JP2000064027A - 画像表示装置用金属隔壁およびその製造方法 - Google Patents
画像表示装置用金属隔壁およびその製造方法Info
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- JP2000064027A JP2000064027A JP23522498A JP23522498A JP2000064027A JP 2000064027 A JP2000064027 A JP 2000064027A JP 23522498 A JP23522498 A JP 23522498A JP 23522498 A JP23522498 A JP 23522498A JP 2000064027 A JP2000064027 A JP 2000064027A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ＰＤＰやＰＡＬＣに用いられる隔壁に、薄く
絶縁層を形成した金属材料を用いて安価でかつ量産性に
優れた隔壁を提供する。 【解決手段】 本発明では、金属材料に蒸着法によっ
て、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成させる。望ましくは、ス
パッタリングまたはイオンプレーティング若しくは両方
の組合せと言った、物理蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ３質絶
縁層をコーティングする。
絶縁層を形成した金属材料を用いて安価でかつ量産性に
優れた隔壁を提供する。 【解決手段】 本発明では、金属材料に蒸着法によっ
て、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成させる。望ましくは、ス
パッタリングまたはイオンプレーティング若しくは両方
の組合せと言った、物理蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ３質絶
縁層をコーティングする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置とし
て使用されるプラズマディスプレイ（以下ＰＤＰと称
す）やプラズマを利用した液晶ディスプレイ（以下ＰＡ
ＬＣと称す）に使用される隔壁に関する。
て使用されるプラズマディスプレイ（以下ＰＤＰと称
す）やプラズマを利用した液晶ディスプレイ（以下ＰＡ
ＬＣと称す）に使用される隔壁に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に複数の放電セルを配置したＰＤＰ
パネルにおいては、隣接セルへのクロストークを防止す
るため、絶縁性の隔壁が必要とされており、ガラスベー
スの多層印刷や、サンドブラスト加工によりガラス質の
隔壁が利用されている。しかしながら、これらの製法で
は、製造コストが高くなりＰＤＰの応用範囲が限定さ
れ、民生用として普及していないのが現状である。そこ
で製造コスト低減の目的から、特開平３−２０５７３８
号に金属隔壁を応用することが開示されているが、現在
のところＰＤＰやＰＡＬＣに実用化されていない。
パネルにおいては、隣接セルへのクロストークを防止す
るため、絶縁性の隔壁が必要とされており、ガラスベー
スの多層印刷や、サンドブラスト加工によりガラス質の
隔壁が利用されている。しかしながら、これらの製法で
は、製造コストが高くなりＰＤＰの応用範囲が限定さ
れ、民生用として普及していないのが現状である。そこ
で製造コスト低減の目的から、特開平３−２０５７３８
号に金属隔壁を応用することが開示されているが、現在
のところＰＤＰやＰＡＬＣに実用化されていない。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明者は、前述の特
開平３−２０５７３８号に記載された具体的な絶縁処理
方法について鋭意検討を行った結果、これらのいずれの
手法においても本用途には実用化が難しいことが判明し
た。すなわち、ディッピング法、スプレー法では、膜厚
が均一にならないこと、金属の焼成酸化法、陽極酸化法
では膜質が緻密にならないために絶縁性が悪いこと、静
電塗装法、電着法では膜厚が厚くなり過ぎて１０μm以
下の薄い膜厚の制御はできないことを明らかにした。特
に、前記特許の中で最も有望とされている電着法につい
ては、膜厚を１０μm以下の薄い膜厚に抑制することが
極めて困難であり、２０μm以上の厚さでコントロール
する必要があるため、開孔率の点から大幅にダウンし
て、現実的にＰＤＰとして採用されないという問題点が
あった。
開平３−２０５７３８号に記載された具体的な絶縁処理
方法について鋭意検討を行った結果、これらのいずれの
手法においても本用途には実用化が難しいことが判明し
た。すなわち、ディッピング法、スプレー法では、膜厚
が均一にならないこと、金属の焼成酸化法、陽極酸化法
