JPH11314937A - 無機微粉末、感光性ペーストならびにディスプレイパネルの部材およびその製造方法 - Google Patents

無機微粉末、感光性ペーストならびにディスプレイパネルの部材およびその製造方法

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JPH11314937A
JPH11314937A JP33727698A JP33727698A JPH11314937A JP H11314937 A JPH11314937 A JP H11314937A JP 33727698 A JP33727698 A JP 33727698A JP 33727698 A JP33727698 A JP 33727698A JP H11314937 A JPH11314937 A JP H11314937A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】感光性ペースト法によってPDPの隔壁を形成
する際、残膜、蛇行の生じない、高アスペクト比且つ高
精度のパターン加工を可能にする感光性ペースト用の無
機微粉末、それを用いた感光性ペーストおよびプラズマ
ディスプレイの製造方法の提供を目的とする。 【解決手段】感光性ペースト用の無機微粉末であって、
該無機微粉末の粒度分布が少なくとも2つ以上のピーク
を有することを特徴とする無機微粉末を用いることによ
って上記課題を解決できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、新規な無機微粉
末、それを用いた感光性ペースト、より詳細にはプラズ
マディスプレイパネル(以下PDPと略す)やプラズマ
アドレス液晶や電子放出素子(Field Emiss
ion Display(FED)、電界放射型表示
管、表面伝導型電子放出素子ともいう)などのディスプ
レイパネルにおける隔壁(リブ、スペーサともいう)形
成用の感光性ペーストおよびそれらの製造方法に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】近年、回路材料やディスプレイにおい
て、小型・高精細化が進んでおり、それに伴って、パタ
ーン加工技術の向上が望まれている。特に、プラズマデ
ィスプレイパネルの各画素の仕切である隔壁の形成に
は、ガラスなどの無機材料を高精度かつ高アスペクト比
でパターン加工できる技術が求められている。
【0003】プラズマディスプレイパネル(PDP)は
高速の表示が可能であり、且つ大型化が容易であること
から、OA機器および広報表示装置などの分野に浸透し
ている。また高品位テレビジョンの分野などでの進展が
非常に期待されている。
【0004】このような用途の拡大にともなって、微細
で多数の表示セルを有するカラーPDPが注目されてい
る。PDPは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間
に備えられた放電空間内で対向するアノードおよびカソ
ード電極間にプラズマ放電を生じさせ、上記放電空間内
に封入されているガスから発生した紫外線を、放電空間
内に設けた蛍光体にあてることにより表示を行うもので
ある。AC方式PDPの構造例を図1に示す。背面板に
は、放電空間の確保と電極間距離の規定および誤放電防
止の役割を果たすために、白色または黒色の隔壁が設け
られている。AC方式PDPの場合、隔壁はストライプ
状に形成される。
【0005】PDPを高精細化するためには、1画素の
大きさを小さくする必要がある。この場合、上記の隔壁
のピッチおよび線幅を狭くする必要がある。具体的に
は、42インチハイビジョンテレビ(1920×103
5画素)や23インチのOA用モニター(XGA:10
24×768画素)を実現しようとすると、隔壁はピッ
チ150μm、幅20〜40μm、高さ60〜170μ
m程度で形成する必要がある。通常、隔壁は背面ガラス
基板にガラスからなる絶縁ペーストをスクリーン印刷法
で塗布・乾燥し、この塗布・乾燥工程を10回以上も繰
り返して所定の高さにした後、焼成して形成している。
しかしながら、通常のスクリーン印刷法では、特にパネ
ルサイズが大型化した場合に、予め前面基板上に形成さ
れた放電電極と絶縁ガラスペーストの印刷場所との位置
合わせが難しく、位置精度が得られ難いという問題があ
る。しかも10回以上ガラスペーストを重ね合わせ塗布
を行うことになるため、隔壁および壁体の側面エッジ部
の波打ちや裾の乱れが生じ、高さの精度が得られないた
め、表示品質が悪くなり、また作業性が悪い、歩留まり
が低いなどの問題もある。特に、パターン線幅が50μ
m、ピッチが150μm以下になると隔壁底部がペース
トのチクソトロピー性により滲みやすく、シャープで残
渣のない隔壁形成が難しくなる問題がある。
【0006】PDPの大面積化、高解像度化に伴い、こ
のようなスクリーン印刷による方法では、高アスペクト
比、高精細の隔壁の製造がますます技術的に困難とな
り、かつコスト的に不利になってきている。
【0007】これらの問題を改良する方法として、特開
平1−296534号公報、特開平2−165538号
公報、特開平5−342992号公報、特開平6−29
5676号公報では、隔壁を感光性ペーストを用いてフ
ォトリソグラフィ技術により形成する方法が提案されて
いる。しかしながら、これらの方法では、感光性絶縁ペ
ーストのガラス含有量が少ないために焼成後に緻密な隔
壁が得られなかったり、感光性ペーストの感度や解像度
が低いという問題があった。このために高アスペクト比
の隔壁を得るためには、スクリーン印刷・露光・現像の
工程を繰り返し行うことが必要であった。しかし、印刷
・露光・現像を繰り返し行うのでは、位置合わせの問題
が生じたり、コストの問題があり限界があった。
【0008】特開平8−50811号公報では、感光性
ガラスペースト法を用いて、隔壁を1回の露光で形成す
る方法が提案されている。しかしながら、この方法で
は、ピッチが200μm以下、隔壁の線幅が50μm以
下の高精細隔壁を作製する際、感光性ペースト中の無機
成分と有機成分の割合によって、露光量マージンが狭く
線幅の太りや残膜、隔壁の蛇行等が発生する問題があっ
た。露光量マージンとは、露光量過多による線幅の太り
や残膜、露光量不足による隔壁の蛇行が生じない適正露
光量の範囲である。線幅の太りや残膜が発生すると放電
空間が狭くなり放電特性が落ち、表示ムラになる。ま
た、隔壁が蛇行すると蛍光体塗布が均一に行えず、混色
が起きたりし、歩留まりが悪くなる問題があった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な欠点のない、高アスペクト比且つ高精度のパターンを
形成したディスプレイの提供を目的とするものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、感光性
ペースト用の無機微粉末であって、該無機微粉末の粒度
分布が少なくとも2つ以上のピークを有することを特徴
とする無機微粉末、それを用いた感光性ペースト、さら
に該感光性ペーストを用いたディスプレイパネルの部材
およびその製造方法によって達成される。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の無機微粉末は、無機粉末
と感光性有機成分からなる感光性ペーストに用いられ、
該感光性ペーストを塗布、乾燥、露光、現像および焼成
することによってプラズマディスプレイパネル、プラズ
マアドレス液晶ディスプレイパネルまたは電子放出素子
などの隔壁を形成することができる。得られる隔壁は、
無機微粉末の焼結体である。
【0012】感光性ペーストで形成しようとする隔壁
は、高さが60〜170μmであり、焼成収縮を考慮す
ると隔壁パターン形成のために塗布される感光性ペース
トの塗布膜の厚みは100〜220μmあることが必要
となる。
【0013】このような厚みの感光性ペースト塗布膜に
高精細なパターンを露光し、高アスペクト比のパターン
を解像度高く形成するためには、露光用の活性光線を塗
布膜の最下部までできるだけ多く透過させることが必須
である。具体的には、感光性ペーストは、50μm厚み
の塗布膜で測定した全光線透過率が50%以上であるこ
とが好ましい。この場合、測定波長は、ペーストを塗布
後、露光する光の波長で測定することが効果を確認する
上で正確である。
【0014】このため、感光性ペーストに配合される無
機微粉末および感光性有機成分として共に光透過性の高
いものを選び、且つ、これらを均一に混合し、ペースト
内部に気泡などの組成ムラが無いことが要求される。し
かしながら、たとえこれらを満たしても、全光線透過率
が高い感光性ペーストを得ることは困難であり、全光線
透過率が低いと露光用の活性光線が塗布膜の最下部まで
十分に透過せず、高精細なパターンが形成できず、ま
た、残膜を生じたり、隔壁パターンの蛇行を生じたり
し、ディスプレイを製造した際に、輝度が低下したり、
輝度ムラを生じたりする。
【0015】本発明では鋭意検討の結果、無機微粉末の
粒度分布を、縦軸を頻度(%)、横軸を粒子径(μm)
としたヒストグラムで示したとき、粒度分布が少なくと
も2つ以上のピーク(二山分布以上)を有する無機微粉
末を感光性ペーストに用いることによって、感光性ペー
ストの塗布膜を形成した際に膜中の光散乱が抑制され、
全光線透過率が高く、優れたパターン特性を示す感光性
ペーストを得ることが出来ることを見いだした。本発明
の無機微粉末の粒度分布の例を図2〜4に示す。本発明
の無機微粉末は、粒度分布の山の頂点での粒子径および
頻度は様々な組み合わせのものを用いることができる。
【0016】本発明の無機微粉末は、調合原料の調製、
溶融あるいは共沈法、熱分解法、加水分解法などの化学
的合成、粉砕、分級および乾燥の工程を経て作製され
る。無機微粉末の具体的な態様としては、低融点ガラス
からなるもの、低融点ガラス粉末と高融点ガラス粉末か
らなるもの、低融点ガラス粉末40〜90重量%とフィ
ラー60〜10重量%からなるもの等が好ましく用いら
れる。
【0017】本発明の無機微粉末の粒度分布は、上記の
粉砕、分級工程において制御される。粉砕は、ボールミ
ル、ジェットミル等の方法が用いられ、分級は、ふるい
分け、気流式分級(ジェットミル)等の乾式分級で行
う。得られた無機微粉末の粒度分布は、レーザー回折散
乱法を利用した粒度分布計によって測定することができ
る。無機微粉末が屈折率の異なる複数種の粉末からなる
場合には、まず単独粉末それぞれをレーザー回折散乱法
で測定し、その後、単独粉末の粒度分布と粉末の混合比
から複合粉末の粒度分布を計算して求める。また、未知
の複合粉末については、平均屈折率をベッケ法で測定
し、この値を用いてレーザー回折散乱法により測定する
ことができる。
【0018】一般に、粒子の付着力は表面積に依存する
ため、粒子径の2乗に比例するのに対し、粒子の重量は
体積に依存するため粒径の3乗に比例する。この結果、
粒子径が小さいものほど、凝集しやすく、ペースト中に
均一に分散されず、塗布膜を形成した際、空隙ができや
