(57)【要約】【課題】  感光性ペースト組成物、それを利用して製造されたＰＤＰ電極、及びそれを含むＰＤＰを提供する。【解決手段】  超伝導体及び無機質系バインダーを含むＰＤＰ電極及びＰＤＰ製造用の感光性ペースト組成物、並びに、ＰＤＰ電極を含むＰＤＰである。これにより、黒色顔料として伝導性に優れた超伝導体を使用することによって、放電電圧が低くなり、抵抗の均一性が良好になって、輝度の差を最小化する二層のバス電極を形成でき、また、伝導性及び黒色度に優れた単一層のバス電極を形成できる。【選択図】図１
2006196455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電性粉末、超伝導体及び無機質系バインダーを含むＰＤＰ電極。
【請求項２】
前記超伝導体は、Ｙ、Ｌａ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｈｇ、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａよりなる群から選択された２つ以上の元素とＣｕとの酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項３】
前記超伝導体は、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｉ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｈｇ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｌａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系、またはＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系の複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項４】
前記超伝導体は、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８、ＨｇＢａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ８、Ｌａ２−ＸＢａ（Ｓｒ）ＸＣｕＯ４、またはＴｉ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０の複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項５】
前記超伝導体の含量は、二層のバス電極の黒色層の組成において、無機質系バインダー１００質量部を基準として２０ないし１２０質量部の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項６】
前記超伝導体の平均粒径は、０．１ないし１０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項７】
前記超伝導体は、黒色超伝導体であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項８】
前記導電性粉末の含量は、前記超伝導体１００質量部を基準として２００ないし２０００質量部の範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項９】
前記導電性粉末は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉ、またはそれらの合金を含むことを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１０】
前記導電性粉末の平均粒径は、０．１ないし５．０μｍの範囲にあることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１１】
前記電極は、ナノ粒子をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１２】
前記ナノ粒子は、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、またはそれらの合金、シリカ、アルミナ、無機質系バインダー、及び超伝導体のうち一つ以上であって、該粒子の平均粒径が１ないし１００ｎｍの範囲にあることを特徴とする請求項１１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１３】
前記無機質系バインダーは、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、またはＢｉの複合酸化物であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１４】
前記無機質系バインダーは、ＰｂＯ−ＳｉＯ２系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−ＺｎＯ−ＢａＯ系、ＺｎＯ−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｋ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ系、Ｂｉ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ系、及びＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ−ＺｎＯ系よりなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１５】
前記無機質系バインダーは、軟化温度が４００ないし６００℃であり、平均粒径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のＰＤＰ電極。
【請求項１６】
