(57)【要約】【課題】  水現像が可能で、パターンの形成精度が高い感光性組成物を提供し、またそれを用いた転写シートおよびプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供する。【解決手段】  無機材料と、有機材料とを含み、この有機材料が、水酸基を有する感光性成分と、水酸基を有する水溶性樹脂と、親水基を有する疎水性樹脂とを含む感光性組成物とする。また、上記感光性成分は、さらにフェノキシ基を有する感光性モノマーであることが好ましい。  さらに、樹脂フィルム１上に転写層２が形成され、転写層２は上記感光性組成物から形成され、転写層２を基板３上に転写し、転写された転写層２を焼成することにより、基板３上にプラズマディスプレイパネルの誘電体層を形成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
無機材料と、有機材料とを含む感光性組成物であって、
前記有機材料が、水酸基を有する感光性成分と、水酸基を有する水溶性樹脂と、親水基を有する疎水性樹脂とを含むことを特徴とする感光性組成物。
【請求項２】
前記感光性成分が、さらにフェノキシ基を有する請求項１に記載の感光性組成物。
【請求項３】
前記感光性成分が、感光性モノマーである請求項１または２に記載の感光性組成物。
【請求項４】
樹脂フィルム上に転写層が形成されてなる転写シートであって、
前記転写層が、請求項１〜３のいずれかに記載の感光性組成物から形成されていることを特徴とする転写シート。
【請求項５】
誘電体層を含むプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層が、請求項１〜３のいずれかに記載の感光性組成物から形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
請求項４に記載の転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された前記転写層を焼成することにより、前記基板上に誘電体層を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
請求項４に記載の転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された前記転写層の上にフォトマスクを配置し、露光処理してパターン層を形成した後、前記パターン層を焼成することにより、前記基板上に誘電体層を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの誘電体層の作製に用いる感光性組成物、転写シート、およびプラズマディスプレイパネルとその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）における前面板誘電体層の微細なパターン形成は、誤放電抑制、輝度向上などの目的で要求されている。従来、この誘電体層のパターンを形成する方法としては、ガラス粉末を含む無機粉末と、感光性化合物を含む有機化合物とからなる感光性ガラスペーストを樹脂フィルム上に塗布してシートを作製し、それをガラス基板上に転写し、露光・現像・焼成することにより誘電体層を形成する方法が採用されていた（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１０９３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、この方法では、現像液としてアルカリ現像液を使用しているため、露光後のアクリル樹脂のカルボキシ基とアルカリ現像液とが反応し、ガラス粉末が焼成時に変色する可能性が高いという問題があった。一方、この問題を避けるために現像液に純水を用いると、未露光部の樹脂成分の除去が困難となるため、プラズマディスプレイパネルのパターンの精度が低下するという問題がある。
【０００４】
そこで、本発明は、水現像が可能で、パターンの形成精度が高い感光性組成物を提供し、またそれを用いた転写シートおよびプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、無機材料と、有機材料とを含む感光性組成物であって、
前記有機材料が、水酸基を有する感光性成分と、水酸基を有する水溶性樹脂と、親水基を有する疎水性樹脂とを含むことを特徴とする感光性組成物を提供する。
【０００６】
また、本発明は、樹脂フィルム上に転写層が形成されてなる転写シートであって、
前記転写層が、上記感光性組成物から形成されていることを特徴とする転写シートを提供する。
【０００７】
また、本発明は、誘電体層を含むプラズマディスプレイパネルであって、
前記誘電体層が、上記感光性組成物から形成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルを提供する。
【０００８】
また、本発明は、上記転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された前記転写層を焼成することにより、前記基板上に誘電体層を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。
【０００９】
また、本発明は、上記転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された前記転写層の上にフォトマスクを配置し、露光処理してパターン層を形成した後、前記パターン層を焼成することにより、前記基板上に誘電体層を形成する工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、上記構成を有することにより、水現像が可能で、パターンの形成精度が高い感光性組成物を提供し、またそれを用いた転写シートおよびプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の感光性組成物は、無機材料と有機材料とを含み、この有機材料として、水酸基を有する感光性成分と、水酸基を有する水溶性樹脂と、親水基を有する疎水性樹脂とを含むことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の転写シートは、樹脂フィルム上に転写層が形成されてなる転写シートであって、上記転写層が、上記本発明の感光性組成物から形成されていることを特徴とする。
