KR100651672B1 - 무기질막, 그것을 사용한 ｐｄｐ용 부재 및 그들의 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 소성후의 격벽이나 유전체의 각종 패턴의 선폭이나 막두께의 변화가 거의 없는, 저유전율, 고정밀도이고 미세한 구조를 가진 높이가 높은 고애스펙트비의 격벽을 가진 대사이즈의 무기질막, 무기질막을 포함하는 PDP용 부재, 및 그들 제조방법을 제공하는 것을 과제로 한다.

단면의 공극 사이즈가 0.1∼30㎛이며, 공극면적율이 5∼75%인, 애스펙트비가 1∼10이고 또한 높이가 100∼800㎛의 격벽을 갖는 무기질막. 상기 무기질막을 포함하는 PDP용 부재. 연화점 및 입자사이즈가 서로 다른 적어도 2종류의 무기분말을 함유하는 페이스트층에, 샌드블라스트법에 의해 격벽 패턴을 형성한 후, 소성하는 것에 의해 상기 무기질막 또는 PDP용 부재를 형성하는 것. 상기 무기분말을 함유하는 페이스트, 및 형을 사용해서 격벽 패턴을 형성한 후, 소성하는 것에 의해 상기 무기질막 또는 PDP용 부재를 형성하는 것.

Description

무기질막, 그것을 사용한 ＰＤＰ용 부재 및 그들의 제조방법{INORGANIC FILM, A MEMBER FOR PDP USING THE SAME AND METHOD OF MANUFACTURING THEM}

본 발명은, 무기질막, 그것을 사용한 PDP용 부재 및 그들의 제조방법에 관한 것이다. 상세하게는, 플라즈마 디스플레이 패널(PDP)이나 플라즈마 어드레스 액정(PALC) 디스플레이 패널 등의 격벽이나 유전체의 무기질막 또는 그것을 포함하는 부재에 관한 것이다.

최근, 디스플레이나 회로재료의 분야에서, 무기재료를 고정밀도로 패턴가공하는 기술이 강하게 요청되고 있다. 특히, 디스플레이의 분야에 있어서, 소형·고세밀화가 진행되고 있고, 그것에 따라, 패턴 가공기술도 기술향상이 요망되고 있다.

한편, 유전율 등의 전기적 특성을 제어하기 위해서, 재료를 선정함으로써 유전율을 저하시키는 시도가 이루어지고 있다. 그러나, 더욱 저하시키는 것이 요망되고 있어, 그것을 실현하는 방법의 개발이 희망되고 있었다.

또한, 최근, 패널의 대형화나 고성능화가 진행하고 있어, 대면적이고 균일한 동시에 두껍게 막을 형성할 필요가 있었지만, 소성시에 크랙 등의 균열이 발생하는 일이 었어 개량이 요망되고 있었다.

또한, 발광효율 등의 특성의 고성능화 때문에, 격벽의 높이를 높고 또한 고정밀하고 미세하게 하는 것이 요청되고 있었지만, 고정밀하고 미세함을 유지하면서, 균일하고 또한 균열 등의 고장없이 높은 격벽을 형성하는 것이 요청되고 있었다.

종래, 무기재료 패턴가공을 행할 경우, 무기입자와 유기 바인더로 이루어지는 페이스트를 인쇄한 후, 소성하는 방법이 많이 이용되고 있다. 그러나 스크린 인쇄는 정밀도가 높은 패턴을 형성할 수 없다고 하는 문제가 있었다. 또한, 고애스펙트비의 패턴을 형성할 경우, 다층인쇄를 행할 필요가 있고, 공정이 많아진다고 하는 문제가 있었다.

이러한 결점을 해소하기 위해서, 특허문헌 1, 특허문헌 2에는, 샌드블라스트법을 이용한 격벽 형성방법이 개시되어 있다.

이 방법은, 고애스펙트비의 패턴을 형성할 수 있는 것이나 정밀도가 높은 등의 특징을 갖고 있다. 그러나, 샌드블라스트 공정에 있어서, 유전체 형성층과 격벽 형성층의 샌드블라스트성을 다르게 하여, 샌드블라스트 가공시에 레지스트 패턴의 개구부의 격벽 형성층만을 제거하고, 그 하층인 유전체 형성층을 잔존시키는 것이 바람직하지만, 샌드블라스트성의 차이를 만드는 것이 어려웠다.

또한, 유전체층을 감광성의 드라이필름과 샌드블라스트법을 이용하여 패턴 형성할 때, 격벽 형성층과 감광성 레지스트의 밀착이 약하고, 현상중이나 샌드블라스트중에 벗겨진다고 하는 문제가 있었다.

또한, 유전체층의 유전율을 낮출 경우, 유리조성으로부터 연화점이 높아져 버리는 문제가 있었다.

또, 소성공정에 있어서, 수축의 장소적 편차가 있거나, 수축이 크기 때문인지, 균열이 일어나기 쉬운 것이나, 샌드블라스트후의 소성시에 있어서, 격벽이 느슨해지기 쉽게 변형해 버린다고 하는 문제가 있었다. 또한, 소성해서 만들어진 격벽의 유전율이 높고, 발열이나 전력소비 등의 문제가 있었다.

샌드블라스트성을 손상하지 않고, 감광성의 샌드블라스트용 레지스트와의 밀착성이 좋으며, 소성시에 느슨해짐이나 변형, 균열이 적은, 저유전율의 격벽 형성층에 사용되는 재료가 요청되고 있었다.

특허문헌 3에는, 무기조성물의 도포시에 있어서의 결함이나 샌드블라스트시에 있어서의 패턴의 이지러짐, 또한, 소성시의 균열 등의 문제에 대하여, 2종류의 평균입자사이즈를 갖는 무기입자를 혼합한 리브 페이스트를 사용하고, 스크린 인쇄로 패턴을 형성하는 방법이 기술되어 있다.

그렇지만, 소성후의 고해상도의 미세한 패턴을 형성하는 것은 불가능하고, 또한, 인쇄법을 이용하고 있기 때문에, 균일성 등의 점에서 충분히 만족할만한 것은 아니며, 또 애스펙트비 및 격벽의 높이를 높고 또한 고정밀하고 미세하게 할 수는 없었다. 또한, 화면의 대사이즈화를 하면 높이가 똑같은 격벽을 얻는 것이 곤란했다.

특허문헌 4에는, 입도분포에 있어서, 2개의 피크를 갖는 유리를 사용한 유전체 페이스트가 기술되어 있지만, 격벽형성에 대해서는 기재되어 있지 않다.

또, 특허문헌 5∼13 등에는, 형틀을 사용한 격벽 형성법이 기술되어 있다. 그러나, 이들의 방법을 사용해도, 두꺼운 막이고 균열이 없으며, 높이가 균일한 막을 형성하는 것은 어려웠다.

[특허문헌 1] 일본 특허공개 평10-144206호 공보

[특허문헌 2] 일본 특허공개 평10-172424호 공보

[특허문헌 3] 일본 특허공개 평11-1343호 공보

[특허문헌 4] 일본 특허공개2002-15664호 공보

[특허문헌 5] 일본 특허공개2003-123637호 공보

[특허문헌 6] 일본 특허공개2000-185938호 공보

[특허문헌 7] 일본 특허공개2001-167698호 공보

[특허문헌 8] 일본 특허공개2002-75175호 공보

[특허문헌 9] 일본 특허공개2002-93313호 공보

[특허문헌 10] 일본 특허공개2002-134005호 공보

[특허문헌 11] 일본 특허공개2000-173456호 공보

[특허문헌 12] 일본 특허공개2001-58352호 공보

[특허문헌 13] 일본 특허공개2001-1436128호 공보

본 발명의 목적은 소성후의 격벽이나 유전체의 각종 패턴의 선폭이나 막두께의 변화가 거의 없는, 고정밀도이고 미세한 구조를 가진 높이가 높은 고애스펙트비의 격벽을 가진 대사이즈의 무기질막, 무기질막을 포함하는 PDP용 부재, 및 그들 제조방법을 제공하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 목적은, 저유전율이며, 발열이 억제된 전력절약적인 무기질막, 무기질막을 포함하는 PDP용 부재, 및 그들 제조방법을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 이하에 기재된 것이고, 이것에 의해 상기 과제를 해결할 수 있다.

