JP4957546B2 - プラズマディスプレイ用部材およびその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイ用部材およびその製造方法に関するものである。

薄型・大型テレビに使用できるディスプレイとして、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）が注目されている。ＰＤＰの構成の一例を示すと、表示面となる前面板側のガラス基板には、対をなす複数のサステイン電極が銀やクロム、アルミニウム、ニッケル等の材料で形成されている。さらにサステイン電極を被覆してガラスを主成分とする誘電体層が２０〜５０μｍ厚みで形成され、誘電体層を被覆してＭｇＯ層が形成されている。一方、背面板側のガラス基板には、複数のアドレス電極が略ストライプ状に形成され、アドレス電極を被覆してガラスを主成分とする誘電体層が形成されている。誘電体層上に放電セルを仕切るための隔壁が形成され、隔壁と誘電体層で形成された放電空間内に蛍光体層が形成されてなる。フルカラー表示が可能なＰＤＰにおいては、蛍光体層は、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各色に発光するものにより構成される。

前面板側のガラス基板のサステイン電極と背面板側のアドレス電極が互いに直交するように、前面板と背面板が封着され、それらの基板の間隙内にヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される希ガスが封入されてＰＤＰが形成される。スキャン電極とアドレス電極の交点を中心として画素セルが形成されるので、ＰＤＰは複数の画素セルを有し、画像の表示が可能になる。

ＰＤＰにおいて表示を行う際、選択された画素セルにおいて、発光していない状態からサステイン電極とアドレス電極との間に放電開始電圧以上の電圧を印加すると電離によって生じた陽イオンや電子は、画素セルが容量性負荷であるために放電空間内を反対極性の電極へと向けて移動してＭｇＯ層の内壁に帯電し、内壁の電荷はＭｇＯ層の抵抗が高いために減衰せずに壁電荷として残留する。

次に、スキャン電極とサステイン電極の間に放電維持電圧を印加する。壁電荷のあるところでは、放電開始電圧より低い電圧でも放電することができる。放電により放電空間内のキセノンガスが励起され、１４７ｎｍの紫外線が発生し、紫外線が蛍光体を励起することにより、発光表示が可能になる。

このようなＰＤＰにおいては蛍光面を発光させた場合の輝度を高めることが重要となっている。この輝度を高めるための手段として、主隔壁および補助隔壁からなる格子状の隔壁を設け、補助隔壁の表面にも蛍光面を形成することにより蛍光面の発光面積を大きくし、紫外線を効率よく蛍光面に作用させ、輝度を高めることが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

上述の格子状の隔壁の形成には、アドレス電極および誘電体層が設けられた基板上に、低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、サンドブラスト法やフォトリソグラフィー法によってパターン化するか、または金型転写法やスクリーン印刷法によってパターン印刷する等の方法で格子状の隔壁パターンを形成し、その後焼成を行い、有機成分を除去して低融点ガラスを主成分とする格子状の隔壁を形成するのが一般的である。

一方、フルスペックハイビジョン表示に対応するため、高精細化が求められている。上述の格子状の隔壁においては、具体的には少なくとも主隔壁の幅を４０μｍ以下とする必要が生じる。

しかしながら、このような主隔壁の幅が４０μｍ以下である高精細な格子状の隔壁を上述のガラスペーストを用いた方法で製造しようとすると、焼成時に有機成分が除去されて収縮するために、主隔壁と補助隔壁の交差部が高く、交差部と交差部の間、すなわち隣り合った表示セルの放電空間を仕切る部分（以下、仕切り部という）の主隔壁の高さが低くなってしまうという問題があった。

このように、主隔壁の高さが、補助隔壁との交差部で高く、仕切り部で低くなると、蛍光体層を形成する際の混色の原因となるばかりか、放電空間を仕切るという主隔壁の機能を十分果たすことができなくなるため、ＰＤＰパネルとしての表示特性を極端に悪化させる要因となる。
特開平１０−３２１１４８号公報

本発明の目的は、基板上に少なくとも主隔壁および補助隔壁からなる格子状の隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材において、主隔壁の頂部の幅が４０μｍ以下となるような高精細な格子状の隔壁を設ける場合であっても、主隔壁の仕切り部における高さが交差部における高さより低くなることを防ぎ、セルの誤発光の問題を解消したプラズマディスプレイ用部材を提供することにある。

すなわち、本発明は、基板上に略ストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、ならびに該誘電体層上に存在し、前記アドレス電極と平行な主隔壁および該主隔壁と交差する補助隔壁からなる格子状の隔壁を有するディスプレイ用部材であって、前記主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と前記補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下記式（１）および（２）を満たし、かつ、隣接した前記補助隔壁間の中間位置における前記主隔壁の高さＨａ ₂ （μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）が下式（３）を満たす、ディスプレイ用部材に関する。
Ｗａ≦４０ （１）
Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
Ｈａ ₂ −Ｈｂ＜２０ （３）
また、本発明は、基板上に、略ストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層を設け、該誘電体層上に低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、該ガラスペースト塗布膜からなる格子状の隔壁パターンを形成した後に焼成し、前記アドレス電極と平行な主隔壁および該主隔壁と交差する補助隔壁からなる格子状の隔壁を形成するディスプレイ部材の製造方法であって、前記主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と前記補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下記式（１）および（２）を満たし、かつ、隣接した前記補助隔壁間の中間位置における前記主隔壁の高さＨａ ₂ （μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）が下式（３）を満たすようにパターン化する、ディスプレイ用部材の製造方法に関する。
Ｗａ≦４０ （１）
Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
Ｈａ ₂ −Ｈｂ＜２０ （３）

