(57)【要約】【課題】隔壁材料、該隔壁材料を利用して形成した隔壁、該隔壁を備えるＰＤＰを提供する。【解決手段】隔壁材料は、感光性隔壁の形成に適しており、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有せずに環境にやさしいガラスフリット組成物で形成され、また光散乱を防止できる。該ガラスフリット組成物は、Ｐ２Ｏ５と、ＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、ＺｎＯと、Ａｌ２Ｏ３とを含有する。また該ガラスフリット組成物は、アルカリ系金属酸化物、Ｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２などをさらに含有できる。該ガラスフリット組成物で形成された隔壁は、感光性有機物多官能性モノマーまたはオリゴマーなどの架橋剤、光開始剤、バインダー、添加剤を含むことができる。該ガラスフリットを利用して隔壁を形成する方法を提供し、またその隔壁を備えるＰＤＰを提供する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有するガラスフリット組成物。
【請求項２】
前記ガラスフリット組成物は、１．５ないし１．６の屈折率を持つことを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項３】
前記ガラスフリット組成物は、感光性隔壁の形成のための組成物であることを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項４】
前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していないことを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項５】
Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を３重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項６】
Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部でさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項７】
ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項８】
前記ガラスフリット組成物は、７０×１０−７／℃ないし８５×１０−７／℃の熱膨張係数を持つことを特徴とする請求項１に記載のガラスフリット組成物。
【請求項９】
４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有するガラスフリット組成物と、
フィラーと、
感光性有機物と、を含有し、
前記ガラスフリット組成物は、１．５ないし１．６の屈折率を持ち、
前記感光性有機物は、１．５ないし１．６の屈折率を持つことを特徴とする感光性隔壁ペースト。
【請求項１０】
前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していないことを特徴とする請求項９に記載の感光性隔壁ペースト。
【請求項１１】
前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を３重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項９に記載の感光性隔壁ペースト。
【請求項１２】
前記ガラスフリット組成物は、Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部でさらに含有することを特徴とする請求項９に記載の感光性隔壁ペースト
【請求項１３】
前記ガラスフリット組成物は、ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項９に記載の感光性隔壁ペースト。
【請求項１４】
前記ガラスフリット組成物は、７０×１０−７／℃ないし８５×１０−７／℃の熱膨張係数を持つことを特徴とする請求項９に記載の感光性隔壁ペースト。
【請求項１５】
４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有し、１．５ないし１．６の屈折率を持つガラスフリット組成物を含有する隔壁を備えるＰＤＰ。
【請求項１６】
前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していないことを特徴とする請求項１５に記載のＰＤＰ。
【請求項１７】
前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を３重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項１５に記載のＰＤＰ。
【請求項１８】
