(57)【要約】【課題】ウェットプロセス或いは貼り付け法と６００℃以下の熱処理の組み合わせによって、比誘電率が７以下である、ＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜を形成する材料として好適な塗工液やシート、及びそれらを用いた誘電体層や層間絶縁膜の作製方法を提供する。【解決手段】天然あるいは合成スメクタイト、又はそれらの混合物のような粘土粒子を、分散媒である液体に分散した粘土分散液である誘電体層形成用塗工液や、これを静置して粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を分離、乾燥することによって得られる自立粘土薄膜から成る誘電体層形成用シートと、上記塗工液を、各種手法によって基板上に塗布後、静置して粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を、加熱蒸発等の固液分離手段で分離して膜状に成形したり、若しくは上記シートを基板上に貼り付けたりした後、熱処理を施す誘電体層の作製方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘土粒子を、水あるいは水を主成分とする分散媒である液体に分散した粘土分散液であることを特徴とする誘電体層形成用塗工液。
【請求項２】
前記粘土粒子が、天然あるいは合成スメクタイト、又はそれらの混合物であることを特徴とする請求項１記載の誘電体層形成用塗工液。
【請求項３】
前記粘土分散液中の粘土粒子濃度が、０．５〜１０重量パーセントであることを特徴とする請求項１又は２に記載の誘電体層形成用塗工液。
【請求項４】
前記誘電体層が、プラズマディスプレイパネル用誘電体層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の誘電体層形成用塗工液。
【請求項５】
前記誘電体層が、プラズマディスプレイパネルの前面板側に形成される誘電体層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の誘電体層形成用塗工液。
【請求項６】
前記誘電体層が、表面伝導型電子放出ディスプレイ用誘電体層であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の誘電体層形成用塗工液。
【請求項７】
請求項１〜６いずれか一つに記載の誘電体層形成用塗工液を静置し、粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に成形し、粘土薄膜を作製した後、更に任意に１１０℃〜３００℃の温度条件下で乾燥し、自立膜を得ることを特徴とする誘電体層形成用シートの作製方法。
【請求項８】
前記固液分離手段が、遠心分離、ろ過、真空乾燥、凍結真空乾燥、加熱蒸発法のうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項７記載の誘電体層形成用シートの作製方法。
【請求項９】
前記固液分離手段が、誘電体層形成用塗工液を平坦なトレイに注いで水平に静置し、粘土粒子を沈積させると共に、水平を保った状態で、オーブン中で、３０℃〜７０℃の温度条件下で、分散媒である液体を蒸発させて膜状に成形し、自立膜にすることを特徴とする請求項７記載の誘電体層形成用シートの作製方法。
【請求項１０】
請求項７〜９いずれか一つに記載の方法により作製された、自立膜として利用可能な機械的強度を有し、粘土粒子の積層を高度に配向させた粘土薄膜から成ることを特徴とする誘電体層形成用シート。
【請求項１１】
前記粘土薄膜の主要構成成分が、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項１０記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１２】
前記粘土薄膜の厚さが、３μｍ以上１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１０又は１１記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１３】
前記粘土薄膜が、２５０℃以上６００℃までの高温においても構造変化がなく、ピンホールの存在しないことを特徴とする請求項１０〜１２いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１４】
前記粘土薄膜が、波長５００ｎｍにおける光透過率が７５％以上であることを特徴とする請求項１０〜１３いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１５】
前記粘土薄膜の少なくとも片方の面に、他材料層が形成されていることを特徴とする請求項１０〜１４いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１６】
前記他材料層が、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求項１５記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１７】
前記他材料層の、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１５又は１６記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１８】
前記他材料層の厚さが、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項１５〜１７いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項１９】
前記他材料層が、ナノサイズ粒子及び水溶性有機分散剤から成るコーティング組成物であることを特徴とする請求項１５記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２０】
前記ナノサイズ粒子が、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成るナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子であることを特徴とする請求項１９記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２１】
前記ナノサイズ粒子の、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項１９又は２０記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２２】
前記水溶性有機分散剤が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン−ポリビニルアルコールコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリ（４−ビニルフェノール）のうちの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求項１９記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２３】
