JP4193878B2 - Method for manufacturing plasma display panel - Google Patents
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Description
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。より詳細には、プラズマディスプレイパネルにおいて、感光性ペースト法により隔壁を形成する際に、焼成によるはがれを防止するためにガラス基板と隔壁間に設ける緩衝層を形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a flop plasma display panel. More specifically, in the plasma display panel, when forming a partition wall of a photosensitive paste method, the manufacturing method of the pulp plasma display panel to form a buffer layer provided between the glass substrate and the partition wall in order to prevent the peeling by firing About.
プラズマディスプレイパネル(PDP)は液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、且つ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。また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。 A plasma display panel (PDP) can display at a higher speed than a liquid crystal panel and can be easily increased in size, and thus has penetrated into fields such as OA equipment and public information display devices. Progress in the field of high-definition television is also highly expected.
このような用途の拡大にともなって、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対抗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、放電空間内に設けた蛍光体にあ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押さえ、表示を規定のセル内で行わせると同時に、且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。 Accompanying such expansion of applications, a fine color PDP having a large number of display cells has attracted attention. The PDP generates a plasma discharge between an anode and a cathode electrode opposed to each other in a discharge space provided between a front glass substrate and a back glass substrate, and emits ultraviolet rays generated from a gas sealed in the discharge space. The display is performed by touching the phosphor provided in the discharge space. In this case, partition walls (also referred to as barriers or ribs) are provided in order to suppress the spread of the discharge to a certain area and perform display in a prescribed cell, and to secure a uniform discharge space.
上記の隔壁の形状は、およそ幅30〜80μm、高さ100〜200μmであるが、通常は前面ガラス基板や背面ガラス基板にガラスからなる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10〜20回繰り返して所定の高さにした後、焼成して形成している。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、あらかじめ前面透明平面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あわせが難しく、位置精度が得られ難い問題がある。しかも10〜20回のガラスペーストの重ね合わせ印刷を行うことによって隔壁および壁体の側面エッジ部の波打ちや裾の乱れが生じ、高さの精度が得られないため、表示品質が悪くなり、また作業性が悪い、歩留まりが低いという問題がある。特に、パターン幅が50μm、ピッチが100μm以下になると隔壁底部がペーストのチクソトロピー性により滲みやすく、シャープで残渣のない隔壁形成が難しくなる問題がある。 The shape of the partition wall is approximately 30 to 80 μm in width and 100 to 200 μm in height. Usually, an insulating paste made of glass is printed and dried on a front glass substrate or a rear glass substrate by a screen printing method. The drying process is repeated 10 to 20 times to obtain a predetermined height, and then baked to form. However, in the normal screen printing method, especially when the panel size is increased, it is difficult to align the discharge electrode previously formed on the front transparent flat plate and the printing place of the insulating glass paste, and the positional accuracy is obtained. There is a difficult problem. In addition, the overlapping printing of the glass paste 10 to 20 times causes the waviness and disturbance of the side edges of the partition walls and the wall, and the accuracy of the height cannot be obtained, resulting in poor display quality. There are problems of poor workability and low yield. In particular, when the pattern width is 50 μm and the pitch is 100 μm or less, there is a problem that the partition bottom tends to bleed due to the thixotropy of the paste, making it difficult to form a sharp and residue-free partition.
PDPの大面積化、高解像度化にともない、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、且つコスト的に不利になってきている。 With the increase in area and resolution of PDPs, it is becoming more technically difficult and costly to produce high aspect ratio and high definition partition walls by such a screen printing method. .
これらの問題を改良する方法として、特許文献1〜4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。しかしながら、これらの方法では、感光性ペーストのガラス含有量が少ないために焼成後に緻密な隔壁が得られなかったり、感光性ペーストの感度や解像度が低い問題があった。このためにスクリーン印刷・露光・現像の工程を繰り返し行うことによって高アスペクト比の隔壁を得る必要があった。しかしながら、印刷・露光・現像を繰り返し行うのでは、位置あわせの問題が生じたり、低コスト化に限界があった。 As a method for improving these problems, Patent Documents 1 to 4 propose a method in which the partition walls are formed by a photolithography technique using a photosensitive paste. However, in these methods, since the glass content of the photosensitive paste is small, a dense partition cannot be obtained after firing, and the sensitivity and resolution of the photosensitive paste are low. For this reason, it has been necessary to obtain a high aspect ratio partition wall by repeating the steps of screen printing, exposure and development. However, repeated printing / exposure / development has a problem in alignment and has a limit in cost reduction.
また、特許文献2では、感光性ペーストを転写紙上にコーティングした後、転写フィルムをガラス基板上に転写して隔壁を形成する方法が、特許文献4、5では、フォトレジスト層の溝に誘電体ペーストを充填して隔壁を形成する方法がそれぞれ提案されている。また特許文献6では、感光性有機フィルムを用いる隔壁を形成する方法が提案されている。しかしながら、これらの方法では、転写フィルムやフォトレジストあるいは有機フィルムを必要とするために工程が増えるのでコストを下げるには限界があった。また、高精細度や高アスペクト比を有する隔壁を得るには問題があった。 Patent Document 2 discloses a method in which a photosensitive paste is coated on a transfer paper, and then a transfer film is transferred onto a glass substrate to form a partition. In Patent Documents 4 and 5, a dielectric is formed in a groove of a photoresist layer. Methods for filling the paste to form the partition walls have been proposed. Patent Document 6 proposes a method of forming partition walls using a photosensitive organic film. However, in these methods, since a transfer film, a photoresist, or an organic film is required, the number of processes is increased, so that there is a limit in reducing the cost. In addition, there is a problem in obtaining a partition wall having high definition and a high aspect ratio.
特許文献7〜9では、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や液体ホーニングにより隔壁を形成する方法が提案されているが、サブトラクティブマスク層の形成が必要であるため工程が複雑になり、マスク層の剥離が面倒である問題があった。また、50μm以下の線幅の加工が難しく、高精細パターン形成が難しいという問題があった。 Patent Documents 7 to 9 propose a method of forming a partition wall by sandblasting or liquid honing through a subtractive mask layer formed by a photolithography method, but the process is complicated because the subtractive mask layer needs to be formed. Thus, there is a problem that the peeling of the mask layer is troublesome. Further, there is a problem that it is difficult to process a line width of 50 μm or less and it is difficult to form a high-definition pattern.
特許文献10では、感光性ペースト法を用いて、隔壁を1回の露光で形成する方法が提案されている。しかしながら、この方法では形成した隔壁パターンを焼成して隔壁を得る際に、断線、はがれが生じる問題があった。
本発明は、感光性ペースト法によって隔壁を形成する際、焼成時の隔壁のはがれを防止し、歩留まりのよい高精細プラズマディスプレイを提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a high-definition plasma display having a high yield by preventing separation of the partition during firing when forming the partition by a photosensitive paste method.
上記課題を達成するため、本発明は以下の構成をとる。すなわち、ガラス基板に設けた緩衝層上に隔壁を形成したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、ガラス粉末および有機成分からなり、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少なくとも1種類から選ばれる感光性成分またはラジカル重合性モノマーおよびラジカル重合開始剤からなる熱重合成分を含むプラズマディスプレイパネルの緩衝層形成用ペーストをガラス基板上に塗布、乾燥した後にその塗布膜の全面を光硬化または熱重合せしめて架橋構造を有する緩衝層を形成し、該緩衝層の上にガラス粉末と感光性有機成分からなる感光性ペーストを塗布し、露光、現像の工程を経て隔壁パターンを形成した後に、緩衝層および隔壁パターンを同時に焼成して隔壁を形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法である。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration. That is, a method for manufacturing a plasma display panel in which partition walls are formed on a buffer layer provided on a glass substrate, comprising a glass powder and an organic component, and comprising at least one of a photosensitive monomer, a photosensitive oligomer, and a photosensitive polymer. A buffer layer forming paste of a plasma display panel containing a selected photosensitive component or a thermal polymerization component comprising a radical polymerizable monomer and a radical polymerization initiator is applied on a glass substrate and dried, and then the entire surface of the applied film is photocured or After forming a buffer layer having a crosslinked structure by thermal polymerization, applying a photosensitive paste composed of glass powder and a photosensitive organic component on the buffer layer, forming a partition pattern through exposure and development steps, Manufacture of a plasma display panel that forms the barrier ribs by firing the buffer layer and barrier rib pattern simultaneously It is the law.
本発明のプラズマディスプレイパネルの緩衝層形成用ペーストを用いることにより、焼成の際の隔壁の剥がれが生じないため、高精細のPDPを歩留まりよく製造できるようになる。これにより高精細のプラズマディスプレイを提供することができる。 By using the buffer layer forming paste of the plasma display panel of the present invention, the partition walls are not peeled off during firing, so that a high-definition PDP can be manufactured with a high yield. Thereby, a high-definition plasma display can be provided.
感光性ペースト法によって形成した隔壁パターンは、光硬化の不均一によって歪み応力が生じやすいため、焼成の際に剥がれが生じやすい。隔壁の剥がれが生じると剥がれた箇所で色の混色が起こり、また剥がれた隔壁がパネル上に残り画素をつぶしてしまい歩留まりが低下する。 The barrier rib pattern formed by the photosensitive paste method is apt to cause strain stress due to non-uniformity of photocuring, and thus is easily peeled off during firing. When the separation of the partition wall occurs, color mixture occurs at the part where the partition wall is peeled off, and the peeled partition wall remains on the panel to crush pixels, resulting in a decrease in yield.
本発明は感光性ペースト法による隔壁パターンを緩衝層上で形成し、該隔壁パターンと該緩衝層を同時に焼成することによって、ガラス基板上で形成する場合に比べて隔壁の密着性が増大してはがれが抑制され、歩留まりが向上することを見いだした。 In the present invention, the barrier rib pattern is formed on the buffer layer by the photosensitive paste method, and the barrier rib pattern and the buffer layer are fired at the same time, so that the adhesion of the barrier ribs is increased as compared with the case of forming on the glass substrate. It was found that peeling was suppressed and the yield was improved.
本発明で用いる緩衝層は、ガラス粉末および有機成分からなるペーストをガラス基板上に塗布した後乾燥して形成する。この乾燥した塗布面に隔壁パターンを形成した後、隔壁パターンと緩衝層を同時に焼成すると、緩衝層と隔壁パターンの脱バインダーが同時におこるため、隔壁パターンの脱バインダーによる収縮応力が緩和され、剥がれや断線を防止できる。これに対し、緩衝層のみを焼成した後、この上に隔壁を形成する場合、隔壁と緩衝層間の密着力が得られず焼成の際の剥がれや断線を防ぐのが難しい。また、隔壁パターンと緩衝層を同時に焼成する場合、工程数が少なくて済むとの利点がある。同時に焼成する際に、緩衝層中の有機成分が架橋構造を有しているため隔壁パターンの形成時に現像液に浸食されない。 The buffer layer used in the present invention is formed by applying a paste made of glass powder and an organic component on a glass substrate and then drying. After the barrier rib pattern and the buffer layer are fired at the same time after the barrier rib pattern is formed on the dried coated surface, the buffer layer and the barrier rib pattern are removed from the binder at the same time. Disconnection can be prevented. On the other hand, when a partition is formed on the buffer layer after firing only the buffer layer, it is difficult to prevent peeling or disconnection during firing because the adhesion between the partition and the buffer layer cannot be obtained. Further, when the barrier rib pattern and the buffer layer are fired simultaneously, there is an advantage that the number of steps is small. At the same time, since the organic component in the buffer layer has a crosslinked structure, it is not eroded by the developer during the formation of the partition pattern.
