用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板以及生產等離子體顯示器件前板的方法
2023-07-04 04:36:36
專利名稱:用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板以及生產等離子體顯示器件前板的方法
技術領域:
本發明涉及用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板,其具有玻璃基板,在該玻璃基板的表面上有形成的電極,在玻璃基板上形成介電層,並且該介電層上具有帶圖案隔層。本發明還涉及生產等離子體顯示器件前板的方法。
背景技術:
等離子體顯示器件(「PDP」)通過許多其自身利用電子放電現象發光的精密元件來顯示圖像,具有傳統顯示器件實現不了的優點,例如尺寸大而薄、重量輕、形狀平等,因而等離子體顯示器件變得越來越普及。
大多數常規的等離子體顯示器件利用了具有直結構的單元,在該直結構中,肋(rib)僅在顯示器件表面的垂直方向上形成。然而,為了有效地將光引導至等離子體顯示器件的前板,最近發展了具有格柵形結構的單元,在該格柵形結構中,肋不僅在垂直方向上形成並且在水平方向上形成。這種具有格柵形結構的單元,防止了從鄰近的單元漏光,能夠非常有效的引導光至前方。
圖1是具有格柵形單元的等離子體顯示器件主要部分的分解透視圖。等離子體顯示器件包括前板1和後板2,前板1具有相互平行形成的組合電極11,其中每一個組合電極由透明的電極110和總線電極112組成,後板2具有相互平行形成的並且橫向於組合電極11的地址電極21。前板1和後板2彼此面對面布置並且統一構成顯示元件。前板1具有作為顯示平面的透明玻璃基板10,在玻璃基板10的內側,即在正對後板2的一邊布置有組合電極11。形成介電層12從而覆蓋組合電極11,在介電層12上備有帶圖案隔層16。在介電層12和隔層16的表面上形成保護層19(例如由MgO製成)。另一方面,後板2具有基層20,在基層20對著前板1的的一側備有地址電極21。形成介電層22從而覆蓋地址電極21,並如下所述在介電層22形成發光部分。
發光部分由許多單元組成,各單元位於組合電極11和地址電極21相交的空間中。每一個單元通過在介電層22上沿著顯示器件垂直和水平方向上形成的肋24而被限制(也就是,通過箭頭V和H標明方向,分別在圖1種標出)。在肋中備有為了覆蓋肋24的側壁和介電層22的表面的螢光層26,也就是,每一個單元的內壁和底部。在等離子體顯示器件中,預先設定的交流電電壓被應用於前板的組合電極以在電極間形成電場,從而在各單元間形成電流放電。放電導致紫外線的產生,從而更進一步激發螢光層26發光。
圖2是具有格柵形單元的等離子體顯示器件前板1從後板側觀察的透視圖。圖3是具有格柵形單元的等離子體顯示器件的橫斷面視圖。如在圖2中顯示,在具有格柵形結構的等離子體顯示器件中,在介電層12上備有許多隔層16,從而將它們以等距離間隔線的形式排列。如圖3所示,在前板1中,帶圖案隔層16和肋24相連接。在被肋24包圍的每個單元的頂部形成了溝X,稀有氣體可通過溝X進入各單元。
生產上述前板的工藝大致分為利用絲網印刷技術和利用照相平版印刷法的生產工藝。
在利用絲網印刷技術方法的生產工藝中,在玻璃基板10上形成玻璃粘貼層並且在500-700℃焙烤從而形成介電層12。在介電層12上,玻璃粘貼組分隨後通過絲網印刷術堆疊成帶圖案的形式,並進一步在500-700℃焙烤以形成隔層16。
然而,由於兩個必要的焙烤步驟和成型調整的低精準度問題,在利用絲網印刷技術方法的生產工藝中存在著生產成本問題。
參考圖10,圖中描述了利用照相平版印刷法的生產工藝,在玻璃基板10上,形成由非光敏的玻璃粘貼層組成的未焙烤的介電層12A,並且形成由光敏玻璃粘貼層組成的光敏的、未暴露的、未焙烤的阻隔材料層16A。然後輻照阻隔材料層16A,例如用通過光掩膜3的紫外線(圖10A)。然後顯影該層以至光致抗蝕圖16A′出現(圖10B)。在500-700℃下焙烤該生成的產物以形成介電層12,同時形成隔層16(圖10C)。
在利用照相平版印刷術的生產工藝中,介電層12和隔層16能夠在單一的焙烤操作中被同時焙烤,因此,相對於利用絲網印刷技術的生產工藝,照相平版印刷術的生產成本能夠有利地更低。
然而,在這樣的生產工藝中,在顯影處理後的光致抗蝕圖出現後,阻隔材料通常保留在材料應該留下作為隔層的區域之外的區域(見圖10B)。儘管殘留在已經過去除顯影的區域中的阻隔材料殘餘物A由於在焙烤處理中玻璃粉成分的融化而變得以某種方式平整,但它導致介電層12的暴露的表面不平坦,導致隔層16之間的介電層12的厚度變得不均一(見圖10)。
如圖3所示,在等離子體顯示器件中,在隔層16之間設置了光發射部分。當在這些部分的介電層12的厚度不均勻時,透光率或放電特性變得不一致,這是引起圖像變形的原因之一。
本發明公開由於現有技術中存在上述問題,因此提出了本發明。本發明的目的是提供一種能夠生產等離子體顯示器件前板材料以及生產此前板的方法,該等離子體顯示器件具有一致的放電特性和透光率。
為了解決上述問題,本發明者進行了廣泛的研究。因此,得到了下面的發現。
這就是,在焙烤處理之前,可通過在未焙烤的介電層和其上形成的阻隔材料層之間插入中間層來實現上述阻隔材料殘留物的移除,其中,中間層由遇到水或用於顯影的水性溶液是可溶的或是可溶脹的物質製成,並且通過焙烤處理是可燃的,然後實施傳統的暴露處理和隨後的處理。在焙烤處理中中間層燒完,在焙烤處理後獲得的層狀結構與傳統的層狀結構相同。
此外,還發現,通過在可去除的支持膜上預先形成包括中間層的上部和下部的二或三層,並且將形成的層板轉印至基底上,可以產生具有均勻的厚度和極佳的表面平坦度的層。
基於上述的發現實現了本發明。總之,本發明中用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板的特徵在於,在可去除的支持膜上形成以下任一個組合(i)至(iii)(i)可燃的中間層和未焙烤的介電層;(ii)阻隔材料層和可燃的中間層;和(iii)阻隔材料層、可燃的中間層和未焙烤的介電層。
即,依照本發明,提供一種未焙烤的層板,該層板用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板,該玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面。在該表面上形成介電層,在介電層上形成眾多隔層,該層板包括可去除的支持膜,在該支持膜上形成的可燃的中間層,該中間層是水溶性或遇水膨脹的;和在可燃的中間層上形成的未焙烤的介電層,該介電層由玻璃粘貼材料組成。
根據本發明,還提供一種未焙烤的層板,該層板用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板,該玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在該表面上形成介電層,在介電層上形成眾多隔層,該層板包括可去除的支持膜,在可去除的支持膜上形成的光敏的未焙烤的阻隔材料層;在阻隔材料層上形成的可燃的中間層,該中間層是水溶性的或遇水膨脹的。
根據本發明,更進一步提供一種未焙烤的層板,該層板用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板,該玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在該表面上形成介電層,在介電層上形成眾多隔層,該層板包括可去除的支持膜,在可去除的支持膜上形成的光敏的未焙烤的阻隔材料層;在阻隔材料層上形成的可燃的中間層,該中間層是水溶性的或遇水膨脹的;以及在可燃的中間層上形成未焙烤的由玻璃粘貼材料組成的介電層。
根據本發明,更進一步提供一種生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件的前板的方法,該玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在該表面上形成介電層,在介電層上形成眾多隔層,該方法包括以下步驟(a)按照這種次序,即在基板的表面上形成由玻璃粘貼材料組成的未焙烤的介電層,形成水溶性或遇水膨脹的可燃的中間層,以及形成光敏的未焙烤的阻隔材料層;(b)用圖案成型光輻照阻隔材料層,並使該阻隔材料層顯影從而構成帶圖案的阻隔材料層;(c)同時焙烤未焙烤的介電層、可燃的中間層和帶圖案的阻隔材料層,從而燃燒可燃的中間層並同時在玻璃基板表面形成介電層和隔層。
