专利名称：隔壁形成用膏的制作方法
技术领域：
本发明涉及等离子显示器的隔壁(隔板)的形成所使用的隔壁形成用膏。
背景技术：
等离子显示器是自发光型的平板显示器、具有重量轻型薄、高视场角等的优异特性，由于容易大画面化，所以作为最有前景的显示装置引入注目。
这样的等离子显示板，一般是具有相对配置的前面玻璃基板和背面玻璃基板、以及为了隔成多个气体放电部分，在这些基板之间的空间形成的隔壁(阻隔肋)的构造。
众知，喷砂清理法是形成上述隔壁的代表性方法。
喷砂清理法是采用网版印刷涂布隔壁形成用膏，干燥后在背面玻璃基板上直接或在介电体层上整个面地形成隔壁材料层使之成为规定的厚度。再在其上面涂布干膜抗蚀剂(DFR)，曝光，显像后，采用喷砂清理除去没有形成抗蚀剂膜的地方，在设定地方形成隔壁的方法。
对隔壁形成用膏要求(a)喷砂清理性良好、(b)干燥膜强度高，难以由喷砂清理引起隔壁破坏、(c)与基板或干膜抗蚀剂的附着性高等特性。
过去，为了满足这些的要求，在隔壁形成用膏中添加纤维素系树脂。纤维素系树脂具有提高与基板或干膜抗蚀剂的附着性、及干燥膜强度的效果，但同时在喷砂清理时需要时间，因此等离子显示板的生产效率降低。为了提高生产效率，如果减少纤维素树脂的添加量，则干燥膜强度劣化，在喷砂清理中隔壁破坏，或干膜抗蚀剂或基板与隔壁的密合减弱，产生隔壁脱落等问题。
本发明的隔壁形成用膏，其特征是含有玻璃粉末、无机填料粉末、有机树脂及溶剂，是等离子显示器的隔壁形成中使用的隔壁形成用膏，含有有机树脂1～6质量％，前述有机树脂由纤维素系树脂和丁缩醛系树脂组成，且前述纤维素系树脂与前述丁缩醛系树脂的比例，按质量比计是90∶10～50∶50。
另外，本发明的隔壁形成用膏中，前述纤维素系树脂是乙基纤维素为好。
另外，本发明的隔壁形成用膏中，前述隔壁形成用膏，优选按质量百分比计，含玻璃粉末50～80％、无机填料粉末3～30％、有机树脂1～6％、及溶剂5～30％为好。
附图的简单说明
图1是用于说明等离子显示板构造的截面图。
实施发明的最佳方式对本发明的实施例，边参照图1边进行说明。
参照图1，在等离子显示板中，一般前面玻璃基板2与背面玻璃基板4相对地设置。在这些玻璃基板2、4之间的空间，为了隔成多个气体放电部分，形成了隔壁(阻隔棱)6。在前面基板2上形成一对透明电极8。在这些一对透明电极8间外加电压，产生等离子放电。
在透明电极8上形成介电体层10，并使之覆盖前面玻璃基板2的整个面。在介电体层10的上面形成用于稳定地形成等离子体的MgO构成的保护层12。
在隔壁6间的背面玻璃基板4的上面，形成数据电极14。在隔壁6间的、隔壁6的侧壁及背面玻璃基板4的上面涂布荧光体16，使之覆盖数据电极14。
在透明电极8间外加电压，据此在用隔壁6隔开的电体放电部分内产生等离子体放电，等离子体放电发生的紫外线照射到荧光体16上，荧光体16发光。
在上述等离子显示板中，隔壁6通常在背面玻璃基板4的上面形成。而且，通过形成了隔壁6的背面玻璃基板4和前面玻璃基板2相向地组合，来构成面板。
再者，在图1表示的面板构造中，在背面玻璃基板4的上面直接形成隔壁6，但也可以是在背面玻璃基板4的上面形成被覆数据电极14的电极保护用的介电体层后，在该介电体层的上面形成隔壁的面板构造。
众知，作为形成上述隔壁的代表性的方法是喷砂清理法。喷砂清理法是采用网版印刷涂布隔壁形成用膏，干燥后在背面玻璃基板上直接或在介电体层上整个面地形成隔壁材料层，并使之成为规定的厚度，再在其上面涂布干膜抗蚀剂(DFR)，曝光、显象后，采用喷砂清理除去没有形成抗蚀剂膜的地方，在规定地方形成隔壁的方法。