すくなるので光透過性が低くなり、所望のパターン特性
が得られない。一方、粒子径が大きすぎると、焼成温度
によっては、焼成後の隔壁の頂部に凹凸が生じ、封着時
に前面板との間に隙間が出来てクロストークが生じたり
する。また、無機微粒子が放電空間に異物として残った
りする問題がある。本発明では、鋭意検討の結果、粒度
分布が少なくとも2山であることに加え、平均粒子径お
よび最大粒子径が以下の範囲である無機微粉末が、凝集
性が少ないため、パターン形成性が一層向上した感光性
ペーストを得ることができ、さらに焼成後の隔壁頂部の
凹凸や異物の問題がないため、高精細隔壁形成に適して
いることを見いだした。 1.0μm≦平均粒子径≦7μm 最大粒子径≦40μm 平均粒子径(D50ともいう)を1.0μm以上とするこ
とで粉末の凝集を抑え、良好なパターン形成性を得るこ
とができる。7μm以下とすることで、焼成後の隔壁頂
部の凹凸を抑制しクロストークを抑えることができる。
より好ましい平均粒子径の範囲は、1.5〜6.5μ
m、さらに好ましくは2〜6μm、さらに好ましくは2
〜5μmである。
【0019】最大粒子径を40μm以下とすることで、
焼成後の隔壁頂部の凹凸や放電空間内に異物が残る問題
が生じない。また、最大粒子径は7μm以上とすること
が好ましい。7μm以上とすることで、充填性が良く、
パターン形成性も良好となる。最大粒子径は更には10
〜30μmの範囲内であることが、粉末の充填性や隔壁
頂部の凹凸を抑制するためにより好ましい。
【0020】また、無機微粉末の体積粒子径が累積で1
0%および90%となるときの粒径を、それぞれD10お
よびD90としたとき、これらの値が以下のような範囲で
あると、凝集性が少なく充填性の良い無機微粉末を得る
ことが出来る。 0.5μm≦D10≦2μm 4μm≦D90≦20μm D10を0.5μm以上とすることで粉末の凝集を抑え、
凝集した粉末間の空隙による散乱を防ぐことにより高精
細なパターンを得ることが出来る。2μm以下とするこ
とで、分級時の歩留まりが良好に保たれ、焼成後の隔壁
頂部の凹凸によるクロストーク等の問題がない。更に好
ましいD10の範囲は、0.7〜1.5μmである。
【0021】D90を4μm以上とすることで、充填性が
良く、パターン形成性も良好となる。20μm以下とす
ることで、隔壁頂部の凹凸や放電空間に異物が残る問題
が生じない。更に好ましいD90の範囲は、6〜15μm
である。
【0022】無機微粉末のうち、焼成工程での加熱温度
以上の軟化点または融点を有するフィラーは、そのまま
隔壁中または隔壁表面に残留するので、その平均粒子径
および最大粒子径はより小さいことが好ましい。すなわ
ち、これらフィラーの平均粒子径は1〜4μm、最大粒
子径は25μm以下であることが好ましい。このような
粒度分布を有するものを使用することにより、充填性お
よび分散性を満足させて、塗布性およびパターン形成性
の優れた感光性ペーストを構成することが可能になる。
平均粒子径を4μm以下、最大粒子径を25μm以下とす
ることで、隔壁の頂部の凹凸を抑え、放電時のクロスト
ークを防ぎ、歩留まりが向上する。また、フィラーの平
均粒子径を1μm以上とすることで粉末の凝集を抑え、
ペースト中での分散性が良好なものとなる。
【0023】また、感光性ペースト用無機微粉末として
は、タップ密度が0.6g/cm3以上、好ましくは
0.65g/cm3以上であることが、充填性がよく、
ペーストのパターン形成性が向上し、高精細の隔壁形成
を行うことができる。タップ密度とは、JIS Z 2500(20
45)に記載の通り、振動させた容器内の粉末の単位体積
当たりの質量である。
【0024】タップ密度は、低融点ガラスおよびフィラ
ーとして選択された組成・成分に由来する材料の真比重
と粉末自体のパッキング性に関係する粒度分布に関連す
るものである。タップ密度を0.6g/cm3以上とす
ることで、ペースト作製時の無機微粉末の充填性および
分散性が良好となり、塗布性の優れたペーストが得られ
る。
【0025】これまでに記述してきた諸特性を有する低
融点ガラス粉末と高融点ガラス粉末もしくはフィラーと
からなる無機微粉末と感光性有機成分を構成成分として
本発明の感光性ペーストが構成される。
【0026】本発明で用いる低融点ガラス粉末は、ガラ
ス転移点、軟化点の低いガラス基板上にパターン形成す
るため、ガラス転移温度が400〜550℃、軟化点が
450〜600℃のガラス材料を用いることが好まし
い。ガラス転移点を550℃以下、軟化点を600℃以
下とすることで、ガラス基板のガラス転移点以下での焼
き付けを行うことができる。また、低融点ガラス粉末が
より低い温度で溶融し焼結され焼成工程における消費エ
ネルギーを減少し、タクトタイムを削減するので低コス
ト化に有効である。ガラス転移点を400℃以上、軟化
点を450℃以上とすることで、感光性ペースト中の感
光性有機成分が分解、気化する前にガラスが溶けること
がなく、従って炭化物などが隔壁中に取り込まれること
による誤放電が生じない。より好ましくはガラス転移点
は400〜500℃、軟化点は450〜550℃の範囲
である。
【0027】感光性ペーストに用いる無機微粉末の平均
屈折率は、1.5〜1.8、より好ましくは1.5〜
1.7、更に好ましくは1.5〜1.65の範囲内であ
ると、活性光線の透過性が向上するので適切である。こ
こでの平均屈折率は、均一に混合、分散した無機微粉末
をベッケ法によって測定した値である。感光性ペースト
の必須成分である感光性有機成分として使用可能なほと
んどの化合物の屈折率が、1.45〜1.75の範囲に
あることから、無機微粉末が上記の範囲の平均屈折率を
有することで、無機微粉末と感光性有機成分それぞれの
平均屈折率が±0.05の範囲内で整合し、ペースト中
の光散乱を抑制し、活性光線の透過性を向上することが
できる。従って、塗布・露光の回数を減らして高精細の
隔壁パターン形成することが可能となる。
【0028】ガラス基板上に焼き付けが可能で、平均屈
折率が1.5〜1.8の無機微粉末を得るためには、酸
化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム等のアルカ
リ金属の酸化物のうち少なくとも1種を2〜20重量%
含有する低融点ガラス粉末を用いるのが好ましい。これ
により、軟化点、熱膨張係数のコントロールが容易にな
るだけでなく、ガラスの平均屈折率を低くすることがで
きるため、有機物との屈折率差を小さくすることが容易
になる。2%以上とすることで、熱軟化温度の制御が容
易となる。20%以下とすることで、放電時のアルカリ
金属酸化物の蒸発による輝度低下を防ぐことができる。
さらにアルカリ金属の酸化物の添加量はペーストの安定
性向上の観点から、15重量%以下であることがより好
ましい。
【0029】また、ガラス微粒子中に、酸化アルミニウ
ム、酸化バリウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウ
ム、酸化亜鉛、酸化ジルコニウムなど、特に酸化アルミ
ニウム、酸化バリウム、酸化亜鉛を添加することによ
り、硬度や加工性を改良することができるが、熱軟化
点、熱膨張係数、屈折率の制御の点からは、その含有量
は40重量%以下が好ましい。
【0030】酸化リチウムを含むガラス組成としては、
酸化物換算表記で 酸化リチウム : 3〜15重量% 酸化珪素 :15〜50重量% 酸化ホウ素 :15〜40重量% 酸化バリウム : 2〜15重量% 酸化アルミニウム : 6〜25重量% であることが好ましい。
【0031】酸化リチウムが3〜15重量%配合される
ことによってガラス粉末の軟化点、熱膨張係数のコント
ロールが容易になるだけでなく、ガラスの平均屈折率を
低くすることができる。ガラスの平均屈折率を低くでき
ることは、有機成分との屈折率差を小さくすることが容
易になるので重要な条件である。また、感光性ペースト
の安定性を向上させる点から、酸化リチウムは15重量
%以下が好ましく、より好ましくは10重量%以下、更
に好ましくは8重量%以下である。
【0032】酸化珪素は15〜50重量%配合されるこ
とが、ガラス層の緻密性、強度や安定性の点や熱膨張係
数を所望の値とし、軟化点を低くし、基板への焼き付け
を容易にする点で好ましい。
【0033】酸化ホウ素は15〜40重量%配合される
ことが、ガラスの安定性、絶縁層の強度の点で好まし
い。酸化硼素はガラス粉末を800〜1200℃付近の
温度で溶融するため、さらに酸化珪素が多い場合でも電
気絶縁性、強度、熱膨張係数、絶縁層の緻密性などの電
気、機械および熱的特性を損なうことのないように、焼
き付け温度を520〜580℃の範囲に制御するために
配合されることが好ましい。
【0034】酸化バリウムを2〜15重量%配合するこ
とは、焼き付け温度および電気絶縁性の制御、ガラス層
の安定性や緻密性の点で好ましい。
【0035】酸化アルミニウムが6〜25重量%配合さ
れることは、ガラスの強度、ガラスの耐熱温度や緻密な
絶縁層が得られやすい点で好ましい。酸化アルミニウム
によってガラスの歪み点を高めることができる。
【0036】低融点ガラス粉末が上記金属酸化物に加
え、酸化カルシウム、酸化マグネシウムを配合したもの
であることが好ましい。
【0037】酸化カルシウムは2〜10重量%の範囲で
配合されるのが歪み点を適度に保つ点で好ましい。酸化
カルシウムは、低融点ガラス粉末を溶融し易くするとと
もに熱膨張係数を制御することができる。
【0038】酸化マグネシウムは1〜10重量%の範囲
で配合されるのが好ましい。酸化マグネシウムは、低融
点ガラス粉末を溶融し易くするとともに熱膨張係数を制
御するために添加される。10重量%を超えるとガラス
が失透する傾向がある。
【0039】さらに、ガラス粉末中に酸化チタン、酸化
ジルコニウムなどが配合されてもよいが、その量は2重
量%以下であることが好ましい。特に酸化ジルコニウム
は、軟化点、ガラス転移点および電気絶縁性を制御する
のに効果がある。
【0040】また、上記組成で、酸化リチウムの代わり
に、酸化ナトリウム、酸化カリウムを用いても良いが、
ペーストの安定性の点で、酸化リチウムが好ましい。
【0041】感光性ペースト法に用いる無機微粉末の量
は、無機微粉末と感光性有機成分の和に対して65〜9
0重量%であるのが好ましい。65重量%以上とするこ
とで、焼成時の収縮を抑え、隔壁の断線、剥がれを防ぐ
ことができる。またパターン太り、現像時の残膜の発生
が起こりにくい。90重量%以下とすることで、感光性
成分が十分な量となり、パターンの形成性が良好とな
る。焼成収縮率を低減するため、より好ましい無機微粉
末の量は70〜80重量%である。本発明の無機微粉末
は充填性が高いため、この量を達成することが出来る。
【0042】本発明の感光性ペーストを構成する無機微
粉末として、低融点ガラスと共にフィラーが好ましく用
いられる。フィラーは、低融点ガラスの軟化点において
溶融しない粉末であるものを用いる。これにより、隔壁
パターンの体積収縮を抑制し、形状保持性が向上する。
フィラーの配合比は、無機微粉末に対して10〜60重
