(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上にアドレス電極と隔壁を形成したプラズマディスプレイ用部材であって、該隔壁がアドレス電極と平行であり、該隔壁と垂直方向に補助隔壁を形成し、さらに該補助隔壁の頂部に、該補助隔壁と平行方向にストライプ状の切り込みを形成し、該補助隔壁の頂部のストライプ状の切り込みの深さが、該補助隔壁の高さの１／１０以上９／１０以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ用部材。
【請求項２】
前記補助隔壁の高さが、前記隔壁の高さの、１／１０〜１／１であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ用部材。
【請求項３】
前記補助隔壁の頂部のストライプ状の切り込みの断面形状が、深さ方向に対しその幅が減衰する形状であることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレイ用部材。
【請求項４】
前記補助隔壁の頂部のストライプ状の切り込みの最大幅が、前記補助隔壁の頂部幅の１／５０〜１／２であることを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイ用部材。
【請求項５】
前記補助隔壁の底部幅が前記補助隔壁の頂部幅の１．０５〜２．０倍であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のプラズマディスプレイ用部材。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか記載のプラズマディスプレイ用部材を背面板として用いたことを特徴とするプラズマディスプレイ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイ用部材およびプラズマディスプレイ用部材の製造方法に係り、特にプラズマディスプレイパネルの輝度を向上し、パネルの表示品位を高めたプラズマディスプレイ用部材およびその製造方法並びにプラズマディスプレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
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と略す）が注目されている。ＰＤＰは、例えば、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、ＲＧＢ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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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、特開平１０−３２１１４８号公報には、隔壁の他に補助隔壁を設け、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。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
このような補助隔壁を形成したものに蛍光体層を形成する場合、補助隔壁頂部に所望量の蛍光体を塗着させることが重要になる。
【０００７】
しかし従来の補助隔壁を形成したプラズマディスプレイ用部材に蛍光体ペーストを印刷あるいは塗布した場合、補助隔壁頂部に印刷あるいは塗布された蛍光体ペーストがだれやすく、所望量の蛍光体層の形成が困難になる。また、隔壁と補助隔壁の幅に大きな差があると、両者の焼成収縮の違いにより、隔壁が変形したり、さらには断線してしまうという問題がある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、補助隔壁頂部への蛍光体ペーストの塗着性が良好で、隔壁と補助隔壁の幅が違う構造、具体的には補助隔壁が隔壁幅より太い場合であっても、焼成後の剥がれ、断線、形状変化が生じないプラズマディスプレイ用部材の製造方法およびプラズマディスプレイ部材を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、基板上にアドレス電極と隔壁を形成したプラズマディスプレイ用部材であって、該隔壁がアドレス電極と平行であり、該隔壁と垂直方向に補助隔壁を形成し、さらに該補助隔壁の頂部に、該補助隔壁と平行方向にストライプ状の切り込みを形成し、該補助隔壁の頂部のストライプ状の切り込みの深さが、該補助隔壁の高さの１／１０以上９／１０以下であることを特徴とするプラズマディスプレイ用部材を要旨とするものである。
【００１１】
また本発明は、上記のプラズマディスプレイ用部材を背面板として用いたことを特徴とするプラズマディスプレイである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明をＰＤＰの作製手順に沿って説明する。
本発明のＰＤＰ用部材としての背面板に用いる基板としては、ソーダガラスの他にＰＤＰ用の耐熱ガラスである旭硝子社製の“ＰＤ２００”や日本電気硝子社製の“ＰＰ８”を用いることができる。
【００１３】