前記ガラスフリット組成物は、Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部でさらに含有することを特徴とする請求項１５に記載のＰＤＰ。
【請求項１９】
前記ガラスフリット組成物は、ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有することを特徴とする請求項１５に記載のＰＤＰ。
【請求項２０】
基板を提供する工程と、
前記基板上に請求項９ないし１４のうちいずれか１項に記載の感光性隔壁ペーストを塗布する工程と、
フォトリソグラフィー工程を利用して前記感光性隔壁ペーストを現像する工程と、を含むＰＤＰの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隔壁材料、これを利用して形成した隔壁及び前記隔壁を備えるＰＤＰに関する
【背景技術】
【０００２】
現在商用化されているプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰ）の隔壁形成方法には、サンドブラスト法、化学的エッチング法、そしてフォトリソグラフィー法などがある。隔壁形成方法には、高画質のための多様な隔壁構造、低価格化のための工程短縮、廃棄物減少などの必要に応じて多様な技術が共に用いられている。
【０００３】
前記フォトリソグラフィー法は、誘電体層ペーストを焼成する前に隔壁ペーストを塗布して露光及び現像工程を行った後、前記誘電体層ペーストと現像後の隔壁ペーストとを同時焼成する。しかし、サンドブラスト法及び化学的エッチング法は、隔壁ペーストをエッチングするに当って、誘電体層の損失を防止するために誘電体層ペーストをあらかじめ必ず焼成する必要がある。焼成工程中の熱により、誘電体層ペースト及び隔壁ペーストより先ず生成された基板または電極の熱による変形または損傷などを排除できない。したがって、これらの変形、または損傷などを防止するためにも、焼成工程の最小化は必ず解決せねばならない課題である。これらの理由によって、フォトリソグラフィー法はサンドブラスト法及び化学的エッチング法に比べて工程が単純であり、高精細の隔壁を形成できるという長所がある。
【０００４】
感光性隔壁は露光工程を通じて形成するため、感光性有機物の原料と類似した屈折率を持つ材料を使用する必要がある。ペースト材料であるガラスフリット、感光性有機物の屈折率が異なる場合、屈折された光により願わない領域に露光が進む恐れがあるためである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】大韓民国公開特許第２００７−０１０９２９０号明細書
【特許文献２】大韓民国公開特許第２００８−００２６４４６号明細書
【特許文献３】特開２００３−０１６０３５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、前記問題及びその他の色々な問題を解決するためのものであって、フォトリソグラフィー法によりＰＤＰ隔壁を形成するのに有用に使われうる隔壁材料としてガラスフリット組成物を提供しようとするものである。
【０００７】
また、本発明は前記のようなガラスフリット組成物を利用して形成した隔壁及び前記隔壁を備えるＰＤＰを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一実施形態によれば、４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有するガラスフリット組成物を提供する。
【０００９】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、１．５ないし１．６の屈折率を持つ。
【００１０】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、感光性隔壁の形成のための組成物である。
【００１１】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していない。
【００１２】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を、３重量部以下でさらに含有する。
【００１３】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、Ｂ２Ｏ３を、１ないし１５重量部でさらに含有する。
【００１４】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有する。
【００１５】
本発明の一実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、前記ガラスフリット組成物は、７０×１０−７／℃ないし８５×１０−７／℃の熱膨張係数を持つ。
【００１６】
本発明の他の実施形態によれば、４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有するガラスフリット組成物と、フィラーと、感光性有機物とを含有し、前記ガラスフリット組成物及び前記感光性有機物がそれぞれ１．５ないし１．６の屈折率を持つ感光性隔壁ペーストを提供する。