量%であることが好ましい。10重量%以上とすること
で体積収縮抑制、形状保持の効果が得られ、60重量%
以下とすることでガラス基板上での密着強度を保持し、
焼き付けを容易に行うことができる。配合比は、より好
ましくは20〜40重量%である。
【0043】フィラーは、セラミックスまたは/および
高融点ガラス粉末である。セラミック粉末は、アルミ
ナ、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネ
ル、チタニアおよびシリカの群から好ましく選ばれて用
いられる。これらのセラミックスは高い融点を有する成
分であり、高融点ガラス粉末と同様に隔壁パターンの焼
成工程の温度では熱的に変化を受けず、隔壁中に分散し
て粉末状態のまま残留する。勿論、その存在により前記
のフィラー添加の効果が得られるものである。さらに、
これらのセラミックスのうち平均屈折率が1.5〜1.
8の範囲のものを、低融点ガラス粉末と混合すると、平
均屈折率1.5〜1.8の無機微粉末を得るのに好適で
ある。さらに、低融点ガラス粉末との屈折率差が±0.
05の範囲内のものを選定することが、活性光線の透過
特性を向上するために望ましい。チタニア、ジルコニア
などの平均屈折率が1.8を越えるものは、感光性ペー
スト中で散乱要因となり、活性光線の透過を妨げ、パタ
ーン形成性を低下させるが、形成された隔壁が白色化
し、蛍光体層からの発光を反射して表示の輝度を高める
効果を発揮するため、少量添加することもできる。
【0044】もう一つのフィラーの態様である高融点ガ
ラスとしては、ガラス転移点570〜1200℃、軟化
点620〜1200℃を有するものが好ましい。このよ
うな高融点ガラスは、酸化珪素および酸化アルミニウム
をそれぞれ15重量%以上含有する組成を有するものが
好ましく、これらの含有量合計が50重量%以上である
ことが必要な熱特性を得るのに有効である。例えば以下
の酸化物換算組成を含有する高融点ガラス粉末は好まし
く用いられるが、これに限定されるものではない。
【0045】 酸化珪素 15〜50重量% 酸化硼素 5〜20重量% 酸化アルミニウム 15〜50重量% 酸化バリウム 2〜10重量% この高融点ガラス粉末と前記のセラミックスとを同時に
フィラーとして用いることも可能である。
【0046】感光性有機成分は、露光に用いる光のエネ
ルギーを吸収して生起する光反応による変化を利用して
パターンを形成するものである。感光性有機成分には、
光の作用した部分が溶剤に対して溶解するようになる光
溶解型(ポジ型)と光の作用した部分が溶剤に対して不
溶になる光不溶化型(ネガ型)が知られており、感光性
ペーストに用いる感光性成分はいずれであってもよい。
【0047】感光性ペーストの構成成分である感光性有
機成分としては、感光性モノマー、感光性オリゴマー、
感光性ポリマーのうち少なくとも1種類から選ばれる感
光性成分を含有し、さらに必要に応じて、光重合開始
剤、紫外線吸収剤、増感剤、増感助剤、重合禁止剤など
の添加剤成分を加えることで感光性が付与される。この
場合、ペーストをガラス基板上に塗布し、乾燥を行った
後、パターン露光を行い、不要な非硬化部分を現像して
除去し、硬化部分を残すことでパターン形成することが
できる。
【0048】光不溶化型の感光性成分としては、 (A)分子内に不飽和基などを1つ以上有する官能性の
モノマー、オリゴマー、ポリマーを含有するもの (B)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機
ハロゲン化合物などの感光性化合物を含有するもの (C)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物な
どいわゆるジアゾ樹脂といわれるもの等がある。
【0049】また、光可溶型のものとしては、 (D)ジアゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレック
ス、キノンジアゾ類を含有するもの (E)キノンジアゾ類を適当なポリマーバインダーと結
合させた、例えばフェノール、ノボラック樹脂のナフト
キノン−1,2−ジアジド−5−スルフォン酸エステル
等がある。
【0050】本発明において用いる感光性成分は、上記
のすべてのものを用いることができる。感光性ペースト
として、無機微粉末と混合して簡便に用いることができ
る点では、(A)のものが好ましい。
【0051】感光性モノマーとしては、炭素−炭素不飽
和結合を含有する化合物で、その具体的な例として、メ
チルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピル
アクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチル
アクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソブチ
ルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−
ペンチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジル
アクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシ
トリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシル
アクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシ
クロペンテニルアクリレート、2−エチルヘキシルアク
リレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアク
リレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、2−
ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレー
ト、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデシル
アクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルア
クリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキ
シエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレ
ングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルアク
リレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリル
アクリレート、トリフロロエチルアクリレート、アリル
化シクロヘキシルジアクリレート、1,4−ブタンジオ
ールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジア
クリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエ
チレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコ
ールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリ
レート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、
ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレ
ート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、
グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘキシ
ルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレ
ート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロ
ピレングリコールジアクリレート、トリグリセロールジ
アクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレー
ト、アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、フェ
ニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ベ
ンジルアクリレート、1−ナフチルアクリレート、2−
ナフチルアクリレート、ビスフェノールAジアクリレー
ト、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物のジ
アクリレート、ビスフェノールA−プロピレンオキサイ
ド付加物のジアクリレート、チオフェノールアクリレー
ト、ベンジルメルカプタンアクリレート等のアクリレー
ト、また、これらの芳香環の水素原子のうち、1〜5個
を塩素または臭素原子に置換したモノマー、もしくは、
スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、
m−メチルスチレン、塩素化スチレン、臭素化スチレ
ン、α−メチルスチレン、塩素化α−メチルスチレン、
臭素化α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ヒ
ドロキシメチルスチレン、カルボキシメチルスチレン、
ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルカルバ
ゾール、および、上記化合物の分子内のアクリレートを
一部もしくはすべてをメタクリレートに変えたもの、γ
−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1−ビ
ニル−2−ピロリドンなどが挙げられる。本発明ではこ
れらを1種または2種以上使用することができる。
【0052】これら以外に、不飽和カルボン酸等の不飽
和酸を加えることによって、感光後の現像性を向上する
ことができる。不飽和カルボン酸の具体的な例として
は、アクリル酸、メタアクリル酸、イタコン酸、クロト
ン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、またはこれ
らの酸無水物などがあげられる。
【0053】これらモノマーの含有率は、ガラス粉末と
感光性成分の和に対して、5〜30重量%が好ましい。
この範囲内とすることにより、パターンの形成性が良好
となり、硬化後の硬度も十分なものが得られる。
【0054】また、前述の炭素−炭素二重結合を有する
化合物のうち少なくとも1種類を重合して得られたオリ
ゴマーやポリマーを用いることができる。重合する際
に、これら光反応性モノマーの含有率が、10重量%以
上、さらに好ましくは35重量%以上になるように、他
の感光性のモノマーと共重合することができる。
