JPH1196928A

JPH1196928A - プラズマディスプレイ

Info

Publication number: JPH1196928A
Application number: JP9258795A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Masaki; 孝樹正木; Takeshi Horiuchi; 健堀内; Junji Sanada; 淳二真多
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1997-09-24
Filing date: 1997-09-24
Publication date: 1999-04-09

Abstract

(57)【要約】【課題】コントラスト向上、色純度向上に必要な黒色隔
壁を有するプラズマディスプレイを提供する。【解決手段】ＸＹＺ表色系における刺激値Ｙが５〜４０
であり、色度座標値ｘ，ｙがそれぞれ０．３〜０．３６
である隔壁を、ガラス転移点４５０〜５５０℃、ガラス
軟化点５００〜６００℃、かつ熱膨張係数が７５〜９０
×１０^-7／Ｋであるガラス材料にＲｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃ
ｒ、ＦｅまたはＣｏの金属もしくはそれらの酸化物を合
計で５〜２５重量％加えたペーストを用いて作製する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、大型テレビやコン
ピューターモニター等に用いられるプラズマディスプレ
イに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（以下、Ｐ
ＤＰという）は、液晶ディスプレイパネルに比べて高速
の表示が可能であり、か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
きており、また、高品位テレビジョンの分野などへの進
展が非常に期待されている。

【０００３】このような用途の拡大に伴って、精細で多
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設
け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、この放電空間内に
封入されているガスから発生する紫外線を、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なうもので
ある。この場合、放電の広がりを一定領域におさえ、表
示を規定のセル内で行なわせると同時に、均一な放電空
間を確保するために隔壁( 障壁、リブともいう) が設け
られている。

【０００４】この隔壁はストライプ状に形成されること
が多いが、そのサイズ( 線幅、高さ、ピッチ) はＰＤＰ
の性能により異なる。ＰＤＰを高精細化するため、つま
り一定の画面サイズで画素の数を増やすためには、1 画
素の大きさを小さくする必要がある。この場合、隔壁間
のピッチを小さくする必要があるが、ピッチを小さくす
ると放電空間が小さくなり、また、蛍光体の塗布面積が
小さくなることから、輝度が低下する。具体的には、４
２インチのハイビジョンテレビ（１９２０×１０３５画
素）や２３インチのＯＡモニター（ＸＧＡ・１０２４×
７６８画素）を実現しようとすると、画素のサイズを４
５０μm の大きさにする必要があり、各色を仕切る隔壁
はピッチ１５０μm で形成する必要がある。この場合、
隔壁の線幅が大きいと放電空間を十分に確保できず、蛍
光体の塗布面積が小さくなることによつて輝度を向上さ
せることが困難になる。

【０００５】ＰＤＰにおけるこのような隔壁は、従来か
ら絶縁ガラスペーストをスクリーン印刷法でパターン状
に印刷し乾燥するという工程を、１０回以上繰り返すこ
とにより所定の高さにした後、焼成して形成する方法が
とられていた。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、予め基板
上に形成されている放電電極と絶縁ガラスペーストの印
刷場所との位置合せが難しく、位置精度が得られ難いと
いう問題がある。しかも、所定の隔壁高さを得るために
多数回の重ね合わせ印刷を行なうことによって、隔壁お
よびそ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点があった。

【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
比で、高精細の隔壁の製造が技術的に困難となり、ま
た、コスト的にも不利になってきている。

【０００７】こ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号公報および特開平６−２
９５６７６号公報では、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隔壁を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、感光性ペー
ストの感度や解像度が低いために高アスペクト比、高精
細な隔壁が得られないために、例えば８０μm を越える
ような高さの隔壁パターンを加工する場合、複数回の加
工工程( 塗布・乾燥・露光・現像) を必要とするため、
工程が長くなるという課題がある。

【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、隔壁が白色であるため、プラズマディスプレイ、プ
ラズマアドレス液晶ディスプレイに用いる際に、コント
ラストが不足するという問題があった。絶縁ガラスペー
ストや感光性ペーストを用いてパターン加工された後、
焼成されてプラズマディスプレイ用隔壁が形成される
が、この隔壁が白色の場合、発光時に隔壁からの光反射
があるために輝度向上は有効であるが、非発光時に隔壁
上面からの外光反射のためにコントラストが低下するの
である。

【０００９】また、特開平６−１４４８７１号公報およ
び特開平８−１７３４５号公報には、黒色顔料を含んだ
感光性ペーストを用いた隔壁の製造方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法では多数回の露光が必要に
なるという問題がある。またこの黒色顔料はパターン解
像度を上げるために添加されているが、黒色顔料は光を
吸収するため１回の露光で得られる硬化深さが不足し、
多数回の露光が必要になるという問題があった。また得
られた隔壁の黒色度や黒色によるコントラスト向上につ
いては配慮されていない。