【００１７】
本発明の他の実施形態によれば、前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していない。
【００１８】
前記感光性隔壁ペーストにおいて、前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を３重量部以下でさらに含有する。
【００１９】
前記感光性隔壁ペーストにおいて、前記ガラスフリット組成物は、Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部でさらに含有する。
【００２０】
前記感光性隔壁ペーストにおいて、前記ガラスフリット組成物は、ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有する。
【００２１】
前記感光性隔壁ペーストにおいて、前記ガラスフリット組成物は、７０×１０−７／℃ないし８５×１０−７／℃の熱膨張係数を持つ。
【００２２】
本発明のさらに他の実施形態によれば、４０ないし７０重量部のＰ２Ｏ５と、１ないし２０重量部のＢａＯ、ＳｒＯ及びこれらの混合物のうち選択されたいずれか一つと、１ないし３０重量部のＺｎＯと、１ないし１５重量部のＡｌ２Ｏ３とを含有し、１．５ないし１．６の屈折率を持つガラスフリット組成物を含有する隔壁を備えるＰＤＰを提供する。
【００２３】
前記ＰＤＰにおいて、前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）またはビスマス（Ｂｉ）を含有していない。
【００２４】
前記ＰＤＰにおいて、前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏからなる群から選択されたいずれか一つのアルカリ系金属酸化物を３重量部以下でさらに含有する。
【００２５】
前記ＰＤＰにおいて、前記ガラスフリット組成物は、Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部でさらに含有する。
【００２６】
前記ＰＤＰにおいて、前記ガラスフリット組成物は、ＳｉＯ２を５重量部以下でさらに含有する。
【００２７】
本発明のさらに他の実施形態によれば、基板を提供する工程と、前記基板上に前記感光性隔壁ペーストを塗布する工程と、フォトリソグラフィー工程を利用して前記感光性隔壁ペーストを現像する工程と、を含むＰＤＰの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、感光性隔壁の形成に適した隔壁材料としてガラスフリット組成物、前記隔壁材料を利用して形成した隔壁、前記隔壁を備えるＰＤＰ及びその製造方法を提供できる。
【００２９】
また、前記隔壁材料は環境にやさしく、誘電体または／及びガラス基板とのイオン交換反応及び基板の割れ現象を防止して、信頼性のあるＰＤＰを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明に関する隔壁材料を利用してフォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成する方法を説明するための断面図である。
【図２】本発明に関する隔壁材料を利用してフォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成する方法を説明するための断面図である。
【図３】本発明に関する隔壁材料を利用してフォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成する方法を説明するための断面図である。
【図４】本発明に関する隔壁材料を利用してフォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成する方法を説明するための断面図である。
【図５】本発明に関する隔壁材料を利用してフォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成する方法を説明するための断面図である。
【図６】前記隔壁を備えるＰＤＰの分離斜視図である。
【図７】図６に示したＰＤＰのＩ−Ｉ’断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３１】
本発明について以下の実施形態及び添付した図面を参照してさらに詳細に説明する。
【００３２】
本発明は、感光性隔壁の形成に適して環境にやさしい隔壁材料、これを利用して形成した隔壁及び前記隔壁を備えるＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ）を提供しようとするものである。
【００３３】
本発明では、感光性隔壁用材料として、感光性有機物の原料と類似した屈折率を持つガラスフリットの組成物を提供する。具体的に、露光時の光の散乱を防止するためには、ガラスフリット組成物の平均屈折率を１．５〜１．６範囲に調節する必要がある。
【００３４】