導電性粉末、超伝導体、無機バインダー、及び感光性ビヒクルを含み、ここで、前記感光性ビヒクルは、有機バインダー、架橋剤、光開始剤、及び溶媒を含むことを特徴とするＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項１７】
前記感光性ビヒクルは、有機バインダー１００質量部に対し、２０ないし１５０質量部の架橋剤、１０ないし１５０質量部の光開始剤、及び１００ないし５００質量部の溶媒を含むことを特徴とする請求項１６に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項１８】
前記有機バインダーは、カルボキシル基を有するモノマーと他の１つ以上のモノマーとの共重合体であり、前記カルボキシル基を有するモノマーは、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、酢酸ビニル、及びそれらの無水物よりなる群から選択された一つ以上であり、前記カルボキシル基を有するモノマーと共重合される他のモノマーは、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、スチレン、及びｐ−ヒドロキシスチレンよりなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１７に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項１９】
前記共重合体は、カルボキシル基を有するモノマーとグリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロへキシルメチルメタクリレート、及び３，４−エポキシシクロへキシルメチルアクリレートよりなる群から選択された１つ以上のエチレン性不飽和化合物との反応によって形成された架橋性基を含むことを特徴とする請求項１８に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２０】
前記共重合体の重量平均分子量は、５，０００ないし１００，０００ｇ／ｍｏｌの範囲にあり、酸価は、２０ないし１５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲にあることを特徴とする請求項１８に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２１】
前記架橋剤は、ジアクリレート系、トリアクリレート系、テトラアクリレート系、及びへキサアクリレート系よりなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１６に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２２】
前記光開始剤は、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−２−フェニルアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−１−ブタノン、ビス（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−トリメチルフェニルペンチルホスフィンオキシド、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シドよりなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１６に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２３】
前記溶媒は、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール、テルペン油、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、及びトリプロピレングリコールよりなる群から選択された一つ以上であることを特徴とする請求項１６に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２４】
前記感光性ビヒクルは、増減剤、重合禁止剤、酸化防止剤、紫外線吸光剤、消泡剤、分散剤、レベリング剤、及び可塑剤よりなる群から選択された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１６に記載のＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物。
【請求項２５】
請求項１６ないし２４の何れか１項に記載の感光性ペースト組成物を利用して製作したグリーンシート。
【請求項２６】
請求項１ないし１５の何れか１項に記載のＰＤＰ電極を備えるＰＤＰ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＰＤＰ（Ｐｌａｓｍａ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｐａｎｅｌ）電極及びそれを形成する感光性ペースト組成物に係り、さらに詳細には、二層構造のバス電極のうち、黒色層の製造において、黒色度及び伝導性に優れた超伝導体を含むＰＤＰ電極に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１は、ＰＤＰの上板の断面構造を示す図面である。基板１の背面に透明電極２及びブラックストライプ５が形成されており、前記透明電極２の一部にバス電極が位置し、前記バス電極上に絶縁特性を有する誘電体層６と、前記誘電体層を保護する保護膜７と、を有する構造になっている。バス電極は、黒色層３及び白色の導電層４で構成され、黒色層３は、コントラスト向上のためであって、ガラスフリット及び黒色顔料で構成され、導電層４は、電気伝導性に優れた伝導性金属及びガラスフリットで構成される。このように、バス電極を二層にするのは、単一層で構成する場合にコントラスト及び電気伝導性を同時に満足させられないためである。具体的には、単一層のバス電極成分は、黒色顔料、伝導性金属、ガラスフリットで構成されるが、満足すべき黒色度を得るために、非伝導性物質である黒色顔料の含量比率を高めれば、電極の抵抗が高まって電気伝導性が低下し、電気伝導性を向上させるために、伝導性金属物質の含量比率を高めれば、相対的に黒色度が低下する。このような理由で、工程が複雑であるにも拘わらず、バス電極は、二層で構成される。二層で構成されれば、白色の導電層は、電極の役割以外にも、下板（ｒｅａｒ  ｐａｎｅｌ）の蛍光体から放出される可視光線を反射させて輝度を上昇させる役割も担う。
