状のMn、Cu及びFeの複合系酸化物である黒色顔料(組成比、Mn:Cu:Fe=35:25:8.3)をそれぞれ用意した。またガラスフリットとして軟化点が400℃であり、Cr,Feの複合酸化物を含む着色顔料を10質量%含むことにより黒色に着色された酸化ビスマス−酸化ホウ素系のガラスフリットを用意した。また樹脂成分としてエチルセルロース樹脂を、溶剤としてα−テルピネオールをそれぞれ用意した。また分散剤として高級脂肪酸であるステアリン酸を用意した。
<Example 10>
A black pigment having an average particle diameter of 0.4 μm and a spherical silver powder is used as a black pigment powder (composition ratio, a composite oxide of spherical Mn, Cu and Fe having an average particle diameter of 0.1 μm and spherical). Mn: Cu: Fe = 35: 25: 8.3) were prepared. Further, a bismuth oxide-boron oxide glass frit having a softening point of 400 ° C. and containing 10% by mass of a color pigment containing a complex oxide of Cr and Fe was prepared as a glass frit. Further, ethyl cellulose resin was prepared as a resin component, and α-terpineol was prepared as a solvent. Further, stearic acid, which is a higher fatty acid, was prepared as a dispersant.
上記銀粉末50質量部、黒色顔料粉末5質量部、ガラスフリット10質量部、エチルセルロース樹脂10質量部、α−テルピネオール7質量部、分散剤5質量部をそれぞれ混合し、この混合物をプラネタリーミキサーを使用して30分間分散した後に、更に3本ロールミルを使用して3分間分散することにより、ペースト状の印刷用インキ組成物を調製した。このときの粘度は、310Pa・sであった。   50 parts by mass of the above silver powder, 5 parts by mass of black pigment powder, 10 parts by mass of glass frit, 10 parts by mass of ethyl cellulose resin, 7 parts by mass of α-terpineol, and 5 parts by mass of a dispersant are mixed, and this mixture is mixed with a planetary mixer. After being used and dispersed for 30 minutes, a paste-like printing ink composition was prepared by further dispersing for 3 minutes using a three-roll mill. The viscosity at this time was 310 Pa · s.
一方、スクリーン印刷機としてマイクロテック社製のMT−320を用意し、印刷版としてライン幅150μm、ピッチ300μmの複数のパターンを有する表面メッシュが300のポリエステル製のスクリーン版を用意した。また被転写体として厚さ2.8mm、対角50インチのガラス基板(旭硝子社製の前面側の電極基板:PD200)を用意した。   On the other hand, MT-320 manufactured by Microtech Co., Ltd. was prepared as a screen printing machine, and a polyester screen plate having a surface mesh having a plurality of patterns with a line width of 150 μm and a pitch of 300 μm was prepared as a printing plate. Further, a glass substrate having a thickness of 2.8 mm and a diagonal of 50 inches (front side electrode substrate manufactured by Asahi Glass Co., Ltd .: PD200) was prepared as a transfer target.
先ずスクリーン版表面上に印刷用インキ組成物を所定量供給し、スクレイパーをスクリーン版表面上をスライドさせることにより、印刷用インキ組成物をスリットに埋め込んだ。次いでスキージをスクリーン版表面に載せ、このスキージを加圧した状態でスクリーン版表面上をスライドさせることにより、スリットに埋め込まれた印刷用インキ組成物を透明電極を有するガラス基板へ転写した。このようにして透明電極を有するガラス基板表面に印刷用インキ組成物が所定のパターンで転写し、所望の印刷パターンを有する塗膜を形成した。   First, a predetermined amount of the printing ink composition was supplied onto the screen plate surface, and the scraper was slid on the screen plate surface to embed the printing ink composition in the slit. Next, the squeegee was placed on the surface of the screen plate, and the squeegee was slid on the surface of the screen plate under pressure, whereby the printing ink composition embedded in the slit was transferred to the glass substrate having a transparent electrode. In this manner, the printing ink composition was transferred in a predetermined pattern onto the surface of the glass substrate having the transparent electrode, thereby forming a coating film having a desired printing pattern.
次に、印刷後のガラス基板を空気中で150℃に5分保持して乾燥させた。この乾燥後、空気中で昇温速度10℃/分で560℃まで昇温させた後、560℃で10分保持した。以上の工程を経ることにより、表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。   Next, the glass substrate after printing was dried in air at 150 ° C. for 5 minutes. After this drying, the temperature was raised to 560 ° C. in air at a temperature rising rate of 10 ° C./min, and then held at 560 ° C. for 10 minutes. By passing through the above process, the glass substrate in which the electrode was formed on the surface was produced.
<実施例11>
α−テルピネオール質量部10質量部として、粘度が110Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 11>
A glass substrate having an electrode formed on the surface was prepared in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 110 Pa · s as 10 parts by mass of α-terpineol.
