JP2000348628A - 表示装置およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ２枚の基板間に隔壁を備えた表示装置を煩雑
な工程を用いることなく精度良く製造すること。 【解決手段】 本発明は、細長状の複数の隔壁１１が相
互に平行して形成される第１基板１０と、第１基板１０
に形成された複数の隔壁１１を間に挟むよう第１基板１
０と対向して重ねられる第２基板２０と、複数の隔壁１
１の間となる第２基板２０に形成される電極素子とを備
える表示装置で、複数の隔壁１１として、第１基板１０
を切削加工することにより第１基板１０と一体に形成し
たものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種フラットディ
スプレイで適用される２枚の基板間に隔壁を備えた表示
装置およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、表示装置に関する要求は、フラッ
トで大型かつ軽量が掲げられており、これを実現するも
のとして、例えば液晶表示装置、プラズマ表示装置、プ
ラズマアドレス表示装置、電界放出素子型表示装置が盛
んに研究、開発されている。

【０００３】これら各種の表示装置では、対向する２枚
の基板の間に隔壁あるいはスペーサが設けられており、
所定の機能を果たすようになっている。例えば、液晶表
示装置では、特開昭６１−９８３２７号公報において、
２枚の基板間に短冊形状のスペーサを設けたものが開示
されている。

【０００４】また、プラズマ表示装置としては、特開平
８−１３８５５８号公報において、放電セルを空間的に
分離するためのスペーサが開示されている。さらに、プ
ラズマアドレス表示装置としては、特開平８−３０４７
８３号公報において、マスク手段を用いた印刷によりバ
リアリブから成る隔壁を製造する方法が開示されてい
る。また、電界放出素子型表示装置としては、特開平９
−２９３４６２号公報において、内部を減圧状態に維持
する外囲器を大気圧から支持するスペーサが開示されて
いる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このように、各種の表
示装置では２枚の基板間に隔壁を備えたものが適用され
ているが、この隔壁を製造する方法としては、例えば、
基板に印刷法を用いて形成したり（特開昭６１−９８３
２７号公報、特開平８−３０４７８３号公報参照）、あ
るいは別途作成した隔壁板によってスペーサを形成する
方法（特開平８−１３８５５８号公報参照）が開示され
ている。また、特願平１０−３２９８１号においては、
基板上面に隔壁素材を塗布した後、これをパウダービー
ム加工して隔壁を製造する方法が記載されている。しか
しながら、これらの方法はいずれも工程が煩雑で、表示
装置を製造するにあたり手間とコストアップを招くとい
う問題が生じている。また、隔壁素材の塗布厚によって
隔壁高さが決定されることから、隔壁素材の塗布厚を正
確にコントロールしなければ安定した隔壁高さを得るこ
とができないという問題が生じる。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、このような課
題を解決するために成された表示装置およびその製造方
法である。すなわち、本発明の表示装置は、細長状の複
数の隔壁が相互に平行して形成される第１基板と、第１
基板に形成された複数の隔壁を間に挟むよう第１基板と
対向して重ねられる第２基板と、複数の隔壁の間となる
第２基板に形成される電極素子とを備える表示装置で、
複数の隔壁が、第１基板を切削加工することにより第１
基板と一体に形成されているものである。

【０００７】このような本発明では、複数の隔壁が、第
１基板を切削加工することで形成されていることから、
マスクを用いることなく機械的な精度で複数の隔壁を正
確に形成することができ、このような隔壁を用いた表示
装置の製造工程を簡素化できるようになる。また、切削
加工の切削幅や切削深さによって隔壁の幅や高さを精度
良く安定して形成できるようになる。

【０００８】また、本発明の表示装置の製造方法は、第
１基板に所定の間隔で複数の細長状の溝を切削加工によ
って形成し、第１基板と一体となる複数の隔壁を構成す
る工程と、第１基板と重ね合わされる第２基板の、複数
の隔壁の間と対応する位置に電極素子を形成する工程
と、第１基板と第２基板とを重ね合わせる工程とを備え
ている。