ガラス基板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アドレス電極を形成する。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、２〜５μｍがより好ましい。電極厚みが薄すぎると抵抗値が大きくなり正確な駆動が困難となる傾向にあり、厚すぎると材料が多く必要になり、コスト的に不利な傾向にある。アドレス電極の幅は好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。アドレス電極の幅が細すぎると抵抗値が高くなり正確な駆動が困難となる傾向にあり、太すぎると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傾向にある。さらに、アドレス電極は表示セル（画素の各ＲＧＢ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１００〜５００μｍ、高精細ＰＤＰにおいては１００〜４００μｍのピッチで形成するのが好ましい。
【００１４】
次いで誘電体層を好ましく形成する。誘電体層はガラス粉末と有機バインダーを主成分とするガラスペーストをアドレス電極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。誘電体層に用いる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。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。これらのガラス粉末と有機バインダーと混練してペーストを作成できる。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、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。ガラス粉末以外に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が誘電体層に含まれる含有量としては、０．１〜１０重量％が好ましい。０．１重量％以上とすることで実効を得ることができ、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。
【００１５】
本発明のプラズマディスプレイ用部材は、基板上もしくは誘電体層上に、放電セルを仕切るための隔壁および隔壁（あるいはアドレス電極）と垂直方向の補助隔壁を形成する。図１は本発明で形成する隔壁および補助隔壁の形状の一例を示す斜視図である。図１において、１Ａ、１Ｂ、１Ｃは隔壁、２Ａ、２Ｂ、２Ｃ、は補助隔壁、３は誘電体層、４はアドレス電極、５はガラス基板である。隔壁１Ａ、１Ｂ、１Ｃは、アドレス電極と平行方向に形成する。
【００１６】
隔壁の断面形状は台形や矩形に形成することができる。隔壁の高さは、８０μｍ〜２００μｍが適している。８０μｍ以上とすることで蛍光体とスキャン電極が近づきすぎるのを防ぎ、放電による蛍光体の劣化を防ぐことができる。また、２００μｍ以下とすることで、スキャン電極での放電と蛍光体の距離を近づけ、十分な輝度を得ることができる。またピッチ（Ｐ）は、１００μｍ≦Ｐ≦５００μｍのものがよく用いられる。また、高精細プラズマディスプレイとしては、隔壁のピッチ（Ｐ）が、１００μｍ≦Ｐ≦２５０μｍである。１００μｍ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、５００μｍ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。２５０μｍ以下にすることにより、ＨＤＴＶ（ハイビジョン）レベルの美しい映像を表示することができる。
【００１７】
補助隔壁を形成することにより、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、隔壁や補助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、放電効率をさらによくすることができる。
【００１８】
また、補助隔壁は、ＲＧＢ各色の蛍光体層を形成するそれぞれのセルに対して、選択的に形成しても良い。つまり、プラズマディスプレイはＲＧＢのうち赤色の発色が比較的強く青色の発色が比較的弱いので、例えば、ＧＢに相当する隔壁間のみ、あるいはＢに相当する隔壁間にのみ補助隔壁を形成することも好ましい。
【００１９】
補助隔壁の高さは隔壁の高さの１／１０〜１／１であること、さらには２／１０〜９／１０、さらには２／１０〜８／１０であることが好ましい。補助隔壁の高さを隔壁の高さの１／１０以上とすることで、発光面積を大きくとることによる輝度向上の効果を得ることができる。また、蛍光体層の形成の際の混色や、プラズマディスプレイの表示の際の他色間のクロストークの発生を考慮すると、補助隔壁の高さは隔壁の高さの１／１以下とすることが好ましい。
【００２０】
補助隔壁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。
【００２１】
補助隔壁の線幅は、頂部幅で、３０μｍ〜７００μｍ、さらには４０〜６００μｍが好ましい。補助隔壁の頂部幅を３０μｍ以上とすることで、補助隔壁の形成工程や後工程に耐える強度を得ることができる。また３００μｍ以下とすることで、均質で強固な焼成を行うことができる。また、補助隔壁の底部幅を補助隔壁頂部幅の１０５〜２．０倍、さらには１．０６〜１．８倍、さらには１．０６〜１．６倍とすることが、焼成収縮により補助隔壁の跳ね上がりを防止する点で好ましい。
【００２２】
本発明のプラズマディスプレイ用部材は、補助隔壁の頂部に、補助隔壁の平行方向にストライプ状の切り込みを形成することが必要である。図１において、６は補助隔壁頂部に形成したストライプ状の切り込みであり、この切り込みは補助隔壁頂部に少なくとも１本以上、好ましくは２本以上、さらには３本以上形成することが好ましい。このような切り込みを有することにより、ディスペンサー法やスクリーン印刷法により隔壁間に線状に蛍光体ペーストを塗布した際にも、補助隔壁頂部への蛍光体ペースト塗着性が向上する。 ここでストライプ状の切り込みの断面形状は図２に示す通り、頂部から深さ方向に対しその幅が減衰する形状であることが好ましく、このような形状には例えば逆テーパー状が挙げられる。