本发明的隔壁形成用膏，是喷砂清理法用的膏，是以玻璃粉末、填料粉末、有机树脂、溶剂为主成分的膏。
以下，对各成分进行说明。
本发明使用的玻璃粉末，若是热膨胀系数为60～90×10-7/℃(30～300℃)、有480～630℃的软化点的玻璃则没有限制，但最优选使用PbO-B2O3-SiO2系、BaO-ZnO-B2O3-SiO2系、ZnO-Bi2O3-B2O3-SiO2系的玻璃。
作为PbO-B2O3-SiO2系玻璃，按质量百分比计，可以使用有PbO35～75％、B2O30～50％、SiO28～30％、Al2O30～10％、ZnO0～10％、CaO+MgO+SrO+SaO0～10％、SnO2+TiO2+ZrO20～6％的组成的玻璃。
作为BaO-ZnO-B2O3-SiO2系玻璃，按质量百分比计，可以使用有BaO20～50％、ZnO25～50％、B2O310～35％、SiO20～10％的组成的玻璃、有BaO3～25％、ZnO30～60％、B2O315～35％、SiO23～20％、Li2O+Na2O+K2O1～12％的组成的玻璃。
作为ZnO-Bi2O3-B2O3-SiO2系的玻璃，按质量百分比计，可以使用有ZnO25～45％、Bi2O315～40％、B2O310～30％、SiO20.5～10％、CaO+MgO+SrO+BaO 0～24％的组成的玻璃。
玻璃粉末的含有量优选是50～80质量％。如果玻璃粉末是50质量％以上，则可获得致密的烧成层，而如果是80质量％以下，则可膏化，烧成时的变形少而优选。
再者，希望上述玻璃粉末的粒度分布为50％平均粒子粒径(D50)为1～7μm，且最大粒子粒径(Dmax)为5～30μm。即，如果D50是1μm以上及Dmax是5μm以上，则隔壁的形状维持性良好，而如果D50是7μm以下及Dmax是30μm以下，则烧结性高，容易获得致密的隔壁。
本发明使用的无机填料粉末，由从石英玻璃，α-石英、氧化铝、氧化钛(金红石、锐钛矿型)、氧化锆、无机颜料、锆石等中选出的1种以上组成。尤其是，使用α-石英等的氧化硅系材料时，可以使隔壁低电容率化，可降低电力消耗。另外，为了提高隔壁的机械强度，也可以使填料的一部分或全部成为球状填料。
无机填料粉末的含有量优选是3～30质量％。如果填料粉末若是3质量％以上，则可以保持烧成后的隔壁的足够强度和形状。而若是30质量％以下，则玻璃可烧结，烧成后有足够的强度而优选。
另外，希望无机填料粉末的粒度分布为平均粒子粒径D50为0.5～8μm，且最大粒子粒径Dmax为5～30μm。即，如果D50是0.5μm以上及Dmax是5μm以上，则膏的粘性、烧结时的强度良好，而如果D50是8μm以下及Dmax是30μm以下，则烧成前后的表面粗糙度变光滑，与前面板配合时不引起前面板的破损而良好。
有机树脂的含有量在1～6质量％的范围是重要的，更优选1.2～4.8质量％的范围。有机树脂低于1％时，很难维持干燥后的膜形状，高于6％时，由于干燥膜的强度过高，喷砂清理性降低，产生生产效率降低的问题而不好。
另外，使用的有机树脂，含有纤维素树脂和丁缩醛系树脂，且其比例按质量比计，在90∶10～50∶50的范围是重要的，更优选是80∶20～50∶50的范围。纤维素系树脂增多时，存在喷砂清理性降低、生产效率降低的倾向，而丁缩醛系树脂增多时，有隔壁的干燥膜强度降低，或者与干膜抗蚀剂的附着性降低的倾向，但若两者在该范围内，则可以获得适度清理性而优选。
