JP3340004B2

JP3340004B2 - プラズマ表示装置用基板の製造方法

Info

Publication number: JP3340004B2
Application number: JP30468895A
Authority: JP
Inventors: 清浩逆瀬川; 浩児濱田; 敏和岸野; 久満酒井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1995-11-22
Filing date: 1995-11-22
Publication date: 2002-10-28
Anticipated expiration: 2015-11-22
Also published as: JPH09147754A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度かつ安価な
薄型の大画面用カラー表示装置等に用いられるプラズマ
表示装置用基板及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄型の大画面用カラー表示装置等に用い
られるプラズマ表示装置は、微小な表示セルと呼ばれる
隔壁で囲まれた空間に、対向する電極を設け、前記空間
に希ガス等の放電可能なガスを封入した構造を成してお
り、対向する電極間に放電によりプラズマを発生させ、
該プラズマにより蛍光体を発光させて画面の発光素子と
して利用するものである。

【０００３】具体的な構造を図３に示すように、背面板
１０の一面に多数の隔壁１１を形成して各隔壁１１間を
セル１３とし、このセル１３の底面に電極１２を備えた
ものを基板１とする。この基板１に対して、セル１３の
内壁面１３ａに蛍光体を塗布し、一方電極１５を備えた
正面板１４を基板１の隔壁１１上に接合して、セル１３
にガスを封入することにより、プラズマ表示装置を構成
することができる。

【０００４】ところで、前記プラズマ表示装置用の基板
１を製造する際には、予め背面板１０上に多数の電極１
２を形成した後で各電極１２間に隔壁１１を形成する
が、この隔壁１１の製造方法としては、印刷積層法やグ
リーンシート多層積層法等が知られている。

【０００５】印刷積層法は、隔壁１１を成す材料のペー
ストを用いて厚膜印刷法により背面板１０上に所定パタ
ーンの隔壁１１を印刷形成するもので、１回の印刷で形
成できる厚さが約１０〜１５μｍ程度であることから、
印刷・乾燥を繰り返しながら約１００〜２００μｍ程度
の高さを必要とする隔壁１１を形成するものである（特
開平２−２１３０２０号公報等参照）。

【０００６】また、前記グリーンシート多層積層法は、
所定形状に穿孔した複数枚のグリーンシートを前述の隔
壁１１として必要な高さとなるように積層固着して隔壁
１１を形成するものである（特開平１−２１３９３６号
公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の製造方
法により得られたプラズマ表示装置用基板１は、隔壁１
１と電極１２の形成工程が別であるため、隔壁１１と電
極１２との位置ずれが生じやすく、高精度の基板１が得
られないという問題があった。しかも図３に示すよう
に、電極１２と隔壁１１の間には隙間が存在することを
避けられず、セル１３の底面の一部にしか電極１２が備
えられていないことから放電領域が狭く、発光効率が低
いという問題があった。

【０００８】また、隔壁１１を製造する際に、前記印刷
積層法では、所定の高さの隔壁１１を形成するために何
回も印刷・乾燥工程を繰り返して積層しなければなら
ず、極めて工程数が多くなり、その上、積層毎に精度よ
く印刷する必要があるため、非常に歩留りが悪かった。
更に、印刷時の位置ズレにより隔壁１１が変形し易く、
かつ印刷製版の伸び等のために、隔壁１１の寸法精度と
しては、１０００セル分の寸法を４５列測定した時の測
定値の最大差が０．３５ｍｍ程度あり、高精細度化の要
求を満足することができなかった。

【０００９】一方、前記グリーンシート多層積層法で
は、穿孔した複数枚のグリーンシートを一括して積層固
着して隔壁１１を形成することはできるものの、セル１
３のピッチを微細化して、画面を高精細度化するために
セル１３の開口部に対して隔壁１１部を狭くすると、開
孔面積が増大してグリーンシートの強度が低下し、その
ために積層時に高精度な位置決めが困難であるという課
題があった。