本発明によれば、基板上に少なくとも主隔壁および補助隔壁からなる格子状の隔壁が形成されたプラズマディスプレイ用部材において、主隔壁の頂部の幅が４０μｍ以下となるような高精細な格子状の隔壁を設ける場合であっても、主隔壁の仕切り部における高さが交差部における高さより低くなることを防ぐことができ、セルの誤発光の問題を解消したプラズマディスプレイ用部材を提供することができる。

本発明のプラズマディスプレイ用部材の例を示す概略斜視図である。 本発明のプラズマディスプレイ用部材の例を示す概略平面図である。 図２のプラズマディスプレイ用部材のＡ−Ａ断面図である。

符号の説明

１ 基板
２ アドレス電極
３ 誘電体層
４ 主隔壁
５ 補助隔壁
６ 交差部における主隔壁の高さ（Ｈａ_１）測定位置
７ 仕切り部における主隔壁の高さ（Ｈａ_２）測定位置
Ｗａ 主隔壁の頂部の幅
Ｗｂ 補助隔壁の頂部の幅
Ｈａ_１ 交差部における主隔壁の高さ
Ｈａ_２ 仕切り部における主隔壁の高さＨｂ 補助隔壁の高さ

以下、図面に基づいて本発明を詳細に説明する。

図１に本発明のプラズマディスプレイ用部材の一実施の形態を示す。

本発明のＰＤＰ用部材としての背面板に用いる基板１としては、ソーダガラス、ＰＤＰ用の耐熱ガラスなどを用いることができ、具体的には旭硝子（株）製のＰＤ２００や日本電気硝子（株）製のＰＰ８などがあげられる。

本発明では、基板１上に銀やアルミニウム、クロム、ニッケルなどの金属により略ストライプ状のアドレス電極２が形成される。形成する方法としては、これらの金属の粉末と有機バインダーを主成分とする金属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金属ペーストを塗布した後に、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・焼成して金属パターンを形成する感光性ペースト法を用いることができる。また、ガラス基板上にクロムやアルミニウム等の金属をスパッタリングした後にレジストを塗布し、レジストをパターン露光・現像した後にエッチングにより不要な部分の金属を取り除くエッチング法を用いることができる。電極厚みは１〜１０μｍが好ましく、１．５〜８μｍがより好ましい。電極厚みが薄すぎると、パターンの抜けが生じやすくなったり、抵抗値が大きくなり正確な駆動が困難となる傾向にある。一方、厚すぎると材料が多く必要とされ、コスト的に不利な傾向にある。アドレス電極２の幅は好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１５０μｍである。アドレス電極２の幅が細すぎると、断線、欠けなどの欠陥が生じやすくなり歩溜まりが低下する、また抵抗値が高くなり正確な駆動が困難となる傾向にある。一方、太すぎると無効電力が増加する、隣合う電極間の距離が小さくなるためショート欠陥が生じやすいなどの傾向がある。さらに、アドレス電極２は表示セル（画素の各ＲＧＢ各色の発光領域を形成する領域）に応じたピッチで形成される。通常のＰＤＰでは５０〜５００μｍ、高精細ＰＤＰにおいては５０〜２５０μｍのピッチで形成するのが好ましい。なお、本発明において略ストライプ状とは、ストライプ状パターンを有するか、又はストライプ状パターンの電極の一部を太くしたり、一部を屈曲させたりしたパターンのものを指す。

次いで、誘電体層３が形成される。誘電体層３はガラス粉末と有機バインダーを主成分とする誘電体層形成用ガラスペーストをアドレス電極２を覆う形で塗布した後に、４００〜６００℃で焼成することにより形成できる。誘電体層３に用いる誘電体層形成用ガラスペーストには、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化リンの少なくとも１種類以上を含有し、これらを合計で１０〜８０重量％含有するガラス粉末を好ましく用いることができる。該配合物を１０重量％以上とすることで、６００℃以下での焼成が容易になり、８０重量％以下とすることで、結晶化を防ぎ透過率の低下を防止する。

上述の誘電体層形成用ガラスペーストに用いる有機バインダーとしては、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等を用いることができる。

また、誘電体層形成用ガラスペースト中に、溶媒、可塑剤等の添加剤を加えても良い。

溶媒としては、テルピネオール、ブチロラクトン、トルエン、メチルセルソルブ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。