(1) 단면의 공극 사이즈가 0.1∼30㎛이며, 공극면적율이 5∼75%인, 애스펙트비가 1∼10이며 또한 높이가 100∼800㎛의 격벽을 갖는 것을 특징으로 하는 무기질막.

(2) 유전율이 3.5∼12인 것을 특징으로 하는 상기 (1)에 기재된 무기질막.

(3) 상기 (1) 또는 (2)에 기재된 무기질막을 포함하는 것을 특징으로 하는 PDP용 부재.

(4) 연화점 및 입자사이즈가 서로 다른 적어도 2종류의 무기분말을 함유하는 페이스트층에, 샌드블라스트법에 의해 격벽 패턴을 형성한 후, 소성하는 것에 의해 상기 (1) 또는 (2)기재의 무기질막 또는 상기 (3)기재의 PDP용 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 무기질막 또는 PDP용 부재의 제조방법.

(5) 연화점 및 입자사이즈가 서로 다른 적어도 2종류의 무기분말을 함유하는 페이스트, 및 형틀을 사용해서 격벽 패턴을 형성한 후, 소성하는 것에 의해 상기 (1) 또는 (2)기재의 무기질막 또는 상기 (3)기재의 PDP용 부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 무기질막 또는 PDP용 부재의 제조방법.

본 발명의 무기질막은, 다공성인 동시에 특정한 프로파일의 격벽을 갖는 것 을 특징으로 하고, 전자에서는 공극면적율과 공극 사이즈를 특정 범위로 규정함과 아울러 후자에서는 애스펙트비와 높이를 규정한 것이다.

상기 무기질막은 상기 구성으로 함으로써, 격벽의 내수축율이 개선됨과 아울러 유전율이 저감한다고 하는 효과가 있다. 유전율의 저감은, PDP 등의 발열을 억제하고 또한 전력소비를 저감하는 효과가 있다.

또한, 소성시의 수축이 매우 적으므로 막의 두께가 균일하게 유지되어 균열이 일어나기 어려우므로, 대면적이고 또한 두꺼운 막을 용이하게 제작할 수 있다.

또한, 본 발명은 무기질막의 원료가 되는 무기분말함유 페이스트를 도포 또는 전사필름으로부터, 기판상에 형성되는 페이스트층의 표면성을 평활하게 할 수 있으므로, 정밀도가 좋은 프로파일이 뛰어난 패턴을 원하는 기판상에 형성할 수 있다.

본 발명에 있어서, 공극 사이즈 및 공극면적은, 격벽의 단면에 있어서의 구멍의 단면으로부터 구할 수 있다.

공극 사이즈는, 상기 단면의 최장의 지름(2점간의 거리)을 의미하고, 본 발명에서는 0.1∼30㎛이며, 0.3∼15㎛가 더욱 바람직하다.

공극면적은, 구멍의 단면적의 총합을 의미하고, 각각의 단면의 면적은, SEM에 의한 단면사진의 구멍의 부분을 트레싱 페이퍼에 베끼고, 그것을 절취하여 질량을 재는 것으로 구할 수 있다.

구멍의 단면형상은 특별히 제한은 없고, 부정형이며, 원형이라도 개의치 않는다.

또한, 본 발명에서는, 격벽의 단면적에 대한 공극면적의 비율을 공극면적율이라 정의한다. 여기에서, 공극면적율은 격벽의 단면을 SEM사진에 찍어, 100㎛×100㎛의 크기 3개의 단면으로부터의 측정값의 평균을 구한 것을 말한다. 본 발명에서는 무기질막의 공극면적율은 5∼75%이며, 10∼65%가 더욱 바람직하다.

또한, 격벽의 높이는, 격벽을 볼록부로 했을 때, 격벽간의 오목부의 밑바닥에서 볼록부의 정점까지의 거리(h)로 한다. 애스펙트비는, 오목부의 밑바닥의 위치에 있어서의 격벽의 폭(격벽의 길이방향에 대하여 직각방향)을 w로 하면 h/w로 나타내지어는 값이다.

본 발명에서는, 무기질막의 격벽은 애스펙트비가 1∼10, 바람직하게는 4.5∼8이며 또한 높이가 100∼800㎛, 바람직하게는 150∼700㎛이다. 또, 격벽의 길이방향에 대하여 직각방향의 격벽의 절단면의 형상은 직사각형, 또는 그 높이방향으로 폭이 좁아지도록 변화되는 사다리꼴이 바람직하고, 그 변동은 최상부에서 w에 대하여 90%이하인 것이 바람직하다.

무기질막의 격벽을 상기 구성으로 함으로써, 무기질막의 사이즈를 대사이즈, 예를 들면, 1㎡이상으로 하여도 수축의 불균형을 3%미만으로 억제하여, 수율좋게 무기질막을 제작할 수 있다고 하는 효과를 갖는다. 결과적으로, 고정밀하고 미세하며 색얼룩이 없으며 또한 대사이즈의 PDP 등을 제작할 수 있다.

또한, 격벽간의 오목부의 폭은, 50∼1000㎛가 바람직하고, 100∼800㎛가 더욱 바람직하다.

또한, 본 발명의 무기질막은, 다공성이기 때문에 유전율을 낮게 할 수 있지 만, 무기질막의 유전율은 3.5∼12가 바람직하고, 3.5∼11이 더욱 바람직하다. 이것에 의해 PDP 등의 장치의 소비전력을 삭감할 수 있음과 아울러 장수명화가 가능하다.

유전율을 제어하는 수단으로서는, 무기질막의 조성을 선정하는 것, 강도를 확보한 후에 공극면적율을 될 수 있는 한 크게 하는 것을 들 수 있다.

본 발명에 있어서, 무기질막의 다공성을 상기 범위로 제어하는 수단으로서는, 이하의 수단을 들 수 있다.

무기분말함유 페이스트로서, 입자사이즈(평균입자지름) 및 연화점이 각각 다른 적어도 2종류로 이루어지고, 또한 평균입자지름이 큰 종류가 높은 연화점을 갖는 무기분말을 사용하는 것이며, 바람직하게는 이하의 수단을 들 수 있다. 또, 여기에서, 평균입자지름 및 연화점이 서로 다른 무기분말을 평균입자지름 및 연화점이 작은 쪽부터 순서대로, 무기분말 a, b, c, d, …로 소문자의 알파벳 순으로 기재한다.

(1) 무기분말로서, 무기분말 a와 무기분말 b로 이루어지는 혼합물을 사용하는 것.

(2) 무기분말로서, 평균입자지름 0.2∼2.5㎛의 무기분말 A와 그것보다 평균입자지름이 크고, 또한 평균입자지름 2∼10㎛의 무기분말 B로 이루어지는 혼합물을 사용하는 것.

상기 (1)의 수단에 있어서 무기분말 b의 연화점이 무기분말 a의 연화점보다 50℃이상 높은 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 100℃이상 높게 되도록 선정한 다. 이 높은 쪽의 연화점은 600∼1500℃가 바람직하고, 700∼1400℃가 더욱 바람직하다. 또한, 무기분말 a와 무기분말 b는, 원소조성 및/또는 결정구조가 다르지만, 양자의 평균입자지름의 구체적 크기는, 동종의 문자에 대응시켰을 경우에, 상기 (2)의 범위로 될 필요는 없지만, 그런 것이 바람직하다.