【００２３】
本発明で補助隔壁頂部に形成される切り込みの最大深さは、補助隔壁高さの１／１０以上であることが好ましい。補助隔壁頂部に形成される切り込みの最大深さを１／１０以上とすることで、補助隔壁頂部への蛍光体ペーストの塗着性が向上する。  また、切り込みの最大深さの上限は特に限定されないが、焼成後均一に補助隔壁を形成する理由から、９／１０以下、さらには８／１０以下であることが好ましい。補助隔壁の頂部の切り込みの最大幅は、補助隔壁頂部幅の１／５０〜１／２以上であることが好ましい。この範囲内とすることにより蛍光体ペーストの塗着性を向上しやすくなる。
【００２４】
隔壁と補助隔壁の他に、接合補助壁なるものを形成することも好ましい。接合補助壁とは、補助隔壁の並列パターンの両側部の外側であり隔壁の端部である箇所に、隔壁と垂直方向に形成するものであり、これにより隔壁端部の剥がれを防ぐことができる。隔壁が接合補助壁に対して突出する端部の長さは０．５ｍｍ以下とすることが、剥がれ防止の実効を得る上で好ましい。
【００２５】
次に、本発明における隔壁および補助隔壁の形成方法について説明する。隔壁および補助隔壁は、基板上に絶縁性無機成分と有機成分からなるペーストを、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隔壁および補助隔壁パターンを形成し、焼成することで形成されるが、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。
【００２６】
以下に本発明で適用す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、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。
【００２７】
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い。
【００２８】
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０．２〜３ｍ2／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。
【００２９】
隔壁および補助隔壁は、好ましくは熱軟化点の低いガラス基板上にパターン形成されるため、無機微粒子として、熱軟化温度が３５０℃〜６００℃のガラス微粒子を６０重量％以上含む無機微粒子を用いることが好ましい。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。用いるガラス粉末としては、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、更には、６０×１０-7〜９０×１０-7のガラス微粒子を用いることが好ましい。
【００３０】
隔壁を形成する素材としては、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラス材料が好ましく用いられる。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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、更に、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。
【００３８】
感光性モノマーとしては、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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
次いで感光性ペーストの塗布、乾燥、露光、現像等を行うが、これらの一連の工程の説明に先立ち、本発明で適用する感光性ペースト法において、露光で用いるフォトマスクには、ストライプ状透光パターンに少なくとも１本の遮光ラインを有するフォトマスクＡと直線状のストライプ状のパターンを有するフォトマスクＢを組み合わせて用いることが好ましい。直線状とは、有限の長さと幅を有する断続的あるいは連続的なスリットを指す。通常は、連続的に延在する直線状のスリットから頂部が平坦な隔壁等を得ることができるが、本発明者等は、ストライプ状透光パターンに遮光ラインを設けることで、補助隔壁頂部に、補助隔壁と平行方向にストライプ状の切り込みを形成できることを見出した。
【００４６】
つまり、フォトリソグラフィーにおいて露光光はフォトマスク以降完全に鉛直方向に直進するわけではなく、フォトマスクの遮光部の陰になる部分にも若干露光光がまわり込む。従って、光硬化型の感光性ペーストを用い、遮光ラインの幅や露光条件を調節すると、遮光部の直下は硬化されないが、塗布膜の深さ方向に進んだ箇所では露光光のまわり込みにより硬化する。かくして所望の寸法の切り込みを形成することができるのである。
【００４７】
切り込みの諸寸法（深さ、幅等）は、遮光部の大きさ、露光光源の平行度、露光量、フォトマスクと感光性ペーストの塗布膜の表面との距離（ギャップ量）等を調整することで設定できる。例えば、遮光部分の大きさを大きくすることで切り込みの最大幅を大きくすることができ、逆に遮光部分の大きさを小さくすることで切り込みの最大幅を小さくすることができる。また、露光光源の平行度を高くしたり、露光量を小さくすることで切り込みの最大深さを大きくすることができ、また逆に露光光源の平行度を低くしたり、露光量を大きくすることで切り込みの最大深さを小さくすることができる。さらに、ギャップ量を大きくすることで切り込みの深さを小さくすることができ、またギャップ量を小さくすることで切り込みの深さを小さくすることができる。
