JPH11306965A - プラズマディスプレイパネルの隔壁形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 原料の利用効率が高く、少ない工程数でプラ
ズマディスプレイパネルの隔壁を形成できる方法を提供
すること。 【解決手段】 基板１上に所定の空孔パターン２の形成
されたメタルマスク３を密着させ、その空孔の中に感光
性を有するペースト状組成物４を充填し、その充填側も
しくは充填側の反対側より上記ペースト状組成物に活性
光線５を当てて感光硬化せしめ、メタルマスク３を引き
剥がした後、焼成炉の中で基板１とともにペースト状組
成物４を焼成する。

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
レイパネルの隔壁形成方法に関し、さらに詳しくは、簡
単な方法で且つ短時間で形成することが可能なプラズマ
ディスプレイパネルの隔壁形成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、壁掛けＴＶの有力候補として開発
が盛んなプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと
もいう）は、放電によって発生した紫外線が蛍光灯に当
たり、その際に発生する可視光を見る方式である（フル
カラー表示のもの）。すなわち、パネル内に赤、緑、青
用にそれぞれ塗り分けられた蛍光体に真空紫外線が当た
り、それぞれの色を発色することになる。カラーＰＤＰ
は、自発光で見やすく、応答速度が速いことから、動画
表示にも適しており、また構造が簡単なことから大画面
のパネルを作製することができ、対角４０インチのＴＶ
表示を行い、壁掛けＴＶを実現するものとして期待され
ている。このカラーＰＤＰには、ＡＣ型とＤＣ型があ
る。

【０００３】例えば、ＡＣ型ＰＤＰとは、図２に示すよ
うに、誘電体層１１を形成した表ガラス基板１２の下面
側に母線電極１３を形成し、裏ガラス基板１４にアドレ
ス電極１５とセパレーター（隔壁）１６を形成した構造
である。ＰＤＰは、高精度化、高密度化の要求に伴い、
電極、保護膜などを製造するには高度な成膜技術が要求
されているが、その中で隔壁が最も製造が困難な部材で
ある。といのは、隔壁の幅は細いほど良く、厚さ（高
さ）は１００〜２００μｍが要求されているからであ
る。以下に、今までに提案されているＡＣ型ＰＤＰの隔
壁形成方法に関して説明する。 印刷法 この方法は、スクリーン印刷によって基板上の隔壁とな
る部分にペーストを印刷し、乾燥後焼成する方法である
（以下、従来技術１という）。但し、一回のスクリーン
印刷では、２０〜４０μｍの膜厚が限界であり、一般的
な隔壁となる膜厚（１００〜２００μｍ）とするには、
４〜１０回の印刷と焼成を繰り返すことが必要である。

【０００４】 サンドブラスト法 この方法は、ペーストをガラス基板全面にコーティング
しておき、所定部位に感光性レジストを付着させ、露
光、現像し、さらに、その上からサンド（粒状の研磨
剤）を叩きつけてレジストが無い部分を削り取る方法で
ある（以下、従来技術２という）。

【０００５】 感光性ペーストを用いた方法 この方法は、感光性樹脂を用いたペーストを作製し、そ
のペーストを基板全面に印刷した後、フォトマスクを当
てて露光、現像し、その後焼成するという方法である
（以下、従来技術３という）。

【０００６】 埋め込み法 この方法は、あらかじめ感光性樹脂を基板全面に塗工し
て、これを露光、現像することで溝を作製し、その溝の
中にペーストを埋め込んで乾燥し、感光性樹脂を剥離し
た後、ペーストを焼成することによって隔壁を形成する
方法である（以下、従来技術４という）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記した従
来技術１〜４には、以下に説明するような欠点がある。 （ａ）従来技術１は、上記したように、印刷と焼成を繰
り返し行わなければならず、工程数が多くなる。また、
同じ位置に印刷を行う必要があるが、印刷精度の確保が
難しい。さらに、繰り返し行う焼成によってガラス基板
の反りが発生しやすい等の欠点がある。

