JP3440866B2 - プラズマディスプレイ用リブ組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はプラズマディスプレ
イパネルの表示セルに形成されるリブ(隔壁)の形成材料
として用いられるリブ組成物、および該リブ組成物によ
って形成されたリブを有する表示セル、該表示セルを有
するプラズマディスプレイパネルに関するものである。
本発明のリブ組成物はリブの加圧成形方法に適し、実質
的にリブ切れやリブ剥がれがなく、加工精度の高いリブ
を容易に成形することができる。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイは気体放電を利用
した画像表示装置であり、通常、多数の微少な放電セル
をマトリクス状に配列し、必要な部分を放電発光させて
文字や図形を表示する。この平面表示パネルは、プラズ
マディスプレイパネル(ＰＤＰ)と称されている。このＰ
ＤＰは構造が簡単で大型化が容易であり、メモリ機能を
有し、フルカラー化が可能であると云った利点を有する
ことから、現在のテレビで用いられているブラウン管よ
りも表示面積が格段に大さく、しかも奥行きが小さいデ
ィスプレイを容易に得ることができるので壁掛けテレビ
等のディスプレイとして期待されている。

【０００３】ＰＤＰは、絶縁基板と隔壁に囲まれたセル
内の気密空間に希ガス等を封入し、この放電プラズマに
よってセル内壁の蛍光体を発光させて表示する構造を有
しており、従って、隔壁はセルの気密性を保つために変
形や損傷のないことが求められ、精度良く、か均質に成
形する必要がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記ＰＤＰパネルのリ
ブを成形する方法として、(イ)印刷法：厚膜ペーストの
スクリーン印刷と焼成とを数回〜１０数回繰り返してリ
ブを形成する方法、(ロ)サンドブラスト法：リブ層上に
所望のパターンのレジスト膜を形成し、サンドブラスト
加工で不要部を除去してリブを形成する方法などが知ら
れているが、これら従来の製造方法は成形精度が必ずし
も良くないと云う問題がある。

【０００５】一方、加工精度の高いリブ成形方法とし
て、本出願人によって(ハ)加圧成形方法が提案されてい
る。この成形方法は、隔壁形成材料層の上に感光性材料
層を形成し、隔壁のパターンに感光性材料を露光処理
後、該感光性材料層を隔壁形成材料層に押圧して感光材
料を隔壁材料層中に圧入し、感光性材料の除去と隔壁材
料の焼結を行う方法であり、精度の良いリブを形成する
ことができる。この成型方法に用いるリブ組成物として
成型加工性の良い材料が求められている。

【０００６】従来、リブの成形材料としては、エポキシ
環を有する樹脂組成物をバインダーとして用い、これを
ガラスやセラミックス粉体に添加したもの等が用いられ
ており(特開平10-158031号)、また、ＰｂＯ系ガラス、
樹脂などからなるリブ材料が知られている。しかし、従
来のリブ材料はリブの焼成時にリブ中に気泡が入り、リ
ブ切れやリブ剥れ等を生じやすいため、焼成条件等を厳
密に制御しなければならず、信頼性の高いリブを成形す
るのが難しいと云う問題がある。

