JP4373133B2

JP4373133B2 - Method for manufacturing front plate for plasma display panel

Info

Publication number: JP4373133B2
Application number: JP2003157030A
Authority: JP
Inventors: 淳越智; 康彦近藤; 信杉谷
Original assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Rubber Industries Ltd
Priority date: 2003-06-02
Filing date: 2003-06-02
Publication date: 2009-11-25
Anticipated expiration: 2023-06-02
Also published as: JP2004362830A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）用前面板の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＰＤＰは、自己発光型で電力消費の低減を実現できること、薄型で大画面化が容易であること、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）に比べて構造がシンプルであること、などの理由により、次世代の表示デバイスとして大きな需要が見込まれている。しかしながら、現状ではＰＤＰの製造コストが極めて高く、家庭用向けの表示デバイスとして普及させる上での大きな障害となっている。
【０００３】
ＰＤＰは、例えば図１に示すように、バス電極（前面電極）１１、透明電極１２、透明誘電層１３および保護層１４を備える前面板（フロント基板）１０と、アドレス電極（背面電極）２１、誘電層２２、保護層２３、リブ２４および蛍光層２５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を備える背面板（リア基板）２０とを、双方の基板上に設けられた電極１１，１２，２１が蛍光層２５を介して向かい合うように配置されたものである。
【０００４】
バス電極（前面電極）１１は、図２の部分断面図に示すように、透明基板１５の一方の側に、黒色電極１１ａとバス主電極１１ｂを積層した２層から構成されている。このバス電極１１、１１の両方を覆うように、透明誘電層１３が形成され（図１参照）、その上には、通常、保護層１４が設けられる。ここで、バス電極１１は、導電性が優れていることのほかにも、黒色度が高いことが求められている。これは、例えばバス電極１１が金属光沢を有していると、前面板１０側への反射によってＰＤＰのコントラストを低下させる要因となるからである。黒色電極１１ａとバス主電極１１ｂを積層した２層から構成するのは、導電性よくかつコントラストを低下させないためである。
【０００５】
ＰＤＰの低価格化には、製造コストを下げることが急務であり、複数の製造工程の中でも、隔壁（リブ）の形成と並んで、とりわけ前面板における電極形成工程がコスト高の原因となっている。
従来、バス電極のパターンは、前面板の表面全面に黒色の感光性ペーストを塗布し、さらに感光性銀ペースト（例えばデュポン社製の製品名「フォーデル(R) 」）を塗布して所定の厚み（５〜１０μｍ）となるように調整し、これを乾燥させた後、当該パターンの形状に応じて露光および現像することよりなる、フォトリソグラフィーによって形成されている。
【０００６】
このように２種類のペーストの塗布を要する理由は、前に言及したように、黒色の感光性ペーストではバス電極の黒色度を十分なものとすることができるものの、導電性が不十分となり、一方において感光性銀ペーストでは導電性を良好なものとすることができるものの、黒色度が不十分となるなど、導電性と黒色度との両立が困難なためである。
また、バス電極のパターンは、通常、その線幅が数十μｍであり、ピッチが数百μｍ程度であることから、前面板の表面全面に塗布された黒色ペーストと銀ペーストの大半は露光・現像処理後に洗浄、除去されることとなって、パターン形成材料の無駄が多くなる。しかも、黒色の感光ペーストと感光性銀ペーストとのそれぞれにおいて塗布、露光、現像等の処理を繰り返す必要があることから、バス電極の製造に多大なコストを要することとなる。さらには、感光性の黒色ペーストや銀ペーストがいずれも高価であって、廃棄された銀ペーストから銀のみを回収する工程が提案されてはいるものの、回収にかかるコストも極めて大きいという問題がある。
【０００７】
加えて、フォトリソグラフィー法によるパターンの形成に使用する製造設備は極めて高い精度やクリーン度が要求されることからコストがかかり、ＰＤＰの大型化（大画面化）に対応させるのが困難であるという問題がある。また、現像処理の際には有害な廃液が多量に発生することから、廃液の処理に多大なコストがかかるという問題もある。
近年、フォトリソグラフィー法による問題を解決するために、凹版オフセット印刷を利用してＰＤＰ用電極パターンを印刷することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、特許文献２には、「基板上に透明電極とバス電極からなる複合電極と、この複合電極を覆うように形成された誘電体層とを備えるプラズマディスプレイパネル用の前面板において、バス電極を透明電極側から黒色電極とバス主電極の２層構造とし、黒色電極は導電性粉体を６０〜９８重量％、黒色無機酸化物を１〜３０重量％、ガラスフリットを１〜１０重量％の範囲で含有したものとし、バス主電極は導電性粉体を９０〜９９重量％、ガラスフリットを１〜１０重量％の範囲で含有したものとする」ＰＤＰ用前面板において、黒色電極とバス主電極のパターンをオフセット印刷で印刷することが開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００２-２４５９３１号公報（請求項１、図１など）
【特許文献２】
特開２００２−２５４５１号公報（請求項２〜４、［００１７］、［００３２］〜［００４２］、図１）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
凹版オフセット印刷によるＰＤＰ用前面電極のパターン形成は、フォトリソグラフィー法に比べて、製造コストを低下できると共に、廃液処理の問題も生じなくなる。このための凹版オフセット印刷には、微細パターンを連続して安定に印刷することが要求される。とりわけＰＤＰ用前面板は、黒色インキ層と導電性金属インキ層を積層することから、この積層印刷を連続して安定に行えることが必要になる。連続印刷において、パターンの印刷形状を劣化する原因としては、印刷用ブランケットが電極形成用のペーストインキに含まれる溶剤によって膨潤し、濡れ性が変化することにあり、その結果、線幅が広がってくるなどの現象が起こる。しかし一方において、ブランケットのインキ受理性の面からは、ある程度は膨潤していることも必要である。
【００１０】
凹版オフセット印刷において、表面ゴム層がシリコーンゴムで形成されたブランケットは、微細パターンの印刷に適しているが、印刷枚数が増加すると前記のように、パターン形状の乱れや線幅の広がりを生じてくることが問題である。
そこで、本発明の目的は、シリコーンブランケットを用いる凹版オフセット印刷によって、ＰＤＰ用前面板電極のパターン形成を、精度よく、安定した状態で連続印刷することができる、当該前面板電極の製造方法を提供しようとするものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明者らは多方面から検討した結果、本発明のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法に到達したものである。
すなわち、本発明は以下のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法に関する。
１）凹版オフセット印刷方式によるプラズマディスプレイパネル用前面板電極を形成するに際して、
表面ゴム層がシリコーンゴムで構成される転写体を用いて、透明基板上に、（１）黒色金属類を含有する黒色インキでパターン印刷する工程、および（２）前記黒色インキのパターン上に、導電性金属インキを積層印刷する工程と、
（３）前記積層印刷されたインキパターンを５００℃以上で焼成する工程を備え、
前記黒色インキが樹脂（Ａ）とシリコーンオイル（Ｂ）とを、（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）３〜５０重量部の割合で含有するものであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。
【００１２】
２）前記導電性金属インキが樹脂（Ａ）とシリコーンオイル（Ｂ）とを、（Ａ）１００重量部に対し（Ｂ）３〜５０重量部の割合で含有するものであることを特徴とする上記１）項記載のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。３）前記の凹版オフセット印刷工程において、インキを転写した後にブランケット表面を加熱乾燥する工程および冷却する工程を備えることを特徴とする上記１）または２）項記載のプラズマディスプレイパネル用前面板の製造方法。