前記誘電体層が、プラズマディスプレイパネル用誘電体層であることを特徴とする請求項１０〜２２いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２４】
前記誘電体層が、プラズマディスプレイパネルの前面板側に形成される誘電体層であることを特徴とする請求項１０〜２２いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２５】
前記誘電体層が、表面伝導型電子放出ディスプレイ用誘電体層であることを特徴とする請求項１０〜２２いずれか一つに記載の誘電体層形成用シート。
【請求項２６】
請求項１〜６いずれか一つに記載の誘電体層形成用塗工液を基板上に塗布後、静置して粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に形成し、さらに熱処理を施して粘土薄膜とすることを特徴とする誘電体層の作製方法。
【請求項２７】
前記固液分離手段が、強制送風式オーブン中、３０℃〜７０℃の温度条件下で、分散媒である液体をゆっくり蒸発させることを特徴とする請求項２６記載の誘電体層の作製方法
。
【請求項２８】
前記熱処理の温度が１００℃以上５００℃以下であることを特徴とする請求項２６又は２７記載の誘電体層の作製方法。
【請求項２９】
前記粘土薄膜が高度に配向していることを特徴とする請求項２６〜２８のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３０】
前記基板上に塗布する方法が、噴霧、ディップコーティング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、キャップコーティング、インクジェット、スクリーン印刷、各種有版印刷から選択される１種以上であることを特徴とする請求項２６〜２９のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３１】
前記粘土薄膜の主要構成成分が、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトのうちの少なくとも１つであることを特徴とする請求項２６〜３０のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３２】
前記粘土薄膜の熱処理後の厚さが少なくとも１μｍであることを特徴とする請求項２６〜３１のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３３】
前記粘土薄膜を形成する前及び／又は後に、他材料層を形成することを特徴とする請求項２６〜３２のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３４】
前記他材料層が、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求項３３記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３５】
前記他材料層の、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項３３又は３４記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３６】
前記他材料層が、ナノサイズ粒子及び水溶性有機分散剤から成るコーティング用組成物を塗布することによって平坦な膜を形成した後、熱処理することによって形成されることを特徴とする請求項３３記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３７】
前記ナノサイズ粒子が、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成るナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子であることを特徴とする請求項３６記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３８】
前記ナノサイズ粒子の、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることを特徴とする請求項３６又は３７記載の誘電体層の作製方法。
【請求項３９】
前記水溶性有機分散剤が、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン−ポリビニルアルコールコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリ（４−ビニルフェノール）のうちの少なくとも１種から成ることを特徴とする請求項３６〜３８のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４０】
前記他材料層の厚さが、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項３３〜３９いずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４１】
請求項１０〜２５いずれか一つに記載の誘電体層形成用シートを、基板上に貼りつけた後、熱処理することを特徴とする誘電体層の作製方法。
【請求項４２】
前記誘電体層形成用シートを基板上に貼り付ける際に、圧力を加えることを特徴とする請求項４１記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４３】
前記誘電体層形成用シートを基板上に貼り付ける際に、圧力と熱を同時に加えることを特徴とする請求項４１又は４２記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４４】
前記他材料層が、熱処理によって、部分的又は全体的に高密度化されることを特徴とする請求項４１記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４５】
前記他材料層の熱処理後の厚さが、１μｍ以上５０μｍ以下であることを特徴とする請求項４１〜４４いずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４６】
前記基板が、他物質膜のパターンが形成されることによって段差を有することを特徴とする請求項２６〜４５のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４７】
前記他物質膜が、金属膜又は透明導電膜であることを特徴とする請求項４６記載の誘電体層の作製方法。
【請求項４８】