緩衝層中の有機成分を架橋するには、緩衝層用ペーストに感光性を付与し、ガラス基板上に塗布し、乾燥を行った後、露光を行い、緩衝層を光硬化する方法が簡便で好適に用いられる。緩衝層用ペースト中に、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少なくとも1種類から選ばれる感光性成分を含有し、さらに必要に応じて、光重合開始剤、紫外線吸収剤、増感剤、増感助剤、重合禁止剤などの添加剤成分を加えることで感光性が付与される。 In order to crosslink the organic component in the buffer layer, a method of imparting photosensitivity to the paste for the buffer layer, coating it on a glass substrate, drying it, performing exposure, and photocuring the buffer layer is simple. Preferably used. The buffer layer paste contains a photosensitive component selected from at least one of a photosensitive monomer, a photosensitive oligomer, and a photosensitive polymer, and, if necessary, a photopolymerization initiator, an ultraviolet absorber, and a sensitization. Photosensitivity is imparted by adding additive components such as an agent, a sensitization aid, and a polymerization inhibitor.
また、熱重合によっても架橋構造を得ることができる。この場合は、緩衝層用ペースト中にラジカル重合性モノマーおよびラジカル重合開始剤を添加し、ペーストを塗布後、加熱する方法等がある。ラジカル重合性モノマーの具体的な例としては、エチレン、スチレン、ブタジエン、塩化ビニル、酢酸ビニル、アクリル酸、アクリル酸メチル、メチルビニルケトン、アクリルアミド、アクリロニトリル等がある。ラジカル開始剤としては、過酸化ベンゾイル、過酸化ラウロイル、過硫酸カリウム、アゾビスイソブチロニトリル、過酸化ベンゾイル−ジメチルアニリン等があげられる。 A crosslinked structure can also be obtained by thermal polymerization. In this case, there is a method in which a radical polymerizable monomer and a radical polymerization initiator are added to the buffer layer paste, the paste is applied, and then heated. Specific examples of the radical polymerizable monomer include ethylene, styrene, butadiene, vinyl chloride, vinyl acetate, acrylic acid, methyl acrylate, methyl vinyl ketone, acrylamide, acrylonitrile and the like. Examples of the radical initiator include benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, potassium persulfate, azobisisobutyronitrile, benzoyl peroxide-dimethylaniline, and the like.
緩衝層中の有機成分に直鎖状ポリマーを用いる場合は、架橋構造を有する場合に比べ、現像液に非溶解性のポリマーを選択せねばならない、また現像液による浸食によって、緩衝層に亀裂が生じやすい。 When a linear polymer is used as the organic component in the buffer layer, a non-soluble polymer must be selected in the developer compared to the case of having a crosslinked structure, and the buffer layer is cracked by erosion by the developer. Prone to occur.
緩衝層用ペーストに用いる有機成分には、有機バインダー、可塑剤、溶媒および必要に応じ分散剤やレベリング剤などを添加できる。有機バインダーの具体的な例としては、ポリビニルアルコール、セルロース系ポリマー、シリコンポリマー、ポリエチレン、ポリビニルピロリドン、ポリスチレン、ポリアミド、高分子量ポリエーテル、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などがあげられる。バインダーは隔壁の現像液に溶解しないものを選択する必要がある。 An organic binder, a plasticizer, a solvent, and a dispersant, a leveling agent, and the like can be added to the organic component used in the buffer layer paste. Specific examples of the organic binder include polyvinyl alcohol, cellulose polymer, silicon polymer, polyethylene, polyvinyl pyrrolidone, polystyrene, polyamide, high molecular weight polyether, polyvinyl butyral, methacrylic ester polymer, acrylic ester polymer, acrylic Acid ester-methacrylic acid ester copolymer, α-methylstyrene polymer, butyl methacrylate resin, and the like. It is necessary to select a binder that does not dissolve in the partition wall developer.
緩衝層用ペーストの粘度を調整する際は、バインダー成分の溶媒を用いるのが好ましい。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、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。 When adjusting the viscosity of the buffer layer paste, it is preferable to use a binder component solvent. As the solvent, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl ethyl ketone, dioxane, acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, bromobenzene, chlorobenzene, dibromobenzene, dibromo Chlorobenzene, bromobenzoic acid, chlorobenzoic acid, and the like, and organic solvent mixtures containing one or more of these are used.
また、ペースト中に可塑剤を含むこともできる。可塑剤の具体的な例としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリンなどがあげられる。 Moreover, a plasticizer can also be included in a paste. Specific examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin and the like.
緩衝層用ペーストに用いるガラス粉末の量は、ガラス粉末と有機成分の和に対して50〜85重量%であるのが好ましい。50重量%未満では、緩衝層の緻密性、表面の平坦性が欠如するため、反射率が低下して輝度が得られない。85重量%を越えると焼成収縮に起因する緩衝層の亀裂が発生しやすくなる。 The amount of the glass powder used for the buffer layer paste is preferably 50 to 85% by weight based on the sum of the glass powder and the organic component. If it is less than 50% by weight, the buffer layer lacks the denseness and the surface flatness, so that the reflectance is lowered and luminance cannot be obtained. If it exceeds 85% by weight, cracks in the buffer layer due to firing shrinkage tend to occur.
また緩衝層は、隔壁パターンの現像工程で隔壁底部に残渣を残して形成することもできる。この方法により、工程数を減らすことができ、低コスト化が可能となるため好ましい。この場合、現像時間によって緩衝層厚みを制御できる。 The buffer layer can also be formed by leaving a residue at the bottom of the partition wall in the partition pattern development process. This method is preferable because the number of steps can be reduced and the cost can be reduced. In this case, the buffer layer thickness can be controlled by the development time.
緩衝層の厚みは、3〜20μm、より好ましくは6〜15μmであることが均一な緩衝層の形成のために好ましい。厚みが20μmを越えると、焼成の際、脱媒が困難でありクラックが生じやすく、またガラス基板へかかる応力が大きいために基板がそる等の問題が生じる。また、3μm未満では厚みの均一性を保持するのが困難である。 The thickness of the buffer layer is preferably 3 to 20 μm, more preferably 6 to 15 μm for the formation of a uniform buffer layer. If the thickness exceeds 20 μm, it is difficult to remove the solvent during firing, and cracks are likely to occur. Also, since the stress applied to the glass substrate is large, problems such as warping of the substrate occur. If the thickness is less than 3 μm, it is difficult to maintain uniformity of thickness.
緩衝層は、50〜400℃の範囲の熱膨張係数(α)50〜400が70〜85×10−7/K、より好ましくは72〜80×10−7/Kであるガラスからなることが、基板ガラスの熱膨張係数と整合し、焼成の際にガラス基板にかかる応力を減らすので好ましい。85×10−7/Kを越えると、緩衝層の形成面側に基板が反るような応力がかかり、70×10−7/K未満では緩衝層のない面側に基板が反るような応力がかかる。このため、基板の加熱、冷却を繰り返すと基板が割れる場合がある。また、前面基板との封着の際、基板のそりのために両基板が平行にならず封着できない場合もある。 The buffer layer may be made of a glass having a thermal expansion coefficient (α) in the range of 50 to 400 ° C., and 50 to 400 of 70 to 85 × 10 −7 / K, more preferably 72 to 80 × 10 −7 / K. This is preferable because it matches the thermal expansion coefficient of the substrate glass and reduces the stress applied to the glass substrate during firing. If it exceeds 85 × 10 −7 / K, a stress is applied to the surface on which the buffer layer is formed, and if it is less than 70 × 10 −7 / K, the substrate is warped on the surface without the buffer layer. Stress is applied. For this reason, if heating and cooling of the substrate are repeated, the substrate may break. Further, when sealing with the front substrate, the two substrates may not be parallel and cannot be sealed due to warpage of the substrate.
また緩衝層に含まれるガラスには、ガラス転移点Tgが430〜500℃、軟化点Tsが470〜580℃のものをもちいることが好ましい。緩衝層を形成する際、ガラス転移点が500℃、熱軟化点が580℃より高いと、高温で焼成しなければならず、焼成の際にガラス基板に歪みが生じる。またガラス転移点が430℃、熱軟化点が470℃より低い材料は、その後の工程で、蛍光体を塗布、焼成する際に緩衝層に歪みが生じ、膜厚精度が保たれないので好ましくない。 The glass contained in the buffer layer preferably has a glass transition point Tg of 430 to 500 ° C. and a softening point Ts of 470 to 580 ° C. When forming the buffer layer, if the glass transition point is higher than 500 ° C. and the thermal softening point is higher than 580 ° C., the glass substrate must be baked at a high temperature, and the glass substrate is distorted during baking. Further, a material having a glass transition point lower than 430 ° C. and a thermal softening point lower than 470 ° C. is not preferable because the buffer layer is distorted when the phosphor is applied and fired in the subsequent steps, and the film thickness accuracy cannot be maintained. .
緩衝層には、酸化ビスマス、酸化鉛、酸化亜鉛のうち少なくとも1種類をガラス中に10〜60重量%含むガラス微粒子を用いることによって熱軟化温度、熱膨張係数のコントロールが容易になる。 For the buffer layer, the use of glass fine particles containing 10 to 60% by weight of at least one of bismuth oxide, lead oxide and zinc oxide in glass makes it easy to control the thermal softening temperature and the thermal expansion coefficient.
酸化ビスマス、酸化鉛、酸化亜鉛の添加量は60重量%を越えるとガラスの耐熱温度が低くなり過ぎてガラス基板上への焼き付けが難しくなる。 If the added amount of bismuth oxide, lead oxide, or zinc oxide exceeds 60% by weight, the heat-resistant temperature of the glass becomes too low and baking on the glass substrate becomes difficult.
また、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムを含むガラス微粒子を用いることによっても熱軟化温度、熱膨張係数をコントロールすることができるが、その含有率は好ましくは5重量%以下、より好ましくは3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。また、基板ガラスとのイオン交換などの化学反応による基板の変形、変質を防いだり、電極に用いている金属との反応を防ぐのに有効である。 The thermal softening temperature and the thermal expansion coefficient can also be controlled by using glass fine particles containing lithium oxide, sodium oxide, and potassium oxide, but the content is preferably 5% by weight or less, more preferably 3% by weight. The stability of the paste can be improved by setting it to not more than%. Further, it is effective for preventing deformation and alteration of the substrate due to chemical reaction such as ion exchange with the substrate glass, and preventing reaction with the metal used for the electrode.
上記ガラスのうち特に、酸化ビスマスを10〜60重量%含有するガラスを用いることは、ペーストのポットライフが長いことなどの利点がある。 In particular, the use of glass containing 10 to 60% by weight of bismuth oxide has advantages such as a long pot life of the paste.
酸化ビスマスを含むガラス組成としては、酸化物換算表記で
酸化ビスマス 10〜40重量部
酸化珪素 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
酸化亜鉛 10〜30重量部
の組成を含むものを50重量%以上含有することが好ましい。
As a glass composition containing bismuth oxide, 10 to 40 parts by weight of bismuth oxide in terms of oxides 3 to 50 parts by weight of silicon oxide 10 to 40 parts by weight of boron oxide 8 to 20 parts by weight of zinc oxide 10 to 30 parts by weight of zinc oxide It is preferable to contain 50% by weight or more of the composition.
本発明の感光性ペースト法は、主としてガラス粉末からなる無機成分と感光性を持つ有機成分からなる感光性ペーストを用いて、露光によりフォトマスクのパターンを焼き付け、現像により、隔壁パターンを形成し、その後焼成して隔壁を得る方法である。この際、露光は1回もしくは2回で行うのが好ましい。2回露光法は、隔壁パターンの底部まで均一に光硬化するため、歪み応力が発生しづらく、焼成時の剥がれ、断線を防ぐ効果があり好適に用いられる。露光回数が3回を越える場合は、位置あわせが困難なため精細な隔壁形状が得られず、工程数が増えるため低コスト化が難しくなる。 The photosensitive paste method of the present invention uses a photosensitive paste mainly composed of an inorganic component composed mainly of glass powder and an organic component having photosensitivity, burns a photomask pattern by exposure, and forms a partition pattern by development, Thereafter, the partition is obtained by firing. At this time, the exposure is preferably performed once or twice. The double exposure method is preferably used because it is photocured uniformly up to the bottom of the partition wall pattern, so that it is difficult to generate strain stress and prevents peeling and disconnection during firing. When the number of exposures exceeds 3, it is difficult to align, so that a fine partition wall shape cannot be obtained, and the number of steps increases, making it difficult to reduce costs.
