電極用ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法
【課題】プラズマディスプレイパネルの前面板において、変色を防止しつつ前面基板に金属電極を直接形成する。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの前面板２００は、前面基板２１０と、この前面基板２１０上の所定位置に直接形成された金属電極２２０と、を備える。金属電極２２０は、金属粉末を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成される。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの前面板２００は、前面基板２１０と、この前面基板２１０上の所定位置に直接形成された金属電極２２０と、を備える。金属電極２２０は、金属粉末を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極用ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、前面基板に金属電極を直接形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という）は、隔壁で分離された放電セルに放電ガス（例えば、Ｈｅ、Ｘｅなど）を注入し、プラズマ発光時に発生する紫外線が蛍光体を励起させ、基底状態に戻る時のエネルギー差によって発生する可視光線の発光現象を用いた表示素子である。
【０００３】
ＰＤＰは、単純構造による製作の容易性、高輝度・高発光効率、メモリー機能及び１６０°以上の広視野角を有するなど、いくつかの長所を持っている。また、大画面を実現できるという長所もある。
【０００４】
図３は、従来のＰＤＰの前面板構造を示した断面図である。図３に示すように、ＰＤＰの前面板１００は、基板１１０に透明電極１２０、ブラックマトリクス１３０、金属（バス電極）１４０、前面誘電体層１５０及び保護層１６０が順に形成される。
【０００５】
透明電極１２０は、放電セルから入力される光を透過させるためにインジウム・スズ酸化物（以下「ＩＴＯ」という）で作られている。
【０００６】
バス電極１４０は、導電性の高い金属、例えば、銀（Ａｇ）からなる。
【０００７】
バス電極１４０は、導電性の高い物質で形成されるため、導電性の低い透明電極１２０の駆動電圧を減少させる。
【０００８】
ブラックマトリックス１３０は、透明電極１２０とバス電極１４０との間に形成され、バス電極１４０が他の部分に変色を引き起こすこと等を防止する。また、ブラックマトリックス１３０は、透明電極１２０とバス電極１４０とが通電できるように、非常に薄く形成される。
【０００９】
透明電極１２０の両側面に形成されたブラックマトリックス１３０ａは、放電セル間を区分し、ＰＤＰのコントラストを向上させる役割を果たす。
【００１０】
透明電極１２０、バス電極１４０及びブラックマトリックス１３０が形成された基板１１０には、さらに前面誘電体層１５０と保護膜１６０とが積層される。
【００１１】
前面誘電体層１５０には、プラズマ放電時に発生された電荷が蓄積される。
【００１２】
保護膜１６０は、プラズマ放電時にスパッタリングによる前面誘電体層１５０の損傷を防止して２次電子の放電効率を向上させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、ＰＤＰの大型化に伴って透明電極１２０も長くなる。このため、透明電極１２０は、その抵抗値が高くなり、ＩＴＯの特性上、電気伝導度が低くなってしまうことになる。
【００１４】
これに対し、透明電極１２０にバス電極１４０をさらに追加することが考えられたが、単にバス電極１４０を追加するだけでは、ＰＤＰがより大型化した場合における透明電極の抵抗値の増加を十分に補うことはできなかった。
【００１５】
そこで、透明電極１２０を介さずに、基板１１０に金属電極（バス電極に相当する）を直接形成することを検討した。
【００１６】
図４は、図３に示す前面板において、基板に金属電極が直接形成された場合の変色領域（fading area）を示した断面図である。
【００１７】
図４に示すように、基板１１０に金属電極１４０′を直接形成すると、この金属電極１４０′と接触する基板１１０の周囲に変色領域１４２が生じることになる。
【００１８】
これは、金属電極１４０′の主要物質である金属、例えば、銀（Ａｇ）が、ガラス基板１１０に接触すると、銀イオン（Ａｇ＋）がガラス基板１１０上のスズ（Ｓｎ）と反応して変色を引き起こすからである。
【００１９】
このように、基板に金属電極を直接形成する場合には、基板上に変色が生じてしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来の問題に着目してなされたものであり、その目的は、基板に金属電極を直接形成しても基板の変色現象が生じない電極用ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法を提供することにある。
また、その製造工程を簡略化し、製造コストを節減できるプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明に係る電極用ペースト組成物は、５〜２０重量部のアクリル系バインダー、２〜１５重量部の光重合性モノマー、１〜８重量部の光重合性開始剤、５〜２０重量部の溶剤、１〜１０重量部のガラス粉末、５０〜８０重量部の金属粉末、及び、０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）を含んで構成される。
【００２２】
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板は、前面基板と、この前面基板上の所定位置に直接形成された金属電極と、を含んで構成される。ここで、かかる金属電極は、金属粉末（例えば、銀粉末）を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素（Ｂ２０３）が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成されることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法は、基板上に金属粉末（銀粉末）を含むペースト組成物に酸化ホウ素を添加した電極用ペースト組成物を用いて複数の金属電極を形成する第１段階と、前記金属電極が形成された基板にブラックマトリックスを形成する第２段階と、前記金属電極及びブラックマトリックスが形成された基板に前面誘電体層及び保護層を形成する第３段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、金属粉末を含むペースト組成物に所定割合の酸化ホウ素を添加した電極用ペースト組成物を用いることにより、プラズマディスプレイパネルの前面板において、基板に金属電極を直接形成しても基板の変色を抑制できる。このため、基板に金属電極を直接形成することで、ＰＤＰの大型化に伴う性能低下（電気伝導度の低下）に容易に対応することができ、さらに、前面板の製造工程を簡略化し（透明電極の形成工程を省略でき）、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板（構造）及びその製造方法の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略を示す分解斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、前面板（構造）２００と背面板（構造）３００とに分けられる。
【００２８】
ＰＤＰの前面板２００は、ガラス基板２１０（以下「前面基板」という）、該前面基板２１０上（図では下側）に形成される金属電極２２０、ブラックマトリックス２３０、前面誘電体層２４０及び保護層２５０を含んで構成される。
【００２９】
金属電極２２０は、前面基板２１０上に一定の間隔で形成される。
【００３０】