【０００９】このような本発明では、第１基板に所定の
間隔で複数の細長状の溝を切削加工によって形成するこ
とから、溝の間に隔壁を形成することができる。この隔
壁を切削加工によって形成することで、マスクを用いる
ことなく機械的な精度で複数の隔壁を正確に形成するこ
とができ、このような隔壁を用いた表示装置の製造工程
を簡素化できるようになる。また、切削加工の切削幅や
切削深さによって隔壁の幅や高さを精度良く安定して形
成できるようになる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の表示装置およびそ
の製造方法における実施の形態を図に基づいて説明す
る。図１は、本実施形態における表示装置の第１基板お
よび第２基板を開放して内部を示した要部斜視図であ
る。

【００１１】すなわち、本実施形態の表示装置は、各種
フラットディスプレイで適用される２枚の基板間に隔壁
を備えたもので、例えば、液晶表示装置、プラズマ表示
装置、プラズマアドレス表示装置、電界放出素子型表示
装置として実現される。本実施形態では、このうちのプ
ラズマ表示装置に適用する場合を例とする。

【００１２】図１に示すように、本実施形態の表示装置
は、細長状の複数の隔壁１１が相互に平行して所定の間
隔で形成される第１基板１０と、それぞれ複数の電極素
子が配列されてなる第１電極群２１および第２電極群２
２を備える第２基板２０とを備えており、第１基板１０
と第２基板２０とを誘電体層３０を介して重ね合わせて
構成されている。この表示装置では、第１電極群２１と
第２電極群２２との順次的もしくは同時的選択された電
極素子間にプラズマ放電を発生させて目的とする表示を
行っている。

【００１３】また、第１基板１０の隔壁１１の間には、
Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の順に蛍光体１２が形成
されており、選択された電極素子間のプラズマ放電によ
って対応する色の発光が行われる。隔壁１１は、この蛍
光体１２を分離するとともに、各単位放電領域相互のク
ロストークを阻止している。

【００１４】本実施形態では、この第１基板１０に形成
される隔壁１１として、第１基板１０を切削加工するこ
とによって第１基板１０と一体に形成されたものを用い
ている。切削加工としては、例えばダイシング加工を用
いる。このような切削加工で隔壁１１を形成することに
より、マスクを用いることなく機械的な精度で複数の隔
壁１１を正確に形成できるようになる。つまり、ダイシ
ング加工の場合、ダイシングブレードの幅、切削深さ等
の切削条件を設定することで、隔壁１１の幅、間隔およ
び高さを精度良く、かつ安定して形成できるようにな
る。

【００１５】図２は、第１基板の隔壁を説明する一部断
面斜視図である。本実施形態では、隔壁１１と隔壁１１
との間となる溝１１ａを切削加工によって形成する。例
えば、ダイシング加工では、ダイシングブレードの幅を
選択することで溝１１ａの幅を変えることができ、この
幅とダイシングブレード（またはステージ）の移動ピッ
チによって残る隔壁１１の幅を決定できる。また、ダイ
シングブレードによる切削深さを選択することで、溝１
１ａの深さを変え、結果として隔壁１１の高さを変える
ことができる。

【００１６】ダイシング加工のような切削加工では、切
削量（切削幅、深さ、ピッチ等）を設定することで、安
定した加工精度を得ることができ、隔壁１１による第１
基板１０および第２基板２０の間隔制御等を正確に行う
ことができるようになる。

【００１７】次に、本実施形態の表示装置の製造方法を
図３のフローチャートに沿って説明する。すなわち、こ
の表示装置の製造方法は、主として第１基板の製造工程
（ステップＳ１〜Ｓ６）と、第２基板の製造工程（ステ
ップＳ７〜Ｓ１６）と、重ね合わせた後の製造工程（ス
テップＳ１７〜Ｓ１９）より構成される。

