專(zhuān)利名稱(chēng)：等離子顯示器及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及等離子顯示器及其制造方法。等離子顯示器可以用于大型電視和微機(jī)顯示器。
隨著這種用途的擴(kuò)大，人們正在注視著具有多個(gè)微細(xì)顯示單元的彩色等離子顯示板。等離子顯示板利用設(shè)置在前玻璃基板和后玻璃基板之間的放電空間內(nèi)的一對(duì)陽(yáng)極和陰極之間產(chǎn)生等離子放電，借助于封在上述放電空間內(nèi)的氣體產(chǎn)生的紫外線，照射置于放電空間內(nèi)的熒光體而進(jìn)行顯示。AC方式PDP的簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)示于附

圖1中。這種情況下，為了使放電范圍壓縮在一定區(qū)域內(nèi)，在規(guī)定的單元中進(jìn)行顯示，而且確保均一的放電空間，可以設(shè)置隔板(也叫做阻擋層、肋)。對(duì)于AC方式的PDP而言，這種隔板可以制成帶狀。
上述隔板的形狀為，寬約30～80μm，高約100～200μm。形成隔板的通常方法是利用絲網(wǎng)印刷法在前玻璃基板或后玻璃基板上印刷·干燥帶狀含有玻璃粉末的糊狀物，重復(fù)這種印刷·干燥操作10～20次，直到達(dá)到所需的高度后，再進(jìn)行燒結(jié)而成。然而，對(duì)于絲網(wǎng)印刷法來(lái)說(shuō)，特別是需要大型顯示板的情況下，時(shí)常出現(xiàn)一些問(wèn)題，即很難使事先在前透明平面板上形成的放電電極與玻璃糊狀物的印刷位置吻合，而且也難于獲得精確位置等。但是，進(jìn)行10～20次玻璃糊狀物的重合性印刷時(shí)，由于產(chǎn)生隔板的起伏和隔板下部的錯(cuò)位而不能獲得高精度，因此出現(xiàn)的問(wèn)題是顯示質(zhì)量變差，操作性惡化，有效利用率降低。尤其是當(dāng)圖案寬度達(dá)到50μm，柵距小于100μm時(shí)，由于糊狀物具有觸變性而容易在隔板底部產(chǎn)生滲漏現(xiàn)象，難于形成對(duì)比度好而無(wú)殘?jiān)舭濉?br> 隨著PDP的大面積化和高分辨率化，利用這種絲網(wǎng)印刷法制造高縱橫比、高精密度的隔板，在技術(shù)上將越來(lái)越困難，而且也不利于成本的降低。
作為解決這些問(wèn)題的改進(jìn)方法，在美國(guó)專(zhuān)利US4885963和US5209688，以及特開(kāi)平5-342992和特開(kāi)平6-295676號(hào)公報(bào)上提出了使用感光性糊狀物和光刻技術(shù)形成隔板的方法。然而，在這些方法中，由于感光性糊狀物中玻璃含量低，所以煅燒后得不到致密的隔板，而且還存在感光性糊狀物的靈敏度和分辨率低的問(wèn)題。因此，必須利用反復(fù)進(jìn)行涂布·曝光·顯影工序來(lái)獲得高縱橫比的隔板。但是，由于反復(fù)進(jìn)行涂布·曝光·顯影工序，所以不但會(huì)出現(xiàn)難于使位置吻合的問(wèn)題，而且還有成本很難降低的問(wèn)題。
在特開(kāi)平8-50811號(hào)公報(bào)中，提出了一種使用玻璃糊狀物一次曝光形成隔板的方法。但是要利用這種方法形成細(xì)線圖案，則曝光、顯影后不但會(huì)使圖案出現(xiàn)S形、歪斜和剝離等，而且在煅燒形成的圖案以得到隔板時(shí)，還常常導(dǎo)致斷線和剝離等。進(jìn)而因隔板的斷面形狀導(dǎo)致涂布熒光體的均勻性變差。
本發(fā)明目的是通過(guò)這樣一種等離子顯示器而完成的，所說(shuō)的等離子顯示器是在基板上形成有隔板的等離子顯示器，其特征在于所說(shuō)的隔板的頂部寬度(Lt)、半值寬度(Lh)和底部寬度(Lb)之比處于下記范圍內(nèi)Lt/Lh＝0.65～1Lb/Lh＝1～2但是Lt＝Lh＝Lb的情況除外，其特征在于所說(shuō)的隔板是由軟化點(diǎn)為470～580℃、且熱膨脹系數(shù)(α50～400)為50～90×10-7/K的玻璃材料制成的。
本發(fā)明目的還是利用這樣一種等離子顯示器而完成的，所說(shuō)的等離子顯示器是在基板上形成有隔板的等離子顯示器，其特征在于所說(shuō)隔板90％高度處寬度(L90)、半值寬度(Lh)和10％高度處寬度(L10)之比處于下記范圍內(nèi)L90/Lh＝0.65～1，L10/Lh＝1～2但是L90＝Lh＝L10的情況除外，其特征在于所說(shuō)的隔板是由軟化點(diǎn)為470～580℃、且熱膨脹系數(shù)(α50～400)為50～90×10-7/K的玻璃材料制成的。
本發(fā)明等離子顯示器用隔板，以Lb、Lh和Lt分別表示的底部寬度、半值寬度和頂部寬度處于Lt/Lh＝0.65～1，Lb/Lh＝1～2范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)例示于附圖2中。
其中，Lb表示隔板底部的寬度，Lh表示半值寬度(當(dāng)隔板高度為100時(shí)，距底面高度為50處的寬度)，而且Lt表示隔板頂部的寬度。
Lt/Lh大于1時(shí)，隔板中央呈現(xiàn)收縮狀，放電空間相對(duì)于隔板的柵距，即開(kāi)口率變小，所以亮度減小。而且形成熒光體時(shí)導(dǎo)致涂布不均，即厚度不均和不均勻。此外小于0.65時(shí)，頂部過(guò)細(xì)，形成面板時(shí)所能承受大氣壓的強(qiáng)度不足，前部容易被壓壞。
Lb/Lh低于1時(shí)強(qiáng)度減小，導(dǎo)致隔板歪斜和出現(xiàn)S形，因而不好。而大于2時(shí)因放電空間減小而使亮度降低。
最好使Lt/Lh＝0.8～1，Lb/Lh＝1～1.5，這樣有利于確保開(kāi)口率，因而優(yōu)選。
但是，在La＝Lh＝Lb的情況下強(qiáng)度低，容易造成隔板歪斜，所以不好。
從保證強(qiáng)度的方面來(lái)看，優(yōu)選使隔板的底部具有不產(chǎn)生收縮的臺(tái)階狀或矩形。
如果隔板頂部呈球面形，或者隔板的底部呈圓弧狀，使隔板的頂部寬度和底部寬度難于定義，則可以測(cè)定90％高度處的寬度(L90)和10％高度處的寬度(L10)來(lái)分別代替頂部寬度和底部寬度。本發(fā)明的等離子顯示器用隔板的L10、Lh和L90分別處于L90/Lh＝0.65～1L10/Lh＝1～2范圍內(nèi)。本發(fā)明的實(shí)例示于附圖3中。
其中，如果將隔板高度規(guī)定為100，則L90為從底面至90高度處線寬度；同樣，L10為從底面至10高度處線寬度。
但是，當(dāng)L90＝Lh＝L10時(shí)，由于與Lt＝Lh＝Lb時(shí)相同的理由，也不好。
在本發(fā)明中，尤其是在制造具有230μm以下柵距、50μm以下線寬度的高精度隔板的32英寸以上大型顯示板的場(chǎng)合下，將隔板制成上述形狀可以防止煅燒后隔板呈現(xiàn)S形、歪斜和斷線等。
而且在煅燒之前，通過(guò)將隔板圖案制成上述形狀，尤其可以使基板玻璃和電介質(zhì)層之間的接觸面積擴(kuò)大，提高形狀的保持性和穩(wěn)定性。這樣一來(lái)，能夠防止煅燒后出現(xiàn)剝離和斷線現(xiàn)象出現(xiàn)。
對(duì)于隔板線寬度的測(cè)定方法沒(méi)有特別限制，但是優(yōu)選使用光學(xué)顯微鏡、掃描電子顯微鏡(SEM)或激光顯微鏡測(cè)定。
例如，使用掃描電子顯微鏡(例如日立產(chǎn)S-2400型)時(shí)，優(yōu)選按照以下方法測(cè)定將隔板斷面準(zhǔn)確切成附圖2所示的形狀，加工成能夠觀察的尺寸。此時(shí)，由于斷面成傾斜面而不能正確評(píng)定，所以使斷面與隔板的線條方向成直角。選擇測(cè)定倍數(shù)，使隔板斷面大小占據(jù)大約2～5個(gè)視野。例如對(duì)于150μm大小的柵距來(lái)說(shuō)，使用200～300倍放大率。用與隔板線寬度同樣大小的標(biāo)準(zhǔn)樣品，經(jīng)比例尺校正后攝取照片，由比例尺算出線寬度。
當(dāng)要進(jìn)行非破壞性測(cè)定時(shí)，可以使用激光聚焦位移計(jì)(例如，キ-エンス株式會(huì)社出品的LT-8010型位移計(jì))。這種情況下，也可以同樣使用標(biāo)準(zhǔn)樣品校正后進(jìn)行測(cè)定。此時(shí)，應(yīng)當(dāng)保證使激光的測(cè)定面與隔板的線條方向成直角，以便于準(zhǔn)確測(cè)定。
所說(shuō)的傾斜面，并不限于平面，也可以呈曲面形狀。尤其像附圖4所示的那樣，當(dāng)從隔板中央至底面處具有延伸的曲面形狀時(shí)，即使加大Lb/Lh也能擁有大放電空間，而且亮度也不降低，因而優(yōu)選。所說(shuō)的曲面形狀，如果將隔板曲面形狀的曲率半徑定義為R，將半值寬度定義為L(zhǎng)h，則滿足關(guān)系式R≤Lh/2時(shí)效果好，因而優(yōu)選。
而且，本發(fā)明中優(yōu)選隔板的線寬度(L)與其波動(dòng)量(Ld)之間的關(guān)系滿足Ld/L＝1～1.5，進(jìn)而更優(yōu)選滿足Ld/L＝1～1.2的。
當(dāng)Ld/L＝1時(shí)，相當(dāng)于隔板完全沒(méi)有波動(dòng)量的理想形狀。
如果Ld/L大于1.5，則涂布熒光體時(shí)導(dǎo)致厚度不均，容易產(chǎn)生涂布誤差，有效利用率降低，因而不好。而且隔板柵距波動(dòng)引起的輝斑也變得顯著。
上述范圍表示煅燒后隔板的波動(dòng)量。由于煅燒引起的波動(dòng)量大約減小20％，所以煅燒之前隔板圖案的波動(dòng)量?jī)?yōu)選處于Ld/L＝1～1.7范圍內(nèi)。
其中所說(shuō)的線寬度，雖然可以通過(guò)測(cè)定頂部寬度、半值寬度或底部寬度中任何一個(gè)的方法來(lái)確定，但是從易于測(cè)定角度來(lái)看，優(yōu)選如附圖2所示的那樣，利用測(cè)定隔板頂部寬度的方式確定。當(dāng)隔板的頂部寬度因帶有弧形而難于定義時(shí)，如上所述，優(yōu)選采用90％高度處的線寬度。
對(duì)于波動(dòng)量的測(cè)量方法雖然沒(méi)有限制，但是優(yōu)選在與線寬度相同的條件下進(jìn)行測(cè)量，而且最好測(cè)量頂部寬度的波動(dòng)量。具體測(cè)量方法如圖5所示，測(cè)量隔板彎曲部分的的寬度。