金属電極２２０は、導電性の高い金属粉末、例えば、銀（Ａｇ）粉末に、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が添加された物質で形成される。酸化ホウ素は、金属電極２２０が前面基板２１０に直接形成される際に、金属粉末（ここでは、銀）によって前面基板２１０が変色することを防止する役割を果たす。
【００３１】
より具体的に言うと、本実施形態に係る金属電極２２０は、５〜２０重量部のバインダー、２〜１５重量部の光重合性モノマー、１〜８重量部の光重合開始剤、５〜２０重量部の溶剤、１〜１０重量部のガラス粉末、５０〜８０重量部の金属粉末及び０．１〜５重量部の酸化ホウ素を含むペースト組成物（電極用ペースト組成物）から形成される。なお、各数値範囲は、本発明者らが行った実験等によって、金属電極２２０として使用できることが確認できたものを示している。
【００３２】
上記ペースト組成物において、バインダーとしては、紫外線硬化樹脂が用いられ、具体的には、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上を用いることができる。その中でも、アクリル系バインダーが特に好ましいことが確認されている。但し、上記群に限定するものではない。
【００３３】
また、上記光重合性モノマーは、上記電極用ペースト組成物の光硬化性を促進し、現像性を向上させるために使用される。
【００３４】
上記光重合性モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、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、ポリウレタンジアクリレート、トリメチルオールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトルトリアクリレート、ペンタエリスリトルテトラアクリレート、トリメチルオールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチルオールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトルペンタアクリレート、ジペンタエリスリトルヘキサアクリレート、及び、上記アクリレートに対応する各メタクリレート類；フタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、トリメリト酸、テレフタル酸などの多塩基酸とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとのモノ−、ジ−、トリ−又はそれ以上のポリエステルなどがある。また、これらは単独又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。特に、一分子内に二つ以上のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する多官能単量体が好ましい。
【００３５】
また、上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類；アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノンなどのアセトフェノン類；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−［４−モルホリノフェニル］−ブタン−１-オン等のアミノアセトフェノン類；２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノンなどのアントラキノン類；２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類；（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネートなどのホスフィンオキサイド類；各種ペルオキシド類など挙げられる。これらは単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
ガラス粉末を上記ペースト組成物に添加することによって、露光、現像後の被膜は、６００℃以下で容易に焼成される。主構成要素として、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化リチウム、又は酸化亜鉛よりなる群から選択される一つ以上からなるガラス粉末を使用することが好ましい。
【００３７】
また、上記金属粉末は、銀（Ａｇ）粉末、銅（Ｃｕ）粉末及びアルミニウム（Ａｌ）粉末よりなる群から選択される一つ以上であり、好ましくは、銀粉末である。
【００３８】
また、上記ペースト組成物を塗布する工程で、粘度調整、乾燥による膜の製造、及び／又は接触露光を可能にするために希釈剤として溶剤が配合される。
【００３９】
かかる溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフタ、水素添加石油ナフタ、溶媒ナフタなどの石油系溶剤が挙げられ、これらは単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
ブラックマトリックス２３０は、一対の金属電極２２０の両側に、該金属電極２２０とほぼ平行に形成されて放電セル間を区分する。また、ブラックマトリックス２３０は、隣接する放電セル間で外部光及び内部の透過光を吸収することによってコントラストを向上させる。
【００４１】
前面誘電体層２４０は、金属電極２２０と直接接触する層であり、金属電極２２０との化学反応を避けるために軟化点の高いＰｂＯ系のガラスを使用する。このような前面誘電体層２４０は放電電流を制限してグロー放電を保持し、プラズマ放電時に発生した電荷を蓄積する。
【００４２】
保護膜２５０は、プラズマ放電時にスパッタリングによる前面誘電体層２４０の損傷を防止するだけでなく、２次電子の放電効率を増大させる。このような保護膜２５０は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で形成される。
【００４３】
ＰＤＰの背面板３００は、ガラス基板３１０（以下「背面基板」という）、該背面基板３１０上（図では上側）に形成されるアドレス電極３２０、背面誘電体層３３０、隔壁３４０及び蛍光層３５０を含んで構成される。
【００４４】
アドレス電極３２０は、各放電セルの中央に位置する。また、アドレス電極３２０は、７０〜８０μｍ程度の線幅を有する。
【００４５】
背面誘電体層３３０は、アドレス電極３２０及び背面基板３１０を覆うように配置されて、アドレス電極３２０を保護する。また、背面誘電体層３３０は、例えば、銀からなるアドレス電極３２０との化学反応を避けるために軟化点の高いＰｂＯ系のガラスを使用する。
【００４６】
隔壁３４０は、背面誘電体層３３０上部に配置され、アドレス電極３２０から所定距離だけ離れ、垂直方向に延びる形態で形成される。
【００４７】
隔壁３４０は、放電距離を保持し、隣接する放電セル間の電気的、光学的干渉を防止するために必要とされる。
【００４８】
蛍光層３５０は、隔壁３４０の両側面及び背面誘電体層３３０の上面を覆うように形成される。
【００４９】
蛍光層３５０は、プラズマ放電時に発生する紫外線によって励起され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）のいずれかの可視光線を発生する。
【００５０】
以下、ＰＤＰの発光動作を詳述する。
【００５１】
図１において、金属電極２２０及びアドレス電極３２０に電圧が印加され、これらの電極間に一定の電圧（電圧マージン範囲にある）がかかれば、この電極間にプラズマが形成される。気体にはある程度の自由電子が存在し、電場がかかれば、その自由電子が力（Ｆ＝ｑＥ）を受ける。
【００５２】
この力を受けた電子が不活性気体等の最外郭電子を離すだけのエネルギーが得られれば（第１イオン化エネルギー）、気体をイオン化させ、ここで発生したイオンと電子は電磁場の力を受けて両電極に移動する。特に、イオンが保護層２５０にぶつかるとき、保護層２５０では２次電子が生成され、この電子がプラズマの形成を助ける。