さらに、ガラス粉末以外に、焼成温度で軟化しないフィラー成分を添加することにより、反射率が高く、輝度の高いＰＤＰを得ることができる。フィラーとしては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等が好ましく、粒子径０．０５〜３μｍの酸化チタンを用いることが特に好ましい。フィラーの含有量はガラス粉末：フィラーの比で、１：１〜１０：１が好ましい。フィラーの含有量をガラス粉末の１０分の１以上とすることで、輝度向上の実効を得ることができる。また、ガラス粉末の等量以下とすることで、焼結性を保つことができる。

また、導電性微粒子を添加することにより駆動時の信頼性の高いＰＤＰを作成することができる。導電性微粒子は、ニッケル、クロムなどの金属粉末が好ましく、粒子径は１〜１０μｍが好ましい。１μｍ以上とすることで十分な効果を発揮でき、１０μｍ以下とすることで誘電体上の凹凸を抑え隔壁形成を容易にすることができる。これらの導電性微粒子の誘電体層における含有量は、０．１〜１０重量％が好ましい。０．１重量％以上とすることで導電性を得ることができ、１０重量％以下とすることで、隣り合うアドレス電極間でのショートを防ぐことができる。

誘電体層３の厚みは好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは３〜１５μｍである。誘電体層３の厚みが薄すぎるとピンホールが多発する傾向にあり、厚すぎると放電電圧が高くなり、消費電力が大きくなる傾向にある。

本発明のプラズマディスプレイ用部材は、誘電体層３上に、放電セルを仕切るための、アドレス電極２と略平行なストライプ状の主隔壁４および該主隔壁と交差する補助隔壁５からなる格子状の隔壁が形成される。格子状の隔壁を有することにより、補助隔壁の壁面にも蛍光体層を形成することができ、発光面積を大きくとることができる。従って、紫外線が効率よく蛍光面に作用するため輝度を高めることが可能である。また、補助隔壁が存在することで、隔壁全体の結合面積が広くなり、部材の構造的強度が得られる。その結果、隔壁の幅を小さくすることができ、表示セル部における放電容積を大きくすることができ、放電効率をさらに向上させることができる。

上述の格子状の隔壁の形成には、アドレス電極および誘電体層が設けられた基板上に、低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、サンドブラスト法やフォトリソグラフィー法によってパターン化するか、または金型転写法やスクリーン印刷法によってパターン印刷する等の方法で格子状の隔壁パターンを形成し、その後焼成を行い、有機成分を除去して低融点ガラスを主成分とする格子状の隔壁を形成するのが一般的である。

主隔壁のピッチは基板サイズと画素数によって規定される。例えば、ハイビジョンタイプ（ＨＤまたはＸＧＡ）では、パネルの横方向の画素数は１０２４〜１３６６かつＲＧＢ３色で３０７２〜４０９８セルとなる。よって、基板サイズが４２インチの場合は、横方向の寸法は約９００ｍｍ、５０インチの場合は１１００ｍｍであるため、それぞれピッチは約０．３〜０．３５ｍｍとなる。また、フルスペックハイビジョン（ＦＨＤ）は１９２０画素で、ピッチ（Ｐ）は、１０μｍ≦Ｐ≦２５０μｍのものがよく用いられる。１０μｍ以上とすることで放電空間を広くし十分な輝度を得ることができ、３５０μｍ以下とすることで画素の細かいきれいな映像表示ができる。また、高精細の場合は２５０μｍ以下にすることにより、ＨＤＴＶ（ハイビジョンテレビ）規格レベルの美しい映像を表示することができる。このようなピッチで隔壁を形成する場合、主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）
は下記式（１）を満たすことが必要である。
Ｗａ≦４０ （１）
上述のような狭ピッチの隔壁において、主隔壁の頂部の幅が４０μｍより大きいと放電空間が狭くなり、輝度を低下させるからである。

格子状の隔壁を有するプラズマディスプレイ用部材において、主隔壁は、上述の通り、隣り合った表示セルの放電空間を仕切る機能を有するため、上述の仕切り部、すなわち少なくとも交差部と交差部の間、すなわち表示セルの隣り合った放電空間を仕切る部分で対向する前面板と接触する必要がある。

すなわち、交差部における主隔壁の高さが、仕切り部の主隔壁の高さと同じか、仕切り部の主隔壁の高さより低いことが必要となる。

一般に、上述のガラスペーストから得た隔壁パターンを焼成して格子状の隔壁を形成する場合、従来のプラズマディスプレイ用部材のように主隔壁の頂部の幅が４０μｍより大きい場合では、焼成時の収縮によって、交差部における主隔壁の高さが仕切り部の主隔壁の高さより低くなる傾向にある。このような場合、仕切り部における放電空間を仕切る機能を果たすため、表示特性が悪化するという問題を生じることは少ない。

しかしながら、主隔壁の頂部の幅が４０μｍ以下の高精細なプラズマディスプレイ用部材においては、主隔壁の頂部の幅が４０μｍより大きい場合とは逆に、焼成時の収縮によって、仕切り部の主隔壁の高さが交差部における主隔壁の高さより低くなってしまう傾向にある。このような場合、仕切り部における放電空間を仕切る機能を果たさなくなるため、誤放電を発生させ表示特性が悪化してしまう。