<実施例12>
α−テルピネオール質量部6質量部として、粘度が480Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 12>
A glass substrate having an electrode formed on the surface was prepared in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 480 Pa · s as 6 parts by mass of α-terpineol.
<実施例13>
α−テルピネオール質量部15質量部として、粘度が20Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 13>
A glass substrate having an electrode formed on the surface was prepared in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 20 Pa · s as 15 parts by mass of α-terpineol.
<実施例14>
エチルセルロース樹脂9質量部、α−テルピネオール質量部3質量部として、粘度が970Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Example 14>
Glass with electrodes formed on the surface in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 970 Pa · s as 9 parts by mass of ethyl cellulose resin and 3 parts by mass of α-terpineol. A substrate was produced.
<比較例4>
エチルセルロース樹脂12質量部、α−テルピネオール質量部18質量部として、粘度が8Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Comparative example 4>
Glass with electrodes formed on the surface in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 8 Pa · s as 12 parts by mass of ethyl cellulose resin and 18 parts by mass of α-terpineol. A substrate was produced.
<比較例5>
α−テルピネオール質量部3質量部として、粘度が1250Pa・sになるように印刷用インキ組成物を調製したこと以外は実施例10と同様に表面に電極が形成されたガラス基板を作製した。
<Comparative Example 5>
A glass substrate having an electrode formed on the surface was prepared in the same manner as in Example 10 except that the printing ink composition was prepared so that the viscosity was 1250 Pa · s as 3 parts by mass of α-terpineol.
<評価3>
実施例10〜14及び比較例4,5で得られたガラス基板上の電極について、スクリーン印刷法による印刷性を評価した。
<Evaluation 3>
About the electrode on the glass substrate obtained in Examples 10-14 and Comparative Examples 4 and 5, the printability by the screen printing method was evaluated.
印刷性の具体的な評価方法は、焼成後のガラス基板の表面に形成された印刷ラインについて、各基板の所定位置における9箇所のライン幅をそれぞれ測定した。この9箇所のライン幅の測定値のうち、最大値及び最小値の双方がスクリーン版のスリットのライン幅150μmに対して±2μmの範囲内であるときを「極めて良好」とし、最大値又は最小値の一方或いは双方が±2μmの範囲を越え、かつ最大値及び最小値の双方が±5μmの範囲内であるときを『良好』とし、最大値又は最小値の一方或いは双方が±5μmの範囲を越えたときを『不良』とした。なお、表3中の印刷性における最大値及び最小値は、スクリーン版のスリットのライン幅150μmに対する差で示した。例えば「+1.1」は測定データが151.1μmであり、「−0.3」は測定データが149.7μmである。   The specific evaluation method of printability measured the line width of nine places in the predetermined position of each board | substrate about the printing line formed in the surface of the glass substrate after baking, respectively. Of these nine measured line widths, when both the maximum and minimum values are within the range of ± 2 μm for the screen plate slit line width of 150 μm, the value is “very good”. When one or both of the values exceed the range of ± 2μm and both the maximum value and the minimum value are within the range of ± 5μm, it is judged as “good”, and either the maximum value or the minimum value is within the range of ± 5μm When it exceeded the limit, it was defined as “bad”. The maximum value and the minimum value in printability in Table 3 are shown by the difference with respect to the line width of 150 μm of the slit of the screen plate. For example, “+1.1” is 151.1 μm of measurement data, and “−0.3” is 149.7 μm of measurement data.
表3から明らかなように、印刷用インキ組成物の粘度が10〜1000Pa・sの範囲である実施例10〜12では、上記最大値及び最小値の双方がスクリーン版のスリットのライン幅150μmに対して±2μmの範囲内となり、また実施例13,14では、上記最大値又は最小値の一方或いは双方がスクリーン版のスリットのライン幅150μmに対して±2μmの範囲を越え、かつ上記最大値及び最小値の双方が±5μmの範囲内となり、スクリーン印刷法による印刷性において優れた結果が得られた。一方、印刷用インキ組成物の粘度が10Pa・s未満である比較例4、及び印刷用インキ組成物の粘度が1000Pa・sを越える比較例5では、上記最大値又は最小値の一方或いは双方がスクリーン版のスリットのライン幅150μmに対して±5μmを越え、スクリーン印刷法による印刷性が不良となった。このことから、塗膜を形成する際の印刷をスクリーン印刷法により行う場合には、粘度が10〜1000Pa・sになるように調製した印刷用インキ組成物を使用することが好適であることが確認された。 As is clear from Table 3, in Examples 10 to 12 where the viscosity of the printing ink composition is in the range of 10 to 1000 Pa · s, both the maximum value and the minimum value are set to a line width of 150 μm of the slit of the screen plate. On the other hand, in Examples 13 and 14, one or both of the maximum value and the minimum value exceed the range of ± 2 μm with respect to the line width of 150 μm of the screen plate slit, and the maximum value described above. And the minimum value are both within the range of ± 5 μm, and excellent results were obtained in printability by the screen printing method. On the other hand, in Comparative Example 4 in which the viscosity of the printing ink composition is less than 10 Pa · s and in Comparative Example 5 in which the viscosity of the printing ink composition exceeds 1000 Pa · s, one or both of the maximum value and the minimum value are The screen width exceeded ± 5 μm with respect to the slit line width of 150 μm, and the printability by the screen printing method was poor. From this, when performing printing when forming a coating film by screen printing, it is preferable to use a printing ink composition prepared so that the viscosity is 10 to 1000 Pa · s. confirmed.
