JP4576826B2 - ペーストおよびそれを用いたディスプレイパネル用部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明はペーストおよびそれを用いたプラズマディスプレイ、プラズマアドレス液晶ディスプレイなどのディスプレイパネル用部材の製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと称する）は、液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、また大型化が容易であることからＯＡ機器および広報表示装置などの分野に浸透している。さらに、高品位テレビジョンの分野などでの進展が非常に期待されている。このような用途拡大に伴って、微細で多数の表示セルを有するカラーＰＤＰが注目されている。

ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に備えられた放電空間内で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当てることにより表示を行うものである。この場合、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、均一な放電空間を確保するために、およそ幅２０〜８０μｍ、高さ２０〜２００μｍの形状をもつ隔壁が設けられている。

この隔壁の形成方法としては、ガラスペーストをスクリーン印刷で印刷・乾燥し、この工程を多数回繰り返し、所定の高さにした後、焼成する方法、感光性ガラスペーストを用いてフォトリソグラフィー技術により形成する方法、フォトリソ法で形成したサブトラティブマスク層を介してサンドブラストや液体ホーニングにより隔壁を形成する方法などが知られている。

従来、この隔壁形成に用いられるガラスペーストや感光性ガラスペーストを基板に塗布する方法としては、スクリーン印刷法が知られているが、この方法では１回の塗布厚みが数十μｍであるため、高さ２０〜２００μｍの隔壁層を形成するためには、印刷／乾燥を多数回、一般には１０回以上も繰り返す必要があり、生産性は極めて悪い。１回で基板全面に塗布する方法として、ドクターブレード法あるいはスリットダイコーター法などにより塗布する方法が提案されている。しかし、この方法を用いても従来のガラスペーストでは、基板端部の塗布膜が盛り上がり、高品質のＰＤＰが得られないという問題があった。この問題を解決する方法として、ペーストのチキソトロピー指数を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。確かに、ペーストのチキソトロピー指数を制御することで基板全面に均一な塗布が可能ではあるが、このペーストでは高速で均一な塗布ができず、ＰＤＰの生産性が向上できないという問題があった。
特開２０００−３２７３７１号公報（第３〜８頁）

そこで、本発明は、上記従来技術に鑑みて、基板面内に均一な高速塗布が可能となるペーストを提供することを目的とする。

本発明の他の目的は、かかるペーストを用いた、低コストでプラズマディスプレイパネル用部材を製造する方法を提供することにある。

すなわち本発明は無機粉末および有機成分からなるペーストであって、ペーストが降伏値を持ち、降伏値を示す粘度が２００〜２０，０００［Ｐａ・ｓ］の範囲であることを特徴とするペーストである。

また本発明はペーストを基板上に塗布して乾燥する工程を含むディスプレイパネル用部材の製造方法であって、上記ペーストを用いることを特徴とするディスプレイパネル用部材の製造方法である。

ペーストが降伏値を持ち、降伏値を示す粘度が２００〜２０，０００［Ｐａ・ｓ］の範囲であることを特徴とするペーストを用いることにより、高速塗布が可能となり、低コストでプラズマディスプレイパネル用部材を提供できる。

本発明におけるペーストは、無機粉末と有機成分から構成される。無機粉末の含有量は、３５〜９５重量％、さらには、４０〜９０重量％であることが焼成時の収縮率が小さく、焼成による形状変化が小さくなり好ましい。ペースト中の無機粉末としては、ガラス粉末、金属粉末、耐火物フィラーなどが挙げられる。

ガラス粉末は、５０〜４００℃の熱膨張係数が５０×１０^-7〜１００×１０^-7であることが好ましい。また、ガラス中に酸化珪素を３〜６０重量％、酸化硼素を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、熱膨張係数、絶縁層の緻密性などの隔壁として要求される電気、機械および熱的特性を向上することができる。本発明におけるガラス粉末としては、主として低融点ガラス粉末からなることが好ましい。低融点ガラス粉末のガラス転移温度は、４３０〜５００℃、ガラス軟化点は、４７０〜６２０℃であることが好ましい。ガラス転移温度とガラス軟化点がこの範囲にあると、焼成時に基板の歪みが小さく、また、緻密な隔壁層が得られる。ガラス粉末の粒子径は、作製しようとする隔壁の線幅や高さを考慮して選ばれるが、体積基準分布の中心径が１〜６μｍ、最大粒子サイズが３０μｍ以下、比表面積１．５〜４ｃｍ²／ｇであることが好ましい。

