JP5303127B2 - 黒色バス電極用導電組成物およびプラズマディスプレイパネルの前面板 - Google Patents
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Description
導電性粉末は、黒色バス電極における縦方向(電極積層方向)の導通のために添加される。本発明の導電組成物は、銀−パラジウム合金を導電成分として含む。場合によっては、金、白金などの導電性粒子を加えてもよいが、使用原料数を少なくする観点からは、導電性粉末として銀−パラジウムのみが含まれることが好ましい。
ガラス粉末は、形成される黒色バス電極中に導電性粉末や黒色顔料といった成分を保持し、電極を形作るバインダーとして用いられる。本発明において用いられるガラス粉末は、特に限定されない。通常は、基板との接着性を確保できる程度の軟化点を有しているものが用いられる。
有機バインダーは、導電性粉末、ガラス粉末、黒色顔料などの構成成分を組成物中で分散させるために用いられる。有機バインダーは燃焼して飛散する。
有機溶剤を用いる主な目的は、組成物に含まれる固形分の分散液を、基板に容易に塗布できるよう機能させることにある。したがって、有機溶剤は、第一に、固形分が適度な安定性を保ちつつ分散可能なものであることが好ましい。第二に、有機溶剤のレオロジー特性が、良好な塗装特性を分散液に賦与するものであることが好ましい。
黒色顔料は、黒色バス電極における黒色度を確保するために用いられる。
好適な光重合開始剤は、185℃以下の温度で化学線に対し露光させた場合に、熱的に不活性であるが遊離基を発生するものである。例えば、共役した炭素環系内に二つの分子内環(intramolecularring)を有する化合物が挙げられる。より具体的には、9,10−アントラキノン、2−メチルアントラキノン、2−エチルアントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、1,4−ナフトキノン、9,10−フェナントレンキノン、ベンゾ[a]アントラセン−7,12−ジオン、2,3−ナフタセン−5,12−ジオン、2−メチル−1,4−ナフトキノン、1,4−ジメチルアントラキノン、2,3−ジメチルアントラキノン、2−フェニルアントラキノン、2,3−ジフェニルアントラキノン、レテンキノン、7,8,9,10−テトラヒドロナフタセン−5,12−ジオン、および1,2,3,4−テトラヒドロベンゾ[a]アントラセン−7,12−ジオンが、好適な光重合開始剤として挙げられる。
光硬化性モノマーとしては、特に限定されないが、少なくとも一個の重合可能なエチレン基を有するエチレン性不飽和化合物が挙げられる。
公知の、分散剤、安定化剤、可塑剤、はく離剤、はがし剤(strippingagent)、消泡剤、および湿潤剤といった追加の成分が、ペースト中に存在していてよい。
有機溶剤としてのテキサノール(2,2,4−トリメチル−1,3−ペンタンジオ−ルモノイソブチレート)と、有機バインダーとしての分子量6,000〜7,000のアクリル系ポリマーバインダーとを混合し、撹拌しながら100℃まで加熱した。加熱撹拌は、すべての有機バインダーが溶解するまで続けた。得られる溶液を75℃まで冷却し、光重合開始剤として、チバスペシャリティーケミカルズ社のIrgacure907、DETX(diethylthioxanthone)およびEDAB(ethyl 4-dimethylaminobenzoate)、安定化剤としてTAOBN:1,4,4−トリメチル−2,3−ジアザビシクロ[3.2.2]−ノン−2−エン−N,N−ジオキシドを添加した。この混合物をすべての固形分が溶解するまで75℃で撹拌した。この溶液を40ミクロンのフィルターに通し、冷却した。
黄色光下、混合槽内で、上記有機成分37.5wt%に、TMPEOTA(トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート)2.58wt%、BASF社ラノマーLR8967(ポリエチルアクリレートオリゴマー)5.72wt%からなる光硬化性モノマー、安定化剤としてブチレーテッドヒドロキシトルエン0.17wt%およびマロン酸0.42wt%を混合することによってペーストを調製した。ついで、この有機成分混合物に黒色顔料としてコバルト酸化物(Co3O4)12.67wt%、導電性粒子、並びにガラス粉末を加えた。導電性粒子としては、Ag−Pd合金(Ferro社製K8015-15:85% Silver / 15% Palladium Powder)またはAgを用いた。ガラス粉末の配合量と導電性粒子の配合量は、実施例・比較例によって変更した。各実施例・比較例における配合量は、表1および表2に示す通りである。
黄色光下、混合槽内で、上記有機成分24.19wt%に、TMPEOTA(トリメチロールプロパンエトキシトリアクリレート)からなる光重合性モノマー、そして他の有機成分として、ブチレーテッドヒドロキシトルエン(2,6-di-t-butyl-4-methylphenol, BHT)0.12wt%、マロン酸0.11wt%、およびビックケミー社BYK085 0.12wt%を混合することによってペーストを調製した。ついで、この有機成分混合物に無機物質として導電性粒子球形Ag粉70wt%とガラスフリットを加えた。ペースト全体を、無機物質粒子が有機物質で湿潤するまで混合した。この混合物を、3本ロールミルを用いて分散させた。得られたペーストは30μmのフィルターに通した。この時点でペーストの粘度を前記溶媒テキサノールで調節して、印刷塗付に最適な粘度とした。
ペーストを調製する際、また部品を製造する際にほこりが混入すると欠陥を生じるため、ほこりが混入しないよう注意した。