発明者らは、このような高精細な格子状隔壁を有するプラズマディスプレイ部材において、主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下式（２）を満足することによって上記問題が解決できることを見出した。
２．０≧Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
また、主隔壁の頂部幅が３５μｍ以下のときはＷｂ／Ｗａは１．３以上、主隔壁の幅が３０μｍ以下のときはＷｂ／Ｗａは１．４以上、主隔壁の幅が２５μｍ以下のときはＷｂ／Ｗａは１．５以上であることがより好ましい。Ｗｂ／Ｗａが１．２未満の場合、焼成時の収縮によって仕切り部における主隔壁の高さより主隔壁と補助隔壁の交差点部の高さが高くなるため、前面板と張り合わせたときに主隔壁と隙間を発生させ誤放電を発生させる。

Ｗｂ／Ｗａが２．０より大きい場合、放電空間が狭くなるため輝度が低下するという問題が発生する場合がある。

補助隔壁５を形成する位置とピッチは、前面板と合わせてプラズマディスプレイとした際に画素を区切る位置に形成することが、ガス放電と蛍光体層の発光の効率の点から好ましい。補助隔壁は放電空間を隔絶する必要はないため、一般的に補助隔壁の高さは主隔壁の高さより低くすることが一般的である。しかしながら、補助隔壁の高さが主隔壁の高さより極端に低いと、対をなすサステイン電極間の距離を大きくした時に誤放電が発生する場合があるので、本発明においては隣接した前記補助隔壁間の中間位置（仕切り部）における前記主隔壁の高さＨａ_２（μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）が下式（３）を満たすことが好ましい。
Ｈａ_２−Ｈｂ＜２０ （３）
また、上記式（１）〜（３）を全て満たすことによって、焼成時の収縮による主隔壁の高さの変化を、交差部と仕切り部との間で特に均一にすることができる。

さらに、隣接した前記補助隔壁間の仕切り部における前記主隔壁の高さＨａ_２（μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）は、下記式（４）を満足することが、特に好ましい。
Ｈａ_２−Ｈｂ＜１０ （４）
Ｈａ_２（μｍ）およびＨｂ（μｍ）を上式（３）または（４）の範囲内とするためには、焼成時の収縮量を見込んで、焼成前の隔壁パターンにおける補助隔壁に相当する部分の高さと主隔壁に相当する部分の高さの差を決定すればよい。ここで、焼成時の収縮量は、焼成前の隔壁パターン中に含まれる有機成分（焼成により除去される成分）の体積比率等から推定してもよいし、モデルサンプルを作成し、焼成して収縮量を求めることにより推定してもよい。

例えば、後述の感光性ペースト法（フォトリソグラフィー法）を用いる場合は、略ストライプ状のアドレス電極またはその前駆体、ならびにアドレス電極を覆う誘電体層またはその前駆体を形成した基板上に、主隔壁下部および補助隔壁に相当する部分を形成するための１層目の感光性ガラスペーストを塗布、乾燥し、補助隔壁に相当するストライプ状のパターン、または主隔壁および補助隔壁に相当する格子状のパターンに露光した後、主隔壁上部に相当する部分を形成するための２層目の感光性ガラスペーストを塗布、乾燥し、主隔壁に相当するストライプ状のパターンに露光した後、現像して隔壁パターンを形成し、これを焼成することによって隔壁を形成する方法をとることができる。この際、２層目の感光性ペーストの塗布厚さを、乾燥、焼成時の収縮量を見込んで決定することにより、Ｈａ_２（μｍ）とＨｂ（μｍ）の差を上式（３）または（４）の範囲内とすることができる。

本発明のディスプレイ部材の製造方法は、基板上に、略ストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層を設け、該誘電体層上に低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、該ガラスペースト塗布膜からなる格子状の隔壁パターンを形成した後に焼成し、前記アドレス電極と略平行な主隔壁および該主隔壁と交差する補助隔壁からなる格子状の隔壁を形成するディスプレイ用部材の製造方法であって、前記主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と前記補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下記式（１）および（２）を満足するようにパターン化することを特徴とするディスプレイ用部材の製造方法に関する。
Ｗａ≦４０ （１）
２．０≧Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
上述の通り、ガラスペースト塗布膜からなる格子状の隔壁パターンを形成した後に焼成し、Ｗａ≦４０（μｍ）であるような高精細な隔壁を設ける場合であっても、２．０≧Ｗｂ／Ｗａ≧１．２とすることによって、主隔壁の仕切り部における高さが交差部における高さより低くなることを防ぐことができ、誤放電の発生の少ないディスプレイ用部材を得ることができる。