また、本発明では、感光性の隔壁材料として鉛（Ｐｂ）だけではなくビスマス（Ｂｉ）を含有していない環境にやさしい特性を持つ隔壁材料を提供する。環境問題のため、鉛（Ｐｂ）の代わりにビスマス（Ｂｉ）を隔壁材料であるガラスフリット組成として検討または活用している。酸化鉛（ＰｂＯ）を酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）で代替する場合、ガラスフリットの軟化温度、熱膨張係数の調節が容易であって結晶化されないガラス隔壁を形成する安定性の側面で利点がある。しかし、酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）は酸化鉛（ＰｂＯ）の副産物であり、生産量が限定的であって価格的な側面で非常に不安定な成分である。また酸化鉛（ＰｂＯ）と同様に有害性の余地がある組成であるため、ビスマス（Ｂｉ）を含有していないガラスフリットの組成開発が必要である。
【００３５】
従来の感光性の隔壁材料として、アルカリ金属であるリチウム（Ｌｉ）などは、ガラスフリット組成物の軟化温度、熱膨張係数の調節が容易になるだけではなく、屈折率を低く保持できるため、感光性の隔壁材料における感光性有機物との屈折率の差を狭めることができる。しかし、これらのアルカリ金属の含有量が多い場合、隔壁用ペーストの安定性が低下し、隔壁／誘電体／ガラス基板のイオン交換反応が起きて、基板の割れ現象や銀電極との反応による黄変現象などの問題点を引き起こすことがある。したがって、電子部品での有害なアルカリ金属イオンの含有量を最小化する必要がある。
【００３６】
本発明は、フォトリソグラフィー法によりＰＤＰ隔壁を形成するのに使われる隔壁材料としてガラスフリット組成物を提供しようとするものである。具体的に、鉛（Ｐｂ）及びビスマス（Ｂｉ）を含有しなくて環境にやさしく、またアルカリ成分の含有量を最小化して、金属によるイオン交換反応で生じる黄変現象や基板の割れ現象などを改善できるＰＤＰ隔壁材料としてガラスフリット組成物を提供する。
【００３７】
また本発明は、前記のようなガラスフリット組成物を利用して形成した隔壁及び前記隔壁を備えるＰＤＰを提供する。
【００３８】
＜感光性の隔壁材料＞
本発明によるガラスフリット組成物は、Ｐ２Ｏ５を主成分として含有する。本発明で主成分とは、ガラスフリット組成物のうち最も多くの含有量で含有する組成を意味する。さらに具体的に、前記ガラスフリット組成物は、Ｐ２Ｏ５を４０ないし７０重量部含有する。また、前記ガラスフリット組成物は、ＢａＯまたはＳｒＯ、またはこれらの混合物を１ないし２０重量部で、ＺｎＯを１ないし３０重量部、Ａｌ２Ｏ３を１ないし１５重量部で含有する。
【００３９】
本発明による感光性の隔壁材料として、ガラスフリット組成物の主要成分であるＰ２Ｏ５は４０ないし７０重量部を含むことが望ましい。７０重量部を超過して含有すれば、前記ガラスフリット組成物が結晶化される傾向があり、安定化した隔壁を形成できず、耐水性が低下する。また、４０重量部未満で含有する場合には、軟化温度が高くなって焼成温度も高くなり、ガラス化され難いという問題がある。
【００４０】
ＢａＯ、ＳｒＯまたはこれらの混合物を１ないし２０重量部含有してガラス化範囲を広げることができる。２０重量部を超過すれば、１．５ないし１．６の屈折率範囲を超過し、１重量部未満で含有する場合には、ガラスフリット組成物の低融点化、熱膨張係数の調整に問題が発生する。
【００４１】
また、前記ガラスフリット組成物は熱膨張係数をあまり変化させず、低融点化させる成分であるＺｎＯを１ないし３０重量部含む。前記範囲を超過すれば、１．５ないし１．６の屈折率範囲を超過し、前記範囲未満である場合には、鉛（Ｐｂ）とビスマス（Ｂｉ）とを含有していないガラスフリット組成系で焼成温度を低め難いという問題がある。
【００４２】
Ａｌ２Ｏ３は、ガラス化範囲を広げて安定化に寄与する組成であって、１ないし１５重量部で含有できる。１５重量部を超過して含有すれば、ガラスに結晶が生じて透明性を失う傾向がある失透現象が現れ、ガラスフリット組成物の転移温度、軟化温度が高くなって６００℃以下の焼成が不可能になる。また１重量部未満ならば、前記ガラスフリット組成物で形成した隔壁の安定性が落ちるという問題が発生しうる。
【００４３】
また、本発明によるガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどのアルカリ系金属酸化物をさらに含むことができるが、この時、前記アルカリ系酸化物は３重量部以下で含有することが望ましい。アルカリ系金属酸化物を含有する場合、ガラスフリット組成物の転移温度、軟化温度を低めて６００℃以下の焼成が可能である。したがって、少なくとも０重量部を超過して含有させることができる。ただし、前記３重量部を超過して含有すれば、アルカリ系金属が他の金属とのイオン交換が起きやすく、イオン交換後に拡散を起こしやすくなって亀裂や黄変現象が現れうる。
【００４４】