本発明の隔壁に用いられるガラス材料としては、屈折率1.50〜1.65であることが好ましい。一般に絶縁体として用いられるガラスは、1.50〜1.90程度の屈折率を有しているが、感光性ペースト法を用いる場合、有機成分の平均屈折率がガラス粉末の平均屈折率と大きく異なる場合は、ガラス粉末と感光性有機成分の界面での反射・散乱が大きくなり、精細なパターンが得られない。一般的な有機成分の屈折率は1.45〜1.70であるため、ガラス粉末と有機成分の屈折率を整合させるためには、ガラス粉末の平均屈折率を1.50〜1.65にすることが好ましい。 The glass material used for the partition wall of the present invention preferably has a refractive index of 1.50 to 1.65. Generally, glass used as an insulator has a refractive index of about 1.50 to 1.90, but when using the photosensitive paste method, the average refractive index of the organic component is larger than the average refractive index of the glass powder. If they are different, reflection / scattering at the interface between the glass powder and the photosensitive organic component increases, and a fine pattern cannot be obtained. Since the refractive index of a general organic component is 1.45 to 1.70, in order to match the refractive index of the glass powder and the organic component, the average refractive index of the glass powder is set to 1.50 to 1.65. It is preferable to do.
プラズマディスプレイやプラズマアドレス液晶ディスプレイの隔壁に用いる場合は、ガラス転移点、熱軟化点の低いガラス基板上にパターン形成するため、隔壁材質として、ガラス転移点が430〜500℃、熱軟化温度が470〜580℃のガラス材料を用いることが好ましい。 When used as a partition for a plasma display or a plasma addressed liquid crystal display, a pattern is formed on a glass substrate having a low glass transition point and a low thermal softening point. Therefore, the partition material is a glass transition point of 430 to 500 ° C. and a thermal softening temperature of 470. It is preferable to use a glass material of ˜580 ° C.
感光性ペースト法に用いるガラス粉末の量は、ガラス粉末と有機成分の和に対して65〜85重量%であるのが好ましい。65重量%より小さいと、焼成時の収縮率が大きくなり、隔壁の断線、剥がれの原因となるため、好ましくない。またパターン太り、現像時の残膜の発生が起こりやすい。85重量%より大きいと、感光性成分が少ないことにより、パターンの形成性が悪くなる。 The amount of the glass powder used for the photosensitive paste method is preferably 65 to 85% by weight based on the sum of the glass powder and the organic component. If it is less than 65% by weight, the shrinkage rate at the time of firing is increased, which causes disconnection and peeling of the partition walls, which is not preferable. Also, pattern thickening and residual film during development are likely to occur. If it is larger than 85% by weight, the pattern forming property is deteriorated due to the small photosensitive component.
隔壁材質の組成としては、酸化珪素はガラス中に、3〜60重量%の範囲で配合することが好ましく、3重量%未満の場合はガラス層の緻密性、強度や安定性が低下し、また熱膨張係数が所望の値から外れ、ガラス基板とのミスマッチが起こりやすい。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。 As the composition of the partition wall material, silicon oxide is preferably blended in the glass in the range of 3 to 60% by weight, and if it is less than 3% by weight, the denseness, strength and stability of the glass layer are lowered, The coefficient of thermal expansion deviates from a desired value, and mismatching with the glass substrate is likely to occur. Moreover, by making it 60 weight% or less, there exists an advantage that a thermal softening point becomes low and baking to a glass substrate is attained.
酸化ホウ素はガラス中に、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%を越えるとガラスの安定性が低下する。 Boron oxide can improve electrical, mechanical, and thermal properties such as electrical insulation, strength, thermal expansion coefficient, and denseness of the insulating layer by blending in the glass in the range of 5 to 50% by weight. . If it exceeds 50% by weight, the stability of the glass decreases.
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ることによっても得ることができるが、リチウム、ナトリウム、カリウム等のアルカリ金属の酸化物は添加量としては、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。 Although it can also be obtained by using glass fine particles containing 3 to 20% by weight of at least one of lithium oxide, sodium oxide, and potassium oxide, oxides of alkali metals such as lithium, sodium, potassium, etc. 20% by weight or less, preferably 15% by weight or less, the stability of the paste can be improved.
酸化リチウムを含むガラス組成としては、酸化物換算表記で
酸化リチウム 2〜15重量部
酸化珪素 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
の組成を含むものを50重量%以上含有することが好ましい。
As a glass composition containing lithium oxide, lithium oxide 2-15 parts by weight silicon oxide 15-50 parts by weight boron oxide 15-40 parts by weight barium oxide 2-15 parts by weight aluminum oxide 6-25 parts by weight in terms of oxide It is preferable to contain 50% by weight or more of the composition.
また、上記組成で、酸化リチウムの代わりに、酸化ナトリウム、酸化カリウムを用いても良いが、ペーストの安定性の点で、酸化リチウムが好ましい。 In the above composition, sodium oxide or potassium oxide may be used instead of lithium oxide, but lithium oxide is preferable in terms of paste stability.
酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウム等のアルカリ金属の酸化物を合計で2〜10重量%含有するガラスを用いることによって、熱軟化温度、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。2%より小さい時は、熱軟化温度の制御が難しくなる。10%より大きい時は、放電時にアルカリ金属酸化物の蒸発によって輝度低下をもたらす。さらに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も、10重量%より小さいことが好ましく、より好ましくは8重量%以下である。 By using a glass containing a total of 2 to 10% by weight of alkali metal oxides such as sodium oxide, lithium oxide and potassium oxide, the thermal softening temperature and thermal expansion coefficient can be easily controlled. Since the average refractive index can be lowered, it is easy to reduce the difference in refractive index from the organic substance. When it is less than 2%, it becomes difficult to control the heat softening temperature. If it is greater than 10%, the brightness is reduced by evaporation of the alkali metal oxide during discharge. Further, the addition amount of the alkali metal oxide is preferably less than 10% by weight, more preferably 8% by weight or less in order to improve the stability of the paste.
特に、アルカリ金属の中では酸化リチウムを用いることによって、比較的ペーストの安定性を高くすることができ、また、酸化カリウムを用いた場合は、比較的少量の添加でも屈折率を制御できる利点があることから、アルカリ金属酸化物の中でも、酸化リチウムと酸化カリウムの添加が有効である。 In particular, among alkali metals, lithium oxide can be used to increase the stability of the paste, and when potassium oxide is used, the refractive index can be controlled even with a relatively small amount of addition. Therefore, addition of lithium oxide and potassium oxide is effective among alkali metal oxides.
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、硬度や加工性を改良することができるが、熱軟化点、熱膨張係数、屈折率の制御の点からは、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。 In addition, by adding aluminum oxide, barium oxide, calcium oxide, magnesium oxide, zinc oxide, zirconium oxide, etc., especially aluminum oxide, barium oxide, zinc oxide, etc., it is possible to improve hardness and workability. However, from the viewpoint of controlling the thermal softening point, the thermal expansion coefficient, and the refractive index, the content is preferably 40% by weight or less, more preferably 25% by weight or less.
この結果、ガラス基板上に焼き付け可能な熱軟化温度を有し、平均屈折率を1.50〜1.65にすることができ、有機成分との屈折率差を小さくすることが容易になる。 As a result, it has a heat softening temperature that can be baked on the glass substrate, can have an average refractive index of 1.50 to 1.65, and can easily reduce the difference in refractive index from the organic component.
酸化ビスマスを含有するガラスは熱軟化温度や耐水性向上の点から好ましいが、酸化ビスマスを10重量%以上含むガラスは、屈折率が1.6以上になるものが多い。このため酸化ナトリウム、酸化リチウム、酸化カリウムなどのアルカリ金属の酸化物と酸化鉛を併用することによって、熱軟化温度、熱膨張係数、耐水性、屈折率のコントロールが容易になる。 Glass containing bismuth oxide is preferable from the viewpoint of heat softening temperature and water resistance improvement, but glass containing 10% by weight or more of bismuth oxide often has a refractive index of 1.6 or more. For this reason, the thermal softening temperature, thermal expansion coefficient, water resistance, and refractive index can be easily controlled by using lead oxide together with an oxide of an alkali metal such as sodium oxide, lithium oxide or potassium oxide.
本発明におけるガラス材質の屈折率測定は、感光性ペースト法で露光する光の波長で測定することが効果を確認する上で正確である。特に、350〜650nmの範囲の波長の光で測定することが好ましい。さらには、i線(365nm)もしくはg線(436nm)での屈折率測定が好ましい。 In the measurement of the refractive index of the glass material in the present invention, it is accurate to confirm the effect by measuring at the wavelength of light exposed by the photosensitive paste method. In particular, it is preferable to measure with light having a wavelength in the range of 350 to 650 nm. Furthermore, refractive index measurement with i-line (365 nm) or g-line (436 nm) is preferable.
本発明における隔壁の気孔率は、隔壁の倒れを防止する基板との密着性に優れていることから、3%以下であることが好ましい。気孔率(P)は、隔壁材質の理論密度をdth、隔壁の実測密度をdexとしたとき、
P=(dth − dex)/dth×100
と定義する。理論密度は隔壁の成分比と各成分の比重から算出する。実測密度の測定は通常のアルキメデス法を用いて行うのが好ましい。気孔率が3%より大きいと、密着性が悪化するのに加え、強度の不足、また放電時に気孔から排出されるガス、水分による輝度低下などの放電特性悪化の原因になる。パネルの放電寿命、輝度安定性などの放電特性を考慮すると、さらに好ましくは0.5%以下がよい。
The porosity of the partition wall in the present invention is preferably 3% or less because of excellent adhesion to the substrate that prevents the partition wall from falling. The porosity (P) is defined as follows, where the theoretical density of the partition wall material is dth and the measured density of the partition wall is dex.
P = (dth−dex) / dth × 100
It is defined as The theoretical density is calculated from the component ratio of the partition walls and the specific gravity of each component. It is preferable to perform the measurement of the actually measured density using a normal Archimedes method. When the porosity is more than 3%, in addition to deterioration of the adhesion, the strength is insufficient, and discharge characteristics such as a reduction in luminance due to gas and moisture discharged from the pores during discharge are caused. Considering discharge characteristics such as the discharge life and luminance stability of the panel, 0.5% or less is more preferable.
本発明の隔壁はコントラストをあげる点で優れていることから、黒色に着色されていてもよい。種々の金属酸化物を添加することによって、焼成後の隔壁を着色することができる。例えば、感光性ペースト中に黒色の金属酸化物を1〜10重量%含むことによって、黒色のパターンを形成することができる。この際に用いる黒色の金属酸化物として、Cr、Fe、Co、Mn、Cuの酸化物の内、少なくとも1種、好ましくは3種以上を含むことによって、黒色化が可能になる。
特に、FeとMnの酸化物をそれぞれ0.5重量%以上含有することによって、黒色パターンを形成できる。
Since the partition wall of the present invention is excellent in increasing the contrast, it may be colored black. By adding various metal oxides, the fired partition walls can be colored. For example, a black pattern can be formed by including 1 to 10% by weight of a black metal oxide in the photosensitive paste. By including at least one, preferably three or more of Cr, Fe, Co, Mn, and Cu oxides as the black metal oxide used at this time, blackening can be achieved.
In particular, a black pattern can be formed by containing 0.5 wt% or more of Fe and Mn oxides.
さらに、黒色以外に、赤、青、緑等に発色する無機顔料を添加したペーストを用いることによって、各色のパターンを形成できる。これらの着色パターンは、プラズマディスプレイのカラーフィルターなどに好適に用いることができる。 In addition to black, a pattern of each color can be formed by using a paste to which an inorganic pigment that develops red, blue, green, or the like is added. These colored patterns can be suitably used for a color filter of a plasma display.