【００５３】
従って、初期放電を始めるためには高い電圧が求められるが、一端、放電されると、電子密度が増加しながら低い電圧が求められる。
【００５４】
ＰＤＰ中に注入される気体は、主にＮｅ、Ｘｅ、Ｈｅ等の不活性気体であり、特にＸｅが準安定状態で出す１４７ｎｍと１７３ｎｍの波長の紫外線が蛍光体に加えられ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）の可視光線が発生される。
【００５５】
ここで、発生される可視光線は、その蛍光層３５０の種類によって決定され、各放電セルは赤色、緑色、青色をそれぞれ表示するピクセルになる。
【００５６】
各放電セルのカラーは、ＲＧＢの組合せで制御される。ＰＤＰの場合は、プラズマが生成される時間を調節してこれを制御する。
【００５７】
以上のようにして発生された可視光線は、背面基板２１０を介して外部に放射される。
【００５８】
図２は、図１に示すプラズマディスプレイパネルの前面板の製造工程を示している。
【００５９】
図２（ａ）に示すように、まず、前面基板２１０にペースト組成物２２２を塗布する。かかるペースト組成物２２２は、銀（Ａｇ）粉末及び酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含んで構成される。さらに言うと、少なくとも銀粉末を含んで構成されるペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素を添加したものである。
【００６０】
次に、ペースト組成物２２２が塗布された前面基板２１０上に、一定のパターンが形成された第１マスク４００を配置する。この第１マスク４００は、図２（ｂ）に示すように、金属電極２２０が形成される位置と対応する位置に開口部４１０が形成される。
【００６１】
その後、第１マスク４００を配置した状態で所定時間の露光を行う。
【００６２】
露光工程には、フォトマスクを用いて露光するフォトリソグラフィーが使われることが一般的である。フォトマスクは感光性有機成分の種類によってネガティブタイプ（negative type）又はポジティブタイプ（positive type）が使われる。
【００６３】
また、フォトマスクを使用せずに、赤色又は青色の可視光線レーザー、Ａｒイオンレーザーなどを利用して直接パターンを形成する方法を使用してよい。
【００６４】
露光装置としては、ステップ露光機や近接露光機などが用いられる。なお、基板に感光性ペーストを塗布した後、搬送工程と共に露光を行うことによって、小さい露光面積の露光装置でも大きな面積を露光することができる。
【００６５】
活性光源としては、可視光線、近赤外線、紫外線、電子線、Ｘ線又はレーザービームを使用することができるが、紫外線を使用するのが好ましい。なお、紫外線光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ及び殺菌灯などを使用することができ、より好ましくは超高圧水銀灯を使用する。
【００６６】
以下、光源としてＵＶランプを使用して露光する場合を例に説明する。もちろん、他の光源を使用して露光することも可能である。
【００６７】
露光工程においてＵＶランプを照射する場合、ペースト組成物２２２はＵＶランプからの光（紫外線）に感応して硬化する。このとき、ペースト組成物２２２上に置かれた第１マスク４００によって、ペースト組成物２２２は一定部分だけが硬化される。即ち、開口部４１０に位置するペースト組成物２２２はＵＶランプから照射される紫外線によって硬化し、開口部４１０が形成されない部分に位置するペースト組成物２２２は硬化しない。
【００６８】
次に、第１マスク４００を除去し、その後、前面基板２１０を現像液で現像する（現像工程）。
【００６９】
その結果、図２（ｃ）に示すように、ＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化した部分だけを残し、他の部分のペースト組成物２２２は除去される。そして、焼成工程を行って金属電極２２０の形成を完了する。
【００７０】
続いて、図２（ｄ）に示すように、金属電極２２０が形成された前面基板２１０にブラックマトリックス用物質２３２を塗布し、このブラックマトリックス用物質２３２が塗布された前面基板２１０上に、所定のパターン５１０が形成された第２マスク５００を配置する。なお、ブラックマトリックス用物質２３２も紫外線硬化樹脂等を含んでいる。
【００７１】
第２マスク５００は、図２（ｄ）に示すように、ブラックマトリックス２３０が形成される位置と対応する位置に開口部５１０が形成されている。
【００７２】
続いて、第２マスク５００を配置した状態でＵＶランプをＯＮし、紫外線を所定時間だけ照射する。
【００７３】
これにより、ブラックマトリックス用物質２３２はＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化される。このとき、ブラックマトリックス用物質２３２上に配置された第２マスク５００によって、ブラックマトリクス用物質は一定部分だけが硬化される。即ち、開口部５１０に位置するブラックマトリックス用物質２３２はＵＶランプから紫外線が照射されて硬化し、開口部５１０が形成されていない部分に位置するブラックマトリックス用物質２３２は硬化しない。
【００７４】
次に、第２マスク５００を除去し、その後、現像工程を行う。その結果、ＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化した部分だけを残し、他の部分のブラックマトリックス用物質２３２は除去される。そして、焼成工程を行ってブラックマトリックス２３０の形成を完了する。
【００７５】
次に、金属電極２２０及びブラックマトリックス２３０が形成された前面基板２１０上に誘電体層物質を塗布し、図２（ｆ）に示すように、前面誘電体層２４０を形成する。
【００７６】
そして、前面誘電体層２４０に保護層物質である酸化マグネシウムを塗布して保護層２５０を形成する。
【００７７】
このようにして、銀粉末に酸化ホウ素が添加されたペースト組成物２２２で金属電極２２０を構成し、前面基板２１０上に金属電極２２０を直接的に形成する。
【００７８】
従って、ＩＴＯパターニング工程を通して透明電極を形成する工程を省略することができ、製造コストの高いＩＴＯを使用しなくて済むので製造コストを節減できるという効果がある。
【００７９】
以下、上記工程によって製造された前面基板を備えるＰＤＰに対する模擬実験結果を説明する。
【００８０】
表１は、金属電極を形成する電極用ペースト組成物の組成と、前面基板の変色程度とを確認した模擬実験結果を示している。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１において、比較例１及び比較例２のペースト組成物は、略１０重量部のアクリル系バインダー、略８重量部の光重合性モノマー、略２重量部の光重合性開始剤、略１０重量部の溶剤、略３重量部のガラス粉末及び略６７重量部の銀粉末を含むものとした。なお、溶剤としては、ｎ−ブチルカルビトールを用いた。
【００８３】
比較例１は、上記ペースト組成物をソーダ石灰ガラス基板に直接印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８４】
比較例２は、上記ペースト組成物を透明電極が形成された有機基板に印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８５】
一方、実施例１〜実施例５のペースト組成物は、比較例１及び比較例２のペースト組成物（第１ペースト組成物）に酸化ホウ素をさらに添加した。
【００８６】
なお、酸化ホウ素の添加割合としては、実施例１では第１ペースト組成物に対して０．２％の酸化ホウ素を添加し、実施例２では第１ペースト組成物に対して０．４％の酸化ホウ素を添加し、実施例３では第１ペースト組成物に対して０．６％の酸化ホウ素を添加し、実施例４では第１ペースト組成物に対して０．８％の酸化ホウ素を添加し、実施例５では第１ペースト組成物に対して１％の酸化ホウ素を添加した。
【００８７】
