JP2000021303A - ガス放電型平面表示装置及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、確実な離型が可能な隔壁転写
成形方法を提供することである。 【解決手段】本発明は、上記目的を達成するために、隔
壁ペーストに所定の隔壁形状とは逆の凹凸形状を有する
成形型を押しつけることで、背面板上に隔壁形状を形成
するガス放電型平面表示装置用の隔壁製造方法におい
て、表面にあらかじめ電極を形成した背面板上の電極形
成面に隔壁ペーストを所定の厚さで膜状に塗布する工程
と、当該膜状に塗布された隔壁ペーストに所定の形状を
持つ成形型を押しつけた状態で、当該隔壁ペーストの強
度が当該隔壁ペーストと前記成形型の密着強度より高く
なるまで硬化させる工程と、前記成形型を硬化した隔壁
ペーストから離型する工程とからなるものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はガス放電型平面表示
装置、すなわち通称プラズマディスプレイパネル（ＰＤ
Ｐ）およびその製造方法に係わり、特にガス放電型平面
表示装置で用いられる隔壁及びそれを搭載した背面板の
製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰにおける隔壁の製造方法として一
般的に定着しているのは、例えば特許公開公報特開平７
−４５１９２号において開示されているサンドブラスト
法である。

【０００３】この方法は、図６にその概要を示すよう
に、（ａ）電極２１を形成した背面板２２上に、（ｂ）
例えばスクリーン印刷法などによりガラスペースト２３
を、印刷・乾燥の繰り返しにより必要厚さだけ積み上げ
た後、（ｃ）その表面に感光性のドライフィルムレジス
トを貼り付け、フォトリソグラフィ法によりパターニン
グすることでドライフィルムレジストのマスク２４を形
成する。次に、（ｄ）サンドブラスト法により表面に研
磨材２５を照射し、ドライフィルムレジストの無い部分
の乾燥ガラスペーストを除去した後、（ｅ）ドライフィ
ルムを剥離し、焼成することで隔壁リブ２６を形成する
方法である。

【０００４】一方、最近注目されている方法に型成形に
より隔壁を形成する方法がある。

【０００５】図７は成形型をガラスペーストに押しつけ
ることで隔壁パターンを転写成形する技術であり、公報
特開平８−２７３５３８号において開示されている。な
お、図において簡略化のため電極は省略してある。ま
ず、（ａ）背面板２２の上にガラスペースト２３を塗布
し、次いで（ｂ）可撓性のあるフィルム基材３０の表面
に、隔壁リブの反転型３１を電離放射線硬化型の高分子
材料で形成したものをガラスペースト２３に押し付けて
型の形状を転写した後、（ｃ）軟らかいうちに型３１を
剥離することで隔壁リブ２６を形成する方法である。

【０００６】また、図８はガラスペースト２３を隔壁形
状とは逆の凹凸パターンを持つ埋め込み型４０の凹部に
埋め込むことであらかじめリブ形状を成形しておき、そ
の後、背面板２２に接合して、型４０を離型することで
隔壁リブ２６を形成する技術であり、公報特開平９−１
３４６７６号において開示されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】サンドブラスト法は形
状再現性、微細加工性共に比較的良いという利点がある
が、隔壁材料の利用効率が極めて悪く、コスト高になる
という問題がある。すなわち、ＰＤＰは放電により発生
する紫外線を用いて蛍光体を励起し、赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の三色の光を発生させて色表示をする
ものである。隔壁はこのＲＧＢ三色が互いに干渉しない
よう放電領域を平面内で区切ると同時に、前面板と背面
板の間隙と放電空間容積を規定するための障壁である。
したがって、蛍光体を塗布する面積をできるだけ大きく
とって発光面積を広げる必要から、通常隔壁の幅すなわ
ちリブの幅は可能な限り狭くするよう設計される。つま
り、狭い隔壁リブ以外の大半の材料はサンドブラストに
より除去されることになる。パネル仕様にもよるが、通
常５０〜７５％が加工屑として研磨材と共に廃棄される
ため材料歩留まりが極めて悪い。さらに、構造及び製造
プロセスからの制約により、隔壁材料は出来るだけ低い
温度で焼結する必要があるため、通常隔壁材料としては
低融点の鉛ガラス粉末を主成分とする無機粉末材料が用
いられる。このため、例えば５５〜６０インチ級のＰＤ
Ｐを月当たり２〜３万枚製造すると、毎月数トンから１
０トン近くの産業廃棄物が発生することになり、対環境
という意味からも重大な課題を含んでいる。