【０００８】（ｂ）従来技術２によれば、隔壁の断面形
状は理想的となるものの、サンドブラストされるペース
ト部分およびサンドブラストに使用される研磨剤（サン
ド）を廃棄するかあるいはリサイクルしなければならな
い。リサイクルすれば、その工程が増えることになる。

【０００９】（ｃ）従来技術３においても、現像後エッ
チングされたペーストは、従来技術２と同様にリサイク
ルする工程が必要である。

【００１０】（ｄ）従来技術４によれば、ペーストは全
量有効に利用できるものの、感光性樹脂で溝を形成する
際に、現状では１回の露光、現像で溝を形成できるもの
はなく、露光、現像を数回繰り返さなければ隔壁に要求
される膜厚の溝を形成することはできない。従って、露
光、現像工程が長くなるという欠点がある。

【００１１】本発明は従来の技術の有するこのような問
題点に鑑みてなされたものであって、その目的は、原料
の利用効率が高く、少ない工程数でプラズマディスプレ
イパネルの隔壁を形成できる方法を提供することにあ
る。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、基板上に所定の空孔パターンが形成された
メタルマスクを密着させ、その空孔の中に感光性を有す
るペースト状組成物を充填し、その充填側もしくは充填
側の反対側より上記ペースト状組成物に活性光線を当て
て感光硬化せしめ、メタルマスクを引き剥がした後、焼
成炉中で基板とともに上記ペースト状組成物を焼成する
ことにより、原料の利用効率が高く、少ない工程数でプ
ラズマディスプレイパネルの隔壁を形成することができ
る。

【００１３】

【発明の実施の形態】すなわち、本発明の要旨は、基板
上に所定の空孔パターンの形成されたメタルマスクを密
着させ、その空孔の中に感光性を有するペースト状組成
物を充填し、その充填側もしくは充填側の反対側より上
記ペースト状組成物に活性光線を当てて感光硬化せし
め、メタルマスクを引き剥がした後、焼成炉の中で基板
とともに上記ペースト状組成物を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の隔壁形成方法を第一
の発明とし、上記第一の発明において、メタルマスクの
全表面もしくはメタルマスクに形成された空孔の側壁に
離型処理が施されていることを特徴とするプラズマディ
スプレイパネルの隔壁形成方法を第二の発明とし、上記
第一または第二の発明において、感光性を有するペース
ト状組成物が、無機物質を７０重量％以上含有すること
を特徴とするプラズマディスプレイパネルの隔壁形成方
法を第三の発明とし、上記第一、第二または第三の発明
において、感光性を有するペースト状組成物に使用する
感光性バインダーが、ペースト状組成物に５体積％以上
の体積収縮率を付与するものであることを特徴とするプ
ラズマディスプレイパネルの隔壁形成方法を第四の発明
とする。

【００１４】本発明の隔壁形成方法によれば、隔壁形成
のためのペーストの利用効率は１００％となり、リサイ
クルをする必要が無いばかりか、隔壁形成のための工程
数を格段に少なくすることが可能である。

【００１５】本発明の隔壁形成方法は、上記した埋め込
み法（従来技術４）に類似しているが、埋め込み法が感
光性樹脂を露光、現像してパターンを形成するのに対し
て、本発明は、メタルマスクを使用することを特徴とし
ている。埋め込み法のように、感光性樹脂を用いた場合
には、例えば、５０μｍ幅の溝を形成するには、感光性
樹脂の厚みは５０〜７０μｍが限界であり、それ以上の
厚みでは溝の幅の精度が確保できなくなる。そのため、
プラズマディスプレイ用の１００μｍ以上の厚さを有す
る隔壁とするには、２回から４回、同じ操作を繰り返さ
なければならない。これに対して、本発明のように、メ
タルマスクを用いると、１回の孔埋めによって所望の厚
さの隔壁が得られるという利点がある。

