JP2002025341A

JP2002025341A - 誘電体ペーストならびにそれを用いたディスプレイ用部材およびディスプレイ

Info

Publication number: JP2002025341A
Application number: JP2000204826A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Tanaka; 明彦田中; Tsugihiko Kai; 二男子甲斐
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2000-07-06
Filing date: 2000-07-06
Publication date: 2002-01-25
Anticipated expiration: 2020-07-06
Also published as: JP3879373B2

Abstract

(57)【要約】【課題】電極を構成する銀がイオン化して誘電体層中に
拡散し、還元反応、凝集が進んで銀コロイドを形成する
ために生じる誘電体層の黄色化を防止し、発光効率を向
上させたプラズマディスプレイを提供する。【解決手段】ディスプレイ用部材の製造に用いる誘電体
ペーストであって、少なくとも低融点ガラスおよび酸化
剤を含有する誘電体ペーストおよびディスプレイ用部材
ならびにディスプレイである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、誘電体ペーストお
よびそれを用いたディスプレイ用部材およびディスプレ
イ並びにディスプレイ用部材の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】大きく重いブラウン管に代わる画像形成
装置として、軽く、薄型のフラットディスプレイが注目
されている。フラットディスプレイとして液晶ディスプ
レイが盛んに開発されているが、画像が暗い、視野角が
狭いといった課題が残っている。この液晶ディスプレイ
に代わるものとして自発光のディスプレイであるプラズ
マディスプレイパネルや電子放出素子を用いた画像形成
装置は、液晶ディスプレイに比べて明るい画像が得られ
ると共に、視野角が広い、さらに大画面化、高精細化の
要求に応えうることから、そのニーズが高まりつつあ
る。

【０００３】電子放出素子には、熱電子放出素子と冷陰
極電子放出素子がある。冷陰極電子放出素子には電界放
出型(ＦＥ型）、金属／絶縁層／金属型(ＭＩＭ型）や表
面伝導型などがある。このような冷陰極電子源を用いた
画像形成装置は、それぞれのタイプの電子放出素子から
放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生さ
せることで画像を表示するものである。この装置におい
て、前面ガラス基板と背面ガラス基板にそれぞれの機能
を付与して用いるが、背面ガラス基板には、複数の電子
放出素子とそれらの素子の電極を接続するマトリックス
状の配線が設けられる。これらの配線は、電子放出素子
の電極部分で交差することになるので絶縁するための誘
電体層が設けられる。さらに両基板の間で耐大気圧支持
部材として隔壁が形成される。

【０００４】プラズマディスプレイパネルの場合、それ
ぞれの機能を付与した前面板と背面板との間に設けられ
た放電空間内で対向する表示電極およびアドレス電極間
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、放電空間内の蛍光体
にあてることにより表示を行うものである。前面板と背
面板にはそれぞれ電極が形成されているが、これらを被
覆する形で誘電体層が形成されている。さらに、背面ガ
ラス基板には、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を
規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間
を確保するために隔壁が設けられている。

【０００５】背面板のガラス基板上に形成する誘電体層
は、大きく分けて(1)電極の保護層、(2)放電に必要な表
面電荷蓄積、(3)隔壁の支持、(4)反射層の４つの役割を
果たしている。

【０００６】通常、この誘電体層はそれぞれの条件を満
たすように設計されたガラスを主成分とする無機化合物
で構成されている。しかしながら、プラズマディスプレ
イ製造プロセスの焼成工程において、電極材料に用いて
いる銀の拡散により、誘電体層が黄色化することがあ
り、その結果として、蛍光体が発光した可視光の反射率
を低下させ、プラズマディスプレイの発光効率を低下さ
せてしまうという問題があった。また、誘電体層の反射
率が波長により大きく異なることから、プラズマディス
プレイの色純度が悪くなるといった問題があった。電極
として銀を用いた際にガラスが黄色化するという問題
は、実公平６−３４３４１号公報に記載されている自動
車のデフロスター機能付きリヤウインドガラスの着色で
知られている。この対策としては、銀電極とガラス基板
の間にセラミック層を形成して、銀がガラス基板に拡散
するのを防止する方法が提案されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法を用
いて銀電極と誘電体層の間にセラミック層を設ける場
合、工程数が増加するばかりでなく、プラズマディスプ
レイのように高精度の平坦性が要求されるディスプレイ
に使用するガラス基板には適さないという問題があっ
た。

【０００８】そこで、本発明の課題はディスプレイ作製
プロセスにおける工程数を増やすことなく、ガラス基板
の平坦性を保ったまま銀電極から拡散した銀による誘電
体層の黄色化を防止することにより、ディスプレイの発
光効率および色純度を向上させ、表示特性の優れたディ
スプレイを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は下記の構成を有する。すなわち本発明の誘
電体ペーストは、少なくとも低融点ガラスおよび酸化剤
を含有することを特徴とする。

【００１０】また、本発明のディスプレイ用部材は上記
誘電体ペーストを用いて製造したことあるいは誘電体層
にマンガン化合物および／またはクロム酸化合物を含有
することを特徴とする。