【０００７】本発明は、従来の上記問題点を解決し、Ｐ
ＤＰのリブを容易かつ高精度に形成することのできるリ
ブ組成物を提供することを目的とする。また、該リブ組
成物によって形成された表示セル、および該表示セルを
有するプラズマディスプレイパネルを提供する。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば以下の構
成からなるリブ組成物が提供される。 （１） 基板表面に設けたリブ組成物層の表面に感光材
料層を形成し、この感光材料層を露光現像処理してリブ
用の溝を形成し、この感光材料層を下側のリブ組成物層
に圧入して上記溝にリブ組成物を充填し、次いで感光材
料層を除去してリブを形成する加圧成形法に用いるリブ
組成物であって、変性シリコーンで表面処理したガラス
ないしセラミックスの無機フィラー、シランカップリン
グ剤、樹脂バインダー、および可塑剤を含有してなるこ
とを特徴とするプラズマディスプレイ用リブ組成物。 （２） 無機フィラーがアミノ変性シリコーン、エポキ
シ変性シリコーン、メタクリル変性シリコーンまたはカ
ルボキシル変性シリコーンで表面処理したものである上
記(1)に記載の加圧成形用リブ組成物。 （３）シランカップリング剤がエポキシ基、アミノ基、
またはメタクリル基を含有するものである上記(1)また
は(2)に記載の加圧成形用リブ組成物。 （４） 無機フィラーの含有量が４０〜８０wt％、シラ
ンカップリング剤の含有量が無機フィラーの０.０５〜
２.０wt％である上記(1)〜(3)のいずれかに記載の加圧
成形用リブ組成物。 （５） 変性シリコーンで表面処理したガラスないしセ
ラミックスの無機フィラー、シランカップリング剤、樹
脂バインダー、可塑剤、および有機溶媒からなるペース
ト状の上記(1)〜(4)のいずれかに記載する加圧成形用リ
ブ組成物。 （６） フィルム表面またはガラス表面に上記(5)のペー
スト状リブ組成物を塗布してなるシート状の加圧成形用
リブ組成物。

【０００９】さらに、本発明によれば以下の表示セルお
よびプラズマディスプレイパネルが提供される。 （７）上記(1)〜(6)のいずれかの加圧成形用リブ組成物
によって形成されたリブを有するプラズマディスプレイ
パネルの表示セル。 （８）加圧成形用リブ組成物によって形成されたリブを
有する上記(7)の表示セルを有するプラズマディスプレ
イパネル。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に即して
具体的に説明する。本発明のリブ組成物は、基板表面に
設けたリブ組成物層の表面に感光材料層を形成し、この
感光材料層を露光現像処理してリブ用の溝を形成し、こ
の感光材料層を下側のリブ組成物層に圧入して上記溝に
リブ組成物を充填し、次いで感光材料層を除去してリブ
を形成する加圧成形法に用いるリブ組成物であって、変
性シリコーンで表面処理したガラスないしセラミックス
の無機フィラー、シランカップリング剤、樹脂バインダ
ー、および可塑剤を含有してなることを特徴とするプラ
ズマディスプレイ用リブ組成物である。

【００１１】無機フィラーはリブの主成分となるもので
あり、ガラスないしセラミックスの粉末が用いられる。
無機フィラーの粒度は特に限定されず、リブ成形体とし
て通常の粒度、例えば数μm以下であればよい。ガラス
粉末は、酸化鉛(PbO)系やシリカ粉末など各種成分のガ
ラスを用いることができる。セラミックス粉末はアルミ
ナ粉末やチタニア粉末などの金属酸化物粉末を用いるこ
とができる。なお、アルミナは骨材として好ましい。

【００１２】上記無機フィラーは変性シリコーンで表面
処理したものである。処理剤の変性シリコーンはアミノ
変性シリコーン、エポキシ変性シリコーン、メタクリル
変性シリコーン、またはカルボキシル変性シリコーンな
どが用いられる。表面処理に用いる変性シリコーンの量
は、無機フィラーの重量に対して、その０.１〜５wt％
が適当である。この量が０.１wt％未満では無機フィラ
ーの表面処理が不十分であり、一方、５wt％より多く用
いても処理効果は実質的に変わらない。

【００１３】リブ組成物中の無機フィラーの合計量は４
０〜８０wt％が適当である。無機フィラーの含有量が４
０wt％未満では成型加工性が低下し、また、８０wt％を
超えると相対的に樹脂バインダーや可塑剤などの含有量
が少なくなるので適当ではない。

【００１４】本発明のリブ組成物は表面処理した上記無
機フィラーと共にシランカップリング剤を含む。シラン
カップリング剤はエポキシ基、アミノ基、またはメタク
リル基を含有するものが適当である。シランカップリン
グ剤の含有量は、無機フィラーの重量に対して、その
０.０５〜２.０wt％が適当である。この量が０.０５wt
％未満ではシランカプリング剤を添加した効果が不十分
であり、一方、２wt％より多く含有してもその効果は実
質的に変わらない。