本発明の実施形態の凹版オフセット印刷法の概略図である。It is the schematic of the intaglio offset printing method of embodiment of this invention. 本発明の実施形態のスクリーン印刷法の概略図である。It is the schematic of the screen printing method of embodiment of this invention.
符号の説明Explanation of symbols
10 平面凹版(印刷版)
10a 凹状のパターン
11 印刷用インキ組成物
12 ブランケットロール(印刷用ブランケット)
13a シリコーンゴムシート(シリコーンシート)
14 ガラス基板(被転写体)
20 ガラス基板(被転写体)
21 スクリーン
21a スリット
22 スクリーン枠
23 印刷用インキ組成物
24 スクレイパー
25 スキージ
26 印刷塗膜
10 Plane intaglio (printing plate)
10a Concave pattern 11 Printing ink composition 12 Blanket roll (printing blanket)
13a Silicone rubber sheet (silicone sheet)
14 Glass substrate (transfer object)
20 Glass substrate (transfer object)
21 Screen 21a Slit 22 Screen Frame 23 Ink Composition for Printing 24 Scraper 25 Squeegee 26 Printed Film

Claims (8)

  1. 透明基板の表面に設けられた透明電極上に印刷して所望の印刷パターンの塗膜を形成し、前記形成した印刷パターンの塗膜を乾燥、焼成して、プラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極を形成するための印刷用インキ組成物であって、
    前記組成物が導電性金属粉末、黒色顔料粉末、ガラスフリット、樹脂成分、溶剤成分及び分散剤を含み、
    前記ガラスフリットが着色顔料により黒色に着色されていることを特徴とする印刷用インキ組成物。
    Printing on the transparent electrode provided on the surface of the transparent substrate to form a coating film of a desired printing pattern, drying and baking the coating film of the formed printing pattern, and a black matrix of a front panel for a plasma display panel And a printing ink composition for forming a bus electrode,
    The composition contains conductive metal powder, black pigment powder, glass frit, resin component, solvent component and dispersant,
    A printing ink composition, wherein the glass frit is colored black with a coloring pigment.
  2. 着色顔料に含まれる元素が、Cr、Fe、Co、Mn及びCuからなる群より選ばれた1種又は2種以上の元素である請求項1記載の印刷用インキ組成物。   The printing ink composition according to claim 1, wherein the element contained in the color pigment is one or more elements selected from the group consisting of Cr, Fe, Co, Mn, and Cu.
  3. 粘度1〜10Pa・sである請求項1又は2記載のオフセット印刷用インキ組成物。   The ink composition for offset printing according to claim 1 or 2, which has a viscosity of 1 to 10 Pa · s.
  4. 粘度10〜1000Pa・sである請求項1又は2記載のスクリーン印刷用インキ組成物。   The ink composition for screen printing according to claim 1 or 2, which has a viscosity of 10 to 1000 Pa · s.
  5. 透明基板の表面に設けられた透明電極上に請求項1ないし4いずれか1項に記載の印刷用インキ組成物を印刷して所望の印刷パターンの塗膜を形成し、前記形成した印刷パターンの塗膜を乾燥、焼成することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法。   A printing ink composition according to any one of claims 1 to 4 is printed on a transparent electrode provided on a surface of a transparent substrate to form a coating film having a desired printing pattern. A method for forming a black matrix and a bus electrode of a front plate for a plasma display panel, wherein the coating film is dried and fired.
  6. 塗膜を形成する際の印刷が粘度1〜10Pa・sである印刷用インキ組成物を使用してオフセット印刷法により行われる請求項5記載のプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法。   6. The black matrix and the bus electrode of the front plate for a plasma display panel according to claim 5, wherein the printing at the time of forming the coating film is performed by an offset printing method using a printing ink composition having a viscosity of 1 to 10 Pa · s. Forming method.
  7. 塗膜を形成する際の印刷が粘度10〜1000Pa・sである印刷用インキ組成物を使用してスクリーン印刷法により行われる請求項5記載のプラズマディスプレイパネル用前面板のブラックマトリクス及びバス電極の形成方法。   6. The black matrix and the bus electrode of the front plate for a plasma display panel according to claim 5, wherein the printing at the time of forming the coating film is carried out by a screen printing method using a printing ink composition having a viscosity of 10 to 1000 Pa · s. Forming method.
  8. 請求項5ないし7いずれか1項に記載の方法で形成された焼成体。   A fired body formed by the method according to any one of claims 5 to 7.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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