(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス粉末とフィラー粉末を含み、フィラー粉末が、比表面積径が３〜８ｍ2／ｇであり、最大粒子径ＤMAXが８〜３０μｍである粗粒フィラー粉末と、比表面積径が９〜２０ｍ2／ｇである微粒フィラー粉末からなることを特徴とするプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項２】
粗粒フィラー粉末は、５０％粒子径Ｄ50が１．５〜４．５μｍであることを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項３】
微粒フィラー粉末は、最大粒子径ＤMAXが１〜１０μｍであるであることを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項４】
微粒フィラー粉末は、５０％粒子径Ｄ50が０．１〜２．４μｍであることを特徴とする請求項１又は３のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項５】
ガラス粉末とフィラー粉末の割合が、重量％でガラス粉末５０〜９５％、フィラー粉末５〜５０％であることを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項６】
粗粒フィラー粉末と微粒フィラー粉末の割合が、重量比で１：１〜１：４であることを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項７】
ガラス粉末とフィラー粉末を含み、フィラー粉末が、比表面積径が３〜８ｍ2／ｇである粗粒フィラー粉末と、比表面積径が９〜２０ｍ2／ｇであり、最大粒子径ＤMAXが１〜１０μｍである微粒フィラー粉末からなることを特徴とするプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項８】
粗粒フィラー粉末は、５０％粒子径Ｄ50が１．５〜４．５μｍであることを特徴とする請求項７のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項９】
微粒フィラー粉末は、５０％粒子径Ｄ50が０．１〜２．４μｍであることを特徴とする請求項７のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項１０】
ガラス粉末とフィラー粉末の割合が、重量％でガラス粉末５０〜９５％、フィラー粉末５〜５０％であることを特徴とする請求項７のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【請求項１１】
粗粒フィラー粉末と微粒フィラー粉末の割合が、重量比で１：１〜１：４であることを特徴とする請求項７のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、プラズマディスプレーパネルの隔壁形成材料に関し、より詳しくはサンドブラスト法により隔壁を形成するのに好適な隔壁形成材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネルの背面ガラス板には、プラズマ放電の位置を定めるためのアドレス電極と、電極保護用の誘電体層が形成される。誘電体層上には、放電のセルを仕切るために隔壁が形成され、またセル内には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体が塗布されており、プラズマ放電を起こして紫外線を発生させることにより、蛍光体が刺激されて発光する仕組みになっている。
【０００３】
ところで隔壁を形成する材料には、５００〜６００℃の焼成で緻密に焼結すること、及び精度よく形成できることが要求されており、このため隔壁材料には緻密に焼結させるためのガラス粉末と、隔壁の形状維持のためのセラミックフィラー粉末が主成分として使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、隔壁を形成する方法として、ペースト状の隔壁形成材料を基板上に選択的に塗布して積層する印刷積層法と、材料を基板上に均一に塗布した後、不要な部分をサンドブラストして除去するサンドブラスト法が広く知られている。
【０００５】