상기 (2)의 수단에 있어서, 무기분말 A와 무기분말 B의 평균입자지름을 상기와 같이 특정하는 것이 중요하다. 즉, 무기분말 A의 평균입자지름은 0.2∼2.5㎛이고, 바람직하게는 0.3∼2.0㎛이며, 무기분말 B의 평균입자지름은 2∼10㎛이고, 바람직하게는 2.5∼9㎛이며, 또한 무기분말 A의 평균입자지름보다 무기분말 B의 평균입자지름 쪽을 크게 할 필요가 있다. 또한, 무기분말 A와 무기분말 B는, 원소조성 및/또는 결정구조는 같아도 좋고, 양자의 연화점의 관계는, 동종의 문자에 대응시켰을 경우에, 상기 (1)의 범위가 될 필요는 없지만, 그런 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 사용하는 무기분말은, 그 입자사이즈 분포곡선이 적어도 2개의 극대 피크를 갖는 것이 바람직하다. 이 무기분말로서는, 예를 들면, 무기분말 a 또는 b 및 그들의 혼합물, 무기분말 A 또는 B 및 그들의 혼합물을 들 수 있다. 이 입자사이즈 분포곡선은, 레이저 회절산란법에 의해, 횡축에 입자지름을 종축에 빈도(체적)를 취해서 플롯한 것이다. 또, 본 발명에 있어서 평균입자지름이란 상기 빈도의 누적체적의 총합을 100%로 했을 때에 누적체적이 50%로 되는 입자지름(D50)을 말한다(단, 입자사이즈 분포곡선에 있어서, 반드시 극대 피크를 갖지 않아도 좋지만, D50 부근에 극대 피크를 갖고 있는 것이 바람직하다).

무기분말이 적어도 2개의 극대 피크를 갖도록 하기 위해서는, 그 극대 피크 를 부여하는 분말성분의 배합비율을, 각각의 분말 전체의 평균입자지름이 본 발명 범위로 되도록 조정하면 좋다.

따라서, 이 경우, 극대 피크를 부여하는 분말성분의 입자사이즈 분포곡선은, 여러가지 선정될 수 있다.

또, 본 발명에 있어서 입자사이즈 분포곡선의 누적체적의 총합을 100%로 했을 때의 누적체적이 10%가 되는 입자지름(D10)은, 무기분말 a 또는 무기분말 A에서는 0.1∼2.0㎛가 바람직하고, 무기분말 b 또는 무기분말 B에서는 1.0∼8.0㎛이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서 입자사이즈 분포곡선의 누적체적의 총합을 100%로 했을 때의 누적체적이 90%가 되는 입자지름(D90)은, 무기분말 a 또는 무기분말 A에서는 2.5∼8.0㎛가 바람직하고, 무기분말 b 또는 무기분말 B에서는 5∼15㎛가 바람직하다.

상기와 같이 무기분말을 특정하면 무기분말함유 페이스트층에 있어서 무기분말 b 또는 무기분말 B의 간극에 무기분말 a 또는 무기분말 A가 충전되는 구조로 되고, 또한 소성했을 때에 사이즈와 연화점의 차이의 기여에 의해 상기와 같은 공극은 생성되는 것이라 생각된다.

또, 상기 사이즈나 연화점을 특정함과 아울러 공극면적율을 조정하기 위해서 기여하는 요소로서는, 무기분말함유 페이스트의 조성, 예를 들면, 바인더, 용제, 가소제 등을 적당히 선정하는 것, 소성 조건을 선정하는 것 등을 들 수 있다.

또한, 무기분말함유 페이스트(이하, 단지 페이스트라고도 한다)는, 상기 특 정의 분말성분 이외의 무기성분을 함유해도 좋다. 상기 무기성분으로서, 예를 들면, 사이즈, 연화점이 다른 무기분말 등을 사용할 수 있다. 예를 들면, 평균입자지름 50㎚이하의 콜로이달 실리카 등을 사용할 수도 있다.

본 발명에 사용할 수 있는 전사필름은, 페이스트층과 가요성 가지지체 사이에 이형성층을 갖는 것이 바람직하다.

이형성층은, 페이스트층을 유리 등의 기판상에 용이하고 또한 정확하게 전사할 수 있게 형성된다.

이형성층으로서는, 이형제를 기판상에 형성한 것을 들 수 있고, 이형제로서는, 실리콘계 화합물(예를 들면, 고점도 실리콘 화합물, 저점도 실리콘 화합물, 변성 실리콘 화합물), 불소계 화합물, 식물유지계 화합물(예를 들면, 식물성의 인지방체(레시틴)를 주성분으로 한 것), 왁스 등을 들 수 있다.

전사필름은, 이형성층과 페이스트층이 함께 기판상에 전사되어도 좋고, 이형성층은 가요성 가지지체상에 머물고 페이스트층만이 전사되도록 해도 좋다. 따라서, 전사필름을 사용하여 기판상에 페이스트층을 전사해서 얻어지는 전사층은, 이형성층을 갖고 있어도 좋다.

또한, 전사필름을 사용하면 페이스트층의 표면을 평활하게 할 수 있고, 그 중심선 평균 표면조도(Ra)는, 0.5㎛이하인 것이 바람직하고, 0.3㎛이하인 것이 더욱 바람직하다.

본 발명에 있어서의 무기질막 또는 PDP용 부재의 제조방법의 하나는, 기판에 직접 도포하거나, 상기 전사필름으로부터 기판상에 전사하거나 해서 형성한 페이스 트층 위에 감광성 조성물을 설치하고, 노광, 현상 처리한 후, 샌드블라스트법에 의해 페이스트층에 격벽 패턴을 형성하고, 이어서 소성하는 것을 들 수 있다.

또한, 페이스트, 및 형틀을 사용해서 격벽 패턴을 형성한 후, 소성하는 것에 의해 무기질막 또는 PDP용 부재를 제조할 수도 있다.

격벽 형성법으로서는, 구체적으로는, 페이스트를 형틀에 넣어서 격벽 패턴을 기판에 전사하고, 소성하는 방법, 기판 및 페이스트를 형틀에 넣어서 격벽 패턴을 형틀 내에서 제작하고, 형틀 내에서 소성하는 방법, 기판에 도포나 전사필름으로부터의 전사에 의해 형성한 페이스트층에, 형틀을 사용해서 격벽 패턴을 형성하는 방법 등을 들 수 있다.

이하, 본 발명의 구성요소별로 상술한다.

A. 페이스트

기판 등에 도포되는 페이스트, 또는 전사필름 제작을 위해 가요성 가지지체에 도포되는 페이스트는, 적어도 무기분말을 함유하고, 또한 수지 및 용제를 성분으로 한다. 페이스트는, 상기 성분 이외에 공지의 각종 첨가제, 예를 들면, 가소제, 보존제, 계면활성제 등을 함유할 수 있다.

단, 페이스트는, 무기분말성분의 배합율을 높인 조성이며, 그 이점을 유효하게 발휘시키기 위해서는 유기성분은 될 수 있는 한 적은 쪽이 바람직하다.

A-a. 무기분말

무기분말로서는 특별히 제한되는 것은 아니지만, 소성된 무기질막에 주로 불투명성을 부여하는 기능을 갖는 무기물질, 예를 들면, 알루미나, 산화티타늄, 지르 코니아, 코디어라이트 등의 금속산화물, 금속 등, 소성된 무기질막에 주로 투명성을 부여하는 기능을 갖는 무기물질, 예를 들면, 유리, 바람직하게는 저융점 유리 등을 들 수 있다.

저융점 유리분말이란, 연화점이 390∼990℃인 것을 의미하고, 선 열팽창계수가 (45∼100)×10^-7K^-1, 또한 (50∼90)×10^-7K^-1의 것이 바람직하다.