では膜質が緻密にならないために絶縁性が悪いこと、静
電塗装法、電着法では膜厚が厚くなり過ぎて１０μm以
下の薄い膜厚の制御はできないことを明らかにした。特
に、前記特許の中で最も有望とされている電着法につい
ては、膜厚を１０μm以下の薄い膜厚に抑制することが
極めて困難であり、２０μm以上の厚さでコントロール
する必要があるため、開孔率の点から大幅にダウンし
て、現実的にＰＤＰとして採用されないという問題点が
あった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明では、物理蒸着法
や、化学蒸着法と言った蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ３絶縁
層をコーティングすることにより、上記問題点を解決す
ることが可能となる。すなわち、金属材料に蒸着法によ
って、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成されている画像表示装
置用金属隔壁である。好ましくは、物理蒸着法によっ
て、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成されている画像表示装置
用金属隔壁である。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３質絶
縁層の厚さが１〜９μｍである画像表示装置用金属隔壁
である。
や、化学蒸着法と言った蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ３絶縁
層をコーティングすることにより、上記問題点を解決す
ることが可能となる。すなわち、金属材料に蒸着法によ
って、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成されている画像表示装
置用金属隔壁である。好ましくは、物理蒸着法によっ
て、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層が形成されている画像表示装置
用金属隔壁である。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３質絶
縁層の厚さが１〜９μｍである画像表示装置用金属隔壁
である。
【０００５】また、本発明の画像表示装置であるＰＤＰ
やＰＡＬＣ用金属隔壁の製造方法として、金属材料への
Ａｌ２Ｏ３質絶縁層は、蒸着法で形成する画像表示装置
用金属隔壁の製造方法である。好ましくは、物理質絶縁
層は、蒸着法で形成する画像表示装置用金属隔壁の製造
方法である。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層の
形成は、成膜処理開始時には成膜速度：２μm／ｈ以下
の低速で行い、その後成膜速度を２μm／ｈ以上の高速
で物理蒸着処理する画像表示装置用金属隔壁の製造方法
である。また、物理蒸着処理において、金属材料の温度
を１５０〜４５０℃に制御した画像表示装置用金属隔壁
の製造方法である。
やＰＡＬＣ用金属隔壁の製造方法として、金属材料への
Ａｌ２Ｏ３質絶縁層は、蒸着法で形成する画像表示装置
用金属隔壁の製造方法である。好ましくは、物理質絶縁
層は、蒸着法で形成する画像表示装置用金属隔壁の製造
方法である。さらに好ましくは、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層の
形成は、成膜処理開始時には成膜速度：２μm／ｈ以下
の低速で行い、その後成膜速度を２μm／ｈ以上の高速
で物理蒸着処理する画像表示装置用金属隔壁の製造方法
である。また、物理蒸着処理において、金属材料の温度
を１５０〜４５０℃に制御した画像表示装置用金属隔壁
の製造方法である。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下の本発明を詳しく説明する。
先ず、本発明の重要な特徴は、蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ
３質絶縁層を形成することにある。本発明の蒸着法とし
ては、物理蒸着法や化学蒸着法を採用することできる
が、特に好適なのは高速で成膜が可能な物理蒸着法であ
る。ここで、物理蒸着法には、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、分子線蒸着法や、反
応性ＰＶＤ法が知られているが、このうち、本発明のＡ
ｌ２Ｏ３質絶縁層を高速で、且つ膜厚の制御に好適なも
のとしては、スパッタリング法またはイオンプレーティ
ング法若しくは両方組合せである。
先ず、本発明の重要な特徴は、蒸着法を用いてＡｌ２Ｏ
３質絶縁層を形成することにある。本発明の蒸着法とし
ては、物理蒸着法や化学蒸着法を採用することできる
が、特に好適なのは高速で成膜が可能な物理蒸着法であ