また、本発明の隔壁の比重は2〜3.3であることが好ましい。2以下にするためには、ガラス材料に酸化ナトリウムや酸化カリウムなどのアルカリ金属の酸化物を多く含ませなければならず、放電中に蒸発して放電特性を低下させる要因となるため、好ましくない。3.3以上になると、大画面化した時ディスプレイが重くなったり、自重で基板に歪みを生じたりするので好ましくない。 Moreover, it is preferable that the specific gravity of the partition of this invention is 2-3. In order to make it 2 or less, the glass material must contain a large amount of alkali metal oxides such as sodium oxide and potassium oxide, which is not preferable because it evaporates during discharge and deteriorates discharge characteristics. . If it becomes 3.3 or more, the display becomes heavy when the screen is enlarged, or the substrate is distorted by its own weight, which is not preferable.
本発明の隔壁材料にガラス軟化点が650〜850℃であるフィラーを10〜50重量%含ませてもよい。これにより、感光性ペースト法において、パターン形成後の焼成時の収縮率が小さくなり、パターン形成が容易になる。フィラーとしては、熱軟化温度が600℃以上の高融点ガラスやセラミックスなどを用いることができる。 The partition wall material of the present invention may contain 10 to 50% by weight of a filler having a glass softening point of 650 to 850 ° C. Thereby, in the photosensitive paste method, the shrinkage rate at the time of baking after pattern formation becomes small, and pattern formation becomes easy. As the filler, refractory glass or ceramics having a heat softening temperature of 600 ° C. or higher can be used.
高融点ガラス粉末としては、酸化珪素、酸化アルミニウムを15重量%以上含有するガラス粉末が好ましく、これらの含有量合計がガラス粉末中50重量%以上であることが、必要な熱特性を持たせるためには有効である。一例としては、以下の組成を含有するガラス粉末を用いることが好ましい。 As the high melting point glass powder, a glass powder containing 15% by weight or more of silicon oxide and aluminum oxide is preferable, and the total content thereof is 50% by weight or more in the glass powder in order to provide necessary thermal characteristics. Is effective. As an example, it is preferable to use glass powder containing the following composition.
酸化珪素 :15〜50重量部
酸化ホウ素 : 5〜20重量部
酸化アルミニウム:15〜50重量部
酸化バリウム : 2〜10重量部
感光性ペーストの有機成分は、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少なくとも1種類から選ばれる感光性成分を含有し、さらに必要に応じて、バインダー、光重合開始剤、紫外線吸収剤、増感剤、増感助剤、重合禁止剤、可塑剤、増粘剤、有機溶媒、酸化防止剤、分散剤、有機あるいは無機の沈殿防止剤などの添加剤成分を加えることも行われる。
Silicon oxide: 15 to 50 parts by weight Boron oxide: 5 to 20 parts by weight Aluminum oxide: 15 to 50 parts by weight Barium oxide: 2 to 10 parts by weight The organic components of the photosensitive paste are photosensitive monomer, photosensitive oligomer, and photosensitive. It contains a photosensitive component selected from at least one of the polymers, and further includes a binder, a photopolymerization initiator, an ultraviolet absorber, a sensitizer, a sensitization aid, a polymerization inhibitor, a plasticizer, an enhancer, if necessary. Additive components such as a sticking agent, an organic solvent, an antioxidant, a dispersant, an organic or inorganic precipitation inhibitor are also added.
感光性成分としては、光不溶化型のものと光可溶化型のものがあり、光不溶化型のものとして、
(A)分子内に不飽和基などを1つ以上有する官能性のモノマー、オリゴマー、ポリマーを含有するもの
(B)芳香族ジアゾ化合物、芳香族アジド化合物、有機ハロゲン化合物などの感光性化合物を含有するもの
(C)ジアゾ系アミンとホルムアルデヒドとの縮合物などいわゆるジアゾ樹脂といわれるもの等がある。
As the photosensitive component, there are a light-insolubilized type and a light-solubilized type,
(A) containing functional monomers, oligomers or polymers having one or more unsaturated groups in the molecule (B) containing photosensitive compounds such as aromatic diazo compounds, aromatic azide compounds, and organic halogen compounds (C) What is called a diazo resin, such as a condensate of a diazo amine and formaldehyde.
また、光可溶型のものとしては、
(D)ジアゾ化合物の無機塩や有機酸とのコンプレックス、キノンジアゾ類を含有するもの
(E)キノンジアゾ類を適当なポリマーバインダーと結合させた、例えばフェノール、ノボラック樹脂のナフトキノン−1,2−ジアジド−5−スルフォン酸エステル等がある。
In addition, as a light-soluble type,
(D) Inorganic salt of diazo compound or complex with organic acid, containing quinone diazo (E) quinone diazo combined with appropriate polymer binder, for example, naphthoquinone-1,2-diazide of phenol, novolak resin 5-sulphonic acid ester and the like.
本発明において用いる感光性成分は、上記のすべてのものを用いることができる。感光性ペーストとして、無機微粒子と混合して簡便に用いることができる感光性成分は、(A)のものが好ましい。 As the photosensitive component used in the present invention, all of the above can be used. As the photosensitive paste, the photosensitive component that can be used simply by mixing with inorganic fine particles is preferably (A).
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、メチルアクリレート、エチルアクリレート、n−プロピルアクリレート、イソプロピルアクリレート、n−ブチルアクリレート、sec−ブチルアクリレート、イソブチルアクリレート、tert−ブチルアクリレート、n−ペンチルアクリレート、アリルアクリレート、ベンジルアクリレート、ブトキシエチルアクリレート、ブトキシトリエチレングリコールアクリレート、シクロヘキシルアクリレート、ジシクロペンタニルアクリレート、ジシクロペンテニルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、グリセロールアクリレート、グリシジルアクリレート、ヘプタデカフロロデシルアクリレート、2−ヒドロキシエチルアクリレート、イソボニルアクリレート、2−ヒドロキシプロピルアクリレート、イソデキシルアクリレート、イソオクチルアクリレート、ラウリルアクリレート、2−メトキシエチルアクリレート、メトキシエチレングリコールアクリレート、メトキシジエチレングリコールアクリレート、オクタフロロペンチルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ステアリルアクリレート、トリフロロエチルアクリレート、アリル化シクロヘキシルジアクリレート、1,4−ブタンジオールジアクリレート、1,3−ブチレングリコールジアクリレート、エチレングリコールジアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレート、ジペンタエリスリトールモノヒドロキシペンタアクリレート、ジトリメチロールプロパンテトラアクリレート、グリセロールジアクリレート、メトキシ化シクロヘキシルジアクリレート、ネオペンチルグリコールジアクリレート、プロピレングリコールジアクリレート、ポリプロピレングリコールジアクリレート、トリグリセロールジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、アクリルアミド、アミノエチルアクリレート、フェニルアクリレート、フェノキシエチルアクリレート、ベンジルアクリレート、1−ナフチルアクリレート、2−ナフチルアクリレート、ビスフェノールAジアクリレート、ビスフェノールA−エチレンオキサイド付加物のジアクリレート、ビスフェノールA−プロピレンオキサイド付加物のジアクリレート、チオフェノールアクリレート、ベンジルメルカプタンアクリレート等のアクリレート、また、これらの芳香環の水素原子のうち、1〜5個を塩素または臭素原子に置換したモノマー、もしくは、スチレン、p−メチルスチレン、o−メチルスチレン、m−メチルスチレン、塩素化スチレン、臭素化スチレン、α−メチルスチレン、塩素化α−メチルスチレン、臭素化α−メチルスチレン、クロロメチルスチレン、ヒドロキシメチルスチレン、カルボシキメチルスチレン、ビニルナフタレン、ビニルアントラセン、ビニルカルバゾール、および、上記化合物の分子内のアクリレートを一部もしくはすべてをメタクリレートに変えたもの、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、1−ビニル−2−ピロリドンなどが挙げられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使用することができる。 The photosensitive monomer is a compound containing a carbon-carbon unsaturated bond, and specific examples thereof include methyl acrylate, ethyl acrylate, n-propyl acrylate, isopropyl acrylate, n-butyl acrylate, sec-butyl acrylate, isobutyl. Acrylate, tert-butyl acrylate, n-pentyl acrylate, allyl acrylate, benzyl acrylate, butoxyethyl acrylate, butoxytriethylene glycol acrylate, cyclohexyl acrylate, dicyclopentanyl acrylate, dicyclopentenyl acrylate, 2-ethylhexyl acrylate, glycerol acrylate, Glycidyl acrylate, heptadecafluorodecyl acrylate, 2-hydroxyethyl acrylate Isobonyl acrylate, 2-hydroxypropyl acrylate, isodexyl acrylate, isooctyl acrylate, lauryl acrylate, 2-methoxyethyl acrylate, methoxyethylene glycol acrylate, methoxydiethylene glycol acrylate, octafluoropentyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, stearyl acrylate, tri Fluoroethyl acrylate, allylated cyclohexyl diacrylate, 1,4-butanediol diacrylate, 1,3-butylene glycol diacrylate, ethylene glycol diacrylate, diethylene glycol diacrylate, triethylene glycol diacrylate, polyethylene glycol diacrylate, dipenta Erythritol hexaacryl , Dipentaerythritol monohydroxypentaacrylate, ditrimethylolpropane tetraacrylate, glycerol diacrylate, methoxylated cyclohexyl diacrylate, neopentyl glycol diacrylate, propylene glycol diacrylate, polypropylene glycol diacrylate, triglycerol diacrylate, trimethylol Propane triacrylate, acrylamide, aminoethyl acrylate, phenyl acrylate, phenoxyethyl acrylate, benzyl acrylate, 1-naphthyl acrylate, 2-naphthyl acrylate, bisphenol A diacrylate, diacrylate of bisphenol A-ethylene oxide adduct, bisphenol A-propylene Of oxide adducts Acrylates such as diacrylate, thiophenol acrylate, benzyl mercaptan acrylate, etc., and monomers in which 1 to 5 hydrogen atoms of these aromatic rings are substituted with chlorine or bromine atoms, or styrene, p-methylstyrene, o -Methyl styrene, m-methyl styrene, chlorinated styrene, brominated styrene, α-methyl styrene, chlorinated α-methyl styrene, brominated α-methyl styrene, chloromethyl styrene, hydroxymethyl styrene, carboxymethyl styrene, vinyl Naphthalene, vinyl anthracene, vinyl carbazole, and those obtained by changing some or all of the acrylates in the molecule of the above compounds to methacrylate, γ-methacryloxypropyltrimethoxysilane, 1-vinyl-2-pyrrolidone, etc. It is. In the present invention, one or more of these can be used.
これら以外に、不飽和カルボン酸等の不飽和酸を加えることによって、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は、アクリル酸、メタアクリル酸、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あげられる。 In addition to these, the development property after exposure can be improved by adding an unsaturated acid such as an unsaturated carboxylic acid. Specific examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid, and acid anhydrides thereof.
これらモノマーの含有率は、ガラス粉末と感光性成分の和に対して、5〜30重量%が好ましい。これ以外の範囲では、パターンの形成性の悪化、硬化後の硬度不足が発生するため好ましくない。 The content of these monomers is preferably 5 to 30% by weight with respect to the sum of the glass powder and the photosensitive component. In other ranges, the pattern formability is deteriorated and the hardness after curing is not preferable.
バインダーとしては、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、メタクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル重合体、アクリル酸エステル−メタクリル酸エステル共重合体、α−メチルスチレン重合体、ブチルメタクリレート樹脂などがあげられる。 Examples of the binder include polyvinyl alcohol, polyvinyl butyral, methacrylic ester polymer, acrylic ester polymer, acrylic ester-methacrylic ester copolymer, α-methylstyrene polymer, and butyl methacrylate resin.
また、前述の炭素−炭素二重結合を有する化合物のうち少なくとも1種類を重合して得られた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、これら光反応性モノマーの含有率が、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ーと共重合することができる。 Moreover, the oligomer and polymer obtained by superposing | polymerizing at least 1 type among the compounds which have the above-mentioned carbon-carbon double bond can be used. In the polymerization, it can be copolymerized with other photosensitive monomers so that the content of these photoreactive monomers is 10% by weight or more, more preferably 35% by weight or more.