前記誘電体層が、熱処理後、波長５００ｎｍの光透過率が７５％以上であることを特徴とする請求項２６〜４７のいずれか一つに記載の誘電体層の作製方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウェットプロセスにより低誘電率の誘電体層を形成するための塗工液、及び貼り付け法（ラミネーション）により低誘電率の誘電体層を形成するためのシート、さらにはそれら塗工液やシートを用いた誘電体層の作製方法に関するものであり、特にプラズマディスプレイパネルのガス放電空間や表面伝導型電子放出ディスプレイに用いる低誘電率の誘電体層形成に好適な技術である。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）は、自己発光型のフラットパネルディスプレイであり、液晶ディスプレイに比べて、高速応答、高視野角等の特長を有し、大面積化が比較的容易であることから、大画面薄型テレビや大型モニター等の用途で実用化され、急速な普及をしている。
図１は、ＰＤＰの構造を示す断面図であるが、この図に示すように、ＰＤＰでは、一般に、前面ガラス基板１と背面ガラス基板２とが対向して設けられており、これらの基板間の空間に、多数のガス放電部に区切るための隔壁７が形成されている。前面ガラス基板１の上には、一対の透明電極３が形成されているが、通常は、さらに、電気抵抗を低減するための金属電極（バス電極）が透明電極３の端部に設けられる。
透明電極３及びバス電極の上には、前面ガラス基板１の全面を覆うように誘電体層５が形成されている。誘電体層５の上には、プラズマを安定に形成するためのＭｇＯからなる保護層６が形成されている。
【０００３】
背面ガラス基板２の上には、隔壁７間の位置にデータ電極４が形成されており、さらに、前面ガラス基板側と同様、データ電極４の上に、背面ガラス基板２の全面を覆うように誘電体層９が形成されている。隔壁７間の、隔壁７側面及び誘電体層９上には、蛍光体層８が塗布されている。
透明電極３間に電圧が印加され、これによって、隔壁７で仕切られたガス放電部内にプラズマ放電１０が生じ、プラズマ放電１０により発生した紫外線が蛍光体層８に照射され、蛍光体が発光する。
このようなＰＤＰにおいて、誘電体層５及び９は、電極を保護するだけでなく、表示放電を開始或いは維持するという役割も有している。誘電体層を形成する材料には、高い絶縁特性を有すること、特に前面ガラス基板側に形成される誘電体層５の材料には、ガス放電空間中の蛍光体から発せられた光を効率よく表示光として利用する目的で、優れた光透過率を有することが要求されるため、一般に非晶質ガラスが用いられている。
【０００４】
従来、ＰＤＰの誘電体層を形成する際には、例えばガラス粉末にバインダーを加えてペースト状にした後、板ガラス上に、スクリーン印刷法等により塗布し焼成する方法や、前述のガラスペーストが基材フィルム上に層状に塗布されたテープを、板ガラス上に貼り付けた後焼成するという方法が用いられるが、焼成する際の温度は、電極との反応を最小限に抑えるため、ガラス軟化点付近の温度であることが好ましい。ところで、ＰＤＰの板ガラスとしては、一般に入手が容易なソーダ石灰ガラスが用いられるため、誘電体層を形成するガラスには、軟化点が６００℃以下であることが要求される。即ち、ガラスの軟化点が６００℃以上の場合、６００℃以上の温度で焼成する必要が生じるため、焼成時に板ガラスの粘性が低下し、安定して誘電体層が形成できなくなるからである。そこで、誘電体層を形成するための材料として、通常、酸化鉛ＰｂＯを主成分とするガラス組成物が使用されている。
【０００５】
また、近年、電子源から出た電子を蛍光体に衝突させて発光させるという、ブラウン管
と同様の発光原理を使った表面伝導型電子放出ディスプレイ（以下、ＳＥＤという）が、高画質、低消費電力の大画面薄型テレビ実現のポテンシャルを有するフラットパネルディスプレイとして注目されている。
ＳＥＤは、冷陰極電子源である表面伝導型電子放出素子（以下、ＳＣＥという）を形成するカソード基板と、高電圧を印加するアノード基板から成る。ＳＣＥから放出した電子は、対向するアノード基板に衝突する。アノード基板には、カラーフィルターと共に、蛍光体が帯状に配列されており、蛍光体に電子が衝突することによって生じる発光と、カラーフィルターによる吸収を組み合わせた光が出力する。
【０００６】
カソード基板上には、ＳＣＥを行と列でマトリックス状に接続する走査配線と信号配線が、層間絶縁膜を介して形成されている。ＳＥＤの駆動法は、基本的に行と列で画素を選択する単純マトリックス型であり、具体的には、走査配線に走査信号を発生させ、同時に、信号配線に、走査信号に同期してパルス幅変調信号を発生させることで、選択されたＳＣＥを駆動する。階調は、パルス幅を変えることによる輝度の制御によって実現する。
この層間絶縁膜は、通常、ＰＤＰの誘電体層と同様、酸化鉛ＰｂＯを主成分とするガラス組成物をスクリーン印刷することによって形成されている。
現状、ＰＤＰにおいては、発光効率を向上させることが課題になっており、そのためにも、消費電力を低減することが必要である。ＰＤＰの消費電力を低減するには、表示放電を開始或いは維持するための誘電体層を形成する材料の誘電率を低くすることが必要であるが、前述のように、従来から用いられているガラスは、通常、酸化鉛ＰｂＯを主成分としているため、誘電率が高かった。
【０００７】
例えば、特許文献１には、ＰＤＰの誘電体層に用いられるガラス組成物が開示されているが、ＰｂＯを５５重量％以上も含有するため、比誘電率が１２程度と高く、ＰＤＰの消費電力低減を妨げる一因となっている。
又、欧州でＲｏＨＳ指令が発効される予定になっているのに伴い、デバイス中の鉛を撤廃する動きが広まっているが、このような観点から、ＰＤＰの誘電体層にも、鉛を含まない材料を使用することが望まれている。
一方、ＳＥＤの層間絶縁膜も、前述のように、酸化鉛ＰｂＯを主成分とするガラス組成物によって形成されているが、パルス幅変調で階調表現する際に、パルスのなまりがなく、きれいな階調コントロールができるようにするために、できるだけ比誘電率の低い材料を使用することが望まれている。
【０００８】
非鉛で低誘電率の誘電体層用材料としては、例えば、特許文献２に、酸化亜鉛ＺｎＯと酸化硼素Ｂ２Ｏ３を主成分とするガラス組成物が開示されているが、この場合、比誘電率は７前後であり、さらなる低誘電率が望まれている。
又、特許文献３では、無機の誘電体粉末と熱可塑性樹脂とから成るＰＤＰ用誘電体形成シート材料が開示されているが、使用されている誘電体粉末は、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＣａＯ−Ａｌ２Ｏ３系やＢｉ２Ｏ３−ＺｎＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２−ＣａＯ系であり、低誘電率化のための工夫は特になされていなかった。
【０００９】
ところで、低誘電率の誘電体材料として代表的なものに酸化シリコンＳｉＯ２がある。このＳｉＯ２膜の作製方法には乾式法と湿式法がある。乾式法としては、スパッタリング法や蒸着法等による成膜が一般的であるが、真空プロセスであるために、大面積の基板上に成膜する際に大掛かりな設備が必要になることや、成膜速度が遅いために、μｍオーダーの膜厚を形成するのに長時間を必要とする等の問題がある。又、湿式法としては、例えば、テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）等のシラン系原料を、ゾル−ゲル反応後にコーティング、熱処理するという方法があるが、熱処理によってクラックがはいるためにμｍオーダーの厚い膜を作ることができなかったり、一方、厚膜を形成するために有機の官能基を残すと、空気中５００℃程度の熱処理で脱ガスが避けられないという問題がある。
