JP2008186749A - ディスプレイ用部材の形成方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】基板上に形成された電極パターン上に、膜厚が薄く、かつ、耐電圧が高い誘電体層を有するディスプレイ用部材の製造方法を提供する。
【解決手段】純度９８重量％以上である酸化アルミニウム粒子を主成分とする原料を用いて、エアロゾルデポジション法により誘電体層を形成する。
【選択図】なし

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰとする）、電界放射ディスプレイ（以下ＦＥＤとする）などの平面ディスプレイに用いる誘電体層の形成方法に関するものである。

近年、ＰＤＰ、ＦＥＤ、蛍光表示管、液晶表示装置、エレクトロルミネッセンスディスプレイ、発光ダイオードなどの平面ディスプレイの開発が急速に進められている。このうち、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向するアノード電極と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照射することにより表示を行うものである。ＦＥＤは、ゲート電極−カソード間に印加された電圧により電界放射された電子が、アノードに向かって進行し、カソード−アノード間に存在する蛍光体に衝突することにより表示を行うものである。ＰＤＰや蛍光表示管などのガス放電タイプのディスプレイは、各駆動電極（維持・放電電極、アドレス電極）間、及び、電極と放電空間を絶縁し、放電を維持するための誘電体層を必要とする。また、ＦＥＤなどの電界放射型ディスプレイは、ゲート電極とカソードを絶縁するための誘電体層を必要とする。これらＰＤＰやＦＥＤなどの誘電体層においては、電極間を絶縁するために高い耐電圧特性が要求される。また、ＰＤＰ前面板誘電体層においては、輝度向上のために放電電極との反応による着色（黄変）を防ぎ、高い透明性を実現することが要求される。

従来、このような誘電体層を形成する方法として、ガラス粉末と有機バインダーを主成分とする誘電体ガラスペーストを、ダイコーター、スクリーン印刷などにより所定の膜厚に塗布した後、焼成する方法が知られている。しかし、本手法では誘電体ガラスの組成によっては電極との反応により誘電体層が着色（黄変）しやすくなることや焼成時に発生する気泡による欠陥を生じやすいという問題がある。これを防ぐため、高軟化点ガラスを下層、低軟化点ガラスを上層とした二層構造の誘電体層を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。この手法では、膜厚を４０μｍ程度と厚くする必要があるため、ＰＤＰ前面板用としては透明性が十分でなく、また材料コストが高くなってしまうという問題があった。さらに、塗布・乾燥・焼成プロセス数の増大により生産性が良くない。一方、ガラスペーストを用いない形成方法が検討されており、例えば、誘電体層としてシリカ薄膜をプラズマ化学蒸着（プラズマCVD）法により形成する方法が提案されている（特許文献２参照）。しかし、この方法においては、厚膜化が困難であるため、十分な耐電圧を得ることができないという問題があった。
特開２００５−３１７２４７号公報 特開２０００−０２１３０４号公報

そこで本発明は、上記従来技術の問題点に着目し、高性能なディスプレイ部材を実現、提供することにある。具体的には、基板上に形成した電極パターン上に膜厚が薄く、耐電圧が高く、黄変のないディスプレイ用誘電体層の形成方法を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。
（１）基板上に電極パターンおよび該電極パターンを覆う誘電体層を有するディスプレイ用部材の製造方法であって、純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜１００体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により誘電体層を形成することを特徴とするディスプレイ用部材の製造方法。
（２）前記誘電体層の形成に用いる原料が酸化ジルコニウム粒子または酸化ストロンチウム粒子を５〜２０体積％含む（１）記載のディスプレイ用部材の製造方法。
（３）前記誘電体層の形成に用いる原料がガラス粒子を５〜２０体積％含む（１）または（２）記載のディスプレイ用部材の製造方法。
（４）（１）〜（３）のいずれかに記載の方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらに純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜１００体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により第２の誘電体層を形成するディスプレイ用部材の製造方法。
（５）前記第２の誘電体層の形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度が、前記第１の誘電体層の形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度よりも大きい（４）記載のディスプレイ用部材の製造方法。
（６）（１）〜（３）のいずれかに記載の方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらに純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜９５体積％、ガラス粒子を５〜２０体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により第２の誘電体層を形成し、前記第２の誘電体層の形成に用いる原料中のガラス粒子の体積濃度が、前記第１の誘電体層の形成に用いる原料中のガラス粒子の体積濃度よりも大きいディスプレイ用部材の製造方法。
（７）（１）〜（３）のいずれかの方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらにガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、焼成することにより第２の誘電体層を形成するディスプレイ用部材の製造方法。