【００４８】
以下に、隔壁と補助隔壁の高さ関係に応じて好ましく適用する、塗布から露光までの２種類の一連の形成工程を示す。
【００４９】
第１の形成工程は補助隔壁の高さがアドレス電極と平行方向に形成される隔壁高さより低い場合に好ましく適用される。まず乾燥・焼成による収縮分を考慮した補助隔壁高さに相当する厚みの感光性ペーストを塗布、乾燥し、ストライプ状透光パターンに少なくとも１本の遮光ラインを有するフォトマスクＡを、該遮光ラインが隔壁と隣接する隔壁の間になるように配置する。
【００５０】
尚、ここで用いる遮光ラインが形成されたストライプ状透光パターンは、連続的に直線であってもよいが、後記する隔壁を形成するための２回目の露光において、隔壁の露光量を合わせるという意味から、隔壁形成用のストライプパターンに相当する部位を遮光した、破線状のものを用いてもよい。
【００５１】
次いで、乾燥・焼成による収縮分を考慮した残りの隔壁の高さに相当する厚みとなるように、前記補助隔壁パターンが露光された膜上に感光性ペーストを塗布、乾燥し、直線状のストライプのパターンを有するフォトマスクをアドレス電極と平行になるように配置し再び露光する。
【００５２】
第２の形成工程は、補助隔壁と隔壁の高さが同じ場合に好ましく適用される。まず収縮分を考慮した隔壁・補助隔壁の高さに相当する厚みの感光性ペーストを塗布、乾燥し、少なくとも１本の遮光ラインを有するストライプと直線状のストライプが直交するパターンを有するフォトマスクＢを、直線状のストライプがアドレス電極と直交するように配置し露光する。
【００５３】
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、ペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。
【００５４】
また、塗布後の乾燥は、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ炉などを用いることができる。
【００５５】
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／ｃｍ2の出力の超高圧水銀灯を用いて０．１〜１０分間露光を行う。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
次に、現像により得られた隔壁・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。
【００６０】
この焼成時に、隔壁と補助隔壁の幅が極端に違う場合、具体的には補助隔壁の幅が隔壁幅より極端に太い場合、隔壁と補助隔壁の焼成収縮挙動の違いにより、両者の界面で隔壁が断線したり、補助隔壁に亀裂が生じたりする。
【００６１】
この問題に対し、本発明のように補助隔壁頂部にストライプ状の切り込みを形成することにより、補助隔壁の焼成収縮を緩和することができ、補助隔壁と隔壁界面での隔壁断線を抑制することができる。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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以上とすることで十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。
【００６５】
本発明では補助隔壁状にストライプ状の切り込みが形成されているため、補助隔壁頂部への蛍光体ペーストの塗着性が良好である。
【００６６】
補助隔壁頂部への蛍光体ペーストの塗着量は、隔壁および補助隔壁高さにより異なるが、隔壁高さＡと補助隔壁Ｂ、補助隔壁頂部の蛍光体焼成後厚みＣの関係が
Ａ−Ｂ−１０≧Ｃ≧Ａ−Ｂ−５０
となるように調整することが、ＰＤＰとした場合の輝度確保、補助隔壁としての発光効率向上の点から好ましい。
【００６７】
上記のように塗着させた蛍光体層を必要に応じて、４００〜５５０℃で焼成する事により、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。
【００６８】
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。
【００６９】
【実施例】
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。なお、実施例、比較例中の濃度（％）は重量％である。
（実施例１）
まず前面板を作製した。
【００７０】
旭硝子社製ガラス基板”ＰＤ２００”上に、ＩＴＯを用いて、ピッチ３６０μｍ、線幅１５０μｍのスキャン電極を形成した。また、その基板上に感光性銀ペーストを塗布した後に、フォトマスクを介したマスク露光、０．３％炭酸ナトリウム水溶液を用いた現像、５８０℃１５分間の焼成工程を経て、線幅５０μｍ、厚み３μｍのバス電極を形成した。次に、酸化鉛を７５重量％含有する低融点ガラスの粉末を７０％、エチルセルロース２０％、テルピネオール１０％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５０μｍの厚みで塗布した後に、５７０℃１５分間の焼成を行って誘電体を形成した。誘電体を形成した基板上に電子ビーム蒸着により保護膜として、厚み０．５μｍの酸化マグネシウム層を形成して前面板を作製した。
【００７１】
次に、背面板を作製した。