【００１５】表面処理を施した無機フィラーを用い、か
つ上記シランカップリング剤を含有することにより、無
機フィラーの分散性、無機フィラーと樹脂バインダーや
有機溶媒との相溶性が向上する。また、無機フィラーど
うしの密着性およびガラス基板との密着性が向上する。
従って、リブを形成する際に焼成条件を厳密に制御しな
くても、剥離や欠損のないリブを成形することができ、
またリブ中の気泡の発生を抑制することができる。さら
に、耐アルカリ性に優れるのでリブ組成物を塗布したシ
ートをアルカリ溶液に浸漬してもリブ組成物が剥離しな
い。

【００１６】リブ組成物には樹脂バインダーが含まれ
る。樹脂バインダーの種類は限定されない。この樹脂バ
インダーとして、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エス
テル、ポリメタクリル酸エステルなどのアクリル系樹脂
を用いることができる。アクリル系樹脂を用いたものは
リブ切れやリブ離れが少なく、またカーボン残渣が少な
い。アクリル系樹脂は重量平均分子量が１０〜２０万で
あって、多分散度(ie.重量平均分子量／数平均分子量)
が５.０〜１５.０であるものが好ましい。この分子量の
アクリル樹脂は適度な粘性を有し、リブ組成物の成形性
がよい。

【００１７】また、樹脂バインダーとして高分子量樹脂
成分と低分子量樹脂成分とを混合した樹脂混合物を用い
ることができる。高分子量成分は重量平均分子量が３０
万以上、好ましくは３０万〜６０万の樹脂が適当であ
り、低分子量成分は重量平均分子量が１０万以下、好ま
しくは１万〜１０万の樹脂が適当である。また、高分子
量成分(Ｍｗ)と低分子量成分(Ｍｎ)との量比(Ｍｗ/Ｍ
ｎ)は５.０〜１５.０であるものが好ましい。高分子量
成分と低分子量成分からなる樹脂混合物を用いることに
より、良好な塑性成形性と優れた耐アルカリ性のリブ組
成物を得ることができる。

【００１８】樹脂バインダーの含有量は、リブ組成物中
４〜１５wt％が適当である。この含有量が４wt％未満で
はバインダーとしての作用が不十分になる。一方、１５
wt％を上回ると相対的に無機フィラーの含有量が少なく
なるのでリブの成形強度が不足し、また、リブ組成物の
粘性が過剰になるので好ましくない。

【００１９】さらに、上記リブ組成物は可塑剤を含有す
る。この可塑剤としてフタル酸系可塑剤を用いることが
できる。フタル酸系可塑剤はリブ組成物の成形性を高め
る効果を有する。フタル酸系可塑剤として、具体的に
は、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ-ｎ-オクチル、フタ
ル酸ジイソデシルなどを用いることができる。フタル酸
系可塑剤は側鎖のアルキル基の炭素数が４〜１０である
ものが好ましい。この炭素数が４未満では添加量に見合
う効果が小さく、また１０を超えると溶解性が小さいの
で同様に添加効果が乏しい。可塑剤の含有量はリブ組成
物中５〜１５wt％が適当である。この量が５wt％未満で
は添加した効果が乏しく、また、１５wt％を超えても成
形加工性は大幅には変わらない。

【００２０】上記リブ組成物は、トルエンやアルコール
などの溶媒を適量加えてペーストとし、あるいはこのペ
ーストをガラス表面やＰＥＴ等の樹脂フィルム表面に塗
布したシート状の組成物として使用することができる。

【００２１】本発明のリブ組成物は成形性が良いので加
圧成形法(プレス法)によるリブ成形材料に適し、寸法精
度に優れたリブを形成することができる。本発明のリブ
組成物を用いた加圧成形法によるリブ成形方法の概略を
図１(ａ)〜(ｅ)に示す。