本発明によれば、特定の原料を用いたエアロゾルデポジション法により誘電体層を形成することによって、基板上に形成した電極パターン上に、膜厚が薄く、耐電圧が高く、黄変のない誘電体層を形成できる。それゆえ、高性能なディスプレイ用部材を実現、提供できる。

本発明に用いる基板としては、ソーダガラスや耐熱ガラスである“ＰＰ８”（日本電気硝子株式会社製）、“ＰＤ２００”（旭硝子株式会社製）を用いることができる。ガラス基板のサイズは特に限定はなく、厚みは１〜５ｍｍのものを用いることができる。

本発明では、基板上に形成した電極パターン上に、特定の粒子を用いてエアロゾルデポジション法により誘電体層を形成することが必須である。

本発明における電極パターンについて説明する。ＰＤＰ前面板における電極パターンは、例えば、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化亜鉛などの導電性金属酸化物からなる幅広の透明電極上に、細幅の銀またはクロム−銅−クロム電極を積層させた構成を有する。ＰＤＰ背面板、ＦＥＤにおける電極パターンは、例えば、銀、銅、金、クロム、チタン、アルミニウム、モリブデン、タングステン、ニオブ、酸化錫、酸化インジウム、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）、酸化亜鉛、酸化アンチモン、酸化アンチモン錫、などの金属または金属酸化物からなる。電極パターンの形成は、印刷法、スラリー法、蒸着法、スパッタリング、スリットダイコーター、スピンコーティング等の成膜技術を利用し、例えばフォトリソグラフィー法により所望のパターンを形成する。

本発明におけるエアロゾルデポジション法とは、キャリアガスと粒子を撹拌・混合しエアロゾル化した後に、エアロゾルをノズルから基板に高速衝突・堆積させることにより成膜する手法である。図１は、本発明のディスプレイ部材の製造方法に用いる誘電体層形成装置の模式図である。この誘電体層形成装置は、誘電体層形成ユニット１とエアロゾル発生ユニット２とを有している。エアロゾル発生ユニット２で原料となる粒子のエアロゾル化が行なわれ、誘電体層形成ユニット１でエアロゾル化した粒子を高速衝突・堆積させ、誘電体層が形成される。エアロゾル発生ユニット２は、原料となる粒子を内部に有するエアロゾル発生器３と、エアロゾル発生器３内で粒子とキャリアガスとを撹拌・混合しエアロゾルを発生させるために用いられるキャリアガス用の高圧ガスボンベ４と、高圧ガスボンベ４とエアロゾル発生器３を繋ぐガス搬送管５と、エアロゾル発生器３とノズル７を繋ぐエアロゾル搬送管６とを有している。ノズル７の噴射口は基板と対向する向きに誘電体層形成室８に配設されている。ノズル７は固定されており、基板をのせたステージ９を動かすことにより、基板上の決められた範囲を成膜することができる。本手法においては、粒子をエアロゾル化できるのであれば、焼成処理を行わなくても緻密で安定した性能を有する誘電体層が形成される。

キャリアガスとしては、窒素や酸素、乾燥空気、炭酸ガスが好ましい。ヘリウム等の希ガス類は、粒子衝突時に放電が起きやすく、透明性の高い誘電体層を得ることが困難となる場合があり好ましくない。

誘電体層形成室８内は、０．１〜１０００Ｐａに減圧することが好ましい。０．１Ｐａ未満の場合は、設定した減圧度に達するまでに時間がかかり生産性が低下する場合がある。１０００Ｐａを越えた場合は、粒子の表面の新生面が別の微粒子の表面あるいは新生面に接触するまで、面の活性を保持することが困難となる場合がある。

本発明において、エアロゾルデポジション法による誘電体層形成に用いる原料としては、酸化珪素粒子、酸化アルミニウム粒子、酸化ストロンチウム粒子、酸化ジルコニウム粒子などの金属酸化物粒子、あるいは、ガラス粒子を用いることができるが、主成分として純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を含む原料を用いることが必要である。原料として、純度９８重量％以上の酸化アルミニウムを全原料中８０〜１００体積％含有することで、膜厚が薄く、かつ、耐電圧が高い誘電体層を実現できる。このような効果が得られる理由としては、酸化アルミニウム粒子そのものの耐電圧が高いこと、及び、エアロゾルデポジション法と酸化アルミニウム粒子の相性が良く緻密な膜を形成することが容易であるということが考えられる。