さらに、前記ガラスフリット組成物は、鉛（Ｐｂ）などの重金属を含有しておらず、低融点化のために必要であり、かつ低屈折率化にもかなり有効な成分としてＢ２Ｏ３をさらに含むことができる。前記Ｂ２Ｏ３は、１ないし１５重量部で含有できる。前記Ｂ２Ｏ３を０重量部超、１重量部未満で含有すれば、低融点化し難いという問題があり、１５重量部を超過して含有すれば、隔壁の安定性が落ちてペーストの保存性も悪くなる。
【００４５】
また、前記ガラスフリット組成物は、屈折率化に効果があるＳｉＯ２を５重量部以内にさらに含有できる。ＳｉＯ２添加時に屈折率減少には効果があるので、０重量部超、５重量部以下でさらに含有できるが、５重量部を超過して含有すれば失透現象を誘発し、ガラスフリット組成物の転移温度、軟化温度があまりにも高くなって、６００℃以下で焼成されないという問題が誘発される。
【００４６】
前記のように組成成分及び組成比で混合したガラスフリット組成物は、４５０℃ないし５００℃の転移温度を持つ。ガラスフリット組成物のガラス転移温度が４５０℃未満である場合には焼成温度が低くなり、焼成時に脱バインダー性が悪くなって寸法精密度を悪化させ、未分解有機成分の残留炭素により黒化現象が起きる。また、ガラス転移温度が５００℃を超過する場合には、６００℃以下の温度で焼成して緻密な隔壁を得るのに問題がある。
【００４７】
前記ガラスフリット組成物の熱膨張係数は、７０×１０−７／℃ないし８５×１０−７／℃であることが望ましい。熱膨張係数が前記範囲を離脱すれば、焼成時にガラス基板の熱膨張係数との差により発生する応力で、加熱及び冷却によるクラックが発生するためである。
【００４８】
前記ガラスフリット組成物は、露光工程時に感光性有機物と類似した屈折率１．５ないし１．６を持つ。したがって、隔壁形成のための露光工程で感光性有機物と類似した屈折率を持つので、所望の領域に対して効果的に露光工程を行える。
【００４９】
また、前述したガラスフリット組成物で隔壁を形成する場合、ガラスに結晶が生じて透明性を失う傾向を示す失透現象を防止できる。
【００５０】
さらに、アルカリ金属成分の含有量を最小化して、他の金属とのイオン交換反応による隔壁または隔壁と接する誘電体層、基板の亀裂、黄変現象を防止でき、隔壁ペーストの保存性を向上させることができる。
【００５１】
＜感光性隔壁用ペーストの製造＞
本発明に関するガラスフリット組成物は、高融点フィラー及び感光性有機物と混合されて感光性隔壁ペーストとして使われる。
【００５２】
前記高融点フィラーとして、軟化温度が６００℃以上である高融点ガラスやコージライト（Ｃｏｒｄｉｅｒｉｔｅ）などのセラミックス材料を利用できる。前記高融点フィラーは、ガラスフリット組成物１００重量部対比で５ないし２０重量部を含有することが望ましい。高融点フィラーが前記範囲未満である場合には、焼成後に所望のパターン形状が得られず、前記範囲を超過すれば、焼結特性が落ちるという問題が発生するためである。
【００５３】
前記感光性有機物は、多官能性モノマーまたはオリゴマーなどの架橋剤、光開始剤、バインダー、添加剤を含んでなる。
【００５４】
光開始剤は、フォトリソグラフィー法工程中にラジカルを発生させ、前記架橋剤の架橋反応を開示できる化合物ならば、特別に限定されない。例えば、前記光開始剤として、ベンゾフェノン、ｏ−ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミン）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、２，２−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノプロパン−１−オン、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）−１−ブタノン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルペンチルホスフィンオキサイド、及びビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）フェニルホスフィンオキサイド、これらの２つ以上を組み合わせた組成物、または、これらから選択される少なくとも１つとこれらに記載されていないものとを組み合わせた組成物を使用できる。
【００５５】
前記光開始剤は、前記ガラスフリット組成物１００重量部対比で０．５ないし５重量部の量で含むことができる。この時、前記光開始剤の含有量が０．５重量部未満ならば、露光感度が低下し、５重量部を超過すれば、露光された領域の線幅が狭くなるか、または露光されていない領域に対して現像されない問題が発生して、所望の隔壁パターンが得られない。
【００５６】
架橋剤は、光開始剤によりラジカル重合反応できる化合物ならば、特別に限定されずに使用できる。例えば、単官能及び多官能モノマーを利用でき、露光感度を向上させるために多官能モノマーを利用できる。これらの多官能モノマーとしては、エチレングリコールジアクリレート（ＥＧＤＡ）などのジアクリレート系；トリメチロールプロパントリアクリレート（ＴＭＰＴＡ）、トリメチロールプロパンエトキシレートトリアクリレート（ＴＭＰＥＯＴＡ）、またはペンタエリスリトールトリアクリレートなどのトリアクリレート系；テトラメチロールプロパンテトラアクリレート、またはペンタエリスリトールテトラアクリレートなどのテトラアクリレート系；及びジペンタエリスリトールヘキサアクリレート（ＤＰＨＡ）などのヘキサアクリレート系、これらの２つ以上の組み合わせからなる組成物、または、これらから選択される少なくとも１つとこれらに記載されていないものとの組み合わせからなる組成物を使用できる。