これらの方法のうち、サンドブラスト法は、印刷積層法に比べて精度よく隔壁を形成することができるため広く採用されている。ところで、パネルの高精細度化が指向されているが、このためには隔壁の幅及び間隔をより狭く設計する必要がある。しかしながら従来の隔壁形成材料では、このような要求を十分に満たす高精度の隔壁を形成することが困難になってきている。
【０００６】
本発明の目的は、サンドブラスト法によって高精度の隔壁を形成することが可能な隔壁形成材料を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は種々の実験を行った結果、フィラー粉末を粗粒フィラーと微粒フィラーで構成することによって上記目的が達成できることを見いだし、本発明として提案するものである。
【０００８】
即ち、本発明のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料は、ガラス粉末とフィラー粉末を含み、フィラー粉末が、比表面積径が３〜８ｍ2／ｇであり、最大粒子径ＤMAXが８〜３０μｍである粗粒フィラー粉末と、比表面積径が９〜２０ｍ2／ｇである微粒フィラー粉末からなることを特徴とする。
また、本発明のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料は、ガラス粉末とフィラー粉末を含み、フィラー粉末が、比表面積径が３〜８ｍ2／ｇである粗粒フィラー粉末と、比表面積径が９〜２０ｍ2／ｇであり、最大粒子径ＤMAXが１〜１０μｍである微粒フィラー粉末からなることを特徴とする。
【０００９】
【作用】
本発明のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料は、ガラス粉末とフィラー粉末を主成分として含有する。
【００１０】
ガラス粉末は、緻密な隔壁を形成するための基本材料である。本発明においてガラス粉末の粒度は特に制限はないが、ペースト塗布時の作業性を考慮すると、比表面積径が１〜１０ｍ2 ／ｇ、最大粒子径ＤMAX が３０μｍ以下、５０％粒子径Ｄ50が０．５〜７μｍであるものを使用することが好ましい。
【００１１】
ガラス粉末としては、重量百分率で、
▲１▼ＰｂＯ  ５０〜７５％（好ましくは５５〜７０％）、Ｂ2 Ｏ3   ２〜３０％（好ましくは５〜２５％）、ＳｉＯ2   ２〜３５％（好ましくは３〜３１％）、ＺｎＯ＋ＣａＯ  ０〜２０％（好ましくは０〜１０％）、
【００１２】
▲２▼ＰｂＯ  ３０〜５５％（好ましくは４０〜５０％）、Ｂ2 Ｏ3   １０〜４０％（好ましくは１５〜３５％）、ＳｉＯ2   １〜１５％（好ましくは２〜１０％）、ＺｎＯ  ０〜３０％（好ましくは１０〜３０％）、ＢａＯ＋ＣａＯ＋Ｂｉ2 Ｏ3   ０〜３０％（好ましくは３〜２０％）、
【００１３】
▲３▼ＺｎＯ  ２５〜４５％（好ましくは３０〜４０％）、Ｂｉ2 Ｏ3   １５〜３５％（好ましくは２０〜３０％）、Ｂ2 Ｏ3   １０〜３０％（好ましくは１７〜２５％）、ＳｉＯ2   ０．５〜８％（好ましくは３〜７％）、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ８〜２４％（好ましくは１０〜２０％）、
【００１４】
▲４▼ＺｎＯ  ４０〜７０％（好ましくは４０〜６０％）、Ｂ2 Ｏ3   ２０〜４０％（好ましくは２０〜３５％）、ＳｉＯ2   ５〜２０％（好ましくは５〜１５％）、Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ＋Ｌｉ2 Ｏ  ２〜３０％（好ましくは２〜２０％）、
等の組成を有するガラスが、５００〜６００℃の焼成で良好な流動性を示し、また絶縁特性に優れるとともに安定であるために好適である。
【００１５】
フィラー粉末としては、粗粒フィラー粉末と微粒フィラー粉末を使用する。
【００１６】
粗粒フィラー粉末は、サンドブラストを効率よく行うための成分であり、その比表面積径は３〜８ｍ2 ／ｇである。比表面積径が３ｍ2 ／ｇより小さいと粗粒フィラーに起因する凹凸が隔壁壁面に現れて高精度の隔壁を形成することが困難になる。一方、８ｍ2 ／ｇより大きいとサンドブラストを効率よく行うことができず、また焼成後の収縮が大きくなる。
【００１７】