在這裡使用的「用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板」指用於生產等離子顯示器件中前板的層板,該層板具有可去除的支持膜和在可去除的支持膜上形成的上述層,這些上述層可轉移並粘附至玻璃基板同時將可去除的支持膜從所述層剝離。
在這裡使用的「未焙烤的」層板或層指通過焙烤處理能夠轉變成用於等離子體顯示器件的層板或層。例如,未焙烤的介電層能夠通過焙烤處理轉變為等離子體顯示器件的介電層;未焙烤的隔層能夠通過焙烤處理轉變為等離子體顯示器件的隔層。
在本發明中的具有未焙烤層板的等離子體顯示器件前板的生產中,在未焙烤的介電層和阻隔材料層之間放置有水溶性的或遇水膨脹的、可燃的中間層。當阻隔材料層被圖案成型光輻照並且使該阻隔材料層顯影從而構成帶圖案的阻隔材料層時,阻隔材料的殘留物保留在帶圖案的部分的突出區域之間可燃中間層的暴露的表面上。然而,由於本發明中使用未焙烤的層板,在可燃的中間層的表面形成隔層的殘留物,因此阻隔材料殘留物可以被顯色劑(水或水溶液)移走,從而很容易的防止了隔層材料殘留在經受移除顯影的區域中在本發明中用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板中,優選通過可去除的保護膜層來保護可去除的支持膜另一側的表面。
優選阻隔材料層是能夠水性顯影的(也就是能夠用水顯影)光敏玻璃粘貼層。優選包括至少一種樹脂的可燃的中間層,該樹脂選自聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物和水溶性纖維素,並具有5微米或更少的厚度。
本發明中,生產等離子體顯示器件前板的方法包括以這樣的次序從最低層進行層壓,即玻璃基板(在其表面上形成有電極)、由玻璃粘粘材料構成的未焙烤的介電層、水溶性或遇水膨脹的可燃的中間層、和未暴露的、光敏的未焙烤的阻隔材料層;用圖案成型光輻照阻隔材料層、和使阻隔材料層顯影以構成帶圖案的阻隔材料層;以及同時焙烤玻璃基板上未焙烤的介電層、可燃的中間層和帶圖案的阻隔材料層,以允許燃燒可燃的中間層,同時在玻璃基板上形成介電層和隔層。
在生產本發明的等離子體顯示器件前板的方法中,優選使用本發明的未焙烤的層板,用於在玻璃基板上形成可燃的中間層、未焙烤的介電層和/或阻隔材料層。也就是,玻璃基板上的可燃的中間層、未焙烤的介電層和/或阻隔材料層的層壓片可優選通過在可去除支持膜上形成這些層來實現,接著在把可去除支持膜從這些層上剝離的同時把這些層轉移到玻璃基板上。
在生產本發明的等離子體顯示器件的前板的方法中,使用本發明用於在玻璃基體上定位這些層的未焙烤的層板可以產生厚度均勻和平坦性極佳的層。
附圖簡述圖1表示具有格柵形單元的等離子體顯示器件的分解透視圖。
圖2表示從等離子體顯示器件的後板側看的具有格柵形單元的前板的透視圖。
圖3表示具有格柵形單元的等離子體顯示器件的橫斷面視圖。
圖4A至4C表示本發明的生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板的典型實施方案的橫斷面視圖。在圖4以及下列等等,數字18指可去除的膜層,通指支持膜和保護膜層。
圖5A至5D表示利用未焙烤的層板來生產等離子體顯示器件前板的過程的橫斷面視圖,該未焙烤的層板用於生產圖4A中等離子體顯示器件前板。
圖6表示利用未焙烤的層板來轉移未焙烤的介電層12A和可燃的中間層14至玻璃基板10的步驟的示意圖,該未焙烤的層板用於生產圖4A中等離子體顯示器件前板。
圖7A至7D表示利用未焙烤的層板來生產等離子體顯示器件前板的過程的橫斷面視圖,該未焙烤的層板用於生產圖4B中的等離子體顯示器件前板。
圖8A至8C表示利用未焙烤的層板來生產等離子體顯示器件前板的過程的橫斷面視圖,該未焙烤的層板用於生產圖4C中的等離子體顯示器件前板。
圖9A至9D表示用於生產本發明的等離子體顯示器件前板的方法中的暴露、顯影以及焙烤程序的橫斷面視圖。
圖10A至10C表示生產等離子體顯示器件前板的傳統的方法的橫斷面視圖。
實現本發明的最佳方式本發明的未焙烤的層板的典型實施方案可包括雙層結構,該雙層結構具有可燃的中間層和未暴露的、光敏的、未焙烤的阻隔材料層以及未焙烤的介電層中的任何一個,也可包括三層結構,該三層結構具有未焙烤的介電層、可燃的中間層以及未暴露的、感光的、未焙烤的阻隔材料層。優選具有雙層或三層結構的層板具有用於覆蓋該層板的兩個表面的容易移動的膜層,至便於儲藏、運輸和處理。
由於可預先生產本發明的未焙烤的層板並能儲存一段時間,當生產等離子體顯示器件的前板時可立即使用這些層板,這使提高等離子體顯示器件前板的生產效率成為可能。未焙烤的層板基本的和最重要的特徵在於其具有可燃的中間層。該可燃的中間層是水溶性的或遇水膨脹的,並且還具有諸如在焙烤處理中可完全燃燒的特性。
在等離子體顯示器件前板的生產中,可燃中間層位於未焙烤的介電層和阻隔材料層之間,這將會結合生產方法在下面被詳細描述。當在這中層板中的阻隔材料層被圖案成型光輻照並顯影以構成帶圖案的阻隔材料層時,阻隔材料殘留物保留在如前所描述的與傳統技術有關的突出部分之間可燃中間層的暴露表面上。在傳統的生產方法中,例如在燃燒處理中阻隔材料殘留和熔化引起介電層暴露的表面不平坦,該平面本應是均勻且平的。相反的,當使用本發明的未焙烤的層板時,在可燃中間層表面形成阻隔材料殘留物。如果可燃中間層是水溶性的,阻隔材料殘留物可與暴露區域中可燃中間層一起被顯影劑(水或水溶液)洗掉。如果可燃中間層是遇水膨脹的,那麼它與顯影劑一起膨脹,從而允許存在於可燃中間層的表面的阻隔材料殘留物離開表面,因此可通過顯影劑容易的去除殘留物。
如上所述,可燃中間層有助於通過顯影劑去除阻隔材料殘留物並且完成了任務,可燃中間層在焙烤未焙烤的介電層和未焙烤的阻隔材料層的焙烤處理中完全的燃燒。因此,在前板的玻璃基板上形成了與那些傳統的層片具有同樣的結構和大小的介電層和隔層。合成的前板和傳統的前板的不同在於隔層和鄰近的隔層之間的介電層的暴露的表面,傳統的介電層暴露表面是不平坦的,然而,應用本發明生產的前板的暴露表面是平坦的。通過本發明的未焙烤的層板可獲得非常顯著的效果,該層板具有作為其成份的水溶性的或遇水膨脹的、可燃的中間層。
將在下文描述本發明的未焙烤的層板的每層的結構,並將詳細描述利用本發明的未焙烤的層板生產等離子體顯示器件前板的方法。
未焙烤的層板圖4是本發明的未焙烤的層板的典型實施方案的橫斷面視圖。圖4A是包括可燃中間層和未焙烤的介電層的雙層層板結構的實例。在圖4A中,參考數字180指可剝離的支持膜,並且在該輔助層膜上形成可燃中間層14。在可燃中間層14上,形成了由玻璃粘貼材料組成的未焙烤的介電層12A,並覆蓋有作為保護層的保護膜層182。
圖4B是由阻隔材料層和可燃中間層組成的雙層層板結構的實例。在圖4B中,在可剝離的支持膜180上形成了未暴露的、光敏的未焙烤的阻隔材料層16A。在阻隔材料層16A上,形成了水溶性的或遇水膨脹的可燃中間層14,並覆蓋有作為保護層的保護膜層182。
圖4C是包括阻隔材料層、可燃中間層以及未焙烤的介電層的三層層板結構的實例。在圖4C中,在可剝離的支持膜180上形成了未暴露的、光敏的未焙烤的阻隔材料層16A。在阻隔材料層16A上,形成了水溶性的或遇水膨脹的可燃中間層14。在可燃中間層14上,形成了未焙烤的介電層12A。未焙烤的介電層12A的表面被保護膜層182保護。
(a)可燃中間層可燃中間層14是水溶性的或遇水膨脹的層。該可燃中間層可以通過水洗而溶解或膨脹,從而允許殘留在已經受去除顯影的區域中的未焙烤未焙烤的阻隔材料層離開表面,從而去除殘留物。
有關可燃中間層14,只要是水溶性的或遇水膨脹型以及可通過焙烤處理分解或燃燒,就沒有特定的限制。可燃中間層的分解或燃燒可以在500-700℃實現。中間層優選至少包括水溶性樹脂和遇水膨脹型樹脂中的一種。可燃中間層優選使用形成可燃中間層的組合物構成,該中間層至少包括水溶性樹脂和遇水膨脹型樹脂中的一種,以及溶劑。