【００１０】また、コントラストを向上するために、前
面基板上に黒色隔壁を形成するパネル構造が提案されて
いるが、前面板と背面板の隔壁の位置合せを行なう必要
があることや、前面板の黒隔壁と背面板の白隔壁を別々
に形成する必要があるため、工程が複雑になる欠点があ
った。さらに、隔壁の形成方法としてスクリーン印刷法
が用いられており、精度良く形成できない問題があっ
た。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、コン
トラストを向上させることができる黒色隔壁を有するプ
ラズマディスプレイを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明のプラズマディス
プレイは、基板上に隔壁を形成したプラズマディスプレ
イであって、その隔壁のＸＹＺ表色系における刺激値Ｙ
が５〜４０であることを特徴とするもので、次の好まし
い実施態様を包含している。

【００１３】(a) 前記隔壁の色度座標軸ｘ，ｙの値がそ
れぞれ０．３〜０．３６であること。

【００１４】(b) 前記隔壁が、ガラス転移点４５０〜５
５０℃、ガラス軟化点５００〜６００℃、熱膨張係数が
７５〜９０×１０^-7／Ｋであるガラス材料から構成され
ていること。

【００１５】(c) 前記隔壁が、下記組成のガラス材料か
ら構成されていること。

【００１６】酸化リチウム：３〜１０重量％酸化珪素：１０〜３０重量％酸化ホウ素：２０〜４０重量％酸化バリウム：２〜１５重量％酸化アルミニウム：１０〜２５重量％ (d) 前記隔壁が、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅまたは
Ｃｏの金属もしくはそれらの酸化物を合計で１〜１０重
量％含有すること。特に、Ｒｕ、ＮｉまたはＣｏの金属
もしくはそれらの酸化物が好ましい。

【００１７】

【発明の実施の形態】一般に、プラズマディスプレイの
隔壁高さとしては８０〜１７０μm が適しているといわ
れており、材質としては、ガラスやセラミックスなどの
無機材料が用いられている。この場合、隔壁層の色を白
色にすることによって、プラズマディスプレイの発光し
た光を隔壁で反射し、輝度を向上させることができる。
しかしながら、隔壁が白色の場合は、点灯していない画
素に入射した外光が反射するため、コントラストが低下
するが、隔壁の色を黒くすれば、外光の反射を抑制でき
るのでディスプレイのコントラストを向上させることが
できるのである。

【００１８】本発明の隔壁の色として、刺激値Ｙが５〜
４０にすることがコントラスト向上に有効である。刺激
値Ｙが５より低い値では黒色度が高すぎて、ほとんど反
射の影響がなくなり、コントラストが低下するようにな
る。また、刺激値Ｙが４０より高い値では灰色を帯びる
ようになり、コントラストや色純度が低下する。また、
３刺激値ＸＹＺをもとに、色度座標値ｘ，ｙを求めた場
合のｘ，ｙの値は、それぞれ０．３〜０．３６の範囲の
値にすることによって、プラズマディスプレイの発光色
の色純度を一層向上させることができる。

【００１９】本発明で用いられる光源色の３刺激値ＸＹ
Ｚおよびそれらから求められる色度座標ｘ，ｙは、ＪＩ
Ｓ Z ８７２２（物体色の測定方法）、ＪＩＳＺ８７
１７（蛍光物体色の測定方法）、ＪＩＳＺ８７０１
（ＸＹＺ表色系およびＸ１０Ｙ１０Ｚ１０表色系による
色の表示方法）に規定される方法で求めることができ
る。

【００２０】これらの刺激値や色度座標値を測定する装
置としては、一般的に、スガ試験機（株）製のカラーコ
ンピューターを用いることができる。本発明の測定値
は、カラーコンピューターＳＭ−７−ＣＨ（光学条件
４５゜照明、０゜受光）を用いて得たものである。

【００２１】測定試料は、８０ｍｍ角、厚さ１．３ｍｍ
のソーダガラス基板上に感光性ペーストを乾燥厚み５０
μｍに塗布し、これを５８０℃で３０分間焼成して作製
した。このベタ膜焼成試料を用い、Ｃ光（北窓光）２度
視野、基準として白色板（標準品として硫酸バリウム、
Ｘ＝９１．０６，Ｙ＝９３．０１，Ｚ＝１０６．９０の
ものを使用）を用いて測定した。測定に先立ち、ソーダ
ガラス基板のみに白色板を重ねて試料台において、零点
合わせを行なった。測定試料は１２ｍｍφの測定孔を有
する試料台に焼成試料面を光照射方向にして置き、その
ガラス基板側に白色板を重ねて置くようにした。測定試
料の位置を変えて３点の測定を行ない平均値を測定値と
する。