【００１８】先ず、第１基板の製造工程を説明する。第
１基板の製造では、初めに隔壁の形成を行う。本実施形
態では、第１基板としてガラス基板を用い、隔壁の形成
としてダイシング加工を適用する。そこで、ダイシング
条件の設定を行う（ステップＳ１）。例えば、ダイシン
グブレードの幅の選択、ダイシングブレードのステージ
（ダイシング装置のステージ）に対する基準位置、ダイ
シングブレードの切り込み深さ（例えば、隔壁間の溝の
深さに見合う位置）、ダイシングブレード（またはステ
ージ）の送りピッチ（例えば、隔壁の幅に見合うピッ
チ）、ダイシングブレードの回転速度等を設定する。

【００１９】次に、第１基板をダイシング装置のステー
ジへ載置し、位置決めを行う（ステップＳ２）。つま
り、第１基板に付されたアライメントマークと隔壁形成
位置とがマークされた基準面をダイシングブレード側に
向けてステージにセットし、ステージを回転させてダイ
シングブレードと第１基板の隔壁の形成方向との平行度
をとる。その後、ダイシングブレードを隔壁作成（溝作
成）のスタート位置に合わせる。

【００２０】そして、上記設定した各ダイシング条件に
基づき、ダイシング加工をスタートする（ステップＳ
３）。これにより、図２に示すように、第１基板１０に
は、予め設定した深さおよびピッチで溝１１ａが形成さ
れる。その結果、所望の幅、高さおよびピッチから成る
複数の隔壁１１が第１基板１０と一体となって形成され
る。ダイシング加工により隔壁１１を形成した後は、第
１基板の洗浄を行う（ステップＳ４）。

【００２１】なお、このダイシング加工によって溝１１
ａを形成するにあたり、ダイシングブレードの幅より広
い幅を有する溝１１ａを形成するようにしてもよい。こ
の場合には、１つの溝１１ａの形成に対して複数回のダ
イシング加工を施すようにする。例えば、ダイシングブ
レードの幅の２倍の幅を有する溝１１ａの場合には、１
つの溝１１ａを形成するにあたり、２回ダイシング加工
を行う。つまり、１回目のダイシング加工でダイシング
ブレードの幅と等しい溝を形成し、２回目のダイシング
加工では、１回目のダイシング位置に対してダイシング
ブレードの幅と等しいピッチでダイシングブレード（ま
たはステージ）を移動して加工を行う。また、ダイシン
グブレードの幅の１．５倍の幅を有する溝１１ａの場合
には、１つの溝１１ａの形成にあたり、１回目のダイシ
ング加工でダイシングブレードの幅と等しい溝を形成
し、２回目のダイシング加工では、１回目のダイシング
位置に対してダイシングブレードの幅の半分に相当する
ピッチだけダイシングブレード（またはステージ）を移
動して加工を行えばよい。

【００２２】また、溝１１の切り込みについても１回の
切り込みで所望の深さまでダイシング加工する場合以外
に、切り込み深さを変えた複数回の切り込みで所望の深
さの溝１１ａを形成するようにしてもよい。さらに、上
記１つの溝１１ａに対する複数回のダイシング加工とと
もに、複数回の切り込みで所望の深さを得るダイシング
加工を組み合わせてもよい。このような溝１１ａに対す
るダイシング加工回数や切り込み深さの設定は、上記ス
テップＳ１に示すダイシング条件の設定で容易に行うこ
とができる。

【００２３】ダイシング加工によって複数の隔壁を形成
した後は、各隔壁間の溝に、例えば２つおきに赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体を構成する蛍光体
スラリーを順次塗布する（ステップＳ５）。そして、例
えば４３０℃で焼成して蛍光体層を形成する。

【００２４】次に、第２基板の製造工程を説明する。例
えば、ガラス基板よりなる第２基板を用意し、その主面
全面にフォトレジスト層を塗布し、このレジストのパタ
ーニングを行う（ステップＳ７）。このパターニング
は、フォトレジスト層に対するパターン露光および現像
処理を行って、最終的に形成する第１電極群の各電極素
子と、第２電極群の電極素子の放電電極部の形成部のフ
ォトレジスト層を除去するものである。