【００１１】さらに、本発明のディスプレイは上記ディ
スプレイ用部材を用いたことを特徴とする。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に本発明について好ましい実
施の形態をプラズマディスプレイを例として説明する。
但し本発明はこれに限定されず、プラズマアドレス液晶
ディスプレイならびに電子放出素子または有機電界発光
素子を用いたディスプレイにおいても、好ましく適用さ
れる。

【００１３】プラズマディスプレイの背面板の基板に
は、通常、ソーダガラスや旭硝子社製の“ＰＤ−２０
０”などの高歪み点ガラス基板を用いて製造されるもの
である。ガラス基板上には、銀、銅、クロム、アルミニ
ウム、ニッケル、金などの金属により電極を形成する。
ここで、６００℃以下の温度でガラス基板上に焼き付け
でき、低抵抗の金属という観点から、銀を用いることが
好ましい。電極は通常、幅２０〜２００μｍのストライ
プ状に形成されるが、その形成方法としては、銀粉末と
有機バインダーを主成分とする銀ペーストをスクリーン
印刷でパターン印刷する方法や、有機バインダーとして
感光性有機成分を用いた感光性銀ペーストを塗布し、フ
ォトマスクを用いてパターン露光し、不要な部分を現像
工程で溶解除去し、さらに４００〜６００℃に加熱・焼
成して電極パターンを形成する感光性ペースト法を用い
ることもできる。

【００１４】誘電体層は、電極を形成した基板上に顔
料、ガラス粉末、有機バインダーなどを混練してからな
るガラスペーストを塗布した後に通常４００〜６００℃
で焼成することにより形成される。誘電体層の厚みは４
〜２０μｍが好ましい。

【００１５】このような誘電体層を形成するため、本発
明の誘電体ペーストは、少なくとも低融点ガラスと酸化
剤を含有することが必要である。つまり、このような誘
電体ペーストをディスプレイ用部材の誘電体層形成に用
いることにより、焼成工程でガラス基板上に形成した電
極を構成する銀がイオン化して誘電体層中に拡散し、還
元反応、さらには凝集が進んで銀コロイドを形成するた
めに生じる誘電体層の黄色化を防止することができる。

【００１６】本発明で用いられる低融点ガラスとは、ガ
ラス転移点４００〜５５０℃かつ軟化点４５０〜６００
℃のガラスのことをいう。低融点ガラスのガラス転移点
が５５０℃以下、軟化点を６００℃以下であることで、
高温焼成を必要とせず、焼成の際にガラス基板に歪みを
生じない。また、ガラス転移点が４００℃以上、軟化点
を４５０℃以上であることにより、後工程の蛍光体層の
形成や封着の際に誘電体層に歪みを生じることがなく、
膜厚精度を保つこともできる。

【００１７】ここで、低融点ガラスは、酸化物換算表記
で、酸化ビスマス１０〜８５重量部酸化珪素３〜５０重量部酸化ホウ素５〜４０重量部酸化亜鉛４〜４０重量部からなる組成を有するものが好ましい。この組成範囲で
あると５２０〜５９０℃の焼成温度で誘電体層をガラス
基板上に焼き付けることができる。

【００１８】低融点ガラス粉末中の酸化ビスマスは、１
０〜８５重量部の範囲で配合されることが好ましい。１
０重量部以上とすることで、焼き付け温度や軟化点を制
御する効果が現れる。８５重量部以下にすることによっ
て、ガラスの耐熱温度が低くなりすぎることが防止され
るので、ガラス基板上への焼き付けが適正に行われる。

【００１９】酸化珪素は、３〜５０重量部の範囲で配合
することが好ましい。３重量部以上とすることにより、
ガラス層の緻密性、強度や安定性を向上させ、また熱膨
張係数がガラス基板の値と近いものとなり、従ってガラ
ス基板とのミスマッチを防止することができる。５０重
量部以下とすることによって、軟化点やガラス転移点が
低くなり、５８０℃以下でガラス基板上に緻密に焼き付
けることができる。

【００２０】酸化ホウ素は５〜４０重量部の範囲で配合
することが好ましい。５重量部以上とすることによっ
て、電気絶縁性、強度、熱膨張係数、緻密性などの電
気、機械および熱的特性を向上することができる。４０
重量部以下とすることによってガラスの安定性を保つこ
とができる。

【００２１】酸化亜鉛は４〜４０重量部の範囲で添加さ
れるのが好ましい。４重量部以上にすることによって緻
密性向上の効果が現れ、４０重量部以下にすることによ
って焼き付け温度が低くなり過ぎて制御できなくなるこ
とを防ぎ、また絶縁抵抗を保持することができる。