また粗粒フィラー粉末は、最大粒子径ＤMAX が８〜３０μｍの範囲にあるものを使用することが好ましい。最大粒子径が８μｍより小さいとサンドブラストを効率よく行い難くなり、３０μｍより大きくなると凹凸が隔壁壁面に現れやすくなる。さらに粗粒フィラー粉末は５０％粒子径Ｄ50が１．５〜４．５μｍの範囲にあることが好ましく、これより小さいと焼成後の収縮が大きくなりやすく、４．５μｍより大きいと凹凸が隔壁壁面に現れやすくなる。
【００１８】
微粒フィラー粉末は、粗粒フィラー粉末間の間隙を埋めて隔壁壁面を平滑にし、高精度な隔壁を得る成分であり、その比表面積径は９〜２０ｍ2 ／ｇである。比表面積径が９ｍ2 ／ｇより小さいと平滑な隔壁壁面が形成できなくなり、２０ｍ2 ／ｇより大きいと微粉が多くなるためペースト化が困難になる。
【００１９】
また微粒フィラー粉末は、最大粒子径ＤMAX が１〜１０μｍの範囲にあるものを使用することが好ましい。最大粒子径が１μｍより小さいとペースト化が困難になり、１０μｍより大きくなると平滑な隔壁壁面を形成しにくくなる。さらに微粒フィラー粉末は５０％粒子径Ｄ50が０．１〜２．４μｍの範囲にあることが好ましく、これより小さいとペースト化が困難になり、２．４μｍより大きいと平滑な隔壁壁面を形成しにくくなる。
【００２０】
フィラー粉末にはアルミナが一般に使用されているが、これに限られるものではなく、ジルコン、ジルコニア、チタニア、コージエライト、ムライト、シリカ、ウイレマイト、酸化錫、酸化亜鉛等のセラミック材料から１種又は２種以上を選択して粗粒フィラー或いは微粒フィラーとして使用すればよい。またその一部を無機顔料粉末に置き換えても差し支えない。
【００２１】
本発明の材料において、ガラス粉末とフィラー粉末の割合は、重量％でガラス粉末が５０〜９５％、フィラー粉末が５〜５０％、特にガラス粉末が６５〜９０％、フィラー粉末が１０〜３５％の範囲にあることが好ましい。その理由は、ガラス粉末が５０％より少なくなる（＝フィラー粉末が５０％より多くなる）と焼結性が低下し、緻密な隔壁が得難くなり、フィラー粉末が５％より少なくなる（＝ガラス粉末が９５％より多くなる）と形状の安定した隔壁の形成が難しくなるためである。
【００２２】
また粗粒フィラー粉末と微粒フィラー粉末の混合割合は、重量比で１：１〜１：４の範囲にあることが好ましい。粗粒フィラー粉末が多すぎると高精度の隔壁を形成しにくくなり、微粒フィラー粉末が多すぎると効率よくサンドブラストすることが困難になる。
【００２３】
本発明のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料は、上記したガラス粉末とフィラー粉末以外にも、その提供形態に応じて種々の成分を含むことができる。
【００２４】
提供形態としては、ペーストやグリーンシートの形態があるが、ここではペーストの場合について述べる。ペーストとして提供される場合、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等の成分が使用される。
【００２５】
熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分である。熱可塑性樹脂としてはポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用することができる。
【００２６】
可塑剤は、乾燥速度をコントロールするとともに、乾燥膜に柔軟性を与える成分である。可塑剤としてはブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用することができる。
【００２７】
溶剤は材料をペースト化するための成分であり、例えばターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタジオールモノイソブチレート等を単独又は混合して使用することができる。
【００２８】
このようなペースト材料は以下の方法で作製される。
【００２９】
まずガラス粉末、粗粒フィラー粉末、微細フィラー粉末、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を用意する。なおガラス粉末やフィラー粉末は、ボールミルや流体エネルギーミル等を用いて粉砕し、さらに気流分級等により分級して、所定の比表面積径や粒度分布を有するようしておくことが重要である。続いて各成分を所定の割合で混練してペースト状の材料を得る。
【００３０】