저융점 유리분말의 조성으로서는, 산화규소는 3∼80질량%의 범위로 배합하는 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 10∼70질량%이다. 3질량%미만의 경우는 유리층의 치밀성, 강도나 안정성이 저하되고, 또 열팽창계수가 소정 값으로부터 벗어나, 유리기판과의 미스매치가 일어나기 쉽다. 또 70질량%이하로 함으로써, 열연화점이 낮아져 유리기판에의 소성이 가능하게 되는 등의 이점이 있다.

저융점 유리분말의 조성으로서, 산화비스무트, 산화납, 산화아연, 산화알루미늄, 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨 중 적어도 1종류를 5∼60질량% 함유하는 것, 혹은 산화붕소, 산화비스무트 혹은 산화납을 합계로 8∼60질량% 함유하고, 또한, 산화리튬, 산화나트륨, 산화칼륨 중 적어도 1종류를 0∼15질량% 함유하는 유리입자를 사용한 유리가 융점이 낮고 바람직하다.

저융점 유리분말의 조성의 바람직한 예로서는, (1)산화납, 산화붕소, 산화규소계(PbO-B₂O₃-SiO₂계)의 혼합물, (2)산화아연, 산화붕소, 산화규소계(ZnO-B ₂O₃-SiO₂계)의 혼합물, (3)산화납, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄계(PbO-B₂O₃-SiO ₂-Al₂O₃계)의 혼합물, (4)산화납, 산화아연, 산화붕소, 산화규소계(PbO-ZnO-B₂O₃-SiO ₂계)의 혼합물 등을 예시할 수 있다.

특히, 상기 (1)∼(4)에 있어서 납성분을 제거한 혼합물, 소위, 비납유리는, 환경보전상 바람직할 뿐만 아니라, 무기질막의 유전율을 저하시키는데도 유효해서, PDP용 부재에 응용했을 경우 전력절약성이 뛰어나고, 또한, 알루미나 등의 금속산화물 분말과의 혼련성도 좋아져 무기질막 균일성을 개량할 수 있다.

또한, 비납유리로서는, 상기 성분 외에 BaO, MgO, Na₂O, K₂O, Li₂O, Al ₂O₃, TiO₂, ZrO₂, Nb₂O₅, Bi₂O₃ 등으로부터 선택되는 1종이상을 함유할 수 있고, 또한 소정의 원소를 배합할 수 있다.

비납유리로서는, 적어도 ZnO, B₂O₃, SiO₂, BaO 및 Bi₂O₃ 중 적어도 1종이상을 함유하는 것이 바람직하다. 이 조성으로서는, 몰비로 ZnO/B₂O₃/SiO₂/BaO/Bi ₂O₃/ 기타=20∼70/0∼80/0∼45/0∼50/0∼15/0∼15가 바람직하고, 25∼65/0∼75/0∼40/0∼45/0∼13/0∼13이 더욱 바람직하다.

페이스트에 특정의 무기분말성분 이외의 여러가지 금속산화물을 첨가함으로써 패턴에 착색할 수 있다. 예를 들면, 페이스트에 흑색의 금속산화물을 1∼10질량% 함유시킴으로써 흑색의 패턴을 형성할 수 있다. 이 목적으로 사용하는 흑색 혹은 그 밖의 착색한 산화물로서 Cr, Fe, Co, Mn, Cu의 산화물 중, 적어도 1종, 바람직하게는 3종이상을 함유시킴으로써 흑색화가 가능하게 된다. 특히, Fe와 Mn의 산화물을 각각 0.5질량%이상 함유시키는 것에 의해 더욱 흑색의 패턴을 형성할 수 있다.

또한, 흑색 이외에, 적색, 청색, 녹색 등으로 발색하는 무기안료를 첨가한 페이스트를 사용함으로써, 각 색의 격벽이나 컬러필터 등, 착색된 패턴의 무기질막을 형성할 수 있다.

A-b. 수지

페이스트에 함유되는 수지로서는, 특별히 제한되는 것은 아니지만, 셀룰로오스 화합물이나 아크릴 화합물을 사용할 수 있다.

(셀룰로오스 화합물)

페이스트에 사용하는 셀룰로오스 화합물은, 셀룰로오스 및 그 유도체를 포함한다. 셀룰로오스 화합물은, 에틸셀룰로오스, 메틸셀룰로오스, 에틸프로필셀룰로오스, 니트로셀룰로오스, 셀룰로오스아세테이트, 셀룰로오스프로피오네이트, 셀룰로오스아세테이트부틸레이트, 셀룰로오스부틸레이트 등의 셀룰로오스계 수지이다.

셀룰로오스 유도체의 치환기의 치환율은, 셀룰로오스 수산기의 0∼90%, 바람직하게는 10∼80%이다. 예를 들면 에틸셀룰로오스에서는, 10∼70%의 치환율의 것이 적합하다. 이들의 바인더는, 단일종의 폴리머를 사용해도 좋고, 또한 서로 혼화하는 폴리머끼리라면 상기한 것 외의 셀룰로오스 유도체 또는 비셀룰로오스계 폴리머와 혼합해서 사용해도 좋다. 혼합비율은, 혼화할 수 있고, 또한 바인더로서의 기능이 유지되는 한 임의이다.

분자량(Mw)은, 1만∼40만의 것을, 저분자 단독, 고분자 단독, 2종이상의 평균분자량의 것을 조합시켜서 사용할 수 있다.

바인더로서 사용하는 셀룰로오스 유도체는, 상기 이외에 수용성기로 치환된 셀룰로오스 유도체를 부차적 성분으로서 첨가하여도 좋고, 이 수지는 수용성기 이외에 저급 알킬기 또는 저급 아실기를 치환기로서 함유하고 있어도 좋다. 치환기의 수용성기는, 히드록시알킬기(탄소수 1∼3) 및 카르복시메틸기이다.

이들 히드록시알킬셀룰로오스의 히드록시알킬기의 치환율은, 글루코오스 1단위당 1.3∼7.0당량이며, 바람직하게는 1.5∼5.0당량이다. 치환율은, 글루코오스 1단위당 3.0을 넘을 경우는, 히드록시알킬 치환한 그 히드록시알킬기에 더욱 치환이 행하여지는 것을 의미한다. 치환율이 1.3당량 이하에서는 용해성, 혼화성이 불충분하게 되고, 7.0당량을 넘으면 치환도를 올리기 어렵고, 제조비용이 높아진다. 특히 바람직한 수용성기 치환셀룰로오스 유도체는, 히드록시프로필셀룰로오스, 히드록시메틸셀룰로오스, 히드록시에틸셀룰로오스, 카르복시메틸셀룰로오스, 카르복시에틸셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스, 히드록시메틸프탈산셀룰로오스, 히드록시프로필메틸셀룰로오스프탈레이트, 히드록시프로필메틸셀룰로오스아세테이트프탈레이트, 황산셀룰로오스이다.

메틸셀룰로오스는, 알칼리셀룰로오스와 염화메틸 또는 디메틸황산으로부터 통상법에 의해 합성된다. 또한 에틸렌옥사이드와 통상법에 의해 반응시킴으로써 히드록시에틸메틸셀룰로오스가 얻어진다. 에틸셀룰로오스는, 알칼리셀룰로오스를 가압하에서 염화에틸과 반응시켜서 얻을 수 있다. 그 외의 알킬셀룰로오스도 같은 방법으로 합성할 수 있다. 히드록시에틸셀룰로오스는, 셀룰로오스와 에틸렌옥사이드로부터 통상법에 의해 합성된다. 카르복시메틸셀룰로오스는, 가성알칼리의 존재 하에서 셀룰로오스와 모노크롤초산을 통상법에 의해 반응시켜서 얻을 수 있다. 또한, 황산셀룰로오스는 셀룰로오스와 디메틸포름아미드를 정법에 의해 반응시켜서 얻을 수 있다. 그 밖의 셀룰로오스 유도체도 같은 공지의 방법으로 합성할 수 있다. 또한, 시판도 되고 있다.