実施例１〜実施例５は、上記組成の（酸化ホウ素を添加した）ペースト組成物をソーダ石灰有機基板に直接印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８８】
ここで、変色程度は黄色指数を測定して評価することとし、測定した黄色指数が低いほど変色が少ない（変色程度が低い）ものとして判断した。
【００８９】
その結果、表１に示すように、酸化ホウ素を含有しない（添加しない）従来の第１ペースト組成物を用いて基板に金属電極を直接形成した（透明電極のない）比較例１は、黄色指数が１９と最も大きくなった。また、従来の第１ペースト組成物を透明電極上に形成した比較例２は、黄色指数が１３と比較例１に比べて変色程度がより少ないことを確認することができた。
【００９０】
即ち、酸化ホウ素が添加されていない、従来の第１ペースト組成物で金属電極を形成する場合には、基板に直接形成するよりも、透明電極を形成した後に金属電極を形成した方が変色の発生が少ないことが確認できる。
【００９１】
一方、上記従来の第１ペースト組成物に対して酸化ホウ素を添加したペースト組成物（第２ペースト組成物）を用いて基板に金属電極を直接形成した実施例２〜実施例４では、黄色指数が１１と比較例２に比べても変色程度がさらに少ないことが確認できた。なお、実施例１及び実施例５では、比較例２に比べて黄色指数が高くなっているが、比較例１に比べると黄色指数は低い。これは、酸化ホウ素の添加量には最適範囲があること、及び酸化ホウ素の添加量を調節することにより、変色程度を制御できることを意味する。
【００９２】
このように、酸化ホウ素を添加したペースト組成物（第２ペースト組成物）で金属電極を形成する場合には、基板に金属電極を直接形成しても、透明基板上に形成する従来と比較して、基板の変色程度をほぼ同じとすることができるか、あるいは、それよりも向上させることができることが確認された。なお、酸化ホウ素の添加割合としては、上記第１ペースト組成物（１０重量部のアクリル系バインダー、８重量部の光重合性モノマー、２重量部の光重合性開始剤、１０重量部の溶剤、３重量部のガラス粉末及び６７重量部の銀粉末を含む）に対して、０．２〜１．０（％）とするのが好ましく、さらに好ましくは、０．４〜０．８％である。
【００９３】
上記実施形態は、本発明を例示的に説明する目的のために開示されたものであり、当業者であれば、本発明の思想及び範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【図２】上記実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面板の製造工程を示す図である。
【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの前面板構造を示す図である。
【図４】従来の前面板において基板に金属電極を直接形成したときの変色領域を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
２００ 前面板構造
２１０ 前面基板
２２０ 金属電極
２３０ ブラックマトリックス
２４０ 前面誘電体層
２５０ 保護層
３００ 平面板構造
３１０ 背面基板
３２０ アドレス電極
３３０ 背面誘電体層
３４０ 隔壁
３５０ 蛍光層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電極用ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法に関し、さらに詳しくは、前面基板に金属電極を直接形成する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という）は、隔壁で分離された放電セルに放電ガス（例えば、Ｈｅ、Ｘｅなど）を注入し、プラズマ発光時に発生する紫外線が蛍光体を励起させ、基底状態に戻る時のエネルギー差によって発生する可視光線の発光現象を用いた表示素子である。
【０００３】
ＰＤＰは、単純構造による製作の容易性、高輝度・高発光効率、メモリー機能及び１６０°以上の広視野角を有するなど、いくつかの長所を持っている。また、大画面を実現できるという長所もある。
【０００４】
図３は、従来のＰＤＰの前面板構造を示した断面図である。図３に示すように、ＰＤＰの前面板１００は、基板１１０に透明電極１２０、ブラックマトリクス１３０、金属（バス電極）１４０、前面誘電体層１５０及び保護層１６０が順に形成される。
【０００５】
透明電極１２０は、放電セルから入力される光を透過させるためにインジウム・スズ酸化物（以下「ＩＴＯ」という）で作られている。
【０００６】
バス電極１４０は、導電性の高い金属、例えば、銀（Ａｇ）からなる。
【０００７】
バス電極１４０は、導電性の高い物質で形成されるため、導電性の低い透明電極１２０の駆動電圧を減少させる。
【０００８】
ブラックマトリックス１３０は、透明電極１２０とバス電極１４０との間に形成され、バス電極１４０が他の部分に変色を引き起こすこと等を防止する。また、ブラックマトリックス１３０は、透明電極１２０とバス電極１４０とが通電できるように、非常に薄く形成される。
【０００９】
透明電極１２０の両側面に形成されたブラックマトリックス１３０ａは、放電セル間を区分し、ＰＤＰのコントラストを向上させる役割を果たす。
【００１０】
透明電極１２０、バス電極１４０及びブラックマトリックス１３０が形成された基板１１０には、さらに前面誘電体層１５０と保護膜１６０とが積層される。
【００１１】
前面誘電体層１５０には、プラズマ放電時に発生された電荷が蓄積される。
【００１２】
保護膜１６０は、プラズマ放電時にスパッタリングによる前面誘電体層１５０の損傷を防止して２次電子の放電効率を向上させる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
ところで、ＰＤＰの大型化に伴って透明電極１２０も長くなる。このため、透明電極１２０は、その抵抗値が高くなり、ＩＴＯの特性上、電気伝導度が低くなってしまうことになる。
【００１４】
これに対し、透明電極１２０にバス電極１４０をさらに追加することが考えられたが、単にバス電極１４０を追加するだけでは、ＰＤＰがより大型化した場合における透明電極の抵抗値の増加を十分に補うことはできなかった。
【００１５】
そこで、透明電極１２０を介さずに、基板１１０に金属電極（バス電極に相当する）を直接形成することを検討した。
【００１６】
図４は、図３に示す前面板において、基板に金属電極が直接形成された場合の変色領域（fading area）を示した断面図である。
【００１７】
図４に示すように、基板１１０に金属電極１４０′を直接形成すると、この金属電極１４０′と接触する基板１１０の周囲に変色領域１４２が生じることになる。
【００１８】
これは、金属電極１４０′の主要物質である金属、例えば、銀（Ａｇ）が、ガラス基板１１０に接触すると、銀イオン（Ａｇ＋）がガラス基板１１０上のスズ（Ｓｎ）と反応して変色を引き起こすからである。
【００１９】
このように、基板に金属電極を直接形成する場合には、基板上に変色が生じてしまうという問題があった。
【００２０】
本発明は、このような従来の問題に着目してなされたものであり、その目的は、基板に金属電極を直接形成しても基板の変色現象が生じない電極用ペースト組成物、これを用いたプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法を提供することにある。
また、その製造工程を簡略化し、製造コストを節減できるプラズマディスプレイパネルの前面板及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上記目的を達成するため、本発明に係る電極用ペースト組成物は、５〜２０重量部のアクリル系バインダー、２〜１５重量部の光重合性モノマー、１〜８重量部の光重合性開始剤、５〜２０重量部の溶剤、１〜１０重量部のガラス粉末、５０〜８０重量部の金属粉末、及び、０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）を含んで構成される。