次に、本発明における主隔壁および補助隔壁の形成方法について説明する。主隔壁４および補助隔壁５からなる格子状の隔壁は、上述のように基板１上に低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光性ペースト法（フォトリソグラフィー法）、金型転写法、リフトオフ法等公知の技術により前記ガラスペースト塗布膜からなる格子状の隔壁パターンを形成した後に、前記格子状の隔壁パターンを焼成することで形成することができるが、溝の形状制御、均一性等の理由から、中でも感光性ペーストを基板上に塗布、乾燥し感光性ペースト膜を形成し、フォトマスクを介して露光・現像するいわゆる感光性ペースト法（フォトリソグラフィー法）が本発明では好ましく適用される。

以下に本発明で好ましく用いる感光性ペースト法について詳述する。本発明で用いる感光性ペーストは、低融点ガラス粉末を含む無機微粒子と感光性有機成分を主成分とするものである。

感光性ペーストの無機微粒子としては、ガラス、セラミック（アルミナ、コーディライトなど）などを用いることができる。特に、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、または、アルミニウム酸化物を必須成分とするガラスやセラミックスが好ましく、少なくとも低融点ガラス粉末を含むことが必要である。

無機微粒子の粒子径は、作製しようとするパターンの形状を考慮して選ばれるが、体積平均粒子径（Ｄ５０）が、１〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜５μｍである。Ｄ５０を１０μｍ以下とすることで、表面凸凹が生じるのを防ぐことができる。また、１μｍ以上とすることで、ペーストの粘度調整を容易にすることができる。さらに、比表面積０．２〜３ｍ^２／ｇのガラス微粒子を用いることが、パターン形成において特に好ましい。

主隔壁４および補助隔壁５は、好ましくはガラス基板上にパターン形成されるため、低融点ガラス粉末として、熱軟化温度が３５０〜６００℃のガラス粉末を無機成分中６０重量％以上含むことが好ましい。また、熱軟化温度が６００℃以上のガラス微粒子やセラミック微粒子を添加することによって、焼成時の収縮率を抑制することができるが、その量は、４０重量％以下が好ましい。用いるガラス微粒子としては、焼成時にガラス基板にそりを生じさせないためには線膨脹係数が５０×１０^−７〜９０×１０^−７（／℃）、さらには、６０×１０^−７〜９０×１０^−７（／℃）のガラス微粒子を用いることが好ましい。

ガラス微粒子としては、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラスが好ましく用いられる。

酸化ケイ素は、３〜６０重量％の範囲で配合されていることが好ましい。３重量％以上とすることで、ガラス層の緻密性、強度や安定性が向上し、また、熱膨脹係数を所望の範囲内とし、ガラス基板とのミスマッチを防ぐことができる。また、６０重量％以下にすることによって、熱軟化点が低くなり、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。

酸化ホウ素は、５〜５０重量％の範囲で配合することによって、電気絶縁性、強度、熱膨脹係数、絶縁層の緻密性などの電気、機械および熱的特性を向上することができる。５０重量％以下とすることでガラスの安定性を保つことができる。

さらに、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化亜鉛のうちの少なくとも１種類を合計で５〜５０重量％含有させることによって、ガラス基板上にパターン加工するのに適した温度特性を有するガラスペーストを得ることができる。特に、酸化ビスマスを５〜５０重量％含有するガラス微粒子を用いると、ペーストのポットライフが長いなどの利点が得られる。ビスマス系ガラス微粒子としては、次の組成を含むガラス粉末を用いることが好ましい。

酸化ビスマス：１０〜４０重量部
酸化ケイ素：３〜５０重量部
酸化ホウ素：１０〜４０重量部
酸化バリウム：８〜２０重量部
酸化アルミニウム：１０〜３０重量部
また、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種類を３〜２０重量％含むガラス微粒子を用いてもよい。アルカリ金属酸化物の添加量は、２０重量％以下、好ましくは、１５重量％以下にすることによって、ペーストの安定性を向上することができる。上記３種のアルカリ金属酸化物の内、酸化リチウムがペーストの安定性の点で、特に好ましい。リチウム系ガラス微粒子としては、例えば次に示す組成を含むガラス粉末を用いることが好ましい。

酸化リチウム：２〜１５重量部
酸化ケイ素：１５〜５０重量部
酸化ホウ素：１５〜４０重量部
酸化バリウム：２〜１５重量部
酸化アルミニウム：６〜２５重量部
また、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛のような金属酸化物と酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムのようなアルカリ金属酸化物の両方を含有するガラス微粒子を用いれば、より低いアルカリ含有量で、熱軟化温度や線膨脹係数を容易にコントロールすることができる。

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、酸化チタン、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、加工性を改良することができるが、熱軟化点、熱膨脹係数の点からは、その含有量は、４０重量％以下が好ましく、より好ましくは２５重量％以下である。

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の少なくとも１種類から選ばれた感光性成分を含有することが好ましく、さらに、必要に応じて、光重合開始剤、光吸収剤、増感剤、有機溶媒、増感助剤、重合禁止剤を添加する。

感光性モノマーとは、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、単官能および多官能性の（メタ）アクリレート類、ビニル系化合物類、アリル系化合物類などを用いることができる。これらは１種または２種以上使用することができる。