【００１３】
本発明によると、表面ゴム層がシリコーンゴムで形成されたブランケットを用いて連続印刷するときにみられるパターン形状の乱れや線幅の広がりを抑えることができる。この効果は、前記黒色インキ中に、シリコーンオイルを樹脂１００重量部に対し３〜５０重量部の割合で含有せしめたことよるものである。すなわち、連続印刷するとき、インキとシリコーンブランケットが接触するたびに、インキ中の溶剤がブランケットに浸入する現象とブランケット中の低分子シリコーン成分がインキにより抽出される現象が起こり、ブランケットの表面張力が大きくなって、インキの転移性に変化を生ずることとなる。本発明では、シリコーンオイルの前記特定量をインキ中にあらかじめ添加しておくことにより、ブランケットのシリコーンゴム層が有する本来の性能が維持されて、精度のよい連続印刷が可能になる。シリコーンオイルは黒色インキに添加しておくことを必須とするが、さらに導電性金属インキにおいても樹脂１００重量部に対し３〜５０重量部の割合で含有せしめおくことが好ましい。
【００１４】
本発明における電極パターンのオフセット印刷をさらに安定性よく連続して行なうためには、ブランケットを加熱乾燥する工程を設けて、ブランケットに浸入した溶剤を揮発させることが好ましい。この場合、加熱乾燥によりブランケットの表面温度の上昇したまま、次の印刷のためにそのまま印刷凹版に接触させると性能低下をもたらすので、冷却工程を設けて、ブランケットをクリーンルームの設定温度近くまで冷却することによって、連続印刷がスムーズに行われようになる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
本発明の製造対象となるＰＤＰ用前面板（バス電極）は、図２のとおり、黒色電極１１ａとバス主電極１１ｂを積層した２層から構成されているものである。以下に、本発明の製造方法を詳細に説明する。
〔電極パターン印刷用インキ〕
本発明において、黒色電極を印刷形成するためのインキ（黒色インキ）は、黒色金属類粉末を必須成分とし、ガラスフリットを含む無機成分と、樹脂、溶剤およびシリコーンオイルとを含む有機成分とを、混合・分散して作製される。有機成分は、印刷後の焼成工程によって除去され、無機成分による黒色電極層が形成される。
【００１６】
前記黒色金属類粉末は、常温で黒色であって、５００〜７００℃の温度で５〜６０分焼成しても変色せず、また分解、昇華しない金属類であればよく、例えば黒色金属酸化物粉末あるいは黒色複合合金粉末、もしくはこれらの混合物があげられる。当該黒色金属酸化物としては、例えば酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）、酸化マンガン（ＭｎＯ）、酸化モリブデン（ＭｏＯ₂）、酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化チタン（ＴｉＯ）、酸化パラジウム（ＰｄＯ）および酸化鉄（Ｆｅ₂Ｏ₃）よりなる群から選択された１種または２種以上の金属酸化物が挙げられる。また、当該黒色複合合金としては、例えばＣｒ−Ｃｏ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ｃｒ−Ｃｕ、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｍｎ、Ｍｎ−Ｆｅ−Ｃｕ、Ｃｒ−Ｃｏ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｍｎ−Ｆｅ、Ｃｏ−Ｎｉ−Ｃｒ−ＦｅおよびＣｕ−Ｆｅ−Ｃｒよりなる群から選択された１種または２種以上を挙げることができる。これらの黒色金属酸化物および黒色複合合金は、粒径が０．０５〜２０μｍ程度の粉末として添加される。
【００１７】
前記ガラスフリットは、従来バス電極の製造に使用されているものでよく、例えば軟化温度が４００〜６００℃であり、膨張係数α₃₀₀が７０×１０^-7〜９５×１０^-7／℃、ガラス転移温度が４００〜５００℃であるものが使用できる。その例としては、Ｂｉ₂Ｏ₃／ＳｉＯ₂／Ｂ₂Ｏ₃系ガラス、Ｂｉ₂Ｏ₃／ＺｎＯ／Ｂ₂Ｏ₃系ガラス、ＰｂＯ／ＳｉＯ₂／Ｂ₂Ｏ₃系ガラス、ＺｎＯ／Ｂ₂Ｏ₃アルカリ土類金属酸化物系ガラスなどが挙げられる。ガラスフリットの平均粒子径は０．１〜１０μｍの範囲であることが好ましい。
【００１８】
前記樹脂としては、熱硬化型、紫外線硬化型、熱可塑型等の各種の樹脂を使用することができる。熱硬化型樹脂としては、例えばポリエステル−メラミン樹脂、メラミン樹脂、エポキシ−メラミン樹脂、フェノール樹脂、ポリイミド樹脂、アクリル樹脂等が挙げられる。紫外線硬化型樹脂としては、アクリル樹脂等が挙げられる。熱可塑性樹脂としては、例えばポリエステル樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂（エチルセルロース等）、アクリル樹脂等が挙げられる。
【００１９】
本発明においては、これらの樹脂の中でも特に、焼成によって（例えば４００℃以上の高温での焼成によって）完全にＣＯ₂とＨ₂Ｏとに分解するポリビニルブチラール樹脂、セルロース樹脂（特にエチルセルロース）、アクリル樹脂等を用いるのが好適である。これらの樹脂は単独で、または印刷適性に応じて２種以上を適宜混合して用いることができる。
前記溶剤はインキの印刷適性を考慮して選択される。凹版オフセット印刷に使用する場合において、インキの溶剤は印刷用ブランケットのシリコーンゴム層と直接に接触して、当該表面ゴム層を膨潤させてその表面の濡れ特性を変化させる。一般に、シリコーンゴム層を膨潤させる程度が小さい溶剤であれば印刷を繰り返した場合であっても印刷用ブランケットの表面濡れ性の変化は少なく、安定した印刷を行なうことができる。逆に、シリコーンゴム層を膨潤させる程度が大きい場合には、印刷を繰り返すことで表面濡れ性が大きく変化してしまい、印刷するパターンの線幅が広がったり、印刷版の表面の微小な汚れまでも転写したり、印刷用ブランケットから被印刷物への転写効率が低下したりする問題を生じるなど、印刷の安定性が著しく低下することとなる。従って、膨潤の程度は小さいのが好ましいが、印刷凹版から印刷用ブランケットへのインキの受理性を考慮すると、ある程度の膨潤を生じるのが好ましい。
【００２０】
前記溶剤は、印刷用ブランケットの表面印刷層を構成するシリコーンゴムを常温（２３℃）で２４時間浸漬したときの当該ゴムの体積増加率（膨潤率）が２０％以下、好ましくは１０％以下であるものが好ましい。
溶剤に求められる他の要件としては、これに限定されるものではないが、例えば沸点については１５０℃以上であるものが好ましい。溶剤の沸点が１５０℃を下回ると、印刷時にガラス基板上等で乾燥しやすくなって、印刷特性が変化するおそれがある。また、導電性インキ組成物が経時変化を起こし易くなるおそれもある。かかる溶剤の具体例としては、例えばアルコール類〔ヘキサノール、オクタノール、ノナノール、デカノール、ウンデカノール、ドデカノール、トリデカノール、テトラデカノール、ベンタデカノール、ステアリルアルコール、セリルアルコール、シクロヘキサノール、テルピネオール等〕や、アルキルエーテル類〔エチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルセロソルブ）、エチレングリコールモノフェニルエーテル、ジエチレングリコール、ジエチレングリコールモノブチルエーテル（ブチルカルビトール）、セロソルブアセテート、ブチルセロソルブアセテート、力ルピトールアセテート、ブチルカルビトールアセテート等〕が挙げられ、この中から１種または２種以上が、印刷適性や作業性等を考慮して適宜、選択される。
【００２１】
溶剤として高級アルコールを使用する場合は、インキ組成物の乾燥性や流動性が低下するおそれがあるため、これらよりも乾燥性が良好なブチルカルビトール、ブチルセロソルブ、エチルカルビトール、ブチルセロソルブアセテート、ブチルカルビトールアセテート等を併用すればよい。溶剤の添加量は、インキ組成物の粘度が５０〜２０００ポアズ（Ｐ）程度となるように、好ましくは２００〜１０００Ｐ程度となるように調整するのが好ましい。インキ組成物の粘度が上記範囲を下回るか、あるいは逆に上回った場合には、そのいずれにおいても、インキ組成物の印刷適性が低下して、微細なパターンを形成できなくなるおそれがあるからである。
【００２２】
前記シリコーンオイルとしては、ジメチルシリコーンオイル、メチルフェニルシリコーンオイル、メチルハアイドロジェンシリコーンオイルなどをあげることができるが、これらの変性シリコーンオイルであってもよい。
当該黒色インキの配合割合は、焼成後において、黒色金属類粉末と、通常はガラスフリットとを含有してパターンが形成されることを要件に、さらにオフセット印刷性などを考慮して決定される。印刷適性が低いと、バス電極に適した微細かつ高精度のパターンを形成することができなくなる。また、黒色度が低いと、ＰＤＰのコントラストの低下を招くことになる。
【００２３】
黒色インキの好ましいに配合例は、樹脂１００重量部、黒色金属類粉末５０〜１０００重量部、ガラスフリット５〜５００重量部、溶剤５０〜５００重量部、およびシリコーンオイル３〜５０重量部の割合である。シリコーンオイルは、この範囲に達しないときは、ブランケットのシリコーンゴム層を安定化する効果が期待できず、またこの範囲を超えると黒色インキが印刷凹版からブランケットに受理されにくくなる。シリコーンオイルは、さらに好ましくは樹脂１００重量部に対して５〜３０重量部の割合でされる。これらの配合物を、例えば３本ロールを用いて、混合・分散することによって当該インキが作製される。