【００１０】また、この他にサンドブラスト法による製
造方法もあるが、高精度に隔壁１１を形成することは困
難であった。

【００１１】従って、前記いずれの製造方法でも、高精
度で微細なピッチを有する大型のプラズマ表示装置用の
基板１を簡単な工程で安価に製造することは困難であっ
た。

【００１２】

【発明の目的】本発明は上記課題に鑑みてなされたもの
で、その目的は、プラズマ表示装置用基板を、１回の簡
単な成形工程で、歩留り良く製造するとともに、変形の
ない平滑表面を有する高精度な隔壁を所定高さで得ら
れ、４０インチ以上の大画面化が容易に実現できるプラ
ズマ表示装置用基板及びその製造方法を提供することに
ある。

【００１３】

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、背面板上に複
数の隔壁を備えて表示セルを構成したプラズマ表示装置
用基板の製造方法において、上記隔壁の形状に合致した
凹部と、放電空間の底部に合致した凸部を有する成形型
を用意し、セラミックス又はガラスの粉体と溶媒及び有
機性添加物との混合物を上記成形型の凹部中に充填する
とともに、上記凸部に電極材を塗布し、これら混合物と
電極材をセラミックス又はガラスからなる背面板に接合
する工程からなることを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明のプラズマ表示装置用基板によれば、セ
ルの底面全体に電極を形成することによって、電極と隔
壁との位置ずれをなくすとともに、放電領域を広くして
発光効率を高めることができる。

【００１６】また、本発明のプラズマ表示装置用基板の
製造方法によれば、セラミックス又はガラスの粉体とバ
インダーの混合物を成形型に充填して隔壁を成形するこ
とから、隔壁の表面状態が良好で、かつ成形型の寸法精
度がそのまま成形体に反映され、１回の成形工程で大型
の基板を容易に製造できる。

【００１７】また、隔壁と電極を一体成形するため、工
程を簡略化できるとともに、セルの底面全体に電極を有
する基板を容易に製造することができ、隔壁と電極の位
置ずれをなくすことができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施形態を説明す
る。

【００１９】図１に示すように、プラズマ表示装置用の
基板１はセラミックス又はガラスから成る背面板１０の
一面にセラミックス又はガラスから成る複数の隔壁１１
を備え、各隔壁１１間にセル１３が形成される。そし
て、このセル１３の底面全面に電極１２を備え、この電
極１２と隔壁１１には隙間のない密着した状態となって
いる。

【００２０】この基板１には、セル１３の内壁面１３ａ
に蛍光体が塗布された後、図３に示すように電極１５を
備えた正面板１４で隔壁１１の上端を覆い、セル１３に
ガスを封入することでプラズマ表示装置を構成すること
ができる。そして、電極１２、１５間で放電することに
より、セル１３の内壁面１３ａに塗布した蛍光体を発光
させることができる。

【００２１】この時、上記電極１２がセル１３の底面全
面に備えられているため、放電領域が広くなり発光効率
を高められる。また、隔壁１１と電極１２との位置ずれ
をなくすことができ、高精度の基板１を得ることができ
る。

【００２２】次に、上記基板１の製造方法を説明する。

【００２３】まず、図２（ａ）に示すように、隔壁１１
の形状に合致した凹部２０ａを有する成形型２０を用意
し、この成形型２０の凹部２０ａの間の凸部２０ｂに電
極１２を成す電極材２２を塗布する。具体的には、電極
材２２を成す金属ペーストまたは金属粉末と溶媒及び有
機性添加物からなるバインダーとの混合物を塗布する。
塗布方法としては、別の平板等に電極材２２を塗布して
おいて、これに成形型２０の凸部２０ｂを当てて転写し
たり、あるいは成形型２０の凸部２０ｂにスクリーン印
刷やローラ塗布などで電極材２２を塗布すれば良い。

【００２４】次に、成形型２０の凹部２０ａに、隔壁１
１を成す材質としてセラミックス又はガラス粉末と溶媒
及び有機性添加物のバインダーとの混合物２１を充填す
る。この時、図２（ａ）では電極材２２の表面と混合物
２１の表面を同一面としてあるが、混合物２１で電極材
２２上を覆っても良く、いずれの場合も混合物２１と電
極材２２の間に隙間のない状態としておく。

【００２５】一方、セラミックス又はガラスから成る背
面板１０を別に用意し、この背面板１０を上記成形型２
０に充填した混合物２１と電極材２２の上面に押し当て
て乾燥し、混合物２１及び電極材２２を固化させる。そ
の後、図２（ｂ）に上下を逆にして示すように成形型２
０を離型することによって、背面板１０上に隔壁１１及
び電極１２を転写する。最後に全体を同時焼成すること
により、図１に示すプラズマ表示装置用基板１を製造す
ることができる。