共重合するモノマーとしては、不飽和カルボン酸等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は、アクリル酸、メタアクリル酸、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あげられる。 As a monomer to be copolymerized, the developability after exposure can be improved by copolymerizing an unsaturated acid such as an unsaturated carboxylic acid. Specific examples of the unsaturated carboxylic acid include acrylic acid, methacrylic acid, itaconic acid, crotonic acid, maleic acid, fumaric acid, vinyl acetic acid, and acid anhydrides thereof.
こうして得られた側鎖にカルボキシル基等の酸性基を有するポリマーもしくはオリゴマーの酸価(AV)は50〜180、さらには70〜140の範囲が好ましい。酸価が50未満であると、現像許容幅が狭くなる。また、酸価が180を越えると未露光部の現像液に対する溶解性が低下するようになるため現像液濃度を濃くすると露光部まで剥がれが発生し、高精細なパターンが得られにくい。 The acid value (AV) of the polymer or oligomer having an acidic group such as a carboxyl group in the side chain thus obtained is preferably 50 to 180, more preferably 70 to 140. When the acid value is less than 50, the allowable development width becomes narrow. Further, if the acid value exceeds 180, the solubility of the unexposed portion in the developing solution is lowered. Therefore, if the concentration of the developing solution is increased, the exposed portion is peeled off and it is difficult to obtain a high-definition pattern.
以上示した、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、感光性を持つ感光性ポリマー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あげられる。 By adding a photoreactive group to the side chain or molecular end of the polymer or oligomer described above, it can be used as a photosensitive polymer or photosensitive oligomer having photosensitivity. Preferred photoreactive groups are those having an ethylenically unsaturated group. Examples of the ethylenically unsaturated group include a vinyl group, an allyl group, an acrylic group, and a methacryl group.
このような側鎖をオリゴマーやポリマーに付加させる方法は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカルボキシル基に対して、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て作る方法がある。 Such a side chain can be added to an oligomer or polymer by using an ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or an isocyanate group relative to a mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the polymer. There is a method of making an acid chloride or allyl chloride by addition reaction.
グリシジル基を有するエチレン性不飽和化合物としては、アクリル酸グリシジル、メタクリル酸グリシジル、アリルグリシジルエーテル、エチルアクリル酸グリシジル、クロトニルグリシジルエーテル、クロトン酸グリシジルエーテル、イソクロトン酸グリシジルエーテルなどがあげられる。イソシアネート基を有するエチレン性不飽和化合物としては、(メタ)アクリロイルイソシアネート、(メタ)アクリロイルエチルイソシアネート等がある。 Examples of the ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group include glycidyl acrylate, glycidyl methacrylate, allyl glycidyl ether, glycidyl ethyl acrylate, crotonyl glycidyl ether, glycidyl crotonic acid, and glycidyl ether of isocrotonic acid. Examples of the ethylenically unsaturated compound having an isocyanate group include (meth) acryloyl isocyanate and (meth) acryloylethyl isocyanate.
また、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は、ポリマー中のメルカプト基、アミノ基、水酸基やカルボキシル基に対して0.05〜1モル当量付加させることが好ましい。 In addition, the ethylenically unsaturated compound having a glycidyl group or an isocyanate group, acrylic acid chloride, methacrylic acid chloride or allyl chloride is 0.05 to 1 molar equivalent with respect to a mercapto group, amino group, hydroxyl group or carboxyl group in the polymer. It is preferable to add.
感光性ペースト中の感光性ポリマー、感光性オリゴマーおよびバインダーからなるポリマー成分の量としては、パターン形成性、焼成後の収縮率の点で優れていることから、ガラス粉末と感光性成分の和に対して、5〜30重量%であることが好ましい。この範囲外では、パターン形成が不可能もしくは、パターンの太りがでるため好ましくない。 The amount of the polymer component consisting of the photosensitive polymer, photosensitive oligomer and binder in the photosensitive paste is excellent in terms of pattern formability and shrinkage after firing, so it is the sum of glass powder and photosensitive component. On the other hand, it is preferably 5 to 30% by weight. Outside this range, it is not preferable because pattern formation is impossible or the pattern becomes thick.
光重合開始剤として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−メチルジフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、2,2−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、2−ヒドロキシ−2−メチルプロピオフェノン、p−t−ブチルジクロロアセトフェノン、チオキサントン、2−メチルチオキサントン、2−クロロチオキサントン、2−イソプロピルチオキサントン、ジエチルチオキサントン、ベンジルジメチルケタノール、ベンジルメトキシエチルアセタール、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインブチルエーテル、アントラキノン、2−t−ブチルアントラキノン、2−アミルアントラキノン、β−クロルアントラキノン、アントロン、ベンズアントロン、ジベンゾスベロン、メチレンアントロン、4−アジドベンザルアセトフェノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)シクロヘキサノン、2,6−ビス(p−アジドベンジリデン)−4−メチルシクロヘキサノン、2−フェニル−1,2−ブタジオン−2−(o−メトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−プロパンジオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1,3−ジフェニル−プロパントリオン−2−(o−エトキシカルボニル)オキシム、1−フェニル−3−エトキシ−プロパントリオン−2−(o−ベンゾイル)オキシム、ミヒラーケトン、2−メチル−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノ−1−プロパノン、ナフタレンスルホニルクロライド、キノリンスルホニルクロライド、N−フェニルチオアクリドン、4,4−アゾビスイソブチロニトリル、ジフェニルジスルフィド、ベンズチアゾールジスルフィド、トリフェニルホルフィン、カンファーキノン、四臭素化炭素、トリブロモフェニルスルホン、過酸化ベンゾインおよびエオシン、メチレンブルーなどの光還元性の色素とアスコルビン酸、トリエタノールアミンなどの還元剤の組合せなどがあげられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使用することができる。 Specific examples of the photopolymerization initiator include benzophenone, methyl o-benzoylbenzoate, 4,4-bis (dimethylamino) benzophenone, 4,4-bis (diethylamino) benzophenone, 4,4-dichlorobenzophenone, 4 -Benzoyl-4-methyldiphenyl ketone, dibenzyl ketone, fluorenone, 2,2-diethoxyacetophenone, 2,2-dimethoxy-2-phenyl-2-phenylacetophenone, 2-hydroxy-2-methylpropiophenone, p -T-butyldichloroacetophenone, thioxanthone, 2-methylthioxanthone, 2-chlorothioxanthone, 2-isopropylthioxanthone, diethylthioxanthone, benzyldimethylketanol, benzylmethoxyethyl acetal, benzoin, benzo Methyl ether, benzoin butyl ether, anthraquinone, 2-t-butylanthraquinone, 2-amylanthraquinone, β-chloroanthraquinone, anthrone, benzanthrone, dibenzosuberone, methyleneanthrone, 4-azidobenzalacetophenone, 2,6-bis (P-azidobenzylidene) cyclohexanone, 2,6-bis (p-azidobenzylidene) -4-methylcyclohexanone, 2-phenyl-1,2-butadion-2- (o-methoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-propane Dione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1,3-diphenyl-propanetrione-2- (o-ethoxycarbonyl) oxime, 1-phenyl-3-ethoxy-propanetrione-2- (o-benzoyl) oxime Michler's ketone, 2-methyl- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholino-1-propanone, naphthalenesulfonyl chloride, quinolinesulfonyl chloride, N-phenylthioacridone, 4,4-azobisisobutyronitrile, Photoreducing dyes such as diphenyl disulfide, benzthiazole disulfide, triphenylformine, camphorquinone, carbon tetrabrominated, tribromophenylsulfone, benzoin peroxide and eosin, methylene blue, and reducing agents such as ascorbic acid and triethanolamine The combination of these etc. is mention | raise | lifted. In the present invention, one or more of these can be used.
光重合開始剤は、感光性成分に対し、0.05〜20重量%の範囲で添加され、より好ましくは、0.1〜15重量%である。重合開始剤の量が少なすぎると、光感度が不良となり、光重合開始剤の量が多すぎれば、露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれがある。 A photoinitiator is added in 0.05-20 weight% with respect to the photosensitive component, More preferably, it is 0.1-15 weight%. If the amount of the polymerization initiator is too small, the photosensitivity will be poor, and if the amount of the photopolymerization initiator is too large, the residual ratio of the exposed area may be too small.
紫外線吸収剤を添加することも有効である。紫外線吸収効果の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。紫外線吸収剤としては有機系染料からなるもの、中でも350〜450nmの波長範囲で高UV吸収係数を有する有機系染料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、アミノケトン系染料、アントラキノン系、ベンゾフェノン系、ジフェニルシアノアクリレート系、トリアジン系、p−アミノ安息香酸系染料などが使用できる。有機系染料は吸光剤として添加した場合にも、焼成後の絶縁膜中に残存しないで吸光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。 It is also effective to add a UV absorber. High aspect ratio, high definition, and high resolution can be obtained by adding a compound having a high ultraviolet absorption effect. As the ultraviolet absorber, an organic dye, particularly an organic dye having a high UV absorption coefficient in a wavelength range of 350 to 450 nm is preferably used. Specifically, azo dyes, amino ketone dyes, xanthene dyes, quinoline dyes, amino ketone dyes, anthraquinone dyes, benzophenone dyes, diphenyl cyanoacrylate dyes, triazine dyes, p-aminobenzoic acid dyes, and the like can be used. . Even when an organic dye is added as a light-absorbing agent, it is preferable because it does not remain in the insulating film after baking and the deterioration of the insulating film characteristics due to the light-absorbing agent can be reduced. Of these, azo dyes and benzophenone dyes are preferable.
有機染料の添加量はガラス粉末に対して0.05〜1重量部が好ましい。0.05重量%以下では紫外線吸光剤の添加効果が減少し、1重量%を越えると焼成後の絶縁膜特性が低下するので好ましくない。より好ましくは0.1〜0.18重量%である。 The addition amount of the organic dye is preferably 0.05 to 1 part by weight with respect to the glass powder. If it is 0.05% by weight or less, the effect of adding the ultraviolet light absorber is reduced, and if it exceeds 1% by weight, the insulating film properties after firing are deteriorated, which is not preferable. More preferably, it is 0.1 to 0.18% by weight.
有機染料からなる紫外線吸光剤の添加方法の一例を上げると、有機染料を予め有機溶媒に溶解した溶液を作製し、それをペースト作製時に混練する方法以外に、該有機溶媒中にガラス微粒子を混合後、乾燥する方法があげられる。この方法によってガラス微粒子の個々の粒子表面に有機の膜をコートしたいわゆるカプセル状の微粒子が作製できる。 An example of a method for adding an ultraviolet light absorber composed of an organic dye is to prepare a solution in which an organic dye is dissolved in an organic solvent in advance, and mix glass fine particles in the organic solvent in addition to kneading it at the time of preparing the paste. Thereafter, a method of drying is mentioned. By this method, so-called capsule-shaped fine particles in which the surface of each glass fine particle is coated with an organic film can be produced.