【００１６】本発明で用いることができる基板には、例
えば、ソーダライムや低アルカリガラスなどがある。

【００１７】メタルマスクは、基本的にペースト状組成
物を充填するための型を提供するものである。型形成は
エッチング法により、または放電加工によって行うこと
ができるが、これらの方法に限定されるものではない。

【００１８】本発明に用いるペースト状組成物は以下の
要件を満たすのが好ましい。すなわち、緻密でクラック
のない焼成膜が得られ、均一な分散組織であり、平滑な
表面を得るためのレベリング性を持つという要件であ
る。これらの要件を満たすため、ペースト中の無機粉
末、基板との結合剤、樹脂、溶剤および感光物質の選択
等が重要である。このペースト状組成物としては、例え
ば、無機粉末としてガラス基板との良好な結合をなすホ
ウケイ酸鉛系のガラスフリット、樹脂としてアクリル系
のポリマー及び感光性のアクリル系モノマー、活性光線
によって光反応を開始させる開始剤、および溶剤からな
る組成物が代表的に挙げられる。

【００１９】このペースト状組成物は、無機物質を７０
重量％以上含有するのが好ましい。なぜならば、無機物
質が７０重量％よりも少ないと相対的にペースト状組成
物中の有機バインダー量が増すため焼成後の隔壁がポー
ラスとなり易く、また隔壁の断面形状が矩形とならず底
辺が大きな台形となり易くなるからである。この無機物
質としては、例えば、ホウケイ酸鉛やホウケイ酸亜鉛系
のガラスフリットを使用することができるが、ＰＤＰの
コントラストを向上させるためには、焼成後に黒色を呈
するガラスフリットが好ましい。

【００２０】また、ペースト状組成物に使用する感光性
バインダーは、メタルマスクを引き剥がす際に形成され
た隔壁が破壊されないようにするため、ペースト状組成
物に５％以上の体積収縮率を付与するものが好ましい。
そうすることで、ペースト状組成物を感光硬化せしめた
際、メタルマスクと硬化物との間に隙間ができて容易に
メタルマスクを基板より引き剥がすことができる。この
感光性バインダーとしては、例えば、アクリレート系あ
るいはメタクリレート系のものが好適に使用されるが、
ペースト状組成物の体積収縮率を５体積％以上とするた
めにトリメチロールプロパントリアクリレートやペンタ
エリスリトールテトラアクリレートなどの多官能のモノ
マーを併用するのが好ましい。

【００２１】さらに、ペースト状組成物の焼成温度は、
強固な隔壁を形成するためには、５００℃以上にするの
が好ましく、ガラス基板を変形させないようにするため
には６００℃以下にするのが好ましい。

【００２２】空孔に充填されたペースト状組成物を感光
硬化せしめた後、メタルマスクを引き剥がしやすくする
ために、メタルマスクの全表面にフッ素系やシリコーン
系の離型剤をあらかじめ塗布しておくことが好ましい。

【００２３】また、空孔に充填されたペースト状組成物
が感光硬化して収縮するときに空孔の側壁から離れやす
くするために、メタルマスクに形成された空孔の側壁に
フッ素系やシリコーン系の離型剤をあらかじめ塗布して
おくことが好ましい。

【００２４】活性光線は、ペースト状組成物の化学反応
を促進するためのもので、例えば、紫外線、電子線を好
適に用いることができる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。図１は、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの隔壁形成方法の工程を順次説明する図である。図１
（ａ）において、１は低アルカリガラスからなるガラス
基板である。ガラス基板１上にはデータ電極を形成した
後、誘電体層を設けることもできる。その基板１上に、
図１（ｂ）に示すように、所望の空孔パターン２を形成
し且つ離型剤を全表面に塗布したメタルマスク３を配置
し、図１（ｃ）に示すように、感光性を有するペースト
状組成物４を印刷法にてメタルマスク３の細溝に充填し
た。このペースト状組成物は、ホウケイ酸鉛系ガラスフ
リットが７５重量部、分子量５００００のアクリル系ポ
リマーが１２重量部、トリメチロールプロパントリアク
リレートが６重量部、ベンゾイソプロピルエーテルが
０．２重量部、溶剤プロピレングリコールモノメチルエ
ーテルアセテートが６．８重量部の配合からなるもので
ある。