金属粉末としては、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｎｉ、Ｃｕ、ＡｌおよびＰｔの群から選ばれる少なくとも１種を含むものが使用できる。これらは、単独、合金、混合粉末のいずれの状態であっても用いることができる。金属粉末の粒子径としては、体積基準分布の中心径が０．７〜６μｍが好ましい。より好ましくは１．３〜４μｍである。粒子径がこの範囲にあることで、緻密な微細パターンの形成が可能となる。

耐火物フィラーは、焼成時の形状を安定させるために好ましく添加される。耐火物フィラーとしては、５００〜６５０℃程度の焼成温度で軟化しないものが広く使用でき、高融点ガラスやアルミナ、マグネシア、カルシア、コーディエライト、シリカ、ムライト、ジルコン、ジルコニア等のセラミックス粉末が例示できる。ＰＤＰの外光反射を低減し、実用上のコントラストを上げるために隔壁を暗色にする場合には、耐火性の黒色顔料として、Ｃｏ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｆｅ−Ｍｎ−Ａｌ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｍｎ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ａｌ−Ｃｒ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｍｎ−ＡＬ−Ｃｒ−Ｆｅ−Ｓｉ等の顔料を用いてもよい。一方、蛍光体の発光を有効にパネル前面に導く目的で隔壁を白くする場合には、耐火性の白色顔料としてチタニアなどを用いてもよい。

本発明における有機成分としては、バインダー樹脂、有機溶剤、可塑剤、酸化防止剤、消泡剤などを挙げることができる。また、特に本発明のペーストを感光性ペーストとして用いる場合には、感光性ポリマー、感光性オリゴマー、感光性モノマーといった感光性成分や光重合開始剤、増感剤、紫外線吸収剤、重合禁止剤などの添加物成分を加えることができる。

本発明のペーストにおけるバインダー樹脂は、焼成時に酸化または／および分解または／および気化し、炭化物が無機物中に残存しないことが好ましく、エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロース、セルロースアセテート、セルロースプロピオネート、セルロースブチレート等のセルロース系樹脂、または、メチル（メタ）アクリレート、エチル（メタ）アクリレート、ノルマルブチル（メタ）アクリレート、イソブチル（メタ）アクリレート、イソプロピル（メタ）アクリレート、２−エチルメチル（メタ）アクリレート、２−ヒドロキシルエチル（メタ）アクリレート等の重合体もしくは共重合体からなるアクリル樹脂、ポリ−α−メチルスルホン、ポリビニルアルコール、ポリブテン等が好ましく用いられる。本発明のペーストにおけるバインダー樹脂の含有量は、５〜６５重量％、さらには、１０〜６０重量％であることが好ましい。