本発明において、無機微粒子に含まれるPb、Fe、Cd、Mn、Co、Mgなどの金属および酸化物がペースト中に含有する場合、感光性成分と反応してペーストが短時間でゲル化し、塗布できなくなる場合がある。このような反応を防止するために安定化剤を添加してゲル化を防止することが好ましい。用いる安定化剤としては、トリアゾール化合物が好ましく用いられる。トリアゾール化合物としては、ベンゾトリアゾール誘導体が好ましく用いられる。この中でも特にベンゾトリアゾールが有効に作用する。本発明において使用されるベンゾトリアゾールによるガラス微粒子の表面処理の一例を上げると、無機微粒子に対して所定の量のベンゾトリアゾールを酢酸メチル、酢酸エチル、エチルアルコール、メチルアルコールなどの有機溶媒に溶解した後、これら微粒子が十分に浸すことができるように溶液中に1〜24時間浸積する。浸積後、好ましくは20〜30℃下で自然乾燥して溶媒を蒸発させてトリアゾール処理を行った微粒子を作製する。
使用される安定化剤の割合(安定化剤/無機微粒子)は0.05〜5重量%が好ましい。
In the present invention, when a metal and an oxide such as Pb, Fe, Cd, Mn, Co, and Mg contained in the inorganic fine particles are contained in the paste, the paste gels in a short time by reacting with the photosensitive component. It may not be possible. In order to prevent such a reaction, it is preferable to add a stabilizer to prevent gelation. As a stabilizer to be used, a triazole compound is preferably used. As the triazole compound, a benzotriazole derivative is preferably used. Of these, benzotriazole is particularly effective. As an example of the surface treatment of glass fine particles with benzotriazole used in the present invention, a predetermined amount of benzotriazole with respect to inorganic fine particles was dissolved in an organic solvent such as methyl acetate, ethyl acetate, ethyl alcohol, and methyl alcohol. Thereafter, it is immersed in the solution for 1 to 24 hours so that these fine particles can be sufficiently immersed. After soaking, the particles are preferably air-dried at 20 to 30 ° C. to evaporate the solvent to produce fine particles treated with triazole.
The proportion of the stabilizer used (stabilizer / inorganic fine particles) is preferably 0.05 to 5% by weight.
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、2,6−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)−4−メチルシクロヘキサノン、ミヒラーケトン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)−ベンゾフェノン、4,4−ビス(ジメチルアミノ)カルコン、4,4−ビス(ジエチルアミノ)カルコン、p−ジメチルアミノシンナミリデンインダノン、p−ジメチルアミノベンジリデンインダノン、2−(p−ジメチルアミノフェニルビニレン)−イソナフトチアゾール、1,3−ビス(4−ジメチルアミノベンザル)アセトン、1,3−カルボニル−ビス(4−ジエチルアミノベンザル)アセトン、3,3−カルボニル−ビス(7−ジエチルアミノクマリン)、N−フェニル−N−エチルエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、N−トリルジエタノールアミン、N−フェニルエタノールアミン、ジメチルアミノ安息香酸イソアミル、ジエチルアミノ安息香酸イソアミル、3−フェニル−5−ベンゾイルチオテトラゾール、1−フェニル−5−エトキシカルボニルチオテトラゾールなどがあげられる。本発明ではこれらを1種または2種以上使用することができる。なお、増感剤の中には光重合開始剤としても使用できるものがある。増感剤を本発明の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。
増感剤の量が少なすぎれば光感度を向上させる効果が発揮されず、増感剤の量が多すぎれば露光部の残存率が小さくなりすぎるおそれがある。
A sensitizer is added in order to improve sensitivity. Specific examples of the sensitizer include 2,4-diethylthioxanthone, isopropylthioxanthone, 2,3-bis (4-diethylaminobenzal) cyclopentanone, 2,6-bis (4-dimethylaminobenzal) cyclohexanone, 2,6-bis (4-dimethylaminobenzal) -4-methylcyclohexanone, Michler's ketone, 4,4-bis (diethylamino) -benzophenone, 4,4-bis (dimethylamino) chalcone, 4,4-bis (diethylamino) ) Chalcone, p-dimethylaminocinnamylidene indanone, p-dimethylaminobenzylidene indanone, 2- (p-dimethylaminophenylvinylene) -isonaphthothiazole, 1,3-bis (4-dimethylaminobenzal) acetone 1,3-carbonyl-bis (4-diethylamino) Benzal) acetone, 3,3-carbonyl-bis (7-diethylaminocoumarin), N-phenyl-N-ethylethanolamine, N-phenylethanolamine, N-tolyldiethanolamine, N-phenylethanolamine, isoamyl dimethylaminobenzoate And isoamyl diethylaminobenzoate, 3-phenyl-5-benzoylthiotetrazole, 1-phenyl-5-ethoxycarbonylthiotetrazole and the like. In the present invention, one or more of these can be used. Some sensitizers can also be used as photopolymerization initiators. When adding a sensitizer to the photosensitive paste of this invention, the addition amount is 0.05-10 weight% normally with respect to the photosensitive component, More preferably, it is 0.1-10 weight%.
If the amount of the sensitizer is too small, the effect of improving the photosensitivity is not exhibited, and if the amount of the sensitizer is too large, the residual ratio of the exposed portion may be too small.
重合禁止剤は、保存時の熱安定性を向上させるために添加される。重合禁止剤の具体的な例としては、ヒドロキノン、ヒドロキノンのモノエステル化物、N−ニトロソジフェニルアミン、フェノチアジン、p−t−ブチルカテコール、N−フェニルナフチルアミン、2,6−ジ−t−ブチル−p−メチルフェノール、クロラニール、ピロガロールなどが挙げられる。重合禁止剤を添加する場合、その添加量は、感光性ペースト中に、通常、0.001〜1重量%である。 A polymerization inhibitor is added to improve the thermal stability during storage. Specific examples of the polymerization inhibitor include hydroquinone, monoesterified hydroquinone, N-nitrosodiphenylamine, phenothiazine, pt-butylcatechol, N-phenylnaphthylamine, 2,6-di-tert-butyl-p- Examples include methylphenol, chloranil, and pyrogallol. When adding a polymerization inhibitor, the addition amount is 0.001 to 1 weight% normally in the photosensitive paste.
可塑剤の具体的な例としては、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリンなどがあげられる。 Specific examples of the plasticizer include dibutyl phthalate, dioctyl phthalate, polyethylene glycol, glycerin and the like.
酸化防止剤は、保存時におけるアクリル系共重合体の酸化を防ぐために添加される。酸化防止剤の具体的な例として2,6−ジ−t−ブチル−p−クレゾール、ブチル化ヒドロキシアニソール、2,6−ジ−t−4−エチルフェノール、2,2−メチレン−ビス−(4−メチル−6−t−ブチルフェノール)、2,2−メチレン−ビス−(4−エチル−6−t−ブチルフェノール)、4,4−ビス−(3−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−6−t−ブチルフェノール)、1,1,3−トリス−(2−メチル−4−ヒドロキシ−t−ブチルフェニル)ブタン、ビス[3,3−ビス−(4−ヒドロキシ−3−t−ブチルフェニル)ブチリックアシッド]グリコールエステル、ジラウリルチオジプロピオナート、トリフェニルホスファイトなどが挙げられる。
酸化防止剤を添加する場合、その添加量は通常、添加量は、ペースト中に、通常、0.001〜1重量%である。
The antioxidant is added to prevent oxidation of the acrylic copolymer during storage. Specific examples of antioxidants include 2,6-di-t-butyl-p-cresol, butylated hydroxyanisole, 2,6-di-t-4-ethylphenol, 2,2-methylene-bis- ( 4-methyl-6-tert-butylphenol), 2,2-methylene-bis- (4-ethyl-6-tert-butylphenol), 4,4-bis- (3-methyl-6-tert-butylphenol), 1 , 1,3-Tris- (2-methyl-6-tert-butylphenol), 1,1,3-tris- (2-methyl-4-hydroxy-tert-butylphenyl) butane, bis [3,3-bis -(4-Hydroxy-3-t-butylphenyl) butyric acid] glycol ester, dilauryl thiodipropionate, triphenyl phosphite and the like.
When adding an antioxidant, the addition amount is usually 0.001 to 1% by weight in the paste.
本発明の感光性ペーストには、溶液の粘度を調整したい場合、有機溶媒を加えてもよい。このとき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、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。 An organic solvent may be added to the photosensitive paste of the present invention in order to adjust the viscosity of the solution. As an organic solvent used at this time, methyl cellosolve, ethyl cellosolve, butyl cellosolve, methyl ethyl ketone, dioxane, acetone, cyclohexanone, cyclopentanone, isobutyl alcohol, isopropyl alcohol, tetrahydrofuran, dimethyl sulfoxide, γ-butyrolactone, bromobenzene, Chlorobenzene, dibromobenzene, dichlorobenzene, bromobenzoic acid, chlorobenzoic acid, and the like, and organic solvent mixtures containing one or more of these are used.
有機成分の屈折率とは、露光により感光性成分を感光させる時点におけるペースト中の有機成分の屈折率のことである。つまり、ペーストを塗布し、乾燥工程後に露光を行う場合は、乾燥工程後のペースト中の有機成分の屈折率のことである。例えば、ペーストをガラス基板上に塗布した後、50〜100℃で1〜30分乾燥して屈折率を測定する方法などがある。 The refractive index of the organic component is the refractive index of the organic component in the paste at the time when the photosensitive component is exposed by exposure. That is, when the paste is applied and the exposure is performed after the drying process, this is the refractive index of the organic component in the paste after the drying process. For example, after apply | coating a paste on a glass substrate, there exists the method of drying at 50-100 degreeC for 1 to 30 minutes, and measuring a refractive index.
本発明における屈折率の測定は、一般的に行われるエリプソメトリー法やVブロック法が好ましく、測定は露光する光の波長で行うことが効果を確認する上で正確である。特に、350〜650nmの範囲中の波長の光で測定することが好ましい。さらには、i線(365nm)もしくはg線(436nm)での屈折率測定が好ましい。 The measurement of the refractive index in the present invention is preferably performed by an ellipsometry method or a V block method which are generally performed, and it is accurate to confirm the effect that the measurement is performed at the wavelength of light to be exposed. In particular, it is preferable to measure with light having a wavelength in the range of 350 to 650 nm. Furthermore, refractive index measurement with i-line (365 nm) or g-line (436 nm) is preferable.
また、有機成分が光照射によって重合した後の屈折率を測定するためには、ペースト中に対して光照射する場合と同様の光を有機成分のみに照射することによって測定できる。 Moreover, in order to measure the refractive index after an organic component superposes | polymerizes by light irradiation, it can measure by irradiating only the organic component with the same light as the case where light is irradiated with respect to the inside of a paste.
また、増感剤は、露光波長に吸収を有しているものが用いられる。この場合、吸収波長近傍では屈折率が極端に高くなるため、増感剤を多量に添加することによって、有機成分の屈折率を向上することができる。この場合の増感剤の添加量は3〜10重量%添加することができる。 As the sensitizer, one having absorption at the exposure wavelength is used. In this case, since the refractive index becomes extremely high near the absorption wavelength, the refractive index of the organic component can be improved by adding a large amount of a sensitizer. In this case, the sensitizer can be added in an amount of 3 to 10% by weight.
緩衝層用ペーストおよび感光性ペーストは、通常、上記の無機および有機の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し作製する。 The buffer layer paste and the photosensitive paste are usually prepared by mixing the above-mentioned various inorganic and organic components so as to have a predetermined composition, and then uniformly mixing and dispersing them with a three roller or kneader.
ペーストの粘度は無機微粒子、増粘剤、有機溶媒、可塑剤および沈殿防止剤などの添加割合によって適宜調整されるが、その範囲は2000〜20万cps(センチ・ポイズ)である。例えばガラス基板への塗布をスクリーン印刷法以外にスピンコート法で行う場合は、200〜5000cpsが好ましい。スクリーン印刷法で1回塗布して膜厚10〜20μmを得るには、4000〜20万cpsが好ましい。 The viscosity of the paste is appropriately adjusted depending on the addition ratio of inorganic fine particles, thickener, organic solvent, plasticizer, precipitation inhibitor, etc., but the range is 2000 to 200,000 cps (centipoise). For example, when the application to the glass substrate is performed by a spin coating method other than the screen printing method, 200 to 5000 cps is preferable. In order to obtain a film thickness of 10 to 20 μm by applying it once by the screen printing method, 4000 to 200,000 cps is preferable.
次に、緩衝層用ペーストおよび感光性ペーストを用いて、緩衝層上にパターン加工を行う一例について説明するが、本発明はこれに限定されない。 Next, an example in which pattern processing is performed on the buffer layer using the buffer layer paste and the photosensitive paste will be described, but the present invention is not limited thereto.
