JP4492076B2 - 誘電体フィルムを用いる誘電体層の形成方法及び誘電体層を形成したプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、誘電体フィルム、誘電体フィルムを用いる誘電体層の形成方法及びプラズマディスプレイパネル用基板に関する。

従来より、平板ディスプレイの１つとして、プラズマ放電により発光する蛍光体を設けることによって多色表示を可能にしたプラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと記す）が知られている。ＰＤＰは、ガラスからなる平板状の前面板と背面板とが互いに平行にかつ対向して配設され、両者はその間に設けられたバリアリブにより一定の間隔に保持されており、前面板、背面板及びバリアリブに囲まれた空間で放電する構造になっている。このような空間には、表示のための電極、誘電体層、蛍光体等が付設され、放電によって封入ガスから発生する紫外線によって蛍光体が発光させられ、この光を観察者が視認できるようになっている。

従来、この誘電体層を電極上に設ける方法としては、ガラス基板上に誘電体用ガラス粉を分散させたスラリー液もしくはペーストをスクリーン印刷等の印刷方法によって塗布する方法が提案されている。しかし、厚膜の誘電体層を形成するには数回の印刷が必要であることや、膜厚精度が悪いなどの問題がある。

これら問題点の解決のためガラス基板上に誘電体用ガラス粉を分散させたスラリー液もしくはペーストを支持体フィルム上に塗布・形成した誘電体フィルムをガラス基板上にその塗布・形成に用いたフィルムとともにラミネートする方法が提案されている。しかし、誘電体層形成のための焼成の負荷を少なくするため多量の誘電体用ガラス粉を含有する場合、塗布・形成した表面は誘電体用ガラス粉による凹凸があり、この面をガラス基板面にラミネートするため、ラミネートで貼りつかないことや気泡の巻きこみを起こす等の問題点がある。

請求項１記載の発明は、従来の誘電体フィルムのラミネートでの欠点を改善し、容易に誘電体層を形成できる誘電体フィルムを提供するものである。また、請求項５記載の発明は、ラミネート欠陥を改善できる誘電体フィルムを用いた、ラミネート性に優れ、気泡欠陥等がないプラズマディスプレイパネル用誘電体層の製造方法を提供するものである。

本発明は、（Ａ）第一の支持体フィルム上に、（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を塗布・形成し、（Ｂ）該誘電体層上に（Ｃ）第二の支持体フィルムを積層した誘電体フィルムにおいて、（Ａ）第一の支持体フィルムと（Ｂ）誘電体層との密着性が、（Ｃ）第二の支持体フィルムと（Ｂ）誘電体層との密着性より低いことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用誘電体フィルムに関する。
また本発明は、ガラス基板上に前記の誘電体フィルムを（Ａ）第一の支持体フィルムをはく離してから（Ｂ）誘電体層がガラス基板と接するように（Ｃ）第二の支持体フィルムととものラミネートし、（Ｃ）第二の支持体フィルムをはく離してから焼成することを特徴とする誘電体層の形成方法に関する。
また本発明は、ガラス基板上に前記の誘電体フィルムを用い前記の形成方法で誘電体層形成したプラズマディスプレイパネル用基板に関する。

本発明の誘電体フィルムは、従来の誘電体フィルムのラミネートでの欠点を改善し、容易に誘電体層を形成できる。また、本発明の誘電体層の形成方法は、ラミネート欠陥を改善できる誘電体フィルムを用いたことにより、ラミネート性に優れ、気泡欠陥等がない誘電体層を形成することができる。また、本発明のプラズマディスプレイパネル用基板は、気泡欠陥等がない誘電体層が形成される。

本発明の誘電体フィルムは、（Ａ）第１の支持体フィルム上に（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を塗布・形成し、（Ｂ）該誘電体層上に（Ｃ）第二の支持体フィルムを積層した誘電体フィルムで、（Ａ）第一の支持体フィルムと（Ｂ）誘電体層との密着性が、（Ｃ）第二の支持体フィルムと（Ｂ）誘電体層との密着性より低いものである。

この（Ａ）第１の支持体フィルムとしては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリカーボネート等からなる厚さ５〜３００μｍ程度のフィルムが挙げられる。（Ｂ）誘電体層との密着性を低くするため、シリコン離型処理やオレフィン離型処理をしたフィルムが好ましい。

また（Ｃ）第二の支持体フィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート等からなる厚さ５〜３００μｍ程度のフィルムが挙げられる。本誘電体フィルムをガラス基板に熱を加えながらラミネートする際の耐熱性も必要でありポリエチレンテレフタレートのフィルムが好ましい。

本発明において（Ｂ）誘電体層は、有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有してなる。その有機樹脂は、ビニル共重合体が好ましく、ビニル共重合体に用いられるビニル単量体としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸エチル、メタクリル酸エチル、アクリル酸プロピル、メタクリル酸プロピル、アクリル酸ｎ−ブチル、メタクリル酸ｎ−ブチル、アクリル酸ブチル、メタアクリル酸ブチル、アクリル酸イソブチル、メタアクリル酸イソブチル、アクリル酸２−エチルヘキシル、メタクリル酸２−エチルヘキシル、アクリル酸オクチル、メタクリル酸オクチル、アクリル酸ラウリル、メタクリル酸ラウリル等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。