る。ここで、物理蒸着法には、真空蒸着法、スパッタリ
ング法、イオンプレーティング法、分子線蒸着法や、反
応性ＰＶＤ法が知られているが、このうち、本発明のＡ
ｌ２Ｏ３質絶縁層を高速で、且つ膜厚の制御に好適なも
のとしては、スパッタリング法またはイオンプレーティ
ング法若しくは両方組合せである。
【０００７】本発明において、スパッタリングやイオン
プレーティング若しくは両方組合せと言った、物理蒸着
法を用いる利点の第一は、近年、成膜の高速化が進めら
れており、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層を高速で形成できること
にある。したがって、スパッタリングまたはイオンプレ
ーティングなどの物理蒸着法を用いることで、生産性を
向上することができると言う利点がある。特に、スパッ
タリングとイオンプレーティングとを同時に作動させ
て、超高速で成膜できる装置を用いれば、特に高速で連
続生産も可能となる。
プレーティング若しくは両方組合せと言った、物理蒸着
法を用いる利点の第一は、近年、成膜の高速化が進めら
れており、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層を高速で形成できること
にある。したがって、スパッタリングまたはイオンプレ
ーティングなどの物理蒸着法を用いることで、生産性を
向上することができると言う利点がある。特に、スパッ
タリングとイオンプレーティングとを同時に作動させ
て、超高速で成膜できる装置を用いれば、特に高速で連
続生産も可能となる。
【０００８】また、物理蒸着法のうち、スパッタリング
で成膜する場合、成膜開始から２μm／ｈ以上の高速で
処理を行うと金属隔壁に射突するスパッタ粒子が多くな
るため、蓄積されたエネルギーが大きくなり、材温が上
がってスパッタ粒子中の酸素と反応して表面に酸化膜を
形成し、絶縁層との密着性を低下させるという問題が発
生する。したがって、好ましくはスパッタ開始当初は、
２μm／ｈ以下の低速で成膜を行って、金属表面を完全
に絶縁層で被覆した後、２μm／ｈ以上の高速処理を施
すことによって、良好な膜が得られると同時に、短時間
で処理を施すことができる。
で成膜する場合、成膜開始から２μm／ｈ以上の高速で
処理を行うと金属隔壁に射突するスパッタ粒子が多くな
るため、蓄積されたエネルギーが大きくなり、材温が上
がってスパッタ粒子中の酸素と反応して表面に酸化膜を
形成し、絶縁層との密着性を低下させるという問題が発
生する。したがって、好ましくはスパッタ開始当初は、
２μm／ｈ以下の低速で成膜を行って、金属表面を完全
に絶縁層で被覆した後、２μm／ｈ以上の高速処理を施
すことによって、良好な膜が得られると同時に、短時間
で処理を施すことができる。
【０００９】また、本発明の蒸着法のうち、スパッタリ
ングまたはイオンプレーティング若しくは両方の組合せ
と言った、物理蒸着法を用いる利点の第二は、スパッタ
リングまたはイオンプレーティング若しくは両方を用い
て形成されるＡｌ２Ｏ３質絶縁層は、均一な膜厚が得ら
れるため、たとえば、従来では膜厚の制御ができない１
〜９μm程度の薄い厚さでも十分に制御が可能となるこ
とにある。したがって、ＰＤＰやＰＡＬＣに必要とされ
る開孔率を低減することはない。
ングまたはイオンプレーティング若しくは両方の組合せ
と言った、物理蒸着法を用いる利点の第二は、スパッタ
リングまたはイオンプレーティング若しくは両方を用い
て形成されるＡｌ２Ｏ３質絶縁層は、均一な膜厚が得ら
れるため、たとえば、従来では膜厚の制御ができない１
〜９μm程度の薄い厚さでも十分に制御が可能となるこ
とにある。したがって、ＰＤＰやＰＡＬＣに必要とされ
る開孔率を低減することはない。
【００１０】また、本発明においては、金属材料を用い
る。本発明に用いることができる金属材料は、特に限定
されるものではないが、好適な金属材料としては、エッ
チング特性に優れ且つハンドリング性に優れた金属材料
が良い。たとえば、本発明者の提案する特願平１０−７
２２４２号に記載の合金を用いることが特に好ましい。
る。本発明に用いることができる金属材料は、特に限定
されるものではないが、好適な金属材料としては、エッ
チング特性に優れ且つハンドリング性に優れた金属材料
が良い。たとえば、本発明者の提案する特願平１０−７
２２４２号に記載の合金を用いることが特に好ましい。
【００１１】また、本発明では上述したスパッタリング
やイオンプレーティング若しくは両方の組合せと言っ
た、物理蒸着法を用いて、Ａｌ２Ｏ３質の絶縁層を形成
する。本発明の絶縁層は、求められる特性のうち、熱膨
張係数が最も重要な特性の一つであるため、隔壁の金属
材料は前面板および背面板ガラスに近い熱膨張係数に調
整されているため、絶縁層もこれらの板ガラスに近い熱
膨張係数を有するＡｌ ２Ｏ３利用する。したがって、現
状の板ガラスの熱膨張係数が８．３×１０−６／℃（３
００〜５００℃）であるため、絶縁物の中でもこれに近