【０００３】
しかし、前記二層のバス電極は、非伝導性である黒色層と伝導性である導電層との電気抵抗差が大きくて放電電圧が高まり、また、バス電極間の伝導性が不均一になって、発光時に輝度差を発生させる。このような問題点を改善するために、特許文献１には、非伝導性の黒色顔料の代わりに、黒色の伝導性金属酸化物を利用したものが、特許文献２には、黒色顔料を微粒子化したものが開示されているが、従来公知の黒色顔料では、電極の伝導性を向上させるのに限界があった。
【特許文献１】韓国特許第１０−０３９２８６７号明細書
【特許文献２】米国特許第６，５５５，５９４号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする課題は、黒色度及び伝導性に優れたＰＤＰの黒色電極を提供することにある。
【０００５】
また、本発明が解決しようとする他の課題は、前記電極の製造のための感光性ペースト組成物を提供することにある。
【０００６】
さらに、本発明が解決しようとするさらに他の課題は、前記電極を採用したＰＤＰを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を達成するために、本発明は、導電性粉末、超伝導体及び無機質系バインダーを含むＰＤＰ電極を提供する。
【０００８】
また、前記他の課題を達成するために、本発明は、導電性粉末、超伝導体、無機バインダー、及び感光性ビヒクルを含み、ここで、前記感光性ビヒクルは、有機バインダー、架橋剤、光開始剤、及び溶媒を含むＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物を提供する。
【０００９】
さらに、前記さらに他の課題を達成するために、本発明は、前記ＰＤＰ電極を採用したＰＤＰを提供する。
【発明の効果】
【００１０】
二層のＰＤＰバス電極の形成に使われる感光性ペースト組成物において、黒色顔料として伝導性に優れた超伝導体を使用することによって、放電電圧が低くなり、抵抗の均一性が良好になり、輝度の差を最小化でき、また伝導性及び黒色度に優れた単一層のバス電極を形成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
本発明は、導電性粉末、超伝導体及び無機質系バインダーを含むＰＤＰ電極を提供する。本発明で黒色顔料として使われる超伝導体は、従来公知の黒色顔料のうち、伝導性に優れたものとして知られたルテニウム酸化物またはルテニウム複合酸化物に比べて、電気伝導性に優れ、かつ黒色度にも優れた特徴がある。
【００１３】
このような超伝導体を、二層（ｄｏｕｂｌｅ  ｌａｙｅｒ）バス電極の黒色層の製造に使用する場合、黒色層の電気抵抗が低くなって放電電圧が低くなり、バス電極間の伝導性が均一になって、発光時に輝度の差を最小化しうる。
【００１４】
超伝導体は、Ｙ、Ｌａ、Ｂｉ、Ｔｉ、Ｈｇ、Ｂａ、Ｓｒ、及びＣａよりなる群から選択された２つ以上の元素とＣｕとの酸化物で構成される。望ましくは、Ｙ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｂｉ−Ｓｒ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｔｉ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｈｇ−Ｂａ−Ｃａ−Ｃｕ−Ｏ系、Ｌａ−Ｓｒ−Ｃｕ−Ｏ系、またはＬａ−Ｂａ−Ｃｕ−Ｏ系の複合酸化物である。さらに望ましくは、ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、Ｂｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８、ＨｇＢａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ８、Ｌａ２−ＸＢａ（Ｓｒ）ＸＣｕＯ４、またはＴｉ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０の複合酸化物である。
【００１５】
本明細書で使われる“超伝導体”という用語は、３０ないし１３０Ｋの極低温で超伝導性を表す物質であって、常温では、超伝導性を現さないが、他の黒色の伝導性金属物質に比べて、数倍以上の電気伝導性を有する。また、超伝導体は、通常、黒色であり、これは、銅酸化物を含むためである。
【００１６】
超伝導体の粒子状は、特に限定されないが、球形であることが望ましい。これは、球形の粒子が充填率及び紫外線透過度において、板状や無定形より優れた特性を有するためである。超伝導体の平均粒径は、０．１ないし１０μｍが望ましく、０．１μｍ未満になれば、分散性が低下するか、または粘度の上昇によって印刷性が不良になって望ましくなく、１０μｍを超えれば、黒色度が低下し、電極パターンで直進性が不良になるために、望ましくない。
【００１７】
ＰＤＰ電極のうち、超伝導体の含量は、二層のバス電極の黒色層形成用の組成で無機質系バインダー１００質量部を基準として２０ないし１２０質量部が望ましい。超伝導体の含量が２０質量部未満であれば、二層の組成で黒色度が低下し、コントラスト向上に寄与できず、１２０質量部を超えれば、無機質系バインダーの含量が足りなくて、二層の組成で所望の電極形状を得られないので、望ましくない。