【００２２】
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板は、前面基板と、この前面基板上の所定位置に直接形成された金属電極と、を含んで構成される。ここで、かかる金属電極は、金属粉末（例えば、銀粉末）を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素（Ｂ２０３）が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成されることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法は、基板上に金属粉末（銀粉末）を含むペースト組成物に酸化ホウ素を添加した電極用ペースト組成物を用いて複数の金属電極を形成する第１段階と、前記金属電極が形成された基板にブラックマトリックスを形成する第２段階と、前記金属電極及びブラックマトリックスが形成された基板に前面誘電体層及び保護層を形成する第３段階と、を含んで構成されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によると、金属粉末を含むペースト組成物に所定割合の酸化ホウ素を添加した電極用ペースト組成物を用いることにより、プラズマディスプレイパネルの前面板において、基板に金属電極を直接形成しても基板の変色を抑制できる。このため、基板に金属電極を直接形成することで、ＰＤＰの大型化に伴う性能低下（電気伝導度の低下）に容易に対応することができ、さらに、前面板の製造工程を簡略化し（透明電極の形成工程を省略でき）、製造コストを低減できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、添付図面を参照して本発明に係るプラズマディスプレイパネルの前面板（構造）及びその製造方法の好ましい実施形態を詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの概略を示す分解斜視図である。
【００２７】
図１に示すように、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、前面板（構造）２００と背面板（構造）３００とに分けられる。
【００２８】
ＰＤＰの前面板２００は、ガラス基板２１０（以下「前面基板」という）、該前面基板２１０上（図では下側）に形成される金属電極２２０、ブラックマトリックス２３０、前面誘電体層２４０及び保護層２５０を含んで構成される。
【００２９】
金属電極２２０は、前面基板２１０上に一定の間隔で形成される。
【００３０】
金属電極２２０は、導電性の高い金属粉末、例えば、銀（Ａｇ）粉末に、酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）が添加された物質で形成される。酸化ホウ素は、金属電極２２０が前面基板２１０に直接形成される際に、金属粉末（ここでは、銀）によって前面基板２１０が変色することを防止する役割を果たす。
【００３１】
より具体的に言うと、本実施形態に係る金属電極２２０は、５〜２０重量部のバインダー、２〜１５重量部の光重合性モノマー、１〜８重量部の光重合開始剤、５〜２０重量部の溶剤、１〜１０重量部のガラス粉末、５０〜８０重量部の金属粉末及び０．１〜５重量部の酸化ホウ素を含むペースト組成物（電極用ペースト組成物）から形成される。なお、各数値範囲は、本発明者らが行った実験等によって、金属電極２２０として使用できることが確認できたものを示している。
【００３２】
上記ペースト組成物において、バインダーとしては、紫外線硬化樹脂が用いられ、具体的には、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上を用いることができる。その中でも、アクリル系バインダーが特に好ましいことが確認されている。但し、上記群に限定するものではない。
【００３３】
また、上記光重合性モノマーは、上記電極用ペースト組成物の光硬化性を促進し、現像性を向上させるために使用される。
【００３４】
上記光重合性モノマーとしては、例えば、２−ヒドロキシエチルアクリレート、２−ヒドロキシプロピルアクリレート、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、ポリウレタンジアクリレート、トリメチルオールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトルトリアクリレート、ペンタエリスリトルテトラアクリレート、トリメチルオールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチルオールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトルペンタアクリレート、ジペンタエリスリトルヘキサアクリレート、及び、上記アクリレートに対応する各メタクリレート類；フタル酸、アジピン酸、マレイン酸、イタコン酸、コハク酸、トリメリト酸、テレフタル酸などの多塩基酸とヒドロキシアルキル（メタ）アクリレートとのモノ−、ジ−、トリ−又はそれ以上のポリエステルなどがある。また、これらは単独又は２種以上を組み合わせて使用してもよい。特に、一分子内に二つ以上のアクリロイル基又はメタクリロイル基を有する多官能単量体が好ましい。
【００３５】
また、上記光重合開始剤としては、例えば、ベンゾイン、ベンゾインメチルエーテル、ベンゾインエチルエーテル、ベンゾインイソプロピルエーテルなどのベンゾインとベンゾインアルキルエーテル類；アセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニルアセトフェノン、２，２−ジエトキシ−２−フェニルアセトフェノン、１，１−ジクロロアセトフェノンなどのアセトフェノン類；２−メチル−１−［４−（メチルチオ）フェニル］−２−モルホリノプロパン−１−オン、２−ベンジル−２−ジメチルアミノ−１−［４−モルホリノフェニル］−ブタン−１-オン等のアミノアセトフェノン類；２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、１−クロロアントラキノンなどのアントラキノン類；２，４−ジメチルチオキサントン、２，４−ジエチルチオキサントン、２−クロロチオキサントン、２，４−ジイソプロピルチオキサントンなどのチオキサントン類；アセトフェノンジメチルケタール、ベンジルジメチルケタールなどのケタール類；ベンゾフェノンなどのベンゾフェノン類；（２，６−ジメトキシベンゾイル）−２，４，４−ペンチルホスフィンオキサイド、ビス（２，４，６−トリメチルベンゾイル）−フェニルホスフィンオキサイド、２，４，６−トリメチルベンゾイルジフェニルホスフィンオキサイド、エチル−２，４，６−トリメチルベンゾイルフェニルホスフィネートなどのホスフィンオキサイド類；各種ペルオキシド類など挙げられる。これらは単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００３６】
ガラス粉末を上記ペースト組成物に添加することによって、露光、現像後の被膜は、６００℃以下で容易に焼成される。主構成要素として、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化リチウム、又は酸化亜鉛よりなる群から選択される一つ以上からなるガラス粉末を使用することが好ましい。
【００３７】
また、上記金属粉末は、銀（Ａｇ）粉末、銅（Ｃｕ）粉末及びアルミニウム（Ａｌ）粉末よりなる群から選択される一つ以上であり、好ましくは、銀粉末である。
【００３８】
また、上記ペースト組成物を塗布する工程で、粘度調整、乾燥による膜の製造、及び／又は接触露光を可能にするために希釈剤として溶剤が配合される。
【００３９】