ペーストを基板に塗布する時の粘度を塗布方法に応じて調整するために有機溶剤が使用される。このとき使用される有機溶剤としては、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、エチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、ジエチレングリコールモノ−２−エチルヘキシルエーテル、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールモノイソブチレート、２，２，４−トリメチル−１，３−ペンタンジオールジイソブチレート、２−エチル−１，３−ヘキサンジオール、テルピネオール、ベンジルアルコール、１−ブトキシ−２−プロパン、１，２−ジアセトキシプロパン、１−メトキシ−２−プロパノール、２−アセトキシ−１−エトキシプロパン、（１，２−メトキシプロポキシ）−２−プロパノール、（１，２−エトキシプロポキシ）−２−プロパノール、２−ヒドロキシ−４−メチル−２−ペンタノン、３−メトキシ−３−メチルブチルアセテート、２−メトキシエタノール、２−エトキシエタノール、２−（メトキシメトキシ）エタノール、２−イソプロポキシエタノール、２−ブトキシエタノール、２−（イソペンチルオキシ）エタノール、２−（ヘキシルオキシ）エタノール、２−フェノキシエタノール、２−（ベンジルオキシ）エタノール、ベンジルアルコール、フルフリルアルコール、テトラフルフリルアルコール、２，２’−ジヒドロキシジエチルエーテル、２−（２−メトキシエトキシ）エタノール、２−［２−（２−メトキシエトキシ）エトキシ］エタノール、２−メチル−１−ブタンノル、３−メチル−２−ブタノール、２−メチル−１−ペンタノール、４−メチル−２−ペンタノール、２−エチル−１−ブタノール、２−メトキシエチルアセテート、２−エトキシエチルアセテート、２−ブトキシエチルアセテート、２−フェノキシエチルアセテート、１，２−ジメトキシエタン、１，２−ジエトキシエタン、１，２−ジブトキシエタン、シクロヘキサンノン、酢酸メチル、酢酸エチル、酢酸プロピル、酢酸イソプロピル、酢酸ブチル、１−メチルペンチルアセテート、２−エチルブチルアセテート、２−エチルヘキシルアセテート、酢酸シクロヘキシル、酢酸ベンジル、ヘキサン、シクロヘキサン、メチルエチルケトン、２−ペンタノン、３−ペンタノン、２−ヘキサノン、メチルイソブチルケトン、２−ヘプタノン、４−ヘプタノン、ジイソブチルケトンなどが挙げられる。本発明では有機溶剤をペースト中に２０〜７０ｗｔ％の範囲で含まれるのが好ましく、より好ましくは３０〜６５ｗｔ％の範囲である。有機溶剤が２０ｗｔ％未満ではペーストの粘度が高くなり、高速塗布が困難となる。また、有機溶剤が７０ｗｔ％を越えると分散粒子の沈降が速くなり、ペーストの組成を安定化することが困難となったり、乾燥に多大なエネルギーと時間を要する等の問題を生じる傾向がある。

本発明のペーストを感光性ペーストとして用いる場合には、バインダー樹脂として感光性ポリマーまたは／および感光性オリゴマーを用いるのが好ましい。そのオリゴマーまたはポリマーは、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られる。

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、感光後のアルカリ水溶液で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ーもしくはオリゴマーの酸価は５０〜１８０、さらには７０〜１４０の範囲が好ましい。

感光性モノマーとしては、活性な炭素−炭素不飽和二重結合を有する化合物が多く用いられている。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応用できる。具体的には、２−（２−エトキシエトキシ）エチルアクリレート、１，３−ブタンジオールジアクリレート、ペンタエリストールトリアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、シクロヘキシルメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレート、トリメチロールプロパントリメタクリレート、グリシジルメタクリレートなどが挙げられる。

光重合開始剤は、感光性ペーストに対して０．００５〜５重量％の範囲で添加するのが、感光特性上好ましい。

本発明のペーストは、ペーストが降伏値を持ち、降伏値を示す粘度が２００〜２０，０００［Ｐａ・ｓ］の範囲であることが必要で、さらにペーストの降伏値が０〜２［Ｐａ］の範囲であり、かつ、降伏値を越える粘度が５〜５０［Ｐａ・ｓ］の範囲であることが好ましい。ここで、降伏値および粘度は、ジャスコインターナショナル株式会社製ビスコアナライザーＶＡＲ−５０のレオメーターを用いて測定した値であり、測定温度は２５℃である。降伏値は、縦軸に粘度、横軸に応力をプロットし、粘度が極大値を示す点で降伏値が求められる。

ペーストが降伏値を持ち、降伏値を示す粘度が２００〜２０，０００［Ｐａ・ｓ］、好ましくは３００〜１０，０００［Ｐａ・ｓ］の範囲であり、さらにペーストの降伏値が０〜２［Ｐａ］、好ましくは０〜１．５［Ｐａ］の範囲であり、かつ、降伏値を越える粘度が５〜５０［Ｐａ・ｓ］、好ましくは１０〜４０［Ｐａ・ｓ］の範囲であることで、基板面内に均一な高速塗布が可能なペーストを得ることが出来る。