【００１８】
また、超伝導体は、電気伝導性及び黒色度に優れるため、電気伝導性と黒色度とを同時に満足させる単一層のバス電極の形成にも使用できる。したがって、本発明の一具現例によれば、図１でバス電極を構成する黒色層３と白色の導電層４とは一つの単一層に構成されうる。
【００１９】
単一層バス電極形成用の組成において、本発明の組成物は、導電性粉末をさらに含む。導電性粉末の含量は、通常、超伝導体１００質量部を基準として２００ないし２０００質量部である。導電性粉末の含量が２００質量部未満である場合には、単一層のバス電極の抵抗が高く、断線が発生し、２０００質量部を超える場合には、所望の黒色度を得られないために、望ましくない。
【００２０】
導電性粉末としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉ、またはそれらの合金が使用され、望ましくは、Ａｇ粉末が使用されうる。また、前記導電性粉末は、粒子形状が球形であることが望ましく、これは、球形の粒子が充填率及び紫外線透過度において、板状や無定形より優れた特性を有するためである。導電性粉末の平均粒径は、１．０ないし５．０μｍであることが望ましい。平均粒径が５．０μｍを超える場合には、焼成膜パターンの直進性が不良であり、また、焼成膜の緻密度が低下して抵抗が高まるという短所が発生し、一方、平均粒径が１．０μｍ未満になる場合には、ペーストの分散性が不良になり、露光感度が低下するために、望ましくない。
【００２１】
二層及び単一層のバス電極形成用の組成において、ペースト組成物は、導電性平均粒径がナノサイズを有する粒子をさらに含みうる。ナノ粒子を微量添加することによって、有機固形分の含量を減らすことができて、焼成時に収縮率を最小化でき、これにより、焼成後、収縮率の差によってパターンの角部分が巻き上がるエッジカール現象が最小化することによって、耐電圧特性が向上する。
【００２２】
ナノ粒子（ｎａｎｏｐａｒｔｉｃｌｅ）の成分として、Ａｇ、Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｔ、Ｐｄ、Ａｌ、Ｎｉ、Ｗ、Ｍｏ、またはこれらの合金を使用するか、導電性がないか、または劣るシリカ、アルミナ、無機質系バインダーとして使われるガラス、及び本発明で提案する超伝導体で形成される群から選択された一つ以上を使用できる。特に、ナノ粒子として超伝導体を使用する場合には、黒色度の向上に寄与できて、さらに望ましい。ナノ粒子は、前記導電性粉末と同一であってもよく、相異なってもよい。ナノ粒子の形状は、比表面積や紫外線透過を考慮して球形が望ましい。ナノ粒子の平均粒径は、通常、１ないし１００ｎｍが適合するが、平均粒径が１００ｎｍを超えれば、ペーストの粘度の上昇効果が微弱であり、一方、平均粒径が１ｎｍ未満になれば、ペーストの分散性及び粘度上昇が急激であって粘度調節が難しいために、望ましくない。ペースト内のナノ粒子の含量は、ペースト対比０．１ないし１０．０質量％が望ましく、０．１質量％未満になれば、ペーストの粘度上昇の効果が微弱であり、一方、１０．０質量％を超えれば、粘度が高くて印刷性が不良になり、露光感度が低下するという問題が発生するために、望ましくない。
【００２３】
本発明によるＰＤＰ電極は、無機質系バインダーを含み、前記無機質系バインダーは、焼成工程で導電性粉末の焼結特性を向上させ、また、導電性粉末とガラス基板との間に接着力を付与する役割を行う。無機質系バインダーとしては、通常、Ｐｂ、Ｓｉ、Ｂ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｎａ、Ｋ、Ｍｇ、Ｂａ、及びＢｉの複合酸化物が使用されうる。望ましくは、これに制限されるものではないが、ＰｂＯ−ＳｉＯ２系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３−ＢａＯ系、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−ＺｎＯ−ＢａＯ系、ＺｎＯ−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｋ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ系、Ｂｉ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ系、及びＢｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＢａＯ−ＺｎＯ系よりなる群から選択された一つ以上が使用される。無機質系バインダーの粒子形状は、特に限定されないが、球形が望ましい。粒子の平均粒径は、５．０μｍ以下であることが望ましく、１．０ないし５．０μｍであることがさらに望ましい。平均粒径が５μｍを超える場合には、焼成膜が不均一であり、電極の直進性が悪くなるために、望ましくない。
【００２４】
また、無機質系バインダーの軟化温度は、４００ないし６００℃であることが望ましい。軟化温度が４００℃未満である場合には、焼成時に電極周辺に流れて広がってしまうか、または有機物の分解を妨害し、軟化温度が６００℃を超える場合には、焼成温度が６００℃を超える温度では、ガラス基板が曲がるため、焼成温度を６００℃以上に使用できず、無機質系バインダーの軟化が発生できないので、望ましくない。
【００２５】
無機質系バインダーの含量は、二層のバス電極の黒色層形成用の組成では、導電性粉末１００質量部に対し８０ないし５００質量部が望ましく、単一層のバス電極形成用の組成では、導電性粉末１００質量部に対し１ないし１０質量部であることが望ましい。無機質系バインダーの含量が前記含量範囲未満である場合には、二層及び単一層の何れも電極付着力が劣り、前記含量範囲を超える場合、二層の場合には、黒色度が低下し、単一層の場合には、電極の抵抗が増加して望ましくない。
【００２６】