(아크릴 화합물)

아크릴 화합물로서는, 하기 일반식(1)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물(R¹이 수소원자인 경우의 아크릴레이트 화합물 및 R¹이 메틸기인 경우의 메타크릴레이트 화합물의 총칭)의 단독중합체(1a), 하기 일반식(1)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물의 2종이상의 공중합체(1b), 및 하기 일반식(1)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물과 다른 공중합성 단량체의 공중합체(1c)가 포함된다.

H ₂ C=C(R ¹ )COOR ² (1)

[식중, R¹은 수소원자 또는 메틸기를 나타내고, R²는 1가의 유기기를 나타낸다. 유기기로서는, 알킬기, 시클로알킬기, 히드록시알킬기, 알콕시기, 아릴옥시 기, 폴리알킬렌글리콜의 하프에스테르잔기, 폴리알킬렌글리콜모노에테르의 에스테르잔기 등을 들 수 있다.]

단독중합체(1a) 및 공중합체(1b)를 생성하기 위해서 사용하는 상기 일반식(1)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물의 구체예로서는, 메틸(메타)아크릴레이트, 에틸(메타)아크릴레이트, 프로필(메타)아크릴레이트, 이소프로필(메 타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 이소부틸(메타)아크릴레이트、 t-부틸(메타)아크릴레이트, 펜틸(메타)아크릴레이트, 아밀(메타)아크릴레이트, 이소아밀(메타)아크릴레이트, 헥실(메타)아크릴레이트, 헵틸(메타)아크릴레이트, 옥틸(메타)아크릴레이트, 이소옥틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 노닐(메타)아크릴레이트, 데실(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트, 운데실(메타)아크릴레이트, 도데실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 스테아릴(메타)아크릴레이트, 이소스테아릴(메타)아크릴레이트 등의 알킬(메타)아크릴레이트; 히드록시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 4-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시프로필(메타)아크릴레이트, 2-히드록시부틸(메타)아크릴레이트, 3-히드록시부틸(메타)아크릴레이트 등의 히드록시알킬(메타)아크릴레이트; 페녹시에틸(메타)아크릴레이트, 2-히드록시-3-페녹시프로필(메타)아크릴레이트 등의 페녹시알킬(메타)아크릴레이트; 2-메톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-프로폭시에틸(메타)아크릴레이트, 2-부톡시에틸(메타)아크릴레이트, 2-메톡시부틸(메타)아크릴레이트 등의 알콕시알킬(메타)아크릴레이트; 폴리에틸렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 에톡시디에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리에틸렌글리콜(메타)아크릴레이트, 폴리프로필렌글리콜모노(메타)아크릴레이트, 메톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 에톡시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트, 노닐페녹시폴리프로필렌글리콜(메타)아크릴레이트 등의 폴리알킬렌글리콜(메타)아크릴레 이트; 시클로헥실(메타)아크릴레이트, 4-부틸시클로헥실(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜테닐(메타)아크릴레이트, 디시클로펜타디에닐(메타)아크릴레이트, 보르닐(메타)아크릴레이트, 이소보르닐(메타)아크릴레이트, 트리시클로데카닐(메타)아크릴레이트 등의 시클로알킬(메타)아크릴레이트; 벤질(메타)아크릴레이트, 테트라히드로푸르푸릴(메타)아크릴레이트 등을 들 수 있다. 이들 중, 상기 일반식(1) 중, R²로 나타내어지는 기가 알킬기 또는 옥시알킬렌기를 함유하는 기인 것이 바람직하고, 특히 바람직한 (메타)아크릴레이트 화합물로서, 메틸(메타)아크릴레이트, 부틸(메타)아크릴레이트, 에틸헥실(메타)아크릴레이트, 라우릴(메타)아크릴레이트, 이소데실(메타)아크릴레이트 및 2-에톡시에틸(메타)아크릴레이트를 들 수 있다.

공중합체(1c)를 생성하기 위해서 사용하는 (메타)아크릴레이트 화합물과의 공중합에 제공되는 다른 공중합성 단량체로서는, 상기 (메타)아크릴레이트 화합물과 공중합 가능한 화합물이면 특별히 제한은 없고, 예를 들면 (메타)아크릴산, 비닐안식향산, 말레인산, 비닐프탈산 등의 불포화 카르복실산류; 비닐벤질메틸에테르, 비닐글리시딜에테르, 스티렌, α-메틸스티렌, 부타디엔, 이소프렌 등의 비닐기함유 라디컬 중합성 화합물을 들 수 있다. 공중합체(1c)에 있어서, 상기 일반식(1)로 나타내어지는 (메타)아크릴레이트 화합물 유래의 공중합성분은, 통상 40질량%이상, 바람직하게는 50질량%이상이다.

단독중합체(1a), 공중합체 (1b) 또는 (1c)인 아크릴 화합물의 분자량으로서 는, GPC에 의한 폴리스티렌 환산의 질량평균 분자량으로서 1,000∼300,000인 것이 바람직하고, 또한 바람직하게는 2,000∼200,000이다.

페이스트에 있어서의 수지의 함유비율로서는, 저융점 유리분말성분 100질량부에 대하여, 1∼20질량부인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 15∼18질량부이다. 수지의 비율이 지나치게 적은 경우에는, 저융점 유리분말성분을 확실하게 결착유지할 수 없고, 한편, 이 비율이 지나치게 많은 경우에는, 소성공정에 긴 시간을 필요로 하거나, 형성되는 소결체(무기질막)가 충분한 강도나 막두께를 갖는 것으로 되지 않거나 한다.

A-c. 용제 및 가소제

본 발명에 사용하는 페이스트를 구성하는 용제로서는, 무기분말과의 친화성, 수지의 용해성이 양호하고, 페이스트에 적당한 점성을 부여할 수 있음과 아울러, 건조됨으로써 용이하게 증발 제거할 수 있는 것임이 바람직하다. 또한, 특히 바람직한 용제로서, 표준비점(1기압에 있어서의 비점)이 60∼300℃인 케톤류, 알콜류 및 에스테르류 등을 들 수 있다.

이러한 용제의 구체예로서는, 디에틸케톤, 메틸부틸케톤, 디프로필케톤, 헵타논, 옥타논, 시클로헥사논, N-메틸피롤리돈 등의 케톤류; 메탄올, 에탄올, 프로판올, 이소프로판올, 부탄올류, n-펜타놀, 4-메틸-2-펜타놀, 시클로헥사놀, 7-부로모-헵타놀, 옥타놀, 디아세톤알콜, 글리세린, 벤질알콜, 테레빈유, 터피네올 등의 알콜류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜 모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에테르계 알콜류; 초산-n-부틸, 초산아밀 등의 포화지방족 모노카르복실산 알킬에스테르류; 유산에틸, 유산-n-부틸 등의 유산에스테르류; 메틸셀로솔부아세테이트, 에틸셀로솔부아세테이트, 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸-3-에톡시프로피오네이트, 디에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 등의 에테르계 에스테르류 등을 예시할 수 있고, 이들 중, 터피네올, N-메틸피롤리돈, 메틸부틸케톤, 시클로헥사논, 디아세톤알콜, 에틸렌글리콜모노부틸에테르, 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 유산에틸, 에틸-3-에톡시프로피오네이트 등이 바람직하다. 이들 용제는, 단독으로 또는 2종이상을 조합시켜서 사용할 수 있다.

또한, 무기질막의 유연성을 높이거나, 자기접착성을 부여하기 위해서 가소제를 첨가할 수 있다. 가소제로서는, 부틸벤질프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디카프릴프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등 단독 혹은 혼합해서 사용할 수 있다.