一般にドクターブレード法あるいはスリットダイコーター法などでは、塗布するペーストの粘度を下げると基板上に高速で塗布することが可能となるが、ペーストの粘度を下げただけでは、塗布後にペーストが流動し、ペーストが塗布エリアからはみ出す問題、ペーストが塗布直後に流動し、封着孔に流れ出す問題、および塗布膜厚が面内で均一にならない等の問題を生じる。ペーストの流動特性としては、塗布時には流動性が高く、塗布直後に流動性がなくなることが好ましい。具体的には、ペーストの粘度を下げ、さらにペーストにある一定値以上の降伏応力を持たせることで、塗布時の圧力がペーストの降伏応力を越えると高速塗布が可能となり、塗布後にはペーストの流動性がなくなり、塗布形状を保持することが可能となる。この場合、塗布直後の流動性をなくすために、降伏応力を示す粘度が高いことが好ましい。

特開２０００−３２７３７１号公報に記載されているようにペーストにチキソトロピー付与剤を添加するとペーストにチキソトロピーが付与され、ある程度の流動特性の制御が可能にはなるが、チキソトロピー付与剤は増粘効果があり、チキソトロピー付与剤を添加しただけでは高速塗布が困難となる。

そこで、本発明では、ペーストにチキソトロピー付与剤（Ａ）と界面活性剤（Ｂ）を含ませることで流動特性を制御することに成功し、高速塗布を実現した。一般にチキソトロピー付与剤と界面活性剤は、相反する特性を引き出す特性があるために混合して用いられることはないが、本発明においては有効に働く。

チキソトロピー付与剤（Ａ）と界面活性剤（Ｂ）の質量比Ａ／Ｂの好ましい範囲としては、０．０４〜１２０、より好ましくは０．０５〜１００の範囲であり、最も好ましくは０．０６〜８０である。
Ａ／Ｂが０．０２未満では、十分な降伏値が得られず、Ａ／Ｂが１２０を越えると、降伏値を越える粘度が高くなり、高速塗布が困難となる。

本発明で用いられるチキソトロピー付与剤の具体例としては、カゼイン、グルー、ゼラチン、グルテン、大豆蛋白、アルギン酸アンモニウム、アルギン酸カリウム、アルギン酸ナトリウム、アラビアガム、トラガカントガム、カラヤガム、グアールガム、ロカストビーンガム、アイリッシュモス、大豆レシチン、ペクチン酸、でんぷん、寒天、ベントナイト・クレー、ポリアクリル酸アンモニウム、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸アンモニウム、アクリル系ポリマー、アクリルエマルジョンコポリマー、架橋アクリルエマルジョンコポリマー、ポリビニルアルコール、ビニルポリマーのカリウム塩、変性ポリ（ビニルメチルエーテル／無水マレイン酸）、ビニルピロリドンコポリマー、ポリアクリルアミド、脂肪酸アミドなどの脂肪族アミド化合物、ポリエチレンオキシド、カルボキシル化メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、キサントゲン酸セルロース、カルボキシル化でんぷん、オレイン酸、オレイン酸アンモニウム、けい酸ナトリウム、アルミニウムのステアレートおよびオクトエート、マグネシウムステアレート、カルシウムステアレートなどが挙げられる。

さらに、チキソトロピー付与剤は、次のような条件で測定した５００℃での重量保持率が１重量％以下であることが好ましい。チキソトロピー付与剤を、熱重量測定装置（“ＴＧＡ−５０”、島津製作所製）を用いて、空気雰囲気下（流量２０ｍｌ／分）、１０℃／分で３０℃から５００℃まで昇温したときの５００℃での重量を測定し、室温での重量との比を求めることで５００℃での重量保持率を算出する。５００℃での重量保持率が１重量％以下であることで、ペースト焼成後の焼成残渣を低減し、異常放電や輝度低下といったディスプレイの信頼性を低下させる問題を抑制することができる。より好ましくは、０．５重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以下である。