さらに、副成分として酸化ストロンチウム粒子、酸化ジルコニウム粒子から選ばれる少なくとも１種の粒子を全粒子中５〜２０体積％含有することで、形成した誘電体層の耐電圧を向上させる効果が得られる。

また、副成分としてガラス粒子を全粒子中５〜２０体積％以下含有することで、形成した誘電体層の透過率を向上させる効果が得られる。

本発明で用いる酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム、酸化ストロンチウム粒子の粒子径は、重量分布曲線における５０％粒子径（平均粒子径）ｄ_５０が０．１μｍ以上２．０μｍ以下、かつ、最大粒子径ｄ_ｍａｘが３．０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が０．１μｍより小さくなると、基板衝突時の運動エネルギーが小さいため緻密な誘電体層が得られにくく、好ましくない。また、平均粒子径が２．０μｍより大きくなる、あるいは、最大粒子径が３．０μｍより大きくなると、形成された誘電体層が表面平滑性に劣るため、好ましくない。粒子の平均粒子径ｄ_５０及び最大粒子径ｄ_ｍａｘは、レーザー回折／散乱式粒度分布測定装置（例えば、日機装製「ＭＴ３３００」）などの測定装置により測定することができる。

本発明でエアロゾルデポジション法に用いるガラス粒子の粒子径は、ｄ_５０が０．５μｍ以上５．０μｍ以下、かつ、最大粒子径ｄ_ｍａｘが１０．０μｍ以下であることが好ましい。平均粒子径が０．５μｍより小さくなると、基板衝突時の運動エネルギーが小さいため緻密な誘電体層が得られにくく、好ましくない。また、平均粒子径が５．０μｍより大きくなる、あるいは、最大粒子径が１０．０μｍより大きくなると、形成された誘電体層が表面平滑性に劣るため、好ましくない。

本発明で用いる酸化アルミニウム粒子の純度は９８重量％以上であることが必要である。純度９８重量％未満では、不純物の影響により緻密な誘電体層が得られないため、耐電圧及び透過率が低くなり、特にＰＤＰ前面板用途において好ましくない。粒子の純度は、例えば誘導結合プラズマ発光分光分析装置によって分析できる。

本発明の他の様態として、基板上に形成された電極パターン上に２層構造の誘電体層を形成することも好ましい。２層構造とは、まず、基板上に形成された電極パターン上にエアロゾルデポジション法によって第１の誘電体層を形成し、さらに、該第１の誘電体層上に、第２の誘電体層を形成することにより、形成される構造である。２層構造の誘電体層を形成することにより、例えば、第１の誘電体層には黄変を抑制する効果をもつ誘電体層を形成し、第２の誘電体層には透明性の高い誘電体層を形成することで、耐電圧、透過率ともに向上させることができるなどの利点が考えられる。

２層構造の誘電体層として、第１の誘電体層、第２の誘電体層ともに上述のエアロゾルデポジション法で形成することが好ましい。

この場合、特に黄変抑制や電極を構成する金属元素のマイグレーション防止のため、第２の誘電体層形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度を、第１の誘電体層形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度よりも大きくするとよい。

また、第１の誘電体層で黄変抑制や電極を構成する金属元素のマイグレーション防止をし、第２の誘電体層で高い透過率及び表面平滑性を実現するため、第２の誘電体層形成に用いられる粒子に含まれるガラス粒子の体積濃度を、第１の誘電体層形成に用いられる粒子に含まれるガラス粒子の体積濃度よりも大きくするとよい。

２層構造の誘電体層の形成においては、従来のガラスペースト法との組み合わせも可能である。例えば、第１の誘電体層を上述のエアロゾルデポジション法により形成し、第２の誘電体層をガラスペーストを用いて形成することなどが挙げられる。第１の誘電体層を上述のエアロゾルデポジション法で行うことによって黄変を防ぐことができ、エアロゾルデポジション法による第１の誘電体層とガラスペースト法による第２の誘電体層からなる２層構成の誘電体層とすることによって、エアロゾルデポジション法による第１の誘電体層が比較的薄くても高い耐電圧を示し、かつ透過率の高い誘電体層を得ることができる。

本発明で用いるガラスペーストとは、無機成分としてガラス粉末、有機成分としてバインダーポリマー、有機溶媒を含むものであり、さらに必要に応じてフィラー粉末、酸化防止剤、分散剤、可塑剤、有機あるいは無機の沈殿防止剤やレベリング剤等の添加成分を加えても良い。