【００２２】また、酸化鉛１０〜８０重量部のガラスを
用いても、酸化ビスマスを用いたときと同様に安定性に
優れた誘電体層を形成できる。例えば、下記組成のもの
を用いることが好ましい。酸化鉛１０〜８５重量部酸化珪素３〜５０重量部酸化ホウ素５〜４０重量部酸化亜鉛４〜４０重量部上記ガラス成分は、一般的には、アルカリ金属を多量に
含まないことが好ましい。というのは、アルカリ金属を
含有すると、ガラス中に非架橋酸素が多く存在し、その
非架橋酸素を介して、銀電極から拡散してきた銀イオン
の還元に起因する誘電体層の黄色化が発生するためであ
る。具体的にはガラス成分中に、アルカリ金属の合計含
有量が５．０重量部以下であること、好ましくは、３．
０重量部以下であることを意味する。しかしながら、本
発明の酸化剤を含有することを特徴とする誘電体ペース
トを用いることにより、アルカリ金属を少量含むガラス
粉末を用いても誘電体層の黄色化の程度を抑制すること
ができる。このため、本発明の誘電体ペーストを用いる
ことにより、誘電体層に用いることのできるガラス粉末
の制限が少なくなる。

【００２３】なお、本発明で使用する低融点ガラス粉末
は、平均粒径が１〜４μｍであることが好ましい。ここ
で平均粒径とは５０％体積粒径である。

【００２４】本発明における酸化剤は、無機酸化剤を含
有するものであることが好ましい。無機酸化剤は、誘電
体層を焼成する際にも焼失しにくい傾向があるためであ
る。無機酸化剤としては、過マンガン酸カリウム、過マ
ンガン酸ナトリウム、マンガン酸カリウム、マンガン酸
ナトリウム、二酸化マンガン、酸化マンガン、硫酸マン
ガン、酢酸マンガン、などのマンガン化合物、ニクロム
酸カリウム、ニクロム酸ナトリウム、クロム酸カリウ
ム、クロム酸ナトリウム、酸化クロムなどのクロム酸化
合物、酸化鉛、四酢酸鉛などの鉛化合物、酸化水銀、酢
酸水銀などの水銀化合物、その他、四酸化オスミウム、
四酸化ルテニウムおよび二酸化セレンなどが挙げられ
る。この中で環境面等を考慮するとマンガン化合物およ
びクロム酸化合物を用いることが好ましい。

【００２５】これらに代表される酸化剤により、誘電体
層の焼成工程において、価数を変動することによって誘
電体層中に拡散した銀イオンの還元を抑制し、誘電体層
の黄色化を防止することができる。この点から上述した
マンガン化合物の中でも、過マンガン酸カリウム、二酸
化マンガン、硫酸マンガン、酢酸マンガンなどを好まし
く用いることができる。クロム酸化合物としては、ニク
ロム酸カリウム、酸化クロムなどを好ましく用いること
ができる。

【００２６】本発明ではこれらの酸化剤は単独で用いる
だけでなく、複数を混合して誘電体ペースト中、または
誘電体層中に含ませることができるが、その場合は上述
の黄色化防止の点から特にマンガン化合物、クロム酸化
合物の両者を含むことも好ましい。

【００２７】また、本発明の誘電体ペースト中における
酸化剤の含有量は、低融点ガラス１００重量部に対し
０．０１〜５重量部であることが好ましい。０．０１重
量部よりも多くすることで、誘電体層中へ拡散した銀イ
オンの還元を防止し、黄色化をより有効に防止すること
ができる。また、酸化剤の反応残留物として、酸化マン
ガンや酸化クロムなどが誘電体中に残存するが、５重量
部よりも少なくすることで、そのような酸化剤の反応残
留物による誘電体層の着色をより防止することができ
る。さらに、酸化剤の誘電体層中の含有量は０．０５〜
３重量部にすることがより一層好ましく、有効に誘電体
層の銀に起因する黄色化および酸化剤の反応残留物によ
る着色を防止することができ、プラズマディスプレイの
発光効率を向上することができる傾向がある。より好ま
しくは０．１〜１重量部である。

【００２８】誘電体層の黄色度を評価するために、Ｌ＊
ａ＊ｂ＊表色系の黄色度を表すｂ＊値（ＪＩＳ−Ｚ−８
７２９）を測定することができる。誘電体層としては、
この黄色度を表すｂ＊値が−５〜１５の範囲にあること
が好ましい。−５〜１５の範囲を満たすことにより、蛍
光体から発生する可視光の吸収を抑制できるため、プラ
ズマディスプレイの発光効率を低下させることがない。
また、波長により吸収強度のバラツキを防止でき、プラ
ズマディスプレイの色純度低下についても抑制すること
が可能となる。より好ましくは−２〜１０である。

【００２９】また、本発明の誘電体ペーストは、さらに
フィラーを含有することも好ましい。フィラーは、焼成
時の誘電体層の収縮率を小さくし、基板にかかる応力を
低下させるなどの効果があるが、このようなフィラーと
して好ましいのは、軟化点６５０〜８５０℃の高融点ガ
ラス粉末、チタニア、アルミナ、シリカ、コーディエラ
イト、ムライト、スピネル、チタン酸バリウムおよびジ
ルコニアからなる群から選ばれた少なくとも一種であ
る。この中でも特に、アルミナ、チタニア、シリカが好
ましく用いられる。プラズマディスプレイの背面板の場
合、誘電体層には蛍光体から発生する可視光を反射さ
せ、輝度を向上するために高い反射率が要求される。そ
の点から白色顔料である酸化チタンをフィラーの１種と
して用いることが特に好ましい。