上記チキソトロピー付与剤の中では、ペーストの降伏値の制御や５００℃での重量保持率が１％以下になる点から脂肪族アミド化合物を用いるのが好ましい。

更に、チキソトロピー性付与効果の点からヒドロキシステアリン酸とアルキレンアミンを反応して得られる脂肪酸アミド、ヒドロキシステアリン酸と直鎖脂肪酸の混合物とアルキレンアミンを反応させて得られる脂肪酸アミド、ウレタン化合物と脂肪族アミド化合物のイソシアネート残基とアミン残基を反応して得られた尿素化合物、脂肪酸とポリカルボン酸およびポリアミンからなるポリアミドと水素添加ヒマシ油とのブレンド物などが好ましい。具体的には、Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンジアミド、Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸ヘキサメチレンジアミド、Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸キシリレンアミド、１２−ヒドロキシステアリン酸とカプロン酸、カプチル酸、カプリン酸、ラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸などの混合物とエチレンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、プロピレンジアミン、ブチレンジアミン、オクタメチレンジアミン、ジエチレントリアミド、トリエチレンテトラミンなどを反応させて得られる脂肪酸アミドなどが挙げられる。

これらチキソトロピー付与剤は、直接ガラスペースト中に添加すると分散性が不良になる場合があるため、有機溶剤中に分散させ、加温処理を行った後にガラスペースト中に添加することが好ましい。この場合、分散に用いる有機溶剤としては、メタノール、エタノール、ベンジルアルコールのようなアルコール系溶剤、シクロペンタン、シクロヘキサン、デカリンなどの飽和炭化水素、酢酸エチル、酢酸ブチル、プロピオン酸アミル、アジピン酸メチルのようなエステルが好ましく用いることができるがこれらに限定されない。加温処理は、３０〜１００℃の範囲内で１〜７２時間行うことが好ましい。

本発明のガラスペーストでは、上記のチキソトロピー付与剤を１種または２種以上使用するのが好ましい。チキソトロピー付与剤はペーストに対し、０．０１〜２０ｗｔ％の範囲で含むまれることが好ましく、より好ましくは０．０５〜１０ｗｔ％の範囲である。

本発明のペーストで用いられる界面活性剤の具体例としては、ラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリル硫酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリル硫酸トリエタノールアミン、ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム、ポリオキシエチレンラウリルスルホコハク酸２ナトリウム、ヤシ油脂肪酸サルコシンナトリウム、Ｎ−ヤシ油脂肪酸アシル−Ｌ−グルタミン酸ナトリウム、ラウリルリン酸ナトリウム、カルボキシメチルセルロースアンモニウム、カルボキシメチルセルロースナトリウム、ひまし油硫酸化油、ポリカルボン酸塩などのアニオン性界面活性剤、ラウリルジメチルアミンオキシド、モノステアリン酸グリセリン、モノステアリン酸エチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンジオレイン酸メチルグルオキシド、ポリオキシエチレン牛脂アルキルヒドロキシミリスチレンエーテル、ポリオキシエチレンセチルエーテル、ポリオキシエチレンノニルフェニルエーテル、モノステアリン酸プロピレングリコール、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレン硬化ヒマシ油、ポリオキシエチレンラノリン、ポリオキシエチレンオクチルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンドデシルフェニルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、脂肪酸アルキロールアミドなどの非イオン性界面活性剤、塩化ステアリルトリメチルアンモニウム、塩化ベヘニルトリメチルアンモニウム、塩化ジステアリルジメチルアンモニウム、エチル硫酸ラノリン脂肪酸アミノプロピルエチルジメチルアンモニウム、塩化セチルピリジウム、ステアリン酸ジエチルアミノエチルアミドの乳酸塩、ステアリン酸ジメチルアミノプロピルアミドのクエン酸塩などのカチオン性界面活性剤、ヤシ油脂肪酸アミドプロピルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルジメチルアミノ酢酸ベタイン、ラウリルヒドロキシスルホベタイン、ラウロイルアミドエチルヒドロキシエチルカルボキシメチルベタインヒドロキシプロピルリン酸ナトリウム、β−ラウリルアミノプロピオン酸ナトリウムなどの両性界面活性剤などが挙げられる。

さらに、界面活性剤は、次のような条件で測定した５００℃での重量保持率が１重量％以下であることが好ましい。界面活性剤を、熱重量測定装置（“ＴＧＡ−５０”、島津製作所製）を用いて、空気雰囲気下（流量２０ｍｌ／分）、１０℃／分で３０℃から５００℃まで昇温したときの５００℃での重量を測定し、室温での重量との比を求めることで５００℃での重量保持率を算出する。５００℃での重量保持率が１重量％以下であることで、ペースト焼成後の焼成残渣を低減し、異常放電や輝度低下といったディスプレイの信頼性を低下させる問題を抑制することができる。より好ましくは、０．５重量％以下、さらに好ましくは０．２重量％以下である。