ガラス粉末としては、低軟化点ガラス粉末であることが好ましく、公知のガラス絶縁材料が適用できるが、例えば鉛ホウ珪酸ガラスや、ビスマスホウ珪酸、亜鉛ホウ珪酸などの高い透明性を示すガラスを用いることができる。本発明において低軟化点ガラス粉末とは、軟化点が４００〜６００℃の範囲であるガラス粉末を指す。具体的には、ガラス粉末が少なくとも酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛のいずれかを含有し、その合計量が酸化物換算で４０〜８０重量％の組成範囲からなるものが挙げられる。ガラス粉末の軟化点は、ＴＭＡ（熱機械分析）により測定することができる。

バインダーポリマーとしては、焼成時に酸化または／および分解または／および気化し、炭化物が無機物中に残存しない特性をもつことが好ましい。この特性を満たす物として、例えば、メチルセルロース、エチルセルロース等のセルロース化合物、高分子量ポリエーテル、アクリル系樹脂などを用いることができる。セルロース化合物とは、例えばメチルセルロース、エチルセルロースなどをさし、アクリル系樹脂とは、例えば、メチルアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、エチルアクリレート、エチルメタクリレート、イソプロピルアクリレート、イソプロピルメタアクリレート、イソブチルアクリレート、イソブチルメタクリレートなどの重合体もしくは共重合体からなる樹脂を挙げることができる。

有機溶媒は、ガラスペーストを基板に塗布する時の粘度を塗布方法に応じて調整するために使用される。このとき使用される有機溶媒としては、例えば、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、テルピネオール、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挙げられる。

本発明のガラスペーストには、フィラー粉末を添加することができる。本発明におけるフィラー粉末とは、誘電体層の強度を改善するために添加されるものであり、焼成温度でも溶融流動しにくい無機粒子を指す。具体的には、６００℃以下で軟化点や融点、分解温度を有さず、６００℃において固体として存在するような無機粒子をいう。フィラー粉末として、軟化点が６５０〜１２００℃である高軟化点ガラス粉末や、酸化アルミニウム、酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、酸化チタンなどの金属酸化物粉末から選ばれた少なくとも１種を添加することができる。本発明においては、ガラス粉末とフィラー粉末の割合が、ガラス粉末７０〜１００体積％、フィラー粉末０〜３０体積％であることが好ましい。フィラー粉末を含有することで、焼成による収縮を抑制し、焼成後に突起異物がなく、強度に優れた誘電体層を形成できる。フィラー粉末が３０体積％より多いと、焼成時の焼結が困難になり、焼成後の誘電体層の空隙率が大きくなる傾向があるため好ましくない。

ガラスペーストによる誘電体層の形成方法は特に限定されないが、例えば，スクリーン印刷、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、スピンコーターなどにより、エアロゾルデポジション法により形成された第１の誘電体層上にガラスペーストを塗布した後、通風オーブン、ホットプレート、赤外線乾燥炉、真空乾燥など任意なものを用いて、ペースト中の有機溶媒に応じて異なるが、一般的には、７０〜２５０℃で５〜６０分間乾燥し、厚膜を形成することができる。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り異なるが、空気中や窒素、水素等の雰囲気下で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラー搬送式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、使用する樹脂が十分に脱バインダーする温度で行うのがよい。一般的には、４３０〜６５０℃で焼成を行う。焼成温度が低すぎると樹脂成分が残存しやすく、高すぎるとガラス基板に歪みが生じ割れてしまうことがあり好ましくない。本発明においては、エアロゾルデポジション法により形成した誘電体層を焼成してもよい。

ＰＤＰ前面板は、上述の方法で基板上に形成した電極を覆う透明な誘電体層を形成し、その上に保護膜として酸化マグネシウム層を形成することで、ＰＤＰ前面板を作製する。

ＰＤＰ背面板は、上述のように基板上に形成した電極を覆う誘電体層を形成し、その上に隔壁ペーストを用いて、スクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光性ペースト法などの方法により、隔壁パターンを形成する。さらに、形成した隔壁間に蛍光体ペーストを、スクリーン印刷法、感光性ペースト法、ディスペンサー法などの方法により蛍光体層を形成することで、ＰＤＰ背面板を作製する。

ＦＥＤは、上述の方法で基板上に形成した電極を覆う誘電体層パターンを形成し、その上に金属物質の蒸着及びパターニング、あるいは、金属ペーストのスクリーン印刷によりゲート電極及びゲートホールを形成する。さらに、ゲート電極上に、前記ゲート電極と同様の形成方法により、収束電極を形成し、ゲートホールにスクリーン印刷法、スラリー法、ダイコーター法などにより、電界放射源を形成することで、ＦＥＤカソード基板を作製する。