【００１３】
感光性成分と水溶性樹脂がともに水酸基を有し、かつ疎水性樹脂が親水基を有するため、それぞれの相溶性が高まり水現像が可能となる。また、疎水性樹脂が含まれているため、露光部の物理的強度を向上できる。これらにより、パターンの形成精度を向上できる。
【００１４】
特に、上記感光性成分は、さらにフェノキシ基を有することが好ましい。これにより、水現像しても形成パターンが膨潤せず、パターンの形成精度をさらに向上できるからである。
【００１５】
上記無機材料としては、特にその種類は限定されないが、ガラス転移温度が３５０〜５００℃で、熱軟化温度が４００〜６００℃のガラス粉末を３０重量％以上含有する無機材料が好ましい。このようなガラス粉末としては、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化リチウムのうち少なくとも１種類を含有するものを用いることができるが、酸化鉛を含有するガラス粉末を用いることが好ましい。これにより、適度な軟化温度まで下げることができるとともに、誘電率を１０〜１３に保つことができる。
【００１６】
上記水酸基を有する感光性成分としては、
(1)分子内に不飽和基などを１つ以上有する官能性のモノマー、オリゴマー、ポリマーなどを含有するもの、
(2)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機ハロゲン化合物などの感光性化合物を含有するもの、
(3)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物などいわゆるジアゾ樹脂を含有するもの、
などがある。
【００１７】
これらの中でも特に感光性モノマーが、パターン特性および焼成性の点で優れている。
【００１８】
この水酸基を有する感光性モノマーとしては、例えば、ビスフェノールＡ−プロピレンオキサイド付加物ジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート、トリプロピレングリコールジグリシジルエーテルのジ（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピル（メタ）アクリレート、イソオクチル（メタ）アクリレート、２−エチルヘキシル−ジグリコール（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシブチル（メタ）アクリレート、２−アクリロイロキシエチルヘキサヒドロフタル酸（メタ）アクリレート、ヒドロキシピバリン酸ネオペンチルグリコールジ（メタ）アクリレート、トリメチロールプロパンアクリル酸安息香酸エステル（メタ）アクリレート、ペンタエリストールトリ（メタ）アクリレート、ポリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート、２−アクリロイルオキシエチルアシッドフォスフェートジ（メタ）アクリレート、２−アクリロイロキシエチル−２−ヒドロキシエチル−フタル酸（メタ）アクリレート、２−アクリロイロキシエチル−コハク酸（メタ）アクリレート、エトキシ−ジエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ−トリエチレングリコール（メタ）アクリレート、メトキシ−ジプロピレングリコール（メタ）アクリレート、ノニルフェノールのエチレンオキサイド付加物（メタ）アクリレートなどが挙げられる。
【００１９】
上記感光性モノマーを用いた場合には、さらに光重合開始剤が使用される。この光重合開始剤としては、例えば、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、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、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−ヒドロキシ−２−メチルプロピオフェノン、ｐ−ｔ−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、２−メチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルベンジルジメチルケタノール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、２−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、４−アジドベンザルアセトフェノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）シクロヘキサノン、２，６−ビス（ｐ−アジドベンジリデン）−４−メチルシクロヘキサノン、２−フェニル−１，２−ブタジオン−２−（ｏ−メトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−プロパンジオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１，３−ジフェニル−プロパントリオン−２−（ｏ−エトキシカルボニル）オキシム、１−フェニル−３−エトキシ−プロパントリオン−２−（ｏ−ベンゾイル）オキシム、ミヒラーケトン、２−メチル−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルフォリノ−１−プロパノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、Ｎ−フェニルチオアクリドン、４，４−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホルフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾイン、およびエオシン、メチレンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミンなどの還元剤との組合せなどが挙げられる。上記光重合開始剤は、感光性モノマーの全重量に対して、通常は０．０５〜１０重量％の範囲で添加され、より好ましくは１〜５重量％の範囲で添加される。