波動(dòng)量的測(cè)定范圍，沿隔板長(zhǎng)度方向優(yōu)選至少具有10倍以上隔板柵距長(zhǎng)度，將該范圍之內(nèi)的最大波動(dòng)幅度定義為波動(dòng)量。
本發(fā)明中隔板的線寬度，優(yōu)選15～50μm，這樣可以獲得高開(kāi)口率和高亮度。大于50μm時(shí)，由于開(kāi)口率降低而得不到充分的亮度；而小于15μm時(shí)，或因強(qiáng)度不足，或因封口時(shí)隔板遭到破壞而不采用。
此外，隔板的柵距優(yōu)選處于100～250μm，更優(yōu)選100～160μm范圍內(nèi)。滿足此范圍時(shí)，可以得到高精度的等離子顯示器。
從有利于放電穩(wěn)定性和亮度的觀點(diǎn)來(lái)看，隔板高度優(yōu)選60～170μm。更優(yōu)選100～170μm。在此范圍之外，會(huì)產(chǎn)生誤放電或亮度降低等不利現(xiàn)象出現(xiàn)，因而不好。
本發(fā)明中隔板各部分的形狀，從顯示板的亮度高而且放電壽命長(zhǎng)等觀點(diǎn)來(lái)看，若用P、L和H分別表示柵距、線寬度和高度，則優(yōu)選滿足以下關(guān)系的—當(dāng)P＝100～140μm時(shí)，L＝15～40且H＝100～140μm；—當(dāng)P＝140～160μm時(shí)，L＝20～50且H＝120～170μm。
就線寬度而言，如果所說(shuō)的線寬度小于上述下限，則形成圖案時(shí)容易產(chǎn)生剝離或歪斜，或者在煅燒后容易產(chǎn)生斷線或剝離。如果大于上述上限，則因開(kāi)口率減小而導(dǎo)致亮度降低，因而不好。
就高度而言，小于上述下限會(huì)使放電空間變窄，等離子區(qū)靠近熒光體層，使熒光體層被濺射，壽命縮短，因而不優(yōu)選。如果大于上述上限，則放電產(chǎn)生的紫外線到達(dá)熒光體層之前就被完全吸收，造成亮度下降，所以也不優(yōu)選。
本發(fā)明中隔板的氣孔率，從防止隔板歪斜和與基板密合性優(yōu)良的觀點(diǎn)來(lái)看，應(yīng)當(dāng)小于10％，優(yōu)選小于3％。若以dth和dex分別表示隔板材料的純比重和隔板的實(shí)測(cè)密度，則氣孔率(P)定義為P＝(dth-dex)/dth×100。
隔板材料的純比重優(yōu)選利用下述的所謂阿基米德法計(jì)算用乳缽粉碎隔板材料直到手指沒(méi)有感覺(jué)的程度為止，即大約325目以下。然后按照J(rèn)IS-R2205記載的方法求出純比重。
進(jìn)而用阿基米德法測(cè)定實(shí)際密度，其方法是切下隔板，不要破壞其形狀，除了不進(jìn)行粉碎之外與上述方法同樣進(jìn)行。
氣孔率大于10％時(shí)，除密合強(qiáng)度降低之外，強(qiáng)度也降低，而且放電時(shí)從氣孔中排出的氣體和水份的吸附成為亮度降低等發(fā)光特性下降的原因?？紤]到顯示板的放電壽命和亮度特性等發(fā)光特性，更優(yōu)選處于1％以下。
本發(fā)明中對(duì)于隔板的形成方法并沒(méi)有特別限制，但是最好利用工序少、能夠形成精細(xì)圖案的感光性糊狀物法形成。但是噴沙法利用噴沙的切削作用形成隔板圖案，難于控制，而且切削不足時(shí)下部圓角增大，反之如果切削過(guò)度，則會(huì)使下部變得比上部細(xì)。此外，使用絲網(wǎng)印刷法反復(fù)印刷10～20次后，會(huì)使隔板底部失去原有的功能，隔板上部下垂，容易形成圖8那樣的形狀。
所說(shuō)的感光性糊狀物法是，使用主要由玻璃粉末形成的無(wú)機(jī)成分和具有感光性的有機(jī)成分組成的感光性糊狀物，利用遮光模進(jìn)行圖案曝光，煅燒和顯影，形成隔板圖案，然后煅燒得到隔板的方法。
用在等離子顯示器和等離子尋址液晶顯示器中隔板形成的情況下，由于是在玻璃化溫度、軟化點(diǎn)低的玻璃基板上形成圖案，所以隔板材料優(yōu)選使用玻璃化溫度為430～500℃，軟化點(diǎn)在470～580℃的玻璃材料。如果玻璃化溫度和軟化點(diǎn)分別高于500℃和580℃，則必須在高溫下煅燒，而煅燒時(shí)基板會(huì)產(chǎn)生變形。反之，使用玻璃化溫度和軟化點(diǎn)分別低于430℃和470℃的材料，不能得到致密的隔板層，導(dǎo)致隔板剝離、斷線和S形出現(xiàn)。
優(yōu)選按照以下方法測(cè)定玻璃化溫度和軟化點(diǎn)。利用差熱分析(DTA)，在空氣中對(duì)大約100毫克玻璃樣品以20℃/分鐘的速度加熱，以橫軸表示溫度，縱軸表示熱量作圖，畫(huà)出DTA曲線。在DTA曲線上讀取玻璃化溫度和軟化點(diǎn)。
而且，由于基板玻璃使用熱膨脹系數(shù)為80～90×10-7的普通的高變形點(diǎn)的玻璃，所以為了防止基板的翹曲和封口時(shí)破裂，應(yīng)當(dāng)優(yōu)選使用50～400℃下熱膨脹系數(shù)(α50-400)為50～90×10-7，最好60～90×10-7的玻璃材料。使用具有上述特性的玻璃材料，可以防止隔板的剝離和斷線。
感光性糊法用的玻璃粉末量，優(yōu)選占玻璃粉末和有機(jī)成分之和的65～85重量％。
低于65重量％時(shí)，煅燒時(shí)的收縮率增大，導(dǎo)致隔板出現(xiàn)斷線和剝離，因而不好。而且糊狀物難于干燥，發(fā)粘，印刷特性變差。此外，圖案粗大，顯影時(shí)容易產(chǎn)生殘膜。由于這個(gè)原因，使得Lb/Lh容易增大超過(guò)2。如果超過(guò)85重量％，由于感光性成分減小而使靠近底部的隔板圖案不能光固化。因此，Lb/Lh往往會(huì)減小到小于1。
對(duì)于隔板材料的組成來(lái)說(shuō)，應(yīng)當(dāng)在玻璃中混入3～60重量％的二氧化硅。如果低于3重量％，玻璃層的致密性、強(qiáng)度和穩(wěn)定性都低，而且熱膨脹系數(shù)處于所需值之外，容易導(dǎo)致與玻璃基板之間出現(xiàn)失配現(xiàn)象。此外，通過(guò)使之低于60重量％，還具有可以降低軟化點(diǎn)，能夠燒結(jié)到基板上的優(yōu)點(diǎn)。
在玻璃中混入5～50重量％氧化硼，可以提高電絕緣性能、強(qiáng)度、熱膨脹系數(shù)和絕緣層的致密性等電、機(jī)械和熱性能。高于50重量％時(shí)，玻璃的穩(wěn)定性降低。
在玻璃中加入氧化鉍、氧化鉛、氧化鋅中至少一種物質(zhì)，使之含量達(dá)到5～50重量％，使用這種玻璃粉末可以得到在玻璃基板上能夠圖案加工的、具有溫度特性的感光性糊狀物。高于50重量％時(shí)，玻璃的耐熱溫度過(guò)低，使難于在玻璃基板上進(jìn)行燒結(jié)。尤其在使用含有5～50重量％氧化鉍玻璃的情況下，具有糊狀物適用期長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。
含氧化鉍的玻璃組成，換算成氧化物計(jì)，優(yōu)選使用含有50重量％以上的下列組成的玻璃氧化鉍 10～40重量份氧化硅 3～50重量份氧化硼 10～40重量份氧化鋇 8～20重量份氧化鋁 10～30重量份。
使用含有2～20重量％的氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀中至少一種氧化物的玻璃粉末，也能得到可以在玻璃基板上進(jìn)行圖案加工的、具有溫度特性的感光性糊狀物。鋰、鈉、鉀等堿金屬氧化物的加入量，應(yīng)當(dāng)控制在20重量％以下，優(yōu)選控制在15重量％以下，這樣可以提高糊狀物的穩(wěn)定性。
含有氧化鋰的玻璃組成，換算成氧化物計(jì)，優(yōu)選使用含有70重量％以上的下列組成的物質(zhì)氧化鋰 2～15重量份氧化硅 15～50重量份氧化硼 15～40重量份氧化鋇 2～15重量份氧化鋁 6～25重量份。在上述組成中，可以使用氧化鈉、氧化鉀代替氧化鋰，但是從糊狀物的穩(wěn)定性來(lái)看，以氧化鋰為好。
此外，使用同時(shí)含有氧化鉛、氧化鉍、氧化鋅等金屬氧化物和氧化鋰、氧化鈉、氧化鉀等堿金屬氧化物兩種物質(zhì)的玻璃，在更低的堿金屬含量下容易控制軟化點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)。
在玻璃粉末中加入氧化鋁、氧化鋇、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋅、氧化鋯等，尤其是加入氧化鋁、氧化鋇、氧化鋅等物質(zhì)可以改善隔板的高度和加工性能，但是從控制軟化點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)和折射率的觀點(diǎn)來(lái)看，優(yōu)選其含量在40重量％以下的，最好低于25重量％的。
作為絕緣體使用的玻璃，其折射率應(yīng)當(dāng)處于1.5～1.9范圍內(nèi)，但是對(duì)于使用感光性糊狀物的情況而言，當(dāng)有機(jī)成分的平均折射率與玻璃粉末的平均折射率之間具有較大差別時(shí)，存在于玻璃粉末與有機(jī)成分之間界面上的反射-散射作用增大，不能得到精密的圖案。普通有機(jī)成分的折射率為1.45～1.7，為了使玻璃粉末與有機(jī)成分的折射率匹配，優(yōu)選使玻璃粉末的平均折射率處于1.5～1.7之間，更優(yōu)選使之處于1.5～1.65之間。
使用氧化鈉、氧化鋰、氧化鉀等堿金屬氧化物合量達(dá)2～20重量％的玻璃，不僅容易控制軟化點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)，而且還能夠降低玻璃的平均折射率，容易減小玻璃與有機(jī)物之間的折射率差。低于2重量％時(shí)，軟化點(diǎn)的控制變難；高于20重量％時(shí)，放電時(shí)因堿金屬氧化物蒸發(fā)而使亮度降低。此外，為了提高糊狀物的穩(wěn)定性，堿金屬氧化物的加入量應(yīng)當(dāng)小于10重量％，優(yōu)選小于8重量％。
特別是使用堿金屬中的氧化鋰時(shí)，能夠提高糊狀物的相對(duì)穩(wěn)定性，所以優(yōu)選。使用氧化鉀的優(yōu)點(diǎn)是在少量添加的情況下也能夠控制折射率。
其結(jié)果，得到的軟化點(diǎn)適于在玻璃基板上進(jìn)行燒結(jié)，并且能夠使平均折射率達(dá)到1.5～1.7，從而容易實(shí)現(xiàn)減小與有機(jī)成分之間的折射率差的目的。
含氧化鉍的玻璃可以提高軟化點(diǎn)和耐水性，因而優(yōu)選；但是氧化鉍含量大于10重量％的玻璃，折射率大都高于1.6。因此，使氧化鈉、氧化鋰和氧化鉀等堿金屬氧化物與氧化鉍并用的方法，容易控制軟化點(diǎn)、熱膨脹系數(shù)、耐水性和折射率。