【0055】共重合するモノマーとしては、不飽和カル
ボン酸等の不飽和酸を共重合することによって、感光後
の現像性を向上することができる。不飽和カルボン酸の
具体的な例としては、アクリル酸、メタアクリル酸、イ
タコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル
酢酸、またはこれらの酸無水物などがあげられる。
【0056】こうして得られた側鎖にカルボキシル基等
の酸性基を有するポリマーもしくはオリゴマーの酸価
(AV)は50〜180、さらには70〜140の範囲
が好ましい。酸価が50未満であると、現像許容幅が狭
くなる。また、酸価が180を越えると未露光部の現像
液に対する溶解性が低下するようになるため現像液濃度
を濃くすると露光部まで剥がれが発生し、高精細なパタ
ーンが得られにくい。
【0057】以上に示した、ポリマーもしくはオリゴマ
ーに対して、光反応性基を側鎖または分子末端に付加さ
せることによって、感光性を持つ感光性ポリマーや感光
性オリゴマーとして用いることができる。好ましい光反
応性基は、エチレン性不飽和基を有するものである。エ
チレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アク
リル基、メタクリル基などがあげられる。
【0058】このような側鎖をオリゴマーやポリマーに
付加させる方法は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ
基、水酸基やカルボキシル基に対して、グリシジル基や
イソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やア
クリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはア
リルクロライドを付加反応させて作る方法がある。
【0059】グリシジル基を有するエチレン性不飽和化
合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グ
リシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル
酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロト
ン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエ
ーテルなどがあげられる。
【0060】イソシアネート基を有するエチレン性不飽
和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネー
ト、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート等があ
る。
【0061】また、グリシジル基やイソシアネート基を
有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライ
ド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライド
は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカ
ルボキシル基に対して0.05〜1モル当量付加させる
ことが好ましい。
【0062】感光性ペースト中の感光性ポリマー、感光
性オリゴマーおよびバインダーからなるポリマー成分の
量としては、パターン形成性、焼成後の収縮率の点で優
れていることから、ガラス粉末と感光性成分の和に対し
て、5〜30重量%であることが好ましい。この範囲外
では、パターン形成が不可能もしくは、パターンの太り
がでる傾向となる。
【0063】光重合開始剤には、1分子系直接開裂型、
イオン対間電子移動型、水素引き抜き型、2分子複合系
など機構的に異なる種類があり、それらから選択して用
いられるが、本発明においては、1分子系直接開裂型か
ら選ばれた化合物が好ましい。例えば、ベンゾインアル
キルエーテル類やα,α−ジメトキシ−α−モルフォリ
ノアセトンフェノン,α,α−ジメトキシ−α−フェニ
ルアセトンフェノンなどが挙げられる。また、過酸化
物、ホスフィンオキシド、硫黄化合物、ハロゲン化合物
などでもよく、これらを1種または2種以上配合してもよ
い。
【0064】また、ベンゾフェノン、o−ベンゾイル安
息香酸メチル、4,4−ビス(ジメチルアミノ)ベンゾ
フェノン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)ベンゾフェ
ノン、4,4−ジクロロベンゾフェノン、4−ベンゾイ
ル−4−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、
フルオレノン、2,2−ジエトキシアセトフェノン、
2,2−ジメトキシ−2−フェニル−2−フェニルアセ
トフェノン、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェ
ノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキ
サントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオ
キサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチ
ルチオキサントン、ベンジルジメチルケタノール、ベン
ジルメトキシエチルアセタール、2−ベンジル−2−ジ
メチルアミノ−1−(4−モルフォリノフェニル)−ブ
タノン−1、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、
ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−t−
ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β
−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロ
ン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4−アジ
ドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジド
ベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(p−
アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、
2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキ
シカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオ
ン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3
−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシ
カルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−
プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、
ミヒラーケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フ
ェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、ナフタ
レンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロラ
イド、N−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビス
イソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズ
チアゾールジスルフィド、トリフェニルホスフィン、カ
ンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルス
ルホン、過酸化ベンゾインおよびエオシン、メチレンブ
ルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタ
ノールアミンなどの還元剤の組み合わせなどがあげられ
る。本発明ではこれらを1種または2種以上使用するこ
とができる。
【0065】光重合開始剤は、一般的には、感光性成分
に対し、0.05〜20重量%の範囲で添加され、より
好ましくは1〜15重量%である。重合開始剤の量が少
なすぎると、光感度が不良となり、光重合開始剤の量が
多すぎれば、露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれ
がある。
【0066】光重合開始剤と共に増感剤を配合すること
により、感度を向上させたり(化学増感)、反応に有効な
波長範囲を拡大する(分光増感)ことができる。
【0067】増感剤の作用機構にも種々のものがある
が、三重項増感剤と称されるものが最もよく使われる。
それらの中には、炭化水素系化合物、アミノ・ニトロ化
合物、キノン類、キサントン類、アンスロン類、ケトン
類、有機色素類がある。これらの中には光重合開始剤と
しての作用を有するものも含まれている。
【0068】本発明において1分子系直接開裂型の光重
合開始剤と組み合わせて用いる増感剤として、キサント
ン類から選ばれた化合物が好ましく、具体的には2,4
−ジエチルチオキサントン、イソプロピルチオキサント
ンなどが挙げられる。これらは1種または2種以上配合す
ることができる。
【0069】光重合開始剤および増感剤が、少な過ぎる
と十分な感度が得られないが、多くすることによって感
度を高めることは可能であるが、硬化した部分の重合度
合が十分に高くならず、露光部の残存率が小さくなるお
それがあり、また、パターン間での不要な硬化が発生し
て残膜が形成されるなどの不都合が起る。光重合開始剤
と増感剤を適量づつ使用することが適度の感度で優れた
形状を示すパターンを形成するのに重要である。
【0070】本発明の感光性ペーストに紫外線吸収剤を
配合することが、優れた形状のパターン加工のために有
効である。
【0071】紫外線吸収剤としては有機系染料からなる
もの、中でも350〜450nmの波長範囲で高UV吸
収係数を有する有機系染料が好ましく用いられる。具体
的には、アゾ系染料、アミノケトン系染料、キサンテン
系染料、キノリン系染料、アミノケトン系染料、アント
ラキノン系、ベンゾフェノン系、シアノアクリレート
系、ベンゾトリアゾール系化合物、インドール系化合
物、ジフェニルシアノアクリレート系、トリアジン系、
p−アミノ安息香酸系染料などが使用できる。有機系染
料は吸光剤として添加した場合にも、焼成後の絶縁膜中
に残存しないで吸光剤による絶縁膜特性の低下を少なく
できるので好ましい。これらの中でもアゾ系およびベン