(i)水溶性樹脂或遇水膨脹型樹脂對於水溶性樹脂,優選使用聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物,或水溶性纖維素。對於遇水膨脹型樹脂,可以通過上述使用的水溶性樹脂部分交聯獲得。這些樹脂可單獨或結合使用。
聚乙烯醇的衍生物具體實例可以包括矽烷醇改性聚乙烯醇、陽離子改性聚乙烯醇、含巰基聚乙烯醇和丁縮醛樹脂。
水溶性樹脂具體實施例可以包括羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素。
上面所述組合中,為了獲得極佳的水溶性、熱分解性和耐溶劑性(介電層抵抗溶劑的性能)特別優選聚乙烯醇和羥甲基纖維素。
(ii)溶劑形成可燃中間層的溶劑優選水溶性樹脂或遇水膨脹型樹脂易於溶解的溶劑。優選具有適用於組合物的粘性並且通過乾燥蒸發易於去除的溶劑。溶劑的實例可以包括水以及有機溶劑,比如異丙醇。
(iii)可燃中間層的形成利用溶劑來稀釋水溶性樹脂或遇水膨脹型樹脂從而得到適於應用的濃度,將得到的組合物塗敷到表面以形成層,然後乾燥該層以去除溶劑,這樣就形成可燃中間層。
在形成可燃中間層的組合物中,水溶性樹脂或遇水膨脹型樹脂的含量優選50%或更少(按重量計算),更優選30%或更少(按重量計算),最優選0.1-20%(按重量計算)。
可燃中間層的厚度優選20微米或更少,更優選10微米或更少,進一步優選5微米或更少。如果可燃中間層太厚,未焙烤未焙烤的阻隔材料層中的圖案案在接下來的用水衝洗的步驟中不希望地被衝掉。最優選可燃中間層的厚度為0.1-3微米。
(b)未經焙燒的介電層未焙烤的介電層12A包括玻璃粘貼層,該玻璃粘貼層通過將包含玻璃粉的玻璃粘貼組合物塗敷到表面以形成層然後乾燥該層而形成。當介電層12A經過焙烤處理,其中的有機物質會移除,並且其中的玻璃粉會燒結,導致介電層12A的形成。形成未焙烤的介電層12A的玻璃粘粘組合物可以包含玻璃粉、粘接樹脂和溶劑。
(i)玻璃粉在玻璃粘貼組合物中包含的玻璃粉可以優選具有所期望的透明性。使用的玻璃粉的實例可以包括硼矽酸鉛玻璃粉末、硼矽酸鋅玻璃粉末以及硼矽酸鉍玻璃粉末,如PbO-SiO2、PbO-B2O3-SiO2、ZnO-SiO2、ZnO-B2O3-SiO2、BiO-SiO2和BiO-B2O3-SiO2。
使用的玻璃粉的粒度尺寸按照將要成形的圖案的形狀,優選平均粒度尺寸為0.1-10微米,更優選0.5-8微米。當玻璃粉的粒度尺寸超過10微米時,當形成好精細的帶圖案的圖案時表面可能會粗糙,因此不優選。當玻璃粉的粒度尺寸小於0.1微米時,在焙烤中會形成小的孔隙而引起絕緣失敗,因此不優選。玻璃粉的外形可包括球狀、塊狀、片狀、枝狀及其組合。
除玻璃粉之外,未焙烤的介電層還可以包括無機粉末,例如陶瓷(如堇青石)或金屬。無機粉末的具體例子可以包括Na、K、Mg、Ca、Ba、Ti、Zr和Al的氧化物,如氧化鈷、氧化鐵、氧化鉻、氧化鎳、氧化銅、氧化錳、氧化釹、氧化釩、氧化鈰二氧化鈦黃、氧化鎘、氧化釕、二氧化矽、氧化鎂和尖晶石。
當無機粉末包含二氧化矽、氧化鋁、或氧化鈦時,這樣的成分可導致生成的層不透明,從而導致低透光率。因此,理想的是無機粉末中不包含這樣的成分。
也優選無機色素作為無機粉末加入,該無機色素能把介電層染成黑色、紅色、藍色、或綠色,使圖案具有顏色,從而使介電層具有等離子體顯示器件的彩色過濾器的功能。
上述無機粉末可以是多種具有相互不同的物理特徵值的粒子的混合物。尤其是當使用具有與玻璃粉末不同的熱軟化點的陶瓷粉末時,可以抑制焙烤中的收縮。優選根據介電層的預期特性來選擇形狀和物理特徵值的組合從而製備無機粉末。
(ii)粘接樹脂作為包含在玻璃粘貼組合物中的粘接樹脂,眾所周知的有丙烯酸樹脂、纖維素衍生物、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇、聚氨酯樹脂和三聚氰胺樹脂。優選丙烯酸樹脂,尤其是含有羥基的丙烯酸樹脂,這是由於它們對玻璃基板表現出極佳的熱粘合特性。
含有羥基的丙烯酸樹脂的實例可包括通過聚合單體得到的共聚物,所述單體具有羥基,並作為主要可共聚單體,並且,如果需要,也可以具有能與之共聚的單體。對於含有羥基的單體,優選丙烯酸或甲基丙烯酸的單酯和具有1-20個碳原子的單醇。所述單體的實例可包括羥甲基丙烯酸酯、羥甲基異丁烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥乙基異丁烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥丙基異丁烯酸酯、3-羥丙基丙烯酸酯、3-羥丙基異丁烯酸酯、2-羥丁基丙烯酸酯、2-羥丁基異丁烯酸酯、3-羥丁基丙烯酸酯、3-羥丁基異丁烯酸酯、4-羥丁基丙烯酸酯和4-羥丁基異丁烯酸酯。單體的實例還可包括丙烯酸或甲基丙烯酸的單酯和具有1-10個碳原子的二醇,以及由丙烯酸甘油酯、甲基丙烯酸甘油酯、二(聚)季戊四醇單丙烯酸酯、二(聚)季戊四醇異丁烯酸酯、改性ε-己內酯羥乙基丙烯酸酯、改性ε-己內酯羥乙基異丁烯酸酯和2-羥基-3-苯氧丙基丙烯酸酯的製備的環氧酯。
可以與具有羥基的單體共聚的其它單體的實例可以包括α,β-不飽和羧基酸,如丙烯酸、甲基丙烯酸、亞甲基丁二酸、順式甲基丁烯二酸、順丁烯二酸和反丁烯二酸,以及它們的酸酐和半酯;包括α,β-不飽和羧基酸酯,如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丙酯、丙烯酸異丙酯、丙烯酸丁酯、丙烯酸異丁酯、丙烯酸仲丁酯、丙烯酸環已酯、2-乙基己基丙烯酸酯、丙烯酸十八烷酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸乙酯、甲基丙烯酸丙酯、甲基丙烯酸異丙酯、甲基丙烯酸丁酯、甲基丙烯酸異丁酯、甲基丙烯酸仲丁酯、甲基丙烯酸環已酯、甲基丙烯酸2-乙基己酯、甲基丙烯酸十八烷酯、丙烯酸2,2,2-三氟甲酯、甲基丙烯酸2,2,2-三氟甲酯;以及苯乙烯類,如苯乙烯、α-甲基苯乙烯和對乙烯基甲苯。另外,也可以使用丙烯腈、甲基丙烯腈、丙烯醯胺、甲基丙烯醯胺、乙酸乙酯、丙烯酸甘油醚酯、甲基丙烯酸縮水甘油酯。這些單體可以單獨或結合使用。
(iii)溶劑在玻璃粘貼組合物中包含的溶劑可以是有機成分易溶的溶劑。可以選擇合適的溶劑使得生成的光敏玻璃粘貼組合物具有合適的粘性。優選能夠通過乾燥蒸發易於除去的溶劑。尤其優選的溶劑的實例可以包括酮類、醇類以及沸點在100-200℃的酯類。
溶劑的具體實例可以包括酮類,如二乙酮、甲基丁基酮、二丙酮以及環己酮;醇類,如戊醇、4-甲基-2戊醇、環己醇以及雙丙酮醇;醚醇類,如乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丁醚、丙二醇單甲醚、丙二醇單乙醚、二甘醇單甲醚、二甘醇單乙醚、二甘醇二甲醚以及二甘醇二乙醚;飽和脂肪一元羧酸烷基酯類,如乙酸丁酯和乙酸戊酯;乳酸酯類,如乳酸乙酯和乳酸丁酯;醚酯類,如甲基溶纖劑乙酸酯、乙基溶纖劑乙酸酯、丙二醇單甲醚乙酸酯、丙二醇單乙醚乙酸酯、乙基-3-乙氧基丙酸酯、2-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲氧基丁基乙酸酯、4-甲氧基丁基乙酸酯、2-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-甲基-3-甲氧基丁基乙酸酯、3-乙基-3-甲氧基丁基乙酸酯、2-乙氧基丁基乙酸酯、4-乙氧基丁基乙酸酯、4-丙氧基丁基乙酸酯以及2-甲氧基戊基乙酸酯,這些溶劑可以單獨或聯合使用。
(iv)未焙烤的介電層的形成通過形成玻璃粘貼組合物的層,然後乾燥此層以除去溶劑從而形成未焙烤的介電層。
優選的無機成分(玻璃粉和無機粒子的總量)的量與有機成分(包括粘接樹脂)的量的比率如下所述相對於100重量份的無機成分和有機成分的總量,有機成分的量可以在5-40重量份的範圍內,無機成分的量可以在95-60重量份的範圍內;優選有機成分的量在7-35重量份的範圍內,無機成分的量在93-65重量份的範圍內;更優選有機成分的量在10-30重量份的範圍內,無機成分的量在90-70重量份的範圍內。當有機成分的量低於5重量份時,形成層板就會變得困難;反之當有機成分的總量超過40重量份時,不利的是,燃燒後的收縮會變得非常大。