對(duì)于測(cè)定本發(fā)明中玻璃材料的折射率而言，在感光性玻璃糊法中，使用曝光波長(zhǎng)測(cè)定能正確判斷效果。尤其是優(yōu)選使用350～650nm范圍內(nèi)波長(zhǎng)的光測(cè)定。而且進(jìn)一步優(yōu)選使用i線(365nm)或g線(436nm)測(cè)定折射率。
為了提高本發(fā)明隔板的對(duì)比度，可以將其著成黑色。通過(guò)在感光性糊中加入各種金屬氧化物，可以使煅燒后的隔板著色。例如，利用在感光性糊中加入1～10重量％的黑色金屬氧化物，能夠形成黑色圖案。
此時(shí)使用的黑色氧化物，含有鉻、鐵、鈷、錳、銅等氧化物中至少一種，最好含有三種以上氧化物，可以使之變成黑色。尤其當(dāng)使鐵和錳的氧化物各含有0.5重量％以上時(shí)，可以形成黑色隔板。
除了黑色之外，使用加入著色成紅、蘭、綠等顏色無(wú)機(jī)顏料的糊狀物，能夠形成各種顏色的圖案。這些著色的圖案很適于等離子顯示器中彩色濾光器使用。
從顯示板具有優(yōu)良的電力消耗和放電壽命等觀點(diǎn)來(lái)看，隔板玻璃材料的介電常數(shù)應(yīng)當(dāng)為1MHz，20℃溫度下優(yōu)選4～10。如果介電常數(shù)低于4，例如低到3.8，則必須含有大量氧化硅，這樣一來(lái)會(huì)使玻璃化溫度和煅燒溫度增高，導(dǎo)致基板變形，因而不好。反之，如果使之大于10，則由于帶電量的增加而導(dǎo)致額外電力損失，消耗的電力增加，所以不好。
本發(fā)明中隔板的比重，優(yōu)選處于2～3.3范圍內(nèi)。如果使之低于2，則必須含有大量氧化鈉、氧化鉀等堿金屬氧化物，由于其在放電過(guò)程中蒸發(fā)而成為發(fā)光特性降低的主要原因，因而不好。反之高于3.3時(shí)，大畫(huà)面的顯示器重量增大，而且在自重的影響下還會(huì)使基板變形，所以也不好。
上述使用的玻璃粉末粒徑，應(yīng)當(dāng)根據(jù)欲制造的隔板線寬和高度來(lái)選擇，但是應(yīng)當(dāng)優(yōu)選50容積％粒徑(平均粒徑D50)等于1～6μm，最大粒徑尺寸為30μm以下，和比表面積等于1.5～4m2/g的。更優(yōu)選10容積％粒徑(D10)0.4～2μm，50容積％粒徑(D50)1.5～6μm，90容積％粒徑(D90)4～15μm，最大粒徑尺寸小于25μm，比表面積為1.5～3.5m2/g的。最好D50為2～3.5μm，比表面積為1.5～3m2/g。
其中，D10、D50和D90，分別表示在小粒徑玻璃粉末中，10容積％、50容積％和90容積％玻璃粉末的粒徑。
使用具有上述粒度分布的玻璃粉末，能夠提高粉末的填充性，使感光性糊中粉末的比例增加，減少氣泡的混入，減小剩余的光散射作用，因而能夠形成良好形狀的隔板圖案。如果玻璃粉末的粒度低于上述范圍，則由于比表面積增大而使粉末的聚集性提高，在有機(jī)成分中的分散性降低，所以容易混入氣泡。由于這個(gè)緣故，使光散射作用增大，隔板中央部分變粗，底部出現(xiàn)固化不良，容易使Lb/Lh小于1。而當(dāng)玻璃粉末的粒度高于上述范圍時(shí)，由于粉末的容積密度下降而使填充性降低，感光性有機(jī)成分?jǐn)?shù)量不足，容易混入氣泡，所以容易產(chǎn)生相當(dāng)大的光散射作用。然而，當(dāng)玻璃粉末的粒度分布處于上述范圍內(nèi)時(shí)，由于粉末的充填比例高，所以煅燒收縮率降低，煅燒后圖案形狀不破壞，能夠穩(wěn)定地獲得本發(fā)明形狀的隔板。
關(guān)于粒徑的測(cè)定方法并無(wú)特別限制，但是使用激光衍射-散射法測(cè)定簡(jiǎn)單易行，因而優(yōu)選。例如，使用マイクロトラツク株式會(huì)社制造的HRA9320-X100型粒度分布計(jì)時(shí)測(cè)定條件如下試樣量1克分散條件在純水中用超聲波粉碎機(jī)1～1.5分鐘，對(duì)于難于分散的試樣在0.2％六偏磷酸鈉水溶液中進(jìn)行分散。
粉末的折射率隨玻璃的種類(lèi)而變(鋰系玻璃1.6，鉍系玻璃1.88)溶劑折射率1.33測(cè)定次數(shù)2次。
本發(fā)明的隔板中，也可以含有3～60重量％的軟化點(diǎn)為550～1200(優(yōu)選650～800)℃的填料。這樣能使感光性糊法中圖案形成后的煅燒收縮率減小，圖案容易形成，煅燒時(shí)形狀保持性提高。
優(yōu)選使用含有15重量％以上氧化鈦、氧化鋁、鈦酸鋇、氧化鋯等陶瓷以及氧化硅、氧化鋁等高熔點(diǎn)玻璃粉末作為填料。一般而言，優(yōu)選使用具有以下組成的玻璃粉末二氧化硅25～50重量％三氧化二硼5～20重量％三氧化二鋁25～50重量％氧化鋇2～10重量％。
使用高熔點(diǎn)玻璃粉末作為填料時(shí)，如果與母玻璃料(低熔點(diǎn)玻璃)之間的折射率差別大，則很難與有機(jī)成分配伍，使圖案的成形性變差。
因此，當(dāng)?shù)腿埸c(diǎn)玻璃粉末的平均折射率N1和高熔點(diǎn)玻璃粉末的折射率N2處于下列范圍之內(nèi)時(shí)，容易與有機(jī)成分的折射率匹配
-0.05≤N1-N2≤0.05無(wú)機(jī)粉末的折射率波動(dòng)小，對(duì)于降低光散射來(lái)說(shuō)也是重要的。折射率的波動(dòng)量等于±0.05(95容積％以上的無(wú)機(jī)粉末具有處于平均折射率N1±0.05范圍內(nèi))時(shí)，有利于降低光散射作用。
所用填料的粒徑，優(yōu)選平均粒徑為1～6μm的。而且，優(yōu)選使用具有D10(10容積％)0.4～2μm，D50(50容積％粒徑)1～3μm，D90(90容積％粒徑)3～8μm，最大粒徑尺寸小于10μm粒度分布的填料形成圖案。
更優(yōu)選使用D903～5μm，最大粒徑尺寸小于5μm的。使用D903～5μm的細(xì)粉末，能夠降低煅燒收縮率，而且從制備氣孔率低的隔板來(lái)看，是十分優(yōu)越的。此外，在隔板上部沿長(zhǎng)度方向上出現(xiàn)的凹凸深度可以小于±2μm。如果使用大粒徑填料，則不僅氣孔率增高，而且隔板上部的凹凸深度加大，容易產(chǎn)生誤放電，因而不好。
所說(shuō)的有機(jī)成分，包括從感光性單體、感光性低聚物、感光性聚合物中選出的感光性成分，而且根據(jù)需要也可以加入粘合劑、光聚合引發(fā)劑、紫外線吸收劑、增感劑、增感助劑、聚合抑制劑、增塑劑、增粘劑、有機(jī)溶劑、抗氧化劑、分散劑、有機(jī)或無(wú)機(jī)的沉淀防止劑等添加劑成分。
感光成分有光不溶化型和光溶化型兩種；而光不溶化型有(A)含有分子內(nèi)具有一個(gè)或一個(gè)以上不飽和基團(tuán)等的官能性單體、低聚物、聚合物的物質(zhì)；(B)含有芳族二偶氮化合物、芳族疊氮化合物、有機(jī)鹵化物等感光化合物的物質(zhì)；(C)二偶氮類(lèi)胺和醛的縮合物等所謂二偶氮樹(shù)脂等等。
而光溶化型感光成分有(D)含有與二偶氮化合物的無(wú)機(jī)鹽和有機(jī)鹽形成的絡(luò)合物、苯醌二偶氮類(lèi)的物質(zhì)；(E)使苯醌二偶氮類(lèi)與適當(dāng)?shù)木酆衔镎澈蟿┙Y(jié)合形成的，例如苯酚、酚醛清漆樹(shù)脂的萘醌-1，2-二疊氮基-5-磺酸酯等。
本發(fā)明中使用的感光成分可以使用上述各種物質(zhì)。感光性糊優(yōu)選能夠與無(wú)機(jī)粉末混合后方便使用的感光成分，最好是(A)類(lèi)物質(zhì)。
感光單體是含有碳-碳不飽和鍵的化合物，具體實(shí)例可以舉出，丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸正丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸正丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸叔丁酯、丙烯酸正戊酯、丙烯酸烯丙酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸丁氧乙酯、丙烯酸丁氧基三亞乙基二醇乙酯、丙烯酸環(huán)己酯、丙烯酸二環(huán)戊酯、丙烯酸二環(huán)戊烯酯、丙烯酸-2-乙基己酯、丙烯酸甘油酯、丙烯酸縮水甘油酯、丙烯酸十七氟代癸酯、丙烯酸-2-羥基乙基酯、丙烯酸異冰片基酯、丙烯酸-2-羥基丙基酯、丙烯酸異癸酯、丙烯酸異辛酯、丙烯酸月桂酯、丙烯酸-2-甲氧基乙酯、丙烯酸甲氧基乙二醇酯、丙烯酸甲氧基二乙二醇酯、丙烯酸八氟戊酯、丙烯酸苯氧基乙酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸三氟乙基酯、烯丙基化的丙烯酸環(huán)己基酯、1，4-丁二醇二丙烯酸酯、1，3-丁二醇二丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、二乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇一羥基五丙烯酸酯、二(三羥甲基丙烷)四丙烯酸酯、甘油二丙烯酸酯、甲氧基化的環(huán)己基二丙烯酸酯、新戊二醇二丙烯酸酯、丙二醇二丙烯酸酯、聚丙二醇二丙烯酸酯、三甘油二丙烯酸酯、三甲氧基丙烷三丙烯酸酯、丙烯酰胺、丙烯酸氨基乙酯、丙烯酸苯酯、丙烯酸苯氧乙酯、丙烯酸芐酯、丙烯酸-1-萘基酯、丙烯酸-2-萘基酯、雙酚A-二丙烯酸酯、雙酚A-環(huán)氧乙烷加成物的二丙烯酸酯、雙酚A-環(huán)氧丙烷加成物的二丙烯酸酯、丙烯酸硫代苯酚酯、芐基硫醇丙烯酸酯等丙烯酸酯，和這些芳環(huán)上的氫原子中1～5個(gè)氫原子被氯或溴原子取代的單體，或者苯乙烯、對(duì)甲基苯乙烯、間甲基苯乙烯、氯代苯乙烯、溴代苯乙烯、α-甲基苯乙烯、氯代α-苯乙烯、溴代α-苯乙烯、氯甲基苯乙烯、羥基甲基苯乙烯、羧基甲基苯乙烯、乙烯基萘、乙烯基蒽、乙烯基咔唑，以及上述化合物分子中的丙烯酸酯一部分或全部變成甲基丙烯酸酯的物質(zhì)，γ-甲基丙烯酰氧基丙基三甲氧基硅烷、1-乙烯基-2-吡咯烷酮等。在本發(fā)明中可以使用這些物質(zhì)中的一種或兩種以上并用。
除了上述物質(zhì)之外，加入不飽和羧酸等不飽和酸，能夠提高感光后的顯影特性。作為不飽和羧酸的具體實(shí)例，可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁二酸、馬來(lái)酸、富馬酸、乙烯基乙酸、或這些酸的酐。