【００５７】
前記架橋剤は、前記ガラスフリット組成物１００重量部を基準に、５ないし３０重量部の量で含むことができる。この時、前記架橋剤の含有量が５重量部未満ならば、露光工程で露光感度が低下し、現像工程時に隔壁パターンに傷ができる傾向があり、これと逆に３０重量部を超過すれば、現像後に隔壁幅が大きくなりつつ所望の隔壁パターンが得られないという問題が発生しうる。
【００５８】
前記バインダーは、光開始剤により架橋されて隔壁パターンの形成時に現像工程により容易に除去される高分子を使用できる。また、隔壁と基板／誘電体層との接着力を向上させることができる。例えば、アクリル系樹脂、スチレン樹脂、ノボラック樹脂、ポリエステル樹脂、またはこれらのうち２つ以上の組み合わせからなるものを使用できる。例えば、カルボキシル基を含有するモノマー類、水酸化基を含有するモノマー類、共重合可能なモノマー類などを使用できる。カルボキシル基を含有するモノマー類としては、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、クロトン酸、イタコン酸、シトラコン酸、メサコン酸、桂皮酸、スクシン酸モノ（２−（メト）アクリロイルオキシエチル）エステルまたはω−カルボキシ−ポリカプロラクトンモノ（メト）アクリレートなどを挙げることができる。また、水酸化基を含有するモノマー類として、（メト）アクリル酸２−ヒドロキシエチル、（メト）アクリル酸２−ヒドロキシプロピル、（メト）アクリル酸３−ヒドロキシプロピルなどの水酸化基含有単量体類；ｏ−ヒドロキシスチレン、ｍ−ヒドロキシスチレン、ｐ−ヒドロキシスチレンなどのフェノール性水酸化基含有モノマー類を挙げることができる。共重合可能なモノマー類としては、（メト）アクリル酸メチル、（メト）アクリル酸エチル、（メト）アクリル酸ｎ−ブチル、（メト）アクリル酸ｎ−ラウリル、（メト）アクリル酸ベンジル、グリシジル（メト）アクリレート、ジシクロロペンタニル（メト）アクリレートなどの（メト）アクリル酸エステル類；スチレン、α−メチルスチレンなどの芳香族ビニル系モノマー類；ブタジエン、イソプレンなどの共役ジエン類；ポリスチレン、ポリ（メト）アクリル酸メチル、ポリ（メト）アクリル酸エチル、ポリ（メト）アクリル酸ベンジルなどの重合体鎖の片側の末端に（メト）アクリロイル基などの重合性不飽和基を持つマクロモノマー類などがある。
【００５９】
前記バインダーは、ガラスフリット組成物１００重量部対比で５ないし５０重量部の量で含むことができる。５重量部未満ならば、乾燥及び露光／現像工程中に基板及び／または誘電体層に密着する特性が弱くなり、５０重量部を超過すれば、現像工程時に未現像不良を誘発しうる。
【００６０】
また、前記添加剤として溶媒をさらに含むことができる。溶媒は、この分野で通例的に使われる有機または無機溶媒を使用でき、例えば、ケトン類、アルコール類、エーテル系アルコール類、飽和脂肪族モノカルボン酸アルキルエステル類、乳酸エステル類、エーテル系エステル類、またはこれらの組み合わせからなる組成物などを使用できる。その外に、添加剤として感度を向上させる増感剤、ペーストの保存性を向上させる重合禁止剤及び酸化防止剤、解像度を向上させる紫外線吸光剤、ペースト内の気泡を低減させる消泡剤、分散性を向上させる分散剤、印刷時に膜の平坦性を向上させるレベリング剤または揺変特性を与える可塑剤などを挙げることができる。これら添加剤は必ずしも使われるものではなく、必要に応じて使用し、添加時には周知の量を適切に調節して使用できる。
【００６１】
前述したガラスフリット組成物、高融点フィラー、感光性有機物を混合して練ることによって感光性隔壁用ペーストを製造できる。
【００６２】
＜ＰＤＰ隔壁の形成＞
本発明に関する隔壁材料を利用して、フォトリソグラフィー法でＰＤＰ隔壁を形成することを、図１ないし５を参照して説明する。
【００６３】
図１を参照すれば、基板１０を用意して前記基板１０上に電極用ペーストを塗布し、フォトリソグラフィー法で露光及び現像して互いに並んで配される複数の電極２０を形成する。
【００６４】
そして図２を参照すれば、前記電極２０を覆うように、前記基板１０上に誘電体層用ペースト３０を塗布及び乾燥する。誘電体層用ペースト３０は、誘電体層用ガラス粉末を含む。
【００６５】
図３によれば、前記誘電体層用ペースト３０上に前記感光性隔壁用ペースト４０を塗布及び乾燥する。前記感光性隔壁用ペースト４０は、前述したガラスフリット組成物、高融点フィラー及び感光性有機物を混練して製造できる。前記ガラスフリット組成物は、Ｐ２Ｏ５を４０ないし７０重量部、ＢａＯ、またはＳｒＯまたはこれらの混合物を１ないし２０重量部、ＺｎＯを１ないし３０重量部、Ａｌ２Ｏ３を１ないし１５重量部で含有する。また、前記ガラスフリット組成物は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどのアルカリ系金属酸化物を３重量部以内にさらに含有でき、さらに、Ｂ２Ｏ３を１ないし１５重量部含むことができる。合わせて、ＳｉＯ２を５重量部以内にさらに含有できる。