上記界面活性剤の中では、ペーストの降伏値の制御や５００℃での重量保持率が１％以下になる点から非イオン性界面活性剤を用いるのが好ましい。より好ましくは、モノステアリン酸エチレングリコール、ジステアリン酸ポリエチレングリコール、モノオレイン酸ソルビタン、モノオレイン酸ポリオキシエチレンソルビタン、ポリオキシエチレンジオレイン酸メチルグルオキシド、ポリオキシエチレンセチルエーテル、モノステアリン酸プロピレングリコール、テトラオレイン酸ポリオキシエチレンソルビット、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルから選ばれる少なくとも１種である。

本発明のガラスペーストでは、上記の界面活性剤を１種または２種以上使用するのが好ましい。界面活性剤はペーストに対し、０．０１〜１０ｗｔ％の範囲で含むまれることが好ましく、より好ましくは０．０５〜５ｗｔ％の範囲である。

本発明のペーストは、各種成分を所定の組成となるように調合した後、プラネタリーミキサー等のミキサーによって予備分散した後、３本ローラーなどの分散機で分散・混練手段によって均質に作製する。

このような無機粉末含有ペーストを基板上に全面塗布、もしくは部部的に塗布する。塗布方法としては、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の常法を用いることができる。塗布した後、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ乾燥炉など任意のものを用いて乾燥し、塗布膜を形成する。

次に、本発明のペーストの製造方法によって製造されたペーストをディスプレイパネル用部材への適用する例について説明する。

基板上に、書き込み電極として、感光性銀ペーストを用いてフォトリソグラフィー法により、ストライプ状電極を形成し、この基板に誘電体ペーストを塗布した後、５００〜６００℃で焼成して、誘電体層を形成する。

さらに、誘電体層上に感光性ガラスペーストを用いて、フォトリソ法でパターン形成後、５００〜６００℃で１０〜６０分間焼成し、ストライプ状の隔壁パターンを形成する。

このようにして形成された隔壁に、上記蛍光体ペーストを形成する。蛍光体の形成方法は特に限定されないが、例えば、スクリーン印刷法、口金から蛍光体ペーストを吐出する方法、感光性ペースト法などが挙げられるが、この中でも口金から蛍光体ペーストを吐出する方法、スクリーン印刷法が簡便で、低コストのＰＤＰを得ることができるため好ましい。蛍光体ペーストを塗布して乾燥させた後、例えば、５００℃で３０分焼成して隔壁の側面および底部に蛍光体層を形成する。

以下に、本発明を実施例により具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されるものではない。実施例中の濃度（％）は重量％である。

本発明の実施例および比較例に使用した材料を以下に示す。
ガラス粉末 ：Ｂｉ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃／ＺｎＯ／Ｂ₂Ｏ₃＝８２／５／３／５／３／２からなるガラスを粉砕した平均粒径２μｍのガラス粉末
フィラー ：平均粒径０．５μｍの酸化チタン
ポリマー（１）：エチルセルロース（ハーキュリーズ社製Ｎ−５０）
ポリマー（２）：”サイクロマー”Ｐ（ＡＣＡ２５０、ダイセル化学工業社製）
有機溶剤（１）：ベンジルアルコール
有機溶剤（２）：ブチルカルビトールアセテート
モノマー ：ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート
光重合開始剤 ：ベンゾフェノン
酸化防止剤 ：１，６−ヘキサンジオール−ビス［（３，５−ジ−ｔ−ブチル−４−ヒドロキシフェニル）プロピオネート］
有機染料 ：ベージックブルー２６
可塑剤 ：アジピン酸ビス（ブトキシエチル）。

