(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電極が形成されたガラス基板上に、無機粉末と有機成分からなる誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト塗布膜を形成し、その上に無機粉末と有機成分からなる隔壁ペーストにより隔壁パターンを形成した後、該誘電体ペースト塗布膜と該隔壁パターンを同時に焼成するディスプレイ用基板の製造方法であって、該誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率ｔ１と該隔壁パターンの焼成収縮率ｔ２が次式を満足することを特徴とするディスプレイ用基板の製造方法。
ｔ１≦０．４
ｔ２≦０．４
｜ｔ１−ｔ２｜≦０．０３
【請求項２】
前記誘電体ペースト中の無機粉末が実質的にアルカリ金属を含まないことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項３】
前記誘電体ペースト中の無機粉末が、ガラス転移点４００〜５００℃、軟化点４３０〜５３０℃であるガラス粉末を主成分とすることを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項４】
前記誘電体ペースト中の無機粉末が、ガラス転移点４００〜５００℃、軟化点４３０〜５３０℃であるガラス粉末を５０〜９０重量％およびフィラーを１０〜５０重量％含有することを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項５】
前記ガラス粉末が、下記の組成を含むことを特徴とする請求項３に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
酸化ビスマス        ２０〜７０重量％
酸化珪素              ３〜３０重量％
酸化ホウ素          １０〜３０重量％
酸化亜鉛              ２〜４０重量％
酸化バリウム          ８〜２０重量％
【請求項６】
前記フィラーがシリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸バリウム、コーディエライト、ムライトおよびジルコニアからなる群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項４に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項７】
前記誘電体ペースト中の有機成分がアクリル系樹脂またはセルロース系樹脂を含むことを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項８】
前記隔壁ペースト中の無機粉末が、ガラス転移点４００〜５２０℃、軟化点４２０〜５６０℃であるガラス粉末を主成分とすることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項９】
前記隔壁ペースト中の無機粉末が、ガラス転移点４００〜５２０℃、軟化点４２０〜５６０℃であるガラス粉末を５０〜９０重量％およびフィラーを１０〜５０重量％含有することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス粉末が、下記の組成を含むことを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
酸化リチウム          ３〜１５重量％
酸化珪素            １０〜３０重量％
酸化ホウ素          ２０〜４０重量％
酸化バリウム          ２〜１５重量％
酸化アルミニウム    １０〜２５重量％
【請求項１１】
前記フィラーが、チタニア、アルミナ、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネルおよび高融点ガラスの群から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項９に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項１２】
前記隔壁ペースト中の有機成分が感光性有機成分であって、隔壁ペーストを塗布した後、フォトリソグラフィ法により隔壁パターンを形成することを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項１３】
前記感光性有機成分が、感光性モノマとオリゴマもしくはポリマを主成分とし、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有することを特徴とする請求項１２に記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【請求項１４】
プラズマディスプレイパネルに用いることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載のディスプレイ用基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、誘電体層上に隔壁を形成したディスプレイ用基板の製造方法に関する。本発明のディスプレイ用基板は、プラズマディスプレイパネル、プラズマアドレス液晶ディスプレイ、電子放出素子を用いた画像表示装置などに用いることができる。
【０００２】
【従来の技術】
大きく重いブラウン管に代わる画像形成装置として、軽く、薄型のいわゆるフラットディスプレイが注目されている。フラットディスプレイとして液晶ディスプレイが盛んに開発されているが、これは画像が暗い、視野角が狭いといった課題が残っている。この液晶ディスプレイに代わるものとして自発光型の放電型ディスプレイであるプラズマディスプレイパネルや電子放出素子を用いた画像形成装置は、液晶ディスプレイに比べて明るい画像が得られると共に、視野角が広く、さらに大画面化、高精細化の要求に応えうることから、そのニーズが高まりつつある。
【０００３】
電子放出素子には、熱電子放出素子と冷陰極電子放出素子がある。冷陰極電子放出素子には電界放出型（ＦＥ型）、金属／絶縁層／金属型（ＭＩＭ型）や表面伝導型などがある。このような冷陰極電子源を用いた画像形成装置は、それぞれのタイプの電子放出素子から放出される電子ビームを蛍光体に照射して蛍光を発生させることで画像を表示するものである。この装置において、前面ガラス基板（フェースプレートともいう）と背面ガラス基板（素子基板ともいう）にそれぞれの機能を付与して用いるが、背面ガラス基板には、複数の電子放出素子とそれらの素子の電極を接続するマトリックス状の配線が設けられる。これらの配線は、電子放出素子の電極部分で交差することになるので絶縁するための絶縁層（誘電体層）が設けられる。さらに両基板の間で耐大気圧支持部材としてスペーサー（障壁、隔壁ともいう）が形成される。
【０００４】