【００２６】なお、以上の例では未焼成の状態で背面板
１０に隔壁１１と電極１２を接合し、最後に同時焼成し
たが、予め隔壁１１及び電極１２を固化して別に焼成し
た後で、背面板１０に熱圧着や接着により接合すること
もできる。即ち、背面板１０に隔壁１１と電極１２を接
合するのは、互いの部材が未焼成体、脱バインダー状
態、焼結体のいずれの段階であっても良い。

【００２７】このような本発明の製造方法によれば、一
回で隔壁１１と電極１２を同時に形成できるため製造工
程を極めて簡略化できる。しかも、隔壁１１は成形型２
０の凹部２０ａの形状が転写されるため、微細形状を高
精度に成形できる。その結果、本発明の製造方法では、
１０００セル分の寸法を４５列測定した時の測定値の最
大差が０．０５ｍｍ以下となるように高精度とすること
ができる。

【００２８】ここで、隔壁１１を成すセラミックス粉体
とは、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（Ｚｒ
Ｏ₂）等の酸化物系セラミックスや、窒化珪素（Ｓｉ₃
Ｎ₄）、窒化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（Ｓｉ
Ｃ）等の非酸化物系セラミックス等のいずれをも用いる
ことができ、これらのセラミックス粉体には各種焼結助
剤を所望量添加させることができる。

【００２９】前記焼結助剤としては、アルミナ粉末には
シリカ（ＳｉＯ₂）、カルシア（ＣａＯ）、イットリア
（Ｙ₂Ｏ₃）及びマグネシア（ＭｇＯ）等を、ジルコニ
ア粉末にはイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）やセリウム（Ｃ
ｅ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、イッテルビウム（Ｙ
ｂ）等の希土類元素の酸化物を、また窒化珪素粉末には
イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）とアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等
を、窒化アルミニウム粉末には周期律表第３ａ族元素酸
化物（ＲＥ₂Ｏ₃）等を、炭化珪素粉末にはホウ素
（Ｂ）とカーボン（Ｃ）等を所望量添加することができ
る。

【００３０】また、隔壁１１をガラス粉体で作る場合
は、ケイ酸塩を主成分とし、鉛（Ｐｂ）、硫黄（Ｓ）、
セレン（Ｓｅ）、明礬等の一種以上を含有した各種ガラ
スを用いることができる。

【００３１】尚、これらセラミックス又はガラス粉体の
粒径は、数十ミクロンからサブミクロンのものが好適に
用いることができ、具体的には０．２〜１０μｍ、好ま
しくは０．２〜５μｍの範囲のものが良い。

【００３２】さらに、これらのセラミックス粉末又はガ
ラス粉末に添加する有機性添加物としては、尿素樹脂、
メラミン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、不飽和
ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、エボ
ナイト、ポリシロキ酸シリケート等が挙げられる。そし
て、これらの有機性添加物を加熱硬化、紫外線照射硬
化、Ｘ線照射硬化等の手段で硬化させることにより、隔
壁材２１を固化させることが可能である。なお作業、装
置上の点からは加熱硬化が最適であり、とりわけポット
ライフの点からは有機性添加物として不飽和ポリエステ
ル樹脂を用いることが好適である。

【００３３】前記有機性添加物の含有量は、セラミック
ス又はガラス粉体と焼結助剤等との混合物の流動性及び
成形性を維持するためには、粘性が高くならないようす
る必要があり、一方、硬化時には十分な保形性を有して
いることが望ましい。このような点から、セラミックス
又はガラス粉体１００重量部に対して０．５重量部以上
で、かつ硬化による成形体の収縮という点からは３５重
量部以下が望ましく、なかでも焼成時の収縮を考慮する
と、１〜１５重量部が最も好適である。

【００３４】また、混合物２１中に加えられる溶媒と
は、前記有機性添加物を相溶するものであれば特に限定
するものではなく、例えば、トルエン、キシレン、ベン
ゼン、フタル酸エステル等の芳香族溶剤や、ヘキサノー
ル、オクタノール、デカノール、オキシアルコール等の
高級アルコール類、あるいは酢酸エステル、グリセライ
ド等のエステル類を用いることができる。