ゾフェノン系染料が好ましい。
【0072】具体例として、スダンIV(ソルベントレッ
ド24),4−ジヒドロキシベンゾフェノン、2−ヒド
ロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジヒ
ドロキシ−4−メトキシベンゾフェノン、2,2’−ジ
ヒドロキシ−4,4’−ジメトキシベンゾフェノン、
2,2’−ジヒドロキシ−4,4’−ジメトキシ−5−
スルホベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−4−メトキシ
−2’−カルボキシベンゾフェノン、2−ヒドロキシ−
4−メトキシ−5−スルホベンゾフェノントリヒドレー
ト、2−ヒドロキシ−4−n−オクトキシベンゾフェノ
ン、2−ヒドロキシ−4−オクタデシロキシベンゾフェ
ノン、2,2’、4,4’−テトラヒドロキシベンゾフ
ェノン、4−ドデシロキシ−2−ヒドロキシベンゾフェ
ノン、2−ヒドロキシ−4−(2−ヒドロキシ−3−メ
タクリロキシ)プロポキシベンゾフェノン、2−(2’
−ヒドロキシ−5’−メチルフェニル)ベンゾトリアゾ
ール、2−(2’−ヒドロキシ−3’、5’−ジ−t−
ブチルフェニル)ベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒ
ドロキシ−3’−t−ブチル−5’−メチルフェニル)
−5−クロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロ
キシ−3’,5’−ジ−t−ブチルフェニル)−5−ク
ロロベンゾトリアゾール、2−(2’−ヒドロキシ−
4’−n−オクトキシフェニル)ベンゾトリアゾール、
2−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニル
アクリレート、2−エチル−2−シアノ−3,3−ジフ
ェニルアクリレート、BONASORB UV−390
1(オリエント化学社製)、BONASORB UA−
3902(オリエント化学社製)、SOM−2−000
8(オリエント化学社製)などを挙げることができる
が、これらに限定されない。本発明では、これらを1種
または2種以上使用することができる。さらに、これら
の紫外線吸収剤の骨格にメタクリル基などを導入し反応
型として用いてもよい。
【0073】有機染料の添加量は無機微粉末に対して
0.05〜1重量部が好ましい。
【0074】これらの範囲を外れると、h線およびi線
の吸収能力が不足したり、g線の透過率が下がり、感光
性ペーストの感度が低下するなどの傾向にある。0.0
5重量%以下では紫外線吸光剤の添加効果が減少し、1
重量%を越えると焼成後の絶縁膜特性が低下する傾向に
ある。より好ましくは0.05〜0.2重量%である。
さらに本発明の感光性ペーストは、パターン形成性を良
好に保つために重合禁止剤を配合するが好ましい。
【0075】有機染料からなる紫外線吸光剤の添加方法
の一例を上げると、有機染料を予め有機溶媒に溶解した
溶液を作製し、それをペースト作製時に混練する方法以
外に、該有機溶媒中に無機微粉末を混合後、乾燥する方
法があげられる。この方法によってガラス微粒子の個々
の粒子表面に有機の膜をコートしたいわゆるカプセル状
の微粒子が作製できる。増感剤は、感度を向上させるた
めに添加される。増感剤の具体例としては、2,4−ジ
エチルチオキサントン、イソプロピルチオキサントン、
2,3−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)シクロペ
ンタノン、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザ
ル)シクロヘキサノン、2,6−ビス(4−ジメチルア
ミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラ
ーケトン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフ
ェノン、4,4−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、
4,4−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチ
ルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミ
ノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノ
フェニルビニレン)−イソナフトチアゾール、1,3−
ビス(4−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3
−カルボニル−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)ア
セトン、3,3−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミ
ノクマリン)、N−フェニル−N−エチルエタノールア
ミン、N−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエ
タノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、ジメ
チルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香
酸イソアミル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテト
ラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオ
テトラゾールなどがあげられる。本発明ではこれらを1
種または2種以上使用することができる。なお、増感剤
の中には光重合開始剤としても使用できるものがある。
増感剤を本発明の感光性ペーストに添加する場合、その
添加量は感光性成分に対して通常0.05〜10重量
%、より好ましくは0.1〜10重量%である。増感剤
の量が少なすぎれば光感度を向上させる効果が発揮され
ず、増感剤の量が多すぎれば露光部の残存率が小さくな
りすぎる傾向にある。
【0076】重合禁止剤は、保存時の熱安定性を向上さ
せるために添加される。重合禁止剤は、重合禁止剤とし
て使用できるものであれば特に制限はなく、具体的な例
としては、p−ベンゾキノン、ナフトキノン、パラ−キ
シロキノン、パラ−トルキノン、2,6−ジクロロキノ
ン、2,5−ジアセトキシ−p−ベンゾキノン、2,5
−ジカプロキシ−p−ベンゾキノン、2,5−ジアエロ
キシ−p−ベンゾキノン、ヒドロキノン、p−t−ブチ
ルカテコール、2,5−ジブチルヒドロキノン、モノ−
t−ブチルヒドロキノン、2,5−ジ−t−アミルヒド
ロキノン、ジ−t−ブチル・パラクレゾール、ヒドロキ
ノンモノメチルエーテル、α−ナフトール、アセトアニ
ジンアセテート、ヒドラジン塩酸塩、トリメチルベンジ
ルアンモニウムクロリド、トリメチルベンジルアンモニ
ウムオキザレート、フェニル−β−ナフチルアミン、パ
ラベンジルアミノフェノール、ジ−β−ナフチルパラフ
ェニレンジアミン、ジニトロベンゼン、トリニトロベン
ゼン、ピクリン酸、キノンジオキシム、シクロヘキサノ
ンオキシム、ピロガロール、タンニン酸、レゾルミン、
トリエチルアミン塩酸塩、ジメチルアニリン塩酸塩、ク
ペロンなどが挙げられる。重合禁止剤を添加する場合、
その添加量は、感光性ペースト中に、通常、0.01〜
20重量%である。
【0077】感光性ペーストは、多くの無機微粉末を分
散状態で含有するものであり、露光された光はペースト
内部で散乱されることが避け難く、それに起因すると考
えられるパターン形状の太りやパターン間の埋まり(残
膜形成)が発生しやすい。隔壁パターンは、側壁部が垂
直に切り立ち、断面形状が矩形になることが好ましい。
理想的には、一定の露光量以下の光の照射部分は現像液
に溶解し、それ以上では現像液に不溶になることであ
る。すなわち、散乱光によって生じるような低い露光量
で硬化した部分が現像液に溶解してしまえば、パターン
形状の太りや残膜形成は解消される。しかしながら、現
像のラチチュードはこのようになり難いので、少ない露
光量による光硬化を重合禁止剤の添加により抑止するこ
とが必要である。感光性ペーストに重合禁止剤を添加す
ると、少ない露光量で励起された光重合開始剤や増感剤
のエネルギー状態を基底状態に戻したり、発生したラジ
カルを捕捉したりして重合を失活させるので、太りや残
膜になる部分の硬化を抑制することができる。
【0078】このような重合禁止剤としては、ラジカル
連鎖禁止作用、三重項の消去作用、ハイドロパーオキサ
イドの分解作用を有するものなら限定されず、1種また
は2種以上を使用してもよい。その添加量は0.01〜
5重量%が好ましく、より好ましくは0.03〜3重量
%である。この範囲より少なければ重合禁止の効果が発
揮されず、多くなると感度が低下する。
【0079】感光性ペーストに用いる感光性有機成分に
は、有機バインダー、可塑剤、溶媒および必要に応じ分
散剤やレベリング剤などを添加できる。有機バインダー
の具体的な例としては、ポリビニルアルコール、セルロ
ース系ポリマー、シリコンポリマー、ポリエチレン、ポ
リビニルピロリドン、ポリスチレン、ポリアミド、高分
子量ポリエーテル、ポリビニルブチラール、メタクリル
酸エステル重合体、アクリル酸エステル重合体、アクリ
ル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メ
チルスチレン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などが
あげられる。バインダーは隔壁の現像液に溶解しないも
のを選択する必要がある。また、ペーストの粘度を調整
する際は、バインダー成分の溶媒を用いるのが好まし
い。溶媒としては、メチルセロソルブ、エチルセロソル
ブ、ブチルセロソルブ、メチルエチルケトン、ジオキサ
ン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、
イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、テト
ラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチロ
ラクトン、ブロモベンゼン、クロロベンゼン、ジブロモ
ベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安息香酸、クロロ
安息香酸などやこれらのうちの1種以上を含有する有機
溶媒混合物が用いられる。また、ペースト中に可塑剤を
含むこともできる。可塑剤の具体的な例としては、ジブ
チルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレン
グリコール、グリセリンなどがあげられる。
【0080】上記の各成分を混合した後、3本ローラや
プラネタリーミキサー等の混練機で均質に混合分散し誘