【０００８】上記の問題を解決するため、最近、型成形
によって必要最小限の材料を用いて隔壁を形成する技術
が検討されている。前記した公報特開平８−２７３５３
８号において開示されている方法もこのひとつで、離型
を容易にし、かつ成形型そのものを作り易くするため高
分子フィルムの上に電離放射線硬化型の高分子材料を用
いて隔壁リブとは逆の凹凸を持つ型を形成し、これをガ
ラスペーストに押しつけてその形を転写した後、隔壁ペ
ーストが軟らかいうちに離型するものである。ガラスペ
ースト材料は一般にガラス粉末の他にセラミックスなど
の無機物の粉末を含むため、このような樹脂型は寿命が
短くコスト高となる。また、高分子材料は熱や荷重によ
る変形が大きいため出来上がった隔壁の寸法精度も良く
ないという問題がある。さらに、通常隔壁リブは幅の２
〜３倍の高さを有するため、リブの断面積は型と接触す
る隔壁リブ側面の面積よりもはるかに小さく、そのた
め、ペーストの接触する型表面を鏡面状態になるまで平
滑にして接触面積を減らし、さらに離型剤などを十分用
いても離型の際にリブが背面板との接合面あるいはリブ
高さの途中から引きちぎられることを防止出来ないのは
明白である。当然、型溝内の十分な洗浄が必要になる。

【０００９】次に、公報特開平９−１３４６７６号にお
いて開示されている方法では、隔壁材料が乾燥する際に
は体積収縮するため溝内に充填したリブ材表面が溝以外
の型表面より低くなり、溝に埋まったリブ材料の上に背
面板を搭載したとしても、すべての隔壁リブを背面基板
に接合させるのは現実問題として不可能である。さら
に、仮にうまく接合できたとしても、前記したのと同じ
理由で、所定の成形型に埋め込み成形した複数の微細な
リブすべてが完全な形で背面板側に接合するよう離型す
るのは至難の業である。

【００１０】また、ＰＤＰのように製造工程中に熱処理
工程の多いものは、連続炉などを用いて同時多数個処理
を行うことでタクトを短くするが、以上の二つの方法で
は成形工程そのものは同時多数個処理できるものではな
く、タクトを短くするには特別な成形設備を複数題準備
するなどする必要がある。

【００１１】以上述べた従来技術の課題に鑑み、本発明
の第一の目的は、確実な離型が可能な隔壁転写成形方法
を提供することである。

【００１２】次に本発明の第二の目的は、特別な成形設
備を必要としないで均一で高精度な隔壁の転写成形方法
を提供することである。

【００１３】さらに本発明の第三の目的は、離型性に優
れた隔壁形状を提供することである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、隔壁ペーストに所定の隔壁形状とは逆の
凹凸形状を有する成形型を押しつけることで、背面板上
に隔壁形状を形成するガス放電型平面表示装置用の隔壁
製造方法において、表面にあらかじめ電極を形成した背
面板上の電極形成面に隔壁ペーストを所定の厚さで膜状
に塗布する工程と、当該膜状に塗布された隔壁ペースト
に所定の形状を持つ成形型を押しつけた状態で、当該隔
壁ペーストの強度が当該隔壁ペーストと前記成形型の密
着強度より高くなるまで硬化させる工程と、前記成形型
を硬化した隔壁ペーストから離型する工程とからなるも
のである。

