JP2009105045A - 薄片形状のアルミニウム成分を含む電極形成用組成物及びこれを使って製造される電極 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】この電極形成用組成物は、薄片(flake)形状になっており、0.05〜0.75μmの厚さを有し、アルミニウムを主成分とする導電性フィラー5〜95質量%と、有機バインダ3〜60質量%と、残量として溶剤と、を含む。
【選択図】図1
Description
(b)塗布された前記組成物を80〜150℃の温度で約20〜60分間乾燥する段階、
(c)乾燥した前記組成物膜上にフォトマスク(photomask)を用いて紫外線露光工程を実施する段階、
(d)前記組成物膜の露光された領域または露光されなかった領域を現像工程によって除去する段階、および
(e)残留する前記組成物膜を500〜600℃の温度で乾燥及び焼成する段階、からなる。
<製造例1>
約5μmの平均粒径を有するアルミニウム粉末(高純度化学研究所、aluminum atomized powder)を、内径20cm、高さ15cmの円筒形セラミック容器に20g投入し、分散媒としてミネラルスピリット70g、潤滑剤としてオレイン酸3g、球状セラミックメディア(直径2.3mm)740gを投入し、ボールミル(ball mill)法を用いてアルミニウム薄片を製造した。この時、ボールミール時間を3時間、6時間、12時間にそれぞれ調節することによって、平均厚さ1μm(これを‘A粉末’という。)、0.8μm(これを‘B粉末’という。)、0.49μm(これを‘C粉末’という。)のアルミニウム薄片をそれぞれ製造した。
平均粒径が約5μmであり、銀が8質量%含まれているアルミニウム合金粉末(ナノリーダー社、Ag−8)を使用し、ボールミール時間を12時間とした以外は、上記の製造例1と同様にしてアルミニウム合金薄片を製造した。この時、製造されるアルミニウム合金薄片の平均厚さは0.6μmだった(これを‘D粉末’という)。薄片形態のA〜D粉末の最大粒径は36μmであり、アスペクト比は、A粉末は36/1=36、B粉末は38/0.8=45、A粉末は36/0.49=約72、D粉末は36/0.6=60であった。
<実験例1>
導電性フィラーとしてC粉末46.67質量%、ガラスフリットとして、鉛を含有しなく(=鉛フリーないし無鉛であり)、軟化点480℃、ガラス転移温度(Tg)417℃、平均粒径1.5μm(パーティクロジ(Particlogy)社、LF6002(製品名)) 11.43質量%、有機バインダとしてアクリル系の共重合体(巨明社、SPN#30−1)21.9質量%、溶剤20質量%を混合し撹はんした後、セラミック3−ロールミールで混練分散して組成物を得た。なお、アクリル系の共重合体である巨明社のSPN#30−1(製品名)は、メタクリル酸/メタクリレート共重合体である。また、上記溶剤にはテキサノール(Eastman Chemical社)を用いた。
導電性フィラーとしてD粉末を使用した以外は、上記実験例1と同様にして組成物を製造した。
導電性フィラーとしてC粉末57.8質量%、有機バインダ37.4質量%、溶剤4.5質量%を混合し撹はんした後、セラミック3−ロールミールで混練分散して組成物を得た。なお、有機バインダ及び溶剤には、実施例1と同様のものを用いた。
導電性フィラーとしてC粉末46.67質量%、光重合開始剤(シバ社、IC369)1.5質量%、光重合性化合物である感光性モノマー(サートマー社、SR494)10質量%、溶剤8.5質量%を使用した以外は、上記実験例1と同様の成分・含量及び方法で組成物を製造した。なお、溶剤には、実施例1と同様のものを用いた。
導電性フィラーとして平均粒径5μmの球形のアルミニウム粉末(高純度化学研究所、aluminum atomized powder;これを‘E粉末’という。)を使用した以外は、実験例1と同様にして組成物を製造した。
導電性フィラーとしてA粉末を使用した以外は、実験例1と同様にして組成物を製造した。
導電性フィラーとしてB粉末を使用した以外は、実験例1と同様にして組成物を製造した。
導電性フィラーとしてA粉末46.67質量%、光重合開始剤(シバ社、IC369)1.5質量%、感光性モノマー(サートマー社、SR494)10質量%、溶剤8.5質量%を使用した以外は、上記実験例1と同じ成分・含量及び方法で組成物を製造した。なお、溶剤には、実施例1と同様のものを用いた。
(1)コーター法による電極パターンの製造
上記実験例1、2及び比較例1〜3で製造された組成物を10cm×10cm大きさの高融点ガラス板にテスター産業社のPI1210コーターを用いて塗布した後、常温乾燥及び110℃でのベーキング工程を施した後、560℃、ピーク15分、インアウト1時間30分のベルト焼成炉で焼成し、25μmの電極パターンを形成した後、抵抗値を測定した。その結果は表1に示した。
上記実験例4及び比較例4によって製造された組成物を用いて、
(a)これらの組成物を基板上に25μm厚に塗布する段階と、