感光性オリゴマー、感光性ポリマーとしては、炭素−炭素２重結合を有する化合物のうちの少なくとも１種類を重合して得られる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、これらのモノマの含有率が、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と共重合することができる。ポリマーやオリゴマーに不飽和カルボン酸など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、アクリル酸、メタクリル酸、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挙げられる。こうして得られた側鎖にカルボキシル基などの酸性基を有するポリマ、もしくは、オリゴマーの酸価（ＡＶ）は、５０〜１８０の範囲が好ましく、７０〜１４０の範囲がより好ましい。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、感光性をもつ感光性ポリマ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挙げられる。

光重合開始剤の具体的な例として、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−メチルフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，３−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などが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。光重合開始剤は、感光性成分に対し、好ましくは０．０５〜１０重量％の範囲で添加され、より好ましくは、０．１〜５重量％の範囲で添加される。重合開始剤の量が少な過ぎると、光感度が低下する傾向にあり、光重合開始剤の量が多すぎると、露光部の残存率が小さくなり過ぎる傾向にある。

光吸収剤を添加することも有効である。紫外光や可視光の吸収効果が高い化合物を添加することによって、高アスペクト比、高精細、高解像度が得られる。光吸収剤としては、有機系染料からなるもの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、アントラキノン系染料、ベンゾフェノン系染料、ジフェニルシアノアクリレート系染料、トリアジン系染料、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、焼成後の絶縁膜中に残存しないので、光吸収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。有機染料の添加量は、０．０５〜５重量％が好ましく、より好ましくは、０．０５〜１重量％である。添加量が少なすぎると、光吸収剤の添加効果が減少する傾向にあり、多すぎると、焼成後の絶縁膜特性が低下する傾向にある。

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）シクロヘキサノンなどが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。増感剤を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。増感剤の量が少な過ぎると光感度を向上させる効果が発揮されない傾向にあり、増感剤の量が多過ぎると、露光部の残存率が小さくなる傾向にある。

有機溶媒としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、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−ブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、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。

感光性ペーストは、通常、上記の無機微粒子や有機成分を所定の組成になるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。次いで感光性ペーストの塗布、乾燥、露光、現像等を行う。

これらの一連の形成工程において、感光性ペーストを塗布する方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどを用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュ、ペーストの粘度や吐出圧力、塗布速度を選ぶことによって調整できる。

また、塗布後の乾燥は、通風オーブン、ホットプレート、赤外線（ＩＲ）炉などを用いることができる。

露光で使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で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、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、１〜１００ｍＷ／ｃｍ^２の出力の超高圧水銀灯を用いて０．１〜１０分間露光を行う。

ここで、フォトマスクと感光性ペーストの塗布膜表面との距離、すなわちギャップ量は５０〜５００μｍ、さらには７０〜４００μｍに調整することが好ましい。ギャップ量を５０μｍ以上さらには７０μｍ以上とすることにより、感光性ペースト塗布膜とフォトマスクの接触を防ぎ、双方の破壊や汚染を防ぐことができる。また５００μｍ以下さらには４００μｍ以下とすることにより、適度にシャープなパターニングが可能となる。

現像は、露光部分と非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。現像は、浸漬法やスプレー法、ブラシ法等で行うことができる。

現像液は、感光性ペースト中の溶解させたい有機成分が溶解可能である溶液を用いる。感光性ペースト中にカルボキシル基などの酸性基をも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は、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム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やすいので好ましい。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挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、通常、０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％である。アルカリ濃度が低過ぎれば可溶部が除去されない傾向にあり、アルカリ濃度が高過ぎれば、パターン部を剥離したり、また、非可溶部を腐食させる傾向にある。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。

現像後得られる隔壁パターンの形状としては焼成後の主隔壁の頂部幅を４０μｍ以下とする場合には、焼成前の主隔壁の頂部に相当する部分の幅を６０μｍ以下で形成するのが好ましい。６０μｍより大きい場合には焼成後の主隔壁の頂部の幅が４０μｍより大きくとなり、太くなりすぎるため、放電空間を狭くし輝度を低下させる。

またこのような隔壁パターンを形成する場合、主隔壁の頂部の幅Ｗａと補助隔壁の頂部の幅Ｗｂの関係が下式（２）を満たすよう隔壁パターンを形成することが好ましい。２．０≧Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
上式（２）を満たすようにするためには、焼成前の隔壁パターンにおいて、補助隔壁に相当する部分の露光幅を主隔壁に相当する部分の露光幅の１．２倍以上にすることが好ましい。

次に、現像により得られた主隔壁・補助隔壁のパターンは焼成炉にて焼成される。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、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラーハース式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、４００〜８００℃で行うと良い。ガラス基板上に直接隔壁を形成する場合は、４５０〜６２０℃の温度で１０〜６０分間保持して焼成を行うと良い。