かかる溶剤としては、例えば、メチルエチルケトン、シクロヘキサノンなどのケトン類；トルエン、キシレン、テトラメチルベンゼンなどの芳香族炭化水素類；セロソルブ、メチルセロソルブ、カルビトール、メチルカルビトール、ブチルカルビトール、プロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテルなどのグリコールエーテル類；酢酸エチル、酢酸ブチル、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、カルビトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテートなどの酢酸エステル類；エタノール、プロパノール、エチレングリコール、プロピレングリコールなどのアルコール類；オクタン、デカンなどの脂肪族炭化水素；石油エーテル、石油ナフタ、水素添加石油ナフタ、溶媒ナフタなどの石油系溶剤が挙げられ、これらは単独または２種以上を組み合わせて使用してもよい。
【００４０】
ブラックマトリックス２３０は、一対の金属電極２２０の両側に、該金属電極２２０とほぼ平行に形成されて放電セル間を区分する。また、ブラックマトリックス２３０は、隣接する放電セル間で外部光及び内部の透過光を吸収することによってコントラストを向上させる。
【００４１】
前面誘電体層２４０は、金属電極２２０と直接接触する層であり、金属電極２２０との化学反応を避けるために軟化点の高いＰｂＯ系のガラスを使用する。このような前面誘電体層２４０は放電電流を制限してグロー放電を保持し、プラズマ放電時に発生した電荷を蓄積する。
【００４２】
保護膜２５０は、プラズマ放電時にスパッタリングによる前面誘電体層２４０の損傷を防止するだけでなく、２次電子の放電効率を増大させる。このような保護膜２５０は、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）で形成される。
【００４３】
ＰＤＰの背面板３００は、ガラス基板３１０（以下「背面基板」という）、該背面基板３１０上（図では上側）に形成されるアドレス電極３２０、背面誘電体層３３０、隔壁３４０及び蛍光層３５０を含んで構成される。
【００４４】
アドレス電極３２０は、各放電セルの中央に位置する。また、アドレス電極３２０は、７０〜８０μｍ程度の線幅を有する。
【００４５】
背面誘電体層３３０は、アドレス電極３２０及び背面基板３１０を覆うように配置されて、アドレス電極３２０を保護する。また、背面誘電体層３３０は、例えば、銀からなるアドレス電極３２０との化学反応を避けるために軟化点の高いＰｂＯ系のガラスを使用する。
【００４６】
隔壁３４０は、背面誘電体層３３０上部に配置され、アドレス電極３２０から所定距離だけ離れ、垂直方向に延びる形態で形成される。
【００４７】
隔壁３４０は、放電距離を保持し、隣接する放電セル間の電気的、光学的干渉を防止するために必要とされる。
【００４８】
蛍光層３５０は、隔壁３４０の両側面及び背面誘電体層３３０の上面を覆うように形成される。
【００４９】
蛍光層３５０は、プラズマ放電時に発生する紫外線によって励起され、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、または青色（Ｂ）のいずれかの可視光線を発生する。
【００５０】
以下、ＰＤＰの発光動作を詳述する。
【００５１】
図１において、金属電極２２０及びアドレス電極３２０に電圧が印加され、これらの電極間に一定の電圧（電圧マージン範囲にある）がかかれば、この電極間にプラズマが形成される。気体にはある程度の自由電子が存在し、電場がかかれば、その自由電子が力（Ｆ＝ｑＥ）を受ける。
【００５２】
この力を受けた電子が不活性気体等の最外郭電子を離すだけのエネルギーが得られれば（第１イオン化エネルギー）、気体をイオン化させ、ここで発生したイオンと電子は電磁場の力を受けて両電極に移動する。特に、イオンが保護層２５０にぶつかるとき、保護層２５０では２次電子が生成され、この電子がプラズマの形成を助ける。
【００５３】
従って、初期放電を始めるためには高い電圧が求められるが、一端、放電されると、電子密度が増加しながら低い電圧が求められる。
【００５４】
ＰＤＰ中に注入される気体は、主にＮｅ、Ｘｅ、Ｈｅ等の不活性気体であり、特にＸｅが準安定状態で出す１４７ｎｍと１７３ｎｍの波長の紫外線が蛍光体に加えられ、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）又は青色（Ｂ）の可視光線が発生される。
【００５５】
ここで、発生される可視光線は、その蛍光層３５０の種類によって決定され、各放電セルは赤色、緑色、青色をそれぞれ表示するピクセルになる。
【００５６】
各放電セルのカラーは、ＲＧＢの組合せで制御される。ＰＤＰの場合は、プラズマが生成される時間を調節してこれを制御する。
【００５７】
以上のようにして発生された可視光線は、背面基板２１０を介して外部に放射される。
【００５８】
図２は、図１に示すプラズマディスプレイパネルの前面板の製造工程を示している。
【００５９】
図２（ａ）に示すように、まず、前面基板２１０にペースト組成物２２２を塗布する。かかるペースト組成物２２２は、銀（Ａｇ）粉末及び酸化ホウ素（Ｂ２Ｏ３）を含んで構成される。さらに言うと、少なくとも銀粉末を含んで構成されるペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素を添加したものである。
【００６０】
次に、ペースト組成物２２２が塗布された前面基板２１０上に、一定のパターンが形成された第１マスク４００を配置する。この第１マスク４００は、図２（ｂ）に示すように、金属電極２２０が形成される位置と対応する位置に開口部４１０が形成される。
【００６１】
その後、第１マスク４００を配置した状態で所定時間の露光を行う。
【００６２】
露光工程には、フォトマスクを用いて露光するフォトリソグラフィーが使われることが一般的である。フォトマスクは感光性有機成分の種類によってネガティブタイプ（negative type）又はポジティブタイプ（positive type）が使われる。
【００６３】
また、フォトマスクを使用せずに、赤色又は青色の可視光線レーザー、Ａｒイオンレーザーなどを利用して直接パターンを形成する方法を使用してよい。
【００６４】
露光装置としては、ステップ露光機や近接露光機などが用いられる。なお、基板に感光性ペーストを塗布した後、搬送工程と共に露光を行うことによって、小さい露光面積の露光装置でも大きな面積を露光することができる。
【００６５】
活性光源としては、可視光線、近赤外線、紫外線、電子線、Ｘ線又はレーザービームを使用することができるが、紫外線を使用するのが好ましい。なお、紫外線光源としては、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ及び殺菌灯などを使用することができ、より好ましくは超高圧水銀灯を使用する。
【００６６】
以下、光源としてＵＶランプを使用して露光する場合を例に説明する。もちろん、他の光源を使用して露光することも可能である。
【００６７】
露光工程においてＵＶランプを照射する場合、ペースト組成物２２２はＵＶランプからの光（紫外線）に感応して硬化する。このとき、ペースト組成物２２２上に置かれた第１マスク４００によって、ペースト組成物２２２は一定部分だけが硬化される。即ち、開口部４１０に位置するペースト組成物２２２はＵＶランプから照射される紫外線によって硬化し、開口部４１０が形成されない部分に位置するペースト組成物２２２は硬化しない。
【００６８】
次に、第１マスク４００を除去し、その後、前面基板２１０を現像液で現像する（現像工程）。
【００６９】
その結果、図２（ｃ）に示すように、ＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化した部分だけを残し、他の部分のペースト組成物２２２は除去される。そして、焼成工程を行って金属電極２２０の形成を完了する。
【００７０】
続いて、図２（ｄ）に示すように、金属電極２２０が形成された前面基板２１０にブラックマトリックス用物質２３２を塗布し、このブラックマトリックス用物質２３２が塗布された前面基板２１０上に、所定のパターン５１０が形成された第２マスク５００を配置する。なお、ブラックマトリックス用物質２３２も紫外線硬化樹脂等を含んでいる。
【００７１】