【００２２】本発明の黒色を有する隔壁は、感光性ペー
スト中のガラス粉末の粒子サイズ・形状・粒度分布・含
有量、黒色化を付与する金属または金属酸化物の添加量
・種類、感光性有機成分中に含有される感光性樹脂の種
類・含有量および有機成分の種類・量などを厳密に制御
することによって得ることができる。また、黒色度は、
焼成時の有機成分の蒸発（脱バインダー性）、焼成収縮
率などにも微妙に影響を受けるので、隔壁形成には、ガ
ラス粉末、黒色添加成分および有機成分を選択し、焼成
条件を選ぶことが重要である。

【００２３】本発明において、ペーストのガラス粉末中
に、着色した種々の金属または金属酸化物を添加するこ
とによって隔壁を黒色化することができる。すなわち、
Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏの金属または金属
酸化物を、好ましくは５〜２５重量％含ませることによ
って、好ましい黒色の隔壁を形成することができる。特
に、Ｒｕ、Ｎｉ、Ｃｏの金属または金属酸化物が感光性
樹脂成分との相性が良く、ゲル化反応が回避できるので
好ましい。

【００２４】これらの金属または金属酸化物は、ガラス
粉末に付着または被覆させることによって用いることが
できる。例えば、これらの金属をガラス粉末の表面に化
学メッキした後、４００〜５００℃で３０分〜数時間焼
成することにより、粉末の黒色化が可能となる。具体的
には、所望の金属塩または金属錯体の水溶液にガラス粉
末を分散させておき、この分散物に還元剤を添加して、
ガラス粉末表面に金属を析出させ、その後、焼成するこ
とにより金属を酸化させ黒色とする。

【００２５】金属酸化物の添加量が少ない場合は、ガラ
ス粉末表面に金属酸化物の粉末が均一に点々と付着す
る。一方、添加量が多い場合は均一に被覆され、薄膜が
形成される。この際、用いられるガラス粉末としては、
平均粒径が０．５〜５μｍであることが被覆の容易さか
ら好ましい。

【００２６】また、付着または被覆させる金属は、酸化
物が黒色であるＲｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、ＭｎおよびＮ
ｉの内、少なくとも1 種以上用いることがよい。用いら
れる金属塩または金属錯体は、Ｒｕ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃ
ｏ、Ｍｎ、Ｎｉの塩または錯体であり、水溶性であれば
特に限定されないが、例えば、ハロゲン化物、シアン化
物、硫酸塩、硝酸塩、アンミン錯体、ニトロシル錯体、
カルボニル錯体およびアクア錯体が好ましい。例えば、
Ｒｕの場合、２ＲｕＣｌ₂（ＯＨ）・７ＮＨ₃・３Ｈ₂
Ｏ、ＲｕＯ₂（ＮＨ₃）₂（ＯＨ）₂、（ＮＨ₄）₂Ｒ
ｕＯ₄、Ｒｕ（ＮＯ）Ｃｌ₂・Ｈ₂Ｏ、Ｒｕ（ＮＯ）Ｂ
ｒ₂・Ｈ₂Ｏ、Ｒｕ（ＮＯ）Ｉ₃などが好ましい。

【００２７】付着または被覆する黒色酸化物は、ガラス
粉末量の５〜２５重量％であることが、黒色度および焼
結性が優れているので好ましい。より好ましくは、５〜
１２重量％である。５重量％より少ないと、黒色度が弱
くなり、灰色がかって見え、コントラスト向上効果が少
ない。また、２５重量％より多いと、ガラスの軟化点が
上昇したり、熱膨張係数をガラス基板と整合させること
が難しくなる。また、感光性有機成分と黒色酸化物が反
応し、ペースト粘度やゲル化するようになり好ましくな
い。

【００２８】本発明において、隔壁形成には焼成工程が
必須であり、その際、用いられるガラス基板が共に加熱
されるので、隔壁を構成するガラス成分の熱軟化温度が
３５０〜６００℃程度であることが好ましい。３５０℃
未満の場合は、後の封着工程で隔壁層が変形する問題が
あり、６００℃を越えると、焼成時に溶融せずに強度の
低い隔壁層になる問題がある。