次いで所定のアドレス電極と平行方向に形成された隔壁間に、Ｒ（赤）Ｇ（緑）Ｂ（青）各色に発光する蛍光体層を形成する。蛍光体層は、蛍光体粉末、有機バインダーおよび有機溶媒を主成分とする蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させ、乾燥し、必要に応じて焼成することにより形成することができる。

蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させる方法としては、スクリーン印刷版を用いてパターン印刷するスクリーン印刷法、吐出ノズルの先端から蛍光体ペーストをパターン吐出するディスペンサー法、また、蛍光体ペーストの有機バインダーとして前述の感光性を有する有機成分を用いた感光性ペースト法により各色の蛍光体ペーストを所定の場所に塗着させることができるが、コストの理由からスクリーン印刷法、ディスペンサー法が本発明では好ましく適用される。

Ｒ蛍光体層の厚みをＴｒ、Ｇ蛍光体層の厚みをＴｇ、およびＢ蛍光体層の厚みをＴｂとしたとき、好ましくは、１０μｍ≦Ｔｒ≦Ｔｂ≦５０μｍ、１０μｍ≦Ｔｇ≦Ｔｂ≦５０μｍなる関係を有することにより、より本発明の効果を発揮できる。つまり、発光輝度の低い青色について、厚みを緑色、赤色よりも厚くすることにより、より色バランスに優れた（色温度の高い）プラズマディスプレイを作製できる。蛍光体層の厚みとしては、１０μｍ以上とすることで充分な輝度を得ることができる。また、５０μｍ以下とすることで放電空間を広くとり高い輝度を得ることができる。この場合の蛍光体層の厚みは、隣り合う隔壁の中間点での形成厚みとして測定する。つまり、放電空間（セル内）の底部に形成された蛍光体層の厚みとして測定する。

塗着させた蛍光体層を必要に応じて、４００〜５５０℃で焼成することにより、本発明のプラズマディスプレイ用部材を作製することができる。

このプラズマディスプレイ用部材を背面板として用いて、前面板と封着後、前背面の基板間隔に形成された空間に、ヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される放電ガスを封入後、駆動回路を装着してプラズマディスプレイを作製できる。前面板は、基板上に所定のパターンで透明電極、バス電極、誘電体、保護膜（ＭｇＯ）を形成した部材である。背面板上に形成されたＲＧＢ各色蛍光体層に一致する部分にカラーフィルター層を形成しても良い。また、コントラストを向上するために、ブラックストライプを形成しても良い。

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。
（評価方法）
（１）主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）、補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）
マイクロスコープ（ハイロックス製）を用いて測定した。

主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）は図２、図３に示すように隣り合った補助隔壁の中間位置における主隔壁頂部の幅を、補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）は図２に示すように隣り合った主隔壁の中間位置における補助隔壁頂部の幅を、それぞれ測定した。

測定は表示領域内の各１０点で行い、それぞれ平均値を用いた。
（２）交差部における主隔壁の高さＨａ_１（μｍ）、仕切り部における主隔壁の高さＨａ_２（μｍ）、補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）
交差部における主隔壁の高さＨａ_１（μｍ）は図２に示すように主隔壁と補助隔壁の交差部中央位置における高さを、仕切り部における主隔壁の高さＨａ_２（μｍ）は図２、図３に示すように隣り合った補助隔壁の中間位置であり、かつ主隔壁の幅方向中央位置における高さを、補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）は図２に示すように隣り合った主隔壁の中間位置であり、かつ補助隔壁の幅方向中央位置における高さを超深度型マ
イクロスコープ（キーエンス製）で計測した。

測定は表示領域内の各１０点で行い、それぞれ平均値を用いた。

上記測定の結果からＨａ_２−Ｈａ_１（μｍ）を求め、主隔壁の段差評価として下記基準で判定した。
主隔壁の段差
×：Ｈａ_２−Ｈａ_１＜０（μｍ）（誤放電による表示不良が多発する。）
○：０≦Ｈａ_２−Ｈａ_１≦２（μｍ）（表示不良が最も発生しにくい。）
△：Ｈａ_２−Ｈａ_１＞２（μｍ）（場所により表示不良が生じる場合がある。）
実施例１
ガラス基板ＰＤ２００（サイズ：９６４×５７０ｍｍ）上に感光性銀ペースト用いてアドレス電極を作成した。感光性銀ペーストを塗布、乾燥、露光、現像、焼成工程を経て、線幅２０μｍ、厚み３μｍ、ピッチ１００μｍのアドレス電極を形成した。

次に、酸化ビスマスを７５重量％含有する低融点ガラスの粉末を６０重量％、平均粒子径０．３μｍの酸化チタン粉末を１０重量％、エチルセルロース１５重量％、テルピネオール１５重量％を混練して得られたガラスペーストをスクリーン印刷により、表示部分のバス電極が覆われるように２０μｍの厚みで塗布した後に、５７０℃１５分間の焼成を行って誘電体層を形成した。