ガラス基板の上に、緩衝層用ペーストを5〜30μmの厚みで塗布する。ここでペーストを基板上に塗布する場合、基板と塗布膜との密着性を高めるために基板の表面処理を行うことができる。表面処理液としてはシランカップリング剤、例えばビニルトリクロロシラン、ビニルトリメトキシシラン、ビニルトリエトキシシラン、トリス−(2−メトキシエトキシ)ビニルシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン、γ−(メタクリロキシプロピル)トリメトキシシラン、γ(2−アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−クロロプロピルトリメトキシシラン、γ−メルカプトプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルトリエトキシシランなどあるいは有機金属例えば有機チタン、有機アルミニウム、有機ジルコニウムなどである。シランカップリング剤あるいは有機金属を有機溶媒、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、ブチルアルコールなどで0.1〜5%の濃度に希釈したものを用いる。次にこの表面処理液をスピナーなどで基板上に均一に塗布した後に80〜140℃で10〜60分間乾燥することによって表面処理ができる。 A buffer layer paste is applied to a thickness of 5 to 30 μm on the glass substrate. Here, when the paste is applied onto the substrate, surface treatment of the substrate can be performed in order to improve the adhesion between the substrate and the coating film. As the surface treatment liquid, silane coupling agents such as vinyltrichlorosilane, vinyltrimethoxysilane, vinyltriethoxysilane, tris- (2-methoxyethoxy) vinylsilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, γ- (methacryloxy) Propyl) trimethoxysilane, γ (2-aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-chloropropyltrimethoxysilane, γ-mercaptopropyltrimethoxysilane, γ-aminopropyltriethoxysilane, or organic metals such as organic titanium, Organic aluminum, organic zirconium and the like. A silane coupling agent or an organic metal diluted with an organic solvent such as ethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, methyl alcohol, ethyl alcohol, propyl alcohol, or butyl alcohol to a concentration of 0.1 to 5% is used. . Next, this surface treatment liquid is uniformly applied onto the substrate with a spinner or the like, and then dried at 80 to 140 ° C. for 10 to 60 minutes, whereby the surface treatment can be performed.
緩衝層用ペーストの塗布の後、ペースト中の溶媒を除去するため、乾燥を行う。この後、緩衝層用ペースト中に、光もしくは熱重合性の成分が含まれる際は、光、または熱架橋により硬化し、隔壁パターン形成の際の現像液による浸食を防ぐ。 After applying the buffer layer paste, drying is performed to remove the solvent in the paste. Thereafter, when a light or heat polymerizable component is contained in the buffer layer paste, it is cured by light or thermal crosslinking to prevent erosion by the developer during the formation of the partition pattern.
形成した緩衝層上に隔壁パターンを形成する際、直接感光性ペーストを全面塗布、もしくは部分的に塗布した後パターニングする方法と、ポリマー製フィルムの上に感光性ペーストを塗布、パターニングしたものを緩衝層上に転写する方法がある。塗布方法としては、スクリーン印刷、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーター等の方法を用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、ペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。 When forming the barrier rib pattern on the formed buffer layer, a method of patterning after directly applying or partially applying the photosensitive paste, and applying a patterned paste to the polymer film and buffering the patterned There is a method of transferring onto the layer. As a coating method, methods such as screen printing, bar coater, roll coater, die coater, and blade coater can be used. The coating thickness can be adjusted by selecting the number of coatings and the viscosity of the paste.
塗布した後、露光装置を用いて露光を行う。露光は通常のフォトリソグラフィーで行われるように、フォトマスクを用いてマスク露光する方法が一般的である。用いるマスクは、感光性有機成分の種類によって、ネガ型もしくはポジ型のどちらかを選定する。また、フォトマスクを用いずに、赤色や青色のレーザー光などで直接描画する方法を用いても良い。 After coating, exposure is performed using an exposure apparatus. In general, the exposure is performed by mask exposure using a photomask, as in normal photolithography. As the mask to be used, either a negative type or a positive type is selected depending on the type of the photosensitive organic component. Alternatively, a method of directly drawing with a red or blue laser beam or the like without using a photomask may be used.
露光装置としては、ステッパー露光機、プロキシミティ露光機等を用いることができる。また、大面積の露光を行う場合は、ガラス基板などの基板上に感光性ペーストを塗布した後に、搬送しながら露光を行うことによって、小さな露光面積の露光機で、大きな面積を露光することができる。 As the exposure apparatus, a stepper exposure machine, a proximity exposure machine or the like can be used. Moreover, when performing exposure of a large area, a large area can be exposed with an exposure machine having a small exposure area by applying a photosensitive paste on a substrate such as a glass substrate and then performing exposure while transporting. it can.
この際使用される活性光源は、たとえば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、X線、レーザー光などが挙げられるが、これらの中で紫外線が好ましく、その光源としてはたとえば低圧水銀灯、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0.5〜30分間露光を行なう。 Examples of the active light source used in this case include visible light, near ultraviolet light, ultraviolet light, electron beam, X-ray, and laser light. Among these, ultraviolet light is preferable. Mercury lamps, ultra-high pressure mercury lamps, halogen lamps, germicidal lamps, etc. can be used. Among these, an ultrahigh pressure mercury lamp is suitable. Although exposure conditions vary depending on the coating thickness, exposure is performed for 0.5 to 30 minutes using an ultrahigh pressure mercury lamp with an output of 1 to 100 mW / cm 2 .
塗布した感光性ペースト表面に酸素遮蔽膜を設けることによって、パターン形状を向上することができる。酸素遮蔽膜の一例としては、ポリビニルアルコール(PVA)やセルロースなどの膜、あるいは、ポリエステルなどのフィルムが上げられる。 The pattern shape can be improved by providing an oxygen shielding film on the surface of the coated photosensitive paste. As an example of the oxygen shielding film, a film such as polyvinyl alcohol (PVA) or cellulose, or a film such as polyester can be used.
PVA膜の形成方法は濃度が0.5〜5重量%の水溶液をスピナーなどの方法で基板上に均一に塗布した後に70〜90℃で10〜60分間乾燥することによって水分を蒸発させて行う。また水溶液中にアルコールを少量添加すると絶縁膜との塗れ性が良くなり蒸発が容易になるので好ましい。さらに好ましいPVAの溶液濃度は、1〜3重量%である。この範囲にあると感度が一層向上する。PVA塗布によって感度が向上するのは次の理由が推定される。すなわち感光性成分が光反応する際に、空気中の酸素があると光硬化の感度を妨害すると考えられるが、PVAの膜があると余分な酸素を遮断できるので露光時に感度が向上すると考えられる。 The PVA film is formed by uniformly applying an aqueous solution having a concentration of 0.5 to 5% by weight on a substrate by a method such as a spinner and then evaporating moisture by drying at 70 to 90 ° C. for 10 to 60 minutes. . In addition, it is preferable to add a small amount of alcohol to the aqueous solution because it improves the paintability with the insulating film and facilitates evaporation. A more preferable solution concentration of PVA is 1 to 3% by weight. Within this range, the sensitivity is further improved. The following reasons are presumed that the sensitivity is improved by application of PVA. That is, when the photosensitive component undergoes a photoreaction, if there is oxygen in the air, it is considered that the sensitivity of photocuring is disturbed, but if there is a PVA film, it is considered that the sensitivity can be improved during exposure because excess oxygen can be blocked. .
ポリエステルやポリプロピレン、ポリエチレン等の透明なフィルムを用いる場合は、塗布後の感光性ペーストの上に、これらのフィルムを張り付けて用いる方法もある。 When a transparent film such as polyester, polypropylene, or polyethylene is used, there is a method in which these films are pasted on the photosensitive paste after application.
露光後、感光部分と非感光部分の現像液に対する溶解度差を利用して、現像を行なうが、この場合、浸漬法、シャワー法、スプレー法、ブラシ法で行なう。 After exposure, development is performed using the difference in solubility between the photosensitive portion and the non-photosensitive portion in the developer. In this case, the immersion method, the shower method, the spray method, and the brush method are used.
用いる現像液は、感光性ペースト中の有機成分が溶解可能である有機溶媒を使用できる。また該有機溶媒にその溶解力が失われない範囲で水を添加してもよい。感光性ペースト中にカルボキシル基等の酸性基を持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水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム、水酸化カルシウム水溶液などのような金属アルカリ水溶液を使用できるが、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。 As the developer to be used, an organic solvent in which an organic component in the photosensitive paste can be dissolved can be used. Further, water may be added to the organic solvent as long as its dissolving power is not lost. When a compound having an acidic group such as a carboxyl group is present in the photosensitive paste, development can be performed with an aqueous alkaline solution. A metal alkali aqueous solution such as sodium hydroxide, sodium carbonate, calcium hydroxide aqueous solution or the like can be used as the alkali aqueous solution. However, it is preferable to use an organic alkali aqueous solution because an alkaline component can be easily removed during firing.
有機アルカリとしては、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。アルカリ濃度が低すぎると可溶部が除去されず、アルカリ濃度が高すぎると、パターン部を剥離させ、また非可溶部を腐食させるおそれがあり好ましくない。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。 An amine compound can be used as the organic alkali. Specific examples include tetramethylammonium hydroxide, trimethylbenzylammonium hydroxide, monoethanolamine, and diethanolamine. The concentration of the alkaline aqueous solution is usually 0.01 to 10% by weight, more preferably 0.1 to 5% by weight. If the alkali concentration is too low, the soluble part is not removed, and if the alkali concentration is too high, the pattern part may be peeled off and the non-soluble part may be corroded. The development temperature during development is preferably 20 to 50 ° C. in terms of process control.
次に焼成炉にて焼成を行う。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、水素等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ベルト式の連続型焼成炉を用いることができる。 Next, firing is performed in a firing furnace. The firing atmosphere and temperature vary depending on the type of paste and substrate, but firing is performed in an atmosphere of air, nitrogen, hydrogen, or the like. As the firing furnace, a batch-type firing furnace or a belt-type continuous firing furnace can be used.
ガラス基板上にパターン加工する場合は、540〜610℃の温度で10〜60分間保持して焼成を行う。 In the case of patterning on a glass substrate, baking is performed by holding at a temperature of 540 to 610 ° C. for 10 to 60 minutes.
また、以上の塗布や露光、現像、焼成の各工程中に、乾燥、予備反応の目的で、50〜300℃加熱工程を導入しても良い。 Moreover, you may introduce | transduce a 50-300 degreeC heating process for the purpose of drying and a preliminary reaction in each process of the above application | coating, exposure, image development, and baking.
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(%)は特にことわらない限り重量%である。
実施例1
<有機成分の調製>
下記の溶媒およびポリマをそれぞれ40%溶液となるように混合し、攪拌しながら60℃まで加熱し、すべてのポリマを均質に溶解させ、ポリマ溶液1を得た。
ポリマ溶液1:
溶媒:ガンマブチロラクトン(γ−BL)
ポリマ:40%のメタアクリル酸(MAA)、30%のメチルメタアクリレート(MMA)および30%のスチレン(St)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アクリレート(GMA)を付加反応させた重量平均分子量43000、酸価95の感光性ポリマ
ついで溶液を室温まで冷却し、以下に示す有機成分を構成する各成分を表1に示す割合で加えて溶解させ有機成分A1およびA2をそれぞれ得た。その後、この溶液を400メッシュのフィルターを用いて濾過し、有機ビヒクルを作製した。
有機染料:スダンIV:アゾ系有機染料、化学式C24H20N4O、分子量380.45
モノマ:TMPTA :トリメチロールプロパントリアクリレート
開始剤:2−メチル−1−[4−(メチルチオ)フェニル]−2−モルフォリノプロパノン
増感剤:2,4−ジエチルチオキサントン
増感助剤:p−ジメチルアミノ安息香酸エチルエステル
可塑剤:ジブチルフタレート(DBP)
増粘剤:酢酸2−(2−ブトキシエトキシ)エチルに溶解させたSiO2 (濃度15%)
溶媒:γ−BL
Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples. However, the present invention is not limited to this. The concentration (%) in Examples and Comparative Examples is% by weight unless otherwise specified.