【００２９】ガラス成分のガラス転移点やガラス軟化点
は、焼成時の溶融性および脱バインダー性と関わる特性
であり、熱膨張係数は基板反りと関係するので下記のよ
うな範囲で選択することが重要である。

【００３０】本発明の隔壁を構成するガラス成分は、ガ
ラス転移点４５０〜５５０℃、ガラス軟化点５００〜６
００℃、かつ熱膨張係数が７５〜９０×１０−７／Ｋで
あることが重要な条件である。ガラス成分の転移点およ
び軟化点を上記の範囲に設定することにより、焼成工程
での有機成分の熱分解をスムーズに行なうことが可能に
なり、隔壁の黒色化を制御することができる。

【００３１】ここで示したガラス転移点およびガラス軟
化点は示差熱分析により求めたものである。測定試料１
００ｍｇを採取し、これをエアーを導入しながら毎分２
０℃の昇温速度で加熱し、温度（横軸）−熱量（縦軸）
プロット（ＤＴＡ曲線）を測定する。このＤＴＡ曲線か
らガラス転移点とガラス軟化点を読みとる。また、基板
に用いられる高歪み点ガラスの線膨張係数は８０〜９０
×１０−７／Ｋであり、隔壁を構成するガラス成分の熱
膨張係数を上記範囲に設定することによって膨張係数を
整合させることが可能になり基板の反りの問題を解消す
ることができる。

【００３２】プラズマディスプレイやプラズマアドレス
液晶ディスプレイの隔壁を形成するペーストにおいて
は、ガラス粉末を６０重量％以上用いることが好まし
い。６０重量％より少なくなると、焼成工程で焼結性が
阻害され、最適な焼成温度が上昇し、形成した隔壁の強
度が不足したり、基板反りの原因になることがあり好ま
しくない。

【００３３】本発明で好ましく用いられるガラス粉末の
組成を例示すると、次のとおりである。

【００３４】酸化リチウム：３〜１０重量％酸化珪素：１０〜３０重量％酸化ホウ素：２０〜４０重量％酸化バリウム：２〜１５重量％酸化アルミニウム：１０〜２５重量％本発明ではこのように、酸化リチウムを３〜１０重量％
含有するガラス粉末を用いることによって、ガラス軟化
点および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。ア
ルカリ金属酸化物の添加量はペーストの安定性を向上さ
せるために、１０重量％以下が好ましく、より好ましく
は８重量％である。

【００３５】酸化珪素は１０〜３０重量％の範囲で配合
することが好ましく、１０重量％未満の場合はガラス層
の緻密性、強度や安定性が低下し、また、熱膨張係数が
所望の値から外れ、ガラス基板とのミスマッチが起り易
い。３０重量％以下にすることによって、軟化点が低く
なり、ガラス基板への焼き付けが可能になるなどの利点
がある。

【００３６】酸化ホウ素は２０〜４０重量％の範囲で配
合することが好ましい。４０重量％を超えるとガラスの
安定性が低下し、２０重量％未満では強度の低下やガラ
スの安定性の低下が起る。

【００３７】酸化バリウムは２〜１５重量％で好ましく
用いられるが、２重量％未満ではガラス焼き付け温度お
よび電気絶縁性を制御するのが難しくなる。また、１５
重量％を超えるとガラス層の安定性や緻密性が低下す
る。

【００３８】酸化アルミニウムは歪み点を高めるために
添加されるが、１０重量％未満ではガラス層の強度が低
下し、２５重量％を超えるとガラスの耐熱温度が高くな
り過ぎてガラス基板上に焼き付けが難しくなる。また、
緻密な絶縁層が６００℃以下の温度で得られ難くなる。

【００３９】本発明のプラズマディスプレイは高精細な
ものであり、そのような高アスペクト比かつ高精細な隔
壁パターンを形成するには、感光性ペースト法やサンド
ブラスト法が用いられるが、特に感光性ペースト法が適
している。

【００４０】感光性ペースト法は、ガラス微粒子と感光
性有機成分からなる感光性ペーストを所定の厚さにガラ
ス基板上に塗布し乾燥した後、パターン露光し、現像し
て隔壁パターンを形成するものであり、工程数が少なく
簡便な方法である。一方、サンドブラスト法は、ガラス
微粒子を含有するペーストを塗布し乾燥した後、その上
にフォトレジストを塗布して、これにパターン露光し現
像する。フォトレジストを保護膜として用いて、サンド
ブラストでガラス微粒子を含有するペースト層をエッチ
ングして隔壁パターンを形成する方法である。この場
合、塗布工程やレジストの剥離工程などが加わるので工
程数が多くなったり、サンドブラストのために用いる研
磨剤の処理の問題などがある。