【００２５】次いで、第２基板上にフォトレジスト層の
除去部を含んで全面的に第１電極群の各電極素子と、第
２電極群の放電電極部とを構成する導電層を、例えば蒸
着によって形成する（ステップＳ８）。この導電層は、
例えば透明導電層のＩＴＯや、アルミニウム（Ａｌ）、
銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、鉄（Ｆｅ）、クロム
（Ｃｒ）、亜鉛（Ｚｎ）、金（Ａｕ）、銀（Ｐｂ）、鉛
（Ｐｂ）等の１種以上の金属層によって構成するか、あ
るいはＡｌ層とこれの上にＡｌの酸化を防止するＣｒ層
等の表面層を有するＣｒ／Ａｌの積層構造、もしくは更
にその下地層を有するＣｒ／Ａｌ／Ｃｒの多層構造の導
電層によって構成することができる。

【００２６】次に、フォトレジスト層を剥離剤によって
剥離し、フォトレジスト層とともにこの上に形成された
導電層を除去するリフトオフを行い、導電層のパターン
化を行う（ステップＳ９）。このようにすると、導電層
がパターン化されて、図１に示す第１電極群２１の各電
極素子Ｘと、第２電極群２２の各電極素子の放電電極部
Ｉｙのみが形成される。

【００２７】次いで、絶縁層の形成を行う。すなわち、
第１電極群２１の各電極素子Ｘと、第２電極群２２の各
電極素子の放電電極部Ｉｙが形成された第２基板２０の
上に、絶縁層を構成する例えば感光性ガラスペーストを
全面的に塗布し、８０℃、２０分間の熱処理を行い（ス
テップＳ１０）、その後、このガラス層に対してパター
ン露光および現像処理を行って同一列線上に配列された
放電電極部Ｉｙの各一側縁上に、各電極素子Ｘ上を横切
る帯状パターンを形成する（ステップＳ１１）。その
後、６００℃での焼成を行う（ステップＳ１２）。これ
により、絶縁層を形成する。

【００２８】次に、図１に示す第２電極群２２の電極部
分Ａｙと、これより延在する接続片の形成を行う。この
形成においても、第２基板２０上に全面的にフォトレジ
ストレジスト層を塗布し、パターン露光および現像処理
するフォトレジストのパターニングを行い（ステップＳ
１３）、その後、例えばＡｌによる導電層を全面的に蒸
着等によって形成し（ステップＳ１４）、フォトレジス
ト層を剥離して、このフォトレジスト層とともに、この
上に形成された導電層をリフトオフして（ステップＳ１
５）、第２電極群２２の電極部分Ａｙと、これより延在
する接続片とを同時に形成する。

【００２９】その後、例えば各電極素子Ｘ、Ａｙの端部
等の端子導出部、すなわち第２基板２０の外周部を除い
て全面的に酸化シリコン膜（ＳｉＯ₂ ）等の誘電体層３
０をＣＶＤ（化学的気相成長）法によって形成し、その
上に例えば蒸着によってＭｇＯ等の表面層３１を形成す
る（ステップＳ１６）。

【００３０】このようにして隔壁１１が形成された第１
基板１０と、第１電極群２１および第２電極群２２が形
成された第２基板２０とを、第１基板１０の隔壁１１と
第２電極群２２の各電極部分Ａｙとを正対させた状態
で、所定の間隔を保持して対向させ、その周辺をガラス
フリットで例えば３４０℃の熱処理によって封止する
（ステップＳ１７）。この場合のフリット位置は、各電
極素子の端子部を外部に導出する位置に選定される。

【００３１】その後、第１基板１０および第２基板２０
の間に形成された偏平空間内を例えば３８０℃に加熱し
た状態で２時間の排気処理を行い（ステップＳ１８）、
この偏平空間内にガス（例えば、Ｈｅ、Ｎｅ、Ａｒ、Ｘ
ｅ、Ｋｒのうち１種以上のガス、例えばＨｅとＸｅの混
合ガス、もしくはＡｒとＸｅの混合ガスのいわゆるペニ
ングガス）を所要のガス圧（０．３〜５．０気圧）をも
って封入する（ステップＳ１９）。このようにして、本
実施形態のプラズマ表示装置を製造することができる。