【００３０】これらフィラーを適正に選択したり、組み
合わせて用いることにより、誘電体層の誘電率や反射率
などの誘電体特性を制御することが可能となり、アドレ
ス電極の幅や、蛍光体層の厚みの違う背面板にも適正化
しやすくなる。

【００３１】ここで、フィラー添加量は５重量部以上で
あることが好ましい。５重量％とすることで、焼成収縮
率を低くしたり、熱膨張係数を制御する効果がより高く
なる。また、フィラー添加量を５０重量部以下とするこ
とで、焼成後の誘電体層の緻密性や強度を保つことが可
能となり、同時に、クラック発生などの欠陥をより防止
することができる。

【００３２】誘電体ペーストは、低融点ガラス粉末およ
びフィラーで構成される有機成分に無機粉末を混合・分
散した様態を有するものであり、無機粉末を有機成分の
中に均一に混合・分散することが良好な塗布性のために
好ましい。また、焼成時の脱バインダー性を考慮する
と、誘電体塗布膜全体が均一な速度で焼結が進むことが
好ましい。このようなペーストを得るため、無機粉末の
平均粒径、最大粒径およびタップ密度、特に低融点ガラ
ス粉末の平均粒径とフィラーの平均粒径の関係が適正な
範囲にあることが好ましい。

【００３３】無機粉末の平均粒径は０．０５〜４μｍ、
最大粒径は１０μｍ以下であり、タップ密度が０．６ｇ
／ｃｍ³であることが好ましい。このような範囲の粒度
およびその分布、そして単位容積当たりの粉末質量を有
するものが、ペーストへの充填性および分散性が良好で
あり、従って塗布性の優れたペーストが調製できるの
で、緻密で均一な塗布膜を得ることが可能になる。粒子
の凝集力は表面積に依存するため、平均粒径を０．０５
μｍ以上とすることで凝集性を抑え、ペースト中での分
散性がよくなり、緻密かつ均一な塗布膜が得られる。ま
た、４．０μｍ以下とすることで形成された誘電体ペー
スト塗布膜の緻密性がよくなり、内部に気泡などが発生
しにくくなる。また、塗布膜表面に不要な凹凸も生じな
い。最大粒径を１０μｍ以下にすることも、内部での気
泡発生や表面の不要な凹凸の発生を防止するために必要
である。

【００３４】また、無機粉末のタップ密度を０．６ｇ／
ｃｍ³以上、好ましくは０．７ｇ／ｃｍ³以上とすると、
粉末の充填性・分散性がよくなり、気泡や凝集物を生じ
にくくなる。誘電体層の厚みは、焼成後で４〜３０μ
ｍ、より好ましくは５〜２０μｍであることが、均一で
緻密な誘電体層を形成するために好ましい。厚さを３０
μｍ以下とすることで、焼成の際の脱バインダー性が良
好となり、バインダーの残存に起因するクラックが生じ
ない。またガラス基板にかかる応力も小さくなるので基
板が反るなどの問題も生じない。また、４μｍ以上とす
ることで平坦性で均一かつ緻密な誘電体層を形成するこ
とができ、電極部分の凹凸によって誘電体層にクラック
が入るなどの問題が生じない。

【００３５】さらに、本発明の誘電体ペーストは、導電
性粉末を無機成分の０．５〜１０重量部含有することも
好ましい。ＡＣ型プラズマディスプレイパネルにおい
て、表示電極とアドレス電極間でプラズマ放電させると
空間電荷が発生し、その大部分が表示電極上に形成され
ている誘電体層上に蓄積される。この蓄積された電荷に
よる電圧で偶発的に放電が生じて画質を悪くするという
問題が起こる。このような画質の劣化の原因となる電荷
の蓄積を解消するために、誘電体層に導電性粉末を配合
し、蓄積電荷をリークさせることが有効である。導電性
粉末は、具体的には、クロムまたはニッケルから選んだ
金属粉末や酸化インジウム、酸化スズ、酸化チタンなど
の金属酸化物に不純物を混入した半導体を使用すること
ができる。導電性粉末の添加量は０．５〜１０重量部で
あることが好ましい。０．５重量部以上とすることで、
有効に電荷をリークすることができ、偶発放電を防ぐこ
とができる。１０重量部以下とすることで、誘電体層の
緻密性を保持することができる。

【００３６】基板上に誘電体ペーストを塗布・乾燥後、
焼成して、誘電体層を形成、その上に隔壁パターンを形
成し、再度焼成して隔壁を形成することができる。また
は、基板上に誘電体ペーストを塗布・乾燥した塗布膜上
に隔壁パターンを形成し、誘電体ペースト塗布膜と隔壁
パターンを同時に焼成することも可能であり、この同時
焼成を行う方が、大幅な行程短縮が可能となり好まし
い。