図２は、ＰＤＰの基本的なセル構造を示す断面図である。前面パネルは、前面基板１４、前記前面基板の背面に形成された透明電極１５を備えた前面誘電体層１６、及び前記前面誘電体層を覆う保護膜１７を備える。前記透明電極１５は、明暗の向上のための黒色層３及び導電性を付与する導電層４で構成されるバス電極３，４を備える。前記導電層４は、電極の役割以外にも、下板の蛍光体層１３から放出する可視光線を反射させて輝度を上昇させる役割も行う。背面パネルは、背面基板１０、背面基板の前面に前記透明電極とマトリックス状に形成されたアドレス電極１１、前記アドレス電極を覆う背面誘電体層１２、前記保護膜１７及び前記背面誘電体層１２の間に形成されてセルを区画する隔壁１９、及び蛍光体層１３を備える。図２では、二層の電極を示すが、前述したように、黒色層３及び導電層４が一つで構成された単一層のバス電極を構成してもよい。
【００２７】
本発明の一具現例によれば、超伝導体、無機バインダー、及び感光性ビヒクルを含むＰＤＰ電極製造用の感光性ペースト組成物を提供する。
【００２８】
超伝導体及び無機バインダーについての具体的な事項は、前述した通りである。
【００２９】
感光性ビヒクルは、有機バインダー、架橋剤、光開始剤、溶媒、及びその他の添加剤を含む。感光性ビヒクルの含量は、二層及び単一層の何れも、ペースト１００質量部に対し、１０ないし５０質量部であることが望ましい。感光性ビヒクルの含量が１０質量部未満の場合には、ペーストの印刷性不良及び露光感度が低下するので、望ましくなく、５０質量部を超える場合には、相対的に無機物成分の含量比が低くなって、所望の形態のバス電極を得られないために、望ましくない。
【００３０】
感光性ビヒクル成分のうち有機バインダーの含量は、感光性ビヒクル１００質量部に対して１０ないし５０質量部であることが望ましく、他の添加物成分としては、有機バインダー１００質量部に対し、２０ないし１５０質量部の架橋剤、１０ないし１５０質量部の光開始剤、及び１００ないし５００質量部の溶媒を含むことが望ましい。
【００３１】
現像工程で、アルカリ水溶液を現像液として使用する場合、有機バインダーは、酸性基を含むものを使用する。このような有機バインダーとしては、色々な種類の高分子が使用されうるが、そのうち、アクリル系樹脂がコスト面で最も適している。アクリル系樹脂内に酸性基を持たせるためには、カルボキシル基を有するモノマーを利用でき、したがって、本発明による有機バインダーとしてカルボキシル基を有するモノマーと他の１つ以上のモノマーとの共重合体を使用できる。前記カルボキシル基を有するモノマーは、これに制限されるものではないが、アクリル酸、メタクリル酸、フマル酸、マレイン酸、酢酸ビニル（ｖｉｎｙｌａｃｅｔｉｃ  ａｃｉｄ）及びそれらの無水物（ａｎｈｙｄｒｉｄｅ）よりなる群から選択される一つ以上であることが望ましい。このようなカルボキシル基を有するモノマーと共重合する他のモノマーは、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、ｎ−ブチルアクリレート、ｎ−ブチルメタクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレート、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシエチルメタクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルアクリレート、エチレングリコールモノメチルエーテルメタクリレート、スチレン、及びｐ−ヒドロキシスチレンよりなる群から選択された一つ以上が望ましい。
【００３２】
また、有機バインダーとしては、前記共重合体のカルボキシル基とエチレン性不飽和化合物とを反応させることによって、結果的にバインダー内に架橋反応を起こす成分が付加されたものを利用してもよい。エチレン性不飽和化合物としては、グリシジルメタクリレート、３，４−エポキシシクロへキシルメチルメタクリレート、及び３，４−エポキシシクロへキシルメチルアクリレートよりなる群から選択されたものが使用されうる。
【００３３】
さらに、有機バインダーとしては、共重合体を単独で使用してもよいが、膜レベリング（ｌｅｖｅｌｉｎｇ）やチキソトロピー（ｔｈｉｘｏｔｒｏｐｉｃ）特性の向上の目的で、メチルセルロース、エチルセルロース、ニトロセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメチルセルロース、カルボキシエチルセルロース、及びカルボキシエチルメチルセルロースよりなる群から選択された一つ以上の物質を混合して使用してもよい。
【００３４】
共重合体の重量平均分子量は、５，０００ないし１００，０００ｇ／ｍｏｌであることが望ましく、酸価は、２０ないし１５０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇであることが望ましい。共重合体の分子量が５，０００ｇ／ｍｏｌ未満である場合には、ペーストの印刷性が劣化し、一方、１００，０００ｇ／ｍｏｌを超える場合には、現像時に非露光部が除去されないという問題点があって、望ましくない。また、共重合体の酸価が２０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ未満である場合には、現像性が劣化し、一方、１５０ｍｇ  ＫＯＨ／ｇを超える場合には、露光部分まで現像されるという問題点があって、望ましくない。
【００３５】
架橋剤としては、単官能及び多官能モノマーが利用されうるが、一般的に、露光感度が良好な多官能モノマーを利用する。このような多官能モノマーとしては、これに制限されるものではないが、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）、またはペンタエリトリトールトリアクリレート（ＰＥＴＡ）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、またはペンタエリト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；及びジペンタエリトリトールへキサアクリレート（ＤＰＨＡ）などのへキサアクリレート系よりなる群から選択された一つ以上が使用されうる。