為了保持玻璃粘貼組合物的粘性在一個合適的範圍,相對於100重量份的無機成分和有機成分的總量,優選溶劑的總量為300重量份或更少,更優選10-70重量份,最優選25-35重量份。
玻璃粘貼組合物除包含玻璃粉、粘接樹脂和溶劑的上述組分之外,還可以包含諸如添加劑的任意組分,如增塑劑、分散劑、增粘劑、表面張力調節物、穩定劑或除泡沫劑。
乾燥後未焙烤的介電層的厚度優選10-100微米,更優選25-70微米。
(c)阻隔材料層阻隔材料層16A可以包括光敏的玻璃粘貼組合物層。該阻隔材料層可以通過在表面上形成光敏的玻璃粘貼層,然後乾燥此層來生產。這裡使用的阻隔材料層指通過焙烤處理轉化成阻隔層的層。阻隔材料層16A可以經過照相平版印刷技術形成圖案,隨後經過焙烤處理除去有機物質並同時燒結玻璃粉,從而形成隔層16。
用於形成阻隔材料層的光敏玻璃粘貼組合物可以是那些對用於實施曝光處理的紫外線、受激準分子雷射、X-光、或電子束(這些可能指下文的「光」)具有足夠透明度的物質。該光敏玻璃粘貼組合物優選那些能夠通過照相平版印刷技術方法形成具有高精度圖案的阻隔材料層的物質。
該光敏玻璃粘貼組合物的實例可以包括,如日本專利申請延遲公開NO.2000-268633、日本專利申請延遲公開NO.2000-53444、日本專利申請延遲公開NO.H11-246638和日本專利申請延遲公開NO.2002-328470中披露的光敏粘貼組合物。
由於用於形成介電圖案的顯影步驟和水洗步驟能夠同步實施,從而可以簡化生產過程,因此該光敏玻璃粘貼組合物優選是水性顯影的。該水性顯影組合物一般具有極佳的透光率並且甚至當其保留大量的有機成分時能夠保持高透光率,這使得在照相平版印刷技術中能夠形成具有高精度的圖案。
該感光玻璃粘貼合成物可以包括抗蝕化合物、玻璃粉和溶劑。對於玻璃粉和溶劑,可以利用與上述「(b)未焙烤的介電層」部分中描述的用於玻璃粘貼組合物中相同的物質。
用於感光玻璃粘貼組合物的抗蝕化合物可以包括粘接樹脂、光致聚合的單體以及光致聚合的引發劑。
(i)粘接樹脂對於光敏的玻璃粘貼組合物中的粘接樹脂,可以使用與上述「(b)未焙烤的介電層」部分中描述的用於玻璃粘貼組合物中相同的物質。特別地,光敏的玻璃粘貼組合物可優選具有羥基和水溶性纖維素衍生物結合的丙烯酸樹脂,因為此組合物具有增強的光源透射率,如紫外光、受激準分子雷射器、X-光或電子束,能夠形成高精度的圖案。
對於水溶性纖維素衍生物,可以毫無任何特定限制的使用傳統的已知水溶性纖維素衍生物。其中的例子可以包括羧甲基纖維素、羥甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥乙基甲基纖維素、羥丙基纖維素、乙基羥乙基纖維素、羧甲基乙基纖維素和羥丙基甲基纖維素。
(ii)光致聚合單體對於光致聚合單體,可以毫無任何特定限制的使用傳統的已知光致聚合單體。其中的例子可以包括苯甲基丙烯酸酯、苯甲基異丁烯酸酯、環己基丙烯酸酯、環己基異丁烯酸酯、苯氧乙基丙烯酸酯、苯氧乙基異丁烯酸酯、苯氧基聚乙二醇丙烯酸酯、苯氧基聚乙二醇異丁烯酸酯、苯乙烯、壬基苯氧基聚乙二醇單丙烯酸酯、壬基苯氧基聚乙二醇單異丁烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇單丙烯酸酯、壬基苯氧基聚丙二醇單異丁烯酸酯、2-羥基-3-苯氧丙基丙烯酸酯、2-丙烯醯氧乙基酞酸酯、2-丙烯醯氧乙基-2-羥乙基酞酸酯、2-異丁烯醯基氧乙基-2-羥丙基酞酸酯、甲基丙烯酸酯、乙基丙烯酸酯、甲基異丁烯酸酯、乙基異丁烯酸酯、丙基丙烯酸酯、丙基異丁烯酸酯、2-羥乙基丙烯酸酯、2-羥乙基異丁烯酸酯、2-羥丙基丙烯酸酯、2-羥丙基異丁烯酸酯、3-羥丙基丙烯酸酯、3-羥丙基異丁烯酸酯、乙二醇單丙烯酸酯、乙二醇單異丁烯酸酯、丙三醇丙烯酸酯、丙三醇異丁烯酸酯、二季戊四醇單丙烯酸酯、二季戊四醇單異丁烯酸酯、二甲氨基乙基丙烯酸酯、二甲氨基乙基異丁烯酸酯、四氫糠基丙烯酸酯、四氫糠基異丁烯酸酯、鄰苯二甲酸改性單丙烯酸酯、乙二醇二丙烯酸酯、乙二醇二異丁烯酸酯、三乙二醇二丙烯酸酯、三乙二醇二異丁烯酸酯、三羥甲基丙烷三丙烯酸酯、三羥甲基丙烷三異丁烯酸酯、三羥甲基乙烷三丙烯酸酯、三羥甲基乙烷三異丁烯酸酯、季戊四醇二丙烯酸酯、季戊四醇二異丁烯酸酯、季戊四醇三丙烯酸酯、季戊四醇三異丁烯酸酯、季戊四醇四丙烯酸酯、季戊四醇四異丁烯酸酯、二季戊四醇四丙烯酸酯、二季戊四醇四異丁烯酸酯、二季戊四醇五丙烯酸酯、二季戊四醇五異丁烯酸酯、二季戊四醇六丙烯酸酯、二季戊四醇六異丁烯酸酯、丙三醇丙烯酸酯、丙三醇異丁烯酸酯、cardoepoxy二丙烯酸酯,以及用反丁烯二酸酯取代對應的上述化合物中丙烯酸酯(異丁烯酸酯)的反丁烯二酸酯類,用亞甲基丁二酸酯取代對應的上述化合物中丙烯酸酯(異丁烯酸酯)的亞甲基丁二酸酯類,和用順丁烯二酸酯取代對應的上述化合物中丙烯酸酯(異丁烯酸酯)的順丁烯二酸酯類。
(iii)光致聚合引發劑對於光致聚合引發劑,可使用眾所周知的種類。其中的例子可包括苯甲酮類、安息香類、安息香烷基醚類、苯乙酮類、氨基乙醯苯類、苯甲基類、苯甲基烷基縮酮類、蒽醌類、縮酮類和噻噸酮類。其中具體的例子可包括2,4-二-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯基-s-三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(3-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4-二-三氯甲基-6-(2-溴-4-甲氧基)苯乙烯基苯基-s-三嗪、2,4,6-三甲基苯醯二苯膦氧化物、1-[4-(2-羥乙氧基)苯基]-2-羥基-2-甲基-1-丙-1-酮、2,4-二乙基噻噸酮、2,4-二甲基噻噸酮、2-氯噻噸酮、1-氯-4-丙氧基噻噸酮、3,3-二甲基-4-甲氧基苯甲酮、苯甲酮、1-(4-異丙基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、1-(4-十二烷基苯基)-2-羥基-2-甲基丙-1-酮、4-苯醯-4′-甲基二甲基硫、4-二甲基氨基苯甲酸、甲基4-二甲基氨基苯甲酸酯、乙基4-二甲基氨基苯甲酸酯、丁基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-乙基已基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2-異戊基4-二甲基氨基苯甲酸酯、2,2-二甲氧基苯乙酮、苯甲基二甲基縮酮、苯甲基-β-甲氧基乙縮醛、1-苯基-1,2-丙二酮2-(鄰-乙氧基羰基)肟、甲基鄰-苯甲醯基苯甲酸酯、二(4-二甲基氨基苯基)酮、4,4′-雙二乙基氨基苯甲酮、苯甲基、安息香、安息香甲基醚、安息香乙基醚、安息香異丙基醚、安息香正丁基醚、安息香異丁基醚、對-二甲基氨基苯乙酮、對-叔丁基三氯代苯乙酮、對-叔丁基二氯代苯乙酮、噻噸酮、2-甲基噻噸酮、2-異丙基噻噸酮、二苯環庚酮、α,α-二氯-4-苯氧基苯乙酮、戊基4-二甲基氨基苯甲酸酯和2-(鄰-氯苯基)-4,5-聯苯咪唑二聚物。這些引發劑可以單獨或聯合使用。
(iv)阻隔材料層的形成通過在表面上形成光敏的玻璃粘貼組合物的層,然後乾燥此層以去除其中的溶劑,從而形成阻隔材料層。
在光敏的玻璃粘貼組合物中,相對於100重量份的水溶性纖維素衍生物和具有羥基的丙烯酸樹脂的總量,水溶性纖維素衍生物的量可以在50-90重量份的範圍內,具有羥基的丙烯酸樹脂的量在50-10重量份的範圍內;優選水溶性纖維素衍生物的量可以在60-80重量份的範圍內,具有羥基的丙烯酸樹脂的量可以在40-20重量份的範圍內;更優選水溶性纖維素衍生物的量可以在60-70重量份的範圍內,具有羥基的丙烯酸樹脂的量可以在40-30重量份的範圍內。
相對於100重量份的水溶性纖維素衍生物和光致聚合單體的總量,水溶性纖維素衍生物的量可以在10-50重量份的範圍內,光致聚合單體的量在90-50重量份的範圍內;優選水溶性纖維素衍生物的量可以在20-40重量份的範圍內,光致聚合單體的量可以在80-60重量份的範圍內;更優選水溶性纖維素衍生物的量可以在25-35重量份的範圍內,光致聚合單體的量可以在75-65重量份的範圍內。