プラズマディスプレイパネルは、それぞれの機能を付与した前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に設けられた放電空間内で対向するアノードおよびカソード電極間にプラズマ放電を生じさせ、上記放電空間内に封入されているガスから発生した紫外線を、放電空間内の蛍光体にあてることにより表示を行うものである。前面ガラス基板と背面ガラス基板にはそれぞれ電極が形成されているが、これらを被覆する形で絶縁層（誘電体層）が形成されている。さらに、背面ガラス基板には、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保するために隔壁（障壁、リブともいう）が設けられている。
【０００５】
プラズマディスプレイパネルの隔壁は、通常は背面ガラス基板にガラス粉末を含む絶縁ペーストをスクリーン印刷法で印刷・乾燥し、この印刷・乾燥工程を１０〜１５回繰り返して所定の高さにした後、焼成して形成されている。しかしながら、通常のスクリーン印刷法では、特にパネルサイズが大型化した場合に、予め基板上に形成された放電電極と絶縁ガラスペーストの印刷場所との位置合わせが難しく、位置精度が得られ難いという問題がある。
【０００６】
プラズマディスプレイパネルの大面積化、高解像度化に伴い、このようなスクリーン印刷による方法では、高アスペクト比、高精細の隔壁の製造がますます技術的に困難となり、かつコスト的に不利になってきている。
【０００７】
これらの問題を改良する方法として、特開平１−２９６５３４号公報、特開平２−１６５５３８号公報、特開平５−３４２９９２号公報、特開平６−２９５６７６号公報、特開平８−５０８１１号公報では、隔壁を感光性ペーストを用いてフォトリソグラフィ技術により形成する方法が提案されている。
【０００８】
背面ガラス基板には表示データを書き込むデータ電極が銀ペーストを用いて形成されていて、その上に誘電体層を設置して被覆し、隔壁がその上に形成されるという構成になる。隔壁の側面および隔壁で囲まれた底面には赤、緑、青に発光する蛍光体を塗布・乾燥、焼成して蛍光体層が形成される。
【０００９】
プラズマディスプレイパネルは、上記の背面ガラス基板と帯状に複数本形成された透明電極を有する前面ガラス基板とをマトリックス駆動が可能になるように封着した後、Ｈｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅなどの混合ガスを封入し、駆動回路を実装して作製される。隣り合う透明電極の間にパルス状の交流電圧を印加するとガス放電が生じ、プラズマが形成される。ここで生じた紫外線が蛍光体を励起して可視光を発光し前面ガラス基板を通して表示発光する。
【００１０】
このようにプラズマディスプレイパネルが作製されるが、ガラス基板が加工時に反りや割れを生じることがあり、歩留まりが低下するという課題があった。さらに誘電体層と隔壁との間で生じる剥離などに起因する歩留まり低下を改善することが必要であった。特に、隔壁を感光性ガラスペースト法で形成した場合には、隔壁上部と下部の重合硬化の差に起因する剥がれが生じ易かった。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、電極が形成されたガラス基板上に、誘電体層および隔壁を形成する場合に生じる基板の反りや割れを解消し、さらに誘電体層と隔壁間の剥がれを解消したディスプレイ用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明の目的は、電極が形成されたガラス基板上に、無機粉末と有機成分からなる誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト塗布膜を形成し、その上に無機粉末と有機成分からなる隔壁ペーストにより隔壁パターンを形成した後、該誘電体ペースト塗布膜と該隔壁パターンを同時に焼成するディスプレイ用基板の製造方法であって、該誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率ｔ１と該隔壁パターンの焼成収縮率ｔ２が次式を満足することを特徴とするディスプレイ用基板の製造方法によって達成される。
【００１３】
ｔ１≦０．４
ｔ２≦０．４
｜ｔ１−ｔ２｜≦０．０３
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明のディスプレイ用基板は、ガラス基板上に電極が形成され、その上に誘電体層が形成され、さらにその上に隔壁が形成された構成を有している。ガラス基板としては、通常、ソーダガラスや旭硝子社製のＰＤ−２００などの高歪み点ガラスが用いられる。
【００１５】
本発明では、電極が形成されたガラス基板上に、無機粉末と有機成分からなる誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト塗布膜を形成し、その上に無機粉末と有機成分からなる隔壁ペーストにより隔壁パターンを形成した後、該誘電体ペースト塗布膜と該隔壁パターンを同時に焼成する。
【００１６】
ペーストは、無機粉末と有機成分とからなるもので塗布加工の特性を得るため溶媒などを用いて適当な粘度を有するように調製される。塗布して、塗布膜とし、あるいはパターンを形成した後は、乾燥されて溶媒は除去されている。焼成処理においては、有機成分は熱分解または酸化分解されて塗布膜中またはパターン中から除去され、さらに無機粉末を構成する低軟化点ガラス粉末成分が溶融焼結されて一体化した無機質層を形成することになる。すなわち、塗布膜またはパターンから有機成分が除去され、低軟化点のガラス成分が溶融することで容積の減少が起こる。これらの焼成収縮は、塗布膜の場合には、主として厚みの変化として現れ、ストライプ状パターンの場合には、高さおよび線幅の変化として現れる。
【００１７】
本発明における焼成収縮率ｔは、塗布膜の場合は焼成処理前と焼成処理後との厚みの比、ストライプ状パターンの場合は焼成処理前と焼成処理後との線幅の比を表すものである。すなわち、焼成処理前の数値をＬ0とし、焼成処理後の数値をＬとした場合、ｔ＝（Ｌ0−Ｌ）／Ｌ0で定義されるものである。
【００１８】
本発明では、誘電体ペースト塗布膜の厚みの変化としての焼成収縮率ｔ１と隔壁パターンのストライプ状パターンの線幅の変化としての焼成収縮率ｔ２の差に注目するもので、その差が０．０３（３％）以下であることが好ましく、０．０１５（１．５％）以下であることがより好ましい。
【００１９】
このように焼成収縮率を制御することにより、形成された誘電体層と隔壁間の剥離・亀裂などの欠陥発生を解消したディスプレイ用基板の製造方法を得ることができる。両者の間に０．０３より大きい差がある場合には、隔壁の剥離・亀裂を回避することができない。
【００２０】
その機構の詳細については明らかでないが、次のように推定している。すなわち、同時焼成する時に、およそ３００〜５００℃の温度範囲で、誘電体ペースト塗布膜および隔壁パターン中のほとんどの有機成分が脱バインダー（分解によって有機成分が除去される現象をいう）される。次に、加熱温度を５００℃以上にすると、ガラス粉末の再配列・流動化が起こり、ガラスの軟化と同時に緻密化が促進される。この時、場合によって異なるが、５５０〜５８０℃の焼成温度では、緻密化がほぼ完了し、２０〜４０％の焼成収縮が起こる。同時焼成においては、誘電体層、隔壁のそれぞれの層が収縮するが、収縮率の差が０．０３（３％）を越えると誘電体層と隔壁の間に層間のせん断応力が大きくなり剥離・亀裂を生じるものと考えられる。また、同時焼成を行わずに誘電体層をあらかじめ焼成した後、その上に隔壁ペーストを塗布して隔壁パターンを形成し、焼成した場合は、隔壁パターンのみが焼成収縮するため、層間のせん断応力がいっそう大きくなり剥離・亀裂を生じる。