這些單體的含量，相對(duì)于玻璃粉末與感光成分之和應(yīng)當(dāng)占5～30重量％。如果處于此范圍之外，則形成圖案的性能惡化，固化后硬度不足。
所說(shuō)的粘合劑，例如可以舉出聚乙烯醇、聚乙烯基丁縮醛、甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、α-甲基苯乙烯聚合物、甲基丙烯酸丁酯樹(shù)脂等。
此外，還可以使用由上述具有碳-碳雙鍵的化合物中至少一種物質(zhì)聚合得到的低聚物或聚合物。聚合時(shí)，應(yīng)當(dāng)使這些具有光化學(xué)活性的單體含量達(dá)到10重量％以上，優(yōu)選達(dá)到35重量％以上，也可以使之與其他光化學(xué)活性的單體共聚。
所說(shuō)的共聚單體，通過(guò)使不飽和羧酸等不飽和酸共聚可以提高感光后的顯影特性。不飽和羧酸的具體實(shí)例，例如可以舉出丙烯酸、甲基丙烯酸、衣康酸、丁二酸、馬來(lái)酸、富馬酸、乙烯基乙酸、或這些酸的酐。
這樣得到的在側(cè)鏈上具有羧基等酸性基團(tuán)的聚合物或低聚物，其酸值(AV)應(yīng)當(dāng)處于50～180，最好處于70～140范圍內(nèi)。酸值低于50時(shí)，顯影液對(duì)未曝光的部分的溶解性能降低，需要提高顯影液濃度，這樣一來(lái)使剝離作用延伸到曝光部分上，因而不能得到高精密度圖案。反之，酸值高于180時(shí)，顯影的容許寬度變窄。
由不飽和酸等單體賦予顯影特性的場(chǎng)合下，使聚合物的酸值低于50可以抑制因玻璃粉末與聚合物之間所反應(yīng)引起的膠凝作用，因而優(yōu)選。
如上所述，在聚合物或低聚物分子側(cè)鏈或末端上加成光化學(xué)活性基團(tuán)后，可以用作具有感光特性的感光性聚合物或感光性低聚物。優(yōu)選的光化學(xué)活性基團(tuán)，是乙烯基不飽和性的基團(tuán)。所說(shuō)的乙烯基不飽和性基團(tuán)，可以舉出乙烯基、烯丙基、丙烯酸基、甲基丙烯酸基等。
使這種側(cè)鏈在低聚物或聚合物上加成的方法，對(duì)于聚合物中的巰基、氨基、羥基和羧基而言，是使具有縮水甘油基和異氰酸酯基的乙烯基性不飽和化合物和丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯或烯丙基氯加成的制備方法。
所說(shuō)的具有縮水甘油基的乙烯基性不飽和化合物，可以舉出例如丙烯酸縮水甘油基酯、甲基丙烯酸縮水甘油基酯、烯丙基縮水甘油基醚、乙基丙烯酸縮水甘油基酯、丁烯基縮水甘油基醚、異丁烯酸縮水甘油基醚等。
所說(shuō)的具有異氰酸酯基的乙烯基性不飽和化合物，可以舉出(甲基)丙烯?；惽杷狨?、(甲基)丙烯?；一惽杷狨サ?。
具有縮水甘油基和異氰酸酯基的乙烯基性不飽和化合物以及丙烯酰氯、甲基丙烯酰氯或烯丙基氯，對(duì)于聚合物中的巰基、氨基、羥基和羧基來(lái)說(shuō)優(yōu)選加成0.05～1摩爾。
在感光性糊中由感光聚合物、感光低聚物和粘合劑組成的聚合物成分?jǐn)?shù)量，從圖案形成的性能和煅燒后的收縮率等方面來(lái)看，優(yōu)選占玻璃粉末和感光成分之和的5～30重量％。處于此范圍之外時(shí)，或者不能形成圖案，或者圖案變粗，因而不好。
作為光聚合引發(fā)劑的具體實(shí)例，可以舉出二苯甲酮、鄰苯甲?；郊姿峒柞?、4，4-雙(二甲氨基)二苯甲酮、4，4-雙(二乙氨基)二苯甲酮、4，4-二氯二苯甲酮、4-苯甲?；?4-甲基二苯甲酮、二芐基甲酮、9-芴酮、2，2-二乙氧基苯乙酮、2，2-二甲氧基-2-苯基-2-苯基苯乙酮、2-羥基-2-甲基苯基乙基酮、對(duì)叔丁基二氯苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二乙基噻噸酮、苯偶酰、芐基二甲基酮縮醇、芐基甲氧基乙基乙縮醛、苯偶姻、苯偶姻甲基醚、苯偶姻丁基醚、蒽醌、2-叔丁基蒽醌、2-戊基蒽醌、β-氯代蒽醌、蒽酮、苯并蒽酮、二苯并環(huán)庚酮、亞甲基蒽酮、4-疊氮基芐叉苯乙酮、2，6-雙(對(duì)疊氮基芐叉)-4-甲基環(huán)己酮、2-苯基-1，2-丁二酮-2-(鄰甲氧羰基)肟、1-苯基-丙二酮-2-(鄰乙氧羰基)肟、1，3-二苯基-丙三酮-2-(鄰乙氧羰基)肟、1-苯基-3-乙氧基-丙三酮-2-(鄰芐酰基)肟、米蚩酮、2-甲基-[4-(甲硫基)苯基]-2-嗎啉代-1-丙烷、萘磺酰氯、喹啉磺酰氯、N-苯基硫代丫啶酮、4，4-偶氮雙異丁腈、二苯二硫、苯并噻唑二硫醚、三苯基卟吩、樟腦醌、四溴化碳、三溴代苯砜、過(guò)氧化苯甲酰和曙紅、次甲基蘭等光還原性色素和抗壞血酸、三乙醇胺等還原劑的組合。本發(fā)明中可以使用一種或者一種以上上述物質(zhì)并用。
相對(duì)于感光成分，可以加入0.05～20重量％，優(yōu)選加入0.01～15重量％的光聚合引發(fā)劑。聚合引發(fā)劑加入量過(guò)少，感光靈敏度減??；而光聚合引發(fā)劑加入量過(guò)多，則曝光部分殘存率減小。
加入紫外線吸收劑也是有效的。加入紫外線吸收效果好的化合物，能夠獲得高縱橫比、高精密度和高分辨率的圖案。所說(shuō)的紫外線吸收劑，可以使用由有機(jī)染料組成的物質(zhì)，其中優(yōu)選使用在350～450nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高紫外線吸收系數(shù)的有機(jī)染料。具體講，可以使用偶氮類(lèi)染料、氨基酮類(lèi)染料、呫噸酮類(lèi)染料、喹啉類(lèi)染料、蒽醌類(lèi)染料、二苯甲酮類(lèi)染料、二苯基氰基丙烯酸酯類(lèi)染料、三嗪類(lèi)染料、對(duì)氨基苯甲酸類(lèi)染料等。作為光吸收劑加入有機(jī)染料的情況下，煅燒后不會(huì)殘存在絕緣膜中，它能夠減小光吸收劑引起絕緣膜特性降低的作用，所以有利。其中優(yōu)選使用偶氮類(lèi)染料和二苯甲酮類(lèi)染料。
有機(jī)染料相對(duì)于玻璃粉末的加入量，優(yōu)選0.05～1重量％。小于0.05重量％，加入紫外線吸收劑產(chǎn)生的效果??；高于1重量％時(shí)，感光靈敏度降低，煅燒后絕緣膜特性變差。更優(yōu)選加入0.05～0.15重量％。
加入增感劑可以提高靈敏度。增感劑的具體實(shí)例可以舉出，例如2，4-二乙基硫代呫噸酮、異丙基硫代呫噸酮、2，3-雙(4-二乙基氨基芐叉)環(huán)戊酮、2，6-雙(4-二甲基氨基芐叉)環(huán)己酮、2，6-雙(4-二甲基氨基芐叉)-4-甲基環(huán)己酮、米蚩酮、4，4-雙(二乙基氨基)-二苯甲酮、4，4-雙(二甲基氨基)苯丙烯酰苯、4，4-雙(二乙基氨基)苯丙烯酰苯、對(duì)二甲基氨基肉桂叉茚滿酮、對(duì)二甲基氨基亞芐基茚滿酮、2-(對(duì)二甲基氨基苯基亞乙烯基)異萘噻唑、1，3-雙(4-二甲基氨基芐叉)丙酮、1，3-羰基-雙(4-二乙基氨基芐叉)丙酮、3，3-羰基-雙(7-二乙基氨基香豆素)、N-苯基-N-乙基乙醇胺、N-苯基乙醇胺、N-甲苯基二乙醇胺、N-苯基乙醇胺、二甲基氨基苯甲酸異戊酯、二乙基氨基苯甲酸異戊酯、3-苯基-5-芐?；虼倪?、1-苯基-5-乙氧羰基硫代四唑等等。本發(fā)明中可以使用這些物質(zhì)中的一種或者兩種以上并用。而且也往往可以使用這些增感劑作為光聚合引發(fā)劑。在本發(fā)明的感光性糊中加入增感劑時(shí)，相對(duì)于感光成分的加入量通常為0.05～10重量％，優(yōu)選0.1～10重量％。增感劑量過(guò)少，不能發(fā)揮感光靈敏度提高的效果，而增感劑過(guò)多，曝光部分的殘存率減小。
增感劑使用在曝光波長(zhǎng)有吸收的物質(zhì)。這種情況下，由于吸收波長(zhǎng)附近的折射率極高，所以加入大量增感劑能夠提高有機(jī)成分的折射率。這種情況下增感劑的加入量可以為3～10重量％。
為了提高儲(chǔ)存時(shí)的熱穩(wěn)定性，可以加入聚合抑制劑。聚合抑制劑的具體實(shí)例可以舉出例如氫醌、氫醌的單酯化物、N-亞硝基二苯胺、吩噻嗪、對(duì)叔丁基鄰苯二酚、N-苯基萘胺、2，6-二叔丁基-對(duì)-甲基苯酚、四氯苯醌、鄰苯三酚等等。加入聚合抑制劑的情況下，在感光性糊中的加入量通常為0.001～1重量％。
增塑劑的具體實(shí)例，可以舉出鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇和甘油等。
加入抗氧化劑可以防止丙烯酸類(lèi)共聚物保存時(shí)被氧化。抗氧化劑的具體實(shí)例可以舉出例如2，6-二叔丁基對(duì)甲酚、丁基化的羥基苯甲醚、2，6-二叔丁基-4-乙基苯酚、2，2-亞甲基-雙(4-甲基-6-叔丁基苯酚)、2，2-亞甲基-雙(4-乙基-6-叔丁基苯酚)、4，4-雙(3-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3-三(2-甲基-6-叔丁基苯酚)、1，1，3-三(2-甲基-4-羥基叔丁基苯酚)丁烷、雙[3，3-雙(4-羥基-3-叔丁基苯酚)丁酸]乙二醇酯、二月桂基硫代二丙酸酯、亞磷酸三苯酯等。添加抗氧化劑的情況下，在糊狀物中的加入量通常為0.001～1重量％。
對(duì)于本發(fā)明的感光性糊來(lái)說(shuō)，需要調(diào)整溶液的粘度時(shí)可以加入有機(jī)溶劑。此時(shí)可以使用的有機(jī)溶劑有甲基溶纖素、乙基溶纖素、丁基溶纖素、甲基乙基酮、二噁烷丙酮、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、異丁醇、異丙醇、四氫呋喃、二甲基亞砜、γ-丁內(nèi)酯、溴苯、氯苯、二溴苯、二氯苯、溴代苯甲酸、氯代苯甲酸等，以及含有其中一種以上溶劑的溶劑混合物。
所謂有機(jī)成份的折射率，是指利用紫外線使感光成份曝光時(shí)，糊狀物中有機(jī)成份的折射率。也就是說(shuō)，涂布感光性糊并在干燥工序后進(jìn)行曝光的情況下，是指干燥工序后感光性糊中有機(jī)成份的折射率。例如有在玻璃基板上涂布感光性糊后，于50～100℃下干燥1～30分鐘，然后測(cè)定折射率的方法。
本發(fā)明中折射率的測(cè)定，一般優(yōu)選使用橢圓光度法和V模板法，在曝光波長(zhǎng)下進(jìn)行測(cè)定能準(zhǔn)確確定效果。尤其優(yōu)選使用350～650nm波長(zhǎng)范圍內(nèi)的光線測(cè)定。更優(yōu)選使用i線(365nm)或g線(436nm)測(cè)定折射率。
此外，測(cè)定有機(jī)成份被光照射聚合后的折射率，可以用感光性糊照射用光，只照射有機(jī)成份的方法測(cè)定。