【００３５】とりわけ、前記フタル酸エステル、オキシ
アルコール等は好適に使用でき、更に、溶媒を緩やかに
揮発させるために、前記溶媒を２種類以上併用すること
も可能であるまた、前記溶媒の含有量は、成形性の点か
らは成形体の保形性を維持するためにセラミックス又は
ガラス粉体１００重量部に対して０．１重量部以上必要
であり、一方セラミックス又はガラス粉体と有機性添加
物の混合物の粘性を低くすることが望ましいことから、
３５重量部以下が望ましく、乾燥時と焼成時の収縮を考
慮すると１〜１５重量部であることが最も望ましい。

【００３６】さらに、本発明における電極材２２は、Ａ
ｇ，Ｐｄ，Ｐｔ，Ａｕ，Ｗ等の単体もしくは複数の組合
せによるペースト、あるいはこれらの金属粉末と溶媒及
び有機性添加物からなるバインダーとの混合物で作製す
ることができる。

【００３７】なお、本発明における成形型２０は、有機
性添加物を硬化させる時に何ら支障無きものであれば良
く、材質は特に限定されないが、例えば、金属や樹脂、
あるいはゴム等が使用でき、必要ならば、離型性向上や
磨耗防止のために、表面被覆等の表面処理を行ってもよ
い。

【００３８】また、上記背面板１０は、未焼成のグリー
ンシートあるいは焼結体で、材質は特に限定しないが、
例えば各種セラミックグリーンシートや各種ガラス基
板、磁器基板等で前記隔壁材２１と熱膨張率が近似して
いることが望ましい。

【００３９】なお、前記混合物２１や電極材２２と背面
板１０との接合は、その間に何も介在させずに圧着すれ
ば良いが、無機系、有機系のいずれかの接着剤を用いる
ことも可能である。

【００４０】また、前記混合物２１や電極材２２と背面
板１０とを圧着する際の接着性向上のために、シランカ
ップリング剤やチタネートカップリング剤、アルミネー
トカップリング剤等の各種カップリング剤を使用するこ
とができ、なかでも反応性が高いことからシランカップ
リング剤が好適である。

【００４１】さらに、混合物２１や電極材２２と背面板
１０との圧着は、均一に圧力を加えるという点からは静
水圧の装置を用いるのが望ましく、加圧条件としては、
成形型を変形させない圧力範囲となり、該圧力範囲は成
形型の強度に左右されるが、例えばシリコンゴム製の成
形型を用いた場合、約１００ｇ／ｃｍ²程度の加圧条件
で行うのが望ましい。

【００４２】また、混合物２１において、セラミックス
又はガラス粉体の分散性の向上のために、例えば、ポリ
エチレングリコールエーテル、アルギルスルホン酸塩、
ポリカルボン酸塩、アルキルアンモニウム塩等の界面活
性剤を添加しても良く、その含有量としては分散性の向
上及び熱分解性の点から、セラミックス又はガラス粉体
１００重量部に対して０．０５〜５重量部が望ましい。

【００４３】さらに、混合物２１中のバインダーには硬
化反応促進剤または重合開始剤等と称される硬化触媒を
添加することができる。前記硬化触媒としては、有機過
酸化物やアゾ化合物を使用することができ、例えば、ケ
トンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイド、パーオ
キシケタール、パーオキシエステル、ハイドロパーオキ
サイド、パーオキシカーボネート、ｔ−ブチルパーオキ
シ−２−エチルヘキサノエート、ビス（４−ｔ−ブチル
シクロヘキシル）パーオキシジカーボネート、ジクミル
パーオキサイド等の有機過酸化物や、アゾビス、イソブ
チロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。

【００４４】なお、図１、２には台形状の隔壁１１を示
したが、本発明はこの例に限るものではない。

【００４５】

【実施例】実施例１まず、平板上に電極材２２としてＡｇペーストを塗布
し、成形型２０の凸部２０ｂを上記平板に押し当てて、
電極材２２を塗布し、乾燥した。一方、隔壁１１を成す
混合物２１として、表１に示すように平均粒径０．２〜
１０μｍ（好ましくは０．２〜５μｍ）のガラス粉体と
各種溶媒、有機性添加物と若干の分散剤を加えたスラリ
ーを作製し、この混合物２１を成形型２０の凹部２０ａ
に充填し、脱泡した。