在每100重量份的水溶性纖維素衍生物和光致聚合單體的總量中,優選使用光致聚合單體的量在0.1-10重量份的範圍內,更優選在0.2-5重量份的範圍內。當光致聚合單體的量低於0.1重量份,組合物的固化特性會變的很差。當光致聚合單體的量高於10重量份,由於引發劑的吸收在底部會引起固化的失敗。
有機成分(包括粘接樹脂,如水溶性纖維素衍生物或丙烯酸樹脂,以及光致聚合引發劑)的量與無機成分(玻璃粉和無機粒子的總量)的量優選如下的比率相對於100重量份的光敏玻璃粘貼組合物,有機成分的量可以在10-40重量份的範圍內,無機成分的量可以在90-60重量份的範圍內;優選有機成分量在15-35重量份的範圍內,無機成分的量在85-65重量份的範圍內;更優選有機成分的量在20-30重量份的範圍內,無機成分的量在80-70重量份的範圍內。
為了保持光敏玻璃粘貼組成物的粘性在優選的範圍,在每100重量份的無機成分和有機成分的總量中,溶劑的量優選300重量份或更少,更優選10-70重量份,最優選25-35重量份。
除了上述成分,光敏玻璃粘貼組合物可進一步包含附加成分,如紫外光吸收劑、感光劑、光敏處理助劑、阻聚劑、增塑劑、增稠劑、有機溶劑、分散劑、消泡劑或者有機或無機防沉澱劑。
通過乾燥光敏玻璃粘貼組合物層得到的未暴露的、光敏的、未焙烤的阻隔材料層的厚度可以在10-50微米的範圍內,優選15-40微米。
(d)生產未焙烤的層板的方法用於本發明未焙烤的層板中的支持膜可以是可去除膜層,因此在支持膜上形成的層能夠很容易的被剝離並轉移至玻璃基板。其中的例子可以包括由合成樹脂膜層組成的具有15-125微米厚度的柔韌性薄膜,如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯或聚氯乙烯。如果必須有利於轉移,優選處理支持膜使其可去除。
在阻隔材料層16A、可燃的中間層14和支持膜上的未焙烤的介電層12A的形成中,製備用於形成各層的組合物,並利用塗布器、條形塗布器、有線的條形塗布器、輥塗器或幕塗流動塗布器將這些組合物塗敷到支持膜180上。由於在塗布中能夠達到極佳的均勻的厚度並能夠有效的形成具有合格的大厚度的層,因此特別優選輥塗器。該層中塗敷的組合物可以被乾燥並且用於形成另一層的另一組合物隨後也可以塗敷到該乾燥的層。利用這種方法,可以層壓每一層,從而生產圖4A-4C中所示的本發明的未焙烤的層板。
優選在支持膜180的另一側的未焙烤的層板的表面上覆蓋具有穩定保護作用的保護膜層182,例如,使用之前的光敏粘貼組合物層。保護膜層優選聚對苯二甲酸乙二醇酯膜層、聚丙烯膜層或聚乙烯膜層,並且厚度約為15-125微米且其上具有塗敷或焙烤的矽樹脂。
本發明的生產等離子體顯示器件前板的方法可包括以這樣的次序從最低層進行層壓,即玻璃基板(在其表面上形成有電極)、由玻璃粘粘材料構成的未焙烤的介電層、水溶性或遇水膨脹的可燃的中間層、和未暴露的、光敏的未焙烤的阻隔材料層;用圖案成型光輻照阻隔材料層、使阻隔材料層顯影以構成帶圖案的阻隔材料層;以及同時焙烤玻璃基板上未焙烤的介電層、可燃的中間層和帶圖案的阻隔材料層,以允許燃燒可燃的中間層,同時在玻璃基板上形成介電層和隔層。
(a)在玻璃基板上構成層可以毫無限制的通過任何傳統的已知方法,在玻璃基板上堆疊可燃中間層、未焙烤的介電層和阻隔材料層,如塗敷法或絲網印刷法。為了形成具有均一的厚度和優良的表面平整性的層,最優選上述圖4A-4C中所示的利用本發明的未焙烤層板形成層的方法。
參考圖5A-5D和圖6,描述了用於生產圖4A中所示的利用未焙烤層板生產等離子體顯示器件的實例。首先,為製備未焙烤的層板(圖5A),支持膜180、可燃中間層14、未焙烤的介電層12A和保護膜層182按上述順序彼此堆疊在一起。然後,如圖6所示,剝離保護膜層182,同時把未焙烤的層板放置在玻璃基板10上,因此未焙烤的介電層12A沒有被覆蓋,並與其上形成有電極11的玻璃基板10的表面相接觸,並且熱滾筒40在支持膜180上移動,以熱壓緊靠玻璃基板表面的未焙烤的介電層12A和可燃的中間層14(圖5B)。
熱壓優選在一定的條件下進行從而加熱玻璃基板10,致使其表面溫度變為80-140℃,滾筒壓力在1-5kg/cm2的範圍內,滾動速度在0.1-10m/min。可預熱玻璃基板,並且可以選擇預熱的溫度範圍,例如,40-100℃。
從未焙烤介電層12A上剝離的保護膜層182,可通過緊線滾筒42連續吸收並以捲筒的形式存儲,該保護膜層是可再利用的。
用這樣的方法(圖5B)通過熱粘接在玻璃基板10的表面上提供未焙烤介電層12A和可燃的中間層14之後,從可燃的中間層14上剝離支持膜180,從而暴露可燃中間層14的表面(圖5C)。從可燃中間層14上剝離的保護膜層180,也可通過緊線滾筒連續吸收並以捲筒的形式存儲,該保護膜層是可再利用的。
然後,阻隔材料層16A被堆疊在可燃中間層14的暴露的表面上(圖5D)。儘管沒有限制堆疊阻隔材料層16A的方法,但優選通過與形成可燃中間層或未焙烤的介電層的相同的方法來堆疊阻隔材料層。具體地,優選光敏玻璃粘貼組合物塗敷到支持膜並乾燥形成阻隔材料層16A,並把該生成物堆疊到可燃中間層14上,從而阻隔材料層16A和可燃中間層14連接在一起,並且熱滾筒在支持膜上滾動,把阻隔材料層16A轉移至可燃中間層14的表面。
參考圖7A-7D,描述了用於生產圖4B中所示的利用未焙烤層板生產等離子體顯示器件前板的實例。首先,為製備未焙烤的層板(圖7A),支持膜180、阻隔材料層16A、可燃中間層14和保護膜層182按上述順序彼此堆疊在一起。另外,在已經形成電極11的玻璃基板10的表面上形成未焙烤介電層12A(圖7B)。儘管沒有限制形成未焙烤的介電層12A的方法,但優選光敏玻璃粘貼組合物塗敷到支持膜並乾燥形成阻隔材料層12A,並把該生成物堆疊到玻璃基板10上,從而阻隔材料層12A和其上已經形成電極11的玻璃基板10的表面連接在一起,並且熱滾筒在支持膜上滾動,把阻隔材料層12A轉移至玻璃基板10。圖7A中,未焙烤的基板中的保護膜層182被剝離,可燃中間層14開始與未焙烤的介電層12A的表面相連接,並且熱滾筒40在支持膜180上滾動,從而將可燃中間層14和阻隔材料層16A熱粘結至未焙烤的介電層12A(圖7C)。然後從阻隔材料層16A上剝離支持膜180,從而在玻璃基板10上形成未焙烤的介電層12A、可燃中間層14和阻隔材料層16A(圖7D)。
參考圖8A-8C,描述了用於生產圖4C中所示的利用未焙烤層板生產等離子體顯示器件前板的實例。首先,為製備未焙烤的層板(圖8A),支持膜180、阻隔材料層16A、可燃中間層14、未焙烤的介電層12A和保護膜層182按上述順序彼此堆疊在一起。剝離未焙烤的前板中的保護膜層182,暴露未焙烤的介電層12A,未焙烤的介電層12A與其上已經形成電極11的玻璃基板10的表面連接在一起,並且熱滾筒40在支持膜180上滾動以將這些層熱粘結在玻璃基板的表面(圖8B)。從阻隔材料層16A上剝離支持膜180,從而在玻璃基板10上形成未焙烤的介電層12A、可燃中間層14和阻隔材料層16A(圖8C)。
(b)曝光和顯影處理現在參考圖9A-9D,描述了曝光和顯影處理的步驟的例子。根據上述方法,在玻璃基板上形成未焙烤的介電層12A、可燃中間層14和阻隔材料層16A之後,光掩膜3置於阻隔材料層16A上,接著通過阻隔材料層曝光來固化阻隔材料層的帶圖案的區域(圖9A)。
當阻隔材料層16A含有在有氧存在幾乎不能進行固化反應的光敏材料時,曝光優選用透明薄膜覆蓋在阻隔材料層16A的表面來實現。例如,當透明薄膜被用做本發明的未焙烤層板的支持膜180時,曝光步驟可優選在玻璃基板上堆疊層板之後以及在剝離支持膜之前完成。也就是,曝光可以用支持膜180覆蓋阻隔材料層16A來實現,然後在完成曝光之後剝離支持膜180。
用於曝光步驟的輻照設備可包括普遍用於照相平版方法中的紫外光照射設備,或者用於製作半導體或液晶顯示器件的曝光系統。
然後,將通過顯影去除阻隔材料層中未固化的部分16A,因此呈現光致抗蝕圖16A′(見圖9B)。