通常將無(wú)機(jī)粉末、紫外線吸收劑、感光性聚合物、感光性單體、光聚合引發(fā)劑和溶劑等各種成份調(diào)配成預(yù)定組成后，使用三輥混合機(jī)和捏合機(jī)混合均勻的方法制備感光性糊。
感光性糊的粘度可以利用加入的無(wú)機(jī)粉末、增粘劑、有機(jī)溶劑、增塑劑和沉淀防止劑等物質(zhì)的比例來(lái)適當(dāng)調(diào)整，其粘度范圍為2000～20萬(wàn)cps(厘泊)。例如，采用旋涂法在基板上進(jìn)行涂布的場(chǎng)合下，優(yōu)選粘度范圍為200～5000厘泊。此外，為了使采用絲網(wǎng)印刷法涂布一次后能夠得到10～20μm的膜厚度，優(yōu)選的粘度為5～20萬(wàn)厘泊。
以下說(shuō)明使用感光性糊進(jìn)行圖案加工的一個(gè)實(shí)例，但是本發(fā)明并不限于此實(shí)例。
在玻璃基板和陶瓷基板，或者聚合物制造的薄膜上，全部或部分涂布感光性糊。涂布方法可以使用絲網(wǎng)印刷法、棒涂法、輥涂法、模涂法、刀涂法等。涂布厚度根據(jù)涂布次數(shù)、絲網(wǎng)的目數(shù)和感光性糊粘度來(lái)調(diào)整。
在基板上涂布的場(chǎng)合下，為了提高基板與涂布膜之間的密合性，可以對(duì)基板進(jìn)行表面處理。所說(shuō)的表面處理液有硅烷偶合劑，例如乙烯基三氯硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、三(2-甲氧基乙氧基)乙烯基硅烷、γ-縮水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、γ-(甲基丙烯酸基丙基)三甲氧基硅烷、γ-(2-氨基乙基)氨基丙基三甲氧基硅烷、γ-氯代丙基三甲氧基硅烷、γ-巰基丙基三甲氧基硅烷、γ-氨基丙基三乙氧基硅烷等；或者有機(jī)金屬化合物，例如有機(jī)鈦、有機(jī)鋁、有機(jī)鋯等。硅烷偶合劑或有機(jī)金屬化合物，經(jīng)有機(jī)溶劑(例如乙二醇單甲醚、乙二醇單乙醚、甲醇、乙醇、丙醇、丁醇等)稀釋后，使用0.1～5％濃度的溶液。接著用旋涂器在基板表面均勻涂布后，于80～140℃下干燥10～60分鐘，利用這種方法進(jìn)行表面處理。
在薄膜上涂布的情況下，如果于膜上進(jìn)行干燥后進(jìn)行曝光，方法是將其粘附在玻璃或陶瓷基板上之后進(jìn)行曝光。
涂布后使用曝光裝置進(jìn)行曝光。曝光，如使用光刻法進(jìn)行曝光那樣，一般采用遮光模進(jìn)行掩模曝光的方法。所用的掩模按照感光性有機(jī)成份的種類(lèi)，選擇負(fù)片型或正片型掩模。
不使用遮光模時(shí)，也可以使用紅色和蘭色激光直接刻畫(huà)的方法。
所說(shuō)的曝光裝置，可以使用步進(jìn)式曝光機(jī)和趨近式曝光機(jī)。進(jìn)行大面積曝光的情況下，在玻璃基板等基板上涂布感光性糊后，一邊輸送一邊進(jìn)行曝光，因此可以使用具有小曝光面積的曝光機(jī)進(jìn)行大面積曝光。
此時(shí)使用的活性光源，可以舉出例如可見(jiàn)光、近紫外光、紫外光、電子射線、X射線、激光等等，其中優(yōu)選使用紫外線。作為光源，例如可以使用低壓汞燈、高壓汞燈、超高壓汞燈、鹵素?zé)?、殺菌燈等，其中以超高壓汞燈最為適用。曝光條件依涂布厚度而異，但是應(yīng)當(dāng)使用1～100mW/cm2功率的超高壓汞燈曝光20秒至30分鐘。
通過(guò)在涂布了感光性糊的表面上設(shè)置隔氧膜，可以改善圖案的形狀。所說(shuō)的隔氧膜實(shí)例，可以舉出聚乙烯醇(PVA)和纖維素之類(lèi)的薄膜，或者聚酯之類(lèi)薄膜。
為了形成PVA膜，用旋涂法在基板上均勻涂布0.5～5重量％的PVA水溶液后，在70～90℃下干燥10～60分鐘，使水分蒸發(fā)。優(yōu)選在水溶液中加入少量乙醇，使絕緣膜的涂布性能得到改善，并容易蒸發(fā)。優(yōu)選的PVA溶液濃度為1～3重量％，此范圍內(nèi)靈敏度高。所說(shuō)的隔氧膜之所以能夠提高靈敏度，據(jù)推定其原因?yàn)槭垢泄獬煞葸M(jìn)行光化學(xué)反應(yīng)時(shí)，空氣中存在的氧影響光固化反應(yīng)的靈敏度，如果有能夠遮斷其余氧氣的隔氧膜，則可以提高感光靈敏度。
此外也有將聚酯和聚丙烯、聚乙烯等透明膜貼在涂布后的感光性糊上使用的方法。
曝光后，利用曝光部分和未曝光部分在顯影液中溶解度上的差別進(jìn)行顯影。顯影可以采用浸漬法、噴淋法、噴霧法和刷洗法等。
所說(shuō)的顯影液，可以使用能夠溶解感光性糊中有機(jī)成份的有機(jī)溶劑。所說(shuō)的有機(jī)溶劑也可以加入不影響溶解能力數(shù)量的水。如果感光性糊中存在具有羧基等酸性基團(tuán)的化合物，則可以用堿水溶液顯影。所說(shuō)的堿水溶液雖然也可以使用氫氧化鈉和碳酸鈉、氫氧化鉀水溶液之類(lèi)的堿金屬水溶液，但是優(yōu)選使用有機(jī)堿水溶液顯影的方法，因?yàn)殪褵龝r(shí)容易除去堿成份。
所說(shuō)的有機(jī)堿，可以使用胺化合物。具體講，可以舉出四甲基氫氧化銨、三甲基芐基氫氧化銨、一乙醇胺、二乙醇胺等。堿水溶液的濃度，通常處于0.01～5重量％范圍內(nèi)，優(yōu)選處于0.1～2重量％范圍內(nèi)。堿濃度過(guò)低和過(guò)高都不好，堿濃度如過(guò)低，則不能除去可溶性部分，而堿濃度過(guò)高時(shí)，圖案部分剝離，不溶性部分被腐蝕。顯影時(shí)顯影溫度優(yōu)選20～50℃。
接著在煅燒爐中進(jìn)行煅燒。煅燒氣氛和溫度因感光性糊和基板的種類(lèi)而異，可以在空氣中、氮?dú)?、氫氣等氣氛中煅燒。煅燒爐可以使用間歇式和帶式連續(xù)煅燒爐。
在玻璃基板上加工圖案的場(chǎng)合下，以200～400℃/小時(shí)的升溫速度，于540～610℃溫度下進(jìn)行10～60分鐘煅燒。其中煅燒溫度取決于所使用的玻璃粉末，優(yōu)選在圖案形成后不破壞圖案形狀和不殘存玻璃粉末的適當(dāng)溫度下煅燒。
低于所說(shuō)的適當(dāng)溫度不好，此時(shí)氣孔率和隔板上部的凹凸程度加大，放電壽命縮短，而且容易引起誤放電現(xiàn)象。
高于所說(shuō)的適當(dāng)溫度也不好，因?yàn)樾纬蓤D案時(shí)圖案形狀被破壞，隔板上部變成圓形，高度顯著降低，得不到所需的高度。此外，在上述涂布、曝光、顯影、煅燒等各工序中，根據(jù)干燥和預(yù)反應(yīng)目的也可以增加50～300℃下的加熱工序。
形成本發(fā)明的隔板時(shí)，優(yōu)選在基板和隔板之間設(shè)置緩沖層，與在玻璃基板上直接形成隔板相比，可以增大隔板的密合性和抑制剝離。
將以玻璃為主要成份的粉末和有機(jī)成份組成的糊涂布在基板上之后，經(jīng)干燥形成緩沖層用涂布膜，接著煅燒形成緩沖層。
可以在緩沖層用糊的有機(jī)成份中，加入有機(jī)粘合劑、增塑劑和溶劑，必要時(shí)還可以加入分散劑和均化劑等。有機(jī)粘合劑的具體實(shí)例，可以舉出聚乙烯醇、纖維素類(lèi)聚合物、硅聚合物、聚乙烯、聚乙烯基吡啶、聚苯乙烯、聚酰胺、高分子聚醚、聚乙烯丁縮醛、甲基丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物、α-甲基苯乙烯聚合物、甲基丙烯酸丁酯樹(shù)脂等。
調(diào)整緩沖層用糊粘度時(shí)，優(yōu)選使用粘合劑成份用溶劑。這種溶劑，可以使用甲基溶纖素、乙基溶纖素、丁基溶纖素、甲基乙基酮、二噁烷、丙酮、環(huán)己烷、環(huán)戊烷、異丁醇、異丙醇、四氫呋喃、二甲基亞砜、γ-丁內(nèi)酯、溴苯、氯苯、二溴苯、二氯苯、溴代苯甲酸、氯代苯甲酸等以及含有其中一種以上溶劑的有機(jī)溶劑混合物。
此外，在所說(shuō)的緩沖層用糊中還可以含有增塑劑。這種增塑劑的具體實(shí)例，可以舉出鄰苯二甲酸二丁酯、鄰苯二甲酸二辛酯、聚乙二醇、甘油等。
在緩沖層用糊中使用的玻璃粉末數(shù)量，優(yōu)選占玻璃粉末和有機(jī)成份和量的50～85重量％。低于50重量％時(shí)，緩沖層的致密性和表面平整性差，反射率低，得不到所需的亮度。而高于85重量％時(shí)，因煅燒時(shí)收縮使緩沖層產(chǎn)生龜裂。
為了形成均勻的緩沖層，應(yīng)當(dāng)使緩沖層的厚度為3～20μm，優(yōu)選6～15μm。厚度超過(guò)20μm，煅燒時(shí)難于脫除溶劑，容易產(chǎn)生裂紋，而且玻璃基板上因應(yīng)力增大而出現(xiàn)彎曲的問(wèn)題。而且低于3μm，很難保持厚度的均一性。
煅燒形成緩沖層后，通常能夠發(fā)揮介電層的作用。由于它與發(fā)光特性之間具有一定關(guān)系，所以應(yīng)當(dāng)將介電層限制在適當(dāng)?shù)暮穸确秶鷥?nèi)。因此，一種有效的方法是根據(jù)需要在緩沖層之下事先設(shè)置介電層，使之達(dá)到適當(dāng)厚度。
另一種有效的方法是，在緩沖層用糊中加入形成隔板時(shí)上面介紹的紫外線吸收劑，尤其是在350～450波長(zhǎng)范圍內(nèi)具有高UV吸收系數(shù)的有機(jī)類(lèi)染料。使用感光性糊形成隔板時(shí)，底層的光反射對(duì)于圖案的形成具有很大影響。所以，優(yōu)選利用加入紫外線吸收劑方法得到本發(fā)明的隔板，減少緩沖層對(duì)光反射的影響。
有機(jī)染料的加入量，優(yōu)選占緩沖層中所用玻璃粉量的0.05～1重量％。低于0.05重量％時(shí)，在隔板圖案下部容易出現(xiàn)殘膜，而超過(guò)1重量％時(shí)，為了使緩沖層光固化必須增加曝光量，導(dǎo)致煅燒時(shí)出現(xiàn)剝離現(xiàn)象，因而都不好。
所說(shuō)的緩沖層應(yīng)當(dāng)使用50～400℃下熱膨脹系數(shù)(α50-400)為70～85×10-7/K，優(yōu)選為72～83×10-7/K的玻璃形成，因?yàn)檫@與基板玻璃之間的熱膨脹系數(shù)匹配，從而使煅燒時(shí)玻璃基板上出現(xiàn)的應(yīng)力減小。如果高于85×10-7/K，則在所形成緩沖層的側(cè)面上殘留使基板彎曲的應(yīng)力，而若低于70×10-7/K，則在沒(méi)有緩沖層的側(cè)面上殘留使基板彎曲的應(yīng)力。由于這個(gè)原因，當(dāng)對(duì)基板反復(fù)進(jìn)行加熱和冷卻時(shí)，往往導(dǎo)致基板破裂。而且在和前面基板封接時(shí)，由于基板的翹曲，因兩基板不平行而往往不能封接在一起。