【００３６】
架橋剤の含量は、前記共重合体バインダー１００質量部に対し、２０ないし１５０質量部であることが望ましい。架橋剤の含量が２０質量部未満である場合には、露光感度が劣化して、所望のサイズの焼成膜線幅を得られず、一方、１５０質量部を超える場合には、焼成膜に残査を発生させて、望ましくない。
【００３７】
光開始剤としては、これに制限されるものではないが、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−２−フェニルアセトフェノン、２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルホリノフェニル）−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シド、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シドよりなる群から選択された一つ以上が使用されうる。前記光開始剤の含量は、前記共重合体バインダー１００質量部に対し、５ないし１００質量部であることが望ましい。光開始剤の含量が５質量部未満である場合には、ペーストの露光感度が劣化して、所望のサイズの焼成膜線幅を得られず、一方、１００質量部を超える場合には、焼成膜の線幅が広くなるか、または現像されないという問題が発生するために、望ましくない。
【００３８】
溶媒としては、バインダー及び光開始剤を溶解させてもよく、架橋剤及びその他の添加剤とよく混合するとともに、沸点が１５０℃以上であるものがよい。沸点が１５０℃未満である場合には、組成物の製造過程、特に、３−ロールミル工程で揮発される傾向が大きくて問題となり、また、印刷時、溶媒が過度に速く揮発されて印刷状態が不良になるので、望ましくない。前記条件を充足させる望ましい溶媒としては、これに制限されるものではないが、エチルカルビトール、ブチルカルビトール、エチルカルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、テキサノール（ｔｅｘａｎｏｌ）、テルペン油、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、γ−ブチロラクトン、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、及びトリプロピレングリコールよりなる群から選択された一つ以上が使用されうる。前記溶媒の含量は、共重合体バインダー１００質量部に対し、１００ないし５００質量部であることが望ましい。溶媒の含量が１００質量部未満である場合には、ペーストの粘度が過度に高くて印刷が不良になるために望ましくなく、一方、５００質量部を超える場合には、粘度が過度に低くて印刷ができなくて望ましくない。
【００３９】
また、感光性ビヒクルは、感度を向上させる増減剤、組成物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、組成物内の気泡を減らす消泡剤、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、及び印刷性の向上のための可塑剤のような添加剤をさらに含むこともある。これら添加剤は、必ずしも使われねばならないものではなく、必要に応じて使われ、乾燥膜の厚さを増加させる作用を行えるので、使用時には、最少量のみを使用することが望ましい。
【００４０】
本発明による感光性ペースト組成物は、下記の方法で製造されうる。まず、有機バインダー、架橋剤、光開始剤、溶媒、及びその他の添加剤を共に混合し、かつ、攪拌することによって感光性ビヒクルを製造する。次いで、本発明による超伝導体及び無機質系バインダーをＰＬＭ（ＰＬａｎｅｔａｒｙ  Ｍｉｘｅｒ）のような混合器に投入し、攪拌しつつ、前記製造された感光性ビヒクルを徐々に投入して混合する。混合されたペーストは、３ロールミルを利用して機械的に混合する。次いで、ろ過を通じて粒径の大きい粒子及びホコリなどの不純物を除去し、最後に脱泡装置を通じてペースト内の気泡を除去することによって、本発明による感光性ペースト組成物を製造できる。
【００４１】
（二層バス電極の製造方法）
ＩＴＯ透明電極がパターン化されているＰＤＰの上板基板に、ＳＵＳ  ３２５メッシュやＳＵＳ  ４００メッシュなどのスクリーンマスクを使用したスクリーン印刷機を利用して、黒色層形成用の感光性ペーストを前面塗布し、対流（コンベクション）オーブンまたはＩＲオーブンで８０ないし１５０℃の温度で５ないし３０分間乾燥させる。前記形成された黒色層の乾燥膜上に、ＳＵＳ  ３２５メッシュやＳＵＳ  ４００メッシュなどのスクリーンマスクを使用したスクリーン印刷機を利用して、導電層形成用の感光性ペーストを前面塗布し、コンベクションオーブンまたはＩＲオーブンで８０ないし１５０℃の温度で５ないし３０分間乾燥させる。形成された二層のペーストコーティング膜上に、紫外線光源を使用して３００ないし４５０ｎｍの光でパターンが形成されるように露光を行い、Ｎａ２ＣＯ３溶液、ＫＯＨ、ＴＭＡＨのような適当なアルカリ現像液で３０℃内外の温度で現像し、未露光部位を除去して微細パターン化された二層の膜を得る。
【００４２】
以後、パターン化された二層の膜は、電気炉で５００ないし６００℃で１０ないし３０分間焼成して二層を有するバス電極を形成する。
【００４３】
（単一層バス電極の製造方法）
