JP3497693B2

JP3497693B2 - プラズマ表示装置用基板

Info

Publication number: JP3497693B2
Application number: JP11169497A
Authority: JP
Inventors: 清浩逆瀬川; 真吉田; 雅史加藤; 健一米山; 尉彦西岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 2004-02-16
Anticipated expiration: 2017-04-30
Also published as: JPH10302616A

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
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】具体的な構造は、図１０に示すように、背
面板１０１の一面に多数の隔壁１０２を形成して各隔壁
１０２間をセル１０３とし、このセル１０３の底面に電
極１０４を備えたものを基板１０５とする。この基板１
０５に対して、セル１０３の内壁面１０６に蛍光体を塗
布し、一方、電極１０７を備えた正面板１０８を基板１
０５の隔壁１０２上に接合して、セル１０３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。な
お、電極１０４、１０７は実際には直交するように配置
するものであるが、図では説明のため平行配置とした。

【０００４】ところで、前記プラズマ表示装置用の基板
１０５を製造する際には、予め背面板１０１上に多数の
電極１０４を形成した後で各電極１０４間に隔壁１０６
を形成するが、この隔壁１０６の製造方法としては、印
刷積層法、アディティブ法、サンドブラスト法、感光性
ペースト法が知られている。印刷積層法は、隔壁１０２
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
１０１上に所定パターンの隔壁１０２を印刷形成するも
ので、一回の印刷で形成できる厚さが約３０μｍ程度で
あることから、印刷、乾燥を繰り返しながら約２００μ
ｍ程度の高さを必要とする隔壁１０２を形成するもので
ある（特開平２−２１３０２０号公報参照）。

【０００５】また、アディティブ法は、背面板１０１上
に感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂に光で溝を刻設し、
その溝にガラスの粉体を埋め込んで隔壁１０２を形成す
るものである。さらに、サンドブラスト法は、背面板１
０１の全面に所定厚さのガラス層を形成し、この表面に
隔壁１０２形状のレジストマスクを形成しておいて、サ
ンドブラストにて隔壁１０２以外の部分のガラス層を除
去するようにしたものである（特開平４−２５９７２８
号公報参照）。

【０００６】さらにその上に、感光性ペースト法は、背
面板１０１上に感光性樹脂を混合したペーストを塗布
し、マスキング後、光を照射して直接隔壁１０２を形成
するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記印
刷積層法では、所定の高さの隔壁１０２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。さらに、印刷時の位置ズレにより隔壁１０２が変形
し易く、かつ印刷製版の伸び等のために、隔壁１０２に
よって形成される表示セルの寸法精度としては、１００
０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も
のではなかった。

【０００８】また、アディティブ法でも光を用いて隔壁
１０２を形成するもので、必ずしも十分な精度で隔壁１
０２を形成できるものではなかった。さらに、サンドブ
ラスト法においても、マスク形成にフォトレジストを用
いた後サンドブラストを行うため、工程が複雑であり、
しかも高精度に隔壁１０２を形成することは困難であっ
た。さらに、ブラスト加工に用いる研磨剤を回収し繰り
返して使用する場合は、研磨剤の磨耗劣化による研削力
の低下や経時変化があり、安定して量産することが困難
であった。一方、研磨剤を回収せずに使用する場合は、
研磨剤のコストが高くなり、この場合も大量生産は困難
であった。

【０００９】さらにその上に、感光性ペースト法でも光
を用いて隔壁１０２を形成するもので、必ずしも十分な
精度で隔壁１０２を形成できるものではなかった。プラ
ズマ表示装置用基板１０５では、背面板１０１上の電極
１０４間に正確に精度よく隔壁１０２を配置することが
強く求められているが、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
基板１０５を簡単な工程で安価に製造することは困難で
あった。