此外，緩沖層中所含的玻璃，優(yōu)選使用具有430～500℃玻璃化溫度(Tg)和470～580℃軟化點(diǎn)(Ts)的。如果玻璃化溫度和軟化點(diǎn)分別高于500℃和580℃，則為形成緩沖層必須在高溫下煅燒，而且煅燒時(shí)玻璃基板產(chǎn)生彎曲。反之，若使用玻璃化溫度和軟化點(diǎn)分別低于430℃和470℃的材料，則在以后的工序中，在熒光體涂布和煅燒時(shí)緩沖層產(chǎn)生彎曲，不能保證精確的膜厚度，因而都不好。
使用含有10～85重量％氧化鉍、氧化鉛和氧化鋅中一種以上氧化物的玻璃，容易控制軟化點(diǎn)和熱膨脹系數(shù)。
如果氧化鉍、氧化鉛和氧化鋅的加入量超過(guò)85重量％，則玻璃的耐熱溫度過(guò)低，很難燒結(jié)在玻璃基板上。
在上述的玻璃中，特別是使用含有10～85重量％氧化鉍的玻璃，具有感光性糊適用期長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
優(yōu)選使用含有50重量％以上的、具有下述組成(按換算成氧化物計(jì))并含有氧化鉍的玻璃氧化鉍10～70重量％氧化硅3～50重量％氧化硼5～40重量％氧化鋅2～30重量％氧化鋯3～10重量％。
緩沖層中使用的粉末粒徑，優(yōu)選具有D10(10容積％粒徑)0.4～2μm，D50(50容積％粒徑)1～3μm，D90(90容積％粒徑)3～8μm，和最大粒徑尺寸小于10μm粒度分布的粉末；更優(yōu)選具有D90 3～5μm，和最大粒徑尺寸小于5μm粒度分布的粉末。當(dāng)粒度分布處于此范圍內(nèi)時(shí)，煅燒后緩沖層表面平坦，形成致密的玻璃層，能夠防止隔板出現(xiàn)剝離、斷線和S形現(xiàn)象出現(xiàn)。
在緩沖層用涂布膜上形成隔板圖案后，如果同時(shí)進(jìn)行隔板圖案和緩沖層的煅燒操作，緩沖層和隔板的脫粘合劑作用同時(shí)發(fā)生，所以因隔板的脫粘合劑作用引起的收縮應(yīng)力得以緩和，能夠防止剝離和斷線現(xiàn)象發(fā)生。與此相反，如果首先只煅燒形成緩沖層，然后在其上形成隔板圖案，則因隔板和緩沖層之間密合不良而容易引起煅燒時(shí)隔板剝離和斷線現(xiàn)象發(fā)生。此外，如果同時(shí)進(jìn)行煅燒形成隔板和緩沖層操作，則還具有工序減少的優(yōu)點(diǎn)。
進(jìn)行上述同時(shí)煅燒的場(chǎng)合下，如果在緩沖層用涂布膜形成后進(jìn)行膜的硬化，則優(yōu)點(diǎn)在于在隔板圖案的形成工序中，緩沖層用涂布膜不被顯影液侵蝕。為了使緩沖層用涂布膜固化，適于采用的簡(jiǎn)便方法是賦予緩沖層用糊以感光性后涂布在玻璃基板上，干燥后進(jìn)行曝光而光固化的方法。
賦予緩沖層用糊感光性的方法是，使之含有從感光性單體、感光性低聚物、感光性聚合物中選出的至少一種物質(zhì)，必要時(shí)加入光聚合引發(fā)劑、紫外線吸收劑、增感劑、增感助劑、聚合抑制劑等添加劑成份。
曝光條件依所使用感光性成份的種類(lèi)和數(shù)量以及涂布厚度而異。使用1～100mW/cm2功率的超高壓汞燈曝光20秒至30分鐘。此時(shí)，一旦光固化得不充分，因固化不均勻而會(huì)導(dǎo)致煅燒時(shí)產(chǎn)生剝離現(xiàn)象。而且，形成隔板圖案的顯影時(shí)將其浸入顯影液中，所用的聚合物常常使剝離現(xiàn)象發(fā)生。所以，充分的曝光量對(duì)于光固化來(lái)說(shuō)是十分重要的。
此外，利用熱聚合的方法也能使緩沖層用涂布膜固化。這種情況下使用的方法是，向緩沖層用糊中加入游離基聚合性單體和游離基聚合引發(fā)劑，將糊涂布后進(jìn)行加熱。游離基聚合性單體的具體實(shí)例，例如有乙烯、苯乙烯、丁二烯、氯乙烯、醋酸乙烯酯、丙烯酸、丙烯酸甲酯、甲基乙烯基酮、丙烯酰胺、丙烯腈等。游離基引發(fā)劑可以舉出例如過(guò)氧化苯甲酰、過(guò)氧化月桂酰、過(guò)硫酸鉀、偶氮雙異丁腈過(guò)氧化苯甲酰-二甲基苯胺等。
雖然也可以不進(jìn)行緩沖層用涂布膜的固化操作，但是與進(jìn)行固化操作的情況相比，在隔板圖案的形成工序中，受到顯影液的浸蝕，緩沖層容易產(chǎn)生龜裂，因而對(duì)于顯影液來(lái)說(shuō)必須選擇非溶解性聚合物。
以下，借助于實(shí)施例具體說(shuō)明本發(fā)明。但是，本發(fā)明卻不受這些實(shí)施例的限制。在實(shí)施例、對(duì)照例中使用的濃度(％)，如果沒(méi)有特別說(shuō)明，都是指重量％。對(duì)于本發(fā)明實(shí)施例中使用的材料說(shuō)明如下。(隔板用玻璃粉末)玻璃(1)組成Li2O 9％，SiO220％，B2O331％，BaO 4％，Al2O324％，ZnO2％，MgO 6％，CaO 4％；熱物理性能玻璃化溫度474℃，軟化點(diǎn)515℃，熱膨脹系數(shù)83×10-7/K；粒徑D10 0.9μmD50 2.5μmD90 6.5μm最大粒徑18.5μm比表面積2.56m2/g折射率1.59(g線436nm)比重2.55。玻璃(2)組成、熱物理性能、折射率和比重與玻璃(1)相同粒徑D10 0.μmD50 1.6μmD90 2.4μm最大粒徑5.2μm比表面積5.8m2/g。玻璃(3)組成Li2O 7％，SiO222％，B2O332％，BaO 4％，Al2O322％，ZnO2％，MgO 6％，CaO 4％；熱物理性能玻璃化溫度491℃，軟化點(diǎn)528℃，熱膨脹系數(shù)74×10- 7/K；粒徑D100.9μmD502.6μmD907.5μm最大粒徑 22.0μm比表面積1.92m2/g折射率1.59(g線436nm)比重2.54。玻璃(4)
組成和熱物理性能與玻璃(3)相同粒徑D10 0.8μmD50 1.5μmD90 2.5μm最大粒徑4.6μm比表面積5.9m2/g折射率1.59(g線436nm)比重2.54。玻璃(5)組成Li2O 4％，K2O 5％，SiO215％，B2O333％，BaO 4％，Al2O320％，ZnO 13％，MgO 1％，CaO 5％；熱物理性能玻璃化溫度470℃，軟化點(diǎn)511℃，熱膨脹系數(shù)76×10- 7/K；粒徑D10 0.9μmD50 2.7μmD90 6.0μm最大粒徑13.1μm比表面積2.29m2/g折射率1.58(g線436nm)比重2.67。玻璃(6)組成Bi2O327％，SiO214％，B2O318％，Na2O 2％，BaO 14％，Al2O34％，ZnO 21％；熱物理性能玻璃化溫度483℃，軟化點(diǎn)523℃，熱膨脹系數(shù)79×10- 7/K；粒徑D10 1.4μmD50 3.4μmD90 7.4μm最大粒徑22.0μm比表面積3.26m2/g
折射率1.73(g線436nm)比重4.13。(緩沖層用玻璃粉末)玻璃(7)組成Bi2O338％，SiO27％，B2O319％，BaO 12％，Al2O34％，ZnO20％；熱物理性能玻璃化溫度475℃，軟化點(diǎn)515℃，熱膨脹系數(shù)75×10- 7/K；粒徑D10 0.9μmD50 2.5μmD90 3.9μm最大粒徑6.5μm比重4.61。玻璃(8)組成Bi2O367％，SiO210％，B2O312％，Al2O33％，ZnO 3％，ZrO25％；熱物理性能玻璃化溫度455℃，軟化點(diǎn)484℃；熱膨脹系數(shù)77×10- 7/K；粒徑D10 0.4μmD50 2.0μmD90 5.2μm最大粒徑9.5μm比重5.35。(填料)填料(1)高熔點(diǎn)玻璃粉末組成SiO238％，B2O310％，BaO 5％，CaO 4％，Al2O336％，ZnO2％，MgO 5％；熱物理性能玻璃化溫度652℃，軟化點(diǎn)746℃，熱膨脹系數(shù)43×10- 7/K；粒徑D101.0μm
D50 2.4μmD90 4.7μm最大粒徑10.0μm比表面積4.17m2/g折射率1.59(g線436nm)比重2.53。氧化鈦石原產(chǎn)業(yè)(株)商品名TIPAQUE R550，平均粒徑0.24μm的粉末。鈦酸鋇三井礦產(chǎn)(株)產(chǎn)品代碼No.219-9，平均粒徑1.5μm的粉末。(聚合物)聚合物(1)相對(duì)于由40％的甲基丙烯酸(MAA)、30％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和30％的苯乙烯(St)組成的共聚物中的羧基，使0.4當(dāng)量的甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)進(jìn)行加成反應(yīng)得到的、重均分子量為43000、酸值為95的感光性聚合物的、40％γ-丁內(nèi)酯溶液。聚合物(2)結(jié)構(gòu)與聚合物(1)相同的、重均分子量為18000、酸值為100的感光性聚合物的γ-丁內(nèi)酯溶液。聚合物(3)相對(duì)于由40％的甲基丙烯酸(MAA)、30％的甲基丙烯酸甲酯(MMA)和30％的苯乙烯(St)組成的共聚物中的羧基，使0.8當(dāng)量的甲基丙烯酸縮水甘油基酯(GMA)進(jìn)行加成反應(yīng)得到的、重均分子量為30000、酸值為50的感光性聚合物的、40％γ-丁內(nèi)酯溶液。EC取代度為1.5、平均分子量為50000的乙基纖維素的6％松油醇溶液。(單體)單體(1)X2-N-CH2-Ph-CH2-N-X2X-CH2-CH(OH)-CH2O-CO-C(CH3)＝CH2單體(2)X2-N-CH(CH3)-CH2-(O-CH2-CH(CH3))n-N-X2X-CH2-CH(OH)-CH2O-CO-C(CH3)＝CH2n＝2～10單體(3)三甲氧基丙烷三丙烯酸酯·改性品PO(光聚合引發(fā)劑)IC-369Irgacure-369(汽巴-嘉基制品)
2-芐基-2-二甲基氨基-1-(4-嗎啉子基苯基)丁酮-1IC-907Irgacure-907(汽巴-嘉基制品)2-甲基-1-(4-(甲基硫代)苯基)-2-嗎啉子基)丙酮-1(增感劑)DETX-S2，4-二乙基硫代呫噸酮(增感助劑)EPA對(duì)二甲基氨基苯甲酸乙酯(增塑劑)DBP鄰苯二甲酸二丁酯(DBP)(增粘劑)SiO二氧化硅的2-(2-丁氧乙氧基)乙基乙酸酯的15％溶液(有機(jī)染料)蘇丹偶氮類(lèi)染料，化學(xué)式C24H20N4O，分子量380.45實(shí)施例1制備了具有表1所示組成的隔板用感光性糊。相對(duì)于70重量份玻璃粉末(玻璃(1))稱(chēng)量了0.08重量份的有機(jī)染料蘇丹。使蘇丹溶解在丙酮中，加入分散劑，使用均質(zhì)機(jī)攪拌均勻。向此溶液中加入玻璃粉末后分散混合均勻，然后使用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器在100℃溫度下干燥，使丙酮蒸發(fā)。利用這種方法制成玻璃粉表面均勻涂有有機(jī)染料膜的粉末。