【００３７】誘電体層と隔壁を別々に逐次焼成する場
合、有機成分としてはエチルセルロース、メチルセルロ
ース等に代表されるセルロース系化合物、メチルメタク
リレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリ
レート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イ
ソブチルアクリレート等のアクリル系化合物を用いるこ
とができる。また、ガラスペースト中に溶媒、可塑剤等
の添加剤を加えてもよい。溶媒としては、テルピネオー
ル、ブチルラクトン、トルエン、メチルセルソルブ、ブ
チルカルビトールアセテート等の汎用溶媒を用いること
ができる。また、可塑剤としてはジブチルフタレート、
ジエチルフタレート等を用いることができる。また、
同時焼成を行う場合には、基板上に誘電体ペーストを塗
布した後に、塗布膜を熱により硬化することが好まし
い。誘電体ペースト塗布膜の熱による硬化は、サンドブ
ラスト法や感光性ペースト法などを用いて、隔壁を形成
するための工程において、サンドブラスの研磨剤による
浸食、感光性ペースト法における現像時の溶剤による溶
解および隔壁形成用ペーストの塗布膜もしくは隔壁パタ
ーンの収縮による応力に耐え、誘電体層と隔壁の同時焼
成を歩留まり良く実現するうえで必要である。

【００３８】このような特徴を有する誘電体ペースト
は、例えば、誘電体ペースト中に、熱重合開始剤と不飽
和結合を有する有機成分とを含有させることにより好ま
しく達成することができる。これにより、不飽和結合の
開裂反応の連鎖によって重合または架橋反応を進行さ
せ、誘電体ペースト塗布膜の分子構造を３次元網目構造
を有するものに変化させることができる。

【００３９】熱重合開始剤は、例えば熱により活性ラジ
カルとなり、炭素−炭素二重結合のような不飽和結合の
開裂反応を開始することができる。不飽和結合を有する
有機成分を導入するには例えば炭素−炭素二重結合を有
するモノマー類を加えることが好ましく、また、重合体
に炭素−炭素二重結合を有する側鎖を導入するなどの方
法を用いることも好ましい。例えば、アクリル系樹脂を
用いる場合、アクリル酸またはアクリル酸アルキル類お
よびメタクリル酸またはメタクリル酸アルキル類の単独
または共重合体を用いることが好ましく、ペーストに好
ましい特性を与えるようにその特性を選択することがで
きるが、ポリアクリル酸、ポリメタクリル酸、ポリアク
リル酸メチル、ポリアクリル酸エチル、ポリメタクリル
酸メチル、ポリメタクリル酸エチル、ポリメタクリル酸
プロピル、ポリメタクリル酸ブチル、ポリメタクリル酸
ヘキシルなどの単独重合体やこれらの重合体を構成する
モノマーの組合せで得られる共重合体などが好ましい。

【００４０】また、バインダーポリマーには不飽和置換
基を有するアクリル系のポリマー以外にエチルセルロー
ス、メチルセルロース等に代表されるセルロース系化合
物、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イ
ソブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチル
アクリレート、イソブチルアクリレート等のアクリル系
化合物等を用いて、塗布膜の硬化は上記モノマーのみで
行うことも可能である。

【００４１】また、誘電体ペースト塗布膜の硬化には、
有機金属化合物、有機シランなどを添加し、熱により架
橋させることも有効である。

【００４２】本発明の隔壁のパターン形成には、ペース
トのスクリーン印刷を繰り返すスクリーン印刷法やペー
ストの塗布膜上にレジストを形成し、研磨剤により不要
な部分を取り除き、最後にレジストを剥離するサンドブ
ラスト法、感光性ペーストを塗布し、乾燥後に露光・現
像する感光性ペースト法、ペースト塗布膜を金型で加圧
した後、金型を取り除いて隔壁パターンを形成するプレ
ス成型法等が用いられるが、パターンの高精細化や工程
の簡略化が可能である点から、感光性ペースト法が特に
好ましい。以下、感光性ペースト法の手順に従って説明
する。

【００４３】隔壁用感光性ペーストは、次のような態様
のものが好ましい。感光性有機成分は、露光に用いるエ
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。これには、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媒に対して不溶にな
る光不溶化型（ネガ型）が知られている。感光性の隔壁
形成用感光性ペーストに用いるのはいずれであってもよ
いが、無機成分と混合して確固としたパターンを形成す
るには、重合および架橋反応などによって光硬化して溶
剤に不溶になる型の感光性成分を用いることが好まし
い。

【００４４】隔壁ペーストの感光性有機成分は、感光性
モノマと感光性または非感光性オリゴマもしくはポリマ
を主成分とし、光重合開始剤を含有するものである。感
光性モノマとしては、活性な炭素−炭素二重結合を有す
る化合物が好ましく、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、アクリルアミ
ド基を有する単官能および多官能化合物が応用される。
特に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有機成分中に１０〜８０重量部含
有させたものが好ましい。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には多様な種
類の化合物が開発されているので、それらから反応性、
屈折率などを考慮して選択することが可能である。