【００２１】
誘電体ペースト塗布膜および隔壁パターンの焼成収縮率が４０％を越えると、ガラス基板が反ったり、割れたりすることがあるため、ｔ１およびｔ２は、いずれも０．４以下とする。
【００２２】
誘電体層はガラス基板上に形成された電極を被覆して保護し絶縁する作用を有すると共に、その上に形成される隔壁の形成性を改良する効果を有するものである。誘電体層の厚みは、焼成後で４〜１８μｍ、より好ましくは８〜１５μｍであることが均一で緻密な誘電体層を形成するために好ましい。厚さが１８μｍを超えると、焼成の際、脱バインダーが困難となりクラックが生じやすく、またガラス基板にかかる応力が大きいために基板が反るなどの問題が生じることがある。また、４μｍ未満では平坦で均一かつ緻密な誘電体層を形成するのが難しくなり、電極部分の凹凸によって誘電体層にクラックが入るおそれがある。
【００２３】
本発明の誘電体ペーストから形成される誘電体層は、電極が形成されたガラス基板上に形成される。従って、誘電体層を構成する無機粉末の成分と多くの場合に用いられる銀電極の銀イオンやガラス基板の成分とがイオン交換反応を起こし、黄色化するなどの問題が起こらないよう、無機粉末は、アルカリ金属を実質的に含まないことが好ましい。本発明で、実質的に含まないとは、アルカリ金属の合計含有量が０．５重量％以下であること、好ましくは、０．１重量％以下であることを意味する。
【００２４】
無機粉末は、ガラス転移点４００〜５００℃、軟化点４３０〜５３０℃であるガラス粉末を主成分とすることが好ましい。主成分とするとは、無機粉末中に該ガラス粉末を５０重量％以上含有することを意味する。誘電体層を形成するガラス粉末のガラス転移点が５００℃、軟化点が５３０℃より高いと、高温焼成が必要となり、焼成の際にガラス基板に歪みを生じる。また、ガラス転移点が４００℃、軟化点が４３０℃より低い材料は、後工程で、蛍光体層の形成や封着の際に誘電体層に歪みを生じ、膜厚精度が保たれないなどの問題を生じるので好ましくない。
【００２５】
誘電体ペーストに配合される無機粉末の主成分となるガラス粉末は、酸化物換算表記で、
酸化ビスマス          ２０〜７０重量％
酸化珪素                ３〜３０重量％
酸化ホウ素            １０〜３０重量％
酸化亜鉛                ２〜４０重量％
酸化バリウム            ８〜２０重量％
を含むものが好ましい。この組成範囲であると５３０〜５８０℃でガラス基板上に焼き付けることができる誘電体ペーストが得られる。
【００２６】
ガラス粉末中の酸化ビスマスは、２０〜７０重量％の範囲で配合される。２０重量％以上とすることで、焼き付け温度や軟化点を制御する効果が現れる。７０重量％以下にすることによって、ガラスの耐熱温度が低くなりすぎることが防止されるので、ガラス基板上への焼き付けが適正に行われる。
【００２７】
酸化珪素は、３〜３０重量％の範囲で配合できるが、３重量％以上とすることにより、ガラス層の緻密性、強度や安定性を向上させ、また熱膨張係数がガラス基板の値と近いものとなり、従ってガラス基板とのミスマッチを防止することができる。３０重量％以下とすることによって、軟化点やガラス転移点が低くなり、５８０℃以下でガラス基板上に緻密に焼き付けることができる。
【００２８】
酸化ホウ素は１０〜３０重量％の範囲で配合することによって、電気絶縁性、強度、熱膨張係数、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。３０重量％以下とすることによってガラスの安定性を保つことができる。
【００２９】
酸化亜鉛は２〜４０重量％の範囲で添加されるのが好ましい。２重量％以上にすることによって緻密性向上の効果が現れ、４０重量％以下にすることによって焼き付け温度が低くなり過ぎて制御できなくなることを防ぎ、また絶縁抵抗を保持することができる。
【００３０】
酸化バリウムは、８〜２０重量％の範囲で配合する。８重量％以上とすることでガラス焼き付け温度および電気絶縁性を制御することができる。２０重量％以下とすることでガラス層の安定性や緻密性を保つことができる。
【００３１】
誘電体ペーストの無機成分Ａは、フィラーを１０〜５０重量％添加して用いてもよい、すなわち前記のガラス粉末５０〜９０重量％とフィラー１０〜５０重量％を含有するものを用いてもよい。フィラーを添加することは、焼成時の収縮率を小さくし、基板にかかる応力を低下させるなどの効果がある。フィラー添加量を１０重量％以上とすることで、焼成収縮率を低くしたり、熱膨張係数を制御する効果が得られる。また、フィラー添加量が５０重量％以下とすることで、焼成後の誘電体層の緻密性や強度を保つことが可能となり、同時に、クラック発生などの欠陥を防止することができる。
【００３２】
フィラーとしては、シリカ、チタニア、アルミナ、チタン酸バリウム、コーディエライト、ムライトおよびジルコニアからなる群から選ばれた少なくとも一種を用いることが好ましい。
【００３３】
本発明の誘電体ペースト中の無機粉末の量は、６５〜８５重量％であることが好ましい。６５重量％未満では、焼成時の収縮率が大きくなり、緻密な誘電体層が得にくくなる。また８５重量％を超えるとペーストの粘度が上昇し、塗布時の厚みムラが大きくなり、平坦な膜が得にくくなる。
【００３４】
誘電体ペーストの有機成分はペーストを構成するためのバインダーとなる成分であるが、焼成工程においては脱バインダー性の良好な成分であることが好ましい。また、本発明では、隔壁パターンとの同時焼成を行うので脱バインダー性が隔壁ペーストの有機成分と同等であることや、焼成収縮率に与える影響も同等であることが好ましい。これらの観点から、有機成分としては、アクリル系樹脂またはセルロース系樹脂を用いるのが好ましい。また、隔壁ペーストの有機成分としてアクリル系の感光性有機成分を用いる場合には、脱バインダー性をあわせるために、有機成分として該隔壁ペーストの感光性有機成分と類似したアクリル系樹脂を用いることも好ましい。
【００３５】
誘電体ペーストは、有機成分に無機粉末を混合・分散した様態を有するものであり、無機粉末Ａを有機成分の中に均一に混合・分散したものが塗布性が良好である。このようなペーストを得るため、無機粉末の平均粒径、最大粒径およびタップ密度などが適正な範囲にあることが重要である。
【００３６】
無機粉末の平均粒径は１〜４μｍ、最大粒径は１０μｍ以下であり、タップ密度が０．６ｇ／ｃｍ3であることが好ましい。このような範囲の粒度およびその分布、そして単位容積当たりの粉末質量を有するものが、ペーストへの充填性および分散性が良好であり、従って塗布性の優れたペーストが調製できるので、緻密で均一な塗布膜を得ることが可能になる。
【００３７】
粒径は、レーザ散乱・回折法で測定した値であり、平均粒径は５０％体積粒径、最大粒径は粒径の最大値である。粒子の凝集力は表面積に依存するため、平均粒径が１〜４μｍであることにより未満では、ペースト中での分散性が良くなり、緻密かつ均一な塗布膜が得られる。最大粒径を１０μｍ以下にすることも、内部でのボイド発生や表面の不要な凹凸の発生を防止するために重要である。
【００３８】