ガラス基板ＰＤ２００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５０μｍ、厚み３μｍ、ピッチ３６０μｍ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％、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％、テルピネオール１５％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。
【００７２】
誘電体層上に、１層目の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。
【００７３】
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乾燥後厚み１７０μｍ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、ピッチ１．０８ｍｍ、透光部のトータル線幅２００μｍであり、該透光部内に幅３０μｍの遮光ラインが３本等間隔で配列された、破線状（パターン長さ３００μｍ、遮光部６０μｍの繰り返し）ストライプパターンを有するフォトマスクを用いて、アドレス電極と垂直方向に露光した。なおこのときギャップ量を１５０μｍ、露光量を５００ｍＪ／ｃｍ2とした。露光後、上記感光性ペーストをさらに前記露光膜上に塗布し、合計厚みが２００μｍの塗布膜を得た。
【００７４】
次に、ピッチ３６０μｍ、線幅６０μｍのストライプパターンを有するフォトマスクを用いて、アドレス電極と平行方向に露光した。なお、このときのギャップ量は１５０μｍ、露光量は６００ｍＪ／ｃｍ2とした。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、５６０℃で１５分間焼成することにより、表１に示す構造の隔壁および補助隔壁を形成した。
【００７５】
次に、隣り合う隔壁間に蛍光体を塗布した。蛍光体の塗布は、２５６カ所の穴（口径：１３０μｍ）が形成されたノズル先端から蛍光体ペーストを吐出するディスペンサー法により形成した。蛍光体は隔壁側面に焼成後厚み２５μｍ、誘電体上に焼成後厚み２５μｍになるように塗布した後に、５００℃で１０分間の焼成を行った。さらに、補助隔壁頂部に形成された蛍光体層の厚みをレーザー変異計により測定した。かくしてＰＤＰ用部材として、背面板を作製した。このとき隣り合う蛍光体の混入、すなわち混色はなかった。
【００７６】
さらに、作製した前面基板と背面基板を封着ガラスを用いて封着して、Ｘｅ５％含有のＮｅガスを内部ガス圧６６５００Ｐａになるように封入した。さらに、駆動回路を実装してＰＤＰを作製した。ＰＤＰのスキャン電極に電圧を印加して発光させた。その輝度計を用いて輝度を測定したところ、２５０ｃｄ／ｍ2であり、高い輝度の表示特性を得ることができた。また、混色によるコントラストの低下や色スジや余点の発生も無かった。
【００７７】
（実施例２〜４）
実施例１において、１回目の露光に使用したフォトマスクの、透光部内に配列された遮光ラインの幅を変更（４０、５０、６０μｍ）に変更した他は同一手法により表１に示す構造の隔壁および補助隔壁を得た。さらに実施例１と同様の手法で蛍光体層を形成し、補助隔壁頂部に形成された蛍光体層の厚みをレーザー変位計により測定し、結果を表１に記載した。また、ＰＤＰを作製し、輝度を測定し結果を表１に記載した。かくして得られたＰＤＰは表１に示す通り高い輝度を有するものであった。
【００７８】
（実施例５）
実施例１において、１回目の露光に使用したフォトマスクの線幅を８０μｍ、遮光ライン本数を２本に変更し、露光量を２５０ｍＪ／ｃｍ2に変更した他は同一手法により表１および図３に示す隔壁および補助隔壁を得た。さらに実施例１と同様の手法で蛍光体層を形成し、補助隔壁頂部に形成された蛍光体層の厚みをレーザー変位計により測定し、結果を表１に記載した。また、ＰＤＰを作製し、輝度を測定し、その結果を表１に記載した。かくして得られたＰＤＰは表１に示す通り高い輝度を有するものであった。
【００７９】
（比較例１）
実施例１において、１回目の露光に用いたフォトマスクを、ピッチ１．０８ｍｍ、線幅３００μｍのストライプ状パターンを有するフォトマスクを用いた他は同一手法により隔壁および補助隔壁を形成した。得られた隔壁および補助隔壁の構造を表１に示す。また、実施例１同様に蛍光体層を形成し、焼成後の補助隔壁頂部の蛍光体層厚みをレーザー変異計で測定し、結果を表１に記載した。また、実施例１同様ＰＤＰを作成し、発光させ輝度を測定したところ１８０ｃｄ／ｍ2と実施例１と比較して低いものであった。
【００８０】
【表１】
0004479032.tif 000002
【００８１】
【発明の効果】
本発明によれば、補助隔壁頂部への蛍光体ペーストの塗着性が良好で、隔壁と補助隔壁の幅が違う構造、具体的には補助隔壁が隔壁幅より太い場合であっても、焼成後の剥がれ、断線、形状変化が生じないプラズマディスプレイ用部材の製造方法およびプラズマディスプレイ部材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のプラズマディスプレイ部材における隔壁および補助隔壁の一例を示す概略斜視図である。
【図２】本発明のプラズマディスプレイ部材における補助隔壁の他の一例の概略断面図である。
【図３】本発明の実施例５で得られる補助隔壁の模式断面図である。
【符号の説明】
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ  隔壁
２Ａ、２Ｂ、２Ｃ  補助隔壁
３  誘電体層
４  アドレス電極
５  ガラス基板
６  切り込み
【図１】
0004479032.tif 000003
【図２】
0004479032.tif 000004
【図３】
0004479032.tif 000005