い熱膨張係数を有するＡｌ２Ｏ ３（熱膨張係数：７×１
０−６／℃）とする必要がある。これは、ＰＤＰやＰＡ
ＬＣの組立工程において５００℃程度の熱サイクルが加
わるため、隔壁基材との熱膨張差が大きいと剥離が生じ
る場合があるためである。
やイオンプレーティング若しくは両方の組合せと言っ
た、物理蒸着法を用いて、Ａｌ２Ｏ３質の絶縁層を形成
する。本発明の絶縁層は、求められる特性のうち、熱膨
張係数が最も重要な特性の一つであるため、隔壁の金属
材料は前面板および背面板ガラスに近い熱膨張係数に調
整されているため、絶縁層もこれらの板ガラスに近い熱
膨張係数を有するＡｌ ２Ｏ３利用する。したがって、現
状の板ガラスの熱膨張係数が８．３×１０−６／℃（３
００〜５００℃）であるため、絶縁物の中でもこれに近
い熱膨張係数を有するＡｌ２Ｏ ３（熱膨張係数：７×１
０−６／℃）とする必要がある。これは、ＰＤＰやＰＡ
ＬＣの組立工程において５００℃程度の熱サイクルが加
わるため、隔壁基材との熱膨張差が大きいと剥離が生じ
る場合があるためである。
【００１２】上記の剥離に関し、Ａｌ２Ｏ３質絶縁層の
膜厚が厚いほど、隔壁基材との熱膨張差による膜応力が
大きくなり、剥離が起こり易くなる。本発明の場合、従
来に比べてＡｌ２Ｏ３質絶縁層の厚みは薄く制御できる
が、好ましくは、この膜応力を最小限に抑制するため
に、スパッタリングまたはイオンプレーティング若しく
は両方組合せなどで物理蒸着処理する際に、隔壁基材を
１５０〜４５０℃に加熱しながら、成膜することによっ
て、ＰＤＰやＰＡＬＣの組立工程における熱サイクルで
絶縁層に作用する応力は低減が可能となる。
膜厚が厚いほど、隔壁基材との熱膨張差による膜応力が
大きくなり、剥離が起こり易くなる。本発明の場合、従
来に比べてＡｌ２Ｏ３質絶縁層の厚みは薄く制御できる
が、好ましくは、この膜応力を最小限に抑制するため
に、スパッタリングまたはイオンプレーティング若しく
は両方組合せなどで物理蒸着処理する際に、隔壁基材を
１５０〜４５０℃に加熱しながら、成膜することによっ
て、ＰＤＰやＰＡＬＣの組立工程における熱サイクルで
絶縁層に作用する応力は低減が可能となる。
【００１３】また、本発明における絶縁層の厚さについ
て、１μm以下では絶縁性が不足し、厚いほど好ましい
が、絶縁体が厚くなると開孔率が小さくなり、ＰＤＰや
ＰＡＬＣとしての性能が大きく低下する。したがって、
絶縁物の厚さは１〜９μmが好適である。
て、１μm以下では絶縁性が不足し、厚いほど好ましい
が、絶縁体が厚くなると開孔率が小さくなり、ＰＤＰや
ＰＡＬＣとしての性能が大きく低下する。したがって、
絶縁物の厚さは１〜９μmが好適である。
【００１４】
【実施例】（実施例１）基板となる帯鋼（Ｆｅ−４８％
Ｎｉ，厚さ０．１５ｔ，熱膨張係数：９×１０ −６／
℃）を、画像表示装置の一つであるＰＤＰ用隔壁の形状
にエッチング加工を施した後、表1に示す成膜条件で、
蒸着法の中から、物理蒸着法のスパッタリングにより、
Ａｌ２Ｏ３をコーティングした。
Ｎｉ，厚さ０．１５ｔ，熱膨張係数：９×１０ −６／
℃）を、画像表示装置の一つであるＰＤＰ用隔壁の形状
にエッチング加工を施した後、表1に示す成膜条件で、
蒸着法の中から、物理蒸着法のスパッタリングにより、
Ａｌ２Ｏ３をコーティングした。
【００１５】評価方法について説明する。酸化は外観で
判断し、Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ ３Ｏ４等が生成する
と絶縁層の密着性が低下する。次に、剥離と絶縁耐圧
は、５００℃の熱処理後に判定、測定したものである。
絶縁耐圧は、ＪＩＳ−Ｃ２１１０にしたがって測定し
た。
判断し、Ｆｅ２Ｏ３，ＦｅＯ，Ｆｅ ３Ｏ４等が生成する
と絶縁層の密着性が低下する。次に、剥離と絶縁耐圧
は、５００℃の熱処理後に判定、測定したものである。
絶縁耐圧は、ＪＩＳ−Ｃ２１１０にしたがって測定し
た。
【００１６】
【表1】
【００１７】表1の結果から、絶縁層の厚みとして絶縁
耐圧の点から目標の４００Ｖを得るためには、１μm以
上が必要であり、好ましくは３μm以上であることがわ
かる。しかしながら、９μmを越えると剥離が生じる。
しかし、Ｎｏ．７に示すように、基板となる隔壁を３０
０℃に加熱して成膜した場合には、剥離は生じてなく改
善効果が見られた。ところが、基板を５００℃まで昇温
すると逆に効果は得られなかった。次に、成膜速度につ
いて、初期から３μm／ｈの高速で処理したＮｏ．９で
は酸化が起こり、黒色に変色した。
耐圧の点から目標の４００Ｖを得るためには、１μm以
上が必要であり、好ましくは３μm以上であることがわ
かる。しかしながら、９μmを越えると剥離が生じる。
しかし、Ｎｏ．７に示すように、基板となる隔壁を３０
０℃に加熱して成膜した場合には、剥離は生じてなく改
善効果が見られた。ところが、基板を５００℃まで昇温
すると逆に効果は得られなかった。次に、成膜速度につ
いて、初期から３μm／ｈの高速で処理したＮｏ．９で