例えば、特許文献４では、ゾルゲル法によるシリコン系有機無機ハイブリッド材料から成るＰＤＰ用誘電体材料が開示されているが、熱処理はいずれも２００℃以下の比較的低温で行っており、耐熱性については言及されていない。
また、特許文献５では、粘度配向膜の開示があるが、用途としては、フィルター、パッキン材料が開示されているのみである。
【００１０】
【特許文献１】特開平３−１７０３４６号公報
【特許文献２】特開平９−２７８４８２号公報
【特許文献３】特開２００５−１０８７５２号公報
【特許文献４】特開２００５−１０８６９１号公報
【特許文献５】特開２００５−１０４１３３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ウェットプロセス或いは貼り付け法（ラミネーション）と６００℃以下の熱処理の組み合わせによって、ＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜を形成する材料として好適な塗工液やシート、及びそれらを用いた誘電体層や層間絶縁膜の作製方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明者らは、上記目的を達成すべく、種々の塗工液について検討を行った結果、特定の粘土粒子を、水あるいは水を主成分とする分散媒である液体に分散した粘土分散液を、基板上に塗布後、水平に静置して粘土粒子をゆっくり沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に形成し、さらに熱処理を施すか、若しくは同様の粘土分散液を平坦なトレイ等に注いだ後、上記と同様の処理を行うことによって得られる自立膜を、基板に貼り付けて熱処理することにより、空気中での高温の熱処理によっても分解しない、μｍオーダー、場合によっては数十μｍオーダーの厚さを有する比誘電率７以下の誘電体層を形成することができ、かつ形成した誘電体層の熱膨張係数が、ＰＤＰやＳＥＤで用いられる板ガラスの熱膨張係数に近い３〜１２×１０−６／Ｋになることを見出し、本発明をなすに至った。
【００１３】
即ち、本発明の一は、粘土粒子を、水あるいは水を主成分とする分散媒である液体に分散した粘土分散液であることを特徴とする誘電体層形成用塗工液である。前記粘土は、天然あるいは合成スメクタイト、又はそれらの混合物であることが好ましく、前記粘土分散液中の粘土粒子濃度は、０．５〜１０重量パーセントであることが好ましい。又、前記誘電体層は、プラズマディスプレイパネル用誘電体層であることが好ましく、特に、プラズマディスプレイパネルの前面板側に形成される誘電体層であることが好ましい。さらに、前記誘電体層は、表面伝導型電子放出ディスプレイ用誘電体層であることが好ましい。
【００１４】
本発明の二は、上記の誘電体層形成用塗工液を静置し、粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に成形し、粘土薄膜を作製した後、更に任意に、１１０℃〜３００℃の温度条件下で乾燥し、自立膜を得ることを特徴とする誘電体層形成用シートの作製方法である。前記固液分離手段としては、遠心分離、ろ過、真空乾燥、凍結真空乾燥、加熱蒸発法のうちの少なくとも１つであることが好ましく、誘電体層形成用塗工液を平坦なトレイに注いで水平に静置し、粘土粒子をゆっくりと沈積させると共に、水平を保った状態で、強制送風式オーブン中で、３０℃〜７０℃の温度条件下で、分散媒である液体をゆっくり蒸発させて膜状に成形し、自立膜にするという手法はさらに好ましい。
【００１５】
本発明の三は、上記の方法により作製された、自立膜として利用可能な機械的強度を有
し、粘土粒子の積層を高度に配向させた粘土薄膜から成ることを特徴とする誘電体層形成用シートである。前記粘土薄膜の主要構成成分は、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトのうちの少なくとも１つであることが好ましい。又、前記粘土薄膜は、厚さが３μｍ以上１００μｍ以下であり、２５０℃以上６００℃までの高温においても構造変化がなく、ピンホールの存在しないこと、波長５００ｎｍにおける光透過率が７５％以上であることが好ましい。さらに、前記粘土薄膜の少なくとも片方の面には、他材料層が形成されていることが好ましいが、他材料層は、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成り、特に、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であること、厚さが１μｍ以上５０μｍ以下であることが好適である。又、この他材料層は、ナノサイズ粒子及び水溶性有機分散剤から成るコーティング組成物であることが好ましいが、ナノサイズ粒子としては、上記と同様の非金属酸化物及び／又は金属酸化物が好適であり、特に、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。水溶性有機分散剤としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、ポリエチレン−ポリビニルアルコールコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリ（４−ビニルフェノール）のうちの少なくとも１種から成ることが好ましい。又、前記誘電体層は、プラズマディスプレイパネル用誘電体層であることが好ましく、特に、プラズマディスプレイパネルの前面板側に形成される誘電体層であることが好ましい。さらに、前記誘電体層は、表面伝導型電子放出ディスプレイ用誘電体層であることが好ましい。
【００１６】
本発明の四は、上記の誘電体層形成用塗工液を基板上に塗布後、静置して粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に形成し、さらに熱処理を施して粘土薄膜とすることを特徴とする誘電体層の作製方法である。前記固液分離手段としては、強制送風式オーブン中、３０℃〜７０℃の温度条件下で、分散媒である液体をゆっくり蒸発させるのが好ましく、前記熱処理の温度は、１００℃以上５００℃以下が好ましい。又、前記粘土粒子の膜が高度に配向していること、そして、誘電体層の主要構成成分が、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトのうちの少なくとも１つであることが好ましい。基板上に塗布する方法としては、噴霧、ディップコーティング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、キャップコーティング、インクジェット、スクリーン印刷、各種有版印刷から選択され、熱処理後の誘電体層は、厚さが少なくとも１μｍであることが好ましい。又、前記粘土薄膜を形成する前及び／又は後に他材料層を形成することも好適である。他材料層としては、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成ることが好ましく、特に、ＳｉＯ２の含有量が５０ｍｏｌ％以上であることが好ましい。さらに、他材料層が、ナノサイズ粒子及び水溶性有機分散剤から成るコーティング用組成物を塗布することによって平坦な膜を形成した後、熱処理することによって形成されることが好ましいが、ナノサイズ粒子や水溶性有機分散剤については、本発明の三において記載した内容と同様である。他材料層の厚さとしては、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