【００１０】また、隔壁１０２の内壁面１０６に蛍光体
を塗布するが、内壁面１０６に蛍光体を塗布しても蛍光
体が内壁面１０６から滴下してしまい蛍光体を十分に内
壁面１０６に塗布できないものであった。さらに、隔壁
１０２の両端先端の角部は正面板１０８などに当接する
と欠けやすく、両端先端の破損防止が待たれている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の事情に
鑑み、隔壁の内壁面に蛍光体を十分に保持でき、隔壁の
両端先端の破損を防止をすべく、セラミックスまたはガ
ラスからなる背面板上に、セラミックス粉体またはガラ
ス粉体とバインダーとの混合物により隔壁を形成し、隔
壁の内壁面に縦方向の蛍光体の保持溝を刻設して内壁面
の表面粗さＲｍａｘを３〜１０μｍとするとともに、上
記隔壁の長さ方向両端先端部を３μｍ以下の範囲で円弧
条に形成してなるプラズマ表示装置用基板とした。

【００１２】また、本発明は、プラズマ表示装置用基板
を用い、各隔壁間に形成されたセルの底面に電極を備
え、セルの内壁面に蛍光体を塗布し、電極を備えた正面
板で上記隔壁の上端を覆ってなるプラズマ表示装置とし
た。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付す
る図面に基づいて、以下詳細に説明する。まず、プラズ
マ表示装置について述べる。図１に示すように、プラズ
マ表示装置用の基板１は、セラミックスまたはガラスか
ら成る背面板２の一面にセラミックスまたはガラスから
成る複数の隔壁３を備え、各隔壁３間にセル４が形成さ
れる。

【００１４】そして、このセル４の底面に電極５を備え
ており、セル４の内壁面６に蛍光体が塗布された後、図
１２に示すように電極１０７を備えた正面板１０８で隔
壁３の上端を覆い、セル４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
５、１０７間で放電することにより、セル４の内壁面６
に塗布した蛍光体を発光させることができる。なお、実
際には、電極５、１０７は直交するように配置する。ま
た、図示していないが、電極１０７を一対の電極で構成
した３電極方式とすることもできる。この場合は、一対
の電極１０７間で維持放電を起こし、背面板２の電極５
で制御する面放電型となる。

【００１５】次に、上記基板１の製造方法を説明する。
先ず、図２に全体の概要を示す。図３に示すセラミック
スまたはガラスからなる背面板２の一面に所定間隔でス
クリーン印刷で電極５を形成する。図４に示すように、
電極５を有する背面板２上にセラミックスまたはガラス
の粉体とバインダーとの混合物のペースト１１を塗布す
る。

【００１６】次に、図５に示すように、乾燥後、隔壁３
に対応する所定の間隔で所定の幅、深さの円周溝１２を
有するロール１３を前記ペースト１１に当接させ加圧し
ながら回転させて背面板２に隔壁３を形成する。なおロ
ール１３の加圧力は、例えばロール１３の軸方向のペー
スト１１との接触長さ１ｃｍ当たり７ｋｇ程度で、接触
長さ１００ｃｍで７００ｋｇとなる。

【００１７】その後、焼成などにより隔壁３を硬化させ
れば、本発明の基板１を得ることができる。ここで、隔
壁３を成すペースト１１のセラミックス粉体としては、
アルミナ（Ａｌ₂Ｏ1₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂) 等の
酸化物系セラミックスや、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄) 、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の非
酸化物系セラミックス等、あるいはアパタイト（Ｃａ₅
（ＰＯ₄）₃（Ｆ，Ｃｌ，ＯＨ））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
助剤を所望量添加することができる。

【００１８】上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）およびマグネシア（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。

【００１９】また、隔壁３をなすガラス粉体としては、
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。さらに、隔壁３をガラスで形成
し、フィラーとしてセラミックスを添加すれば、強度、
光学特性を向上させることができる。例えば、光反射性
を向上させ、パネルの輝度を向上させる目的からは、ア
ルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛などの白色セ
ラミックスを、遮光性を向上させパネルのコントラスト
を向上させる目的からは、酸化ニッケル、酸化銅、酸化
クロムなどの濃色のセラミックスを目的に応じて適宜添
加する。