按照表1所示的比例混合聚合物、單體、光聚合引發(fā)劑和增感劑，使之溶解均勻。然后使用400目過(guò)濾器過(guò)濾此溶液，制成了有機(jī)載色劑。
加入上述的有機(jī)載色劑和上述玻璃粉末，使之具有表1所示的組成，使用三輥混合機(jī)混合分散后，制成了形成隔板用的感光性糊。有機(jī)成份的折射率為1.59，玻璃粉末的折射率也是1.59。
采用同樣的操作方法制備了具有表2所示組成的緩沖層用感光性糊。
在旭玻璃株式會(huì)社制造的PD-200型事先形成有電極和介電層的A4尺寸基板上，使用325目篩網(wǎng)絲網(wǎng)印刷這種緩沖層用糊，涂布均勻后，于80℃下保持40分鐘使之干燥。干燥后形成的膜厚度為15μm。
接著用50mJ/cm2功率的超高壓汞燈自上面進(jìn)行紫外線曝光，曝光量為4J/cm2。
使用325目絲網(wǎng)在這種緩沖層用涂布膜上絲網(wǎng)印刷上述隔板用感光性糊，使之涂布均勻。為了使涂布膜不產(chǎn)生針孔之類(lèi)缺陷，反復(fù)進(jìn)行涂布和干燥操作數(shù)次，調(diào)整膜的厚度。中間的干燥操作在80℃下進(jìn)行10分鐘。然后在80℃下保持1小時(shí)使之干燥。干燥后厚度為170μm。
接著用50mJ/cm2功率的超高壓汞燈從上面照射紫外線，使之通過(guò)柵距為140μm的負(fù)片型鉻掩模。曝光量為0.7J/cm2。
然后，使用被保持在35℃下的0.2重量％一乙醇胺水溶液淋洗170秒鐘，使之顯影，進(jìn)而用噴霧器進(jìn)行水洗滌。這種方法可以除去未被光固化的部分，在玻璃基板上形成帶狀隔板圖案。
利用這種方法將形成有隔板圖案的玻璃基板在空氣中560℃下煅燒15分鐘后，形成了隔板。
用感光性糊法使形成有隔板的玻璃基板隔板預(yù)定的溝槽內(nèi)形成熒光體層。即，制作紅(R)、綠(G)、蘭(B)三種感光性熒光糊，對(duì)每一種熒光糊反復(fù)進(jìn)行印刷、干燥、光刻曝光和顯影，在預(yù)定處形成熒光體圖案。對(duì)于各種顏色進(jìn)行操作后，于500℃下成批煅燒20分鐘，形成熒光體層。利用這種方法得到了PDP用背面板。
使用掃描電子顯微鏡(日立制，S-2400型)觀察形成隔板的斷面形狀。對(duì)于如圖2、4、6和7中的斷面形狀來(lái)說(shuō)，測(cè)定了頂部寬度、半值寬度和底部寬度，而對(duì)于難于測(cè)定上、下部形狀的圖3和8中那種斷面形狀來(lái)說(shuō)，測(cè)定了L90和L10以代替頂部寬度和底部寬度。此外，在附圖4那種底部具有圓弧形狀的情況下，還測(cè)定了曲率半徑。各個(gè)數(shù)值是用三個(gè)樣品的平均值算出的。本實(shí)施例的形狀如附圖4所示。
此外，還測(cè)定了沿著隔板1毫米長(zhǎng)度之內(nèi)隔板的波動(dòng)量。也是用三個(gè)樣品的平均值算出的。用上述SEM觀察的方法測(cè)定了緩沖層的厚度。使用阿基米德法測(cè)定了隔板材料的純密度和隔板的實(shí)際密度，算出了氣孔率。
關(guān)于隔板和熒光體層的缺陷，評(píng)定了(1)煅燒前是否存在隔板的歪斜和剝離，(2)煅燒后是否存在隔板的剝離和斷線，以及(3)熒光體層涂布的均勻性等。不存在各種缺陷的情況下，計(jì)作○。而且計(jì)算出了各隔板的開(kāi)口率，其定義為1-(半值寬度/柵距)。
結(jié)果示于表3之中。在煅燒前后沒(méi)有剝離、歪斜和斷線現(xiàn)象發(fā)生，而且熒光體涂布的均勻性也良好，結(jié)果優(yōu)良。
接著在上述具有電極、絕緣體和保護(hù)層的前面板和后面板上涂布作為封合劑的低熔點(diǎn)玻璃糊，按照預(yù)定位置對(duì)接和對(duì)向配置，于450℃下處理30分鐘使之封合。然后，使顯示區(qū)內(nèi)部排氣，封入含有99％氦和1％氙的混合氣體，制成了等離子顯示器，并且研究了其發(fā)光特性。將沒(méi)有輝斑和亮度問(wèn)題的場(chǎng)合記作○。結(jié)果示于表3之中。具有輝斑少，高亮度的優(yōu)良特性。實(shí)施例2除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，以及曝光量為1J/cm2之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例3除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，以及曝光量為1J/cm2之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例4除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為150μm，曝光量為0.3J/cm2以及顯影時(shí)間為150秒之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例5除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為150μm，曝光量為0.6J/cm2以及顯影時(shí)間為150秒之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例6除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，曝光量為1.5J/cm2以及顯影時(shí)間為150秒之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例7除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的組成如表2所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，曝光量為1.2J/cm2以及顯影時(shí)間為150秒之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例8除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的組成如表2所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為190μm，顯影時(shí)間為200秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1進(jìn)行了同樣的研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例9除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的組成如表2所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為4J/cm2，隔板圖案的煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例10除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的組成如表2所示，將其作為非感光性糊，其涂布厚度為36μm，隔板用糊的涂布厚度為230μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，顯影時(shí)間為230秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例11除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為36μm，其曝光量為10J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為140μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為1.2J/cm2，顯影時(shí)間為150秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例12除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為36μm，其曝光量為10J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為230μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.5J/cm2，顯影時(shí)間為230秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例13除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用遮光模的柵距為100μm，曝光波長(zhǎng)僅僅使用g線(436nm)的曝光量為0.8J/cm2，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例14