無機粉末のタップ密度を０．６ｇ／ｃｍ3以上、好ましくは０．７ｇ／ｃｍ3以上とすることにより、粉末の充填性・分散性がよくなり、気泡や凝集物を生じにくくなる。
【００３９】
プラズマディスプレイパネルに用いるディスプレイ用基板は、電極が形成された上に前記のように誘電体層を形成し、さらにその上に隔壁を形成するものである。本発明では、誘電体ペーストの塗布膜の上に主としてストライプ状の隔壁パターンを形成し、該塗布膜と該隔壁パターンを同時に焼成して、誘電体層と隔壁を形成する。従って、隔壁パターンの形成には、誘電体ペースト塗布膜の上に隔壁ペーストをパターン状に塗布するか、全面に塗布した後、パターン形成するかのいずれかの方法が用いられる。
【００４０】
隔壁パターン形成の方法に関係なく、隔壁パターンの焼成時に発生する隔壁端部の跳ね上がりや盛り上がりを防止するため、隔壁端部をテーパー形状にすることが好ましい。このような欠陥は、隔壁上部と下部の焼成収縮の差により、下部から離れて跳ね上がる、または下部と接着したままで上部だけが盛り上がることで発生するものである。このような欠陥がストライプ状隔壁の両端部に存在すると、基板を封着した際に背面板の隔壁頂部と前面板との間にギャップが生じ、放電時にクロストークを発生する。この問題への対策は、いくつか提案されているが、最も効果的な方法は、隔壁端部の少なくとも一部をテーパー形状にしておくことである。このようにすることで、隔壁上部の収縮応力と接着力に起因する力をテーパー形状に沿って緩和させることができ、跳ね上がりや盛り上がりを防止できるものと推定される。
【００４１】
テーパー形状は、直線状、上に凸の曲線、下に凸の曲線および複数の直線を連結したものなど、どのような形状であっても傾斜がついているものならよい。階段形状とテーパー形状を組み合わせたものも利用できるが、テーパー形状を隔壁最上部に設けることが好ましい。テーパー形状部が最上部にあることによって盛り上がりを解消できる。
【００４２】
テーパー部分は、所望の隔壁高さより低く、画像乱れを生じるので、ストライプ状隔壁の端部に形成する。テーパー形状の形成方法として、以下の方法が用いられるが、これに限定されるものではない。
【００４３】
隔壁ペーストを、スクリーン印刷法、スリットダイコーター法、ドクターブレード法などの方法で塗布する際、塗り始めや塗り終わりの部分には膜厚が薄くなるテーパー形状が形成されやすいので、この現象を利用して、塗布方向とストライプ状隔壁の長手方向とを一致させて端部をテーパー形状にすることができる。感光性の隔壁ペーストを用いて隔壁パターンを形成する場合には、隔壁長手方向の塗布長さよりも、フォトマスクの隔壁パターンの開口部長さを少し大きめにしてパターン露光し現像すると、端部をテーパー形状にすることができる。この方法は、工程数を増やすことなく端部テーパー形状の隔壁パターンが形成できるので好ましい。また、隔壁ペースト塗布膜の端部を切削バイトなどやスプレーの吹きつけにより機械的に削り取ったり、溶剤で溶かすなどの加工により端部をテーパー形状に加工することもできる。また、隔壁ペースト塗布膜の端部にくさび型の判を押してテーパー形状に加工することも可能である。塗布膜をテーパー形状に加工した後に隔壁パターンの形成を行っても、隔壁パターンを形成してから、端部のテーパー加工を行ってもよい。
【００４４】
本発明のディスプレイ用基板に形成することを目的とする隔壁は、通常の場合、ピッチ１００〜２５０μｍ、高さ６０〜１７０μｍ、幅１５〜６０μｍを有するもので、主としてストライプ状に形成されるが、格子状を有する場合もある。このような高アスペクト比、高精細なパターン状の隔壁を形成するためには、ガラス基板への適合、誘電体ペースト塗布膜との密着性、後工程への対応、さらにはディスプレイ稼働中の耐久性などの点で、隔壁を構成する無機粉末の熱特性が重要な要素となる。
【００４５】
基板となるガラス板へ悪影響を与えず、誘電体層形成と隔壁形成を同時焼成で行うには、隔壁ペースト中の無機粉末の熱特性は誘電体ペースト中の無機粉末と近似していることが好ましい。
【００４６】
隔壁ペースト中の無機粉末は、ガラス転移点４００〜５２０℃、軟化点４２０〜５６０℃であるガラス粉末を主成分とすることが好ましい。主成分とするとは、無機粉末中に該ガラス粉末を５０重量％以上含有することを意味する。
【００４７】
隔壁ペースト中の無機粉末の主成分となるガラス粉末は、酸化物換算表記で下記組成を含むことが好ましい。
【００４８】
酸化リチウム            ３〜１５重量％
酸化珪素              １０〜３０重量％
酸化ホウ素            ２０〜４０重量％
酸化バリウム            ２〜１５重量％
酸化アルミニウム      １０〜２５重量％
酸化リチウムを３〜１５重量％含有することによって、軟化点、熱膨張係数のコントロールが容易になるだけでなく、ガラスの平均屈折率を低くすることができるため、有機物との屈折率差を小さくすることが容易になる。アルカリ金属の酸化物の添加量はペーストの安定性を向上させるためには、１５重量％以下が好ましく、より好ましくは１０重量％以下である。
【００４９】
酸化珪素は１０〜３０重量％の範囲で配合することが好ましい。１０重量％以上とすることによりガラス層の緻密性、強度や安定性を向上させ、また熱膨張係数がガラス基板の値に近いものとなり、従ってガラス基板とのミスマッチによる剥離などを防ぐことができる。３０重量％以下にすることによって、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。
【００５０】
酸化ホウ素は２０〜４０重量％の範囲で配合することが好ましい。４０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。２０重量％以上とすることで強度やガラスの安定性を向上させることができる。
【００５１】
酸化バリウムは２〜１５重量％の範囲で用いることが好ましい。２重量％以上とすることでガラス焼き付け温度および電気絶縁性を制御できる。また、１５重量％以下とすることで隔壁の安定性や緻密性を保つことができる。
【００５２】
酸化アルミニウムは１０〜２５重量％で好ましく用いられ、ガラスの歪み点を高めたり、ガラス組成の安定化やペーストのポットライフ延長のために添加される。１０重量％以上とすることで、隔壁の強度を向上させることができる。２５重量％以下とすることで、ガラスの耐熱温度が高くなり過ぎてガラス基板上に焼き付けが難しくなることを防ぎ、また、緻密な隔壁を６００℃以下の温度で得ることができる。
【００５３】
上記の組成には表記されていないが、酸化亜鉛、酸化カルシウムあるいは酸化マグネシウムが加えられることがある。酸化亜鉛は、２〜１５重量％の範囲で配合することが好ましい。２重量％以上とすることで、隔壁の緻密性向上に効果がある。１５重量％以下とすることで、ガラス基板上に焼き付けする温度が低くなり過ぎるのを防ぎ、また絶縁抵抗を高く保つことができる。
【００５４】
酸化カルシウムは、２〜１３重量％の範囲で配合するのが好ましい。この範囲内で添加することにより、ガラスを溶融し易くするとともに熱膨張係数を制御することができる。また、酸化マグネシウムは１〜１５重量％の範囲で配合するのが好ましい。１重量％以上添加することによりガラスを溶融し易くするとともに熱膨張係数を制御することができる。また、１５重量％以下とすることでガラスの失透を抑えることができる。