(b)塗布された前記組成物を110℃の温度で約20分間乾燥する段階と、
(c)この乾燥した組成物膜上にフォトマスク(photo mask)を使って紫外線露光工程を実施する段階と、
(d)前記組成物膜の露光されなかった領域を現像工程によって除去する段階と、
(e)残留する前記組成物膜を560℃の温度で焼成する段階と、
によって電極を製造した。上記(e)の焼成は、上記コーター法による電極パターンの製造と同様にして行った。製造された電極の抵抗値を測定し、その結果を表1に示した。
上記実験例1及び比較例1の組成物を用い、上記のコーター法によって製造された電極パターンの初期抵抗値を測定した後、さらに1〜2回繰り返し焼成し、その抵抗値の変化を測定し、その結果を表2に示した。比抵抗値の測定方法は、実測抵抗値=比抵抗値(p)×(電極長さ/厚さ×幅)の式を用いて計算した。抵抗値変化率は、(焼成後抵抗値−初期抵抗値)×100として求めた。実測抵抗値の測定は、Adeka社、Multimeterを用いた。
100 前面基板、
110 透明電極、
112 バス電極、
114 第1誘電体層、
115 第2誘電層、
117 アドレス電極、
118 MgO層、
120 隔壁、
132 蛍光物質、
150 背面基板。
Claims (12)
- 0.05〜0.75μmの厚さを有し、薄片形状になっており、アルミニウムを主成分とする導電性フィラー5〜95質量%と、
有機バインダ3〜60質量%と、
残量として溶剤と、
を含む電極形成用組成物。 - 前記導電性フィラーは、アルミニウムおよびアルミニウム合金の少なくとも1種からなるものであることを特徴とする、請求項1に記載の電極形成用組成物。
- 前記アルミニウム合金は、銀、銅、ケイ素、スズ、クロムおよびゲルマニウムから選択される1種以上の元素とアルミニウムとの合金であることを特徴とする、請求項2に記載の電極形成用組成物。
- 前記有機バインダは、カルボキシル基含有モノマーと、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーと共重合して得られた共重合体の中から選ばれる1種以上であることを特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の電極形成用組成物。
- 前記溶剤は、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、脂肪族アルコール、α−テルピネオール、β−テルピネオール、ジヒドロテルピネオール、エチレングリコール(、エチレングリコールモノブチルエーテル、ブチルセロソルブアセテート、テキサノール、ミネラルスピリット、有機酸およびオレイン酸から選ばれる1種以上であることを特徴とする、請求項1〜4のいずれか1項に記載の電極形成用組成物。
- 前記組成物は、全体組成物100質量%に対して1〜30質量%のガラスフリットをさらに含むことを特徴とする、請求項1〜5のいずれか1項に記載の電極形成用組成物。
- 前記ガラスフリットは、PbO、Bi2O3、SiO2、B2O3、P2O5、ZnOおよびAl2O3のうち一つ以上の成分を含む金属酸化物系ガラスであることを特徴とする、請求項6に記載の電極形成用組成物。
- 前記ガラスフリットのガラス転移温度(Tg)は、300〜600℃であることを特徴とする、請求項6または7に記載の電極形成用組成物。
- 前記組成物は、全体組成物100質量%に対して0.01〜10質量%の光重合開始剤をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜8のいずれか1項に記載の電極形成用組成物。
- 前記組成物は、消泡剤、平滑剤、紫外線安定剤、酸化防止剤、及び熱重合禁止剤から選ばれる一つ以上の添加剤をさらに含むことを特徴とする、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電極形成用組成物。
- 請求項1乃至10の組成物をDFR(ドライフィルムレジスト)法、コーター法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法およびフォトリソグラフィ法のいずれかを用いて所望の電極形状にパターニングし、450〜600℃の温度で焼成工程を行ってなる電極。
- 前面基板、及び該前面基板と対向する背面基板と、
前記背面基板と相対向する前面基板の表面上に横方向に配列される透明電極と、
前記透明電極上に形成されるバス電極と、
前記前面基板と相対向する背面基板の表面上に縦方向に形成されるアドレス電極と、
を含むプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記バス電極または/及び前記アドレス電極は、請求項11に記載の電極であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
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