본 발명에 사용하는 페이스트(층형성 전)에 있어서의 용제의 함유비율로서는, 페이스트의 점도를 바람직한 범위로 유지하는 관점에서, 무기분말 100질량부에 대하여 5∼50질량부인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게는 8.0∼40질량부이다. 또한, 가소제의 비율은, 무기분말 100질량부에 대하여 0∼20질량부인 것이 바람직하다.

A-d. 페이스트의 조제

본 발명에 사용하는 페이스트로는, 상기 필수성분 외에, 분산제, 레벨링제, 점착성 부여제, 표면장력 조정제, 안정제, 소포제 등의 각종 첨가제가 임의 성분으로서 함유되어 있어도 좋다. 바람직한 페이스트(층형성 전)의 일례를 게시하면, 무기분말 100질량부에 대하여, 수지 1∼20질량부, 용제 10∼50질량부, 가소제 2∼10질량부를 함유하는 페이스트를 들 수 있다. 본 발명에 사용하는 페이스트는, 상기 성분을, 롤 혼련기, 믹서, 호모믹서, 샌드밀 등의 혼련·분산기를 사용해서 혼련함으로써 조제할 수 있다. 상기한 바와 같이 해서 조제되는 본 발명에 사용하는 페이스트는, 층의 형성에 적합한 유동성을 갖는 페이스트이다.

B. 전사필름의 제작

전사필름에 사용하는 가요성 가지지체는, 페이스트를 도포에 의해 담지시키는 것이다. 이 도설된 페이스트층은, 경시적으로 보존되어, 사용시에 유리기판 등의 기판에 전사됨과 아울러 가요성 가지지체는 박리된다.

이러한 가요성 가지지체로서는, 상기 기능이 발휘되는 것이라면, 그 소재, 형태 등은 특별히 제한되는 것이 아니다. 가요성 가지지체의 소재로서는, 통상, 수지필름이 사용되고, 예를 들면, 폴리에스테르계(예를 들면, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리에틸렌나프탈레이트 등), 폴리올레핀계(예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 등), 폴리아미드계(예를 들면, 나일론, 아라미드 등), 폴리이미드계, 폴리술폰계, 셀룰로오스계 등을 들 수 있고, 사용 목적에 따라서 그 종류, 물성(예를 들면, 영율, 열팽창율, 표면조도 등), 두께 등이 적당히 선정된다.

또, 가요성 가지지체에는, 수지성분 이외에 다른 소재, 예를 들면, 무기분말, 이형제 등을 함유시킬 수 있다. 또한, 가요성 가지지체의 페이스트가 형성되는 측의 면을 물리적 및/또는 화학적으로 처리해도 좋다. 예를 들면, 톱코트처리(상기 이형성층을 형성하는 것, 예를 들면, 왁스코트, 실리콘코트 등의 수지코트 등), 금속증착처리, 스퍼터처리, 도금처리, 먼지제거처리, 알칼리처리, 열처리, 코로나방전처리, 플라즈마처리 등을 들 수 있다.

가요성 가지지체상에의 도포에 제공되는 페이스트의 점도로서는, 0.1∼300㎩·sec인 것이 바람직하다. 도포기로서는, 롤코터, 블레이드코터, 커튼코터, 와이어코터 등을 들 수 있고, 이것에 의해 가요성 가지지체상에 페이스트층을 도포할 수 있고, 페이스트층을 롤상으로 권취한 상태로 보존하고, 공급할 수 있다. 가요성 가지지체의 두께로서는, 예를 들면 10∼100㎛를 들 수 있다. 전사필름을 구성하는 페이스트층은, 본 발명에 사용하는 페이스트를 가요성 가지지체상에 도포하고, 도막을 건조해서 용제의 일부 또는 전부를 제거하는 것에 의해 형성할 수 있다. 본 발명에 사용하는 페이스트를 가요성 가지지체상에 도포하는 방법으로서는, 막두께의 균일성이 뛰어난 막두께가 큰(예를 들면 20㎛이상) 도막을 효율적으로 형성할 수 있는 것이 바람직하다.

또, 본 발명에 사용하는 페이스트가 도포되는 가요성 가지지체의 표면에는 이형성층을 갖고 있는 것이 바람직하다. 이것에 의해, 기판상에의 페이스트층의 전사공정에 있어서, 가요성 가지지체의 박리조작을 용이하게 행할 수 있다. 또한, 전사필름에는, 페이스트층의 표면에 보호필름층이 형성되어도 좋다. 이러한 보호필름층으로서는, 폴리에틸렌테레프탈레이트필름, 폴리에틸렌필름, 폴리비닐알콜계필름등을 들 수 있다.

본 발명에 사용하는 페이스트는, 상기한 바와 같이, 전사필름을 제조할 때에 사용해도 좋고, 스크린 인쇄법 등에 의해 상기 페이스트를 유리기판 등의 표면에 직접 도포하고, 도막을 건조함으로써 격벽 패턴의 페이스트층을 형성하는 방법에도 사용할 수 있고, 또 공지의 도포장치에 의해 페이스트층을 형성하고, 샌드블라스트법에 의해 패턴형성을 해도 좋다. 여기에, 스크린 인쇄법 등에 의한 기판에의 도포공정에 제공되는 페이스트의 점도로서는, 0.1∼300㎩·sec인 것이 바람직하다.

C. PDP용 부재의 제조방법

본 발명의 PDP용 부재의 제조방법은, 전사필름으로부터 유리판과 같은 기판상에 페이스트층을 형성하고, 상기 페이스트층의 표면에 감광성 드라이필름을 라미네이트하고, 상기 감광성 드라이필름상에 패턴노광, 현상을 차례로 행하여 형성한 레지스트 패턴을 사용하여, 샌드블라스트법에 의해 상기 기판상에 패턴을 형성하고, 이어서 소성해서 형성하는 방법이 바람직하다.

이 페이스트층의 표면에 라미네이트되는 감광성 드라이필름은, PET필름과 같은 가지지체상에 감광성 수지조성물층(레지스트층이라고도 함)이 형성되어 이루어지는 것이며, 포지티브형의 레지스트 재료이거나 네가티브형의 레지스트 재료라도 좋지만, 네가티브형 쪽이 바람직하다. 포지티브형에서는, 특히 알칼리 가용성 페놀 수지와 나프토퀴논디아지드의 혼합물로 이루어지는 포지티브형 레지스트가 바람직하다. 그중에서도 크레졸노블락수지와 o-나프토퀴논디아지드술폰산 유도체로 이루어지는 것이 바람직하다. 네가티브형으로서는, 알리시클릭 환을 갖는 쇄상 폴리머 등의 환화 고무와 방향족 비스아지드 화합물 등의 비스아지드 화합물이 조합된 환 화 고무 비스아지드계 레지스트, 메타크레졸노블락수지에 1-아지드피렌이 조합된 노블락수지-아지드계 레지스트, 아크릴계 모노머와 광중합 개시제가 조합된 아크릴계 레지스트액 등을 들 수 있다. 이들은, 시판품으로서 입수할 수 있다.

페이스트층이 형성되는 기판이란, 유리 등의 단체의 기판, 또는 상기 기판에 유전체층, 전극, 회로 등 중 적어도 1이상을 구비한 것 등을 말하고, 페이스트층이 형성되는 기판면은 기판의 표면이나 이면이어도 좋다.

본 발명의 PDP용 부재의 제조방법에 있어서는, 전극을 구비하는 기판면에 유전체층용 페이스트층을 형성하고, 그 위에 격벽용 페이스트층을 형성한 후, 상기 레지스트 재료를 그 격벽용 페이스트층상에 형성하는 것이 바람직하다.

유전체층용 페이스트층은, 바인더로서 격벽용 페이스트층의 것보다 고분자의 것을 사용함으로써, 샌드블라스트에 의한 유전체층에의 침식을 방지할 수 있음과 아울러 전극을 보호하고, 또한 똑같은 높이로 애스펙트비가 특정한 격벽을 용이하게 얻을 수 있다.