第２マスク５００は、図２（ｄ）に示すように、ブラックマトリックス２３０が形成される位置と対応する位置に開口部５１０が形成されている。
【００７２】
続いて、第２マスク５００を配置した状態でＵＶランプをＯＮし、紫外線を所定時間だけ照射する。
【００７３】
これにより、ブラックマトリックス用物質２３２はＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化される。このとき、ブラックマトリックス用物質２３２上に配置された第２マスク５００によって、ブラックマトリクス用物質は一定部分だけが硬化される。即ち、開口部５１０に位置するブラックマトリックス用物質２３２はＵＶランプから紫外線が照射されて硬化し、開口部５１０が形成されていない部分に位置するブラックマトリックス用物質２３２は硬化しない。
【００７４】
次に、第２マスク５００を除去し、その後、現像工程を行う。その結果、ＵＶランプ（紫外線）に感応して硬化した部分だけを残し、他の部分のブラックマトリックス用物質２３２は除去される。そして、焼成工程を行ってブラックマトリックス２３０の形成を完了する。
【００７５】
次に、金属電極２２０及びブラックマトリックス２３０が形成された前面基板２１０上に誘電体層物質を塗布し、図２（ｆ）に示すように、前面誘電体層２４０を形成する。
【００７６】
そして、前面誘電体層２４０に保護層物質である酸化マグネシウムを塗布して保護層２５０を形成する。
【００７７】
このようにして、銀粉末に酸化ホウ素が添加されたペースト組成物２２２で金属電極２２０を構成し、前面基板２１０上に金属電極２２０を直接的に形成する。
【００７８】
従って、ＩＴＯパターニング工程を通して透明電極を形成する工程を省略することができ、製造コストの高いＩＴＯを使用しなくて済むので製造コストを節減できるという効果がある。
【００７９】
以下、上記工程によって製造された前面基板を備えるＰＤＰに対する模擬実験結果を説明する。
【００８０】
表１は、金属電極を形成する電極用ペースト組成物の組成と、前面基板の変色程度とを確認した模擬実験結果を示している。
【００８１】
【表１】
【００８２】
表１において、比較例１及び比較例２のペースト組成物は、略１０重量部のアクリル系バインダー、略８重量部の光重合性モノマー、略２重量部の光重合性開始剤、略１０重量部の溶剤、略３重量部のガラス粉末及び略６７重量部の銀粉末を含むものとした。なお、溶剤としては、ｎ−ブチルカルビトールを用いた。
【００８３】
比較例１は、上記ペースト組成物をソーダ石灰ガラス基板に直接印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８４】
比較例２は、上記ペースト組成物を透明電極が形成された有機基板に印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８５】
一方、実施例１〜実施例５のペースト組成物は、比較例１及び比較例２のペースト組成物（第１ペースト組成物）に酸化ホウ素をさらに添加した。
【００８６】
なお、酸化ホウ素の添加割合としては、実施例１では第１ペースト組成物に対して０．２％の酸化ホウ素を添加し、実施例２では第１ペースト組成物に対して０．４％の酸化ホウ素を添加し、実施例３では第１ペースト組成物に対して０．６％の酸化ホウ素を添加し、実施例４では第１ペースト組成物に対して０．８％の酸化ホウ素を添加し、実施例５では第１ペースト組成物に対して１％の酸化ホウ素を添加した。
【００８７】
実施例１〜実施例５は、上記組成の（酸化ホウ素を添加した）ペースト組成物をソーダ石灰有機基板に直接印刷して乾燥・焼成した後に、変色程度を評価した。
【００８８】
ここで、変色程度は黄色指数を測定して評価することとし、測定した黄色指数が低いほど変色が少ない（変色程度が低い）ものとして判断した。
【００８９】
その結果、表１に示すように、酸化ホウ素を含有しない（添加しない）従来の第１ペースト組成物を用いて基板に金属電極を直接形成した（透明電極のない）比較例１は、黄色指数が１９と最も大きくなった。また、従来の第１ペースト組成物を透明電極上に形成した比較例２は、黄色指数が１３と比較例１に比べて変色程度がより少ないことを確認することができた。
【００９０】
即ち、酸化ホウ素が添加されていない、従来の第１ペースト組成物で金属電極を形成する場合には、基板に直接形成するよりも、透明電極を形成した後に金属電極を形成した方が変色の発生が少ないことが確認できる。
【００９１】
一方、上記従来の第１ペースト組成物に対して酸化ホウ素を添加したペースト組成物（第２ペースト組成物）を用いて基板に金属電極を直接形成した実施例２〜実施例４では、黄色指数が１１と比較例２に比べても変色程度がさらに少ないことが確認できた。なお、実施例１及び実施例５では、比較例２に比べて黄色指数が高くなっているが、比較例１に比べると黄色指数は低い。これは、酸化ホウ素の添加量には最適範囲があること、及び酸化ホウ素の添加量を調節することにより、変色程度を制御できることを意味する。
【００９２】
このように、酸化ホウ素を添加したペースト組成物（第２ペースト組成物）で金属電極を形成する場合には、基板に金属電極を直接形成しても、透明基板上に形成する従来と比較して、基板の変色程度をほぼ同じとすることができるか、あるいは、それよりも向上させることができることが確認された。なお、酸化ホウ素の添加割合としては、上記第１ペースト組成物（１０重量部のアクリル系バインダー、８重量部の光重合性モノマー、２重量部の光重合性開始剤、１０重量部の溶剤、３重量部のガラス粉末及び６７重量部の銀粉末を含む）に対して、０．２〜１．０（％）とするのが好ましく、さらに好ましくは、０．４〜０．８％である。
【００９３】
上記実施形態は、本発明を例示的に説明する目的のために開示されたものであり、当業者であれば、本発明の思想及び範囲内で様々な修正、変更、付加が可能である。従って、このような修正、変更及び付加は本発明の範囲に属するものである。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の一実施形態に係るプラズマディスプレイパネルを示す図である。
【図２】上記実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面板の製造工程を示す図である。
【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの前面板構造を示す図である。
【図４】従来の前面板において基板に金属電極を直接形成したときの変色領域を示す図である。
【符号の説明】
【００９５】
２００ 前面板構造
２１０ 前面基板
２２０ 金属電極
２３０ ブラックマトリックス
２４０ 前面誘電体層
２５０ 保護層
３００ 平面板構造
３１０ 背面基板
３２０ アドレス電極
３３０ 背面誘電体層
３４０ 隔壁
３５０ 蛍光層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
５〜２０重量部のバインダーと、
２〜１５重量部の光重合性モノマーと、
１〜８重量部の光重合性開始剤と、
５〜２０重量部の溶剤と、
１〜１０重量部のガラス粉末と、
５０〜８０重量部の金属粉末と、
０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）と、
を含んで構成されることを特徴とする電極用ペースト組成物。
【請求項２】
前記バインダーは、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の電極用ペースト組成物。
【請求項３】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の電極用ペースト組成物。
【請求項４】
前面基板と、
前記前面基板上の所定位置に直接形成された金属電極と、
を含んで構成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項５】