【００２０】
また、上記水酸基を有する水溶性樹脂としては、エチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラールなどを用いることができる。
【００２１】
また、上記親水基を有する疎水性樹脂としては、水酸基、カルボキシ基などの親水基を有するアクリル樹脂、メタクリル酸エステル共重合体、スチレン共重合体などを用いることができる。なお、親水性を有する疎水性樹脂とは、例えば、基本骨格がアクリルのように疎水性であり、それに上記親水基が付いているもので、樹脂自体は水に不溶であり、後述する水現像時に流れ落ちない樹脂をいう。
【００２２】
上記水溶性樹脂と疎水性樹脂とはバインダーとして機能するものであり、上記感光性組成物を転写シートに用いる場合には、特にガラス転移温度が低く、可撓性を有する樹脂を用いることが効果的である。
【００２３】
上記有機材料としては、水酸基を有する感光性成分、水酸基を有する水溶性樹脂、親水基を有する疎水性樹脂以外に、紫外線吸光剤、増感剤、重合禁止剤などの添加剤成分を加えることもできる。また、感光性組成物の溶液の粘度を調整したい場合には、有機溶剤を加えてもよい。この有機溶剤としては、例えば、メタノール、エタノール、イソプロパノール、ブタノール、２−ブタノール、酢酸ブチル、３−メトキシ−３−メチルブタノール、γ−ブチロラクトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、アセトン、メチルセロソルブ、エチルセロソルブなどのうち１種類以上を含有する有機溶媒混合物を用いることができる。
【００２４】
また、上記転写シートに用いる樹脂フィルムの樹脂としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）などを使用できる。また、この樹脂フィルムの表面は、離型処理剤により表面処理がされていることが好ましい。樹脂フィルムと転写層との離型性を向上させるためである。なお、離型処理剤としては、シリコン系化合物、フッ素化合物などを使用できる。
【００２５】
本発明の感光性組成物は、上記で説明した無機材料、有機材料およびその他の添加剤を所定の組成となるように調合した後、混練機やペイントシェーカーで均質に混合・分散して用いられる。
【００２６】
また、本発明の転写シートは、上記感光性組成物を上記樹脂フィルムの全面にまたは部分的に塗布することにより作製される。塗布方法としては、スクリーン印刷法、またはバーコーター、ダイコーター、ロールコーターなどを用いる方法などが挙げられる。その後、上記感光性組成物を塗布した樹脂フィルムを乾燥炉で乾燥して有機溶剤を除去することにより、上記転写シートが得られる。
【００２７】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルは、誘電体層を含むプラズマディスプレイパネルであって、上記誘電体層が、上記感光性組成物から形成されている。
【００２８】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、上記本発明の転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された上記転写層を焼成することにより、上記基板上に誘電体層を形成する工程を含むものである。
【００２９】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの他の製造方法は、上記本発明の転写シートの転写層を基板上に転写し、転写された上記転写層の上にフォトマスクを配置し、露光処理してパターン層を形成した後、上記パターン層を焼成することにより、上記基板上に誘電体層を形成する工程を含むものである。
【００３０】
上記基板としては、通常ガラス基板が用いられる。また、上記転写層の基板上への転写は、ラミネーターを用いて行われる。これにより、転写層は基板の表面に一括して転写される。
【００３１】
本発明の転写フィルムによれば、このような簡単な方法によって膜形成材料層をガラス基板上に確実に形成することができるので、誘電体層などのプラズマディスプレイパネルの構成要素の形成工程においても高効率化を図ることができるとともに、形成される構成要素の品質の向上、例えば、誘電体層における安定した誘電特性の発現などを図ることができる。
【００３２】
上記転写を行う際の転写温度は１５〜１５０℃の範囲が好ましく、より好ましくは８０〜１２０℃の範囲である。また、転写圧力は０．０５〜１ＭＰａの範囲が好ましく、より好ましくは０．２〜０．５ＭＰａの範囲である。なお、転写されるガラス基板は、あらかじめ加熱しておくのが好ましい。
【００３３】
次にフォトマスクを用いて、ガラス基板上に転写した感光性組成物からなる転写層をマスク露光する。この際使用される光源としては、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、殺菌灯などが挙げられる。これらの中でも高圧水銀灯、超高圧水銀灯が好適である。３００ｎｍ以下の短波長が安定し、強い照度が得られるからである。
【００３４】
上記露光条件は塗布厚みによって異なるが、通常は１〜２０ｍＷ／ｃｍ2の照度で１秒〜３０分間の露光を行う。露光後、感光性組成物からなる転写層の未露光部の有機材料を溶解可能である溶媒を現像液として使用して現像を行う。現像液としては、水を含む溶媒が好ましく、特に純水を用いるのが好ましい。また、現像方法は、現像面に溶媒を噴射するスプレー法で行うことができる。この現像時のスプレー圧は０．０５〜０．５ＭＰａの範囲で行うことができる。現像温度は１０〜６０℃の範囲で行うことができるが、より好ましくは２０〜４０℃で行われる。