本発明の五は、上記の誘電体層形成用シートを、基板上に貼り付けた後、熱処理することを特徴とする誘電体層の作製方法である。前記誘電体層形成用シートを基板上に貼り付ける際には、圧力を加えることが好ましく、さらに、圧力と熱を同時に加えると特に好ましい。誘電体層形成用シートの少なくとも片方の面に他材料層、特にナノサイズ粒子及び
水溶性有機分散剤から成るコーティング組成物の層が形成されている場合には、熱処理によって、部分的又は全体的に高密度化されることが好ましいが、熱処理後の厚さとしては、１μｍ以上５０μｍ以下であることが好適である。
本発明の四及び五のいずれにおいても、前記基板は、金属膜又は透明導電膜等、他物質膜のパターンが形成されることによって段差を有することが好ましい。又、熱処理後の誘電体層は、波長５００ｎｍの光透過率が７５％以上であることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の誘電体層形成用塗工液や誘電体層形成用シート、及びそれらを用いた誘電体層の作製方法によれば、ウェットプロセス若しくは貼り付け法と６００℃以下の熱処理の組み合わせによって、空気中での高温の熱処理によっても分解しない、μｍオーダー乃至は数十μｍオーダーの厚さを有する誘電体層を形成することができ、かつ適当な粘土材料を選定すれば、比誘電率が７以下で、熱膨張係数がＰＤＰやＳＥＤで用いられる板ガラスの熱膨張係数に近い３〜１２×１０−６／Ｋを有する誘電体層ができるので、これをＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜として利用すれば、ＰＤＰの消費電力低減や発光効率の向上、或いはＳＥＤの階調コントロールの改善等、性能面において大きな効果をもたらすばかりでなく、ＰＤＰやＳＥＤに使用される材料の非鉛化という環境面での効果もある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の誘電体層形成用塗工液は、粘土粒子を、水あるいは水を主成分とする分散媒である液体に分散した粘土分散液であるが、粘土としては、天然あるいは合成スメクタイトの何れか、又はそれらの混合物を用いる。粘土分散液の濃度は、好適には０．５から１０重量パーセント、より好ましくは１から３重量パーセントである。
天然あるいは合成スメクタイトとは、以下のような一般式で表される、例えば雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトなどの粘土構成鉱物の総称である。
（Ｘ，Ｙ）２〜３Ｚ４Ｏ１０（ＯＨ）２・ｍＨ２Ｏ・（Ｗω）
Ｘ＝Ａｌ，ＦｅIII，ＭｎIII，ＣｒIII
Ｙ＝Ｍｇ，ＦｅII，ＭｎII，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｌｉ
Ｚ＝Ｓｉ，Ａｌ
Ｗ＝Ｋ，Ｎａ，Ｃａ
ω＝平均  １／３
Ｈ２Ｏ：層間水      
この時、粘土分散液の濃度が低すぎると、乾燥に時間がかかりすぎるという問題点がある。一方、粘土分散液の濃度が高すぎると、粘土粒子が十分に分散しないため、均一な膜ができないという問題がある。
【００２０】
本発明においては、上記の誘電体層形成用塗工液を水平に静置し、粘土粒子をゆっくりと沈積させると共に、分散媒である液体をゆっくりと除去して、膜状に成形する。この際、粘土粒子の沈積に要する時間と、分散媒を除去するのに要する時間との差ができるだけ少ないことが好ましい。又、この場合、好適には、種々の固液分離手段、例えば、遠心分離、ろ過、真空乾燥、凍結真空乾燥、加熱蒸発法のいずれか、或いはこれらの方法の組み合わせで乾燥粘土薄膜を得る。
【００２１】
これらの方法のうち、加熱蒸発法を用いる場合、真空引きにより事前に脱気した塗工液を、平坦なトレイ、好ましくはプラスチック製或いは金属製のトレイに注ぎ、水平を保った状態で、強制送風式オーブン中、３０℃〜７０℃の温度条件下、好ましくは４０℃〜５０℃の温度条件下で、３０分から１０時間、好ましくは１時間から５時間乾燥して粘土薄膜を得る。これらの加熱条件は、液体分を蒸発によって取り除くに十分であるように設定される。この時、温度が低すぎると、蒸発させるのに時間がかかるという問題がある。一
方、温度が高すぎると、対流が起こり、粘土粒子の配向度が低下するという問題がある。
粘土薄膜がトレイから自然に剥離しない場合は、好適には、１１０℃から３００℃の温度条件下、より好ましくは１１０℃から２００℃の温度条件下で乾燥し、剥離を容易にして自立膜を得る。このようにして得た自立膜は誘電体層形成用シートとして用いることができる。
【００２２】
本発明において、粘土粒子の積層を高度に配向させるとは、粘土粒子の単位構造層（厚さ約１ｎｍ）を、層面の向きが基板に水平になるように積み重ね、層面に垂直な方向に高い周期性を持たせることを意味する。このような粘土粒子の配向を得るためには、前述のように、希薄な粘土分散液を水平に静置し、粘土粒子をゆっくりと沈積させると共に、例えば、分散媒である液体をゆっくりと蒸発させ、膜状に成形する必要がある。
本発明において、粘土薄膜は、層状珪酸塩が主成分（９０重量パーセント以上）であり、基本構成として、好適には、例えば、層厚約１ｎｍ、粒子径約１μｍ、アスペクト比３００程度の天然又は合成の膨潤性層状珪酸塩が９０重量パーセント以上と、分子の大きさが約数ｎｍの天然又は合成の低分子若しくは高分子の添加物から成るものが挙げられる。主要構成成分としては、例えば、雲母、バーミキュライト、モンモリロナイト、鉄モンモリロナイト、バイデライト、サポナイト、ヘクトライト、スチーブンサイト、ノントロナイトのうちの少なくとも１つであることが好ましい。この自立粘土薄膜から成る誘電体層形成用シートは、厚さが３μｍ〜１００μｍ、好適には５μｍ〜７０μｍであるが、可視光（５００ｎｍ）透過率が７５％以上と光透過性が高い上、フレキシビリティーに優れ、２５０℃以上６００℃までの高温においても構造変化がなく、ピンホールも存在しないという特徴を有する。
【００２３】