【００４５】感光性有機成分として、光反応で形成され
る硬化物物性の向上やペーストの粘度の調整などの役割
を果たすと共に、未露光部の現像性をコントロールする
機能を果たす成分としてオリゴマもしくはポリマが加え
られる。これらのオリゴマもしくはポリマとしては、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
ものが好ましい。特に、分子側鎖にカルボキシル基と不
飽和二重結合を有する重量平均分子量２０００〜６万、
より好ましくは３０００〜４万のオリゴマもしくはポリ
マが用いられるが、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ましくはポリマ
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
クロライドまたはアリルクロライドを付加反応させると
よい。エチレン性不飽和基数は、反応条件により適宜選
択することができる。前記のオリゴマもしくはポリマの
酸価は、現像許容幅や未露光部の現像液に対する溶解性
の点から５０〜１６０が、特に７０〜１４０の範囲が好
ましい。

【００４６】露光により光反応を開始するために、さら
に、光重合開始剤が好ましく添加される。本発明におい
て好ましい感光性モノマ、感光性オリゴマ、感光性ポリ
マの官能基は多くの場合ラジカル重合性であるため、そ
の場合、光重合開始剤もラジカル種を発生するものから
選んで用いられる。また、場合によっては光重合開始剤
の効果を補助するために増感剤を加えることもある。

【００４７】隔壁形成用感光性ペーストの含有する無機
粉末の熱特性は、誘電体ペーストの無機粉末の熱特性と
近似していることが好ましい。基板となるガラス板に悪
影響を与えることなく誘電体層形成と隔壁層形成との同
時焼成を実現するためである。また下記するように１０
０μｍ以上の厚さの隔壁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
まで出来るだけ直進的に透過させることが好ましい。こ
のため、隔壁形成用感光性ペーストに配合する無機粉末
は光透過性の高いものを選び、さらに、平均屈折率が感
光性有機成分のそれに近いことが好ましい。

【００４８】隔壁形成用感光性ペーストの無機粉末の組
成としては、これに限定されるものでないが、下記組成
のガラス粉末から構成されていることが好ましい。すな
わち、酸化物換算表記で、酸化リチウム３〜１５重量部酸化珪素１０〜３０重量部酸化ホウ素２０〜４０重量部酸化バリウム２〜１５重量部酸化アルミニウム１０〜２５重量部の組成を有するものである。

【００４９】隔壁パターンの形状保持性や精度の向上、
隔壁形成時の焼成収縮率を低下させるためにフィラーを
無機粉末に対し１０〜５０重量部添加することが好まし
い。ガラス粉末とフィラーからなる無機粉末中で、フィ
ラーを１０重量部以上添加することにより、焼成収縮率
を低くしたり、熱膨張係数を制御することができ、隔壁
の形状保持性や精度が向上する。さらに、フィラーの添
加は、得られた隔壁の強度を維持する上で好ましい。一
方、フィラーの含有量を５０重量部以下とすることで、
焼成後の隔壁の緻密性を維持し、隔壁の強度を保ち、剥
がれたり脱落するなどの欠陥を防ぐことができる。ま
た、隔壁中への微量水分の吸着や有機成分の残留を防
ぎ、従って放電特性の低下を防ぐことができる。フィラ
ーは、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウ
ム、コーディエライト、ムライト、スピネルおよび高融
点ガラスの群から選ばれたすくなくとも一種を好ましく
用いることができる。

【００５０】誘電体ペーストと同様に、隔壁形成用感光
性ペーストを構成する無機粉末にも、良好な塗布性を得
るための平均粒径、最大粒径およびタップ密度の好まし
い適正範囲が存在する。無機粉末の平均粒径は１．５〜
６μｍ、最大粒径は３０μｍ以下が好ましい。平均粒径
を１．５μｍ以上とすることで粉末の凝集を抑え、ペー
スト中での分散性を良好なものとし、緻密な塗布膜が形
成でき、高精細なパターンを得ることができる。一方、
６μｍ以下とすることで、形成された隔壁の緻密性がよ
くなり、内部にボイドなどが発生することなく機械的強
度を向上させることができ、また内部の真空度を低下さ
せたりすることもない。さらに隔壁の表面に不要な凹凸
がなく、封着時に支障を生じることもなくなる。最大粒
径を３０μｍ以下にすることも機械的強度や表面の不要
な凹凸を防止する上で有利である。タップ密度は０．６
ｇ／ｃｍ³以上、より好ましくは０．７ｇ／ｃｍ³以上と
することで、粉末の充填性・分散性をよくし、気泡や凝
集物を生じにくくし、光透過性が高く、優れたパターン
特性を示す隔壁形成用感光性ペーストを得ることができ
る。

【００５１】感光性の隔壁形成用ペーストの無機粉末と
感光性有機成分との配合比率としては、６０／４０〜９
０／１０（重量部）が好ましい。さらに、６５／３５〜
８５／１５（重量部)であることが焼成による収縮率の
点からも好ましい。