【００１５】また、紫外線硬化型の有機結合材を含み、
かつ揮発性溶剤を含まない隔壁ペーストと、紫外光を透
過する背面板を用いると共に、当該背面板の隔壁ペース
トを塗布しない面から紫外光を照射することで、背面板
越しに前記隔壁ペーストを硬化させるものである。

【００１６】また、熱硬化性の有機結合材を含み、かつ
揮発性溶剤を含まない隔壁ペーストを用いると共に、前
記背面板の、隔壁ペーストを塗布しない面から遠赤外線
を照射することで、背面板越しに前記隔壁ペーストを熱
硬化させるものである。

【００１７】また、前記成形型としてクッション材を介
した薄板弾性成形型を用いるものである。

【００１８】また、一面に所定の隔壁形状を有する薄板
弾性成形型を備えた上板と、この成形型と対向する面に
背面板の位置決め固定機構を有する下板を有し、かつそ
れぞれの一端が回転並びに上下動可能な継手で結合され
た開閉型搬送成形治具の上下プレートの間に、前記隔壁
ペーストを塗布した背面板を挟んだ状態で硬化工程と離
型工程を通すものである。

【００１９】また、表面に電極を形成した背面板の電極
形成面に隔壁ペーストを塗布する工程と、所定の形状を
形成した成形型を、背面板上に塗布した前記隔壁ペース
トに押しつけた状態で、前記隔壁ペーストの強度が当該
隔壁ペーストと成形型の密着強度よりも大きくなるまで
硬化させる工程と、前記成形型を硬化した隔壁ペースト
から離型する工程により形成し、かつ形成後の隔壁リブ
により挟まれる領域において前記硬化後の隔壁ペースト
が前記背面板上に形成された電極を薄く覆っているもの
である。

【００２０】図１は、これら成形工程を詳細に示した図
である。図において１は電極、２は背面板、３は隔壁ペ
ースト、４は薄板弾性成形型、５はクッション材、６は
隔壁リブ、７は底膜、をそれぞれ意味する。

【００２１】その成形方法は以下の通りある。

【００２２】まず、（ａ）あらかじめ表面に電極１を形
成した背面板２の電極形成面に、（ｂ）溶剤を含有しな
い熱硬化性あるいは紫外線硬化性の隔壁ペースト３を塗
布する。

【００２３】次に、（ｃ）その上に所定の形状を有する
薄板弾性成形型４を押しつけた状態で脱気することで型
４と隔壁材料３間の空気を排除し密着性を向上させる。

【００２４】その後（ｄ）クッション材５を介して型４
を隔壁材料３に所定の圧力で押しつけたまま、熱または
紫外線を照射して隔壁材料３を硬化させることで成形さ
れた隔壁を背面板と一体になるよう接着すると共に、離
型力に耐え得るだけの十分な強度を発生せしめる。これ
により、気泡などによる欠陥がなく、高さ精度の良い隔
壁が確実に成形可能となる。

【００２５】次いで、（ｅ）クッション材５を取り除い
た状態で薄板弾性成形型４を軽く曲げ変形させながら端
から離型することで、隔壁６が形成される。この際、隔
壁リブ間に適度の厚さの底膜７が形成されるようにクッ
ション材５に加える圧力を制御することで連続的につな
がった隔壁が形成されるため、硬化リブの背面板への接
着面積が増大し、離型力による背面板と成形リブとの分
離を防止できる。さらに、リブ材自体も硬化して強度が
上がっているため、リブの高さ途中からの破壊も起こら
ない。これによって、第一、第三の目的を達成すること
ができる。