ＩＴＯ透明電極がパターン化されているＰＤＰ上板基板に、ＳＵＳ  ３２５メッシュやＳＵＳ  ４００メッシュなどのスクリーンマスクを使用したスクリーン印刷機を利用して、単一層形成用の感光性ペーストを前面塗布し、コンベクションオーブンまたはＩＲオーブンで８０ないし１５０℃の温度で５ないし３０分間乾燥させた後、形成されたペーストコーティング膜上に、紫外線光源を使用して３００ないし４５０ｎｍの光でパターンが形成されるように露光を行い、Ｎａ２ＣＯ３溶液、ＫＯＨ、ＴＭＡＨなどの適当なアルカリ現像液で３０℃内外の温度で現像し、未露光部位を除去して微細パターン化された膜を得る。以後、パターン化された膜は、電気炉で５００ないし６００℃で１０ないし３０分間焼成して単一層を有するバス電極を形成する。
【００４４】
前記製造方法で、本発明の感光性ペースト組成物の代わりに感光性グリーンシートを使用する場合には、印刷時にスクリーン印刷法の代わりに、ラミネータを利用してコーティングする以外は、同じ方式で実施して微細パターンを得、焼成工程を経てバス電極を形成すればよい。感光性グリーンシートの製造方法は、感光性ペーストを利用して下記の方法によって製造できる。
【００４５】
（感光性グリーンシートの製造方法）
ＰＥＴフィルムなどの支持体フィルムに、コータを利用して感光性ペーストを塗布し、コンベクションオーブンまたはＩＲオーブンで８０ないし１５０℃の温度で５ないし３０分間乾燥させて感光層を形成した後、ＰＥフィルムを感光層上に保護フィルムとしてラミネーションさせて製造できる。
【００４６】
本発明のさらに他の具現例では、前記のように製造されたＰＤＰ電極を含むＰＤＰを提供する。
【００４７】
図３には、本発明によるＰＤＰ電極を含むＰＤＰの具体的な構造が示されている。下記のＰＤＰ構造のうち、バス電極の白色電極の形成に使われる本発明による導電層形成用の感光性ペーストは、アドレス電極の製造にも使用される。
【００４８】
本発明によって製造されたＰＤＰは、前面パネル３０及び背面パネル２０を含む構造になされている。前記前面パネル３０は、前面基板３１、前記前面基板の背面３１ａに形成されたＹ電極３２とＸ電極３３とを備えた維持電極対３４、前記維持電極対を覆う前面誘電体層３５、及び前記前面誘電体層を覆う保護膜３６を備える。前記Ｙ電極３２とＸ電極３３とは、それぞれＩＴＯで形成された透明電極３２ｂ，３３ｂ；明暗向上のための黒色電極（図示せず）及び導電性を付与する白色電極（図示せず）で構成されるバス電極３２ａ，３３ａを備える。前記バス電極３２ａ，３３ａは、ＰＤＰの左右側に配置された連結ケーブルと連結される。
【００４９】
背面パネル２０は、背面基板２１、背面基板の前面２１ａに前記維持電極対と交差するように形成されたアドレス電極２２、前記アドレス電極を覆う背面誘電体層２３、前記背面誘電体層上に形成されて発光セル２６を区画する隔壁２４、及び前記発光セル内に配置された蛍光体層２５を備える。前記アドレス電極２２は、ＰＤＰの上下側に配置された連結ケーブルと連結される。
【実施例】
【００５０】
以下、本発明は実施例を通じてさらに詳細に説明するが、本発明の範囲は、下記の実施例に限定されるものではない。
【００５１】
（実施例１．二層バス電極の黒色層形成用の感光性ペースト組成物の製造）
１）組成物１の製造
黒色顔料（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、平均粒子サイズ＝１．５μｍ、無定形）２５質量％、ガラスフリット（平均粒子サイズ＝２．１μｍ、無定形、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系）３７．０質量％、バインダー１（ポリ（ＭＭＡ−ｃｏ−ＭＡＡ）共重合体、分子量１５，０００ｇ／ｍｏｌ、酸価１０５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）６．０質量％、バインダー２（ヒドロキシプロピルセルロース、平均分子量（Ｍｗ）＝１００，０００ｇ／ｍｏｌ）１．０質量％、光開始剤１（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン）１．０質量％、光開始剤２（２，４−ジエチルチオキサントン）０．３質量％、架橋剤１（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）４．０質量％、架橋剤２（ジペンタエリトリトールへキサアクリレート）２．０質量％、溶媒（テキサノール）２３．７質量％の組成を有するペーストを配合して攪拌器によって攪拌した後、３ロールミルを利用して練ることによって、本発明による感光性ペースト組成物を製造した。前記組成物の製造においては、感光性ビヒクル成分を先に配合してビヒクルを製造した後、ガラスフリットを添加した。
【００５２】
２）組成物２の製造
前記組成物１の製造で、黒色顔料としてＢｉ２Ｓｒ２ＣａＣｕ２Ｏ８（平均粒子サイズ＝１．２μｍ、無定形）を用いる以外は、同じ方法で組成物２を製造した。
【００５３】
３）比較組成物１の製造
前記組成物１の製造で、黒色顔料としてＣｏ−Ｍｎ−Ｆｅ系酸化物（平均粒子サイズ＝１．４μｍ、無定形）を用いる以外は、同じ方法で比較組成物１を製造した。
【００５４】
（実施例２．単一層バス電極形成用の感光性ペースト組成物の製造）
１）組成物３の製造
黒色顔料（ＹＢａ２Ｃｕ３Ｏ７、平均粒子サイズ＝０．４μｍ、無定形）１２質量％、導電性粉末（Ａｇパウダー、平均粒子サイズ＝１．３μｍ）６０質量％、ガラスフリット（平均粒子サイズ＝２．１μｍ、無定形、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系）２．０質量％、バインダー１（ポリ（ＭＭＡ−ｃｏ−ＭＡＡ）共重合体、分子量１５，０００ｇ／ｍｏｌ、酸価１０５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）６．０質量％、バインダー２（ヒドロキシプロピルセルロース、平均分子量（Ｍｗ）＝１００，０００ｇ／ｍｏｌ）１．０質量％、光開始剤１（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン）１．０質量％、光開始剤２（２，４−ジエチルチオキサントン）０．３質量％、架橋剤１（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）４．０質量％、架橋剤２（ジペンタエリトリトールへキサアクリレート）２．０質量％、溶媒（テキサノール）１１．７質量％の組成を有するペーストを配合して攪拌器によって攪拌した後、３−ロールミルを利用して練ることによって、本発明による感光性ペースト組成物を製造した。前記組成物の製造においては、感光性ビヒクル成分を先に配合してビヒクルを製造した後、ガラスフリットを添加した。