【００５５】
また、ガラス粉末中に、酸化チタン、酸化ジルコニウムなどを含有することができるが、その量は５重量％以下であることが好ましい。酸化ジルコニウムは、軟化点、ガラス転移点および電気絶縁性を制御するのに効果がある。
【００５６】
隔壁ペーストの無機粉末に、フィラー１０〜５０重量％を添加することも好ましい。すなわち、ガラス転移点４００〜５２０℃、軟化点４２０〜５６０℃であるガラス粉末５０〜９０重量％とフィラー１０〜５０重量％を含有することも好ましい。
【００５７】
フィラーを１０重量％以上添加することにより、焼成収縮率を低くしたり、熱膨張係数を制御することができ、隔壁の形状保持性や精度が向上する。さらに、これらのフィラーの添加は、得られた隔壁の強度を維持する上で好ましい。一方、フィラーの含有量を５０重量％以下とすることで、焼成後の隔壁の緻密性を維持し、隔壁の強度を保ち、剥がれたり脱落するなどの欠陥を防ぐことができる。また、隔壁中への微量水分の吸着や有機成分の残留を防ぎ、従って放電特性の低下を防ぐことができる。
【００５８】
フィラーは、チタニア、アルミナ、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、スピネルおよび高融点ガラスの群から選ばれたすくなくとも一種からなることが好ましい。高融点ガラスとしては、酸化物換算表記で以下の組成を含むものが好ましい。
【００５９】
酸化珪素          １５〜５０重量％
酸化硼素            ５〜２０重量％
酸化アルミニウム  １５〜５０重量％
酸化バリウム        ２〜１０重量％
高融点ガラスとしては、酸化珪素、酸化アルミニウムをそれぞれ１５重量％以上含有する組成を有するものが好ましく、これらの含有量合計がガラス中５０重量％以上であることが、必要な熱特性をもたせるために有効である。また、高融点ガラスでは、組成の変更で平均屈折率、軟化点、熱膨張係数をコントロールすることが可能なので好ましい。
【００６０】
隔壁パターンは、隔壁ペーストをパターン状に塗布する方法（スクリーン印刷法）や全面に塗布したペースト膜にフォトレジストを用いてエッチングする方法または感光性ペーストを用いてフォトリソグラフィ法によりパターン形成する方法（感光性ペースト法）などで形成される。
【００６１】
本発明のディスプレイ用基板は大面積、高精細な画像表示装置にも適用するものであり、形成する隔壁パターンは、高アスペクト比、高精細であり、簡便にその目的を達成するには、感光性ペースト法で形成することが好ましい。すなわち、有機成分が感光性有機成分であって、隔壁ペーストを塗布した後、フォトリソグラフィ法により隔壁パターンを形成する。
【００６２】
隔壁の焼成後の高さを６０〜１７０μｍとすると、焼成収縮を考慮すると隔壁パターン形成のために塗布される隔壁ペースト塗布膜の厚さは１００〜２２０μｍあることが必要となる。このような厚さの隔壁ペースト塗布膜に高精細なパターンを露光し、高アスペクト比のパターンを解像度高く形成するためには、露光用の活性光線を塗布膜の最下部まで出来るだけ直進的に透過させなければならない。このため、隔壁ペーストに配合される無機粉末Ｂおよび有機成分Ｂである感光性有機成分が共に光透過性の高いものを選び、これらを均一に混合することが重要である。さらに、隔壁ペーストのような感光性有機成分中に無機粉末が分散しているような混合物系では、これらの成分のそれぞれの平均屈折率が近似していることが光透過度を高めるために最も重要になる。
【００６３】
一般的に、有機成分の屈折率は１．４５〜１．７である。無機成分の屈折率は通常これより高いものが多いが、両者の屈折率を整合させるためには、無機成分の平均屈折率を１．５〜１．８、好ましくは１．５〜１．６５にコントロールし、有機成分の平均屈折率との差を０．０５程度になるようにすることが最も好ましい。すなわち、隔壁ペーストの無機粉末は、平均屈折率が１．５〜１．８であることが好ましい。
【００６４】
誘電体ペーストにおいてと同様に、隔壁ペーストを構成する無機粉末においても平均粒径、最大粒径およびタップ密度の適正範囲が、塗布性の良好な隔壁ペーストを得るために存在する。
【００６５】
無機粉末の平均粒径は１．５〜６μｍ、最大粒径は３０μｍ以下が好ましい。平均粒径が１．５μｍ以上であることにより、緻密な塗布膜が形成でき、高精細なパターンを得ることができる。また、平均粒径が６μｍであり、かつ最大粒径が３０μｍ以下であることにより、形成された隔壁の緻密性が十分になり、内部にボイドなどが発生することにより機械的強度に悪影響を与えたり、内部の真空度を低下させたりすることがなく、隔壁の表面に不要な凹凸が生じることにより、封着時に支障を生じることがなくなるので好ましい。
【００６６】
無機粉末のタップ密度は０．６ｇ／ｃｍ3以上、好ましくは０．７ｇ／ｃｍ3以上であることが、粉末の充填性・分散性がよくなり、気泡や凝集物を生じにくいため、光透過性が高く、優れたパターン特性を示す感光性の隔壁ペーストを得ることができて好ましい。
【００６７】
ガラス粉末の作製法としては、誘電体ペースト中のガラス粉末および隔壁ペースト中のガラス粉末とも共通であるが、例えば原料であるリチウム、珪素、アルミニウム、ホウ素、バリウムなどの化合物を所定の配合組成となるように混合し、９００〜１２００℃で溶融後、急冷し、ガラスフリットにしてから粉砕して微細な粉末にする。用いる粉末の平均粒径、最大粒径および粒度分布は、ペーストへの充填性、分散性、およびペーストの塗布性に重要な影響を与えるので、それぞれ適切な範囲にコントロールすることが重要である。原料には高純度の炭酸塩、酸化物、水酸化物などが使用できる。また、ガラス粉末の種類や組成によっては９９．９９％以上の超高純度なアルコキシドや有機金属の原料を使用し、ゾル・ゲル法で均質に作製した粉末を使用すると高電気抵抗で緻密な気孔の少ない、高強度な絶縁層が得られるので好ましい。
【００６８】
隔壁ペーストは、誘電体ペーストと同様の有機バインダーを用いてスクリーン印刷版を利用してパターン印刷して隔壁パターンを形成することもできるが、本発明のより好ましい方法では、有機成分として感光性有機成分を用いた感光性の隔壁ペーストを用いる。すなわち、無機粉末を感光性有機成分と混練して感光性の隔壁ペーストを調製する。
【００６９】
感光性有機成分は、露光されることにより光反応による変化を起こし、これを利用してパターンを形成するものである。光の作用した部分が溶剤に対して溶解するようになる光溶解型（ポジ型）と光の作用した部分が溶媒に対して不溶になる光不溶化型（ネガ型）が知られている。感光性の隔壁ペーストに用いるのはいずれであってもよいが、無機成分と混合して確固としたパターンを形成するには、重合および架橋反応などによって光硬化して溶剤に不溶になるネガ型の感光性有機成分を用いることが好ましい。
【００７０】
隔壁ペーストの感光性有機成分は、感光性モノマとオリゴマもしくはポリマを主成分とし、光重合開始剤および紫外線吸収剤を含有するものである。必要に応じて感光性ペーストに増感剤、重合禁止剤、分散剤、安定剤、溶媒などの添加剤を加えることができる。
【００７１】
感光性モノマとしては、活性な炭素−炭素二重結合を有する化合物が好ましく、官能基として、ビニル基、アリル基、アクリレート基、メタクリレート基、アクリルアミド基を有する単官能および多官能化合物が用いられる。