【００２６】次に、図示していないが、一面に所定の隔
壁形状を有する弾性成形型を備えた上板と、この成形型
と対向する面に背面板を固定する機構を有する下板の、
二枚の板からなる開閉型搬送成形治具を準備する。次
に、電極形成面にあらかじめ溶剤を含まない熱硬化性あ
るいは紫外線硬化性の隔壁ペーストを塗布した背面板を
この搬送成形治具の背面板固定面に搭載し、位置決め固
定した後、この上板をを閉じることで、背面板表面に塗
布された隔壁ペーストの上に薄板弾性成形型が転写され
る。この状態で固定して脱泡工程、硬化工程を通した
後、成形治具の上下板を開くことで隔壁を有する背面板
を形成することが出来る。これによって第二の目的を達
成することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の具体的な実施例に
ついて図を用いて説明する。なお、以下のすべての実施
例においては、型溝あるいは隔壁リブ等の寸法は、説明
及び作図の都合上基板に対して相対的に大きくかつその
数も実際よりは大幅に少なく表示してある。

【００２８】《実施例１》図２は本発明の一実施例を示
す製造工程図であり、熱により硬化する有機結合材を含
んだ隔壁ペーストを用いて台形状断面を持つのストライ
プ隔壁リブを形成する例である。

【００２９】図において、８は上プレート、９は基板位
置決め固定機構、１０は下プレート、１１はヒンジ、１
２は基板搬送成形治具、１３は脱気槽、１４は加圧力、
１５は炉をそれぞれ意味する。

【００３０】まず、（ａ）表面に電極１を形成した背面
板２の電極形成面に隔壁ペースト３の膜を形成する。次
に、薄板弾性成形型４をクッション材５を介して固定し
た上プレート８と、基板位置決め固定機構９を有する下
プレート１０とからなり、かつそれぞれの一端が回転と
上下方向の移動が可能なヒンジ１１で結合された基板搬
送治具１２を準備し、（ｂ）前記の背面板をこの治具の
下プレート１０上に位置決め固定する。次いで、（ｃ）
上プレート８を降ろして薄板弾性成形型４を隔壁ペース
ト３上に軽く押しつけた状態で治具１２ごと脱気槽１３
の中へ入れて排気し成形型４と隔壁ペースト３の境界部
に封じ込められた空気を取り除く。その後、（ｄ）上プ
レートに加圧力１４を加えながら炉１５の中で加熱す
る。この際、加圧力としてはそれほど大きくする必要は
なく、面圧でせいぜい１００ｇ／ｃｍ²程度もあれば十
分である。また、背面板２にうねりがあっても、本実施
例のように薄板弾性成形型４と上プレート８の間にクッ
ション材５を介することでうねりにならって均一に加圧
することができる。また、本実施例では隔壁材料を炉に
入れて硬化させる例について示したが、下プレートを例
えば格子状にしたり、透明体で作るなりして透光性を持
たせれば、下面から背面板越しに遠赤外線ヒータなどで
加熱が可能になるため炉に入れる必要はない。このよう
にして隔壁材料の硬化が完了すると、（ｅ）治具１２の
上プレート８を開くことにより離型が行われる。この
際、一端が回転可能なヒンジ１１で固定された治具を用
いることから、成形面の端部から順に離型が進むことに
なり、全面同時に引き剥がすのに比べて小さい力で離型
でき、成形された隔壁の破壊や背面板からの剥がれも防
止できる。なお、図では離型の状態をわかりやすく図示
するため、リブ幅方向に離型するよう表示したが、成形
型とリブの干渉を考えればリブの長さ方向に離型する方
が好ましい。最後に（ｆ）下プレート１０から背面板を
取りはずすことで表面に隔壁リブ６の形成された背面板
が得られる。

【００３１】このように、本発明は隔壁ペーストに成形
型を押しつけた状態で十分な強度が得られるまで硬化さ
せた後離型する方式であるため、従来の軟らかい状態で
離型する成形方式に比べて確実に隔壁を成形できるし、
ペーストの一部が成形型に残るようなこともない。さら
に、治具構造にすることにより特別な加工設備を必要と
せず、設備コストも低く抑えることが出来る。