再者，纤维素系树脂有提高干燥膜强度、基板和干膜抗蚀剂的附着性的效果。作为纤维素系树脂，可以使用乙基纤维素、羟乙基纤维素、甲基纤维素、羧甲基纤维素等。尤其是乙基纤维素，由于有适于隔壁材料层形成时的印刷和涂布的膏特性而优选。
另外，丁缩醛系树脂对确保基板和干膜抗蚀剂的附着性有重要作用。其效果通过与纤维素系树脂共存而能有效地发挥。为了获得适度的干燥膜的强度和柔软性，作为丁缩醛系树脂，使用聚合度200～1000、质量平均分子量(Mw)30000～200000的树脂为好。另外，为了提高基板与干膜的附着性，使用丁缩醛化度70～80摩尔％的树脂为好。
本发明使用的溶剂是用于将材料膏化的材料，其含有量一般是5～30质量％左右。作为溶剂可以单独或混合地使用萜品醇、二乙二醇单丁醚乙酸酯，2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇单异丁酸酯等。
再者，作为获得的膏的粘度，从膏的保管性和印刷怀的观点考虑。在23℃、速度梯度5.7/秒的条件下测定时的值调整成100～1200泊的范围为好。
为了使用由以上的材料构成的本发明的膏，形成等离子显示器的隔壁，首先采用网版印刷法和成批涂布(一次涂布)法等在背面基板上直接或通过地址电极保护用介电体层涂布膏。形成规定膜厚的涂布层后，使之干燥。然后形成抗蚀剂膜，进行曝光，显象，接着用喷砂清理法除去不需要的部分后，进行烧成。这样可获得规定形状的隔壁。
以下，列举例更详细地说明本发明。
表1与表2示出本发明例(试料No.1～6)与比较例(试料No.7～9)。
表1
表2
首先调合各种氧化物原料，使之到按质量％为PbO63％、SiO227％、B2O310％的组成，均匀混合后，加入铂坩埚内，在1250℃熔融2小时获得均匀的玻璃体。用氧化铝球磨机粉碎玻璃体，进行分级，获得平均粒子粒径D50为3μm、Dmax为20μm的玻璃粉末。该玻璃的软化点是550℃、线膨胀系数是68×10-7/℃。再者，上述玻璃粉末的粒度分布的测定，用岛津制作所制的SALD-2000J进行。再者，最大粒子粒径Dmax以累积值是99.9％时的值的形式求出。用于算出粒度分布值的折射率，实数部分使用1.9，虚数部分使用0.05i。
然后，按表1及表2表示的比例，将玻璃粉末、填料粉末、有机树脂及溶剂进行混合，用三联辊磨机均匀地进行混炼。再者，作为填料粉末，用α-石英粉末(D50为1.5μm、Dmax为10μm)、及氧化铝粉末(D50为3.5μm、Dmax为15μm)。作为纤维素系树脂用乙基纤维素。另外，作为丁缩醛系树脂，使用聚合度约300、用液体色谱法测定的质量平均分子量约80000万、丁缩醛化度为75摩尔％的树脂。作为溶剂使用萜品醇。
用制得的隔壁形成用膏形成隔壁。首先，用涂布机把各膏试料涂布在玻璃板上使膏厚度成为400μm。接着在50℃的干燥机中进行膏的涂平(流平)，用IR热风炉使之干燥，制作了3块具有膜厚约180μm的隔壁材料层的基板。2块基板直接用于喷砂清理性、附着性评价用。而另一块的基板，层合东京应化制的干膜抗蚀剂(商品名オ-ディルBF704，用底片遮光膜(感光线60μm宽、L/S为1/2)进行曝光。然后，用0.5％碳酸钠溶液进行显象，除去干膜抗蚀剂的不需要部分。干燥后，用喷砂清理法除去没被抗蚀剂被覆的部分，成形为隔壁形状后，浸渍在1％苛性钠溶液中，剥离、除去干膜抗蚀剂后采用喷淋进行水洗，干燥基板。最后，在550℃烧成10分钟制成隔壁。