次にこのペースト材料を用いて隔壁を形成する方法を説明する。
【００３１】
まず、プラズマディスプレーパネルに用いられる背面ガラス板を用意する。次にアドレス電極、誘電体層等を形成した後、本発明のペーストをスクリーンを介して印刷し、膜厚１５０〜２００μｍの塗布層を形成する。続いてサンドブラストにより隔壁部分を形成し、さらに５００〜６００℃で１０〜３０分間焼成することにより、隔壁を形成することができる。なお本発明の材料は、サンドブラスト法を用いて隔壁を形成するのに好適な材料であるが、印刷積層法に使用しても差し支えはない。
【００３２】
【実施例】
以下、本発明のプラズマディスプレーパネル用隔壁形成材料を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００３３】
表１は本実施例で使用するガラス粉末（試料Ａ〜Ｄ）を、表２はフィラー粉末及び顔料（試料ａ〜ｆ）をそれぞれ示している。
【００３４】
【表１】
0003722185.tif 000002
【００３５】
【表２】
0003722185.tif 000003
【００３６】
各ガラス粉末は以下のようにして作製した。まず表に示す酸化物組成となるようにガラス原料を調合し、均一に混合した後、白金ルツボに入れ、１２５０℃で２時間溶融し、成形した。次に得られたガラス粉末を粉砕し、分級して比表面積径が２ｍ2 ／ｇ、最大粒子径ＤMAX が３０μｍ、５０％粒子径Ｄ50が３μｍの粒度を有するガラス粉末を得た。各フィラー粉末は、市販品を粉砕、分級して表中の粒度及び比表面積径を有するように調整した。
【００３７】
なおガラス粉末及びフィラー粉末の最大粒子径ＤMAX 及び５０％粒子径Ｄ50は、日機装株式会社製のレーザー回折式粒度分布計「マイクロトラックＳＰＡ」を用いて測定したものであり、比表面積径は流動式比表面積自動測定装置を用いて測定したものである。
【００３８】
表３及び表４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜７）及び比較例（試料Ｎｏ．８〜１０）を示している。
【００３９】
【表３】
0003722185.tif 000004
【００４０】
【表４】
0003722185.tif 000005
【００４１】
Ｎｏ．１〜１０の各試料は以下のようにして作製した。
【００４２】
まずガラス粉末とフィラー粉末を表の割合で混合し、エチルセルロースのターピネオール溶液と混練してペーストにした。次いでスクリーン印刷にてガラス板全面にペーストを１０回印刷積層した。その後、膜厚約１５０μｍ、幅約１００μｍの隔壁となるように、ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）をラミネートし、サンドブラストして隔壁部分を形成した後、５６０℃で１０分間焼成した。得られた隔壁について、サンドブラスト性及び隔壁の形状を評価した。
【００４３】
その結果、本発明の実施例であるＮｏ．１〜７の試料を用いて形成した隔壁は、サンドブラスト性が高く、しかも隔壁の形状が良好であり、高精度の隔壁を効率よく形成することができた。これに対して比較例であるＮｏ．８の試料はサンドブラスト性が良好であったものの、粗粒フィラー粉末が大きすぎるために、隔壁壁面にこれに起因する凹凸が認められた。またＮｏ．９の試料もサンドブラスト性が良好であったものの、微粒フィラー粉末を含まないために、隔壁壁面に凹凸が認められた。Ｎｏ．１０の試料はサンドブラスト性が悪く、ブラストに長時間を要したためにＤＦＲが剥がれ、またこのために良好な形状の隔壁を形成することができなかった。
【００４４】
なおサンドブラスト性は、ガラス板上に印刷積層されたペーストをブラストマシーンにてサンドブラストし、ＤＦＲが剥がれる前に隔壁部分が形成できたもの（＝短時間でブラストが終了したもの）を「○」、ＤＦＲが剥がれてしまったもの（＝ブラストに長時間を要したもの）を「×」とした。隔壁の形状は、表面粗さ計にて測定し、隔壁頂部の幅が８０μｍ以上ある場合を「○」、８０μｍ未満の場合を「×」とした。
【００４５】
【発明の効果】
以上のように、本発明の隔壁形成材料を用いれば、高精度の隔壁を形成することが可能であり、プラズマディスプレーパネルの高精細度化の要求にかなうものである。またサンドブラスト性を損なうことがないため、サンドブラスト法を利用する隔壁形成材料として好適である。