【００７２】
特に多官能アクリレート化合物および／または多官能メタクリレート化合物を有機成分中に１０〜８０重量％含有させることが好ましい。多官能アクリレート化合物および多官能メタクリレート化合物としては多様な種類の化合物が開発されているので、それらから反応性、屈折率などを考慮して選択することが可能である。
【００７３】
感光性有機成分の屈折率を制御する方法として、屈折率１．５５〜１．８を有する感光性モノマを選んで含有させて、感光性有機成分の平均屈折率を無機材料の平均屈折率に近づける方法が簡便である。このような高い屈折率を有する感光性モノマは、ベンゼン環、ナフタレン環などの芳香環や硫黄原子を含有するアクリレートもしくはメタクリレートモノマから選択することができる。
【００７４】
感光性有機成分中には、光反応で形成される硬化物物性の向上やペーストの粘度の調整などの役割を果たすと共に、未露光部の現像性をコントロールする機能を果たす成分としてオリゴマもしくはポリマが加えられる。
【００７５】
これらのオリゴマもしくはポリマは、炭素−炭素二重結合を有する化合物から選ばれた成分の重合または共重合により得ることができる。特に、分子側鎖にカルボキシル基と不飽和二重結合を有する重量平均分子量２０００〜６万、より好ましくは３０００〜４万のオリゴマもしくはポリマが好ましく用いられるが、側鎖に不飽和二重結合を導入するには、カルボキシル基を側鎖に有するオリゴマもしくはポリマに、グリシジル基やイソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物やアクリル酸クロライド、メタクリル酸クロライドまたはアリルクロライドを付加反応させるとよい。
【００７６】
前記のオリゴマもしくはポリマの酸価は、現像許容幅や未露光部の現像液に対する溶解性の点から５０〜１６０が、特に７０〜１４０の範囲が好ましい。
【００７７】
感光性有機成分中には、光反応を開始するために、さらに光重合開始剤が添加され、場合によって光重合開始剤の効果を補助するために増感剤を加えることがある。本発明において好ましい感光性官能基がラジカル重合性基であるため、光重合開始剤はラジカル種を発生するものから選ぶことが好ましい。
【００７８】
光重合開始剤には、１分子系直接開裂型、イオン対間電子移動型、水素引き抜き型、２分子複合系など機構的に異なる種類があり、それらから選択して用いられるが、１分子系直接開裂型から選ばれた化合物が好ましい。例えば、ベンゾインアルキルエーテル類やα，α−ジメトキシ−α−モルフォリノアセトフェノン、α，α−ジメトキシ−α−フェニルアセトフェノンなどが挙げられる。また、過酸化物、ホスフィンオキシド、硫黄化合物、ハロゲン化合物などでもよく、これらを１種または２種以上配合して用いてもよい。
【００７９】
光重合開始剤は一般的に感光性成分に対して０．０５〜１０重量％配合されるが、感光性の隔壁ペーストにおいては無機粉末の量を考慮して、感光性成分に対し２〜３０重量％配合することが好ましい。
【００８０】
光重合開始剤と共に増感剤を配合することにより、感度を向上させたり（化学増感）、反応に有効な波長範囲を拡大する（分光増感）ことができる。
【００８１】
増感剤の作用機構にも種々のものがあるが、三重項増感剤と称されるものが最もよく使われる。それらの中には、炭化水素系化合物、アミノ・ニトロ化合物、キノン類、キサントン類、アンスロン類、ケトン類、有機色素類がある。これらの中には光重合開始剤としての作用を有するものも含まれている。
【００８２】
１分子系直接開裂型の光重合開始剤と組み合わせて用いる増感剤として、キサントン類から選ばれた化合物が好ましく、具体的には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などが挙げられる。これらは１種または２種以上配合することができる。
【００８３】
感光性ペーストに紫外線吸収剤を配合することが、優れた形状のパターン加工のために有効である。これらの紫外線吸収剤を感光性ペーストに添加することによって、露光光源として最もよく利用される超高圧水銀灯からの光の波長範囲のうちｈ線（４０５ｎｍ）とｉ線（３６５ｎｍ）付近の波長の光を吸収させ、光重合開始剤や増感剤に吸収されるｈ線やｉ線付近の波長の光量を減らし、ｇ線波長の光の透過率を上げることにより、感光性ペースト塗布膜の下層まで十分光硬化させることができるようになる。
【００８４】
紫外線吸収剤は、３５０〜４００ｎｍの波長領域に吸収極大を有するもので、例えばアゾ系染料、ベンゾフェノン系化合物、シアノアクリレート系化合物、ベンゾトリアゾール系化合物、インドール系化合物からなる群から選ばれた少なくとも一種である。
【００８５】
これらの化合物の具体例として、スダンＩ、スダンII、スダンIII、スダンIV、２，４−ジヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４−メトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシベンゾフェノン、２，２’−ジヒドロキシ−４，４’−ジメトキシ−５−スルホベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−２’−カルボキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−メトキシ−５−スルホベンゾフェノントリヒドレート、２−ヒドロキシ−４−ｎ−オクトキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−オクタデシロキシベンゾフェノン、２，２’、４，４’−テトラヒドロキシベンゾフェノン、４−ドデシロキシ−２−ヒドロキシベンゾフェノン、２−ヒドロキシ−４−（２−ヒドロキシ−３−メタクリロキシ）プロポキシベンゾフェノン、２−（２’−ヒドロキシ−５’−メチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’、５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）ベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’−ｔ−ブチル−５’−メチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−３’，５’−ジ−ｔ−ブチルフェニル）−５−クロロベンゾトリアゾール、２−（２’−ヒドロキシ−４’−ｎ−オクトキシフェニル）ベンゾトリアゾール、２−エチルヘキシル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、２−エチル−２−シアノ−３，３−ジフェニルアクリレート、”ＢＯＮＡＳＯＲＢ”ＵＶ−３９０１（オリエント化学社製）、”ＢＯＮＡＳＯＲＢ”ＵＡ−３９０２（オリエント化学社製）、”ＳＯＭ”−２−０００８（オリエント化学社製）などを挙げることができるが、これらに限定されない。
【００８６】
さらに、これらの紫外線吸収剤の骨格にメタクリル基などを導入し反応型として用いてもよい。
【００８７】
紫外線吸収剤の添加量は、感光性ペースト中に０．０５〜２重量％の範囲であることが好ましい。これらの範囲内とすることにより、紫外線吸収剤がｈ線およびｉ線付近の波長を吸収し、ｇ線の透過率を上げることによって、形成されるパターンの形状を良好にする効果が向上する。