【００５２】以上の感光性有機成分や無機粉末に加え、
必要に応じて感光性ペーストに紫外線吸収剤、重合禁止
剤、分散剤、安定剤などの添加剤を加えることもでき
る。

【００５３】感光性ペーストの塗布は、スクリーン印刷
法、バーコーター法、ロールコータ法、ドクターブレー
ド法などの一般的な方法で行うことができる。塗布厚さ
は、所望の隔壁の高さとペーストの焼成による収縮率を
考慮して決めることができるが、通常好ましい隔壁の焼
成後の高さは６０〜１７０μｍであり、焼成収縮を考慮
すると塗布する隔壁ペースト塗布膜の厚さは１００〜２
２０μｍあることが好ましい。

【００５４】隔壁用感光性ペーストを塗布後に乾燥して
露光を行う。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る露光
機が一般的である。

【００５５】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、現像を行うが、この場合、
浸漬法、スプレー法、ブラシ法などが用いられる。現像
液には、感光性の隔壁ペースト中の有機成分、特にオリ
ゴマもしくはポリマが溶解可能な溶液を用いるとよい。
本発明で好ましく使用されるカルボキシル基を側鎖に有
する感光性または非感光性オリゴマもしくはポリマは、
アルカリ水溶液で現像することができる。隔壁のパター
ニングは、焼成による収縮を考慮して行うとよいが、焼
成後の隔壁のサイズとしてはピッチ１００〜２５０μ
ｍ、高さ６０〜１７０μｍ、幅１５〜６０μｍを有する
ものが好ましく、主としてストライプ状に形成される
が、格子状を有する場合もある。

【００５６】通常、隔壁パターンを形成した後に、予め
熱により硬化した誘電体ペーストの塗布膜と隔壁パター
ンを同時に焼成して、誘電体層と隔壁層を形成する。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、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。バッチ式の焼成炉の場合、誘電体ペースト塗
布膜の上に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５００〜５８０℃
に３０〜４０分間で上昇させて、１５〜３０分間保持し
て焼成を行う。

【００５７】焼成温度は用いるガラス基板のガラス転移
点より低いことが好ましい。通常、焼成温度を５９０℃
以下、焼成時間を１５〜３０分に設定することで、ダレ
などの欠陥がない良好な隔壁を得ることができる。

【００５８】このようにして得られた隔壁に挟まれたセ
ル内に、赤、緑、青に発光する蛍光体ペーストを塗布し
てプラズマディスプレイ用パネルの背面板、すなわちデ
ィスプレイ用部材が製造できる。

【００５９】この背面板と前面板とを張り合わせた後、
封着、ガス封入し、駆動用ドライバーＩＣを実装してプ
ラズマディスプレイが作製される。

【００６０】

【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されるものではな
い。実施例の説明に先立ちまず、各種の測定方法につい
て述べる。（粒径測定方法）粉末の粒径は、レーザ回折散乱法を利
用した粒度分布計（マイクロトラックＨＲＡ粒度分析計
ＭＯＤＥＬＮｏ．９３２０−Ｘ１００）を用いて測
定した値であり、測定は試料１ｇをとり、精製水中で１
〜１．５分間超音波で分散させて行う。平均粒径は５０
％体積粒径、最大粒径は粒径の最大値である。（タップ密度測定方法）タップ密度は、ＪＩＳＺ２５
００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。本発明においては、ＴＳＵＴＳＵ
ＩＳＣＩＥＮＴＩＦＩＣＩＮＳＴＲＵＭＥＮＴＳ
Ｃｏ．Ａ．Ｂ．ＤＰＯＷＥＲＴＥＳＴＥＲを用い、
ガラス粉末を入れた１００ｃｃ容器を５分間振動させた
後、ガラス粉末を摺り切り１００ｃｃ当たりの質量を測
定して得た。（ｂ＊測定方法）本発明においては、誘電体層のｂ＊は
電極パターン、誘電体層および隔壁パターンを形成した
後、ミノルタ製分光測色計ＣＭ−２００２を用いて測定
した。（輝度評価方法）本発明においては、パネル作製後、実
際にパネル点灯を行い、ミノルタ製輝度計ＬＳ−１００
を用いて、測定角１度、測定光束円形３１ｍｍの条件で
測定した。

【００６１】実施例１〜７、比較例１まず、プラズマディスプレイの背面板を製造した。対角
４２インチのガラス基板（旭硝子社製ＰＤ２００）を洗
浄し、その表面にアドレス電極を形成した。電極の形成
は感光性ペースト法で行った。感光性銀ペーストを基板
全面に塗布・乾燥した後、所望のパターンを紫外光露光
し、不要部分を現像液で除去し、焼成した。本実施例
は、厚み３μｍ、線幅１００μｍ、ピッチ３６０μｍの
ストライプパターンの銀電極を形成した。