有機樹脂の重量平均分子量は、５，０００〜３００，０００とすることが好ましく、２０，０００〜１５０，０００とすることがより好ましい。この重量平均分子量が、５，０００未満では、フィルムとした場合にフィルム形成性及び可とう性が低下する傾向があり、３００，０００を超えると、ガラス基板への追従性が低下する傾向がある。なお、重量平均分子量は、ゲルパーミエーションクロマトグラフィー法により測定し、標準ポリスチレン検量線を用いて換算した値である。
本発明における（Ｂ）誘電体層は、フォトリソグラフ法に使用される公知の感光性樹脂組成物を用いて感光性を付与することができる（公知の感光性樹脂組成物に無機粒子を添加して調整しうる）。

本発明における（Ｂ）誘電体層のガラス粉としては、特に限定はなく、ホウ酸、珪酸、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛などを主成分とするものが使用できる。

本発明におけるガラス粉の粒径は、０．０１〜２０μｍであることが好ましく、０．１〜５μｍであることがより好ましい。この粒径が０．０１μｍ未満では、塗液にした場合の取り扱い性が低下する傾向があり、また、２０μｍを超えると、分散性が低下する傾向がある。また、本発明における無機粒子の形状としては、特に制限はないが球形であることが好ましく、その表面積はより小さい方が好ましい。

また、本発明における（Ｂ）誘電体層には、染料、発色剤、可塑剤、顔料、重合禁止剤、表面改質剤、安定剤、密着性付与剤、熱硬化剤等を必要に応じて添加することができる。

本発明における（Ｂ）誘電体層の厚さは、特に制限はないが、１０〜２００μｍとすることが好ましく、２０〜１２０μｍとすることがより好ましく、３０〜８０μｍとすることが特に好ましい。

本発明の誘電体フィルムは、例えば、（Ａ）第１の支持体フィルム上に、（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を塗布・形成し、該誘電体層上に（Ｃ）第二の支持体フィルムを積層することにより製造することができる。

前記（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を溶解する溶剤としては、例えば、トルエン、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、ジメチルホルムアミド、テトラメチルスルホン、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、クロロホルム、塩化メチレン、メチルアルコール、エチルアルコール等が挙げられる。これらは単独で又は２種類以上を組み合わせて使用される。

前記塗布方法としては、公知の方法を用いることができ、例えば、ナイフコート法、ロールコート法、スプレーコート法、グラビアコート法、バーコート法、カーテンコート法等が挙げられる。乾燥温度は、６０〜１３０℃とすることが好ましく、乾燥時間は、１分〜30分とすることが好ましい。

前記した（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層の上には、さらにカバーフィルムが積層される。そのようなカバーフィルムとしては、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ポリカーボネート等からなる厚さ５〜１００μｍ程度のフィルムが挙げられ、本発明の誘電体フィルムはロール状に巻いて保管可能とすることができる。

本発明の誘電体層の形成方法はガラス基板上に請求項１記載の誘電体フィルムを（Ａ）第一の支持体フィルムをはく離してから（Ｂ）誘電体層がガラス基板と接するように（Ｃ）第二の支持体フィルムとともにラミネートし、（Ｃ）第二の支持体フィルムをはく離してから焼成する工程を少なくとも行うことにより製造できる。

本発明におけるガラス基板としては、電極が形成されたマディスプレイパネル用基板（ＰＤＰ用基板）等が挙げられる。ＰＤＰ用基板としては、例えば、透明な接着のための表面処理を施していてもよい、厚さ０．５〜５mm程度のガラス基板などが挙げられる。また、ガラス基板には、必要に応じて誘電膜、絶縁膜、補助電極、抵抗体等が形成されていてもよい。

ガラス基板上に本発明の誘電体フィルムを（Ａ）第一の支持体フィルムをはく離してから（Ｂ）誘電体層がガラス基板と接するように（Ｃ）第二の支持体フィルムとともにラミネートする方法としては、第一の支持体フィルムを剥離除去しながら、ラミネータ等により圧着することによって行うことができる。この場合の積層ロールの圧着圧力は、線圧で、５０〜１×１０^５N/mとすることが好ましく、２．５×１０^２〜５×１０^４N/mとすることがより好ましく、５×１０^２〜４×１０^４N/mとすることが特に好ましい。この圧着圧力が、５０N/m未満では、充分に密着できない傾向があり、１×１０^５N/mを超えると、誘電体フィルムの端部から誘電体層がはみ出しを起こす傾向がある。

（Ｃ）第二の支持体フィルムを除去する方法としては、手ではく離してもよく、市販のはく離機(ピーラー)を用いてもよい。

（Ｂ）誘電体層を焼成してガラス基板上に無機物層を形成する方法としては、通常電気炉中で加熱する方法が用いられる。焼成温度としては、最高温度で通常４００〜７００℃好ましくは４５０〜６００℃である。また焼成時間としては、通常５分〜２時間程度が好ましい。焼成後有機成分は揮発し、無機成分を主とする層が形成される。