【００８８】
感光性の隔壁ペーストの無機粉末と感光性有機成分との配合比率としては、６０／４０〜９０／１０（重量部）が好ましい。さらに、６５／３５〜８５／１５（重量部）であることが焼成による収縮率の点からも好ましい。
【００８９】
感光性の隔壁ペーストは、通常、各種成分を所定の組成となるように調合した後、３本ローラや混練機で均質に混合分散することにより製造することができる。
【００９０】
感光性の隔壁ペーストの粘度は、有機溶媒により１万〜２０万ｃｐｓ（センチ・ポイズ）程度に調整して使用される。この時使用される有機溶媒としては、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、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−ブチロラクトン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挙げられる。
【００９１】
例えば、スクリーン印刷法によりガラス基板に１回塗布して膜厚１０〜２０μｍの塗布膜を得るには５万〜２０万ｃｐｓが好ましい。ブレードコーター法やダイコーター法などを用いる場合は１万〜２万ｃｐｓが好ましい。
【００９２】
感光性の隔壁ペーストを塗布した後、露光装置を用いてパターン露光を行う。そのためには、各種の露光装置が既知であり、それらを活用することが出来る。露光は通常のフォトリソグラフィ技術で行われているように、フォトマスクを介したマスク露光が一般的である。マスクを介した露光を行うには、マスクを感光性の隔壁ペースト塗布膜表面に密着させる方法と僅かな間隔をあけて行う方法がある。後者はいわゆるプロキシミティー露光装置を用いた露光であるが、感光性の隔壁ペーストを用いた高アスペクト比で高精細なパターン形成などを目的とした場合に行われる。隔壁パターンの端部をテーパー形状にするのが焼成した隔壁の欠陥防止に有効であり、用いるフォトマスクのパターン開口部を隔壁ペーストの塗布長さより長めに設定しておくようにするのが好ましい。
【００９３】
露光に使用される活性光線は、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、ハロゲンランプなどが使用される。超高圧水銀灯を光源とした平行光線を用いる露光機が一般的である。
【００９４】
露光後、露光部分と未露光部分の現像液に対する溶解度差を利用して、現像を行うが、この場合、浸漬法、スプレー法、ブラシ法などが用いられる。現像液には、感光性の隔壁ペースト中の有機成分、特にオリゴマもしくはポリマが溶解可能な溶液を用いるとよい。
【００９５】
本発明で好ましく使用されるオリゴマもしくはポリマは、カルボキシル基を側鎖に有することにより、アルカリ水溶液で現像することができる。
【００９６】
アルカリ水溶液としては水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウム、水酸化カルシウムの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易いので好ましい。
【００９７】
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あげられる。
【００９８】
アルカリ水溶液の濃度は、可溶部を完全に除去する一方、露光部のパターンを剥離させたり、侵食したりする恐れのない０．０５〜５重量％が好ましく、０．１〜１重量％がより好ましい。現像時の温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上好ましい。
【００９９】
誘電体ペースト塗布膜の上に形成された隔壁パターンは、次に焼成炉で誘電体ペースト塗布膜と同時に焼成されて、有機成分を熱分解または酸化分解して除去し、同時に誘電体ペースト中のガラス粉末と隔壁ペースト中のガラス粉末を溶融させて誘電体層と隔壁を同時に形成する。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なるが、通常は空気中で焼成される。
【０１００】
焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。バッチ式の焼成の場合、誘電体ペースト塗布膜の上に隔壁パターンが形成されたガラス基板を室温から５００℃程度まで数時間掛けてほぼ等速で昇温した後、さらに焼成温度として設定された５２０〜６１０℃に３０〜４０分間で上昇させて、１５〜３０分間保持して焼成を行う。これらの条件は一般的なものであり、ガラス粉末の熱特性が変化する場合には、新たな条件の設定を行う。
【０１０１】
焼成温度は用いるガラス基板のガラス転移点より低くなければならないので自ずから上限が存在する。焼成温度が高すぎたり、焼成時間が長すぎたりすると隔壁の形状にダレなどの欠陥が発生する。
【０１０２】
本発明は、誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率と隔壁パターンの焼成収縮率の差を０．０３以下、好ましくは０．０１５以下にすることを眼目とするものである。焼成収縮率に関連する項目は、ペースト中の有機成分と無機粉末の量比、有機成分の組成、無機粉末中のフィラーの配合量などである。これらを全く同一にすれば、焼成収縮率も同一になるはずであるが、実際には誘電体ペーストと隔壁ペーストは、要求される特性が異なるので、同一のペーストを用いることは困難である。例えば、誘電体ペーストはパターン形成が不要であり、無機粉末としては、実質的にアルカリ金属を含有せず、かつ低温でガラス基板上に焼き付けできる酸化ビスマス含有系ガラスが適している。一方、隔壁ペーストにはパターン形成性が要求され、無機粉末としては、酸化リチウム含有系ガラスが適している。従って、それぞれに要求される特性を満たしつつ、誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率と隔壁パターンの焼成収縮率の差が０．０３以下、好ましくは０．０１５以下となるようにそれぞれのペーストの組成を調製することが重要である。
【０１０３】
【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されるものではない。なお、実施例中の濃度は断りのない場合は重量％である。
【０１０４】
（実施例１）
感光性銀ペーストを用いて、ピッチ１５０μｍ、線幅４０μｍのストライプ状電極パターンを形成した３００ｍｍ角のガラス基板（ＰＤ−２００）を空気中で５９０℃、３０分間焼成することで、ガラス基板上に電極が形成された基板を作製した。この電極の厚みは７μｍであった。
【０１０５】
次に、有機成分としてエチルセルロース６０ｇをテルピネオール９４０ｇに８０℃で溶解し、固形分がなくなるまで撹拌したバインダー溶液２００ｇ（エチルセルロース濃度６％）に、ガラス粉末Ａ５０ｇとフィラーＡ１０ｇおよび増粘剤を３本ロールで混練して誘電体ペーストを調製した。
【０１０６】
ガラス粉末Ａは、酸化ビスマス３８％、酸化珪素７％、酸化ホウ素１９％、酸化アルミニウム４％、酸化亜鉛２０％、酸化バリウム１２％の組成で、平均粒径２．５μｍ、最大粒径６．５μｍ、ガラス転移点４７５℃、軟化点５１５℃、熱膨張係数７５×１０-7／Ｋである。フィラーＡは、チタニア（石原産業ＴＩＰＡＱＵＥ  Ｒ５５０）を用いた。