【００４１】感光性ペースト法でピッチ１００〜１６０
μm 、高さ１００〜１７０μm の隔壁パターンを形成す
るためには、用いられるガラス成分の平均屈折率と感光
性有機成分の平均屈折率をできるだけ近似させることが
重要である。

【００４２】感光性ペーストは先に記述した組成を有す
るガラス粉末および感光性有機成分からなるが、本発明
の黒色隔壁を形成するには、黒色を呈する金属または金
属酸化物を付着または被覆したガラス粉末が用いられ
る。

【００４３】感光性有機成分は、感光性モノマ、感光性
オリゴマ、感光性ポリマのうち少なくとも１種類から選
ばれた感光性成分を含有する。感光性成分としては、光
の作用で不溶化するタイプと可溶化するタイプがあり、
いずれも使用可能であるが、ガラス粉末と混合して簡便
に用いることができる感光性成分としては、光不溶化タ
イプのものが好ましい。

【００４４】感光性有機成分には、上記の感光性成分の
他に、光重合開始剤、増感剤、紫外線吸収剤、重合禁止
剤、可塑剤、増粘剤、分散剤、その他の添加剤を必要に
応じて加えることができる。

【００４５】感光性モノマとしては、活性な炭素−炭素
二重結合を有する化合物が主として用いられるが、官能
基として、ビニル基、アリル基、アクリレート基、メタ
クリレート基およびアクリルアミド基などを有する単官
能および多官能化合物が用いられる。中でも多官能アク
リレート化合物および／または多官能メタクリレート化
合物を用いることが好ましい。

【００４６】感光性ペーストを構成する有機成分とし
て、光反応で形成される硬化物の物性の向上やペースト
の粘度の調整などの役割を果たすとともに、未露光ペー
ストの溶解性をコントロールする機能を有する成分とし
てオリゴマもしくはポリマが併用されることが一般的で
ある。これらのオリゴマもしくはポリマは、炭素−炭素
二重結合を有する化合物から選ばれた成分の重合または
共重合により得られた炭素連鎖の骨格を有するものが用
いられる。共重合するモノマとしては、不飽和カルボン
酸などが有用であり、感光後に未露光部分をアルカリ水
溶液で現像できる感光性ペーストを与えることができ
る。このようにして得られた側鎖にカルボキシル基など
の酸基を有するオリゴマもしくはポリマの酸価は好まし
くは１５０〜１８０、より好ましくは７０〜１４０の範
囲になるようにコントロールすること好ましい。

【００４７】感光性オリゴマもしくはポリマとして使用
するには、分子内にカルボキシル基と不飽和二重結合を
含有する重量平均分子量５００〜１０万のものが好まし
い。不飽和二重結合を導入するには、カルボキシル基を
側鎖に有するオリゴマもしくはポリマに、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を付加
反応させる方法が適用される。アルカリ水溶液現像性の
ためのカルボキシル基数とオリゴマもしくはポリマを感
光性にするエチレン性不飽和基数とは、反応条件により
自由に選択することができる。

【００４８】上記のような感光性成分を含有する感光性
ペーストに露光した場合、感光性成分が重合および架橋
反応して現像液に不溶性となる。そのために活性ラジカ
ルを発生してラジカル重合や架橋反応を開始する成分と
して光重合開始剤の添加が必要である。さらに、光重合
開始剤とともに増感剤を使用して、感度を向上させたり
（化学増感）、反応に有効な光の波長範囲を拡大する
（分光増感）ことができる。これらの光重合開始剤およ
び増感剤は既知の化合物群から選択して使用できる。

【００４９】ガラス粉末が多量に含まれる感光性ペース
トでは、散乱光により起る不要な光反応を抑制するため
に、紫外線吸収剤を添加することが形状の優れた隔壁パ
ターンを得るために有効である。紫外線吸収剤には、３
５０〜４５０ｎｍの波長範囲で高い紫外線吸収係数を有
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、キサンテン系染料、キノリン系染料、ベンゾ
フェノン系染料およびトリアジン系染料などがあげられ
る。これらの有機系染料の添加量は、ガラス粉末に対し
て好ましくは０．０５〜１重量％である。有機系染料は
感光性ペーストの１成分として混合してもよいが、染料
溶液でガラス粉末を処理して、ガラス粉末に有機染料膜
を予めコートしておく方法も有効である。

【００５０】感光性ペーストには、必要に応じて、保存
時の熱安定性を向上させるための重合禁止剤、アクリル
系共重合体の酸化を防ぐための酸化防止剤、その他可塑
剤などを加えることができる。