【００３２】次に本発明の第二の実施例について説明す
る。

【００３３】図３は本発明の第二の実施例を示す図で、
紫外線硬化型の有機結合材を含有する隔壁ペーストを用
いて隔壁を成形する例である。図において、１６は紫外
線を意味する。

【００３４】基本的に熱で硬化させる第一の実施例と同
じであるが、下プレート１０に開口部を設けるか、ある
いは透光性のある材料で形成しておき、（ｄ）において
背面板２越しに紫外光を照射して隔壁材料を光硬化させ
る方法である。この方法の最大の特徴は光硬化であるた
め室温で作業が可能となり、したがって温度上昇による
寸法伸びの補正を考慮する必要がない点である。また、
治具１２の構造をうまく考えると通常の露光機などを使
用して成形できるという特徴を持つ。

【００３５】図４は本発明で成形される隔壁の断面図を
示したものである。リブ間に底膜が残る形状であるため
硬化後に一体となったリブが背面板に広い面積で強固に
接合することから、離型に際して隔壁が背面板から剥が
れるようなこともない。また、電極の表面が隔壁材料で
覆われる構造であるため、放電時のスパッタによる電極
の消耗が防止できる。さらに、底膜が反射材の役目を果
たし、ＲＧＢの発光が背面板を通過して裏面に逃げるの
を防止するため輝度も高くなる。

【００３６】図５は本発明の実施に際して用いた成形型
の一例を示したものであり、薄板弾性成形型６とクッシ
ョン材５からなる複合構造である。薄板弾性成形型６を
用いる理由としては、離型の際に、成形型の弾性変形を
利用して端部から順に剥がして行くことで離型力を小さ
くするためである。また、クッション材５は基板表面の
うねり等に左右されずに均等に加圧するために用いる。
成形型の材質としてはゴムやプラスティックス、あるい
はセラミックスや金属など種々のものを用いることがで
きるが、耐久性及び寸法安定性に優れているという点で
例えば、下は厚さが約０．３ｍｍから、上は１ｍｍ程度
の金属薄板などが好ましい。当然、剛体の成形型を用い
ることも可能ではあるが、型の変形がほとんど期待でき
ないことから全面にわたって同時に離型することにな
り、離型力が大きくなる。したがって成形された隔壁も
壊れやすくなる。

【００３７】一方、クッション材についても種々の材料
が使用可能であるが、例えばゴムやプラスティックスな
どが好ましい。この際、その硬さを調節することで加圧
力をうまく制御できる。

【００３８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明の産業上の効
果としては成形によって必要最小限の材料を使ってＰＤ
Ｐ用隔壁を形成することから、廃棄物の排出が最小限に
抑えられるという点が上げられ、環境に優しい製造法と
いえる。

【００３９】また、製造方法上の効果は、成形型と一体
の状態で隔壁材料を硬化させるため成形後の隔壁が十分
な強度を有し、かつ、薄板弾性成形型を用いることから
均一加圧が可能で、離型力も小さくすることができる。
したがって離型の際に隔壁が背面板から剥がれたり、隔
壁リブが破壊したりすることが無く、確実で高歩留まり
ということである。さらに、搬送治具の中で転写成形か
ら硬化までを行う方式であることから、特別な成形設備
を必要としないという利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の基本工程を示す説明図である。