以下に本発明について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されるものではない。エアロゾルデポジション法における誘電体層形成条件、ガラスペーストの作製方法、基板の作製方法、形成した誘電体層の評価方法について説明する。
（エアロゾルデポジション法における誘電体層形成条件）
実施例記載のエアロゾルデポジション法による誘電体層形成条件は下記の通りである。

誘電体層形成範囲：３０ｍｍ×３０ｍｍ
使用ノズル：幅３０ｍｍ×０．３ｍｍスリットノズル
到達圧力：１１Ｐａ
キャリアガス：窒素
ノズルギャップ：１３ｍｍ
ステージ移動速度：４ｍｍ／ｓｅｃ
膜厚：粒子の吐出時間により調整
原料：表１記載の粒子

（ガラスペーストの作製方法）
バインダーポリマー、有機溶媒を混合、溶解し、その後、ガラス粒子を添加し、３本ローラーで混練することによってガラス粒子および有機成分からなるペーストを作成した。ペーストは塗布の前処理として、遠心脱泡機により脱泡した。各成分は、以下の組成を用いた。

バインダーポリマー： エチルセルロース樹脂、５．０重量％
有機溶媒：テルピネオール、５０．０重量％
ガラス粒子：ガラス転移点４５９℃、軟化点５６１℃の亜鉛−硼素系ガラス（表１のＤ２）、４５．０重量％
（基板の作製方法）
耐電圧測定及び透過率測定用として、５インチ角のガラス基板（ＰＤ−２００；旭硝子株式会社製）上にＩＴＯをスパッタすることにより、ＩＴＯ電極付き基板を作製した。

黄変評価用として、感光性銀ペーストを用いて銀電極パターンを形成した。感光性銀ペーストの組成は、次の通りとした。

銀粒子：三井金属鉱業株式会社製ＳＰＮ１０Ｊ、７３．０重量％
ガラス粒子：ガラス転移点４６０℃、軟化点４９５℃のビスマスホウ珪酸ガラス、２．５重量％
バインダーポリマー：スチレン／メチルメタクリレート／メタクリル酸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クリレートを付加反応し、重量平均分子量４３０００、酸価９５のポリマー、１６．５重量％
モノマー：トリメチロールプロパントリアクリレート、３．９重量％
重合開始剤：チバスペシャリティーケミカルズ株式会社製ＩＣ３６９、１．６重量％
分散剤：ソルスパース２００００、０．５重量％
有機溶媒：ガンマブチロラクトン、２．０重量％
５インチ角のガラス基板上に、スクリーン印刷法（印刷版：ＳＵＳ＃３２５）により、感光性銀ペーストを塗布し、１２０℃で１０分乾燥した。露光・現像により電極パターンを形成した後、最高温度５９０℃（最高温度保持時間１８分）で焼成することにより、銀電極付き基板を作製した。
（形成した誘電体層の評価方法）
（耐電圧の測定方法）
実施例１〜１０、及び比較例１〜３で得た誘電体層上に、銀ペースト（昭栄化学工業株式会社製 Ｎ−２０５１）を用いて、５ｍｍ×９ｍｍの長方形の銀電極パターンを４箇所スクリーン印刷にて塗布し、乾燥、焼成することで耐電圧評価試料を作製した。耐電圧／絶縁抵抗試験器（菊水電子工業株式会社製、ＴＯＳ９２０１）を用いて、試料のＩＴＯ電極と銀電極間に交流電圧を２秒間印加し、そのときに流れる電流値が０．５μＡ未満である限り印加する電圧を徐々に上げていき、その電流値が０．５μＡ以上になる直前の電圧を形成した誘電体層の耐電圧とした。測定結果を表２に示す。耐電圧が１．３ｋＶ以上である場合を耐電圧が十分高いとし、耐電圧が１．３ｋＶ未満である場合を耐電圧が不十分であるとした。
（全光線透過率の測定方法）
実施例１〜１０、及び比較例１〜３で得た誘電体層の全光線透過率（以下、透過率と略記する）を分光光度計（日立製作所株式会社製、Ｕ−３４１０）により測定した結果を表２に示す。透過率が７０％以上である場合を透過率が高いとし、透過率が７０％未満である場合を透過率が不十分であるとした。
（黄変の評価）
実施例１〜１０、及び比較例１〜６で得た誘電体層について、分光測色計（ミノルタ製、ＣＭ−２００２）によりｂ^＊値を測定し、ｂ^＊値が５未満であれば○、ｂ^＊値が５以上であれば×として黄変を評価した。評価結果を表２に示す。