여기에서, 사용하는 유전체층용 페이스트층은, 소성후, 격벽용 페이스트와 일체화하는 것이 바람직하고, 각각의 물성은 같아도 달라도 좋지만, 같게 하는 것이, 수율, 얻어지는 격벽의 성능의 관점에서 바람직하다.

소성후의 유전체층은, 통상, 5∼50㎛정도의 두께가 바람직하다.

또, 소망에 의해 격벽용 페이스트층을 금 등의 박막전극이 노출된 기판면에 유전체층을 형성하지 않고 직접 형성할 수도 있다.

PDP용 부재는, 격벽패턴의 오목부에 형광체층을 형성하는 것에 의해 PDP배면 판을 제작할 수 있다.

페이스트층에 감광성 드라이필름을 라미네이트한 후, 감광성 드라이필름상에 노광장치를 사용해서 패턴노광을 행한다. 상기 페이스트층의 형성, 및 상기 라미네이트는, 열롤러를 사용할 수 있다. 페이스트층의 전사는, 전사필름의 페이스트층과 기판을 밀착시켜서 열롤러를 통과시키고, 그 후, 가지지체를 박리한다. 감광성 드라이필름의 라미네이트는, 그 페이스트층상에 감광성 드라이필름을 밀착시켜, 상기 와 마찬가지로 열롤러를 통과시키고, 그 후, 감광성 드라이필름의 가지지체를 박리하는 것을 들 수 있다. 이 감광성 드라이필름의 가지지체의 박리는 노광공정 전에도 후에 있어서도 행할 수 있다.

노광공정은 통상의 포토리소그래피로 행하여지도록, 포토마스크를 사용해서 마스크 노광하는 방법이 일반적이다. 사용하는 마스크는, 레지스트층의 감광성 유기성분의 종류에 따라, 네가티브형 혹은 포지티브형 중 어느쪽을 선정한다. 또한, 포토마스크를 사용하지 않고, 적색이나 청색의 가시광 레이저광, Ar이온 레이저, UV이온 레이저 등으로 직접 묘화하는 방법을 사용해도 좋다.

노광장치로서는, 스테퍼 노광기, 프록시미티 노광기 등을 사용할 수 있다. 또한, 대면적의 노광을 행할 경우는, 유리기판 등의 기판을 반송하면서 노광을 행함으로써, 작은 노광면적의 노광기로, 큰 면적을 노광할 수 있다.

이 때 사용되는 활성광원은, 예를 들면, 가시광선, 근자외선, 자외선, 전자선, X선, 레이저광 등을 들 수 있지만, 이들 중에서 자외선이 바람직하고, 그 광원으로서는 예를 들면 저압수은등, 고압수은등, 초고압수은등, 할로겐램프, 살균등 등을 사용할 수 있다. 이들 중에서도 초고압수은등이 바람직하다. 노광조건은 도포두께에 따라 다르지만, 1∼100㎽/㎠ 출력의 초고압수은등을 사용해서 0.1∼30분간노광을 행한다.

노광후, 레지스트층의 감광부분과 비감광부분의 현상액에 대한 용해도차를 이용하여 현상을 행하지만, 이 경우, 침지법이나 스프레이법, 브러시법으로 행할 수 있다. 사용하는 현상액은, 물현상이 가능하지만, 레지스트층중의 유기성분이 용해가능한 유기용매도 사용할 수 있다. 레지스트층중에 카르복실기 등의 산성기를 가지는 화합물이 존재할 경우, 물보다 알칼리 수용액으로 현상하는 쪽이 바람직할 경우도 있다. 알칼리 수용액으로서 수산화나트륨이나 탄산나트륨, 수산화칼슘 수용액 등과 같은 금속 알칼리 수용액을 사용할 수 있지만, 유기 알칼리 수용액을 사용한 쪽이 소성시에 알칼리 성분을 제거하기 쉬우므로 바람직하다. 또한, 수지에 따라서는 물로 현상하는 것도 가능하다.

유기 알칼리로서는, 일반적인 아민 화합물을 사용할 수 있다. 구체적으로는, 테트라메틸암모늄히드록사이드, 트리메틸벤질암모늄히드록사이드, 모노에탄올아민, 디에탄올아민 등을 들 수 있다. 알칼리 수용액의 농도는 통상 0.01∼10질량%, 보다 바람직하게는 0.1∼5질량%이다. 알칼리 농도가 지나치게 낮으면 가용부가 제거되지 않고, 알칼리 농도가 지나치게 높으면, 패턴부를 박리시키고, 또 비가용부를 부식시킬 우려가 있어 바람직하지 못하다. 또한, 현상시의 현상온도는, 20∼40℃에서 행하는 것이 공정 관리상 바람직하다.

다음에, 레지스트층에 형성된 패턴에 따라서 페이스트층을 제거하는 공정으 로 이행한다. 이 공정은 샌드블라스트법이 바람직하다. 샌드블라스트법은, 압축기체와 혼합된 연마제 미립자를 고속으로 분사해서 물리적으로 페이스트층에 에칭을 실시하는 가공방법이다.

또, 페이스트층의 에칭에는, 일본 특허공개2000-16412호 공보에 기재된 고압 스프레이 현상을 이용할 수도 있다.

페이스트층의 에칭의 후, 페이스트층상의 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 설치해도 좋고, 그대로 소성공정으로 이행하여도 좋다. 이 레지스트 패턴을 제거하는 공정에서는, 박리액에 침지하거나, 스프레이 도포해서 제거할 수 있다.

다음에 소성로에서 소성을 행한다. 소성 분위기나, 온도는 페이스트층이나 기판의 종류에 따라 다르지만, 공기중, 질소, 수소 등의 분위기중에서 소성한다. 소성로로서는, 배치식의 소성로나 벨트식의 연속형 소성로를 사용할 수 있다. 소성 온도는 400∼600℃에서 행한다. 소성 시간은 10∼60분간이다. 소성 온도는, 낮은 쪽이 에너지 경제적으로 바람직하지만, 유기성분을 제거하기 위해서와, 유리의 소결을 재촉하기 위해서는, 400℃의 온도가 필요하다. 또한, 600℃이상으로 높게 할 필요는 없다. 또한, 이상의 노광, 현상, 소성의 각 공정중에, 건조, 예비반응의 목적으로, 50∼300℃ 가열공정을 도입해도 좋다.

본 발명의 PDP용 부재의 제조방법으로서는, 감광성 드라이필름을 사용하는 방법 이외에, 전사필름 또는 도포 등을 사용해서 형성한 페이스트층을, 감광성 드라이필름을 사용하지 않고 형누름법에 의해 패턴을 기판상에 형성하는 방법을 사용해서 제조하는 방법을 사용할 수 있다. 이 형누름법은, 형틀을 페이스트층에 대고 직접적으로 페이스트층에 패턴을 형성하는 방법을 들 수 있다. 사용할 수 있는 형틀로서는, 볼록형상 패턴에 대응하는 부분이 오목형상이며, 오목형상 패턴에 대응하는 부분이 볼록형상의 형틀(회전형, 평형 등)을 들 수 있고, 이 형틀을 페이스트층에 소정 깊이까지 꽉 눌러서 페이스트층을 형틀에 따라서 소성변형시켜서, 패턴을 형성하는 방법이다.

다른 형누름법으로서는, 패턴의 볼록부에 대응한 구멍을 갖는 암형을 페이스트층에 대고 그 볼록부만을 받아 들이고, 이어서 암형에 받아들인 페이스트층을 기판상에 상기 구멍에 대응한 수형이나 액압이나 기압으로 밀어내는 것에 의해 패턴을 형성하는 방법을 들 수 있다.