【００２４】
前記黒色インキには、上記の成分に加えて、適宜、黒色顔料を併用してもよい。当該黒色顔料としては、例えばカーボンブラック、チタンブラック、黒鉛、その他黒色の顔料または染料等が挙げられる。黒色インキの印刷適性を考慮すると、黒色金属酸化物、複合合金、黒色顔料粉末の粒径は０．０５〜２０μｍであるのが好ましい。
前記のバス主電極を印刷するためのインキ（導電性金属インキ）としては、導電性金属粉末を必須成分とし、通常はガラスフリットを含む無機成分と、樹脂および溶剤とを含む有機成分とを、混合・分散して作製される。焼成後、有機成分は除去されて、無機成分によるバス主電極層が形成される。有機成分としてさらにシリコーンオイルを添加することが好ましい。
【００２５】
前記導電性金属粉末は、従来、バス電極の形成に用いられる種々の導電性金属の粉末を用いることができるが、バス電極の導電性をより優れたものとするためには、銀、銅、金、白金、アルミニウム、ニッケル、鉄およびパラジウムからなる群より選ばれる少なくとも１種の金属の粉末を用いるのが好ましい。とりわけ、銀粉末が好ましく用いられる。
導電性金属粉末の粒径は、好ましくは０．０５〜２０μｍの範囲であり、より好ましくは０．１〜５．０μｍの範囲である。粒径が２０μｍを超えると、導電性金属粉末の堆積物を圧着する際にその表面が平坦化される程度が小さくなり、バス電極の平坦性が低下するおそれがある。逆に、粒径が０．０５μｍを下回ると、最終的に得られるバス電極の導電性が低下するおそれがある。一般的には、導電性金属粉末の粒子径を小さくすることで金属同士の溶融温度を下げることが可能となってプロセスを簡素化することができ、さらには、導電性を著しく改善させることができる。
【００２６】
導電性金属インキの調製に用いるガラスフリット、樹脂、溶剤、シリコーンオイルは、前記した黒色インキにおけるものと同様のものを用いることができる。
前記導電性金属インキにおける好ましい配合割合は、樹脂１００重量部と、導電性金属粉末５００〜３，０００重量部、ガラスフリット５〜２００重量部、溶剤５０〜３００重量部の割合である。また、黒色インキにおけると同様にしてシリコーンオイルを、樹脂１００重量部に対して３〜５０重量部、好ましくは５〜３０重量部を配合することにより、連続印刷性を一層高めることができる。これらの配合物を、例えば３本ロールを用いて、混合・分散することによって当該インキが作製される。
【００２７】
前記の導電性金属インキおよび黒色インキには、他の無機成分を焼成時のパターン流延防止や、反射率や誘電率の制御などを目的として公知方法に従って添加することができる。他の無機成分の例として、酸化ホウ素、シリカ、酸化ジルコニウム、酸化マグネシウム、酸化カルシウム、酸化バリウム、酸化スズ、酸化インジウムスズ、シリケート、ステアタイト、ジルコン、フォルステライト、ベリリアなどが挙げられる。これらの無機成分を、平均粒径が０．０５〜２０μｍの粉末とし、樹脂１００重量部に対して１００〜５００重量部の範囲で含有させることができる。
【００２８】
〔インキパターンの印刷方法〕
本発明における電極パターンの形成は、表面ゴム層がシリコーンゴムで構成された転写体を備える凹版オフセット印刷によって、上述した各電極形成用インキを用いて基板上に積層印刷される。
・透明基板
ＰＤＰ用の前面板部材として用いられる透明基板は、透明性および耐熱性が高いことのほかには特に限定されるものではないが、例えばソーダライムガラス、低アルカリガラス、無アルカリガラス、石英ガラス等のガラス基板が好適に用いられる。透明基板の材質は、上記例示のガラス基板等の中から、その耐熱性、耐薬品性、透過性等の各種特性に応じて適宜選択される。当該透明基板が、本発明における凹版オフセット印刷の被印刷体として用いられる。
【００２９】
・印刷凹版
本発明において、凹版オフセット印刷法に用いられる凹版としては特に限定されるものではなく、従来公知のものを採用することができる。凹版パターンは、所望のＰＤＰ用前面電極パターンに応じたものが用いられる。
・印刷用ブランケット（転写体）
本発明では、インキパターンを高い精度でもって形成することを目的に、表面ゴム層がシリコーンゴムで形成されたオフセット印刷用ブランケットが用いられる。当該表面ゴム層は、硬さ（ＪＩＳＡ硬度）が２０〜８０、表面粗さ（十点平均粗さＲｚ）が０．０１〜３μｍのシリコーンゴムで構成されているものが好ましい。
【００３０】
表面ゴム層の硬さが上記範囲を超えると、印刷時に表面ゴム層の変形が生じにくくなって、印刷版のインキの受理性が低下するおそれがある。逆に、表面ゴム層の硬さが上記範囲を下回ると、印刷時における表面ゴム層の変形の程度が大きくなって、印刷精度の低下を招くおそれがある。表面ゴム層の硬さは、上記範囲（ＪＩＳＡ硬度）の中でも特に２０〜７０であるのが好ましく、３０〜６０であるのがより好ましい。
【００３１】
表面ゴム層の表面粗さは、印刷形成するパターンが微細なものとなるほど、印刷形状に大きな影響を及ぼす。ＰＤＰ用前面板のバス電極を形成する場合には、インキパターンに求められる線幅は数十μｍ程度、より具体的には２０μｍ程度であることから、表面ゴム層の表面粗さは、インキパターンの印刷形状を良好なものにするという観点から、１０点平均粗さ（Ｒｚ）で０．０１〜３μｍであることが求められる。
【００３２】
表面ゴム層の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が上記範囲を超えると、パターンのエッジ形状がシャープでなくなるなど、その印刷形状が低下するおそれがある。一方、表面ゴム層の１０点平均粗さ（Ｒｚ）が上記範囲を下回る程度にまで小さくすることは困難であって、しかも表面粗さが極端に小さいとかえってインキの受理性が低下するおそれがある。表面ゴム層の１０点平均粗さ（Ｒｚ）は、上記範囲の中でも特に０．０１〜０．５μｍであるのがより好ましい。
【００３３】
表面ゴム層の厚みは、印刷時の変形の程度に応じて設定されるものであって、通常、１〜１５００μｍの範囲で設定される。表面ゴム層の厚みが１μｍを下回ると、印刷時に表面ゴム層の変形が生じにくくなって、印刷版のインキの受理性が低下するおそれがある。逆に、表面ゴム層の厚みが１５００μｍを超えると、印刷時における表面ゴム層の変形の程度が大きくなって、印刷精度の低下を招くおそれがある。
・印刷工程
凹版オフセット印刷にあたっては、安定性よく連続印刷するために、前記印刷工程中に、ブランケットを加熱乾燥する工程と冷却する工程を設けることが好ましい。
【００３４】
シリコーンゴムよりなる表面ゴム層中に吸収されたインキの溶剤は、加熱乾燥工程により、蒸散、乾燥されて、表面ゴム層の状態をインキの溶剤によって膨潤する前の状態に戻すことができる。溶剤の蒸散、乾燥のし易さは加熱温度、インキの溶剤の沸点、シリコーンゴム層の厚さ等によって変動するものであるが、通常、加熱温度が４０〜２００℃であれば、十分効果的な蒸散、乾燥を達成することができる。加熱・乾燥の方法は特に限定されるものではなく、ブランケット胴を介して間接的に加熱してもよく、表面ゴム層に外部から熱風を吹き付けて直接に加熱してもよい。
【００３５】
加熱・乾燥処理後には印刷用ブランケットの表面温度が高くなっており、このままの状態で印刷を行なうと、表面ゴム層やこれと接触する印刷版が熱膨張することから、これに伴って印刷精度が低下するおそれがある。そこで、印刷版の表面温度の変化は±１℃以内に、印刷用ブランケット（表面ゴム層）の表面温度の変化は±５℃以内に、それぞれ収まるように、例えば印刷用ブランケットの表面に冷風を吹き付けたり、印刷用ブランケットの表面を金属等の熱容量の大きな部材に接触させたり、ブランケット胴を介して熱を放散させたりするなどの、冷却処理を行なうのが好ましい。
【００３６】
上記の印刷を実施するための印刷機の構成例を、図３の模式図で示す。透明基板上に、まず黒色インキを用いて電極パターンを印刷する。ここで、ブランケットから黒色インキが被転写体であるガラス板に転写された後に、ブランケット表面のシリコーンゴム層に、温風噴出し装置から例えば４０〜１５０℃の熱風を５〜８０秒程度吹き付けて加熱乾燥し、次いで冷風噴出し装置から１０〜２３℃の冷風を０．３〜２分程度吹き付けて冷却する。このような手順によって、黒色インキによる印刷を、所望の枚数について連続印刷する。次いで、黒色インキ層上に、位置合わせを行なって導電性インキを積層印刷する。このときも、印刷枚数ごとに前記と同様の加熱乾燥工程と冷却工程を施すことにより、安定に連続印刷することができる。積層印刷の方法としては、上記とは別に、黒色インキを印刷後に引き続いて、その上に導電性金属インキを積層印刷することも可能であり、この場合は複数印刷機を備えておき、順次連続印刷すれば効率的になる。
【００３７】
本オフセット印刷法によると、黒色インキを印刷し、未硬化のまま導電性金属インキ層を直接その上に印刷する方法（Wet／Wet印刷）を採用し得るので、工程の簡略化を図ることができる。しかも、このＷｅｔ／Ｗｅｔ印刷した際の黒色インキ／導電性金属インキ層の形状は、黒色インキ層が導電性金属インキ層よりも幅広に形成されており、視聴側からは導電性金属インキ層を完全に遮蔽されたものである。