表２中の形成法に示したＡＤはエアロゾルデポジション法を表し、ＧＰはガラスペースト法を表す。原料に示したＡ１、Ａ２、Ｂ、Ｃ、Ｄ１、Ｄ2は表１記載の粒子を表す。
（実施例１）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより、ＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に酸化アルミニウムからなる膜厚１５μｍの誘電体層を得た。十分高い耐電圧を示し、高い透過率を示した。
（比較例１）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ２）を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。粒子の純度が低いため、耐電圧、透過率ともに不十分であった。
（比較例２）
上述のガラスペーストをＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に、スクリーン印刷法（印刷版：ＳＵＳ＃３２５）により５２μｍの塗布厚みになるように塗布を行い、１００℃で１５分乾燥した後、最高温度５８０℃（最高温度保持時間１５分）で焼成し、ガラスからなる膜厚１５μｍの誘電体層を得た。十分高い透過率を示したが、耐電圧は不十分であった。さらに、誘電体層の黄変が見られた。
（実施例２）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中１５体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。原料に耐電圧の高い酸化ジルコニウム粒子を含有するため、高い透過率を示し、実施例１よりも高い耐電圧を示した。
（比較例３）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中７０体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中３０体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。酸化アルミニウム粒子の体積濃度が８０体積％以下であり、十分緻密な誘電体層が得られなかったため、耐電圧、透過率ともに不十分であった。
（実施例３）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ストロンチウム粒子（Ｃ）を全粒子中１５体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。原料に耐電圧の高い酸化ストロンチウム粒子を含有するため、高い透過率を示し、実施例１よりも高い耐電圧を示した。
（実施例４）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中９０体積％含み、かつ、ガラス粒子（Ｄ１）を全粒子中１０体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。十分高い耐電圧を示し、高い透過率を示した。
（実施例５）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中１０体積％含み、かつ、酸化ストロンチウム粒子（Ｃ）を全粒子中５体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。原料に耐電圧の高い酸化ジルコニウム粒子、酸化ストロンチウム粒子を含有するため、高い透過率を示し、実施例１よりも高い耐電圧を示した。
（実施例６）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８４体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中８体積％含み、かつ、ガラス粒子（Ｄ１）を全粒子中８体積％含む原料を用いた以外は、実施例１と同様に実施し、誘電体層を形成した。高い透過率を示し、実施例１よりも高い耐電圧を示した。
（実施例７）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中１５体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより、ＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に第１の誘電体層を形成し、さらにその上に、誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ストロンチウム粒子（Ｃ）を全粒子中１５体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより第２の誘電体層を形成し、膜厚１５μｍの２層構造の誘電体層を得た。原料に耐電圧の高い酸化ジルコニウム粒子、酸化ストロンチウム粒子を含有するため、高い透過率を示し、実施例１よりも高い耐電圧を示した。
（実施例８）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８２体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中１８体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することによりＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に第１の誘電体層を形成し、さらにその上に、誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中９５体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中５体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより第２の誘電体層を形成し、膜厚１５μｍの２層構造の誘電体層を得た。第１の誘電体層の原料に１８体積％、第２の誘電体層の原料に５体積％の酸化ジルコニウム粒子を含有するため、第１の誘電体層で高い耐電圧が確保され、第２の誘電体層で高い透過率が確保され、実施例２、３、５、７の誘電体層と比べて、同等の耐電圧を示し、より高い透過率を示した。
（実施例９）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、酸化ジルコニウム粒子（Ｂ）を全粒子中１０体積％含み、かつ、ガラス粒子（Ｄ１）を全粒子中５体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することによりＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に第１の誘電体層を形成し、さらにその上に、誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を全粒子中８５体積％含み、かつ、ガラス粒子（Ｄ１）を全粒子中１５体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより第２の誘電体層を形成し、膜厚１５μｍの２層構造の誘電体層を得た。第１の誘電体層の原料に５体積％、第２の誘電体層の原料に１５体積％のガラス粒子を含有するため、実施例１〜３、５〜８よりも高い透過率を示した。
（実施例１０）
誘電体の原料として酸化アルミニウム粒子（Ａ１）を用いてエアロゾルデポジション法を実施することにより、ＩＴＯ電極付き基板及び銀電極付き基板上に第１の誘電体層を形成し、さらにその上に、誘電体の原料としてガラスペーストを用いて、スクリーン印刷法により４０μｍの塗布厚みになるように塗布を行い、１００℃で１５分乾燥した後、最高温度５８０℃（最高温度保持時間１５分）で焼成することで第２の誘電体層を形成し、膜厚１５μｍの２層構造の誘電体層を得た。第２の誘電体層はガラスペーストを用いて形成しているが、第１の誘電体層をエアロゾルデポジション法により形成しているため、高い耐電圧を維持したまま、実施例１〜９よりも高い透過率を示した。