除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為200μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.7J/cm2，顯影時(shí)間為200秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例15除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為230μm，隔板用遮光模的柵距為230μm，曝光量為1.2J/cm2，顯影時(shí)間為230秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例16除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為210μm，隔板用圖案的曝光量為0.9J/cm2，顯影時(shí)間為200秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例17除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用圖案的曝光量為0.7J/cm2，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例18除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為200m，隔板用圖案的曝光量為0.9J/cm2，顯影時(shí)間為200秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例19除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為130μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為100秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例20除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20m，其曝光量為5J/cm2，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.57J/cm2，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例21除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為150秒，煅燒溫度為570℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例22除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為160m，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.7J/cm2，顯影時(shí)間為160，煅燒溫度為570℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例23除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為230μm，隔板用遮光模的柵距為230μm，曝光量為1.3J/cm2，顯影時(shí)間為230秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。實(shí)施例24除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為36μm，其曝光量為10J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為150秒，煅燒溫度為560℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究，結(jié)果示于表3之中。對(duì)照例1除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為36μm，其曝光量為10J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為150秒，煅燒溫度為560℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于隔板用玻璃粉末的粒度小，未曝光到隔板的底部，Lt/Lh＞1，Lb/Lh＜1，隔板的歪斜和剝離顯著。對(duì)照例2除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為10μm，其曝光量為3J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為190μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.1J/cm2，顯影時(shí)間為200秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于用這種組成的隔板用糊僅僅得到了L90/Lh＞1，L10/Lh＞2的隔板，隔板的S形顯著，輝斑大。對(duì)照例3除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為130μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.2J/cm2，顯影時(shí)間為120秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于減少了有機(jī)染料的加入量，所以Lb/Lh＞2，發(fā)光亮度降低。對(duì)照例4除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為150μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，顯影時(shí)間為160秒之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于隔板用糊中玻璃粉末含量高，所以沒(méi)能使曝光深入到隔板的底部。Lt/Lh＜0.65，L10/Lh＜1，導(dǎo)致隔板歪斜，輝亮度降低。對(duì)照例5除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為20μm，其曝光量為5J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為75μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為50秒之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于隔板用糊中玻璃粉末含量少，所以L10/Lh＞2，亮度降低。對(duì)照例6除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為30μm，其曝光量為8J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為90μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為70秒，煅燒溫度為570℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。隔板用糊玻璃粉末的折射率為1.73，有機(jī)成份的折射率為1.59，折射率之間不匹配，曝光不良，僅僅得到了Lt/Lh＞1的隔板，隔板的S形變形顯著，輝斑大。對(duì)照例7除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為100μm，曝光量為0.6J/cm2，顯影時(shí)間為90秒之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于隔板用玻璃粉末的粒度小，所以不能曝光到隔板的底部，導(dǎo)致Lb/Lh＜1，隔板歪斜和剝離顯著。對(duì)照例8除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，隔板用糊的涂布厚度為100μm，隔板用遮光模的柵距為150μm，曝光量為3J/cm2，顯影時(shí)間為100秒，煅燒溫度為570℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。當(dāng)有機(jī)染料的加入量多時(shí)，導(dǎo)致Lb/Lh＜1，造成隔板歪斜和亮度降低。對(duì)照例9除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，不設(shè)緩沖層，隔板用糊的涂布厚度為150μm，曝光量為0.7J/cm2，煅燒溫度為500℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于沒(méi)有緩沖層，所以剝離顯著。因?yàn)殪褵郎囟鹊?，使Lb/Lh＞2。對(duì)照例10除了隔板用糊狀物的組成如表1所示，緩沖層用糊的涂布厚度為10μm，其曝光量為3J/cm2，隔板用糊的涂布厚度為180μm，隔板用遮光模的柵距為230μm，顯影時(shí)間為190秒，煅燒溫度為580℃之外，與實(shí)施例1同樣進(jìn)行了研究。
結(jié)果示于表3之中。由于減少了光聚合引發(fā)劑和增感劑的加入量，所以不能進(jìn)行良好的曝光，導(dǎo)致Lt/Lh＜0.65，Lb/Lh＜1，造成隔板歪斜，輝斑大。表1-1 隔板用感光性糊狀物的組成



表1-2 隔板用感光性糊狀物的組成



表2 緩沖層用糊狀物的組成

表3-1 結(jié)果


表3-2 結(jié)果


表3-3 結(jié)果


產(chǎn)業(yè)上利用的可能性由于具有本發(fā)明的隔板形狀，所以能夠消除隔板圖案形成后出現(xiàn)歪斜、剝離，或煅燒后出現(xiàn)隔板的斷線和剝離的現(xiàn)象。這樣能夠形成高精度的隔板。而且通過(guò)提高熒光體的涂敷性，減少熒光體涂布不均和碎片出現(xiàn)，所以能夠提供高亮度、高精度的等離子顯示器。
權(quán)利要求
1.等離子顯示器，其中在基板上設(shè)置緩沖層，在緩沖層上形成隔板。
2.權(quán)利要求1記載的等離子顯示器，其特征在于緩沖層的厚度為3～20微米。
3.權(quán)利要求1所述的等離子顯示器，其特征在于所說(shuō)的緩沖層是由熱膨脹系數(shù)(α50～400)為70～85×10-7/K的玻璃材料形成的。
4.權(quán)利要求1所述的等離子顯示器的制造方法，其中在基板上設(shè)置緩沖層，在所述的緩沖層上形成隔板，其特征在于在基板上形成有玻璃粉末和有機(jī)成分組成的緩沖層用涂布膜，僅而在所說(shuō)的緩沖層用涂布膜上形成由玻璃粉末和有機(jī)成分組成的隔板圖案后，使上述緩沖層用涂布膜和上述隔板圖案同時(shí)煅燒而成。
5.權(quán)利要求4記載的等離子顯示器的制造方法，其中所說(shuō)的緩沖層用涂布膜是由玻璃成分和感光性有機(jī)成分組成的。
全文摘要
等離子顯示器，其中在基板上設(shè)置緩沖層，在緩沖層上形成隔板。
文檔編號(hào)H01J17/49GK1476040SQ02154719
公開(kāi)日2004年2月18日 申請(qǐng)日期1997年7月10日 優(yōu)先權(quán)日1996年7月10日
發(fā)明者堀內(nèi)健, 一朗, 井口雄一朗, 樹(shù), 正木孝樹(shù), 守屋豪 申請(qǐng)人:東麗株式會(huì)社