【００３８】
本発明では、表面エネルギーの低いシリコーンゴムからなる表面ゴム層を備えた印刷用ブランケットを用いることによって、剛直な基板等に対しても、印刷版（凹版）から印刷用ブランケットに転移したインキを１００％転写させることが可能になる。そして、連続印刷を続けてもブランケット表面の膨潤が抑えられて、所望の形状の電極パターンを性能よく印刷することができる。
〔インキパターンの焼成〕
黒色インキ層と導電性インキ層を積層したインキパターンは、次いで焼成することにより目的とするＰＤＰ用前面板電極が形成される。このときの焼成する際の条件は、従来の方法に準じて、導電性金属インキおよび黒色インキに使用する樹脂の種類（熱分解温度）、導電性金属粉末、ガラスフリットの種類（溶融点）等に応じて適宜設定されるものであるが、バス電極の導電性を優れたものにするという観点から、５００℃以上の温度で焼成されるが、上限は７００℃程度とするのが好ましい。
【００３９】
インキパターンの焼成温度が上記範囲にあるときは、インキパターン中の樹脂などの有機成分をほぼ完全に熱分解させることができ、かつ導電性金属粉末、黒色金属類粉末、ガラスフリットの溶融結合が行なわれ、２層構造を有するバス電極が作製される。それゆえ、前面板の全面側におけるバス電極表面の黒色度を維持しつつ、当該バス電極の導電性を優れたものとすることができる。
焼成後におけるパターンの厚みは、２〜１５μｍとなるように設定するのが望ましく、この厚みに達しないときは断線が発生しやすく、また導電性も良くなくなり、この厚みを超えると導電性は満たすが、材料コストが高くなり表面の平坦性が悪くなってくる。
【００４０】
〔他の部材等〕
本発明におけるＰＤＰ用前面板において、バス電極を形成するための黒色インキおよび導電性金属粉末、ならびにバス電極の基盤となる透明基板については前述のとおりであるが、その他の部材（例えば、透明電極、透明誘電体層、保護層等）や、その材料、形成方法等については本発明において特に限定されるものではなく、従来公知（例えば特許文献２記載の方法）のＰＤＰ用前面板に準じて適宜設定、選択すればよい。
【００４１】
【実施例】
次に、実施例および比較例を挙げて、本発明をさらに具体的に説明する。
実施例１〜３
以下に述べる手順により、ガラス基板（ＰＤＰ用ガラスＰＤ−２００、旭硝子製）上に、図２の断面図で示される、黒色インキ層上に導電性金属インキ層を積層してなる複合電極パターン（ＰＤＰ用前面板電極）を凹版オフセット印刷により印刷した。
【００４２】
・黒色インキ
アクリル樹脂１００重量部、平均粒径０．１μｍの酸化チタン５００重量部、平均粒径５μｍの酸化ビスマス系ガラスフリット２０重量部、酢酸ブチルカルビトール５重量部、およびシリコーンオイル（分子量３８４のポリジメチルシロキサン）を３重量部、１０重量部または５０重量部（それぞれ実施例１、２および３とする）を、３本ロールを用いて混合・分散させて、３種の黒色インキ（３種）を作製した。
【００４３】
・導電性金属インキ
アクリル樹脂１００重量部、平均粒径１μｍの銀粉末１２００重量部、平均粒径５μｍの酸化ビスマス系ガラスフリット２０重量部、および酢酸ブチルカルビトール２０重量部を、３本ロールを用いて混合・分散させて、導電性金属インキを作製した。
・複合電極パターンの形成
オフセット印刷用凹版には、ガラス基板上に線幅９０μｍ、線間隔（ピッチ）６００μｍ、深さ２５μｍのストライプ状パターン（凹部）を形成したものを黒色インキ印刷用として使用した。また、導電性金属インキ用としては、線幅８５μｍ、線間隔（ピッチ）６００μｍ、深さ３５μｍのストライプ状パターン（凹部）を形成したものを使用した。
【００４４】
印刷用ブランケットには、シリコーンゴム［ゴム硬度ＪＩＳＡ：４０、厚さ：３００μｍ、表面粗さ（十点平均粗さＲｚ）：０．１μｍ、住友ゴム工業製］を表面ゴム層として備えるものを使用した。上記のシリコーンゴムには、常温硬化型付加型のシリコーンゴム〔信越化学工業（株）製の製品名「ＫＥ１６００」〕を使用した。
電極パターンの印刷は、図３の構成を有する印刷機を用いて、室温２３℃、関係湿度５５％の環境に調整したクリーンルームで実施した。最初に、前記黒色インキを版およびガラス基板での転写速度をそれぞれ５０ｍｍ／秒、１５０ｍｍ／秒の速度として、２００枚の連続印刷を行った。ここで、１枚印刷毎に、ブランケット胴の表面の接線速度を８ｍｍ/secで回転させながら８０℃の温風を吹き付けて、またＩＲ照射を同時に行なった。その際のブランケット表面の最高温度は１２０℃となった。その後、冷風噴出し装置よりブランケット表面に１０℃の冷風を１分間吹き付けて、冷却処理を行った。冷却後のブランケットの表面温度は、面内で室温＋３℃の範囲に収まっていた。この連続印刷中、凹版の表面温度はほとんど変化がなく、印刷精度への影響は見られなかった。凹版からブランケットに転移したインキは１００％完全にガラス基板上に転写され、印刷形状が良好であり、膜厚も安定したものであった。
【００４５】
次に、前記導電性金属インキを用いて、黒色インキ層上に位置合わせを行なって、黒色インキの印刷におけると同様にして積層印刷（Wet／Wet印刷）を連続して行った。かくして得られた積層印刷体を５００℃、１時間の焼成を行なって、インキパターンの樹脂分を完全に分解させ、かつ導電性金属粉末、黒色金属粉末などの無機成分を溶融結合させた。焼成後のバス電極の厚みは合わせて５μｍであった。
【００４６】
比較例１
実施例１において、シリコーンオイルの配合量が樹脂１００重量部に対して１重量部である黒色電極インキを用いたほかは、実施例１と同様にしてＰＤＰ前面板電極を製造した。
比較例２
実施例１において、シリコーンオイルの配合量が樹脂１００重量部に対して５５重量部である黒色電極インキを用いたほかは、実施例１と同様にしてＰＤＰ前面板電極を製造した。
［試験結果］
・印刷形状
上記の実施例によって、黒色インキ／導電性金属インキをＷｅｔ／Ｗｅｔ印刷した際の形状例を図４に示す。上面からみると黒色インキ層（図４で「黒」と表示される部分）が導電性金属インキ層（図４で「銀」と表示される部分）よりも幅広に形成されており、視聴側からは導電性金属インキ層を完全に遮蔽できていることがわかる。断面形状をみると、黒色インキ／導電性金属インキ層がずれて重なりあっているにもかかわらず、それぞれのインキを単色印刷したときと同様にカマボコ形状を示している。このことは、両インキとも未乾燥状態で重ね合わされるため、ペーストが流動・一体化し、焼成後の形状が単色と同様の形状になることを示している。
【００４７】
次に、上記の実施例および比較例で得た電極パターンについて、次の方法により線幅の変化量および焼成後の密着性評価を行ない、それらの結果を表１に示す。
・線幅の変化量
レーザー顕微鏡を用いて線幅を測定した。２００枚印刷後の線幅と初期（５枚目）の線幅の変化量を比較した。変化量が±５μｍであれば印刷性に問題がなく、連続印刷性が良好であると判断される。
【００４８】
・焼成後の密着性
焼成後のパターンを鉛筆硬度で測定した。測定値が９Ｈ以上であれば密着性が良好と判断される。
【００４９】
【表１】

【００５０】
この結果、本発明の製造方法に従ってシリコーンオイルを配合したインキを用いて電極パターンを印刷すると、実施例１〜３に示すように、いずれも線幅の変化量が±５μｍに収まっており、また焼成後の密着性も良好であって、精度よく安定に連続印刷することができることを示している。これに対して、比較例１ではシリコーンオイルの配合量が少ないことから線幅の変化量が大きくなることを、また比較例２ではシリコーンオイルの配合量が多いことからやはり線幅の変化量が大きくなることを示しておりいずれも連続印刷することに問題を残している。
【００５１】
【発明の効果】
本発明によると、導電性と表示面のコントラスの両方において優れたＰＤＰ用前面電極を簡略した工程で製造することができる。すなわち、本発明における凹版オフセット印刷によると、黒色インキと導電性金属インキをＷｅｔ／Ｗｅｔ印刷法により効率よく、しかも形状的に完全に一体化した積層として印刷することができる。シリコーンブランケットの採用と少なくとも黒色インキにシリコーンオイルを前記した特定量配合することによって、連続印刷してもブランケットの濡れ性の変化が抑えられており、精度のよい印刷を安定に継続することできるので、工業的実施にきわめて有利である。印刷ごとに、ブランケットの表面を加熱乾燥し、次いで冷却する工程を付加することによって、精度のよい連続印刷を一層有利に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＰの構造の一例を示す斜視図である。
【図２】ＰＤＰ前面電極（バス電極）の部分断面図である。
【図３】本発明のＰＤＰ用前面板電極を凹版オフセット印刷するための印刷機の構成例を示す模式図である。
【図４】本発明により黒色インキと導電性金属インキをＷｅｔ／Ｗｅｔ印刷により積層印刷したときの印刷形状の例を示す。
【符号の説明】
１０ＰＤＰ前面電極板
１１バス電極
１１ａ黒色電極
１１ｂバス主電極
１２透明電極（ＩＴＯ）
１３誘電体層
１５透明基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a front panel for a plasma display panel (PDP).