【００２２】ガラス基板１０の表面に上記リブ組成物の
層(リブシート１１)を形成する。このリブシート１１は
ペースト状の上記リブ組成物をガラス基板表面に塗布し
て形成してもよく、あるいは、予めＰＥＴフィルムに上
記リブ組成物を塗布してシートにしたものをガラス基板
に貼り、表面のＰＥＴフィルムを剥がして形成してもよ
い[図１(ａ)]。リブシートの厚さは形成するリブの高
さ、幅などに応じて定められる。

【００２３】次いで、リブシート１１の表面に感光材料
(ドライフィルムレジスト：ＤＦＲ)の層１２を形成する
[図１(ｂ)]。このＤＦＲ層１２もペースト状の感光材料
をリブシート表面に塗布して形成してもく、あるいは、
感光材料からなる樹脂シートをリブシート表面にラミネ
ートして形成してもよい。感光材料(DFR)層１２の厚さ
は形成するリブの高さとほぼ同程度である。上記ＤＦＲ
層１２を常法に従って露光、現像処理してリブに相当す
る形状の溝１３を形成する[図１(ｃ)]。この溝１３はリ
ブの型となるものであり、形成するリブと同程度の幅お
よび間隔で形成される。

【００２４】次いで、必要に応じて上記積層体(10〜12)
を予備加熱し、好ましくは加熱してリブ組成物１１を柔
らかくした状態で、圧力を加えてＤＦＲ層１２を下側の
リブ組成物１１に押圧し、ＤＦＲ層１２をリブ組成物１
１に圧入する[図１(ｄ)]。これによりＤＦＲ層１２の溝
１３がリブ組成物１１によって充填される。なお、加圧
方法はロムローラなどで上記積層体を押圧すればよい。

【００２５】その後、上記積層基板を焼成し、ＤＦＲ層
１２を熱分解して除去すると共にリブ組成物１１を焼結
させる。この結果、リブ１４が形成される[図１(e)]。
この場合、感光材料(DFR層)の熱分解とリブ組成物の焼
結を同時に行ってもよく、または、感光材料(DFR層)を
除去した後にリブ組成物を焼結させてもよい。

【００２６】本発明のリブ組成物はアルカリ溶液に対し
て優れた耐久性を有するので、本発明のリブ組成物を用
いて上記積層基板を成形したものは、湿式法によってＤ
ＦＲ層のみを除去することができる。すなわち、例えば
苛性ソーダに上記積層基板を浸漬するだけでリブ形状を
損なうことなく、圧入したＤＦＲ層のみを除去すること
ができる。このように、圧入したＤＦＲ層を予め除去し
た後に積層基板を焼成してリブを形成すれば、焼成後に
有機物の残渣が殆ど生じない。

【００２７】以上の製造工程により上記リブ組成物から
なるリブを有する表示セルを得ることができる。また、
この表示セルに電極等を装着させてプラズマディスプレ
イパネルが製造される。

【００２８】

【実施例】以下に実施例によって本発明を具体的に示
す。実施例１ 表１に示す成分原料を１リットルのボールミルに入れ(1.2k
g,20mmφのボール)、２０時間混合し、本発明に係るリ
ブ組成物(No.1〜10)と比較例のリブ組成物(No.20〜22)
を調製した。なお、樹脂バインダーとしてアクリル系樹
脂(ホ゜リメチルメタクリレート樹脂)を用い、可塑剤としてＤＩＤＰ
(シ゛イソテ゛シルフタレート)を用いた。このリブ組成物をバーコー
ターを用いてガラス基板(10cm×10cm)に１００μmの膜
厚に塗布してリブシートを作製した。このリブシートを
５％苛性ソーダ水溶液(55℃)に浸漬し、リブシートの耐
アルカリ性を評価したところ、表１に示すように、本発
明に係るもの(No.1〜10)は３時間浸漬させてもリブシー
トは全く変化しなかった。一方、比較例(No.20〜22)は
各々５０分、３０分、５０分でシートが剥離した。この
結果から本発明のリブシートは極めて耐アルカリ性に優
れていることが確認された。