電体および隔壁用ペーストを作製することができる。
【0081】次に、本発明の無機微粉末、感光性ペース
ト並びにそれを用いた隔壁の作製方法を説明する。本発
明のペースト中に含まれる低融点ガラス粉末およびフィ
ラー粉末は、配合原料の調製、溶融あるいは共沈法、熱
分解法、加水分解法などの化学的合成、粉砕、分級およ
び乾燥の工程を経て作製される。分級は、ふるい分け、
気流式分級などの乾式分級で行う。低融点ガラス粉末お
よびフィラー粉末の粒度とその分布は、上記の粉砕、分
級工程において制御される。粉砕は、ボールミル、ジェ
ットミル等の方法が用いられ、得られた粉末の粒度分布
は、レーザー回折・散乱法によって測定することができ
る。
【0082】次に、本発明の無機微粉末を用いてPDP
を作製する工程の一例について説明するが、本発明はこ
れに限定されない。
【0083】本発明の低融点ガラス並びに高融点ガラス
粉末は、調合原料の調製、溶融、粉砕、分級および乾燥
の各工程を経て作製される。粉砕、分級は様々な方法を
用いることが出来るが、ガラス粉末の組成の安定性か
ら、乾式法が好ましい。具体的には、粉砕は“SKジェ
ット・オー・ミル”(セイシン企業(株)製)などのジ
ェット粉砕機が用いられ、分級には、“スペディックク
ラッシファイアー”(セイシン企業(株)製)などの乾
式気流分級機が好適に用いられる。
【0084】得られたガラス粉末を含む無機微粉末およ
び感光性有機成分を所定の組成となるように調合した
後、3本ローラやプラネタリーミキサー等の混練機で均
質に混合分散して調製する。
【0085】ペーストの粘度は無機微粉末、増粘剤、有
機溶媒、可塑剤および沈殿防止剤などの添加割合によっ
て適宜調整されるが、その範囲は2000〜20万cp
s(センチ・ポイズ)である。例えばガラス基板への塗
布をスクリーン印刷法以外にスピンコート法で行う場合
は、200〜5000cpsが好ましい。スクリーン印
刷法で1回塗布して膜厚10〜20μmを得るには、4
000〜20万cpsが好ましい。ここで粘度は、回転
粘度計法により得られる値である。
【0086】電極、誘電体層を形成したガラス基板の上
に、感光性ペーストを100〜220μmの厚みで塗布
する。塗布方法としては、スクリーン印刷、バーコータ
ー、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーター
等の方法を用いることができる。塗布厚みは、塗布回
数、ペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。
【0087】感光性ペーストの塗布の後、ペースト中の
溶媒を除去するため、乾燥を行う。乾燥後、露光装置を
用いて露光を行う。露光は通常のフォトリソグラフィー
で行われるように、フォトマスクを用いてマスク露光す
る方法が一般的である。用いるマスクは、感光性有機成
分の種類によって、ネガ型もしくはポジ型のどちらかを
選定する。また、フォトマスクを用いずに、赤色や青色
のレーザー光などで直接描画する方法を用いても良い。
【0088】露光装置としては、ステッパー露光機、プ
ロキシミティ露光機等を用いることができる。また、大
面積の露光を行う場合は、ガラス基板などの基板上に感
光性ペーストを塗布した後に、搬送しながら露光を行う
ことによって、小さな露光面積の露光機で、大きな面積
を露光することができる。
【0089】この際使用される活性光源は、たとえば、
可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、X線、レーザー
光などが挙げられるが、これらの中で紫外線が好まし
く、その光源としてはたとえば低圧水銀灯、高圧水銀
灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用
できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。
露光条件は塗布厚みによって異なるが、1〜50mW/
cm2 の出力の超高圧水銀灯を用いて10秒〜30分
間露光を行う。
【0090】露光後、感光部分と非感光部分の現像液に
対する溶解度差を利用して、現像を行うが、この場合、
浸漬法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法で行う。
【0091】用いる現像液は、感光性ペースト中の有機
成分が溶解可能である有機溶媒を使用できる。また該有
機溶媒にその溶解力が失われない範囲で水を添加しても
よい。感光性ペースト中にカルボキシル基等の酸性基を
持つ化合物が存在する場合、アルカリ水溶液で現像でき
る。アルカリ水溶液として水酸化ナトリウムや炭酸ナト
リウム、水酸化カルシウム水溶液などのような金属アル
カリ水溶液を使用できるが、有機アルカリ水溶液を用い
た方が焼成時にアルカリ成分を除去しやすいので好まし
い。
【0092】有機アルカリとしては、アミン化合物を用
いることができる。具体的には、テトラメチルアンモニ
ウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウム
ヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノール
アミンなどが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は通常
0.05〜3重量%、より好ましくは0.1〜1重量%
である。アルカリ濃度が低すぎると可溶部が除去され
ず、アルカリ濃度が高すぎると、パターン部を剥離さ
せ、また非可溶部を腐食させるおそれがあり好ましくな
い。また、現像時の現像温度は、20〜50℃で行うこ
とが工程管理上好ましい。
【0093】感光性ペーストの塗布膜から露光・現像の
工程を経て形成された隔壁パターンは、次に焼成炉にて
焼成を行う。焼成雰囲気や、温度はペーストや基板の種
類によって異なるが、通常は、空気中で焼成される。焼
成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼
成炉を用いることができる。バッチ式の焼成の場合は、
隔壁パターンが形成されたガラス基板を室温から500
℃程度まで数時間掛けてほぼ等速で昇温した後、さらに
焼成温度として設定された520〜590℃に30〜4
0分間で上昇させて、15〜30分間保持して焼成を行
う。これらの条件は一般的なものであり、低融点ガラス
成分の熱特性が変化する場合には、新たな条件の設定が
必要である。また、焼成温度は用いるガラス基板のガラ
ス転移点より低い温度に設定する。
【0094】また、以上の塗布や露光、現像、焼成の各
工程中に、乾燥、予備反応の目的で、50〜300℃加
熱工程を導入しても良い。
【0095】次に、赤、青、緑の各色に発光する蛍光体
ペーストをスクリーン印刷でパターン印刷することによ
り、フルカラー表示可能なPDP用の背面板を作製でき
る。
【0096】次に、本発明の感光性ペースト並びにそれ
を用いた隔壁の評価方法を説明する。
【0097】感光性ペーストの良否を判定する方法とし
て、光線透過率測定がある。具体的には上記の方法で塗
布した後、乾燥して得られた50μm厚みの塗布膜で測
定した全光線透過率が50%以上あることが好ましい。
この場合、測定波長は、ペーストを塗布後、露光する光
の波長で測定することが効果を確認する上で正確であ
る。
【0098】感光性ペーストのパターン形成性の良否
は、種々の要件で判断されるが、本発明において、優れ
たパターン形成性の基準は、フォトリソグラフィ法での
パターン形成の工程である露光・現像における露光条件
のマージンの大きさで表している。通常、行われるフォ
トマスクを介してのパターン露光において、形成された
隔壁の高さの中央地点での線幅を測定し、露光量を±1
0%変化しても、その線幅に僅かしか変化を生じない場
合を、パターン形成性が優れていると規定した。
【0099】さらに、作製した隔壁の良否を判断する方
法として頂部の凹凸測定、焼成収縮率測定がある。頂部
凹凸の測定は、光干渉を利用した表面形状測定顕微鏡
(キーエンス社製)や、触針式の表面粗さ計(サーフコ
ム1500A、東京精密社製)を用いて行われ、隔壁の
ストライプと平行に測定長さ約0.2mmで計測した際
のRMAXで表される。RMAXが10μm以下、好ま
しくは5μm以下であることが望ましい。焼成収縮率は
焼成前の隔壁高さと焼成後の隔壁高さから以下の式で算
出する。 (1−焼成後高さ/焼成前高さ)×100 (%) 隔壁の高さは、隔壁断面を走査型電子顕微鏡で撮影する
か、上記の表面形状測定顕微鏡を用いて計測する。焼成
収縮率は30%以下、好ましくは25%以下、より好ま
しくは20%以下であることが優れた隔壁形状を保持
し、焼成温度バラツキによる高さバラツキを抑制するた
めに有効である。
【0100】
【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて、具体的に
説明する。ただし、本発明はこれに限定はされない。な
お、実施例、比較例中の濃度(%)は特に断らない限り
重量%である。
【0101】(測定方法) (1)粒度分布 日機装社製(マイクロトラックHRA粒度分析計 MO
DEL No.9320−X100) 測定条件は下記の通りで行った。 試料量 :0.5g 分散条件 :精製水中で1〜1.5分間超音波分散、分
散しにくい場合は0.2%ヘキサメタリン酸ナトリウム
水溶液中で行う。 粒子屈折率:無機粉末の種類によって変更する(リチウ
ム系ガラス粉末では、1.6、ビスマス系ガラス粉末で
は、1.88の値を使用した。) 溶媒屈折率:1.33 測定数 :2回
【0102】無機微粉末が屈折率の等しい複数種の粉末
からなる場合は、各粉末を混合後、該粉末を上記の方法
で測定した。また無機微粉末が屈折率の異なる複数種の
粉末からなる場合には、まず単独粉末それぞれをレーザ
ー回折散乱法で測定し、その後、単独粉末の粒度分布と
粉末の混合比から複合粉末の粒度分布を計算して求め
た。
【0103】(2)タップ密度 TSUTSUI SCIENTIFIC INSTRUMENTS CO. A.B.D POWDER TE
STERを用い、粉末を入れた100cc容器を5分間振動
した後、粉末を摺り切り、100cc当たりの粉末質量
を測定して得た。
【0104】(3)粘度 米国ブルックフィールド社製デジタル回転式粘度計を用
いて測定した。
【0105】(4)光線透過率 島津製作所製の分光光度計(UV−3101PC)を用
いて測定した。
【0106】(5)輝度 プラズマディスプレイパネルを全面点灯させ、大塚電子
社製の側光機MCPD−200を用いて測定した。
【0107】(6)隔壁パターン評価 走査型電子顕微鏡を用いて隔壁断面形状を観察し、高さ
測定および形状評価を行い、良好形状を示すものを○と
した。蛇行、残膜などの欠陥があったり、隔壁パターン
の線幅が33〜48μm(焼成後25〜35μm相当)
の範囲に入らない場合を×とした。また、露光量を40
0mJ/cm2に対して±10%変化させた場合の隔壁
パターンの線幅変化が±5μmを越える場合も×とし