【００６２】次にこの電極の上に誘電体層を形成した。
実施例１〜７、比較例１の誘電体ペーストは、有機成分
（エチルセルロース）２重量部、モノマー（トリメチロ
ールプロパントリアクリレート）１３重量部、重合開始
剤（１−１’−アゾビス（シクロヘキサン−１−カルボ
ニトリル）０．１重量部、テルピネオール２０重量部か
らなり、各実施例の無機成分は低融点ガラス、フィラー
および酸化剤からなり、その種類と添加量については表
１に示す。各組成の誘電体ペーストをスクリーン印刷法
で塗布した後、１５０℃で１０分間の熱重合を行った。
なお、実施例中の濃度は断りのない場合は重量部であ
る。低融点ガラス粉末Ａ（注１）の組成と特性：酸化鉛３８
部、酸化ケイ素６部、酸化ホウ素２０部、酸化亜鉛２０
部、酸化アルミニウム４部。ガラス転移点４４５℃、軟
化点４８５℃、熱膨張係数７５×１０^-7／℃、密度４．
８１ｇ／ｃｍ³。

【００６３】これらの誘電体ペーストを電極付きガラス
基板上の全面にスクリーン印刷法により塗布した。誘電
体ペーストを塗布した後、１５０℃で１０分間熱重合を
行った。

【００６４】次に隔壁形成用感光性ペーストを誘電体ペ
ースト膜を熱重合した塗布膜上にダイコート法で塗布し
た。隔壁形成用感光性ペースト塗布膜を乾燥した後、ス
トライプ状パターンのフォトマスクを介して、２００ｍ
Ｊ／ｃｍ²の露光量を与えた後、０．２部の２−アミノ
エタノール水溶液で現像し、ピッチ２２０μｍ、線幅３
０μｍ、高さ１６０μｍの隔壁パターンを形成した。そ
の後、ローラーハース式焼成炉を用いた焼成温度５７０
℃で１５分間焼成した。表１に示す各種誘電体ペースト
を用いて形成した誘電体層のｂ＊値を測定することによ
り、黄色度を評価し、表１にまとめた。

【００６５】この隔壁を形成した基板に赤、緑、青３色
の蛍光体層を形成し、前面板と合わせて封着し、ガス注
入を行ってパネルを作製した。輝度評価については、酸
化剤を添加していないプラズマディスプレイを白色点灯
させたときの輝度を１００として、本発明の実施例の輝
度を相対評価した。

【００６６】

【表１】

【００６７】酸化剤を含有した誘電体ペーストを用いた
実施例１〜７においては、誘電体の黄色度ｂ＊値を−５
〜１５の範囲に抑えることができたため、輝度の満足い
くプラズマディスプレイが得られた。

【００６８】また、比較例１は酸化剤を含有しておら
ず、誘電体層のｂ＊値が１５以上となり、黄色化してい
るため輝度が低かった。

【００６９】

【発明の効果】本発明によれば、誘電体層の黄色化を抑
制し、黄色化による輝度低下を抑制する誘電体ペース
ト、ディスプレイ用部材、およびディスプレイを提供す
ることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｈ０１Ｊ 9/02 Ｆ５Ｇ３０３ 11/02 11/02 ＢＦターム(参考） 2H025 AA11 AA18 AB20 AC01 AD01 BC31 CC08 CC20 DA20 FA29 4G062 AA08 AA09 AA15 BB01 BB05 DA03 DA04 DA05 DB01 DC03 DC04 DC05 DD01 DE03 DE04 DE05 DF01 EA01 EA10 EB01 EC01 ED01 EE01 EF01 EG01 FA01 FA10 FB01 FC01 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA04 GA05 GA06 GA07 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM07 MM12 NN26 NN32 PP01 PP13 PP15 PP16 5C027 AA06 AA09 5C040 GD07 GD09 GF18 GF19 5C094 AA08 AA10 BA31 CA19 EA04 EA07 EB02 FB12 5G303 AA07 AB14 BA07 CA02 CA03 CA09 CB01 CB02 CB03 CB16 CB30 CB35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも低融点ガラスおよび酸化剤を含
有することを特徴とする誘電体ペースト。
【請求項２】低融点ガラスのガラス転移点が４００〜５
５０℃かつ軟化点が４５０〜６００℃であることを特徴
とする請求項１に記載の誘電体ペースト。
【請求項３】酸化剤が、無機酸化剤を含有することを特
徴とする請求項１または２に記載の誘電体ペースト。
【請求項４】酸化剤が、マンガン化合物および／または
クロム酸化合物を含有することを特徴とする請求項１ま
たは２記載の誘電体ペースト。
【請求項５】低融点ガラス１００重量部あたり酸化剤を
０．０１〜５重量部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誘電体ペースト。
【請求項６】さらにアルミナ、チタニア、シリカおよび
高融点ガラスの群から選ばれた少なくとも一種類のフィ
ラーを含有することを特徴とする請求項１〜５のいずれ
かに記載の誘電体ペースト。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の誘電体ペ
ーストを用いてなることを特徴とするディスプレイ用部
材。
【請求項８】Ｌ＊a＊ｂ＊表色系のｂ＊値が−５〜１５
の範囲である誘電体層を有することを特徴とする請求項
７記載のディスプレイ用部材。
【請求項９】誘電体層にマンガン化合物および／または
クロム酸化合物を含有することを特徴とするディスプレ
イ用部材。
【請求項１０】請求項７〜９のいずれかに記載のディス
プレイ用部材を用いたことを特徴とするディスプレイ。