【００４６】この表面にガラス製の背面板１０を載せて
加圧、乾燥後、混合物２１及び電極材２２が固化し背面
板１０に接合したことを確認して成形型２０を離型し
た。その後、全体を５００〜７００℃で焼成し、プラズ
マ表示装置用基板１を作製した。

【００４７】

【表１】

【００４８】実施例２表２に示す組成の混合物２１を用い、この混合物２１を
成形型２０に充填する際に電極材２２を覆うように充填
し、他は実施例１と同様にしてプラズマ表示装置用基板
１を作製した。

【００４９】

【表２】

【００５０】実施例３電極材２２としてＷペーストを用い、混合物２１として
表３に示すように平均粒径０．２〜５μｍのアルミナ、
ジルコニアを用いて、焼成温度を１４５０〜１６００℃
とし、他は実施例１と同様にしてプラズマ表示装置用基
板１を作製した。

【００５１】

【表３】

【００５２】比較例一方、比較例として、従来の印刷方式により、ガラス製
の背面板１０上にスクリーン印刷で電極１２を形成し、
その間に隔壁１１を形成すべくスクリーン印刷、乾燥を
１０回繰り返した後、５００〜７００℃で焼成してプラ
ズマ表示装置用基板１を作製した（Ｎｏ．１９）。

【００５３】以上のようにして得られたＮｏ．１〜１９
の試料について、隔壁１１の形状、クラックの有無、電
極１２との位置ずれを双眼顕微鏡で観察した結果を表４
に示す。この結果より、比較例であるＮｏ．１９は隔壁
１１の形状が不明確であり、電極１２との位置ずれが認
められた。これに対し、本発明実施例（Ｎｏ．１〜１
８）は電極１２と隔壁１１の位置ずれがなく、隔壁１１
の形状も良好であった。なお、Ｎｏ．６，１２，１８は
溶媒量が多いために若干隔壁１１に潰れが発生してい
た。

【００５４】なお、上記実施例ではガラス製の背面板１
０を用いたが、アルミナ等の各種セラミックス製のもの
を用いても同様の結果であった。

【００５５】

【表４】

【００５６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、セラミッ
クス又はガラスから成る背面板の一面に、セラミックス
又はガラスからなる複数の隔壁を備え、各隔壁間に形成
されたセルの底面全面に電極を備えてプラズマ表示装置
用基板を構成したことによって、放電領域を大きくして
発光効率を高めるとともに、隔壁と電極の位置ずれをな
くすことができる。

【００５７】また、本発明によれば、セラミックス又は
ガラスの粉体と溶媒及び有機性添加物との混合物を成形
型の凹部中に充填するとともに、該成形型の凸部に電極
材を塗布し、これら混合物と電極材をセラミックス又は
ガラスからなる背面板の一面に接合する工程からプラズ
マ表示装置用基板を製造することによって、高精度で微
細な形状の隔壁を容易に形成することができ、しかも電
極と隔壁を同時に形成できることから製造工程を簡略化
することが可能で、低コストとすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のプラズマ表示装置用基板を示す断面図
である。

【図２】（ａ）（ｂ）は本発明のプラズマ表示装置用基
板の製造方法を説明するための図である。

【図３】従来のプラズマ表示装置用基板を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１：基板１０：背面板１１：隔壁１２：電極１３：セル１４：電極１５：正面板２０：成形型２０ａ：凹部２０ｂ：凸部２１：混合物２２：電極材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭64−86429（ＪＰ，Ａ) 特開平６−267422（ＪＰ，Ａ) 特開平４−229530（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 17/16 H01J 9/02 H01J 9/14 H01J 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】背面板上に複数の隔壁を備えて表示セルを
構成したプラズマ表示装置用基板の製造方法において、
上記隔壁の形状に合致した凹部と、放電空間の底部に合
致した凸部を有する成形型を用意し、セラミックス又は
ガラスの粉体と溶媒及び有機性添加物との混合物を上記
成形型の凹部中に充填するとともに、上記凸部に電極材
を塗布し、これら混合物と電極材をセラミックス又はガ
ラスからなる背面板に接合する工程からなるプラズマ表
示装置用基板の製造方法。