誘電体層上に、感光性ペーストを塗布した。感光性ペーストはガラス粉末と感光性成分を含む有機成分から構成され、ガラス粉末としては、酸化リチウム１０重量％、酸化珪素２５重量％、酸化硼素３０重量％、酸化亜鉛１５重量％、酸化アルミニウム５重量％、酸化カルシウム１５重量％からなる組成のガラスを粉砕した平均粒子径２μｍのガラス粉末を用いた。感光性成分を含む有機成分としては、カルボキシル基を含有するアクリルポリマー３０重量％、トリメチロールプロパントリアクリレート３０重量％、光重合開始剤である“イルガキュア３６９”（チバガイギー社製）１０重量％、γ−ブチロラクトン３０重量％からなるものを用いた。

感光性ペーストは、これらのガラス粉末と感光性成分を含む有機成分をそれぞれ７０：３０の重量比率で混合した後に、ロールミルで混練して作製した。

次にこの感光性ペーストをダイコーターを用いて塗布幅が５３０ｍｍ、乾燥後厚み２００μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学社製）で行った。乾燥後、露光部のピッチ２００μｍ、幅６０μｍ、長さ９２０ｍｍのストライプ状パターンが配設されたフォトマスクを準備し、フォトマスクのストライプ状パターンの長手方向を上述ののアドレス電極の長手方向と直交するように配置して露光照度２０ｍＷ／ｃｍ^２、露光時間２０秒、フォトマスクと基板上の塗布膜間距離（ギャップ量）を１００μｍで、基板とフォトマスクの位置を露光動作を実施した。

そして、再び感光性ペーストをダイコーターを用いて塗布幅が８０ｍｍ、乾燥後厚み３０μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学社製）で行った。
露光部のピッチ１００μｍ、幅４０μｍ、長さ５３６ｍｍのストライプ状パターンが配設されたフォトマスクを準備し、フォトマスクのストライプ状パターンの長手方向を上述ののアドレス電極の長手方向と平行になるように配置して露光照度２０ｍＷ／ｃｍ^２、露光時間２０秒、フォトマスクと基板上の塗布膜間距離（ギャップ量）を１００μｍで、基板とフォトマスクの位置を露光動作を実施した。露光後、０．５重量％のエタノールアミン水溶液中で現像し、さらに、５８０℃で１５分間焼成することにより、格子状隔壁を有するプラズマディスプレイ用部材を得た。得られたプラズマディスプレイ用部材の特性を表１に示す。Ｗｂ／Ｗａは１．５であり、主隔壁の段差は２μｍであり、良好な形状の隔壁であった。

実施例２〜５、比較例１〜３
１回目および２回目の感光性ペーストの塗布厚み（乾燥後厚み）、ならびに１回目の露光および２回目の露光に用いるフォトマスクの幅を表１のように変更した以外は実施例１と同様にしてプラズマディスプレイ用部材を得た。得られたプラズマディスプレイ用部材の特性を表１に示す。実施例２のＷｂ／Ｗａは２．５であり、主隔壁の段差は５μｍとやや大きいが使用上問題ないものであった。実施例３、４のＷｂ／Ｗａは１．３、実施例５のＷｂ／Ｗａは１．５、実施例６のはＷｂ／Ｗａは１．４であり、それぞれの主隔壁の段差は１μｍ、４μｍ、５μｍ、２μｍと、実施例４、５についてはＨａ_２−Ｈｂが大きいため主隔壁の段差がやや大きくなったが使用上問題ないものであった。比較例１、２、３のプラズマディスプレイ用部材はＷｂ／Ｗａが１．２未満であり、主隔壁の仕切り部の高さが低く問題のあるものであった。

Claims (2)

1. 基板上に略ストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、ならびに該誘電体層上に存在し、前記アドレス電極と略平行な主隔壁および該主隔壁と交差する補助隔壁からなる格子状の隔壁を有するディスプレイ用部材であって、前記主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と前記補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下記式（１）および（２）を満たし、かつ、隣接した前記補助隔壁間の中間位置における前記主隔壁の高さＨａ ₂ （μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）が下式（３）を満たす、ディスプレイ用部材。
   Ｗａ≦４０ （１）
   Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
   Ｈａ ₂ −Ｈｂ＜２０ （３）
2. 基板上に、略ストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層を設け、該誘電体層上に低融点ガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、該ガラスペースト塗布膜からなる格子状の隔壁パターンを形成した後に焼成し、前記アドレス電極と略平行な主隔壁および該主隔壁と交差する補助隔壁からなる格子状の隔壁を形成するディスプレイ部材の製造方法であって、前記主隔壁の頂部の幅Ｗａ（μｍ）と前記補助隔壁の頂部の幅Ｗｂ（μｍ）が下記式（１）および（２）を満たし、かつ、隣接した前記補助隔壁間の中間位置における前記主隔壁の高さＨａ ₂ （μｍ）および補助隔壁の高さＨｂ（μｍ）が下式（３）を満たすようにパターン化する、ディスプレイ用部材の製造方法。
   Ｗａ≦４０ （１）
   Ｗｂ／Ｗａ≧１．２ （２）
   Ｈａ ₂ −Ｈｂ＜２０ （３）

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