実施例１〜１０の誘電体層は、耐電圧が１．３ｋＶ以上であり、十分高い耐電圧を示した。一方、比較例１〜３の誘電体層は、耐電圧が１．３ｋＶ未満であり、耐電圧は不十分であった。

実施例１〜１０、比較例２の誘電体層は、透過率が７０％以上であり、透過率に優れるものであった。一方、比較例１、３の誘電体層は、透過率が７０％未満であり、ＰＤＰ前面板用途としては透過率が不十分であった。

以上の結果から、実施例１〜１０の誘電体層は、ＦＥＤ誘電体層及びＰＤＰ誘電体層などのディスプレイ用誘電体層に用いることができ、本発明における誘電体層形成方法が有用であることが示された。
（実施例１１）
以下の製造方法により、ＰＤＰを製造し、評価を実施した。

１．前面板および背面板の作製
前面板は以下のように作製した。まず、５インチ角のガラス基板（ＰＤ−２００；旭硝子（株）製）上に、ＩＴＯを用いて、スキャン電極のストライプパターンとサステイン電極のストライプパターンの対からなる透明電極パターンを形成した。スキャン電極とサステイン電極の線幅はそれぞれ、３００μｍ、厚みは１００ｎｍとした。スキャン電極とサステイン電極のギャップは８０μｍとした。透明電極パターンのピッチは１０８０μｍとした。透明電極パターンおよび以下に記載するバス電極パターン、誘電体層、ＭｇＯ保護膜は、基板の中央部８ｃｍ角四方でパネルとして同駆動条件で点灯できるように形成し、電極については、適宜、基板端面まで引き出し部を形成した。

次に透明電極パターン上にバス電極のストライプパターンの対からなるバス電極パターンを形成した。バス電極のストライプパターンの厚みは３μｍ、幅は１００μｍ、隣り合うストライプパターンのギャップは４４０μｍとした。バス電極は図１のように、透明電極パターンの端部に沿って、透明電極パターンと平行になるように形成した。バス電極ペーストを乾燥後厚みが５μｍとなるように、スクリーン印刷法（印刷版：ＳＵＳ＃３２５）により、塗布し、９０℃、１０分間乾燥した。乾燥後、ピッチ１０８０μｍ、線幅１０５μｍのストライプパターンを有するネガ型クロムマスクをセットして露光した。露光後、０．５％エタノールアミン水溶液中で現像し、その後、熱風乾燥機を用いて、２００℃、１５分の加熱を行い、その後、５８０℃、１５分間焼成することで所望のパターンを得た。

次に、実施例１記載の方法に従い、透明電極パターンおよびバス電極パターンを覆うように、透明誘電体層を形成した。

次に、透明誘電体層上に、電子ビーム蒸着法により厚み０．８μｍのＭｇＯ保護膜を形成することで、前面板を完成させた。

背面板は以下のようにして作製した。５インチ角のガラス基板（ＰＤ−２００；旭硝子（株）製）上に、前面板の電極ペーストの形成と同様の手法により、ピッチ２４０μｍ、線幅８０μｍ、厚み３μｍのアドレス電極のストライプパターンを形成した。アドレス電極パターンおよび以下に記載する誘電体層、隔壁パターン、蛍光体パターンは、基板の中央部８ｃｍ角四方でパネルとして同駆動条件で点灯できるように形成し、電極については、適宜、基板端面まで引き出し部を形成した。

次に、誘電体ペーストを用いて、焼成後厚み１０μｍの誘電体層を形成した。誘電体ペーストを乾燥後厚みが２０μｍとなるように、スクリーン印刷法（印刷版：ＳＵＳ＃３２５）により、塗布し、９０℃、１０分間乾燥した。乾燥後、５８０℃、１５分間焼成することにより誘電体層を形成した。なお、誘電体ペーストに用いる無機成分は、焼成後に光散乱で白色を呈すようなガラス粉末を組み合わせて用いた。