【００３２】このようにして製造したプラズマ表示装置
では、第１基板１０の複数の隔壁１１がダイシング加工
によって形成されていることから、各隔壁１１の幅、高
さおよびピッチが精度良く形成されており、第２基板２
０との重ね合わせを行った場合の間隔制御、重ね合わせ
の安定性、分離特性を向上させることができる。

【００３３】なお、第２基板２０への第１電極群２１、
第２電極群２２の形成は、上記説明したリフトオフ法に
限定されず、導電層を全面的に形成し、この導電層をフ
ォトリソグラフィーによってパターンエッチングするこ
とによっても形成できる。

【００３４】また、上記実施形態では、主としてプラズ
マ表示装置およびその製造方法を例として説明したが、
本発明はこれに限定されず、プラズマアドレス表示装
置、液晶表示装置、電界放出素子型表示装置等であって
も適用可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の表示装置
およびその製造方法によれば次のような効果がある。す
なわち、２枚の基板間に隔壁を備えた表示装置におい
て、この隔壁を切削加工によって構成することから、マ
スクを用いたスクリーン印刷やフォトリソグラフィーの
ような煩雑な工程を用いることなく正確な隔壁を形成で
きるようになる。また、切削幅や深さによって隔壁の幅
や高さ等を正確に設定できるようになる。これにより、
２枚の基板を合わせた各種フラットディスプレイの製造
コストダウンを図ることが可能となるとともに、製造歩
留りを向上させることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本実施形態における表示装置の第１基板および
第２基板を開放して内部を示した要部斜視図である。

【図２】第１基板の隔壁を説明する一部断面斜視図であ
る。

【図３】本実施形態の表示装置の製造方法を説明するフ
ローチャートである。

【符号の説明】

１０…第１基板、１１…隔壁、１２…蛍光体、２０…第
２基板、２１…第１電極群、２２…第２電極群、３０…
誘電体層、３１…表面層

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 細長状の複数の隔壁が相互に平行して形
   成される第１基板と、 前記第１基板に形成された複数の隔壁を間に挟むよう前
   記第１基板と対向して重ねられる第２基板と、 前記複数の隔壁の間となる前記第２基板に形成される電
   極素子とを備える表示装置において、 前記複数の隔壁が、前記第１基板を切削加工することに
   より前記第１基板と一体に形成されていることを特徴と
   する表示装置。
2. 【請求項２】 前記複数の隔壁は、前記第１基板の前記
   複数の隔壁の間となる位置をダイシング加工することに
   より形成されていることを特徴とする請求項１記載の表
   示装置。
3. 【請求項３】 第１基板に所定の間隔で複数の細長状の
   溝を切削加工によって形成し、前記第１基板と一体とな
   る複数の隔壁を構成する工程と、 前記第１基板と重ね合わされる第２基板の前記複数の隔
   壁の間と対応する位置に電極素子を形成する工程と、 前記第１基板と前記第２基板とを重ね合わせる工程とを
   備えていることを特徴とする表示装置の製造方法。
4. 【請求項４】 前記複数の細長状の溝は、前記第１基板
   にダイシング加工を施すことによって形成することを特
   徴とする請求項３記載の表示装置の製造方法。
5. 【請求項５】 前記ダイシング加工で用いるダイシング
   ブレードの幅によって前記細長状の溝の幅を設定するこ
   とを特徴とする請求項４記載の表示装置の製造方法。
6. 【請求項６】 前記ダイシング加工における切削深さに
   よって前記複数の隔壁の高さを設定することを特徴とす
   る請求項４記載の表示装置の製造方法。
7. 【請求項７】 前記溝の１つにおける所望の幅を複数回
   のダイシング加工で得ることを特徴とする請求項４記載
   の表示装置の製造方法。
8. 【請求項８】 前記隔壁の高さに応じた前記溝の切削深
   さを複数回のダイシング加工で得ることを特徴とする請
   求項４記載の表示装置の製造方法。