又、本発明の誘電体層形成用シートにおいては、図２に示したように、上記の自立粘土薄膜１１の少なくとも片方の面に、他材料層１２が形成されていてもよいが、他材料層を構成する材料としては、Ｓｉ、Ａｌ、Ｂ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ｔｉ、Ｚｒ、Ｃｅ、Ｓｎ、Ｓｂ、Ｉｎ、Ｌａ、Ｆｅ、Ｃｕ、Ｔａ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｗの酸化物又は水和酸化物、例えば、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、ＣｄＯ、Ｉｎ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、Ｃｕ２Ｏ、Ｔａ２Ｏ５、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、ＭｏＯ３、ＷＯ３、或いはホスフェート、シリケート、ジルコネート、アルミネート、スタネート、チタネート又は他の複合酸化物のような無水又は水和酸化物である。これらは、単独でも、或いは２種類以上の混合物としても使用可能であるが、好ましい材料は、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３及びＺｎＯであり、特に、ＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜にような低誘電率の誘電体層が有用な場合には、ＳｉＯ２を５０ｍｏｌ％以上含有することが好ましい。他材料層は、厚さが１μｍ以上５０μｍ以下であることが好ましく、又、熱膨張係数は、自立粘土薄膜のそれに極力近い方が、クラックや反りのない誘電体層形成用シートを作製する上で好ましい。
【００２４】
他材料層を作製する方法としては、スパッタリング法や蒸着法等の乾式法、ゾル−ゲル反応物をコーティング後熱処理するような湿式法等、特に制限はない。又、他材料層としては、ナノサイズ粒子及び水溶性有機分散剤から成るコーティング用組成物を基板上に塗布し、乾燥によって溶媒を飛ばした膜でもよい。ナノサイズ粒子としては、例えば、ＳｉＯ２、ＣｅＯ２、Ａｌ２Ｏ３、ＡｌＯＯＨ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＳｎＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３，Ｐ２Ｏ５、アルカリ金属酸化物、及びアルカリ土類金属酸化物のうちの少なくとも１種から成るナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子を用いることができるが、これらは公知の方法によって製造することができる。ＳｉＯ２粒子は、例えば、シリコンのアルコキシドの塩基触媒加水分解及び縮合による方法や、或いはシリカゾルを製造するための他の公知方法によって作製することができる。このようなＳｉＯ２ナノサイズ粒子は、例えばシリカゾルとして商品化されているものでも利用可能である
。好ましくは水性シリカゾル、より好ましくは静電的に分散された水性コロイダルシリカゾルである。又、他の酸化物ナノサイズ粒子についても、同様のことが言える。
【００２５】
本発明におけるナノサイズ粒子は、特に、ナノサイズ無機粒子であり、好ましくは、ナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子である。一次粒径は、平均値が、１００ｎｍ未満の範囲であり、好ましくは５ｎｍ以上２０ｎｍ以下、より好ましくは８ｎｍ以上１２ｎｍ以下の範囲である。ナノサイズ粒子は、粉末形態でも使用可能であるが、ゾル形態で使用することが好ましい。
前記水溶性有機分散剤は、特に水溶性有機ポリマー及び／又はオリゴマー、好ましくは水溶性有機ポリマーである。これらは、例えば、ヒドロキシル基、第１級、第２級又は第３級アミノ基、カルボキシル基又はカルボキシレート基のような極性基を含むポリマー及び／又はオリゴマーである。典型的な例としては、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリアクリルアミド、ポリビニルピリジン、ポリアリルアミン、ポリアクリル酸、ポリビニルアセテート、ポリメチルメタクリレート、スターチ、アラビアゴム、他のポリマー性アルコール（例えば、ポリエチレン−ポリビニルアルコールコポリマー、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、及びポリ（４−ビニルフェノール））であり、これらのうち少なくとも１種類を選択すればよい。中でも、ポリビニルアルコールは特に好ましい。
【００２６】
本発明における誘電体層形成用シートには、片面若しくは両面に、自立粘土薄膜又は他材料層の表面を覆うカバーフィルムが貼り付けられていても構わない。
本発明においては、上記の誘電体層形成用塗工液を基板上に塗布後、静置して粘土粒子を沈積させると共に、分散媒である液体を固液分離手段で分離して膜状に形成し、さらに熱処理を施すことによって誘電体層を形成するが、その際には、前述の自立粘土薄膜の場合と同様にして行うことができる。形成した膜に対しては、必要に応じて、結晶水の脱離等のために熱処理を施すが、この温度は、１００℃以上５００℃以下が好ましい。
本発明において、塗工液を基板上に塗布する方法としては、噴霧、ディップコーティング、キャスティング、スピンコーティング、ドクターブレードコーティング、グラビアコーティング、ダイコーティング、キャップコーティング、インクジェット、スクリーン印刷、各種有版印刷等、通常の湿式法を適用することができる。
【００２７】
本発明のおいては、塗工液の塗布とその後の熱処理というプロセスを複数回繰り返しても構わない。これによって、より厚い誘電体層を得ることができる。
又、誘電体層形成用シートの場合と同様に、他の材料と組み合わせて、２層以上の積層構造にしても構わない。他の誘電体材料と積層する際の積層順については特に制限はないが、他材料層を、ナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子、及びポリビニルアルコール等水溶性有機分散剤から成るコーティング組成物を、基板上に塗布して平坦な膜を形成した後、熱処理するという方法により作製する場合には、本発明による誘電体層を先に形成する方が、前記水溶性有機分散剤が熱処理時に分解、飛散しやすいので好ましい。
【００２８】
本発明においては、上記の誘電体層形成用シートを基板上に貼り付けた後、熱処理することによって誘電体層を形成するが、シートを基板上に貼り付ける際には、通常のラミネーターを使用することができる。片面若しくは両面にカバーフィルムが付いたシートの場合には、それを剥がした後、基板上に貼り付ける。この時、フィルムラミネーションにおいて従来から行われているように、シートを基板に押し付けるように圧力を加えることが好ましく、さらには、圧力と熱を同時に加えることが特に好ましい。
誘電体層形成用シートが、自立粘土薄膜の少なくとも片方の面に他材料層、特に前述のような、ナノサイズ非金属酸化物及び／又は金属酸化物粒子、及びポリビニルアルコール等水溶性有機分散剤から成るコーティング組成物の層が形成された構造を有する場合には
、基板上に貼り付けた後の熱処理によって、他材料層から水溶性有機分散剤が焼失すると共に、さらに好適な場合には、この他材料層は部分的又は全体的に高密度化される。