【００６６】
図４を参照すれば、前記感光性隔壁用ペースト（図３の４０）に対して、フォトマスク５０を利用して選択的に光を照射して露光工程を行う。したがって、前記感光性隔壁用ペースト４０（図３）は、露光された領域４１と露光されていない領域４２とに区分される。露光された領域４１は、光により架橋剤、バインダーが重合反応を行って硬化される。これに対し、露光されていない領域４２は、相対的に現像液によく溶解できる。
【００６７】
図５を参照すれば、露光工程後、現像液を利用して現像する。この時、現像液としてアルカリ水溶液を使用できる。アルカリ水溶液としてアミン化合物を使用でき、例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミンなどがある。
【００６８】
したがって、露光された領域４１（図４）は残り、露光されていない領域４２（図４）は除去される。そして、露光された領域４１（図４）の感光性隔壁用ペーストと誘電体層用ペースト３０とは共に焼成する。焼成温度は、約６００℃以下に設定できる。焼成後、隔壁４５及び誘電体層３５を形成できる。本実施形態では、露光された領域が硬化して隔壁を形成することを例示したが、架橋剤、バインダー、現像液の種類によって露光されていない領域が隔壁を形成することもある。
【００６９】
＜ＰＤＰ＞
本発明に関する隔壁材料を利用して形成した隔壁を備えるＰＤＰを、図６及び図７を参照して説明する。図６は、前記ＰＤＰの分離斜視図であり、図７は、図６のＩ−Ｉ’断面図である。
【００７０】
図６及び図７を共に参照して説明すれば、前記ＰＤＰは、外部に光を放出する前面パネル１００と、蛍光体が配されて光を発光する背面パネル２００とを備える。
【００７１】
前面パネル１００は、第１基板１１０上に複数の放電電極対１２０が並んで延長して配される。前記放電電極対は、維持電極Ｘと走査電極Ｙとを備え、維持電極Ｘと走査電極Ｙそれぞれは、透明電極１２１Ｘ、１２１Ｙとバス電極１２２Ｘ、１２２Ｙとを備える。バス電極はＸ方向に延設され、透明電極はバス電極からＹ方向または−Ｙ方向に突設される。しかし、これに限定されるものではなく、放電電極対は多様な形態で具現できる。
【００７２】
そして、前記維持電極Ｘと走査電極Ｙとを覆うように、第１基板１１０上に第１誘電体層１４０と保護膜１５０とを順次に積層する。この時、保護膜１５０は酸化マグネシウム多結晶薄膜であって、第１誘電体層１４０を荷電粒子の衝突から保護すると同時に、プラズマ放電時に二次電子を放出して、放電開始電圧及び放電維持電圧を低減させるのに寄与できる。
【００７３】
次いで、背面パネル２００について説明する。前記背面パネル２００は、第２基板２１０上にＹ方向に延長する複数のアドレス電極２２０が配される。前記アドレス電極２２０を覆うように第２誘電体層２３０が配され、放電空間を区画する隔壁２４０を形成する。したがって、複数の放電セルＣｅが形成される。
【００７４】
前記隔壁２４０は、前述したように、ガラスフリット組成物を含むペーストを製造し、前記ペーストを塗布及び乾燥した後、フォトリソグラフィー法を通じて形成できる。
【００７５】
そして前記放電セルＣｅには、紫外線発生源として放電ガスが注入される。放電ガスとしては、放電励起を通じて適正な紫外線を放射できるキセノン（Ｘｅ）、クリプトン（Ｋｒ）、ヘリウム（Ｈｅ）、ネオン（Ｎｅ）などが所定の体積割合で含まれた多元系ガスが使われうる。
【００７６】
また放電セルＣｅの内部には蛍光体層２５０が配される。前記蛍光体層２５０は、隔壁２４０の側壁及び背面誘電体層２３０上に配される。具体的に、複数の放電セルＣｅそれぞれに相異なる蛍光体層２５０が配されうる。さらに具体的に、赤色蛍光体層、緑色蛍光体層、青色蛍光体層がそれぞれの放電セルＣｅに配されうる。
【００７７】
以下、本発明に関する隔壁材料のガラスフリット組成物を製造した実施例及び従来ガラスフリット組成物を製造した比較例を挙げて説明する。また、これら実施例及び比較例の転移温度、軟化温度及び熱膨張係数を評価した評価例も共に説明する。
【００７８】
＜実施例１ないし７＞
下記表１のような組成比で金属酸化物原料を混合した後、白金坩堝に入れて電気炉で１１００℃ないし１３００℃で溶融した。そして、金属ローラ間に溶解ガラスを注いで薄いリボンカレット形態に作った後、１、２次ボールミル工程を通じて適した粒度に粉砕することによってガラスフリット組成物を製造した。
【００７９】
【表１】
2010067611.tif 000003
【００８０】
＜比較例１ないし５＞
下記表２のような組成及び組成比を使用したことを除いては、前記実施例１と同じ方法でガラスフリット組成物を製造した。
【００８１】
【表２】
2010067611.tif 000004
【００８２】
＜評価例１＞
前記実施例と比較例とのガラスフリット組成物について、熱的特性を評価した。