は酸化が起こり、黒色に変色した。
【００１８】（実施例２）実施例１と同じ基板に絶縁層
の材質を変更してテストを行った。ＳｉＯ２（熱膨張係
数：４．０×１０−６℃）のターゲットを用いて、絶縁
層として１〜５μmの膜厚の膜を形成した後、ＰＤＰや
ＰＡＬＣの組立中の工程と同様の５００℃の熱サイクル
を施したが、基板との熱膨張係数が大きく異なるため、
剥離が生じた。
の材質を変更してテストを行った。ＳｉＯ２（熱膨張係
数：４．０×１０−６℃）のターゲットを用いて、絶縁
層として１〜５μmの膜厚の膜を形成した後、ＰＤＰや
ＰＡＬＣの組立中の工程と同様の５００℃の熱サイクル
を施したが、基板との熱膨張係数が大きく異なるため、
剥離が生じた。
【００１９】
【発明の効果】本発明によれば、ＰＤＰやＰＡＬＣの製
造コストが大幅に低減し、民生用として大きく普及する
ことが可能となる。
造コストが大幅に低減し、民生用として大きく普及する
ことが可能となる。
Claims (7)
- 【請求項１】 金属材料に蒸着法によって、Ａｌ２Ｏ３
質絶縁層が形成されていることを特徴とする画像表示装
置用金属隔壁。 - 【請求項２】 蒸着法は物理蒸着法であることを特徴と
する請求項1に記載の画像表示装置用金属隔壁。 - 【請求項３】 Ａｌ２Ｏ３質絶縁層の厚さが１〜９μｍ
であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像
表示装置用金属隔壁。 - 【請求項４】 金属材料へのＡｌ２Ｏ３質絶縁層は、蒸
着法で形成することを特徴とする画像表示装置用金属隔
壁の製造方法。 - 【請求項５】 蒸着法は物理蒸着法であることを特徴と
する請求項４に記載の画像表示装置用金属隔壁。 - 【請求項６】 Ａｌ２Ｏ３質絶縁層の形成は、成膜処理
開始時には成膜速度：２μm／ｈ以下の低速で行い、そ
の後成膜速度を２μm／ｈ以上の高速で物理蒸着処理す
ることを特徴とする請求項５に記載の画像表示装置用金
属隔壁の製造方法。 - 【請求項７】 物理蒸着処理において、金属材料の温度
を１５０〜４５０℃に制御したことを特徴とする請求項
５または６に記載の画像表示装置用金属隔壁の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23522498A JP2000064027A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 画像表示装置用金属隔壁およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23522498A JP2000064027A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 画像表示装置用金属隔壁およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000064027A true JP2000064027A (ja) | 2000-02-29 |
Family
ID=16982929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23522498A Pending JP2000064027A (ja) | 1998-08-21 | 1998-08-21 | 画像表示装置用金属隔壁およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000064027A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133133A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Toyobo Co Ltd | 真空薄膜形成装置用防着板 |
| KR100685807B1 (ko) | 2005-01-17 | 2007-02-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 무기막 형성 방법 및 무기막을 이용한 유기전계발광소자의제조 방법 |
-
1998
- 1998-08-21 JP JP23522498A patent/JP2000064027A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005133133A (ja) * | 2003-10-29 | 2005-05-26 | Toyobo Co Ltd | 真空薄膜形成装置用防着板 |
| KR100685807B1 (ko) | 2005-01-17 | 2007-02-22 | 삼성에스디아이 주식회사 | 무기막 형성 방법 및 무기막을 이용한 유기전계발광소자의제조 방법 |
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