チキソトロピー付与剤（１）：Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸ブチレンジアミド
チキソトロピー付与剤（２）：Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸エチレンジアミド
チキソトロピー付与剤（３）：Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸ヘキサメチレンジアミド
チキソトロピー付与剤（４）：Ｎ，Ｎ’−１２−ヒドロキシステアリン酸キシリレンジアミド
チキソトロピー付与剤（５）：１２−ヒドロキシステアリン酸１．２モルおよびパルミチン酸０．８モルを四つ口フラスコに仕込み、１００℃に加熱して均一溶解後ヘキサメチレンジアミン１モルを添加し、窒素ガス気流中で除々に昇温し、２００℃にて７時間反応して得られた淡黄色の脂肪酸アミド２０部をベンジルアルコール８０部中で加熱溶解して、除々に冷却しながら撹拌して得られたもの。
チキソトロピー付与剤（６）：Ａ．反応容器中に１モルのトリレンジイソシアネートを仕込み、メタノール１モルを滴下し、４０℃で４時間撹拌することにより得られたウレタン化合物。Ｂ．反応容器中にキシリレンジアミン１モルを仕込み、８０℃で撹拌しながら酪酸１モルを滴下して得られたアミド化合物。Ｃ．Ｂで得られたアミド化合物と同量のキシロールを仕込み、１００℃まで昇温溶解させた後、Ａで得られたウレタン化合物を同量のキシロールで希釈したものを滴下し、１００℃で５時間熟成することにより得られたもの。

界面活性剤（１）：ポリオキシエチレンセチルエーテル
界面活性剤（２）：ポリオキシエチレンジオレイン酸メチルグルオキシド
界面活性剤（３）：ジステアリン酸ポリエチレングリコール
界面活性剤（４）：ポリオキシエチレンラウリルエーテル酢酸ナトリウム。

（実施例１〜１４、比較例１〜３）
表１に示した組成、比率で各材料を計量後、混合し、３本ローラーで混練して１４種類のペーストを得た（ペーストＮｏ．１〜１７）。

得られたペーストの降伏値および粘度をジャスコインターナショナル株式会社製ビスコアナライザーＶＡＲ−５０を用いて測定した（測定温度２５℃、テストジオメトリー３０φ／４°コーンを使用）。また、チキソトロピー付与剤および界面活性剤の５００℃での加熱残分を熱重量測定装置（“ＴＧＡ−５０”、島津製作所製）を用いて、空気雰囲気下（流量２０ｍｌ／分）、１０℃／分で３０℃から５００℃まで昇温したときの５００℃での重量を測定し、室温での重量との比を求めることで５００℃での重量保持率を算出した。

次に、ダイコーター（東レ（株）製）を用いてペーストを３４０×２６０×２．８ｍｍサイズのガラス基板（ＰＤ−２００；旭硝子（株）製）上に塗布速度を変えて塗布し、面内が均一に塗布できなくなるまでの塗布速度を調べた。

次に、３４０×２６０×２．８ｍｍサイズのガラス基板（ＰＤ−２００；旭硝子（株）製）を使用してＡＣ（交流）型プラズマディスプレイパネルの背面板を形成した。

基板上に、書き込み電極として、感光性銀ペーストを用いてフォトリソグラフィー法により、ピッチ１４０μｍ、線幅６０μｍ、焼成後厚み４μｍのストライプ状電極を形成した。この基板に誘電体ペースト塗布した後、５５０℃で焼成して、厚み１０μｍの誘電体層を形成した。

さらに、誘電体層上に上記のペーストを用いて、フォトリソ法で形成したサブトラクティブマスク層を介してサンドブラスト法により、パターン形成後、５７０℃で１５分間焼成し、ピッチ１４０μｍ、線幅２０μｍ、高さ１００μｍのストライプ状の隔壁パターンを形成した。

このようにして形成された隔壁に各色蛍光体ペーストをスクリーン印刷法を用いて塗布焼成（５００℃、３０分）して隔壁の側面および底部に蛍光体層を形成した。

次に、前面板を以下の工程によって作製した。まず、背面板と同じガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタ法で形成後、レジスト塗布し、露光・現像処理、エッチング処理によって厚み０．１μｍ、線幅２００μｍの透明電極を形成した。また、黒色銀粉末からなる感光性銀ペーストを用いてフォトリソグラフィー法により、焼成後厚み１０μｍのバス電極を形成した。電極はピッチ１４０μｍ、線幅６０μｍのものを作製した。