【００５５】
２）組成物４の製造
前記組成物３の製造で、黒色顔料としてＴｉ２Ｂａ２Ｃａ２Ｃｕ３Ｏ１０（平均粒子サイズ＝０．５μｍ、無定形）を用いる以外は、同じ方法で組成物４を製造した。
【００５６】
３）比較組成物２の製造
前記組成物３の製造で、黒色顔料としてＣｏ−Ｍｎ−Ｆｅ系酸化物（平均粒子サイズ＝０．５μｍ、無定形）を用いる以外は、同じ方法で比較組成物２を製造した。
【００５７】
（実施例３．二層バス電極の導電層形成用の感光性ペースト組成物の製造）
１）組成物５の製造
導電性粉末（Ａｇパウダー、平均粒子サイズ＝１．５μｍ）６５質量％、ガラスフリット（平均粒子サイズ＝２．１μｍ、無定形、ＰｂＯ−ＳｉＯ２−Ｂ２Ｏ３系）３．０質量％、バインダー１（ポリ（ＭＭＡ−ｃｏ−ＭＡＡ）共重合体、分子量１５，０００ｇ／ｍｏｌ、酸価１０５ｍｇ  ＫＯＨ／ｇ）６．０質量％、バインダー２（ヒドロキシプロピルセルロース、平均分子量（Ｍｗ）＝１００，０００ｇ／ｍｏｌ）１．０質量％、光開始剤１（２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン）１．０質量％、光開始剤２（２，４−ジエチルオキサントン）０．３質量％、架橋剤１（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）４．０質量％、架橋剤２（ジペンタエリトリトールへキサアクリレート）２．０質量％、溶媒（テキサノール）１７．７質量％の組成を有するペーストを配合して攪拌器によって攪拌した後、３−ロールミルを利用して練ることによって導電層形成用の感光性ペースト組成物を製造した。前記組成物の製造においては、感光性ビヒクル成分を先に配合してビヒクルを製造した後、導電性粉末及びガラスフリットを添加した。
【００５８】
（実施例４．二層バス電極の形成）
黒色層形成用の感光性ペーストである前記組成物１、２及び比較組成物１と導電層形成用の感光性ペーストである前記組成物５を利用して、下記の方法で二層を有するバス電極を形成した後、抵抗及び黒色度を比較判断した。
１）ＩＴＯ透明電極がパターン化されているＰＤＰ上板基板に、スクリーン印刷法で前記組成物１と２及び比較組成物１を、それぞれスクリーン印刷法を利用して隔壁の上部に塗布した。
２）ＩＲ乾燥器を利用して１００℃で１５分間乾燥した。
３）スクリーン印刷法で前記組成物５を、スクリーン印刷法を利用してそれぞれの乾燥膜に塗布した。
４）ＩＲ乾燥器を利用して１００℃で１５分間乾燥した。
５）高圧水銀ランプが装着された紫外線露光装置を利用して４００ｍＪ／ｃｍ２に照射した。
６）３５℃、０．４％の炭酸ナトリウム水溶液をノズル圧力１．５ｋｇｆ／ｃｍ２に噴射して現像させた。
７）電気炉を利用して５８０℃で１５分間焼成して二層を有するバス電極を形成した。
【００５９】
前記手順によって形成した黒色層の評価結果を下記の表１に表す。
【００６０】
【表１】
2006196455.tif 000003
【００６１】
前記表１から分かるように、黒色顔料として超伝導体を使用した場合には、一般黒色顔料を使用した場合より抵抗が低く、色は、同一に黒色で現れた。
【００６２】
（実施例５．単一層バス電極の形成）
前記組成物３と４及び比較組成物２を利用して、下記のような方法で単一層を有するバス電極を形成した後、抵抗及び黒色度を比較判断した。
１）ＩＴＯ透明電極がパターン化されているＰＤＰ上板基板にスクリーン印刷法で前記組成物３と４及び比較組成物２をそれぞれ隔壁の上部に塗布した。
２）ＩＲ乾燥器を利用して１００℃で１５分間乾燥した。
３）高圧水銀ランプが装着された紫外線露光装置を利用して５００ｍＪ／ｃｍ２に照射した。
４）３５℃、０．４％の炭酸ナトリウム水溶液をノズル圧力１．５ｋｇｆ／ｃｍ２に噴射して現像させた。
５）電気炉を利用して５８０℃で１５分間焼成して単一層を有するバス電極を形成した。
【００６３】
前記手順によって形成した黒色層の評価結果を、下記の表２に表す。
【００６４】
【表２】
2006196455.tif 000004
【００６５】
前記表２から分かるように、黒色顔料として超伝導体を使用した場合には、一般黒色顔料を使用した場合より抵抗が低く、色は、同一に黒色で現れた。
【００６６】
本発明は、図面に示した実施形態を参考として説明したが、これは、例示的なものに過ぎず、当業者ならば、これから多様な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが分かるであろう。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決定されねばならない。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
本発明は、ＰＤＰに関連した技術分野に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】二層バス電極を有するＰＤＰ上板の断面構造を示す図面である。
【図２】ＰＤＰの基本的なセル構造を示す断面図である。
【図３】本発明によって製造されたＰＤＰ電極を含むＰＤＰを示す部分切開分離斜視図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  前面基板
２  透明電極
３  黒色層
４  導電層
５  ブラックストライプ
６  誘電体層
７  保護膜。
【図１】
2006196455.tif 000005
【図２】
2006196455.tif 000006
【図３】
2006196455.tif 000007