【００８３】
前記表１及び２の組成比で金属酸化物原料を混合した後、白金坩堝に入れて電気炉で１１００℃ないし１３００℃で溶融した。そして、金属ローラ間に溶解ガラスを注いで薄いリボンカレット形態に作った後、１、２次ボールミル工程を通じて適した粒度に粉砕することによって、ガラスフリット組成物を製造した。前記試片に対してＤＳＣ（Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ Ｓｃａｎｎｉｎｇ Ｃａｌｏｒｉｍｅｔｅｒ）熱分析装置を使用して転移温度（Ｔｇ）及び軟化温度（Ｔｓ）を測定した。
【００８４】
また、前記表１及び２で製造されたガラスフリット組成物にコージライトなどの高融点フィラー５〜３０重量部を混合して焼成した後、得られた焼成体を一定サイズに切って３００℃まで昇温させつつ、分当たり増加する長さ変化を測定して熱膨張係数（Ｔｈｅｒｍａｌ Ｅｘｐａｎｓｉｏｎ Ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ：ＣＴＥ）を測定した。その結果、実施例の転移温度、軟化温度及び熱膨張係数は下記表３に、比較例のそれらは表４に表した。
【００８５】
【表３】
2010067611.tif 000005
【００８６】
【表４】
2010067611.tif 000006
【００８７】
まず表４を説明すれば、比較例のガラスフリット組成物は、アルカリ金属酸化物を３重量部超過して含有するか、または３重量部以下で含有するとしてもビスマスを含有することによって、４８０℃〜４９８℃の転移温度、５１５℃〜５３８℃の軟化温度及び７４×１０−７／℃ないし７９×１０−７／℃の熱膨張係数を持つことが確認できる。
【００８８】
しかし、表３によれば、実施例のガラスフリット組成物は、アルカリ金属酸化物を３重量部以下で含有しつつ、ビスマスを含有していないにもかかわらず、感光性隔壁を形成するのに適した４５１℃〜４８０℃の転移温度と５１７℃〜５３７℃の軟化温度及び７１．２×１０−７／℃ないし７５．１×１０−７／℃の熱膨張係数を持つことが確認できる。
【００８９】
したがって、本発明による実施例はビスマスを含有しておらず、かつアルカリ金属も３重量部以下で含有するにもかかわらず、隔壁材料として適した転移温度、軟化温度及び熱膨張係数を持つことが確認できる。
【００９０】
＜評価例２＞
本評価例では、光学特性で前記ガラスフリット組成物の屈折率を評価した。
【００９１】
前記表１及び２の組成成分及び組成比で金属酸化物を混合し、混合物を１１００ないし１３００℃で溶融してグラファイト基板上に注いでガラス塊りを作った後、前記ガラスを一定サイズに加工して試片を製造し、前記試片に対してＡｂｂｅ屈折率測定機を利用して屈折率を測定した。
【００９２】
その結果は、下記表５及び６の通りである。
【００９３】
【表５】
2010067611.tif 000007
【００９４】
【表６】
2010067611.tif 000008
【００９５】
屈折率は、比較例に比べて実施例が低く、これらいずれも露光工程時に感光性有機物と類似した屈折率１．５ないし１．６内の値を持つということを確認した。したがって、前記ガラスフリット組成物は感光性有機物と同等レベルの屈折率を持つので、効果的にフォトリソグラフィー法を適用できる隔壁材料として有用に利用される。
【００９６】
本発明は図面に図示された実施形態を参考までに説明されたが、これは例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これより多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であるという点を理解できるであろう。したがって、本発明の真の技術的保護範囲は、特許請求の範囲の技術的思想によって定められねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００９７】
本発明は、ＰＤＰ関連の技術分野に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００９８】
１０  基板
２０  電極
３０  誘電体層用ペースト
３５  誘電体層
４０  感光性隔壁用ペースト
４１  露光された領域
４２  露光されていない領域
４５  隔壁
５０  フォトマスク
１００  前面パネル
１１０  第１基板
１２０  放電電極対
１４０  第１誘電体層
１５０  保護膜
２００  背面パネル
２１０  第２基板
２２０  アドレス電極
２３０  第２誘電体層
２４０  隔壁
２５０  蛍光体層
Ｘ  維持電極
Ｙ  走査電極
Ｃｅ  放電セル
【図１】
2010067611.tif 000009
【図２】
2010067611.tif 000010
【図３】
2010067611.tif 000011
【図４】
2010067611.tif 000012
【図５】
2010067611.tif 000013
【図７】
2010067611.tif 000014
【図６】
2010067611.tif 000015