【００２６】その後、感光性を有するペースト状組成物
が感光して硬化するように、図１（ｄ）に示すように、
ガラス基板１の表裏両面に活性光線（紫外線）５を照射
した。その際、図１（ｅ）に示すように、ペースト状組
成物４が７体積％収縮し、メタルマスク３と硬化したペ
ースト状組成物４との間に空隙が生じた。

【００２７】そして、図１（ｆ）に示すように、メタル
マスク３を剥がすと、硬化したペースト状組成物４（本
発明の隔壁に相当するもの）をガラス基板１上にそのま
まの状態で良好に残存させることができた。

【００２８】最後に、基板１とともにペースト状組成物
を焼成炉で５５０℃で焼成することで、感光性バインダ
ーを消失せしめ、所望の大きさおよび形状のＰＤＰの隔
壁を形成することができた。

【００２９】

【発明の効果】本発明は上記のとおり構成されているの
で、次の効果を奏する。 （１）メタルマスクと感光性を有するペースト状組成物
を使用することにより、非常に簡単な方法でＰＤＰの隔
壁を形成することができる。 （２）感光性を有するペースト状組成物を１００％使用
できるので、リサイクルを必要としない。 （３）ペースト状組成物が感光性を有しているので、硬
化時の収縮を意図的に利用してメタルマスクの細溝の壁
面よりペースト状組成物が離れ、メタルマスクを引き剥
がす際にメタルマスクにペースト状組成物が付着するこ
となくきれいに剥がすことが可能になる。この場合、メ
タルマスクの全表面に離型処理が施されていれば、メタ
ルマスクの引き剥がしに好都合である。さらに、メタル
マスクに形成された空孔の側壁に離型処理が施されてい
れば、空孔に充填されたペースト状組成物が感光硬化し
て収縮するときに空孔の側壁から離れやすくなるという
効果がある。

【００３０】（４）メタルマスクは何回でも使用できる
ため、低コストである。

【００３１】（５）ペースト状組成物が無機物質を７０
重量％以上含有すれば、焼成された隔壁は緻密性に優れ
ているという利点がある。

【００３２】（６）感光性バインダーがペースト状組成
物に５体積％以上の体積収縮率を付与するものであれ
ば、メタルマスクを引き剥がす際に隔壁を破壊すること
なく、容易に引き剥がすことができるという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマディスプレイパネルの隔壁形
成方法の工程を順次説明する図である。

【図２】ＡＣ型プラズマディスプレイパネルの斜視図で
ある。

【符号の説明】

１…基板 ２…空孔パターン ３…メタルマスク ４…ペースト状組成物 ５…活性光線 １６…隔壁

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に所定の空孔パターンの形成され
   たメタルマスクを密着させ、その空孔の中に感光性を有
   するペースト状組成物を充填し、その充填側もしくは充
   填側の反対側より上記ペースト状組成物に活性光線を当
   てて感光硬化せしめ、メタルマスクを引き剥がした後、
   焼成炉の中で基板とともに上記ペースト状組成物を焼成
   することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの隔
   壁形成方法。
2. 【請求項２】 メタルマスクの全表面もしくはメタルマ
   スクに形成された空孔の側壁に離型処理が施されている
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ
   パネルの隔壁形成方法。
3. 【請求項３】 感光性を有するペースト状組成物が、無
   機物質を７０重量％以上含有することを特徴とする請求
   項１または２記載のプラズマディスプレイパネルの隔壁
   形成方法。
4. 【請求項４】 感光性を有するペースト状組成物に使用
   する感光性バインダーが、ペースト状組成物に５体積％
   以上の体積収縮率を付与するものであることを特徴とす
   る請求項１、２または３記載のプラズマディスプレイパ
   ネルの隔壁形成方法。