[0002]
[Prior art]
PDP is a next-generation display because it is self-luminous, can reduce power consumption, is thin and easy to enlarge, and has a simpler structure than a liquid crystal display (LCD). There is great demand for devices. However, under the present circumstances, the manufacturing cost of PDP is extremely high, which is a major obstacle to popularization as a display device for home use.
[0003]
For example, as shown in FIG. 1, the PDP includes a front plate (front substrate) 10 including a bus electrode (front electrode) 11, a transparent electrode 12, a transparent dielectric layer 13, and a protective layer 14, an address electrode (back electrode) 21, A back plate (rear substrate) 20 having a dielectric layer 22, a protective layer 23, a rib 24 and a fluorescent layer 25 (R, G, B) and

electrodes

11, 12, and 21 provided on both substrates are fluorescent layers. 25 and arranged so as to face each other.
[0004]
As shown in the partial sectional view of FIG. 2, the bus electrode (front electrode) 11 is composed of two layers in which a black electrode 11a and a bus main electrode 11b are laminated on one side of a transparent substrate 15. A transparent dielectric layer 13 is formed so as to cover both the bus electrodes 11 and 11 (see FIG. 1), and a protective layer 14 is usually provided thereon. Here, the bus electrode 11 is required to have high blackness in addition to excellent conductivity. This is because, for example, if the bus electrode 11 has a metallic luster, it causes a reduction in the contrast of the PDP due to reflection toward the front plate 10 side. The reason why the black electrode 11a and the bus main electrode 11b are composed of two layers is that the conductivity is good and the contrast is not lowered.
[0005]
In order to reduce the price of PDP, it is urgent to reduce the manufacturing cost, and among the manufacturing processes, along with the formation of the ribs (ribs), the electrode forming process on the front plate is the cause of the high cost. Yes.
Conventionally, the bus electrode pattern has a predetermined thickness by applying a black photosensitive paste to the entire surface of the front plate, and further applying a photosensitive silver paste (for example, “DuPont” product name “Fordel®”). It is formed by photolithography, which is adjusted to be (5 to 10 μm), dried, and then exposed and developed according to the shape of the pattern.
[0006]
The reason why the two types of pastes are required in this way is that, as mentioned above, the black photosensitive paste can make the blackness of the bus electrode sufficient, but the conductivity becomes insufficient. On the other hand, although the photosensitive silver paste can improve the conductivity, it is difficult to achieve both the conductivity and the blackness, such as insufficient blackness.
The bus electrode pattern usually has a line width of several tens of μm and a pitch of about several hundreds of μm. Therefore, most of the black paste and silver paste applied to the entire surface of the front plate are exposed and exposed. The pattern forming material is wasted because it is washed and removed after the development process. In addition, since it is necessary to repeat the processes such as coating, exposure, and development in each of the black photosensitive paste and the photosensitive silver paste, a large cost is required for manufacturing the bus electrode. Furthermore, although both the photosensitive black paste and the silver paste are expensive and a process for recovering only silver from the discarded silver paste has been proposed, there is a problem that the cost for recovery is extremely high. .
[0007]
In addition, the manufacturing equipment used for pattern formation by the photolithography method requires high precision and cleanliness, which is costly and difficult to cope with an increase in the size (large screen) of the PDP. There's a problem. In addition, since a large amount of harmful waste liquid is generated during the development process, there is a problem in that the waste liquid is expensive to process.
In recent years, in order to solve the problem caused by the photolithography method, it has been proposed to print an electrode pattern for PDP using intaglio offset printing (see, for example, Patent Document 1). Further, Patent Document 2 discloses that in a front panel for a plasma display panel comprising a composite electrode comprising a transparent electrode and a bus electrode on a substrate and a dielectric layer formed so as to cover the composite electrode, the bus electrode From a transparent electrode side to a two-layer structure of a black electrode and a bus main electrode. The black electrode is 60 to 98% by weight of conductive powder, 1 to 30% by weight of black inorganic oxide, and 1 to 10% by weight of glass frit. The bus main electrode contains conductive powder in the range of 90 to 99% by weight and glass frit in the range of 1 to 10% by weight. ”In the PDP front plate, the black electrode and the bus It is disclosed that the pattern of the main electrode is printed by offset printing.
[0008]
[Patent Document 1]
JP 2002-245931 A (Claim 1, FIG. 1, etc.)
[Patent Document 2]
JP 2002-25451 A (claims 2 to 4, [0017], [0032] to [0042], FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The pattern formation of the front electrode for PDP by intaglio offset printing can reduce the manufacturing cost and the problem of waste liquid treatment as compared with the photolithography method. For this purpose, intaglio offset printing requires that a fine pattern is continuously and stably printed. In particular, since the front plate for PDP is formed by laminating a black ink layer and a conductive metal ink layer, it is necessary to be able to perform this laminated printing continuously and stably. In continuous printing, the cause of deterioration of the printed shape of the pattern is that the printing blanket is swollen by the solvent contained in the paste ink for electrode formation and the wettability changes, resulting in an increase in line width. Phenomenon such as coming. However, on the other hand, it is also necessary that the blanket is swollen to some extent from the viewpoint of ink acceptability.
[0010]
In intaglio offset printing, a blanket whose surface rubber layer is formed of silicone rubber is suitable for printing fine patterns. However, as the number of printed sheets increases, the pattern shape is disturbed and the line width is increased as described above. It is a problem to come.
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for producing a front plate electrode, which can perform pattern printing of a front plate electrode for PDP with high accuracy and stability by intaglio offset printing using a silicone blanket. It is something to try.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventors have studied from various aspects, and as a result, have reached the method for producing a front panel for a plasma display panel according to the present invention.
That is, this invention relates to the manufacturing method of the following front plate for plasma display panels.
1) When forming the front plate electrode for the plasma display panel by the intaglio offset printing method,
Using a transfer body having a surface rubber layer made of silicone rubber, on a transparent substrate, (1) a step of pattern printing with a black ink containing black metals, and (2) on the black ink pattern, A process of laminating and printing conductive metal ink;
(3) comprising a step of firing the laminated printed ink pattern at 500 ° C. or higher;
The black ink contains a resin (A) and a silicone oil (B) in a proportion of 3 to 50 parts by weight of (B) with respect to 100 parts by weight of (A). Manufacturing method of the front plate.
[0012]
2) The conductive metal ink contains the resin (A) and the silicone oil (B) in a ratio of (B) 3 to 50 parts by weight with respect to (A) 100 parts by weight. A method for producing a front panel for a plasma display panel as described in 1) above. 3) In the intaglio offset printing process, the blanket surface is heated and dried after the ink is transferred, and the process is cooled. The manufacturing method of the plasma display panel front plate according to 1) or 2) above Method.