이들 형틀의 표면 및/또는 페이스트층 표면에는 상기 이형성층에 사용한 것 같은 이형제가 실시되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 본 발명은, 예를 들면, 일본 특허공개 평10-326562호 공보, 일본 특허공개2002-93313호 공보에 기재된 방법을 채용할 수 있다.

이 경우의 페이스트층은, 상기 형틀 성형이 가능하도록 그 페이스트층의 조성(특히 용제, 가소제 등의 종류, 양)이 선정되어, 그 가소성이 적정하게 조정된다.

(실시예)

이하에, 본 발명에 대해서 실시예를 사용하여 구체적으로 설명한다. 단, 본 발명은 이것에 한정은 되지 않는다. 또, 「부」는 「질량부」를 의미한다.

실시예 1∼8, 비교예 1∼6

1) 도포용 페이스트의 조제

도포용 페이스트 1의 조제

평균입자지름이 1.2㎛의 무기분말 가(A)(표 1에 기재) 70부와 평균입자지름이 7㎛의 무기분말 나(알루미나, 연화점:1200℃) 30부로 이루어지는 무기분말성분을, 터피네올과 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트의 혼합용제에 2부의 수지(에틸셀룰로오스)를 용해한 용액에 분산, 그 후, 가소제로서, 디부틸프탈레이트를 첨가하고, 혼련하여, 도포용 페이스트 1을 얻었다. 또, 무기분말 가의 종류는 조성성분의 비율을 설정해서 소정의 연화점을 얻었다.

도포용 페이스트 2∼5의 조제

도포용 페이스트 1에 있어서, 표 2에 기재한 바와 같이 무기분말 성분을 변경한 이외는 마찬가지로 하여 도포용 페이스트 2∼5를 얻었다.

2) 페이스트층의 형성

상기 도포용 페이스트 1∼5를 유리기판(1m×1m)상에 막두께를 변경해서 블레이드코터로 도포하고, 실시예 1∼8, 비교예 1∼6의 샘플을 제작했다.

3) 감광성 드라이필름의 라미네이트

이어서, 페이스트층상에, 보호막을 갖는 네가티브형 드라이필름 레지스트(니폰고세이카가쿠고교(주) 제품, NCP225, 25㎛)를 100℃의 열롤로 라미네이트했다.

4) 패턴의 형성

레지스트층상에, 선폭 220㎛, 스페이스 80㎛의 라인 앤드 스페이스의 패턴 마스크를 위치를 맞춰서 배치하고, 자외선 조사(364㎚, 강도 20㎽/㎠, 조사량 120mJ/㎠)하고, 노광한 후 포토레지스트층상의 보호막을 박리하고, 액체온도 30℃의 탄산나트륨 1질량% 수용액을 사용해 스프레이 현상했다. 라인 패턴 마스크에 따른 레지스트 패턴이 얻어졌다.

이어서, 이 레지스트 패턴을 마스크로 하고, 샌드블라스트 가공장치를 사용하여, 레지스트 패턴 개구부의 페이스트층을 샌드블라스트 처리했다.

그 후, 패턴 처리된 페이스트층을 갖는 기판을 소성로 내에 배치하고, 로내의 온도를 상온으로부터 5℃/분의 승온속도로 570℃까지 승온하고, 570℃의 온도분위기에서 30분간에 걸쳐 소성처리함으로써, 유리기판 표면에 백색이고 불투명한 격벽 소성패턴을 형성했다.

형성된 격벽 패턴의 애스펙트비, 격벽 높이, 다공성, 내수축율, 균열, 면내균일성, 유전율, 해상성에 대해서 평가하고, 결과를 표 2에 나타내었다.

다공성 : 공극면적율을 구했다.

내수축율(%) : (100×소성후 막두께/소성전 막두께)로 구했다.

균열 : 눈으로 보고 상세하게 관찰했다. 관찰하여 없으면 "무"로, 관찰되면 "유"로 했다.

면내균일성 : 1m×1m의 기판에 형성한 격벽 높이의 편차를 이하와 같이 해서 구했다. 기판의 임의의 장소 20점의 높이의 평균치로부터의 변동량을 편차로서 구했다.

유전율 : 요코가와덴키제 유전율 측정기(1㎒)로 측정했다.

해상성 : 노광량을 변경해서 선폭을 교체하고, 소성후의 패턴의 한계해상력 을 조사했다. 이 해상력은 소성후의 격벽의 폭(w)이다.

형성된 격벽 소성패턴을 눈으로 관측한 바, 기판으로부터의 박리 등은 확인되지 않았다.

또한 전자현미경으로 격벽의 단면을 관찰한 결과, 실시예에서는, 0.5∼10㎛의 무수한 공극이 확인되어, 다공성인 것이 확인되었다. 한편, 비교예 1∼6에서는, 이 공극 사이즈는 0.1미만이었다.

상기 표로부터, 본 발명의 실시예는, 비교예에 비하여 적당한 공극을 갖고, 소성시의 수축이 적고, 두꺼운 막으로 되어도 균열이 생기지 않으며, 면내균일성도 양호한 것을 알 수 있다.

또한, 본 발명의 실시예는, 적당한 공극을 가짐으로써 낮은 유전율을 달성할 수 있었다. 또한, 소성후의 선폭변화도 적고, 높은 해상성을 얻을 수 있는 것을 알았다.

실시예 9∼19

실시예 5에서 사용한 무기분말 가 대신에, 표 3에 기재한 조성성분으로 이루어지는 무기 유리분말 D에서 M을 사용한 것 외는 실시예 5와 같은 조건으로 도포용 페이스트 및 격벽 소성패턴을 제작하고, 마찬가지로 평가했다. 결과를 표 4에 나타낸다.

상기 실시예 9∼19에 있어서, 실시예 1∼8에 비하여 유전율이 더욱 저하되는 것을 알수 있다. 이것에 의해, PDP의 패널의 발열을 억제할 수 있다. 또한, 본 실시예 9∼19의 무기분말을 사용함으로써 혼련하기 쉬워지기 때문인지, 도포성능이 향상되고, 면내균일성이 향상되었다. 실시예 9∼19의 공극 사이즈는 0.5∼25㎛이었다.

본 발명은, 평균입자지름 및 연화점이 서로 다른 2종 이상의 무기분말을 함유하는 페이스트를 사용함으로써, 저유전율이고 높이가 높고 또한 고애스펙트비의 격벽을 가진 대사이즈의 무기질막 및 그것을 갖는 PDP용 부재를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명은, 소성후도 선폭이나 막두께의 변화의 적은, 고정밀도이고 전력절약적인 격벽을 가진 대화면 PDP 등의 정밀전자장치를 제공할 수 있다.

Claims (7)

1. 평균입자 사이즈와 연화점이 각각 다르고, 또한, 하기 A, B의 관계를 만족시키는 2종 이상의 무기분말을 함유하여 이루어지는 페이스트를 소성하여 얻어진 다공질 무기질막으로서, 상기 막의 단면의 공극사이즈가 0.1~30㎛이고, 공극면적율이 5~75%인 것을 특징으로 하는 무기질막.

   무기분말A: 평균입자지름(D50)이 0.2~2.5㎛인 것

   무기분말B: 평균입자지름(D50)이 무기분말A의 것보다 크며 2~10㎛의 범위에 있고, 또한 그 연화점이 무기분말A의 것보다 50℃ 이상 높은 것
2. 삭제
3. 단면의 애스팩트비가 1~10이고, 또한, 높이가 100~800㎛의 형상으로 형성된제1항에 기재된 무기질막으로부터 구성된 격벽구조를 갖는 것을 특징으로 하는 PDP용 부재.
4. 삭제
5. 삭제
6. 샌드블라스트법으로 제3항에 기재된 격벽구조를 형성하는 것을 특징으로 하는 PDP용 부재의 제조방법.
7. 삭제