た。観察は1基板の9点からサンプルを採取した。ま
た、隔壁頂部の凹凸測定は、表面形状測定顕微鏡(キー
エンス社製)を用いて行った。
【0108】実施例1 <低融点ガラス粉末>図5に示す2山分布のガラス粉末
(1)を調合原料の調製、溶融、粉砕、分級および乾燥
の各工程を経て作製した。粉砕には“SKジェット・オ
ー・ミル”(セイシン企業(株))、分級には“スペデ
ィッククラッシファイアー”(セイシン企業(株))、
乾燥は気流式乾燥装置(セイシン企業(株))を用い
た。 ガラス粉末(1): D10;0.9μm、平均粒子径;2.2μm、D90;
7.0μm、最大粒子径;22.0μm、 組成; Li2O 7%、Na2O 2%、SiO2 21
%、B23 31%、BaO 4%、Al2O3 2
3%、ZnO 2%、MgO 6%、CaO4%。Tg
(ガラス転移点)490℃、Ts(軟化点)530℃、
熱膨張係数75×10-7/°K、g線(436nm)で
の屈折率1.58。
【0109】<有機成分の調製>下記の溶媒およびポリ
マーをそれぞれ40%溶液となるように混合し、攪拌し
ながら60℃まで加熱し、すべてのポリマーを均質に溶
解させ、ポリマー溶液を得た。
【0110】溶媒:ガンマブチロラクトン(γ−BL) ポリマー:40%のメタアクリル酸(MAA)、30%
のメチルメタアクリレート(MMA)および30%のス
チレン(St)からなる共重合体のカルボキシル基に対
して0.4当量のグリシジルメタアクリレート(GM
A)を付加反応させた重量平均分子量43000、酸価
95の感光性ポリマー。
【0111】ついで室温まで冷却した上記のポリマー溶
液400gに、以下に示す各有機成分を以下に示す割合
で加えて溶解した後、この溶液を400メッシュのフィ
ルターを用いて濾過し、有機ビヒクルを作製した。
【0112】 有機染料:スダンIV:アゾ系有機染料(化学式C24204O) 0.5g モノマー:TMPTA:トリメチロールプロパントリアクリレート 150g 開始剤:チバガイギー社製 ”イルガキュア”369 25 g 増感剤:2,4−ジエチルチオキサントン 25g 増感助剤:p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル 10g 可塑剤:ジブチルフタレート(DBP) 20g 溶媒:γ−BL 80g 得られた有機ビヒクル40gに上記のガラス粉末(1)
を60g加え、混練した後3本ローラーで均一に分散す
ることにより隔壁用感光性ペーストを製造した。
【0113】得られた感光性ペーストを、厚み1.3m
mのソーダガラス基板上に50μm厚みで塗布、乾燥し
て得られた膜の全光線透過率は63%であった。
【0114】次に背面板用ガラス基板として、サイズ2
40×300mm(A4サイズ)のガラス基板(旭硝子
社製PD−200)を使用した。このガラス基板に、書
き込み電極として感光性銀ペーストを用いてフォトリソ
法により、ピッチ150μm、線幅40μm、焼成厚み
6μmのストライプ状電極を形成した。
【0115】次に、下記に示す成分からなる誘電体層用
ペーストを作製した。 ガラス粉末(2): 50重量% D10;1.1μm、平均粒子径;2.5μm、D90;4.1μm、最大粒子径; 6.5μm 組成 Bi23 38%、SiO2 7%、B23 19%、BaO 12%、A l23 3%、ZnO 21%、Tg 476℃、Ts 525℃、熱膨張係数 75×10-7/°K 白色顔料:TiO2(石原産業(株)製:TR−50) 5重量% 溶媒:テルピネオール 20重量% ポリマー:エチルセルロース 20重量% チキソトロピー剤:15%SiO2酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル溶液 5重量%
【0116】溶媒およびポリマーは混合し、攪拌しなが
ら60℃まで加熱し、すべてのポリマーを均質に溶解さ
せ、ポリマー溶液とした。このポリマー溶液に、ガラス
粉末(2)、白色顔料、チキソトロピー剤を混合した後
3本ローラーで均一に分散することにより誘電体層用ペ
ーストを製造した。これを325メッシュのスクリーン
を用いてスクリーン印刷による塗布、乾燥を行い、乾燥
後厚み20μmの均一な膜を得た。塗布厚みはスキージ
角度と速度によって調整した。このようにして得た誘電
体ペースト塗布膜を、空気中で580℃で30分間焼成
を行い、厚み12μmの誘電体層を形成した。
【0117】次に誘電体層上に感光性ペーストを上記の
誘電体ペースト塗布と同じ方法で塗布、乾燥を繰り返し
塗布厚みを180μmに調整した。その後、80℃で1
時間保持して乾燥した。
【0118】続いて、フォトマスクを介して上面から1
5mW/cm2出力の超高圧水銀灯で紫外線露光した。
露光量は1J/cm2であった。フォトマスクはピッチ
150μm、線幅20μmのネガ型のクロムマスクを用
いた。
【0119】次に、35℃に保持したモノエタノールア
ミンの0.3重量%の水溶液を120秒間シャワーする
ことにより現像し、その後シャワースプレーを用いて水
洗浄し、光硬化していないスペース部分を除去してスト
ライプ状の隔壁パターンを形成した。得られたパターン
は、残膜や蛇行のない良好な形状であった。
【0120】このようにして隔壁パターンを形成した基
板を、空気中で570℃で30分間焼成を行い、隔壁を
作製した。得られた隔壁の形状を表1に示す。
【0121】隔壁を形成した背面板の隔壁内の所定の溝
にスクリーン印刷法を用いて、蛍光体層を形成した。す
なわち、赤(R)を形成する場合、Rの感光性蛍光体ペ
ーストを用いて、位置あわせを行い印刷する。緑
(G)、青(B)に関しても同様の操作を行った後、焼
成(500℃、30分)を行い、3色の蛍光体を所定の
位置に形成した。
【0122】前面板は以下の工程によって作製した。先
ず、ガラス基板上に、ITOをスパッタ法で形成後、レ
ジスト塗布し、露光・現像処理、エッチング処理によっ
て焼成厚み0.1μm、線幅200μmの透明電極を形
成した。また、黒色銀粉末からなる感光性銀ペーストを
用いて、フォトリソ法により、ピッチ150μm、線幅
50μm、焼成厚み10μmのバス電極を形成した。
【0123】さらに、電極形成した前面板上に透明誘電
体ペーストを20μm塗布し、430℃で20分間保持
して焼き付けた。次に、形成した透明電極、黒色電極、
誘電体層を一様に被覆するように電子ビーム蒸着機を用
いて、厚みは0.5μmのMgO膜を形成して前面板を
完成させた。
【0124】次に、前面板および背面板用ガラス基板に
シール剤となる低融点ガラスペーストを設け、所定の配
置になるよう位置合わせして対向配置し、450℃、3
0分間処理してガラス基板を封止した。その後、表示領
域内内部の排気およびHe99%、Xe1%の混合ガス
の封入を行ってプラズマディスプレイパネルを完成させ
た。このパネルに電圧を印加して表示を行った。
【0125】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行による蛍光体の混色、残膜による放電不良お
よび隔壁頂部の凹凸によるクロストーク等の欠点はな
く、表示は良好であった。輝度は180cd/m2であ
った。
【0126】実施例2 図6に示す2山分布の低融点ガラス粉末(3)を用いた
以外は、実施例1と同様にして、PDPを作製した。隔
壁用感光性ペーストの全光線透過率は59%であった。 ガラス粉末(3): D10;0.9、平均粒子径;2.7、D90;7.8、最
大粒子径;22.0μm、 組成、Tg、Ts、熱膨張係数、屈折率はガラス粉末
(1)と同様である。
【0127】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行による蛍光体の混色、残膜による放電不良お
よび隔壁頂部の凹凸によるクロストーク等の欠点はな
く、表示は良好であった。輝度は180cd/m2であ
った。
【0128】実施例3 図7に示す2山分布の低融点ガラス粉末(4)を用いた
以外は、実施例1と同様にして、PDPを作製した。隔
壁用感光性ペーストの全光線透過率は62%であった。 ガラス粉末(4): D10;1.3、平均粒子径;6.9、D90;12.2、
最大粒子径;22.0μm、 組成、Tg、Ts、熱膨張係数、屈折率はガラス粉末
(1)と同様である。
【0129】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行による蛍光体の混色、残膜による放電不良お
よび隔壁頂部の凹凸によるクロストーク等の欠点はな
く、表示は良好であった。輝度は180cd/m2であ
った。
【0130】実施例4 図8に示す3山分布の低融点ガラス粉末(5)を用いた
以外は、実施例1と同様にして、PDPを作製した。隔
壁用感光性ペーストの全光線透過率は60%であった。
【0131】ガラス粉末(5): D10;1.0、平均粒子径;3.9、D90;12.2、
最大粒子径;37.0μm、 組成、Tg、Ts、熱膨張係数、屈折率はガラス粉末
(1)と同様である。
【0132】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行による蛍光体の混色、残膜による放電不良お
よび隔壁頂部の凹凸によるクロストーク等の欠点はな
く、表示は良好であった。輝度は180cd/m2であ
った。
【0133】実施例5 無機微粉末として、以下に示す低融点ガラス粉末とフィ
ラー粉末を混合したものを用いた。混合はクロスロータ
リーミキサーを用い、乾式混合で行った。
【0134】<低融点ガラス粉末> 組成(分析値):酸化リチウム6.7%,酸化珪素22
%,酸化硼素32%,酸化バリウム3.9%,酸化アル
ミニウム19%,酸化亜鉛2.2%,酸化マグネシウム
5.5%,酸化カルシウム4.1% ガラス転移点:497℃、軟化点:530℃、平均屈折
率:1.58、D10;0.9μm、平均粒子径:2.2
μm、D90;7.0μm、最大粒子径: 22μm、タッ
プ密度:0.75g/cm3、形状:非球状。
【0135】<フィラー:高融点ガラス粉末> 組成(分析値):酸化珪素38%,酸化硼素10%,酸
化バリウム5.5%,酸化アルミニウム34.5%,酸
化亜鉛2.2%,酸化マグネシウム4.8%,酸化カル
シウム4.4%、酸化チタン0.6% ガラス転移点:655℃、軟化点:770℃、平均屈折
率:1.58、平均粒子径:2.2μm、最大粒子径:
22μm、タップ密度:0.75g/cm3、形状:非球
状 粒度分布は図9に示す通り2山分布であった。
【0136】無機微粉末70重量部に感光性ポリマ(X
−4007)15重量部、感光性モノマ(MGP40
0)15重量部、光重合開始剤(IC−369)4重量
部、紫外線吸収剤(スダンIV)0.04重量部、重合禁
止剤(HQME)0.1重量部および溶媒γ−ブチロラ
クトン30重量部を配合し、これらの成分を3本ローラ
ーで混練して感光性ペーストを調製した。このようにし
て得られた感光性ペーストを用いて隔壁を形成した以外
は実施例1と同様にPDPの作製を行った。得られた隔
壁パターン形成性の良否、隔壁高さ、焼成収縮率(焼成
後隔壁高さのばらつき)、隔壁頂部凹凸を表1に示す。