【００２０】尚、これらセラミックスまたはガラス粉体
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程度のものが良い。さらに、こ
れらのセラミックスまたはガラスの粉末に添加する有機
性添加物としては、ポリビニールアルコール、ポリビニ
ールブチラール、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタ
ン樹脂等が挙げられる。

【００２１】また、混合物のペースト１１中に加えられ
る溶媒は、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
リセライド等エステル類を用いることができる。

【００２２】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、さらに、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
スまたはガラスの粉体１００重量部に対して０．１重量
部以上必要であり、一方セラミックスまたはガラスの粉
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
しいことからは３５重量部以下がより望ましく、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。

【００２３】なお、ロール１３の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、表面被膜等
の表面処理を行ってもよい。また、上記背面板２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、磁器基板等で隔壁３の材質と熱膨張率が
近似していることが望ましい。なお、ガラス基板として
は、例えばソーダライムガラスやその歪み点を向上する
ために無機フィラーを分散させた物など比較的安価なガ
ラスを使用できる。

【００２４】また、混合物のペースト１１において、セ
ラミックスまたはガラス粉体の分散性向上のために、例
えば、ポリエチレングリコールエーテル、アルキルスル
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よく、その含有量としては
分散性の向上および熱分解性の点から、セラミックスま
たはガラス粉体１００重量部に対して０．０５〜５重量
部が望ましい。

【００２５】さらに、混合物のペースト１１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。

【００２６】また、本発明のプラズマ表示装置用の基板
１において、隔壁３の内壁面６に蛍光体を塗布する際、
蛍光体が滴下せずに十分に保持されるように、図６に示
すように、内壁面６に縦方向の蛍光体の保持溝２１を刻
設する。内壁面６に横方向の保持溝を刻設すると隔壁３
の強度上好ましくなく、強度上から隔壁３には縦方向の
保持溝２１が好ましい。保持溝２１の深さは内壁面６を
表面粗さ計で測定した場合の表面粗さＲｍａｘ３〜１０
μｍ程度が好ましい。これは蛍光体の粒度が３μｍであ
るので、保持溝２１の大きさは最小３μｍであり、一方
１０μｍより大きくなると隔壁３の強度に悪影響をおよ
ぼすためである。また隔壁３への保持溝２１の形成は、
前記ロール１３により隔壁３の形成の際、隔壁３がロー
ル１３の円周溝１２から縦方向に離型される時に同時に
形成するようにすると、特別の工程も不要で、安価に形
成することができる。

【００２７】また、隔壁３の両端先端の破損を防止する
ために、図７に示すように、両端先端部を円弧状２３に
形成する。隔壁３の両端先端部を円弧状２３に形成して
あると、前面板１０８などと当接しても欠けが生じるこ
とはない。なお、隔壁３の全長は、例えば７０ｃｍ程度
であり、この両端に長さ方向で３μｍ以下の範囲で円弧
状２３を形成する。この円弧状２３は、前記ロール１３
で隔壁３を形成すると、成形始めと終わりは十分な高さ
の隔壁３が形成できず円弧状２３となる。即ち、ロール
１３を用いて隔壁３を形成することによって、隔壁３の
両端先端部を円弧状２３に形成するのに、特別の工程も
不要で、安価に形成することができる。

【００２８】さらに、ロール１３の円周溝１２の断面形
状を、必要とする隔壁３に合致した形状としておくこと
もできる。例えば、図８に示すように、ロール１３の円
周溝１２の底面を凹曲面状としておけば、隔壁３の先端
を図９に示す凸曲面状とすることができる。「実施例」実施例１ロール１３として、直径５０ｍｍ、長さ２００ｍｍの金
属製ロールに、溝幅５０μｍ、溝深さ２００μｍの円周
溝を２２０μｍピッチで９００本刻設した。一方、背面
板２として２００×２５０ｍｍのソーダライム製ガラス
板を準備した。