【００２９】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体層を形成するには、例えば、ストライプ状のＩＴＯ膜と、その上に形成されたストライプ状の銀や銅等の膜で構成される電極が配線されたガラス基板上に、前述のように、誘電体層形成用塗工液を塗布し、静置して粘土粒子を沈積後熱処理を施すという方法や、誘電体層形成用シートを貼り付けた後熱処理するという方法を用いて行うことができる。
本発明において、塗工液を塗布したり、シートを貼り付けたりするための基板は、軟化点が、熱処理に必要な温度より高いものであればよい。ＰＤＰやＳＥＤの場合には、通常、ソーダ石灰ガラス（高歪ガラス）基板が使われているが、例えばＰＤＰでは、前面ガラス基板上に、一対のストライプ状透明電極が形成され、通常は、さらに、電気抵抗を低減するための金属電極（バス電極）が透明電極の端部に設けられる。そのため、誘電体層は、これらの電極による段差を覆って、表面が平坦になるように作製される必要がある。
【００３０】
本発明によれば、例えば１μｍを超える厚さ、場合によっては数十μｍの厚さを有し、光透過性が、可視光（５００ｎｍ）透過率が７５％以上であるような厚膜誘電体層を得ることが可能である。又、この誘電体層は、空気中、例えば２５０℃〜６００℃という温度においても構造が変化しないという特徴を有する。
本発明により製造された誘電体層は、フォトリソグラフィー、エンボス加工、エッチング及びマスキング法のような公知の技術によってパターン形成がされてもかまわない。
本発明によって製造される誘電体層は、低誘電率、高熱安定性、厚膜、透明等の特性を有することが可能であるため、例えば、ＰＤＰの前面ガラス基板や背面ガラス基板上に形成される誘電体層や、ＳＥＤにおいて走査配線と信号配線の間に形成される層間絶縁膜として特に好適である。
【実施例】
【００３１】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
［実施例１］
粘土として、天然モンモリロナイトである「クニピアＰ」（商品名  クニミネ工業株式会社製）１．０ｇを６０ｍｌの蒸留水に添加後、プラスチック製密封容器中で激しく攪拌し、均一な粘土分散液の状態である塗工液を得た。
この塗工液を、高歪ガラス基板「ＰＤ２００」（商品名  旭硝子株式会社製）、全面に透明導電膜であるＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板（全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板）、及び幅１００μｍで間隔１００μｍのストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板の３種類の基板上に、ドクターブレードコーティングによって塗布した。塗布した液を水平に静置し、粘土粒子をゆっくり沈積させると共に、強制送風式オーブン中で５０℃の温度条件下で３時間乾燥した。さらに、マッフル炉により３００℃で熱処理を施して、粘土薄膜とすることにより、誘電体層を形成した。
【００３２】
形成された誘電体層は、クラックがなく、島津製作所製分光光度計ＭＰＣ−２２００によって測定した可視光透過率（波長５００ｎｍ）が８５％で透明性の高い膜だった。触針法ＤＥＫＴＡＫにより測定したＰＤ２００ガラス基板上に形成された粘土薄膜の膜厚は４０μｍであった。全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板上の膜を用いて、水銀プローブ自動Ｃ−Ｖ測定装置によって比誘電率を測定したところ６．５であった。又、ストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板上でも、段差のない平滑な膜が得られた。これらの誘電体層を基板から掻き取って、熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ測定）を実施した結果、空気中で６００℃まで昇温しても、重量減少はなく、高温でも高い安定性を示した。
【００３３】
［実施例２］
粘土として、合成サポナイトである「スメクトン」（商品名  クニミネ工業株式会社製）１．０ｇを６０ｍｌの蒸留水に添加後、プラスチック製密封容器中で激しく攪拌し、均一な粘土分散液の状態である塗工液を得た。
この塗工液を用いて、実施例１と同様にして、誘電体層を形成した。形成された誘電体層は、クラックがなく、可視光透過率が約８２％で透明性の高い膜だった。触針法ＤＥＫＴＡＫにより測定した、ＰＤ２００ガラス基板上に形成された粘土薄膜の膜厚は７０μｍであった。全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板上の膜を用いて比誘電率を測定したところ６．７であった。又、ストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板上でも、段差のない平滑な膜が得られた。これらの誘電体層について、実施例１と同様に熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ測定）を実施した結果、空気中で６００℃まで昇温しても、重量減少はなく、高温でも高い安定性を示した。
【００３４】
［実施例３］
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）に、水、そしてアンモニアにエタノールを加えた溶液を添加することにより、ＳｉＯ２粒子の一次粒径が約１０ｎｍであり、固形分が５．６重量％に設定されたシリカゾルを合成した。このシリカゾルと、市販のシリカゾルＢａｙｅｒ製Ｌｅｖａｓｉｌ３００を、重量比３：１で混合した後、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）クラレ製ポバールＰＶＡ２１７の１０重量％水溶液を、混合シリカゾルの重量に対して４０％重量分添加する。室温で撹拌後、均一な混合物が得られる。次に、ロータリーエバポレーターを用いて、ＳｉＯ２粒子固形分濃度が２５重量％になるように、溶媒を蒸発させた。ゾルの濃縮後、２５重量％濃度のアンモニア水溶液を滴下して、ｐＨを９〜９．５に調整した。その後、ゾルをスプレーフィルター（１．２μｍ）でろ過することにより、コーティング用組成物とした。
【００３５】
次に、このコーティング用組成物を、実施例１で得られた、粘土薄膜から成る厚さ４０μｍの誘電体層が形成された３種の基板の、粘土薄膜面上に、ドクターブレードコーティングによって塗布した後、マッフル炉中で、まず、０．８℃／分の速度で室温から２５０℃に昇温し、２５０℃で１時間加熱する。次に、０．８℃／分の速度で２５０℃から４５０℃に昇温し、４５０℃で１時間加熱する。さらに、０．８℃／分の速度で４５０℃から５５０℃に昇温し、５５０℃で１時間加熱することにより、粘土材料とＳｉＯ２の積層構造を有する誘電体層を形成した。
【００３６】