次に、厚み１２０μｍ、線幅（底部幅）１００μｍ、ピッチ２４０μｍのストライプ状の隔壁パターンを形成し、隣り合う隔壁の中間にアドレス電極を配した。隔壁の形成には感光性の隔壁ペーストを用いた。隔壁ペーストを乾燥後厚みが１８０μｍになるようにダイコート塗布し、１００℃、３０分乾燥した。乾燥後、線幅７０μｍ、ピッチ２４０μｍのストライプ状を有するネガ型クロムマスクを用いて露光した。露光後、０．５％エタノールアミン水溶液中で現像した後に、５９０℃、３０分焼成を行うことにより所望の隔壁パターンを得た。

隔壁のストライプパターンの溝部および内壁部に、焼成後の厚みが１０〜１５μｍとなるように赤、緑、青の蛍光体層を形成して背面板を完成した。蛍光体ペーストをディスペンス法で塗布し、その後、乾燥、焼成することで蛍光体層を得た。

２．前面板および背面板の張り合わせ
前記で製造した背面板の周縁部に封着ペーストを設置し、仮焼成を３９０℃で１０分行った後、１５０℃に保持した状態で前面板と背面板の位置を合わせた。位置合わせにおいて、バス電極とアドレス電極が直交し、かつ、基板中央部の８ｃｍ角のエリアで同駆動条件で点灯できるようにした。なお、前記保持温度は、本焼成を行うまで保持し続けた。その後、４８０℃で３０分間、本焼成を行い、前面板と背面板を貼り合わせた。封着ペーストは、軟化点３９８℃のビスマス系ガラス粉末を主成分とするものを用いた。

３．ＰＤＰの製造および評価
前記の前面板および背面板の貼り合わせ、封着を行った後、Ｘｅ５％−Ｎｅｂａｌ．ガスを６６．５ｋＰａまで封入した。最後に、駆動回路を実装し、２４時間のエージングを行い、ＰＤＰを完成した。

前記の製造方法により得られたＰＤＰを評価した。前面板誘電体の黄変は観察されず、輝度が明るく、表示不良のない、駆動電圧が安定したディスプレイを得ることができた。
（実施例１２）
前面板作製工程において、実施例１０記載の方法に従い、透明電極パターンおよびバス電極パターンを覆うように透明誘電体層を形成した以外は、実施例１１と同様の方法にてＰＤＰを製造した。

前記の製造方法により得られたＰＤＰを評価した。前面板誘電体の黄変は観察されず、輝度が明るく、表示不良のない、駆動電圧が安定したディスプレイを得ることができた。

本発明のディスプレイ部材の製造方法に用いる誘電体層形成装置の模式図である。

符号の説明

１：誘電体層形成ユニット
２：エアロゾル発生ユニット
３：エアロゾル発生器
４：高圧ガスボンベ
５：ガス搬送管
６：エアロゾル搬送管
７：ノズル
８：誘電体層形成室
９：ステージ
１０：基板

Claims (7)

1. 基板上に電極パターンおよび該電極パターンを覆う誘電体層を有するディスプレイ用部材の製造方法であって、純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜１００体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により誘電体層を形成することを特徴とするディスプレイ用部材の製造方法。
2. 前記誘電体層の形成に用いる原料が酸化ジルコニウム粒子または酸化ストロンチウム粒子を５〜２０体積％含む請求項１記載のディスプレイ用部材の製造方法。
3. 前記誘電体層の形成に用いる原料がガラス粒子を５〜２０体積％含む請求項１または２記載のディスプレイ用部材の製造方法。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらに純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜１００体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により第２の誘電体層を形成するディスプレイ用部材の製造方法。
5. 前記第２の誘電体層の形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度が、前記第１の誘電体層の形成に用いる原料中の酸化アルミニウム粒子の体積基準の濃度よりも大きい請求項４記載のディスプレイ用部材の製造方法。
6. 請求項１〜３のいずれかに記載の方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらに純度９８重量％以上の酸化アルミニウム粒子を８０〜９５体積％、ガラス粒子を５〜２０体積％含む原料を用いてエアロゾルデポジション法により第２の誘電体層を形成し、前記第２の誘電体層の形成に用いる原料中のガラス粒子の体積濃度が、前記第１の誘電体層の形成に用いる原料中のガラス粒子の体積濃度よりも大きいディスプレイ用部材の製造方法。
7. 請求項１〜３のいずれかの方法により第１の誘電体層を形成し、該第１の誘電体層上に、さらにガラス粉末と有機成分を含むガラスペーストを塗布し、焼成することにより第２の誘電体層を形成するディスプレイ用部材の製造方法。

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