【００５１】感光性ペーストをガラス基板に塗布すると
きの粘度を塗布方法に応じて調整するために、有機溶媒
が使用される。この時使用される有機溶媒としては、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およびγ-ブチロラクトンなどや
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。

【００５２】感光性ペーストは、通常、ガラス微粒子、
紫外線吸光剤、感光性モノマ、感光性オリゴマもしくは
ポリマ、光重合開始剤、増感剤、その他の添加剤および
溶媒などの各種成分を所定の組成となるように調合した
後、3本ローラや混練機で均質に混合分散し作製され
る。ペーストの粘度はガラス微粒子、感光性成分、増粘
剤、有機溶媒、可塑剤などの添加割合で調整されるが、
その範囲は好適には２０００〜２０万ｃｐｓ(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
ーン印刷法で１回塗布して膜厚１０〜２０μｍを得るに
は５万〜２０万ｃｐｓが好ましい。スピンコート法には
２０００〜５０００ｃｐｓ、ブレードコーター法やダイ
コーター法などを用いる場合は１万〜２万ｃｐｓが好ま
しい。

【００５３】感光性ペーストを用いたパターン形成と焼
成による隔壁形成は次のように行なわれる。先ず、ガラ
ス基板に感光性ペーストを塗布する。塗布方法として
は、スクリーン印刷法、バーコーター法、ロールコータ
ー法、スリットダイ法、ドクターブレード法など一般的
な方法を用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、
スクリーン印刷のスクリーンメッシュ、ペーストの粘度
を選ぶことによって調整できる。

【００５４】感光性ペーストを、必要に応じて表面処理
したガラス基板上または誘電体層を形成した上に塗布し
た後、露光装置を用いて露光を行なう。露光は通常のフ
ォトリソグラフィ技術で行なわれるように、フォトマス
クを介して行なわれる。この際に、フォトマスクを感光
性ペーストの塗布膜表面に密着する方法あるいは一定の
間隔をあけて行なうプロキシミティー露光法のいずれを
用いてもよい。

【００５５】露光に使用される活性光線は、紫外線が最
も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高
圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプなどが使用さ
れる。超高圧水銀灯を光源とした平行光線を用いプロキ
シミティー露光機を用いるのが一般的である。露光条件
は感光性ペーストの塗布厚みによって異なるが、１〜１
００ｍＷ／ｃｍ２の出力の超高圧水銀灯を用いて０．５
〜３０分間露光を行なう。

【００５６】露光後、露光部分と未露光部分の現像液に
対する溶解度差を利用して、現像を行なうが、この場
合、浸漬法、スプレー法およびブラシ法などが用いられ
る。現像液には、感光性ペースト中の有機成分、特に感
光性オリゴマもしくはポリマが溶解可能な溶液が用いら
れる。本発明で用いられる感光性ペーストの感光性オリ
ゴマもしくはポリマは、カルボキシル基を側鎖に有する
ことを特徴としているのでアルカリ水溶液で現像するこ
とができる。アルカリ水溶液としては水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムの水溶液などが
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易いので好ましい。有機アルカ
リとしては、一般的な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
あげられる。アルカリ水溶液の濃度は通常０．０５〜５
重量％、より好ましくは０．１〜１重量％である。アル
カリ濃度が低すぎれば可溶部が完全に除去されず、アル
カリ濃度が高すぎれば、露光部のパターンを剥離させた
り、侵食したりする恐れがある。現像時の温度は、２０
〜５０℃で行なうことが工程管理上好ましい。

【００５７】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で焼成
されて、有機成分を熱分解して除去し、同時にガラス微
粒子成分を溶融させて無機質の隔壁が形成される。焼成
雰囲気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なる
が、空気中、窒素、水素などの雰囲気で焼成される。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
成炉を用いことができる。

【００５８】バッチ式の焼成を行なうには通常、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、焼成温度とし
て設定された４６０〜５８０℃に３０〜４０分間で上昇
させて、約１５〜３０分間保持して焼成を行なう。焼成
温度は、用いるガラス基板のガラス転移点より低くなけ
ればならないので自ずから上限が存在する。焼成温度が
高すぎたり、焼成時間が長すぎたりすると隔壁の形状に
ダレなどの欠陥が発生する。また、有機成分に含まれる
感光性モノマ、感光性オリゴマもしくはポリマ、種々の
添加剤の熱分解特性とガラス微粒子成分の熱特性が不釣
り合いになると、隔壁が褐色に着色したり、隔壁が基板
から剥がれたりする欠陥が発生する。