形成された誘電体層は、クラックがなく、可視光透過率が８５％で透明性の高い膜だった。触針法ＤＥＫＴＡＫにより測定した膜厚は計５０μｍであった。全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板上の膜を用いて比誘電率を測定したところ６．０であった。又、ストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板上でも、段差のない平滑な膜が得られた。これらの誘電体層について、実施例１と同様に熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ測定）を実施した結果、空気中で６００℃まで昇温しても、重量減少はなく、高温でも高い安定性を示した。
【００３７】
［実施例４］
粘土として、天然モンモリロナイトである「クニピアＰ」（商品名  クニミネ工業株式会社製）１．０ｇを６０ｍｌの蒸留水に添加後、プラスチック製密封容器中で激しく攪拌し、均一な粘土分散液の状態である塗工液を得た。
この塗工液を、底面が平坦であり、底面の形状が正方形であり、その一辺の長さが約１０ｃｍのＳＵＳ製トレイに注ぎ、この液を水平に静置し、粘土粒子をゆっくり沈積させると共に、トレイの水平を保った状態で、強制送風式オーブン中で５０℃の温度条件下で５時間乾燥した。さらに、マッフル炉により２００℃で熱処理することにより、自立粘土薄膜からなる誘電体層形成用シートを作製した。
【００３８】
次に、前記誘電体層形成用シートを、ラミネート装置を用いて、高歪ガラス基板（ＰＤ２００）、全面に透明導電膜であるＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板、及び幅１００μｍで間隔１００μｍのストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板の３種類の基板上に、圧力０．３ＭＰａ、温度１００℃の条件にて貼り付けることによって誘電体層を得た。
形成された誘電体層は、クラックがなく、可視光透過率が約８５％で透明性の高い膜だった。触針法ＤＥＫＴＡＫにより測定した膜厚は４０μｍであった。ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板上の膜を用いて比誘電率を測定したところ６．４であった。又、ＩＴＯのストライプパターン付のＰＤ２００ガラス基板上でも、段差のない平滑な膜が得られた。これらの誘電体層について、実施例１と同様に熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ測定）を実施した結果、空気中で６００℃まで昇温しても、重量減少はなく、高温でも高い安定性を示した。
【００３９】
［実施例５］
テトラエトキシシラン（ＴＥＯＳ）に、水、そしてアンモニアにエタノールを加えた溶液を添加することにより、ＳｉＯ２粒子の一次粒径が約１０ｎｍであり、固形分が５．６重量％に設定されたシリカゾルを合成した。このシリカゾルと、市販のシリカゾルＢａｙｅｒ製Ｌｅｖａｓｉｌ３００を、重量比３：１で混合した後、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）クラレ製ポバールＰＶＡ２１７の１０重量％水溶液を、混合シリカゾルの重量に対して４０％重量分添加する。室温で撹拌後、均一な混合物が得られる。次に、ロータリーエバポレーターを用いて、ＳｉＯ２粒子固形分濃度が２５重量％になるように、溶媒を蒸発させた。ゾルの濃縮後、２５重量％濃度のアンモニア水溶液を滴下して、ｐＨを９〜９．５に調整した。その後、ゾルをスプレーフィルター（１．２μｍ）でろ過することにより、コーティング用組成物とした。
【００４０】
このコーティング用組成物を、実施例４にて得られた厚さ４０μｍの自立粘土薄膜の両面に、ドクターブレードコーティングによって塗布し、厚さ２５μｍの他材料層を形成した。この他材料層付き自立粘土薄膜を、１１０℃の乾燥機中に入れて溶媒を飛ばすことによって誘電体層形成用シートとした。
次に、前記誘電体層形成用シートを、ラミネート装置を用いて、高歪ガラス基板（ＰＤ２００）、全面に透明導電膜であるＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板（全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板）、及び幅１００μｍで間隔１００μｍのストライプ状のＩＴＯ膜が形成されたＰＤ２００ガラス基板の３種類の基板上に、圧力０．３ＭＰａ、温度１００℃の条件にて貼り付けた。
【００４１】
各基板をマッフル炉の中に入れ、まず、０．８℃／分の速度で室温から２５０℃に昇温し、２５０℃で１時間加熱する。次に、０．８℃／分の速度で２５０℃から４５０℃に昇温し、４５０℃で１時間加熱する。さらに、０．８℃／分の速度で４５０℃から５５０℃に昇温し、５５０℃で１時間加熱することにより、誘電体層を形成した。
形成された誘電体層は、クラックがなく、可視光透過率が約８６％で透明性の高い膜だった。触針法ＤＥＫＴＡＫにより測定した膜厚は計５０μｍであった。全面ＩＴＯ膜付ＰＤ２００ガラス基板上の膜を用いて比誘電率を測定したところ５．８であった。又、ＩＴＯのストライプパターン付のＰＤ２００ガラス基板上でも、段差のない平滑な膜が得られた。これらの誘電体層について、実施例１と同様に熱分析（ＴＧ／ＤＴＡ測定）を実施した結果、空気中で６００℃まで昇温しても、重量減少はなく、高温でも高い安定性を示した。
【００４２】
［結果まとめ］
以上、説明したように、本発明の誘電体層形成用塗工液や誘電体層形成用シート、及びそれらを用いた誘電体層の作製方法を採用すれば、ウェットプロセス若しくはシート貼り付けと６００℃以下の熱処理の組み合わせによって、クラックがなく、比誘電率が７以下
の低誘電率で、高温での熱安定性の高い、透明な厚膜誘電体層を形成できる。従って、ＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜を形成する材料として好適な塗工液やシート、及びそれらを用いた誘電体層の作製方法であることを確認できた。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の誘電体層形成用塗工液や誘電体層形成用シート、及びそれらを用いた誘電体層の作製方法を採用すれば、比誘電率が７以下であるような、低誘電率のＰＤＰの誘電体層やＳＥＤの層間絶縁膜を作製することができるので、ＰＤＰの消費電力削減や発光効率の向上、ＳＥＤのきれいな階調コントロールやさらなる高画質化をもたらすことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】ＰＤＰの断面構造を示したものである
【図２】本発明における誘電体層形成用テープの断面構造の例を示したものである。
【符号の説明】
【００４５】
１  前面ガラス基板    
２  背面ガラス基板    
３  透明電極
４  データ電極        
５  前面側誘電体層  
６  保護層
７  隔壁              
８  蛍光体層        
９  背面側誘電体層
１０  プラズマ放電
１１  自立粘土薄膜      
１２  他材料層
【図１】
2007098707.tif 000002
【図２】
2007098707.tif 000003