对各试料评价喷砂清理性、隔壁状态、与干膜及基板的附着性。将结果示于各表。
由表可以看出，作为本发明实施例的试料No.1～6，表示喷砂清理性的磨削深度为85～115μm，是适合的。另外，得到的隔壁看不到清理导致的缺损等，有良好的隔壁状态。与干膜的附着性高达200g/cm2以上，另外，剥离干膜抗蚀剂，将基板干燥、烧成后的隔壁在基板上充分地附着，与基板的附着性也良好。
另一方面，作为比较例的试料No.7及No.8，喷砂清理性、隔壁状态及与干膜的附着性没有问题，但任一个样品，剥离干膜抗蚀剂，干燥、烧成基板后的隔壁都可看到从基板上的脱落，与基板的附着性有问题。
另外，比较例No.9，表示喷砂清理性的磨削深度高达160μm，而且获得的隔壁在喷砂清理后可确认有缺损。另外，与干膜抗蚀剂的附着性也低，为100g/cm2，在剥离干膜抗蚀剂后，隔壁从基板上脱落的地方多，与基板的附着性有问题。
再者，按下述进行各评价，喷砂清理性采用不二制作所制的喷砂清理机ニコ-マブラスタ-，用碳酸钙粉末(S4#600)进行喷砂清理90秒钟，测定磨削深度。若该值是85～120μm左右，则可以说喷砂清理性良好。
隔壁状态是用立体显微镜(20倍)观察烧成后的隔壁表面的状态，观察有无缺损和过度喷砂(因过度的喷砂清理，肋中央部分过度削刮后截面形状变成鼓形的状态)。如果看不到这些情况则表示为○，可看到这些情况则表示为×。
与干膜的附着性是使宽10mm、长50mm的干膜附着，用万能试验机在剥离速度0.5mm/分的条件下测定在180°的方向拉伸时的剥离强度。若该值是200g/cm2以上，则可以说与干膜抗蚀剂的附着性高。
另外，关于与基板的附着性，肉眼观察剥离干膜抗蚀剂、干燥、烧成后的基板，确认有无隔壁的脱落，如果看不到脱落则表示为○，如果能看到脱落则表示为×。
如以上说明的那样，本发明的隔壁形成用膏，具有喷吵清理性良好、干燥膜强度高、难以由喷砂清理引起隔壁破坏、与基板和干膜抗蚀剂(DFR)的附着性高这些优点。因此，适合作为等离子显示器的隔壁形成用膏使用。
权利要求
1.一种隔壁形成用膏，其特征在于，含有玻璃粉末、无机填料粉末、有机树脂及溶剂，是用于等离子显示器的隔壁形成的隔壁形成用膏，含有前述有机树脂1～6质量％，前述有机树脂由纤维素系树脂和丁缩醛系树脂组成，且纤维素系树脂和丁缩醛系树脂的比例，按质量比计是90∶10～50∶50。
2.根据权利要求1所述的隔壁形成用膏，其特征在于，前述纤维素系树脂是乙基纤维素。
3.根据权利要求1所述的隔壁形成用膏，其特征在于，隔壁形成用膏，按质量百分比计，含有玻璃粉末50～80％、无机填料粉末3～30％、有机树脂1～6％及溶剂5～30％。
全文摘要
一种隔壁形成用膏，含有玻璃粉末、无机填料粉末、有机树脂和溶剂，用于等离子显示器的隔壁的形成。该隔壁形成用膏含有前述有机树脂1～6质量％，前述有机树脂由纤维素系树脂和丁缩醛系树脂组成，且纤维素系树脂和丁缩醛系树脂的比例，按质量比计是90∶10～50∶50。
文档编号H01J11/24GK1441450SQ0310675
公开日2003年9月10日 申请日期2003年2月28日 优先权日2002年2月28日
发明者奥长清行, 波多野和夫 申请人:日本电气硝子株式会社