在顯影處理中,可以使用多種用途的鹼性顯影劑或水。鹼性顯影劑的鹼性成分可以包括氫氧化物類、碳酸鹽類、重碳酸鹽類、磷酸鹽類以及具有鹼金屬(如鋰、鈉或鉀)的焦磷酸鹽類;伯胺類,如苄胺和丁胺;仲胺類,如二甲胺、二苄胺和二乙醇胺;叔胺類,如三甲胺、三乙胺、三乙醇胺;環胺類,如嗎啉、哌嗪和嘧啶;多胺類,如乙二胺和六亞甲基二胺;氫氧化銨類,如氫氧化四甲銨、氫氧化四乙銨、氫氧化三甲基苄基銨、氫氧化三甲基苯基苄基銨;氫氧化三甲基鋶類;氫氧化鋶類,包括氫氧化三甲基鋶、氫氧化二乙基甲基鋶和氫氧化二甲基苄基鋶;膽鹼類以及含矽酸鹽的緩衝劑。其中,考慮到玻璃粉末中的鹼性成分引起的損害,特別優選水。
當組成帶圖案的阻隔材料層時,阻隔材料的殘留物保留在帶圖案的圖案凸出區域之間的可燃中間層的暴露的表面上(見圖9B中的A)。在本發明的方法中,在可燃中間層14的表面上形成阻隔材料的殘留物A。
當可燃中間層14為水溶性時,通過顯影劑(水或水溶液)洗掉阻隔材料殘留物A以及在暴露區域中的可燃中間層(如圖9C所示)。當可燃中間層為遇水膨脹的時,通過顯影劑使可燃中間層14膨脹(如圖9C′所示),從而允許可燃中間層上存在的阻隔材料殘留物A離開表面,因此能夠通過顯影劑很容易得去除殘留物。
本發明中,在用顯影劑(水或水溶液)衝洗表面的步驟中,能夠容易地衝洗掉殘留在應該去除阻隔材料的區域中的阻隔材料殘留物A。
此處使用的術語「衝洗」指接觸到顯影劑(水或水溶液)。可以從以下的任何方法中選擇合適的衝洗方法,即通過該方法可溶解或膨脹可燃中間層14,從而去除此保留在經過去除顯影的區域中的阻隔材料殘留物。衝洗方法的具體例子可以包括浸漬法、振蕩法、噴射法、噴霧法和攪拌法。
(c)焙烤當焙烤帶圖案的層板至500-700℃時,燒結保留在未焙烤的介電層12A和未焙烤的阻隔材料層16A′中的玻璃粉,分別形成介電層12和隔層16,因此得到了本發明的在介電層12上具有帶圖案隔層16的等離子體顯示器件的前板(見圖9D)。在焙烤步驟中,包含在層板中的有機成分蒸發或分解,因此,焙烤後可燃中間層14沒有保留在層板中。前板通常擁有多重厚度均一的隔層。
在生產具有玻璃基板(該玻璃基板在其表面已形成電極)的等離子體顯示器件的前板之後,在該玻璃基板上形成介電層,在上述介電層上形成帶圖案隔層,介電層暴露的表面和隔層優選用如由MgO構成的保護層19覆蓋。
如上文所述,在用於生產本發明的等離子體顯示器件前板的方法中,可以在未焙烤的介電層12A和未暴露的、光敏的、未焙烤的阻隔材料層16A之間形成水溶性和/或遇水膨脹的可燃中間層14,並且殘留在已去除顯影的區域的阻隔層殘留物可用顯影液衝洗掉,從而提高了經受去除顯影的區域的平坦性,因而可能生產具有均勻放電特性和光透射率的等離子體顯示器件的前板。
實施例參考下面的實施例來描述本發明,但這些實施例僅是用來闡述本發明的例子,並應當被認為是限制本發明的範圍。在下面的描述中,對比實施例也和實施例一起示出。
實施例1
(1)用於可燃中間層的組合物的製備把4重量份的聚乙烯醇(商品名PVA-235,由Kuraray Co.,Ltd.生產)、53重量份的水和43重量份的異丙醇(作為溶劑)混合併並用攪拌機攪拌12小時,從而製備用於形成水溶性可燃中間層的組合物。
(2)可燃中間層的形成用唇形塗布機將獲得的用於形成可燃中間層的組合物塗敷到由聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名Purex A53,由Teijin DuPontFilms Japan Limited製造)製成的可去除支持膜之上,並在100℃下乾燥生成的膜6分鐘以完全去除溶劑,從而由支持膜上形成厚度為0.5微米的可燃中間層。
(3)玻璃粘貼組合物的製備20重量份的甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯的共聚物(Mw20000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯重量比為80∶20;20重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;80重量份的玻璃粉;把這些物質混合併揉合以製備玻璃粘貼組合物。
(4)未焙烤介電層的形成利用唇形塗布機將獲得的玻璃粘貼組合物塗敷到上述(2)中得到的輔助薄膜層之上的可燃中間層上,並在100℃下乾燥生成的膜60分鐘以完全去除溶劑,從而在支持膜上形成厚度為60微米的未焙烤的介電層。然後將厚度為25微米的可去除聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名Purex A53,由Teijin DuPont Films Japan Limited製造)堆疊至未焙烤的介電層上,從而產生用於轉移未焙烤介電層和可燃中間層的未焙烤層板。
(5)水性顯影抗蝕組合物的製備22重量份的羥基丙基纖維素作為水溶性纖維素衍生物;14重量份的苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的共聚物(Mw40000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的重量比為55∶45;63重量份的2-異丁烯醯氧基乙基-2-羥基丙基酞酸酯(商品名HO-MPP,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD生產)作為光致聚合單體;0.9重量份的2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮(商品名IR-651,由Ciba Geigy生產)作為光致聚合引發劑;0.1重量份的偶氮染料(商品名Dye SS,由DaitoChemix公司生產)作為紫外光吸收劑;100重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;把上述物質混合併用攪拌器攪拌3小時以製備水性顯影抗蝕組合物。
(5.1)光敏玻璃粘貼組合物的製備把20重量份的在(5)中得到的水性顯影抗蝕組合物(固體含量50%)與80重量份的玻璃粉混合併揉合以製備水性顯影光敏玻璃粘貼組合物。
(6)阻隔材料層的形成用唇形塗布機將在(5.1)中得到的水性顯影光敏玻璃粘貼組合物塗敷到由聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜製成的輔助薄膜層上,並在100℃下乾燥生成的層6分鐘以完全去除溶劑,從而在支持膜上形成厚度為40微米的阻隔材料層。然後將厚度為25微米的聚乙烯膜堆疊至阻隔材料層上,從而產生用於轉移阻隔材料層的未焙烤層板。
(7)在玻璃基板上構造層將具有總線電極的玻璃基板預熱至80℃。在該基板上,隨之用熱輥層壓機在105℃下層壓在(4)中獲得的未焙烤的層板,同時剝落可去除的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Purex A24),從而在該玻璃基板上層疊未焙烤的介電層和可燃中間層。氣壓為3kg/cm2,層壓速度為1.0m/min。
接著,剝離作為支持膜的可去除聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Purex A24)。
將在上述步驟中獲得的基板上的層板預熱至80℃,在該層板的可燃中間層上,用熱輥層壓機在常溫下層壓在(6)中獲得的未焙烤的層板,同時剝離聚乙烯膜層,從而在可燃中間層上層疊阻隔材料層。氣壓為3kg/cm2,層壓速度為1.0m/min。
(8)評價用來自於超高壓汞燈的300mJ/cm2輻射劑量的紫外光通過試驗性正方形的圖案掩模來輻照阻隔材料層。隨之,作為支持膜的可去除聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜被剝離,接著,在30℃溫度下,在3kg/cm2的噴射壓力下用水使該層噴濺顯影30秒,以形成圖案。用掃描電子顯微鏡來評估形成的圖案的粘附和結構。結果,生成的最小線寬為60微米,並且在圖案的線之間沒有觀察到阻隔材料層的殘留物,這表明已獲得了優良的圖案結構。