いずれも良好な範囲であった。
【0137】実施例6 無機微粉末中のフィラーとして以下に示す高融点ガラス
粉末を用い、かつフィラーの添加量を30%にした以外
は、実施例5と同様に隔壁作製、評価を行った。無機微
粉末の平均屈折率は1.58であった。粒度分布は図1
0に示す通り2山分布であった。
【0138】<フィラー:高融点ガラス粉末> 組成(分析値):酸化珪素38%,酸化硼素10%,酸
化バリウム5.5%,酸化アルミニウム34.5%,酸
化亜鉛2.2%,酸化マグネシウム4.8%,酸化カル
シウム4.4%、酸化チタン0.6% ガラス転移点:655℃、軟化点:770℃、平均屈折
率:1.58、平均粒子径:2.4μm、最大粒子径:
15μm、タップ密度:0.65g/cm3、形状:非球
状。
【0139】結果を表1に示す。パターン形成性、隔壁
頂部凹凸、焼成収縮率ともに良好な範囲であった。
【0140】実施例7 無機微粉末中のフィラーとして以下に示すコーディエラ
イトを用いた以外は、実施例5と同様にして隔壁作製、
評価を行った。無機微粉末の粒度分布は図11に示す通
り2山分布であった。
【0141】<フィラー:コーディエライト> 平均屈折率:1.54、平均粒子径:2.6μm、最大
粒子径:24μm、タップ密度:1.0g/cm3、形
状:球状。
【0142】結果を表1に示す。パターン形成性、隔壁
頂部凹凸、焼成収縮率ともに良好な範囲であった。
【0143】実施例8 感光性ペーストの感光性有機成分を以下の組成とした以
外は、実施例6と同様に隔壁作製、評価を行った。
【0144】感光性ポリマ(X−4007)15重量
部、感光性モノマ(MGP400)15重量部、光重合
開始剤(IC−369)6重量部、紫外線吸収剤1(2
−エチルヘキシル−2−シアノ−3,3−ジフェニルア
クリレート)1.5重量部、紫外線吸収剤2(ベーシッ
クブルー)0.02重量部、ベンゾトリアゾール3重量
部、重合禁止剤(HQME)4重量部および溶媒γ−ブ
チロラクトン30重量部を配合した。結果を表2に示
す。パターン形成性、隔壁頂部凹凸、焼成収縮率ともに
良好な範囲であった。
【0145】比較例1 図12に示す1山分布の低融点ガラス粉末(6)を用い
た以外は、実施例1と同様にして、PDPを作製した。
隔壁用感光性ペーストの全光線透過率は41%であっ
た。 ガラス粉末(6): D10;0.9、平均粒子径;2.3、D90;4.3、最
大粒子径;9.4μm、 組成、Tg、Ts、熱膨張係数、屈折率はガラス粉末
(1)と同様である。
【0146】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行、残膜による放電不良から、輝度は150c
d/m2に低下し、輝度ムラを生じた。
【0147】比較例2 図13に示す1山分布の低融点ガラス粉末(7)を用い
た以外は、実施例1と同様にして、PDPを作製した。
隔壁用感光性ペーストの全光線透過率は46%であっ
た。 ガラス粉末(7): D10;1.2、平均粒子径;4.6、D90;9.1、最
大粒子径;18.5μm、 組成、Tg、Ts、熱膨張係数、屈折率はガラス粉末
(1)と同様である。
【0148】作製したPDPの評価結果を表1に示す。
隔壁の蛇行、残膜による放電不良から、輝度は140c
d/m2に低下し、輝度ムラを生じた。
【0149】比較例3 低融点ガラス粉末、フィラーとしてそれぞれ以下の粉末
を用いた以外は、実施例5と同様に隔壁の作製、評価を
行った。隔壁用感光性ペーストの全光線透過率は36%
であった。作製したPDPの評価結果を表2に示す。パ
ターン形成時に残膜およびパターンの太りが発生した。
また、隔壁頂部の凹凸は12μmとなり、所望の隔壁が
得られなかった。
【0150】<低融点ガラス粉末> 組成(分析値):酸化ビスマス38%、酸化珪素7%、
酸化硼素19%、酸化バリウム12%、酸化アルミニウ
ム3%、酸化亜鉛21%。
【0151】ガラス転移点:476℃、軟化点:525
℃、平均屈折率 1.75、平均粒子径:3.5μm、
最大粒子径11μm、タップ密度0.5g/cm3、形
状:非球状。
【0152】<フィラー:高融点ガラス> 組成(分析値):酸化珪素38%,酸化硼素10%,酸
化バリウム5.5%,酸化アルミニウム34.5%,酸
化亜鉛2.2%,酸化マグネシウム4.8%,酸化カル
シウム4.4%、酸化チタン0.6% ガラス転移点:655℃、軟化点:770℃、平均屈折
率:2.6、平均粒子径:3.6μm、最大粒子径:2
0μm、タップ密度:0.65g/cm3、形状:非球
状。
【0153】上記の低融点ガラス粉末80重量%、フィ
ラー20重量%からなる無機微粉末の粒度分布は図14
に示す通り1山分布であった。
【0154】
【表1】
【0155】
【表2】
【0156】
【発明の効果】本発明によれば、感光性ペースト法によ
ってPDPの隔壁を形成する際、残膜、蛇行の生じな
い、高アスペクト比且つ高精度のパターン加工が可能と
なり、輝度ムラのないPDPを高い歩留まりで製造する
ことができる。
【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断面形
状を示す簡略図である。
【図2】本発明のガラス粉末の粒度分布の1例を示す粒
度分布図である。
【図3】本発明のガラス粉末の粒度分布の1例を示す粒
度分布図である。
【図4】本発明のガラス粉末の粒度分布の1例を示す粒
度分布図である。
【図5】ガラス粉末(1)の粒度分布図である。
【図6】ガラス粉末(3)の粒度分布図である。
【図7】ガラス粉末(4)の粒度分布図である。
【図8】ガラス粉末(5)の粒度分布図である。
【図9】実施例5に用いた無機微粉末(混合粉末)の粒
度分布図である。
【図10】実施例6に用いた無機微粉末(混合粉末)の
粒度分布図である。
【図11】実施例7に用いた無機微粉末(混合粉末)の
粒度分布を示す。
【図12】ガラス粉末(6)の粒度分布図である。
【図13】ガラス粉末(7)の粒度分布図である。
【図14】比較例3に用いた無機微粉末(混合粉末)の
粒度分布図である。
【符号の説明】
1:前面ガラス基板 2:保護膜 3:透明電極 4:放電電極 5:隔壁 6:蛍光体 7:誘電体層 8:書き込み電極 9:背面ガラス基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI H01B 3/08 H01B 3/08 A H01J 11/02 H01J 11/02 B 17/16 17/16

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】感光性ペースト用の無機微粉末であって、
    該無機微粉末の粒度分布が少なくとも2つ以上のピーク
    を有することを特徴とする無機微粉末。
  2. 【請求項2】無機微粉末の平均粒子径および最大粒子径
    が以下の範囲にあることを特徴とする請求項1に記載の
    無機微粉末。 1.0μm≦平均粒子径≦7μm 最大粒子径≦40μm
  3. 【請求項3】無機微粉末の平均屈折率が1.5〜1.8
    であることを特徴とする請求項1または2に記載の無機
    微粉末。
  4. 【請求項4】無機微粉末が実質的にガラス粉末からなる
    ことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載の無機
    微粉末。
  5. 【請求項5】ガラス粉末が、ガラス転移点400〜55
    0℃、軟化点450〜600℃の低融点ガラス粉末を含
    むことを特徴とする請求項4に記載の無機微粉末。
  6. 【請求項6】ガラス粉末が、ガラス転移点570〜12
    00℃、軟化点620〜1200℃の高融点ガラス粉末
    を含むことを特徴とする請求項4または5に記載の無機
    微粉末。
  7. 【請求項7】無機微粉末が低融点ガラス粉末40〜90
    重量%とフィラー60〜10重量%からなることを特徴
    とする請求項1〜4のいずれかに記載の無機微粉末。
  8. 【請求項8】フィラーが、アルミナ、ジルコニア、コー
    ディエライト、ムライト、スピネル、チタニア、シリカ
    および高融点ガラス粉末の群から選ばれた少なくとも一
    種を含むことを特徴とする請求項7に記載の無機微粉
    末。
  9. 【請求項9】高融点ガラス粉末が、ガラス転移点570
    〜1200℃、軟化点620〜1200℃であることを
    特徴とする請求項8に記載の無機微粉末。
  10. 【請求項10】低融点ガラス粉末の平均屈折率が1.5
    〜1.7であることを特徴とする請求項5または7に記
    載の無機微粉末。
  11. 【請求項11】低融点ガラス粉末が酸化リチウム、酸化
    ナトリウム、酸化カリウムのうち少なくとも1種を2〜
    20重量%含むことを特徴とする請求項5、7または1
    0のいずれかに記載の無機微粉末。
  12. 【請求項12】低融点ガラス粉末が酸化物換算表記で以
    下の組成を含むことを特徴とする請求項11に記載の無
    機微粉末。 酸化リチウム : 3〜15重量% 酸化珪素 :15〜50 酸化ホウ素 :15〜40重量% 酸化バリウム : 2〜15重量% 酸化アルミニウム : 6〜25重量%
  13. 【請求項13】フィラーの平均粒子径が1〜4μm、最
    大粒子径が25μm以下であることを特徴とする請求項
    7〜9のいずれかに記載の無機微粉末。
  14. 【請求項14】無機微粉末のタップ密度が0.6g/c
    3以上であることを特徴とする請求項1〜13のいず
    れかに記載の無機微粉末。
  15. 【請求項15】請求項1〜14のいずれかに記載の無機
    微粉末と感光性有機成分からなることを特徴とする感光
    性ペースト。
  16. 【請求項16】プラズマディスプレイパネル、プラズマ
    アドレス液晶ディスプレイパネルまたは電子放出素子の
    隔壁形成に用いることを特徴とする請求項15に記載の
    感光性ペースト。
  17. 【請求項17】請求項15または16記載の感光性ペー
    ストを隔壁に使用したディスプレイパネルの部材。
  18. 【請求項18】請求項15または16記載の感光性ペー
    ストを隔壁に使用したプラズマディスプレイパネルの背
    面板。
  19. 【請求項19】請求項15または16記載の感光性ペー
    ストを基板上に塗布、乾燥後、フォトリソグラフィ法で
    パターニングし、該パターンを焼成して隔壁を形成する
    ことを特徴とするディスプレイパネルの部材の製造方
    法。
  20. 【請求項20】請求項15または16記載の感光性ペー
    ストを基板上に塗布、乾燥後、フォトリソグラフィ法で
    パターニングし、該パターンを焼成して隔壁を形成する
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの背面板
    の製造方法。
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