[0013]
According to the present invention, it is possible to suppress the disorder of the pattern shape and the spread of the line width that are observed when continuous printing is performed using a blanket whose surface rubber layer is formed of silicone rubber. This effect is due to the silicone oil contained in the black ink in a ratio of 3 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. In other words, during continuous printing, every time the ink and the silicone blanket come into contact with each other, a phenomenon in which the solvent in the ink enters the blanket and a phenomenon in which the low molecular silicone component in the blanket is extracted by the ink occur, and the surface tension of the blanket is reduced. As a result, the transferability of the ink is changed. In the present invention, the specific performance of the silicone rubber layer of the blanket is maintained by adding the specific amount of the silicone oil to the ink in advance, thereby enabling continuous printing with high accuracy. It is essential that the silicone oil is added to the black ink, but it is also preferable that the conductive metal ink is contained in a ratio of 3 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
[0014]
In order to carry out offset printing of the electrode pattern in the present invention more stably and continuously, it is preferable to provide a step of heating and drying the blanket to volatilize the solvent that has entered the blanket. In this case, if the surface temperature of the blanket is increased by heating and drying, and it is brought into contact with the printing intaglio for the next printing as it is, the performance is deteriorated. Thus, continuous printing can be performed smoothly.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
As shown in FIG. 2, the front plate for PDP (bus electrode) to be manufactured according to the present invention is composed of two layers in which a black electrode 11a and a bus main electrode 11b are laminated. Below, the manufacturing method of this invention is demonstrated in detail.
[Ink for electrode pattern printing]
In the present invention, the ink for printing and forming the black electrode (black ink) includes black metal powder as an essential component, an inorganic component including glass frit, and an organic component including a resin, a solvent, and silicone oil. Made by mixing and dispersing. The organic component is removed by a baking step after printing, and a black electrode layer made of an inorganic component is formed.
[0016]
The black metal powder may be any metal that is black at normal temperature and does not change color even when baked at a temperature of 500 to 700 ° C. for 5 to 60 minutes, and does not decompose or sublime. Examples thereof include powder, black composite alloy powder, or a mixture thereof. Examples of the black metal oxide include ruthenium oxide (RuO). ₂ ), Manganese oxide (MnO), molybdenum oxide (MoO) ₂ ), Chromium oxide (Cr ₂ O _Three ), Copper oxide (CuO), titanium oxide (TiO), palladium oxide (PdO) and iron oxide (Fe ₂ O _Three ) Or one or more metal oxides selected from the group consisting of: Examples of the black composite alloy include Cr—Co—Mn—Fe, Cr—Cu, Cr—Cu—Mn, Mn—Fe—Cu, Cr—Co—Fe, Co—Mn—Fe, and Co—Ni—. The 1 type (s) or 2 or more types selected from the group which consists of Cr-Fe and Cu-Fe-Cr can be mentioned. These black metal oxides and black composite alloys are added as powder having a particle size of about 0.05 to 20 μm.
[0017]
The glass frit may be one conventionally used for manufacturing bus electrodes. For example, the glass frit has a softening temperature of 400 to 600 ° C. and an expansion coefficient α. ₃₀₀ Is 70 × 10 ^-7 ~ 95x10 ^-7 / ° C., and those having a glass transition temperature of 400 to 500 ° C. can be used. For example, Bi ₂ O _Three / SiO ₂ / B ₂ O _Three Glass, Bi ₂ O _Three / ZnO / B ₂ O _Three Glass, PbO / SiO ₂ / B ₂ O _Three Glass, ZnO / B ₂ O _Three Examples include alkaline earth metal oxide glass. The average particle size of the glass frit is preferably in the range of 0.1 to 10 μm.
[0018]
As the resin, various resins such as a thermosetting type, an ultraviolet curable type, and a thermoplastic type can be used. Examples of the thermosetting resin include polyester-melamine resin, melamine resin, epoxy-melamine resin, phenol resin, polyimide resin, and acrylic resin. Examples of the ultraviolet curable resin include acrylic resins. Examples of the thermoplastic resin include polyester resin, polyvinyl butyral resin, cellulose resin (such as ethyl cellulose), and acrylic resin.
[0019]
In the present invention, among these resins, in particular, it is completely CO2 by firing (for example, by firing at a high temperature of 400 ° C. or higher). ₂ And H ₂ It is preferable to use a polyvinyl butyral resin that decomposes into O, a cellulose resin (particularly ethyl cellulose), an acrylic resin, or the like. These resins can be used alone or in a suitable mixture of two or more according to the printability.
The solvent is selected in consideration of the printability of the ink. When used for intaglio offset printing, the ink solvent directly contacts the silicone rubber layer of the printing blanket, causing the surface rubber layer to swell and change its surface wetting characteristics. In general, if the solvent is small enough to swell the silicone rubber layer, even when printing is repeated, the surface wettability of the printing blanket changes little and stable printing can be performed. On the other hand, if the degree of swelling of the silicone rubber layer is large, the surface wettability changes greatly by repeating printing, and the line width of the pattern to be printed widens or even minute stains on the surface of the printing plate In this case, there is a problem that the printing stability is remarkably deteriorated. Therefore, it is preferable that the degree of swelling is small, but considering the acceptability of the ink from the printing intaglio to the printing blanket, it is preferable that a certain degree of swelling occurs.
[0020]
The solvent has a volume increase rate (swelling rate) of 20% or less, preferably 10% or less when the silicone rubber constituting the surface printing layer of the printing blanket is immersed at room temperature (23 ° C.) for 24 hours. Some are preferred.
Other requirements for the solvent are not limited to this, but for example, the boiling point is preferably 150 ° C. or higher. When the boiling point of the solvent is lower than 150 ° C., it becomes easy to dry on a glass substrate or the like at the time of printing, and the printing characteristics may be changed. Moreover, there is a possibility that the conductive ink composition is likely to change with time. Specific examples of such solvents include alcohols (hexanol, octanol, nonanol, decanol, undecanol, dodecanol, tridecanol, tetradecanol, bentadecanol, stearyl alcohol, seryl alcohol, cyclohexanol, terpineol, etc.), alkyl ethers, and the like. [Ethylene glycol monobutyl ether (butyl cellosolve), ethylene glycol monophenyl ether, diethylene glycol, diethylene glycol monobutyl ether (butyl carbitol), cellosolve acetate, butyl cellosolve acetate, strong lupitol acetate, butyl carbitol acetate, etc. 1 type or 2 types or more are appropriately selected in consideration of printability and workability.
[0021]
When a higher alcohol is used as a solvent, the drying property and fluidity of the ink composition may be reduced. Therefore, butylcarbitol, butylcellosolve, ethylcarbitol, butylcellosolve acetate, Tall acetate or the like may be used in combination. The addition amount of the solvent is preferably adjusted so that the viscosity of the ink composition is about 50 to 2000 poise (P), preferably about 200 to 1000 P. This is because if the viscosity of the ink composition is below the above range or exceeds the above range, the printability of the ink composition may be reduced in any case, and a fine pattern may not be formed. .
[0022]
Examples of the silicone oil include dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil, and methyl silicone oil, but these modified silicone oils may also be used.
The blending ratio of the black ink is determined in consideration of offset printability and the like on the condition that a pattern is formed after baking and containing black metal powder and usually glass frit. If the printability is low, it becomes impossible to form a fine and high-precision pattern suitable for the bus electrode. Further, when the blackness is low, the contrast of the PDP is lowered.
[0023]
The preferred blending example of the black ink is 100 parts by weight of resin, 50 to 1000 parts by weight of black metal powder, 5 to 500 parts by weight of glass frit, 50 to 500 parts by weight of solvent, and 3 to 50 parts by weight of silicone oil. is there. If the silicone oil does not reach this range, the effect of stabilizing the silicone rubber layer of the blanket cannot be expected, and if it exceeds this range, the black ink becomes difficult to be accepted by the blanket from the printing intaglio. The silicone oil is more preferably 5 to 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin. The ink is produced by mixing and dispersing these blends using, for example, a three roll.
[0024]
In addition to the above components, a black pigment may be used in combination with the black ink as appropriate. Examples of the black pigment include carbon black, titanium black, graphite, and other black pigments or dyes. Considering the printability of black ink, the particle diameter of the black metal oxide, composite alloy, and black pigment powder is preferably 0.05 to 20 μm.
As an ink for printing the bus main electrode (conductive metal ink), conductive metal powder as an essential component, usually an inorganic component containing glass frit, and an organic component containing a resin and a solvent, Made by mixing and dispersing. After firing, the organic component is removed and a bus main electrode layer is formed from the inorganic component. It is preferable to add silicone oil as an organic component.