而且,為了評價焙烤之後圖案結構的穩定性,使根據上述方法生產的帶圖案的層經歷焙烤處理,在該處理中,以1.0℃/min的速度升高溫度,然後在580℃下保持30分鐘。結果,獲得了優良的焙烤的圖案。另外,在圖案線之間的底表面是平坦的,並且沒有發現由於殘留物熔融而導致的不平坦。
實施例2
(1)玻璃粘貼組合物的製備20重量份的甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯的共聚物(Mw20000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯重量比為80∶20;20重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;80重量份的玻璃粉;把這些物質混合併揉合以製備玻璃粘貼組合物。
(2)形成未焙烤的介電層利用唇形塗布機將獲得的玻璃粘貼組合物塗敷到由可去除的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名Purex A24,由Teijin DuPont FilmsJapan Limited製造)製成的輔助薄膜層上,並在100℃下乾燥生成的膜6分鐘以完全去除溶劑,從而在支持膜上形成厚度為60微米的未焙烤的介電層。
(3)用於可燃中間層的組合物的製備把4重量份的聚乙烯醇(商品名PVA-235,由Kuraray Co.,Ltd.生產)、53重量份的水和43重量份的異丙醇(作為溶劑)混合併並用攪拌機攪拌12小時,從而製備用於形成水溶性可燃中間層的組合物。
(4)可燃中間層的形成用唇形塗布機將獲得的用於形成可燃中間層的組合物塗敷到在上述(2)中得到的支持膜之上的未焙烤的介電層上,並在100℃下乾燥生成的膜6分鐘以完全去除溶劑,從而形成厚度為0.5微米的可燃中間層。
(5)水性顯影抗蝕組合物的製備22重量份的羥基丙基纖維素作為水溶性纖維素衍生物;14重量份的苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的共聚物(Mw40000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的重量比為55∶45;63重量份的2-異丁烯醯氧基乙基-2-羥基丙基酞酸酯(商品名HO-MPP,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD生產)作為光致聚合單體;0.9重量份的2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮(商品名IR-651,由Ciba Geigy生產)作為光致聚合引發劑;0.1重量份的偶氮染料(商品名Dye SS,由DaitoChemix公司生產)作為紫外光吸收劑;100重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;把上述物質混合併用攪拌器攪拌3小時以製備水性顯影抗蝕組合物。
(5.1)光敏玻璃粘貼組合物的製備把20重量份的在(5)中得到的水性顯影抗蝕組合物(固體含量50%)與80重量份的玻璃粉混合併揉合以製備水性顯影光敏玻璃粘貼組合物。
(6)阻隔材料層的形成用唇形塗布機將在(5.1)中得到的水性顯影光敏玻璃粘貼組合物塗敷到在上述(4)中獲得的支持膜之上的可燃中間層上,並在100℃下乾燥生成的層6分鐘以完全去除溶劑,從而形成厚度為40微米的阻隔材料層。然後將可去除的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(商品名PurexA53,由Teijin DuPont Films Japan Limited製造)堆疊在阻隔材料層上以產生具有五層結構的未焙烤層板。
(7)在玻璃基板上形成層將其上形成有總線電極的玻璃基板預熱至80℃。在該基板上,用熱輥層壓機在105℃下層壓在(6)中得到的未焙烤層板,同時將可去除的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Purex A24)剝離,從而在玻璃基板上堆疊未焙烤介電層、可燃中間層和阻隔材料層。氣壓為3kg/cm2,層壓速度為1.0m/min。
(8)評價用來自於超高壓汞燈的300mJ/cm2輻射劑量的紫外光通過試驗性正方形的圖案掩模來輻照阻隔材料層。隨之,將可去除聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜(Purex A53)剝離,接著,在30℃溫度下,在3kg/cm2的噴射壓力下用水使該層噴濺顯影30秒,以形成圖案。用掃描電子顯微鏡來評估形成的圖案的粘附和結構。結果,生成的最小線寬為60微米,並且在圖案的線之間沒有觀察到阻隔材料層的殘留物,這表明已獲得了優良的圖案結構。
而且,為了評價焙烤之後圖案結構的穩定性,使根據上述方法生產的帶圖案的層經歷焙烤處理,在該處理中,以1.0℃/min的速度升高溫度,然後在580℃下保持30分鐘。結果,獲得了優良的焙烤的圖案。另外,在圖案線之間的底表面是平坦的,並且沒有發現由於殘留物熔融而導致的不平坦。
實施例3
將4重量份的羥甲基纖維素(商品名Metolose 65S-400,由Shin-Etsu Chemical Co.,Ltd.生產)、50重量份的水和46重量份的作為溶劑的甲醇混合併用攪拌機攪拌12小時,以製備用於形成水溶性可燃中間層的組合物。除了用該組合物替代實施例1中的用於中間層的組合物,本實施例中圖案的形成及其評價的實施都和實施例1中相同。結果,生成的最小線寬為60微米,並且在圖案的線之間沒有觀察到阻隔材料層的殘留物,這表明已獲得了優良的圖案結構。
而且,為了評價焙烤之後圖案結構的穩定性,使根據上述方法生產的帶圖案的層經歷焙烤處理,在該處理中,以1.0℃/min的速度升高溫度,然後在580℃下保持30分鐘。結果,獲得了優良的焙烤的圖案。另外,在圖案線之間的底表面是平坦的,並且沒有發現由於殘留物熔融而導致的不平坦。
實施例4
將10重量份的丁醛樹脂(商品名S-LEC BX-L,由SekisuiChemical Co.,Ltd.生產)溶於90重量份的甲醇中以得到一種溶液,然後將該溶液與125重量份在實施例2中得到的用於可燃中間層的組合物混合併攪拌12小時,從而形成用於構成遇水膨脹型可燃中間層的組合物。除了用該組合物替代實施例1中的用於中間層的組合物,本實施例中圖案的形成及其評價的實施都和實施例1中相同。結果,生成的最小線寬為60微米,並且在圖案的線之間沒有觀察到阻隔材料層的殘留物,這表明已獲得了優良的圖案結構。
而且,為了評價焙烤之後圖案結構的穩定性,使根據上述方法生產的帶圖案的層經歷焙烤處理,在該處理中,以1.0℃/min的速度升高溫度,然後在580℃下保持30分鐘。結果,獲得了優良的焙烤的圖案。另外,在圖案線之間的底表面是平坦的,並且沒有發現由於殘留物熔融而導致的不平坦。
對比實施例1
(1)玻璃粘貼組合物的製備20重量份的甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯的共聚物(Mw2000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中甲基丙烯酸異丁酯和丙烯酸羥乙基酯重量比為80∶20;20重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;80重量份的玻璃粉;把這些物質混合併揉合以製備玻璃粘貼組合物。
(2)形成未焙烤的介電層利用唇形塗布機將獲得的玻璃粘貼組合物塗敷到由聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜製成的輔助薄膜層上,並在100℃下乾燥生成的膜6分鐘以完全去除溶劑,從而在支持膜上形成厚度為60微米的未焙烤的介電層。然後將厚度為25微米的聚乙烯膜堆疊至未焙烤的介電層上,從而產生用於轉移未焙烤的介電層的未焙烤層板。