【００５９】本発明のプラズマディスプレイは、大型テ
レビやコンピューターモニター等に、またプラズマアド
レス液晶ディスプレイ等のプラズマディスプレイに好適
に用いられる。

【００６０】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説
明するが、本発明はこれらに限定されない。なお、濃度
（％）は特に断らない限り重量％である。

【００６１】

【実施例】

（実施例１）ガラス粉末の組成（分析値）として、酸化
リチウム６．７％、酸化珪素２２％、酸化ホウ素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％のガラス粉末を用いた。このガラス粉
末のガラス転移点は４９７℃、ガラス軟化点は５３０
℃、熱膨張係数は７５×１０^-7／Ｋであった。ガラス粉
末は、予めアトラクターで微粉末にし、平均粒子系２．
６μｍ、屈折率１．５８の非球状粉末として使用した。
このガラス粉末にＣｒーＦｅーＮｉ混合微粉末を８％に
なるように均一に混合した。さらに、このガラス粉末に
対して、０．０８％のアゾ系有機染料スダンIVをアセト
ンに溶解し、分散剤を加えてホモジナイザで均質に攪拌
し、この溶液中にガラス粉末を添加して均質に分散・混
合後、ロータリーエバポレータを用いて、１５０〜２０
０℃の温度で乾燥し、アセトンを蒸発させた。

【００６２】一方、溶媒（γ−ブチロラクトン）および
ポリマを４０％溶液になるように混合し、攪拌しながら
６０℃まで加熱し全てのポリマを均質に溶解した。用い
たポリマは、４０％のメタクリル酸、３０％のメチルメ
タクリレートおよび３０％のスチレンからなる共重合体
のカルボキシル基に対して０．４当量のグリシジルメタ
クリレートを付加反応させた重量平均分子量４３，００
０、酸価９５の感光性ポリマを用いた。次いで溶液を室
温まで冷却し、感光性モノマ（ＭＧＰ４００）、光重合
開始剤（ＩＣ−３６９）および増感剤（ＤＥＴＸ−Ｓ）
を加えて溶解させた。その後、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。

【００６３】ガラス粉末と有機ビヒクルを３本ローラで
混合・分散して、感光性ペーストを調製した。感光性ペ
ーストに含まれる各成分の量（重量部）は、ガラス粉末
７０、感光性ポリマ溶液３７．５、感光性モノマ１５、
光重合開始剤４．８、増感剤４．８であった。

【００６４】この感光性ペーストを、１００ｍｍ角ガラ
ス基板上に、３２５メッシュのスクリーンを用いたスク
リーン印刷により均一に塗布した。塗布膜にピンホール
などの発生を回避するために塗布・乾燥を数回繰返し行
ない、膜厚みの調整を行なった。途中の乾燥は８０℃で
１０分間行なった。その後、８０℃で９０時間保持して
乾燥した。乾燥後の塗布膜厚さは１７０μｍであった。

【００６５】続いて、１５０μｍピッチ、線幅２０μｍ
のネガ型のクロムマスクを用いて、上面から２０ｍＷ／
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。

【００６６】次に、３５℃に保持したモノエタノールア
ミンの０．２％の水溶液をシャワーで９０秒間かけるこ
とにより現像し、その後シャワースプレーを用いて水洗
し、光硬化していないスペース部分を除去してガラス基
板上にストライプ状の隔壁パターンを形成した。

【００６７】このようにして得られた隔壁パターンを空
気中で５６０℃で３０分間焼成したところ、黒色隔壁が
形成できた。形成された隔壁の断面形状を電子顕微鏡で
観察したところ、高さ１２０μｍ、隔壁中央部の線幅
（半値幅）３５μｍ、ピッチ１５０μｍであった。Ｙ値
２５、色座標値ｘ，ｙがそれぞれ０．３２、０．３４の
隔壁が得られ、剥がれや断線もなく良好なものであっ
た。

【００６８】電極、誘電体および黒色隔壁が形成された
基板上に、蛍光体層を形成し、前面板と合わせた後、封
着、ガス封入し駆動回路を接続してプラズマディスプレ
イを作製した。このパネルに電圧を印加して表示を行な
った。全面点灯時の輝度と消灯時の反射率からコントラ
スト比を測定した。コントラスト比は大塚電子社製の測
光機ＭＣＰＤ−２００を用いて測定した。コントラスト
比は１００：1 であった。