さらに、電極形成した前面板上に透明誘電体ペーストを２０μｍ塗布し、４３０℃で２０分間保持して焼き付けた。次に形成した透明電極、黒色電極、誘電体層を一様に被覆するように電子ビーム蒸着機を用いて、厚みは０．５μｍのＭｇＯ膜を形成して前面板を完成させた。

得られた前面ガラス基板を、前記の背面ガラス基板と貼り合わせ封着した後、放電用ガスを封入し、駆動回路を接合してプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）を作製した。このパネルに電圧を印加して表示を観察した。

表２に実施例１〜１４、比較例１〜３に用いたペーストの降伏値、降伏値を示す粘度、降伏値を越える粘度、チキソトロピー付与剤／界面活性剤比、チキソトロピー付与剤および界面活性剤の加熱残分、基板面内が均一に塗布できなくなるまでの塗布速度、塗布状態およびＰＤＰの表示特性をまとめて示した。また、実施例１および比較例１で用いたペーストの流動特性図を図１に示した。

実施例１〜１０、１４で得られたペーストは、塗布性は良好で、高速塗布が可能であった。また、ＰＤＰの表示特性も良好であった。

実施例１１〜１２で得られたペーストも塗布性は良好で、高速塗布が可能であったが、チキソトロピー付与剤および界面活性剤の重量保持率が高いためにＰＤＰの表示特性が少し不良であった。

比較例１では、降伏値を越える粘度が高く、高速塗布ができなかった。また、塗布状態および表示特性は不良であった。

比較例２では、高速塗布が可能であったが、降伏値がないために塗布後の形状保持ができず、塗布状態が不良であった。また、ＰＤＰの表示特性も塗布不良に起因する表示不良が現れた。

比較例３では、降伏値を示す際の粘度が高く、また、降伏値を越える粘度が高く、塗布ができなかった。

本発明に係るペーストの流動特性図である。

Claims (12)

1. 無機粉末および有機成分からなるペーストであって、ペーストが降伏値を持ち、降伏値を示す際の粘度が２００〜２０，０００［Ｐａ・ｓ］の範囲であることを特徴とするペースト。
2. 降伏値が０〜２［Ｐａ］の範囲であり、かつ、降伏値を越える粘度が５〜５０［Ｐａ・ｓ］の範囲であることを特徴とする請求項１記載のペースト。
3. ペーストがチキソトロピー付与剤（Ａ）と界面活性剤（Ｂ）を含むことを特徴とする請求項１または２記載のペースト。
4. チキソトロピー付与剤（Ａ）と界面活性剤（Ｂ）の質量比が下記に示される範囲であることを特徴とする請求項３記載のペースト。
   Ａ／Ｂ＝０．０４〜１２０
5. チキソトロピー付与剤が３０℃から５００℃まで１０℃／分で昇温されたとき、５００℃での重量保持率が１重量％以下であることを特徴とする請求項３または４記載のペースト。
6. チキソトロピー付与剤が脂肪族アミド化合物であることを特徴とする請求項３〜５記載のいずれかに記載のペースト。
7. チキソトロピー付与剤がヒドロキシステアリン酸とアルキレンジアミンを反応して得られる脂肪酸アミド、ヒドロキシステアリン酸と直鎖脂肪酸の混合物とアルキレンジアミンを反応して得られる脂肪族アミド、ウレタン化合物と脂肪族アミド化合物のイソシアネート残基とアミン残基を反応して得られる尿素化合物から選ばれる少なくともいずれか１種であることを特徴とする請求項３〜５のいずれかに記載のペースト。
8. 界面活性剤が３０℃から５００℃まで１０℃／分で昇温されたとき、５００℃での重量保持率が１重量％以下であることを特徴とする請求項３〜７のいずれかに記載のペースト。
9. ペースト中の無機粉末の含有量が３５〜９５重量％の範囲であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のペースト。
10. 無機粉末がガラスであることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のペースト。
11. ペーストが感光性有機成分を含むことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のペースト。
12. ペーストを基板上に塗布して乾燥する工程を含むディスプレイパネル用部材の製造方法であって、ペーストに請求項１〜１１のいずれかに記載のペーストを用いることを特徴とするディスプレイパネル用部材の製造方法。

Images