[0025]
As the conductive metal powder, various conductive metal powders conventionally used for forming bus electrodes can be used. In order to make the bus electrode more excellent in conductivity, silver, copper, It is preferable to use at least one metal powder selected from the group consisting of gold, platinum, aluminum, nickel, iron and palladium. In particular, silver powder is preferably used.
The particle size of the conductive metal powder is preferably in the range of 0.05 to 20 μm, more preferably in the range of 0.1 to 5.0 μm. When the particle diameter exceeds 20 μm, the degree of flattening of the surface of the conductive metal powder deposit is reduced, and the flatness of the bus electrode may be lowered. Conversely, if the particle size is less than 0.05 μm, the conductivity of the finally obtained bus electrode may be reduced. Generally, by reducing the particle size of the conductive metal powder, it is possible to lower the melting temperature between metals, simplify the process, and further improve the conductivity significantly. it can.
[0026]
The glass frit, resin, solvent, and silicone oil used for the preparation of the conductive metal ink can be the same as those used in the black ink described above.
A preferable blending ratio in the conductive metal ink is a ratio of 100 parts by weight of resin, 500 to 3,000 parts by weight of conductive metal powder, 5 to 200 parts by weight of glass frit, and 50 to 300 parts by weight of solvent. Moreover, continuous printing property can be further improved by mix | blending silicone oil 3-50 weight part with respect to 100 weight part of resin like the black ink, Preferably 5-30 weight part is mix | blended. The ink is produced by mixing and dispersing these blends using, for example, a three roll.
[0027]
Other inorganic components can be added to the conductive metal ink and the black ink according to a known method for the purpose of preventing pattern casting during firing, controlling the reflectance and the dielectric constant, and the like. Examples of other inorganic components include boron oxide, silica, zirconium oxide, magnesium oxide, calcium oxide, barium oxide, tin oxide, indium tin oxide, silicate, steatite, zircon, forsterite, and beryllia. These inorganic components can be made into a powder having an average particle size of 0.05 to 20 μm and contained in a range of 100 to 500 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin.
[0028]
[Printing method of ink pattern]
In the present invention, the electrode pattern is formed by laminating and printing on the substrate using the above-described electrode forming inks by intaglio offset printing including a transfer body having a surface rubber layer made of silicone rubber.
・ Transparent substrate
The transparent substrate used as the front plate member for PDP is not particularly limited except that it has high transparency and heat resistance. For example, soda lime glass, low alkali glass, non-alkali glass, quartz glass, etc. These glass substrates are preferably used. The material of the transparent substrate is appropriately selected from the glass substrates and the like exemplified above according to various characteristics such as heat resistance, chemical resistance, and permeability. The said transparent substrate is used as a to-be-printed body of the intaglio offset printing in this invention.
[0029]
・ Printing intaglio
In the present invention, the intaglio used in the intaglio offset printing method is not particularly limited, and conventionally known intaglio can be adopted. As the intaglio pattern, a pattern corresponding to a desired front electrode pattern for PDP is used.
・ Blanket for printing (transfer body)
In the present invention, a blanket for offset printing in which a surface rubber layer is formed of silicone rubber is used for the purpose of forming an ink pattern with high accuracy. The surface rubber layer is preferably composed of silicone rubber having a hardness (JIS A hardness) of 20 to 80 and a surface roughness (ten-point average roughness Rz) of 0.01 to 3 μm.
[0030]
When the hardness of the surface rubber layer exceeds the above range, deformation of the surface rubber layer is difficult to occur during printing, and the acceptability of ink on the printing plate may be reduced. On the other hand, if the hardness of the surface rubber layer is below the above range, the degree of deformation of the surface rubber layer at the time of printing becomes large, which may cause a decrease in printing accuracy. The hardness of the surface rubber layer is particularly preferably 20 to 70, more preferably 30 to 60, in the above range (JIS A hardness).
[0031]
The surface roughness of the surface rubber layer has a greater influence on the printed shape as the pattern to be printed is finer. When forming the bus electrode of the front plate for PDP, the line width required for the ink pattern is about several tens μm, more specifically about 20 μm. Therefore, the surface roughness of the surface rubber layer is the ink pattern. From the viewpoint of improving the printing shape of the ink, it is required that the 10-point average roughness (Rz) is 0.01 to 3 μm.
[0032]
If the 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer exceeds the above range, the printed shape may be deteriorated, for example, the edge shape of the pattern may not be sharp. On the other hand, it is difficult to reduce the 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer to be less than the above range, and the acceptability of the ink may be lowered if the surface roughness is extremely small. is there. The 10-point average roughness (Rz) of the surface rubber layer is more preferably 0.01 to 0.5 μm in the above range.
[0033]
The thickness of the surface rubber layer is set according to the degree of deformation during printing, and is usually set in the range of 1 to 1500 μm. When the thickness of the surface rubber layer is less than 1 μm, the surface rubber layer is hardly deformed during printing, and the ink acceptability of the printing plate may be lowered. On the other hand, if the thickness of the surface rubber layer exceeds 1500 μm, the degree of deformation of the surface rubber layer at the time of printing increases, which may cause a decrease in printing accuracy.
・ Printing process
In intaglio offset printing, it is preferable to provide a step of heating and drying the blanket and a step of cooling in order to perform continuous printing with good stability.
[0034]
The ink solvent absorbed in the surface rubber layer made of silicone rubber is evaporated and dried by the heat drying process, so that the state of the surface rubber layer can be returned to the state before swelling with the ink solvent. Evaporation of the solvent and easiness of drying vary depending on the heating temperature, the boiling point of the solvent of the ink, the thickness of the silicone rubber layer, etc. However, it is usually effective if the heating temperature is 40 to 200 ° C. Transpiration and drying can be achieved. The heating / drying method is not particularly limited, and may be indirectly heated through a blanket cylinder, or may be directly heated by blowing hot air from the outside onto the surface rubber layer.
[0035]
The surface temperature of the printing blanket is high after the heating / drying process. If printing is performed in this state, the surface rubber layer and the printing plate in contact with it will thermally expand. May decrease. Therefore, for example, cool air should be applied to the surface of the printing blanket so that the change in the surface temperature of the printing plate is within ± 1 ° C and the change in the surface temperature of the printing blanket (surface rubber layer) is within ± 5 ° C. It is preferable to perform a cooling process such as spraying, contacting the surface of the printing blanket with a member having a large heat capacity such as metal, or dissipating heat through the blanket cylinder.
[0036]
An example of the configuration of a printing machine for carrying out the above printing is shown in the schematic diagram of FIG. First, an electrode pattern is printed on a transparent substrate using black ink. Here, after the black ink is transferred from the blanket to the glass plate as the transfer target, hot air of 40 to 150 ° C. is blown from the hot air blowing device to the silicone rubber layer on the blanket surface for about 5 to 80 seconds. It heat-drys, and cools by blowing 10 to 23 degreeC cold air for about 0.3 to 2 minutes from a cold air blowing apparatus then. By such a procedure, printing with black ink is continuously performed for a desired number of sheets. Next, the conductive ink is laminated and printed on the black ink layer by alignment. Also at this time, continuous printing can be stably performed by performing the same heating and drying step and cooling step as described above for each number of printed sheets. As a method of laminating printing, separately from the above, it is also possible to carry out laminating printing of conductive metal ink on the black ink after printing, and in this case, a plurality of printing machines are provided and sequentially It becomes more efficient if printed.
[0037]
According to this offset printing method, it is possible to adopt a method (Wet / Wet printing) in which black ink is printed and a conductive metal ink layer is printed directly on the uncured layer, thereby simplifying the process. it can. Moreover, the shape of the black ink / conductive metal ink layer when the wet / wet printing is performed is such that the black ink layer is formed wider than the conductive metal ink layer, and the conductive metal ink layer is formed from the viewer side. It is completely shielded.
[0038]
In the present invention, by using a printing blanket provided with a surface rubber layer made of silicone rubber having a low surface energy, the ink transferred from the printing plate (intaglio) to the printing blanket is also applied to a rigid substrate or the like. % Transfer is possible. And even if it continues continuous printing, the swelling of the blanket surface is suppressed and the electrode pattern of desired shape can be printed with sufficient performance.
[Baking of ink pattern]
The ink pattern obtained by laminating the black ink layer and the conductive ink layer is then baked to form the intended front plate electrode for PDP. The conditions for firing at this time are the same as conventional methods: the type of resin used for conductive metal ink and black ink (thermal decomposition temperature), the type of conductive metal powder, the type of glass frit (melting point), etc. However, from the viewpoint of making the bus electrode excellent in conductivity, it is fired at a temperature of 500 ° C. or higher, and the upper limit is preferably about 700 ° C.