前記金属電極は、金属粉末を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成されることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項６】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項７】
前記基板上に形成されて放電セル間を区分するブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項８】
前記金属電極及びブラックマトリックス上に形成され、プラズマ放電時に発生する電荷が蓄積される誘電体層と、
前記誘電体層上に形成され、該誘電体層を保護する保護層と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項９】
基板に複数の金属電極を直接形成する第１段階と、
前記金属電極が形成された基板にブラックマトリックスを形成する第２段階と、
前記金属電極及び前記ブラックマトリックスが形成された基板に誘電体層と保護層とを形成する第３段階と、
を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１段階は、
前記基板に電極用ペースト組成物を塗布する段階と、
前記金属電極が形成される位置に開口部が形成されたマスクを配置する段階と、
前記マスクを配置した状態で所定時間の露光を行う段階と、
前記マスクを除去した後に、現像液で現像する段階と、
前記基板にパターニングされた前記電極用ペースト組成物を焼成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１１】
前記電極用ペースト組成物は、
５〜２０重量部のバインダーと、
２〜１５重量部の光重合性モノマーと、
１〜８重量部の光重合性開始剤と、
５〜２０重量部の溶剤と、
１〜１０重量部のガラス粉末と、
５０〜８０重量部の金属粉末と、
０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１０記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダーは、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１３】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２段階は、
前記基板にブラックマトリックス用物質を塗布する段階と、
前記ブラックマトリックスが形成される位置に開口部が形成されたマスクを配置する段階と、
前記マスクを配置した状態で所定時間の露光を行う段階と、
前記マスクを除去した後に、現像液により現像する段階と、
前記基板にパターニングされた前記ブラックマトリックス用物質を焼成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１】
５〜２０重量部のバインダーと、
２〜１５重量部の光重合性モノマーと、
１〜８重量部の光重合性開始剤と、
５〜２０重量部の溶剤と、
１〜１０重量部のガラス粉末と、
５０〜８０重量部の金属粉末と、
０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）と、
を含んで構成されることを特徴とする電極用ペースト組成物。
【請求項２】
前記バインダーは、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の電極用ペースト組成物。
【請求項３】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１記載の電極用ペースト組成物。
【請求項４】
前面基板と、
前記前面基板上の所定位置に直接形成された金属電極と、
を含んで構成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項５】
前記金属電極は、金属粉末を含むペースト組成物に対して所定割合の酸化ホウ素が添加された電極用ペースト組成物をパターニングして形成されることを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項６】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項７】
前記基板上に形成されて放電セル間を区分するブラックマトリックスをさらに含むことを特徴とする請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項８】
前記金属電極及びブラックマトリックス上に形成され、プラズマ放電時に発生する電荷が蓄積される誘電体層と、
前記誘電体層上に形成され、該誘電体層を保護する保護層と、
をさらに含むことを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの前面板。
【請求項９】
基板に複数の金属電極を直接形成する第１段階と、
前記金属電極が形成された基板にブラックマトリックスを形成する第２段階と、
前記金属電極及び前記ブラックマトリックスが形成された基板に誘電体層と保護層とを形成する第３段階と、
を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１０】
前記第１段階は、
前記基板に電極用ペースト組成物を塗布する段階と、
前記金属電極が形成される位置に開口部が形成されたマスクを配置する段階と、
前記マスクを配置した状態で所定時間の露光を行う段階と、
前記マスクを除去した後に、現像液で現像する段階と、
前記基板にパターニングされた前記電極用ペースト組成物を焼成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１１】
前記電極用ペースト組成物は、
５〜２０重量部のバインダーと、
２〜１５重量部の光重合性モノマーと、
１〜８重量部の光重合性開始剤と、
５〜２０重量部の溶剤と、
１〜１０重量部のガラス粉末と、
５０〜８０重量部の金属粉末と、
０．１〜５重量部の酸化ホウ素（Ｂ２０３）と、
を含んで構成されることを特徴とする請求項１０記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１２】
前記バインダーは、メタアクリル系バインダー、アクリル系バインダー及びセルロースバインダーよりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１３】
前記金属粉末は、銀粉末、銅粉末及びアルミニウム粉末よりなる群から選択される一つ以上であることを特徴とする請求項１１記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【請求項１４】
前記第２段階は、
前記基板にブラックマトリックス用物質を塗布する段階と、
前記ブラックマトリックスが形成される位置に開口部が形成されたマスクを配置する段階と、
前記マスクを配置した状態で所定時間の露光を行う段階と、
前記マスクを除去した後に、現像液により現像する段階と、
前記基板にパターニングされた前記ブラックマトリックス用物質を焼成する段階と、
を含むことを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの前面板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００８−６６２６８（Ｐ２００８−６６２６８Ａ）
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３９２５０（Ｐ２００６−３３９２５０）
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年３月２１日（２００８．３．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１５日（２００６．１２．１５）
【出願人】（５０２０３２１０５）エルジー エレクトロニクス インコーポレイティド (2,269)
【Ｆターム（参考）】
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