【００３５】
現像により基板上にパターン層を形成した後、焼成炉にて焼成を行う。焼成雰囲気や焼成温度はパターン層の組成や基板の種類によって異なるが、通常、焼成温度は５００〜６５０℃の範囲で行う。
【実施例１】
【００３６】
以下、本発明を実施例に基づきより具体的に説明する。だだし、本発明はこれらの実施例には限定されない。
【００３７】
（実施例１）
まず、無機材料として、組成がＰｂＯ：４３．８５重量％、ＳｉＯ2：８．３７重量％、Ｂ2Ｏ3：２６．９重量％、ＢａＯ：１６．７重量％、Ａ１2Ｏ3：３．８重量％、ＣｕＯ：０．３８重量％のガラス粉末（平均粒子径：５μｍ）を準備した。
【００３８】
また、水酸基およびフェノキシ基を有する感光性成分として２−ヒドロキシ−３−フェノキシプロピルアクリレートを１００重量部、水酸基を有する水溶性樹脂としてヒドロキシプロピルセルロースを１３３重量部、親水基を有する疎水性樹脂としてポリヒドロキシエチルメタクリレートとポリメチルメタクリレートとの共重合体を６６重量部、光重合開始剤としてチバスペシャルティ・ケミカルズ社製の“Ｉｒｇａｃｕｒｅ１８４”（商品名）を５重量部、溶媒として２−ブタノールを５００重量部準備し、これらを混合して有機材料とした。
【００３９】
次に、５０重量部の上記ガラス粉末と、５０重量部の上記有機材料からなる感光性組成物を作成した。作成手順は、まず、上記有機材料を溶剤に溶解し、その後、上記ガラス粉末を添加して３本ロールの混合機で混合・分散して感光性組成物ペーストを作成した。次に、シリコン系化合物で離型処理を行った厚さ３８μｍのＰＥＴフィルム上にダイコートを用いて上記感光性組成物ペーストを塗布し、ＩＲ乾燥炉を用いて９０℃で１０分乾燥させて、上記感光性組成物からなる転写層を有する転写シートを作製した。この転写シートの厚みは乾燥後５０μｍであった。
【００４０】
（実施例２）
感光性成分として水酸基のみを有する２−ヒドロキシプロピルアクリレートを１００重量部用いた以外は、実施例１と同様にして転写シートを作製した。
【００４１】
（比較例１）
感光性成分としてフェノキシ基のみを有する３−フェノキシプロピルアクリレートを１００重量部用いた以外は、実施例１と同様にして転写シートを作製した。
【００４２】
（比較例２）
親水基を有する疎水性樹脂としてポリヒドロキシエチルメタクリレートとポリメチルメタクリレートとの共重合体を２００重量部用い、水酸基を有する水溶性樹脂（ヒドロキシプロピルセルロース）を用いなかった以外は、実施例１と同様にして転写シートを作製した。
【００４３】
（比較例３）
水酸基を有する水溶性樹脂としてヒドロキシプロピルセルロースを２００重量部用い、親水基を有する疎水性樹脂（ポリヒドロキシエチルメタクリレートとポリメチルメタクリレートとの共重合体）を用いなかった以外は、実施例１と同様にして転写シートを作製した。
【００４４】
次に、図１に示すように、あらかじめ８０℃に加熱したガラス基板３に、上記実施例１、実施例２、比較例１、比較例２、比較例３の転写シートを用い、ＰＥＴフィルム１の上に形成された転写層２を転写した。転写温度は１０５℃、転写圧力は０．２９ＭＰａとした。その後、フォトマスクを用いて露光を行った。フォトマスクはネガ型とし、露光パターンの形状を正方形し、正方形の縦の長さ（Ｌ）と露光パターンのピッチ（Ｓ）とを種々変化させて露光を行った。露光は２ｍＷ／ｃｍ2の照度の超高圧水銀灯を用いて１分間紫外線露光を行った。その後、純水を現像液としてスプレー法で現像を行った。現像温度は３０℃、スプレー圧力は０．２９ＭＰａ、現像時間は９０秒とした。その後、５８０℃で焼成を行った。転写性の評価は１０５℃、０．２９ＭＰａで転写可能であるかどうかを判断した。
【００４５】
その結果を表１に示す。なお、表１において、Ｌ／Ｓはフォトマスクの露光パターン（正方形）の縦の長さ（Ｌ：μｍ）と露光パターンのピッチ（Ｓ：μｍ）を示す。また、表１において、未露光部が溶出して露光部のみパターンとして残り、パターン化可能なものを○印とし、現像後に露光部のすべてが溶出してパターン化不可能なものを×１とし、現像後に未露光部も残渣として残ってパターン化不可能なものを×２として示す。
【００４６】
【表１】
2005070333.tif 000003
表１から明らかなように、実施例１では、Ｌ／Ｓが１００／１００以上ではすべてパターン化可能となり良好な結果を得た。また、実施例２では、現像水によるパターンの膨潤が一部に見られたが、実用可能なものであった。
【００４７】
一方、比較例１では、現像後に未露光部も残渣として残ってパターン化不可能なものが多く、また感光性モノマーと水溶性樹脂との非相溶性によるパターンの平滑性の低下が見られた。また、比較例２では、現像後に未露光部も残渣として残ってパターン化不可能なものが多く、比較例３では、現像後に露光部のすべてが溶出してパターン化不可能なものが多かった。
【００４８】
また、実施例１、実施例２で作製した転写シートを用いてプラズマディスプレイパネルを作製すると、プラズマディスプレイの輝度が向上し、誤放電が抑制され、製造不良を減らすことができる。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
以上のように本発明は、水現像が可能で、パターンの形成精度が高い感光性組成物を提供し、またそれを用いた転写シートおよびプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】転写工程を示す転写シートと基板との断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
１  ＰＥＴフィルム
２  転写層
３  ガラス基板
【図１】
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