Example 1
<Preparation of organic components>
The following solvent and polymer were mixed to form a 40% solution, respectively, and heated to 60 ° C. while stirring to dissolve all the polymers homogeneously to obtain a polymer solution 1.
Polymer solution 1:
Solvent: gamma butyrolactone (γ-BL)
Polymer: 0.4 equivalents of glycidyl methacrylate (GMA) relative to the carboxyl groups of a copolymer consisting of 40% methacrylic acid (MAA), 30% methyl methacrylate (MMA) and 30% styrene (St) ) Is added to the photosensitive polymer having a weight average molecular weight of 43000 and an acid value of 95. The solution is then cooled to room temperature, and the components constituting the organic components shown below are added and dissolved in the proportions shown in Table 1 to obtain organic components A1 And A2 were obtained respectively. Thereafter, this solution was filtered using a 400 mesh filter to prepare an organic vehicle.
Organic dye: Sudan IV: Azo-based organic dye, chemical formula C 24 H 20 N 4 O, molecular weight 380.45
Monomer: TMPTA: trimethylolpropane triacrylate initiator: 2-methyl-1- [4- (methylthio) phenyl] -2-morpholinopropanone sensitizer: 2,4-diethylthioxanthone sensitizer: p-dimethyl Aminobenzoic acid ethyl ester plasticizer: Dibutyl phthalate (DBP)
Thickener: SiO 2 (concentration 15%) dissolved in 2- (2-butoxyethoxy) ethyl acetate
Solvent: γ-BL
得られた有機成分A1およびA2のビヒクルに下記に示す各ガラス粉末(1)および(2)を表2に示す割合で添加し、混練機で混練することによって緩衝層用ペーストおよび隔壁用感光性ペーストを製造した。ガラス粉末は、あらかじめアトラクターにて微粉末にしたものを用いた。 The glass powders (1) and (2) shown below are added to the obtained vehicles of the organic components A1 and A2 in the proportions shown in Table 2, and are kneaded with a kneader to produce a buffer layer paste and a barrier rib photosensitivity. A paste was produced. The glass powder used was finely powdered with an attractor in advance.
ガラス粉末(1):組成 Li2O 9%、SiO2 20%、B2O3 31%、BaO 4%、Al2O3 24%、ZnO 2%、MgO 6%、CaO 4%。平均粒径2.6μmの非球状粉末、Tg(ガラス転移点)480℃、Ts(軟化点)520℃、熱膨張係数 79×10−7/K、g線(436nm)での屈折率1.58
ガラス粉末(2):組成 Bi2O3 27%、SiO2 14%、B2O3 18%、BaO 14%、Al2O3 4%、ZnO 21%、Na2O 2%、平均粒径3.4μmの非球状粉末、Tg 486℃、Ts 531℃、熱膨張係数 74×10−7/K、g線(436nm)での屈折率 1.75
Glass powder (1): Composition Li 2 O 9%, SiO 2 20%, B 2 O 3 31%, BaO 4%, Al 2 O 3 24%, ZnO 2%, MgO 6%, CaO 4%. Non-spherical powder having an average particle size of 2.6 μm, Tg (glass transition point) 480 ° C., Ts (softening point) 520 ° C., thermal expansion coefficient 79 × 10 −7 / K, refractive index at g-line (436 nm) 58
Glass powder (2): Composition Bi 2 O 3 27%, SiO 2 14%, B 2 O 3 18%, BaO 14%, Al 2 O 3 4%, ZnO 21%, Na 2 O 2%, average particle diameter 3.4 μm non-spherical powder, Tg 486 ° C., Ts 531 ° C., coefficient of thermal expansion 74 × 10 −7 / K, refractive index at g-line (436 nm) 1.75
得られた緩衝層用ペーストB3を125mm角ソーダライムガラス基板上に、325メッシュのスクリーンを用いてスクリーン印刷による塗布、乾燥を行い、乾燥後厚み14μmの均一な膜を得た。塗布厚みはスキージ角度と速度によって調整した。 The obtained buffer layer paste B3 was applied onto a 125 mm square soda lime glass substrate by screen printing using a 325 mesh screen and dried, and a uniform film having a thickness of 14 μm was obtained after drying. The coating thickness was adjusted by the squeegee angle and speed.
この膜に上面から50mW/cm2出力の超高圧水銀灯で全面紫外線露光し、光硬化を行った。露光量は1J/cm2であった。 The entire surface was exposed to ultraviolet light with an ultrahigh pressure mercury lamp having an output of 50 mW / cm 2 from the upper surface, and photocured. The exposure amount was 1 J / cm 2 .
次に塗布膜上に隔壁用感光性ペーストB1を上記と同じ方法で塗布、乾燥を繰り返し塗布厚みを180μmに調整した。その後、80℃で1時間保持して乾燥した。 Next, the photosensitive paste B1 for barrier ribs was apply | coated and dried by the same method as the above on the coating film, and application | coating thickness was adjusted to 180 micrometers. Then, it hold | maintained at 80 degreeC for 1 hour, and dried.
続いて、フォトマスクを介して上面から50mW/cm2出力の超高圧水銀灯で紫外線露光した。露光量は10J/cm2であった。フォトマスクはピッチ150μm、線幅20μmのネガ型のクロムマスクを用いた。 Subsequently, UV exposure was performed with an ultrahigh pressure mercury lamp having an output of 50 mW / cm 2 from the upper surface through a photomask. The exposure amount was 10 J / cm 2 . A negative chrome mask having a pitch of 150 μm and a line width of 20 μm was used as the photomask.
次に、35℃に保持したモノエタノールアミンの0.3重量%の水溶液を85秒間シャワーすることにより現像し、その後シャワースプレーを用いて水洗浄し、光硬化していないスペース部分を除去してストライプ状の隔壁パターンを形成した。 Next, a 0.3 wt% aqueous solution of monoethanolamine maintained at 35 ° C. was developed by showering for 85 seconds, and then washed with water using a shower spray to remove the uncured space portion. A striped barrier rib pattern was formed.
このようにして緩衝層および隔壁を形成したガラス基板を、空気中で570℃で30分間焼成を行い、隔壁を作製した。 Thus, the glass substrate in which the buffer layer and the partition were formed was baked for 30 minutes at 570 degreeC in the air, and the partition was produced.
焼成後の剥がれの有無を評価した。隔壁の剥がれのない場合は○とし、剥がれがある場合は全隔壁の本数に対する剥がれた隔壁の本数の割合を%で示した。結果を表3に示す。
実施例2
隔壁用ペーストとして、下記に示すガラス粉末(3)を用いて、表2に示す隔壁用ペーストB2を作製して使用した以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
The presence or absence of peeling after firing was evaluated. In the case where there was no separation of the partition walls, it was indicated as “◯”, and in the case where there was separation, the ratio of the number of the partition walls to the total number of the partition walls was expressed in%. The results are shown in Table 3.
Example 2
As the partition wall paste, the glass powder (3) shown below was used, and the partition wall paste B2 shown in Table 2 was prepared and used in the same manner as in Example 1 on the glass substrate as shown in Table 3. A partition wall was formed under the conditions. The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
ガラス粉末(3):組成 Li2O 3%、K2O 6%、SiO2 21%、B2O3 33%、BaO 4%、Al2O3 20%、ZnO 13%、平均粒径2.6μmの非球状粉末、Tg(ガラス転移点)473℃、Ts(軟化点)520℃、熱膨張係数 79×10−7/K、g線(436nm)での屈折率1.60。
実施例3
隔壁ペーストを100μm塗布、乾燥後、フォトマスクを介して露光量5J/cm2で露光を行い、この塗布面上にさらに隔壁ペーストを80μm塗布、乾燥および4J/cm2のマスク露光を行って、隔壁パターン形成した以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で、隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
実施例4
緩衝層用ペーストとして、下記に示すガラス粉末(4)を用い、表2に示す緩衝層用ペーストB4を作製して使用した以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。
結果を表3に示す。
Glass powder (3): Composition Li 2 O 3%, K 2 O 6%, SiO 2 21%, B 2 O 3 33%, BaO 4%, Al 2 O 3 20%, ZnO 13%, average particle size 2 1.6 μm non-spherical powder, Tg (glass transition point) 473 ° C., Ts (softening point) 520 ° C., coefficient of thermal expansion 79 × 10 −7 / K, refractive index 1.60 at g-line (436 nm).
Example 3
After partition wall paste is applied and dried by 100 μm, exposure is performed through a photomask at an exposure amount of 5 J / cm 2. Further, partition wall paste is further applied on the coated surface by 80 μm, dried, and mask exposure is performed at 4 J / cm 2 . A partition wall was formed on the glass substrate under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the partition pattern was formed. The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
Example 4
As the buffer layer paste, the glass powder (4) shown below was used, and the buffer layer paste B4 shown in Table 2 was prepared and used. A partition wall was formed under the conditions shown. The presence or absence of peeling after firing was evaluated.
The results are shown in Table 3.
ガラス粉末(4):組成 Bi2O3 38%、SiO2 7%、B2O3 19%、BaO 12%、Al2O3 3%、ZnO 21%、平均粒径3.4μmの非球状粉末、Tg 476℃、Ts 525℃、熱膨張係数 77×10−7/K、g線(436nm)での屈折率 1.75。
実施例5
緩衝層用ペーストの塗布厚みを10μmとした以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で、隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
実施例6
下記の溶媒およびポリマをそれぞれ40%溶液となるように混合し、攪拌しながら60℃まで加熱し、すべてのポリマを均質に溶解させ、ポリマ溶液2を得た。このポリマ溶液を用い、表2に示す緩衝層用ペーストB5を作製して使用した以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で、隔壁形成した。
ポリマ溶液2:
溶媒:ブチルカルビトールアセテート(BCA)
ポリマ:エチルセルロース(非感光ポリマ)、置換度:1.5、重量平均分子量50000
焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
比較例1
緩衝層を形成しなかった以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で、隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
比較例2
緩衝層用ペーストを塗布、乾燥、焼成を行った後、この焼成した緩衝層上に隔壁を形成した以外は、実施例1と同様にして、ガラス基板上に表3に示す条件で、隔壁を形成した。焼成後の剥がれの有無を評価した。結果を表3に示す。
Glass powder (4): composition Bi 2 O 3 38%, SiO 2 7%, B 2 O 3 19%, BaO 12%, Al 2 O 3 3%, ZnO 21%, average particle diameter 3.4 μm Powder, Tg 476 ° C., Ts 525 ° C., coefficient of thermal expansion 77 × 10 −7 / K, refractive index 1.75 at g-line (436 nm).
Example 5
A partition wall was formed on the glass substrate under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the application thickness of the buffer layer paste was 10 μm. The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
Example 6
The following solvent and polymer were mixed to form a 40% solution, respectively, and heated to 60 ° C. with stirring to dissolve all the polymers homogeneously to obtain a polymer solution 2. Using this polymer solution, partition walls were formed on the glass substrate under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the buffer layer paste B5 shown in Table 2 was prepared and used.
Polymer solution 2:
Solvent: Butyl carbitol acetate (BCA)
Polymer: ethylcellulose (non-photosensitive polymer), degree of substitution: 1.5, weight average molecular weight 50000
The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
Comparative Example 1
A partition wall was formed on the glass substrate under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the buffer layer was not formed. The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
Comparative Example 2
After applying the buffer layer paste, drying and firing, the partition walls were formed on the glass substrate under the conditions shown in Table 3 in the same manner as in Example 1 except that the partition walls were formed on the fired buffer layer. Formed. The presence or absence of peeling after firing was evaluated. The results are shown in Table 3.
さらに、焼成した緩衝層および隔壁を形成したガラス基板を用いて高精細のプラズマディスプレイパネルを得た。 Furthermore, a high-definition plasma display panel was obtained using a glass substrate on which a baked buffer layer and partition walls were formed.
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