黒色電極ペーストを200〜400メッシュスクリーンを使用するスクリーン印刷によってガラス基板に付着させた。メッシュスクリーンは、黒色電極ペーストの粘度に応じて適切なものを選択し、所望の膜厚が得られるようにした。ペーストは、透明電極(薄膜ITO)が形成されているガラス基板上に塗布した。次いで、100℃で20分間、温風循環炉内で乾燥し、それによって、乾燥膜厚が4.5〜5.0μmの黒色バス電極を形成した。
白色電極ペーストを、400ステンレス鋼メッシュスクリーンを使用するスクリーン印刷によって、黒色電極上にかぶさるように塗布した。これを100℃の温度で20分間、再び乾燥した。2層構造の乾燥厚さは12.5〜15μmであった。
2層構造物を、平行紫外線源を使用して、フォトツールを通して露光した(照度:18〜20mW/cm2;露光エネルギー:200mj/cm2)。
露光されたサンプルをコンベヤ上に置き、次いで現像溶液として0.4wt%の炭酸ナトリウム水溶液を入れた噴霧現像機に投入した。現像溶液の温度を30℃に維持し、10〜20psiで噴霧した。このサンプルを12秒間現像した。現像されたサンプルを、エアージェットで過剰な水を吹き飛ばすことにより乾燥した。
1.5時間のプロファイルを使用して空気雰囲気中のベルト炉内で焼成し590℃のピーク温度に到達させた(1回目焼成)。
次にTOGペーストを150ステンレス鋼メッシュスクリーンを使用するスクリーン印刷によって上にかぶせた。これを100℃、20分間で、再び乾燥した。ついで、2.0時間のプロファイルを使用して空気雰囲気中のベルト炉内で焼成した(2回目焼成)。
5−1 L値
焼成後、ガラス基板の背面から見た黒色度を測定した。黒色度については、日本電色工業製のものを使用して色(L*、a*、b*)を測定した。このとき較正は標準白色板を使用して行った。なお、L*は明度を表し、a*は赤および緑を表し、b*は黄および青を表す。L*に関しては100が純白であり0が純粋な黒である。a*は数値が高いほど赤みがかっていることを示す。b*は数値が高いほど黄色がかっていることを示す。
隣接する電極パターン間の抵抗値をADVANTEST社製R6871Eを用い、4端子法にて測定した。ここで測定されるのは、黒色バス電極にとって重要な要素となるコンタクト抵抗値である。つまり、黒色バス電極において電流が流れる電極積層方向における抵抗値である。
表1および表2に示されるように、導電性粒子としてAg−Pd合金を用いることによって、非常に良好なコンタクト抵抗が実現できる。Ag−Pdは黒色バス電極において要求される縦方向の導通性に優れ、少ない添加量で十分な導通を実現可能である。例えば、実施例3と比較例1とは、導電性粒子の添加量が同一であるが、Ag−Pdを用いた場合のコンタクト抵抗(1回目焼成後)は5.1Ωであるのに対し、Agを用いた場合のコンタクト抵抗(1回目焼成後)は55.8Ωとなっている。
2 第2電極(アドレス電極)
3 放電空間
4 隔壁
5 ガラス基板
6 誘電体基板
7 白色電極
8 誘電体被覆層(TOG)
10 黒色バス電極
11 MgO被覆層
Claims (10)
- 導電性粉末と、ガラス粉末と、有機バインダーと、有機溶剤と、黒色顔料とを含む、プラズマディスプレイバスの黒色バス電極用導電組成物であって、
前記導電性粉末として、銀−パラジウム合金粉末が含まれ、組成物の全量を基準として、前記導電性粉末の含有量が0.01〜5wt%であることを特徴とする黒色バス電極用導電組成物。 - 前記導電性粉末の平均粒径(PSD D50)は、0.1〜5μmである、請求項1に記載の黒色バス電極用導電組成物。
- 前記導電性粉末は、形成される黒色バス電極の焼成膜厚の1.0〜1.5倍の平均粒径(PSD D50)を有する、請求項1または2に記載の黒色バス電極用導電組成物。
- 前記黒色顔料として、Co3O4(四酸化三コバルト)が含まれる、請求項1から3のいずれか1項に記載の黒色バス電極用導電組成物。
- 組成物の全量を基準として、前記ガラス粉末の含有量が10〜50wt%であり、前記黒色顔料の含有量が6〜20wt%である、請求項1から4のいずれか1項に記載の黒色バス電極用導電組成物。
- さらに、光重合開始剤およびモノマーを有する、請求項1から5のいずれか1項に記載の黒色バス電極用導電組成物。
- バス電極が形成されたプラズマディスプレイパネルの前面板であって、
前記バス電極が黒色電極および白色電極からなる黒白二層構造を有し、
前記黒色電極は、請求項1に記載の黒色バス電極用導電組成物から形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板。 - 前記黒色顔料はCo3O4(四酸化三コバルト)を含む、請求項7に記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
- 基板上に請求項1に記載の黒色バス電極用導電組成物を塗布して、黒色電極ペースト層を形成する工程と、
前記黒色電極ペースト層の上に白色導電組成物を塗布して、白色電極ペースト層を形成する工程と、
前記黒色電極ペースト層および前記白色電極ペースト層を露光する工程と、
前記黒色電極ペースト層および前記白色電極ペースト層を現像する工程と、
前記黒色電極ペースト層および前記白色電極ペースト層を焼成して、それぞれ黒色電極および白色電極を形成する工程と
を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル前面板を形成する方法。 - 前記白色電極の上に誘電体被覆層を塗布し、焼成する工程をさらに含む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前面板を形成する方法。
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