【００２９】ペースト１１として、アルミナとチタニア
を添加した低融点鉛ガラス粉末をバインダーと混練し、
ペースト化してガラス板上にドクターブレード手法で塗
布した。ロールを、塗膜上から７ｋｇ／ｃｍの圧力で加
圧し、ロールを回転させると共にガラス板を送り、隔壁
を形成した。得られた成形体を５５０〜６００℃で焼成
した。

【００３０】以上の操作により、幅４０μｍ、高さ１５
０μｍの隔壁を持つプラズマ表示装置用基板が得られ
た。また、この隔壁の内壁面には、ロールから離型する
際に、Ｒｍａｘ３〜１０μｍの縦方向の溝が形成され、
これを蛍光体の保持溝２１とすることができる。さら
に、ロールで形成することにより、隔壁の両端は十分な
高さとならず、長さ方向３μｍ以下の範囲で円弧状２３
を形成することができた。

【００３１】本発明は、上述のように、セラミックスま
たはガラスからなる背面板上に、セラミックス粉体また
はガラス粉体とバインダーとの混合物により隔壁を形成
し、隔壁の内壁面に縦方向の蛍光体の保持溝を刻設して
内壁面の表面粗さＲｍａｘを３〜１０μｍとするととも
に、上記隔壁の長さ方向両端先端部を３μｍ以下の範囲
で円弧条に形成してなるプラズマ表示装置用基板である
ので、蛍光体を隔壁の内壁面の保持溝に保持させ内壁面
に十分塗布でき、簡単に隔壁の破損の防止ができる。

【００３２】また、本発明は、プラズマ表示装置用基板
を用い、各隔壁間に形成されたセルの底面に電極を備
え、セルの内壁面に蛍光体を塗布し、電極を備えた正面
板で上記隔壁の上端を覆ってなるプラズマ表示装置とし
た。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ表示装置用基板の斜視図
である。

【図２】本発明に係る製造方法の概略を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明に係る背面板の一面に電極を印刷による
付着させた状態の縦断面図である。

【図４】背面板に混合物のペーストを付着した状態の縦
断面図である。

【図５】ロールにより背面板に隔壁を形成した状態の縦
断面図である。

【図６】本発明の隔壁の内壁面に蛍光体の保持溝を刻設
した状態の斜視図である。

【図７】本発明の隔壁の両端先端部に円弧を形成した状
態の側面図である。

【図８】本発明に係るロールの断面図である。

【図９】図８のロールにより形成された隔壁の斜視図で
ある。

【図１０】従来のプラズマ表示装置の概要を示す縦断面
図である。

【符号の説明】

１…基板２…背面板３…隔壁４…セル５…電極６…内壁面１１…混合物のペースト１２…円周溝１３…ロール２１…保持溝２２…外周面２３…円弧状

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米山健一鹿児島県国分市山下町１−４京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者西岡尉彦鹿児島県国分市山下町１−４京セラ株式会社総合研究所内 (56)参考文献特開平９−102275（ＪＰ，Ａ) 特開平９−69335（ＪＰ，Ａ) 特開平９−12336（ＪＰ，Ａ) 特開平８−273538（ＪＰ，Ａ) 特開平７−37511（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 11/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスまたはガラスからなる背面
板上に、セラミックス粉体またはガラス粉体とバインダ
ーとの混合物により隔壁を形成し、隔壁の内壁面に縦方
向の蛍光体の保持溝を刻設して内壁面の表面粗さＲｍａ
ｘを３〜１０μｍとするとともに、上記隔壁の長さ方向
両端先端部を３μｍ以下の範囲で円弧状に形成してなる
プラズマ表示装置用基板。
【請求項２】請求項１記載のプラズマ表示装置用基板
を用い、各隔壁間に形成されたセルの底面に電極を備
え、セルの内壁面に蛍光体を塗布し、電極を備えた正面
板で上記隔壁の上端を覆ってなるプラズマ表示装置。