【００２９】実施例２ 実施例１で作製したリブシートを用い、この上にドライ
フィルムレジスト(ＤＦＲ:日本合成化学工業社製,商品
名:NIT650,膜厚50μm)を２層ラミネートし、パターン露
光後、現像処理して、幅８０μm、間隔２００μmの溝を
形成した(残留レジストライン幅120μm、長さ90mm)。こ
のＤＦＲシートをゴムローラーにて５kgf/cm²、基板速
度０.２m/minでプレスし、上記溝にリブシートを圧入し
た。このＤＦＲプレス基板を５％苛性ソーダ水溶液に浸
漬し、ＤＦＲの剥離性を評価したところ、表１に示すよ
うに、本発明に係るもの(No.1〜10)はリブの剥離や欠損
を生じることなくＤＦＲが剥離除去された。一方、比較
例(No.20〜22)ではＤＦＲと共にリブも剥離した。ま
た、本発明に係るＤＦＲプレス基板(No.1〜10)を大気中
５３０℃、１０分で焼成してＤＦＲを除去したところ、
リブ切れやリブ剥れが全くなく、寸法精度の極めて高い
リブを形成することができた。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【発明の効果】本発明のリブ組成物によれば、焼成後の
リブは欠損や剥離が全くなく、寸法精度に優れたリブを
形成することができる。従って、このリブ組成物によっ
てリブを形成した表示セルは信頼性が高く、該表示セル
を用いて信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを得
ることができる。また、本発明のリブ組成物は、耐アル
カリ性に優れ、湿式法によってＤＦＲプレス基板からＤ
ＦＲを除去することができるので、リブの形成が容易で
あり、かつ焼成残渣が少ない利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)〜(ｅ)本発明のリブ組成物を用いたプレス
法によるリブ成形方法の概略を示す説明図。

【符号の説明】

１０−ガラス基板、１１−リブ組成物、１２−感光材
料、１３−溝、１４−リブ

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/02 H01J 9/02

Claims (8)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板表面に設けたリブ組成物層の表面に
   感光材料層を形成し、この感光材料層を露光現像処理し
   てリブ用の溝を形成し、この感光材料層を下側のリブ組
   成物層に圧入して上記溝にリブ組成物を充填し、次いで
   感光材料層を除去してリブを形成する加圧成形法に用い
   るリブ組成物であって、変性シリコーンで表面処理した
   ガラスないしセラミックスの無機フィラー、シランカッ
   プリング剤、樹脂バインダー、および可塑剤を含有して
   なることを特徴とするプラズマディスプレイ用リブ組成
   物。
2. 【請求項２】 無機フィラーがアミノ変性シリコーン、
   エポキシ変性シリコーン、メタクリル変性シリコーンま
   たはカルボキシル変性シリコーンで表面処理したもので
   ある請求項１に記載の加圧成形用リブ組成物。
3. 【請求項３】 シランカップリング剤がエポキシ基、ア
   ミノ基、またはメタクリル基を含有するものである請求
   項１または２に記載の加圧成形用リブ組成物。
4. 【請求項４】 無機フィラーの含有量が４０〜８０wt
   ％、シランカップリング剤の含有量が無機フィラーの
   ０.０５〜２.０wt％である請求項１〜３のいずれかに記
   載の加圧成形用リブ組成物。
5. 【請求項５】 変性シリコーンで表面処理したガラスな
   いしセラミックスの無機フィラー、シランカップリング
   剤、樹脂バインダー、可塑剤、および有機溶媒からなる
   ペースト状の請求項１〜４のいずれかに記載する加圧成
   形用リブ組成物。
6. 【請求項６】 フィルム表面またはガラス表面に請求項
   ５のペースト状リブ組成物を塗布してなるシート状の加
   圧成形用リブ組成物。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかの加圧成形用リ
   ブ組成物によって形成されたリブを有するプラズマディ
   スプレイパネルの表示セル。
8. 【請求項８】 加圧成形用リブ組成物によって形成され
   たリブを有する請求項７の表示セルを有するプラズマデ
   ィスプレイパネル。