(3)水性顯影抗蝕組合物的製備22重量份的羥基丙基纖維素作為水溶性纖維素衍生物;14重量份的苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的共聚物(Mw40000)作為丙烯酸(類)樹脂,其中苯乙烯與甲基丙烯酸羥乙酯的重量比為55∶45;63重量份的2-異丁烯醯氧基乙基-2-羥基丙基酞酸酯(商品名HO-MPP,由KYOEISHA CHEMICAL Co.,LTD生產)作為光致聚合單體;0.9重量份的2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮(商品名IR-651,由Ciba Geigy生產)作為光致聚合引發劑;0.1重量份的偶氮染料(商品名Dye SS,由DaitoChemix公司生產)作為紫外光吸收劑;100重量份的3-甲氧基-3-甲基丁醇作為溶劑;把上述物質混合併用攪拌器攪拌3小時以製備水性顯影抗蝕組合物。
(3.1)光敏玻璃粘貼組合物的製備把20重量份的在(3)中得到的水性顯影抗蝕組合物(固體含量50%)與80重量份的玻璃粉混合併揉合以製備水性顯影光敏玻璃粘貼組合物。
(4)阻隔材料層的形成用唇形塗布機將在(3.1)中得到的水性顯影光敏玻璃粘貼組合物塗敷到由聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜製成的輔助薄膜層上,並在100℃下乾燥生成的層6分鐘以完全去除溶劑,從而在支持膜上形成厚度為40微米的阻隔材料層。然後將厚度為25微米的聚乙烯膜堆疊至阻隔材料層上,從而產生用於轉移阻隔材料層的未焙烤層板。
(5)在玻璃基板上形成層將其上形成有總線電極的玻璃基板預熱至80℃。在該基板上,用熱輥層壓機在105℃下層壓在(2)中得到的未焙烤層板,同時將聚乙烯薄膜剝離,從而在玻璃基板上堆疊未焙烤介電層。氣壓為3kg/cm2,層壓速度為1.0m/min。隨後,將作為支持膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜剝離。
將在上述(5)中獲得的未焙烤介電層預熱至80℃,在該未焙烤介電層的表面上,用熱輥層壓機在常溫下層壓在(4)中獲得的未焙烤的層板,同時剝離聚乙烯膜層,從而在未焙烤層上層疊阻隔材料層。氣壓為3kg/cm2,層壓速度為1.0m/min。
(6)評價用來自於超高壓汞燈的300mJ/cm2輻射劑量的紫外光通過試驗性正方形的圖案掩模來輻照阻隔材料層。隨之,將作為輔助層膜的聚對苯二甲酸乙二醇酯薄膜剝離,接著,在30℃溫度下,在3kg/cm2的噴射壓力下用水使該層噴濺顯影30秒,以形成圖案。用掃描電子顯微鏡來評估形成的圖案的粘附和結構。結果,生成的最小線寬為60微米,並且在圖案的線之間沒有觀察到阻隔材料層的殘留物,這表明已獲得了優良的圖案結構。
而且,為了評價焙烤之後圖案結構的穩定性,使根據上述方法生產的帶圖案的層經歷焙烤處理,在該處理中,以1.0℃/min的速度升高溫度,然後在580℃下保持30分鐘。結果,獲得了優良的焙烤的圖案。另外,在圖案線之間的底表面是平坦的,並且沒有發現由於殘留物熔融而導致的不平坦。
如上文所說明,在本發明中,可以在未焙烤的介電層和未暴露的、光敏的、未焙烤的阻隔材料層之間形成中間層,該中間層是水溶性或遇水膨脹的且能夠在燃燒處理中完全燃燒,並且在暴露的阻隔材料層顯影之後或同時,一旦用水衝洗圖案則該可燃中間層可溶於水或遇水膨脹。因此,殘留在已經過去除顯影的區域的阻隔層可以容易被去除,這樣經受去除顯影的區域的厚度變得均一,因而可能生產具有均勻放電特性和光透射率的等離子體顯示器件的前板。
參考文獻1.日本專利申請公開No.2002-1509492.日本專利申請公開No.2002-32846權利要求
1.用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板,所述玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在所述表面上形成介電層,在所述介電層上形成多個隔層,所述層板包括可去除的支持膜;在所述可去除支持膜上形成的可燃中間層,所述中間層為水溶性的或遇水膨脹的;和在所述可燃的中間層上形成的未焙烤的介電層,所述介電層由玻璃粘貼材料組成。
2.一種用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板,所述玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在所述表面上形成介電層,在所述介電層上形成多個隔層,所述層板包括可去除的支持膜;在所述可去除的支持膜上形成的光敏的、未焙烤的阻隔材料層;和在所述阻隔材料層上形成的可燃的中間層,所述中間層是水溶性的或遇水膨脹的。
3.一種用於生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板,所述玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在所述表面上形成介電層,在所述介電層上形成多個隔層,所述層板包括可去除的支持膜;在所述可去除的支持膜上形成的光敏的、未焙烤的阻隔材料層;和在所述阻隔材料層上形成的可燃的中間層,所述中間層是水溶性的或遇水膨脹的。在所述可燃中間層上形成的未焙烤的介電層,所述介電層由玻璃粘貼材料組成。
4.根據權利要求1-3中任意之一的未焙烤的層板,進一步包括覆蓋在所述層板表面上的可去除保護膜,所述表面在所述可去除支持膜的另一側。
5.根據權利要求2或3的未焙烤的層板,其中所述阻隔材料層由光敏玻璃粘貼材料組成,該光敏玻璃粘貼材料能夠用水顯影。
6.根據權利要求1-3中任意之一的未焙烤的層板,其中所述可燃中間層包括樹脂,該樹脂選自聚乙烯醇、聚乙烯醇衍生物、水溶性纖維素及其混合物。
7.根據權利要求1-3中任意之一的未焙烤的層板,其中所述可燃中間層具有5微米的厚度,或更少。
8.一種生產具有玻璃基板的等離子體顯示器件的前板的方法,所述玻璃基板具有其上形成眾多電極的表面,在所述表面上形成介電層,在所述介電層上形成多個隔層,所述方法包括以下步驟(a)按照這種次序,即在所述基板的表面上形成由玻璃粘貼材料組成的未焙烤的介電層,形成水溶性或遇水膨脹的可燃中間層,以及形成光敏的未焙烤的阻隔材料層;(b)用圖案成型光輻照所述阻隔材料層,並使所述阻隔材料層顯影從而構成帶圖案的阻隔材料層;(c)同時焙烤所述未焙烤的介電層、所述可燃的中間層和所述帶圖案的阻隔材料層,從而燃燒所述可燃中間層並同時在所述玻璃基板表面形成所述介電層和所述隔層。
9.根據權利要求8用於生產等離子體顯示器件前板的方法,其中所述步驟(a)包括以這樣的次序製備層板,即在可去除支持膜上形成水溶性或遇水膨脹的可燃中間層,以及由玻璃粘貼材料組成的未焙烤介電層;在所述玻璃基板上粘附所述層板,以使所述未焙烤介電層面對所述玻璃基板的所述表面,所述表面具有所述電極;從所述可燃中間層上移除所述可去除支持膜,以使所述可燃中間層暴露;和在所述可燃中間層上形成光敏的未焙烤的阻隔材料層。
10.根據權利要求8用於生產等離子體顯示器件前板的方法,其中所述步驟(a)包括以這樣的次序製備層板,即在所述可去除支持膜上形成光敏的未焙烤的阻隔材料層,以及水溶性或遇水膨脹的可燃中間層;在所述玻璃基板的所述表面上形成由玻璃粘貼材料組成的未焙烤介電層,所述表面具有所述電極;和在所述未焙烤介電層上粘附所述層板,以使所述可燃介電層面對所述未焙烤介電層。
11.根據權利要求8用於生產等離子體顯示器件前板的方法,其中所述步驟(a)包括以這樣的次序製備層板,即在所述可去除支持膜上形成光敏的未焙烤的阻隔材料層、水溶性或遇水膨脹的可燃中間層,以及由玻璃粘貼材料組成的未焙烤介電層;和在所述玻璃基板上粘附所述層板,以使所述未燃燒介電層面對所述玻璃基板的所述表面,所述表面具有所述電極。
全文摘要
本發明提供用於生產等離子體顯示器件前板的未焙烤的層板,以及生產該前板的方法。該層板包括可燃中間層,並且可包括未焙燒的介電層和光敏的未焙燒的阻隔材料層。該可燃中間層位於介電層和阻隔材料層之間,且能夠在焙烤處理中燃燒,從而可以去除殘留在經過去除顯影的區域中的阻隔材料層殘留物。
文檔編號H01J11/34GK1717763SQ20048000145
公開日2006年1月4日 申請日期2004年5月26日 優先權日2003年5月28日
發明者節田齊, 熊澤明, 押尾公德, 帶谷洋之 申請人:東京応化工業株式會社