【００６９】（実施例２）ガラス粉末の組成（分析値）
が、酸化リチウム４．５％、酸化珪素１５％、酸化ホウ
素３０％、酸化バリウム１１％、酸化アルミニウム１１
％、酸化亜鉛６．７％，酸化マグネシウム９．１％，酸
化カルシウム８．６％のガラス粉末を使用した。このガ
ラス粉末のガラス転移点は４８６℃で、ガラス軟化点は
５２３℃であった。５０〜４００℃の間での熱膨張係数
は８７×１０^-7／Ｋである。このガラス粉末に、Ｆｅ−
Ｃｏ混合粉末を５％混合した。粉末は少し灰色がかった
色であった。その他は実施例１を繰返した。焼成を行な
ったところ、ピッチ１５０μｍ、高さ１３０μｍ、半値
幅３０μｍ、黒色の隔壁が得られた。この隔壁のＹ値は
２０で、色度座標ｘ，ｙはそれぞれ０．３３、０．３６
であった。プラズマディスプレイのコントラストは１２
０：１であった。

【００７０】（実施例３）ガラス粉末にＣｒ粉末を入れ
ず、有機成分を感光性モノマをＧＸに変え、感光性ポリ
マ溶液３７．５、感光性モノマ１５、光重合開始剤４．
８、増感剤４．８に変えた以外は、実施例１を繰返し
た。焼成を行なったところ、ピッチ１５０μｍ、高さ１
３０μｍ、半値幅３０μｍ、黒色の隔壁が得られた。こ
の隔壁のＹ値は２０で、色度座標ｘ，ｙはそれぞれ０．
３３、０．３６であった。プラズマディスプレイのコン
トラストは１２０：１であった。

【００７１】（比較例１）ガラス粉末にＣｒ粉末を入れ
ずに、実施例１を繰り返した。焼成を行なったところ、
ピッチ１５０μｍ、高さ１２５μｍ、半値幅３０μｍ、
灰色の隔壁が得られた。この隔壁のＹ値は５０であっ
た。プラズマディスプレイのコントラストは５０：１で
あった。

【００７２】（比較例２）ガラス粉末にＦｅーＣｏーＮ
ｉ混合粉末を２８％入れた粉末を作製した。粉末は、黒
色を呈していた。その他は実施例１を繰り返した。しか
し、パターン解像度が悪く、またペーストの粘度が上昇
し、ゲル化が認められた。焼成を行なったところ、殆ど
のところに剥がれが認められたが、ピッチ１５０μｍ、
高さ１４０μｍ、半値幅５０μｍの黒色を有する隔壁が
部分的に形成された。この隔壁のＹ値は３であった。し
かし、プラズマディスプレイとしては評価できなかっ
た。

【００７３】（略称の説明）ＭＧＰ４００：X₂-N-CH(CH₃)-CH₂-(O-CH₂-CH(CH₃))ｎ-N-X₂ ここで、X:-CH₂-CH(OH)-CH₂O-CO-C(CH₃)=CH₂ ｎ＝２〜１０ＧＸ：X₂-N-CH₂-Ph-CH₂-N-X₂ ここで、X:-CH₂-CH(OH)-CH₂O-CO-C(CH₃)=CH₂ ＩＣ−３６９：Ｉｒｇａｃｕｒｅ−３６９（チバ・ガイギー製品）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−１ＤＥＴＸ−Ｓ：２，４−ジエチルチオキサントン

【００７４】

【発明の効果】本発明によれぱ、コントラストの高い色
純度向上に必要な黒色隔壁を有するラズマディスプレイ
を容易に得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板上に隔壁を形成したプラズマディス
プレイであって、該隔壁のＸＹＺ表色系における刺激値
Ｙが５〜４０であることを特徴とするプラズマディスプ
レイ。
【請求項２】前記隔壁の色度座標軸ｘ，ｙの値がそれ
ぞれ０．３〜０．３６であ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。
【請求項３】前記隔壁が、ガラス転移点４５０〜５５
０℃、ガラス軟化点５００〜６００℃および熱膨張係数
７５〜９０×１０^-7／Ｋであるガラス材料から構成され
てい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。
【請求項４】前記隔壁が、下記組成のガラス材料から
構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれ
かに記載のプラズマディスプレイ。酸化リチウム：３〜１０重量％酸化珪素：１０〜３０重量％酸化ホウ素：２０〜４０重量％酸化バリウム：２〜１５重量％酸化アルミニウム：１０〜２５重量％
【請求項５】前記隔壁が、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、
ＦｅまたはＣｏの金属もしくはそれらの酸化物を合計で
５〜２５重量％含有することを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載のプラズマディスプレイ。
【請求項６】前記隔壁が、Ｒｕ、ＮｉまたはＣｏの金
属もしくはそれらの酸化物を合計で５〜２５重量％含有
することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の
プラズマディスプレイ。