以下、実施例により本発明を説明する。

製造例１
〔有機樹脂の調製〕
撹拌機、還流冷却機、不活性ガス導入口及び温度計を備えたフラスコに、表１に示す溶剤の混合液を仕込み、窒素ガス雰囲気下で８０℃に昇温し、反応温度を８０℃±２℃に保ちながら、表１に示す材料の混合溶液を４時間かけて均一に滴下した。前記混合溶液の滴下後、８０℃±２℃で６時間撹拌を続け、重量平均分子量が８０，０００のポリマ（Ｐ）の溶液（固形分５０重量％）を得た。

製造例２
〔（Ｃ）誘電体層用溶液の作製〕
表２に示す材料を、ビーズミルを用いて５分間混合し、口径３０μｍのフィルタでろ過し（Ｃ）誘電体層用溶液を調製した。

実施例１
２５μｍの厚さのシリコン離型処理したポリエチレンテレフタレートフィルム（第一の支持体フィルム）上に、製造例２で得た誘電体層用塗液を均一に塗布し、１１０℃の熱風対流式乾燥機で１０分間乾燥して溶剤を除去し、厚さ４０μｍの（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を形成した。さらに、（Ｂ）有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層に３８μｍの厚さのシリコン離型したポリエチレンテレフタレートフィルム（第二の支持体フィルム）を積層した。

ＰＤＰ用ガラス基板に、２５μｍ厚の第一の支持体フィルム上をはく離しながら（Ｂ）誘電体層がガラス基板と接するように（Ｃ）第二の支持体フィルムとともにラミネータにより（ラミネート温度が１２０℃、ラミネート速度が０．５ｍ／分、圧着圧力は線圧で９．８×１０^３N/m）積層した。基板間に気泡無く均一で良好な（Ｂ）誘電体層が形成されていることが分かった。実施例で得られた（Ｂ）誘電体層付き基板を第二の支持体フィルムをはく離してから５６０℃で１０分間（昇温速度５℃／分）で焼成した所、基板上に均一で平坦な誘電体が形成されていた。

比較例１
シリコン離型した３８μｍの厚さのポリエチレンテレフタレートフィルム（第一の支持体フィルム、（Ｃ））上に、製造例２で得た誘電体層用溶液を均一に塗布し、１１０℃の熱風対流式乾燥機で１０分間乾燥して溶剤を除去し、厚さ４０μｍの（Ｂ）誘電体層を形成した。さらに、（Ｂ）誘電体層上に２３μｍの厚さのポリエチレンフィルム（第二の支持体フィルム、（Ａ））を積層した。基板間に気泡を巻き込んで、均一にラミネートできなかった。得られた（Ｂ）誘電体層付き基板を第二の支持体フィルムをはく離してから５６０℃で１０分間（昇温速度５℃／分）で焼成した所、表面のあれた誘電体が形成された。

Claims (7)

1. 第一の支持体フィルム（Ａ）上に、有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を塗布・形成し、該誘電体層（Ｂ）上に第二の支持体フィルム（Ｃ）を積層して、誘電体フィルムを製造する工程と、
   ガラス基板上に、得られた誘電体フィルムを、第一の支持体フィルム（Ａ）をはく離してから誘電体層（Ｂ）がガラス基板と接するように第二の支持体フィルム（Ｃ）とともにラミネートし、第二の支持体フィルム（Ｃ）をはく離してから焼成する工程と、を含むことを特徴とする誘電体層の形成方法。
2. 第二の支持体フィルム（Ｃ）がポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項１に記載の誘電体層の形成方法。
3. 第一の支持体フィルム（Ａ）が離型処理したポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の誘電体層の形成方法。
4. ガラス基板が、電極が形成されたプラズマディスプレイパネル用基板である、請求項１〜３のいずれかに記載の誘電体層の形成方法。
5. 第一の支持体フィルム（Ａ）上に、有機樹脂と重量で７０％以上を占めるガラス粉を含有する誘電体層を塗布・形成し、該誘電体層（Ｂ）上に第二の支持体フィルム（Ｃ）を積層して、誘電体フィルムを製造する工程と、
   電極が形成されたプラズマディスプレイパネル用基板上に、得られた誘電体フィルムを、第一の支持体フィルム（Ａ）をはく離してから誘電体層（Ｂ）が基板と接するように第二の支持体フィルム（Ｃ）とともにラミネートし、第二の支持体フィルム（Ｃ）をはく離してから焼成する工程と、を含むことを特徴とする誘電体層を形成したプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法。
6. 第二の支持体フィルム（Ｃ）がポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項５に記載の誘電体層を形成したプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法。
7. 第一の支持体フィルム（Ａ）が離型処理したポリエステルフィルムであることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の誘電体層を形成したプラズマディスプレイパネル用基板の製造方法。