【図２】本発明の第一の実施例を示す工程図である。

【図３】本発明の第二の実施例を示す工程図である。

【図４】本発明による隔壁の断面を示す図である。

【図５】本発明に用いる成形型の構造を示す説明図であ
る。

【図６】従来技術による背面基板の別の製造工程を示す
説明図である。

【図７】従来技術による背面基板の別の製造工程を示す
説明図である。

【図８】従来技術による背面基板の別の製造工程を示す
説明図である。

【符号の説明】

１…電極、２…背面板、３…隔壁ペースト、４…薄板弾
性成形型、５…クッション材、６…隔壁リブ、７…底
膜、８…上プレート、９…基板位置決め固定機構、１０
…下プレート、１１…ヒンジ、１２…搬送成形治具、１
３…脱気槽、１４…加圧力、１５…炉、１６…紫外光、
２１…電極、２２…背面板、２３…ガラスペースト、２
４…マスク、２５…研磨材、２６…隔壁リブ、３０…高
分子フィルム、３１…成形型、４０…埋め込み型

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 牛房 信之 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 槌田 誠一 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 河合 通文 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所生産技術研究所内 (72)発明者 佐藤 了平 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報メディア事業本部内 (72)発明者 内藤 豊 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報メディア事業本部内 (72)発明者 鈴木 重明 神奈川県横浜市戸塚区吉田町292番地株式 会社日立製作所情報メディア事業本部内 Ｆターム(参考） 5C027 AA09 5C040 DD09

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隔壁ペーストに所定の隔壁形状とは逆の凹
   凸形状を有する成形型を押しつけることで、背面板上に
   隔壁形状を形成するガス放電型平面表示装置用の隔壁製
   造方法において、 表面にあらかじめ電極を形成した背面板上の電極形成面
   に隔壁ペーストを所定の厚さで膜状に塗布する工程と、 当該膜状に塗布された隔壁ペーストに所定の形状を持つ
   成形型を押しつけた状態で、当該隔壁ペーストの強度が
   当該隔壁ペーストと前記成形型の密着強度より高くなる
   まで硬化させる工程と、 前記成形型を硬化した隔壁ペーストから離型する工程、
   とからなることを特徴とするガス放電型平面表示装置の
   製造方法。
2. 【請求項２】紫外線硬化型の有機結合材を含み、かつ揮
   発性溶剤を含まない隔壁ペーストと、紫外光を透過する
   背面板を用いると共に、当該背面板の隔壁ペーストを塗
   布しない面から紫外光を照射することで、背面板越しに
   前記隔壁ペーストを硬化させることを特徴とする特許請
   求項１記載のガス放電型平面表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】熱硬化性の有機結合材を含み、かつ揮発性
   溶剤を含まない隔壁ペーストを用いると共に、前記背面
   板の、隔壁ペーストを塗布しない面から遠赤外線を照射
   することで、背面板越しに前記隔壁ペーストを熱硬化さ
   せることを特徴とする特許請求項１記載のガス放電型平
   面表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】前記成形型としてクッション材を介した薄
   板弾性成形型を用いることを特徴とする特許請求項１記
   載のガス放電型平面表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】一面に所定の隔壁形状を有する薄板弾性成
   形型を備えた上板と、この成形型と対向する面に背面板
   の位置決め固定機構を有する下板を有し、かつそれぞれ
   の一端が回転並びに上下動可能な継手で結合された開閉
   型搬送成形治具の上下プレートの間に、前記隔壁ペース
   トを塗布した背面板を挟んだ状態で硬化工程と離型工程
   を通すことを特徴とする特許請求項１記載のガス放電型
   平面表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】表面に電極を形成した背面板の電極形成面
   に隔壁ペーストを塗布する工程と、 所定の形状を形成した成形型を、背面板上に塗布した前
   記隔壁ペーストに押しつけた状態で、前記隔壁ペースト
   の強度が当該隔壁ペーストと成形型の密着強度よりも大
   きくなるまで硬化させる工程と、 前記成形型を硬化した隔壁ペーストから離型する工程に
   より形成し、 かつ形成後の隔壁リブにより挟まれる領域において前記
   硬化後の隔壁ペーストが前記背面板上に形成された電極
   を薄く覆っていることを特徴とするガス放電型平面表示
   装置。