[0039]
When the firing temperature of the ink pattern is in the above range, organic components such as resin in the ink pattern can be almost completely thermally decomposed, and the conductive metal powder, black metal powder, and glass frit are melt-bonded. A bus electrode having a two-layer structure is produced. Therefore, the conductivity of the bus electrode can be made excellent while maintaining the blackness of the bus electrode surface on the entire surface of the front plate.
The thickness of the pattern after firing is preferably set to be 2 to 15 μm. When the thickness is not reached, disconnection is likely to occur, and the conductivity is not good. When the thickness is exceeded, the conductivity is satisfied. However, the material cost increases and the surface flatness deteriorates.
[0040]
[Other members, etc.]
In the PDP front plate of the present invention, the black ink and conductive metal powder for forming the bus electrode and the transparent substrate serving as the base of the bus electrode are as described above, but other members (for example, transparent electrode) , Transparent dielectric layer, protective layer, etc.), its material, formation method and the like are not particularly limited in the present invention, and are according to a conventionally known PDP front plate (for example, the method described in Patent Document 2). What is necessary is just to set and select suitably.
[0041]
【Example】
Next, the present invention will be described more specifically with reference to examples and comparative examples.
Examples 1-3
By the procedure described below, a composite electrode pattern in which a conductive metal ink layer is laminated on a black ink layer (shown in a sectional view of FIG. 2) on a glass substrate (PDP glass for PDP, manufactured by Asahi Glass) ( (PDP front plate electrode) was printed by intaglio offset printing.
[0042]
・ Black ink
100 parts by weight of acrylic resin, 500 parts by weight of titanium oxide having an average particle diameter of 0.1 μm, 20 parts by weight of bismuth oxide glass frit having an average particle diameter of 5 μm, 5 parts by weight of butyl carbitol acetate, and silicone oil (polydimethyl having a molecular weight of 384) 3 parts by weight, 10 parts by weight or 50 parts by weight (respectively referred to as Examples 1, 2 and 3) are mixed and dispersed using three rolls to obtain three types of black ink (three types). Produced.
[0043]
・ Conductive metal ink
100 parts by weight of acrylic resin, 1200 parts by weight of silver powder having an average particle diameter of 1 μm, 20 parts by weight of bismuth oxide glass frit having an average particle diameter of 5 μm, and 20 parts by weight of butyl carbitol acetate are mixed and dispersed using three rolls. Thus, a conductive metal ink was produced.
・ Formation of composite electrode pattern
As the intaglio plate for offset printing, a black substrate having a stripe pattern (concave portion) having a line width of 90 μm, a line interval (pitch) of 600 μm, and a depth of 25 μm formed on a glass substrate was used. In addition, for conductive metal ink, a striped pattern (concave portion) having a line width of 85 μm, a line interval (pitch) of 600 μm, and a depth of 35 μm was used.
[0044]
A blanket for printing is provided with a silicone rubber [rubber hardness JIS A: 40, thickness: 300 μm, surface roughness (10-point average roughness Rz): 0.1 μm, manufactured by Sumitomo Rubber Industries] as a surface rubber layer. used. As the silicone rubber, a room temperature curable addition type silicone rubber (product name “KE1600” manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.) was used.
The electrode pattern was printed in a clean room adjusted to an environment with a room temperature of 23 ° C. and a relative humidity of 55% using a printer having the configuration shown in FIG. First, continuous printing of 200 sheets was performed with the transfer speed of the black ink on the plate and the glass substrate being 50 mm / second and 150 mm / second, respectively. Here, for each printing, hot air of 80 ° C. was blown while rotating the tangential speed of the surface of the blanket cylinder at 8 mm / sec, and IR irradiation was simultaneously performed. The maximum temperature of the blanket surface at that time was 120 ° C. Then, the cooling process was performed by spraying 10 degreeC cold air on the blanket surface for 1 minute from the cold air blowing apparatus. The surface temperature of the blanket after cooling was within the range of room temperature + 3 ° C. in the plane. During the continuous printing, the surface temperature of the intaglio was hardly changed, and no influence on the printing accuracy was observed. The ink transferred from the intaglio to the blanket was 100% completely transferred onto the glass substrate, the printing shape was good, and the film thickness was stable.
[0045]
Next, alignment was performed on the black ink layer using the conductive metal ink, and multilayer printing (Wet / Wet printing) was continuously performed in the same manner as in the black ink printing. The multilayer printed body thus obtained was baked at 500 ° C. for 1 hour to completely decompose the resin component of the ink pattern and to melt-bond inorganic components such as conductive metal powder and black metal powder. The total thickness of the bus electrode after firing was 5 μm.
[0046]
Comparative Example 1
In Example 1, a PDP front plate electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the black electrode ink having a silicone oil content of 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the resin was used.
Comparative Example 2
In Example 1, a PDP front plate electrode was produced in the same manner as in Example 1 except that the black electrode ink having a silicone oil content of 55 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the resin was used.
[Test results]
・ Print shape
FIG. 4 shows an example of the shape when black ink / conductive metal ink is wet / wet printed according to the above embodiment. When viewed from the top, the black ink layer (the part indicated as “black” in FIG. 4) is formed wider than the conductive metal ink layer (the part indicated as “silver” in FIG. 4). It can be seen that the conductive metal ink layer can be completely shielded. Looking at the cross-sectional shape, the black ink / conductive metal ink layer is shifted and overlapped. This indicates that since both inks are superposed in an undried state, the paste flows and integrates, and the shape after firing becomes the same shape as a single color.
[0047]
Next, with respect to the electrode patterns obtained in the above examples and comparative examples, the amount of change in line width and the adhesion evaluation after firing were evaluated by the following methods, and the results are shown in Table 1.
・ Change in line width
The line width was measured using a laser microscope. The amount of change in the line width after printing 200 sheets and the initial (fifth sheet) line width were compared. If the amount of change is ± 5 μm, it is determined that there is no problem in printability and the continuous printability is good.
[0048]
・ Adhesion after firing
The pattern after baking was measured by pencil hardness. If the measured value is 9H or more, it is judged that the adhesion is good.
[0049]
[Table 1]

[0050]
As a result, when the electrode pattern was printed using the ink blended with the silicone oil according to the production method of the present invention, as shown in Examples 1 to 3, the line width variation was all within ± 5 μm, and The adhesion after firing is also good, indicating that continuous printing can be performed accurately and stably. On the other hand, in Comparative Example 1, the amount of change in the line width is large because the amount of silicone oil is small, and in Comparative Example 2, the amount of change in the line width is also large because of the large amount of silicone oil. It shows that it becomes large, and both of them have a problem in continuous printing.
[0051]
【The invention's effect】
According to the present invention, a front electrode for PDP which is excellent in both conductivity and display surface contrast can be manufactured by a simplified process. That is, according to the intaglio offset printing in the present invention, black ink and conductive metal ink can be efficiently printed by the Wet / Wet printing method, and can be printed as a laminate in which the shape is completely integrated. By adopting a silicone blanket and blending at least the specific amount of silicone oil described above with black ink, the change in the wettability of the blanket is suppressed even with continuous printing, and accurate printing can be continued stably. This is very advantageous for industrial implementation. By adding a process of heating and drying the surface of the blanket and then cooling for each printing, continuous printing with high accuracy can be more advantageously performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an example of the structure of a PDP.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view of a PDP front electrode (bus electrode).
FIG. 3 is a schematic diagram showing a configuration example of a printing machine for performing intaglio offset printing of the front plate electrode for PDP of the present invention.
FIG. 4 shows an example of a printed shape when black ink and conductive metal ink are laminated and printed by wet / wet printing according to the present invention.
[Explanation of symbols]
10 PDP front electrode plate
11 Bus electrode
11a Black electrode
11b Bus main electrode
12 Transparent electrode (ITO)
13 Dielectric layer
15 Transparent substrate

Claims

When forming front plate electrodes for plasma display panels by intaglio offset printing,
Using a transfer body having a surface rubber layer made of silicone rubber, on a transparent substrate, (1) a step of pattern printing with a black ink containing black metals, and (2) on the pattern of the black ink, A step of laminating and printing a conductive metal ink; and (3) a step of firing the laminated and printed ink pattern at 500 ° C. or higher, wherein the black ink comprises a resin (A) and a silicone oil (B). The method for producing a front plate for a plasma display panel, comprising (B) 3 to 50 parts by weight with respect to 100 parts by weight of (A).

The conductive metal ink contains a resin (A) and a silicone oil (B) in a ratio of 3 to 50 parts by weight of (B) with respect to 100 parts by weight of (A). Item 2. A method for producing a front panel for a plasma display panel according to Item 1.

3. The method of manufacturing a front plate for a plasma display panel according to claim 1, wherein the intaglio offset printing step includes a step of heating and drying the blanket surface after the ink is transferred and a step of cooling.