【０１０７】
この誘電体ペーストを電極が形成されたガラス基板上にスクリーン印刷法により乾燥厚み２０μｍになるように塗布し、８０℃で４０分間乾燥した。これを空気中で５７０℃、３０分間焼成した場合の焼成収縮率は０．２２であった。しかし、本実施例では、誘電体層を形成してから隔壁ペーストを塗布するのではなく、誘電体ペースト塗布膜上に隔壁パターンを形成した後、誘電体ペースト塗布膜と隔壁パターンを同時に焼成する方法を適用した。
【０１０８】
感光性ポリマ（Ｘ−４００７）１５０ｇ、感光性モノマ（ＭＧＰ４００）１５０ｇ、光重合開始剤（ＩＣ−３６９）３０ｇ、紫外線吸収剤（スダンIV）１ｇをγ−ブチロラクトン３００ｇに加熱撹拌溶解し、その後、４００メッシュのフィルターで濾過して調製した感光性有機成分の溶液３２ｇ（感光性有機成分濃度４７．４％）にガラス粉末Ｂ５０ｇとフィラーＢ１０ｇを混合し、３本ロールで混練して、隔壁形成用の感光性ペーストを調製した。
【０１０９】
ガラス粉末Ｂの組成は、酸化リチウム７％、酸化珪素２３％、酸化ホウ素３３％、酸化バリウム４％、酸化アルミニウム２０％、酸化亜鉛２％、酸化マグネシウム６％、酸化カルシウム５％であった。平均粒径は２．５μｍ、最大粒径は２２μｍの非球状粉末で、ガラス転移点４８９℃、軟化点５２８℃、５０〜４００℃の熱膨張係数は７５×１０-7／Ｋであった。フィラーＢとしては、高融点ガラスを用いたが、その組成は、酸化珪素３８％、酸化ホウ素１０％、酸化アルミニウム３５％、酸化亜鉛２％、酸化マグネシウム５％、酸化カルシウム５％、酸化バリウム５％であった。また、平均粒径は１．５μｍの非球状粉末で、ガラス転移点６５３℃、軟化点７７８℃、５０〜４００℃の熱膨張係数は４１×１０-7／Ｋであった。
【０１１０】
この隔壁用感光性ペーストを、スクリーン印刷法で前記の誘電体ペースト塗布膜上に塗布した。塗布膜にピンホールなどの発生を回避するため、塗布・乾燥を数回繰り返し行い、乾燥厚みが１８０μｍになるように塗布した。途中の乾燥は８０℃で１０分間ずつ行い、所定の厚みに塗布した後、８０℃で４０分間乾燥した。この感光性ペースト塗布膜にＰＤＰ用の隔壁パターン形成を目的としたフォトマスク（ストライプ状パターン、ピッチ１５０μｍ、線幅２０μｍ）を介して密着露光を行った。２０ｍＷ／ｃｍ2出力の超高圧水銀灯で１Ｊ／ｃｍ2の露光を行った。その後、３５℃に保持したモノエタノールアミンの０．３％水溶液を１２０秒間シャワーすることにより現像し、シャワースプレーで水洗浄した。
【０１１１】
この隔壁パターン形成の際のフォトマスクに形成されているパターン開口部が、隔壁ペースト塗布膜の隔壁長手方向の長さより大きく設計したものを使用した。現像後、隔壁端部を観察したところ、端部がテーパー形状になっていることを確認した。
【０１１２】
続いて、誘電体ペースト塗布膜と隔壁パターンを同時に、空気中５７０℃で３０分間焼成して誘電体層と隔壁を形成した。隔壁の高さは１４０μｍ、隔壁の中央部での線幅は３３μｍであった。隔壁パターンの焼成収縮率は０．２４であった。誘電体ペーストの焼成収縮率との差は０．０２であった。
【０１１３】
得られた隔壁には端部の跳ね上がりや盛り上がりがなく、誘電体層と隔壁との間には剥離・亀裂などの欠陥発生がなく、基板の反りなどの支障もなかった。このディスプレイ用基板は、隔壁間に蛍光体を塗布し、前面基板と封着して形成したプラズマディスプレイパネルとして満足に機能することが確認された。
【０１１４】
（実施例２）
誘電体ペーストのガラス粉末Ａを４０ｇとし、フィラーＡを２０ｇとした。隔壁用ペーストのガラス粉末Ｂを４０ｇとし、フィラーＢを２０ｇとした以外は実施例１と同様にしてディスプレイ用基板を作成した。誘電体ペーストおよび隔壁ペーストの焼成収縮率はそれぞれ０．２１および０．２２となった。得られたディスプレイ用基板において、誘電体層と隔壁との間には欠陥発生は認められず、基板の反りなどの支障もなかった。このディスプレイ用基板は、プラズマディスプレイパネルとして満足に機能することが確認された。
【０１１５】
（実施例３）
隔壁用感光性ペーストに用いるガラス粉末として、酸化リチウム９％、酸化珪素２０％、酸化ホウ素３１％、酸化バリウム４％、酸化アルミニウム２４％、酸化亜鉛２％、酸化マグネシウム６％、酸化カルシウム４％からなるガラス粉末Ｃを用いた以外は実施例１と同様にしてディスプレイ用基板を作成した。このガラス粉末Ｃは、平均粒径２．５μｍ、最大粒径１８．５μｍの非球状粉末で、ガラス転移点４７４℃、軟化点５１５℃、５０〜４００℃の熱膨張係数は７９×１０-7／Ｋであった。
【０１１６】
隔壁パターンの焼成収縮率は０．２４５であり、誘電体ペーストの焼成収縮率との差は０．０２５であった。こ得られたディスプレイ用基板において、誘電体層と隔壁との間には欠陥発生は認められず、基板の反りなどの支障もなかった。このディスプレイ用基板は、プラズマディスプレイパネルとして満足に機能することが確認された。
【０１１７】
比較例１
実施例１において、同時焼成する代わりに、誘電体ペースト塗布膜を予め焼成した後、隔壁ペーストを塗布して隔壁パターンを形成し、焼成するという工程を用いた。それ以外は、実施例１と同様にしてディプレイ用基板の作成・評価を行った。誘電体ペーストの焼成収縮率と隔壁パターンの焼成収縮率の差は０．０２であるが、別々の焼成工程を適用した結果、形成された隔壁に一部剥離したところが観察された。
【０１１８】
比較例２
隔壁ペーストを調製する際に感光性有機成分溶液の添加量を５５ｇとした以外は、実施例１と同様にしてディプレイ用基板の作成・評価を行った。この場合の隔壁パターンの焼成収縮率は０．２６であり、誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率０．２２との差は０．０４であった。形成した誘電体層と隔壁の一部に剥離が観察された。
【０１１９】
略記号の説明
Ｘ−４００７：
４０％メタクリル酸、３０％メチルメタクリレート、３０％スチレンからなる共重合体のカルボキシル基に対して０．４当量のグリシジルメタクリレートを付加反応させた重量平均４３，０００、酸価９５の感光性ポリマ。
【０１２０】
ＭＧＰ４００：
X2N−CH(CH3)−CH2−(OCH2CH(CH3))n−NX2
Ｘ：−CH2CH(OH)−CH2O−CO−C(CH3)＝CH2
ｎ：２〜１０
ＩＣ−３６９：Irgacure369 ：チバガイギー社製品
２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−（４−モルフォリノフェニル）ブタノン−１
【０１２１】
【発明の効果】
誘電体ペースト塗布膜とその上に形成された隔壁パターンを同時に焼成するディスプレイ用基板の製造方法において、誘電体ペースト塗布膜の焼成収縮率ｔ１と隔壁パターンの焼成収縮率ｔ２との差|ｔ１−ｔ２|が０．０３以下とすることにより、隔壁剥がれの問題が解消された優れたディスプレイ用基板を得ることができる。
【０１２２】
本発明のディスプレイ用基板は、プラズマディスプレイパネル、プラズマアドレス液晶ディスプレイ、電子放出素子を用いた画像表示装置などに用いることができ、特にプラズマディスプレイパネル用基板として好適に用いることができる。