JP3497694B2

JP3497694B2 - プラズマ表示装置用基板

Info

Publication number: JP3497694B2
Application number: JP11169597A
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: JPH10302617A

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８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１
０２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１０
５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１０
５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、１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は困難
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を簡単な構成で安価に製造することは困難で
あった。

【００１０】また、プラズマ表示装置用基板１０５で
は、隔壁１０２の内壁面１０６に蛍光体を塗布するが、
隔壁１０２間のセル１０３に滴下してセル１０３から蛍
光体が流出してしまうおそれがあった。さらに、プラズ
マ表示装置用基板１０５は、背面板１０１に隔壁１０２
を形成した後、焼成する際に背面板１０１が薄く歪むお
それがあった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明は、上記
の事情に鑑み、隔壁の内壁面に塗布する蛍光体がセルか
ら流出しないようにすべく、セラミックスまたはガラス
からなる背面板上に、セラミックスまたはガラスの粉体
とバインダーとの混合物により多数の隔壁を形成したプ
ラズマ表示装置用基板において、背面板に塗布した混合
物ペーストをロールで圧延して隔壁を形成し、ロールの
始端及び終端と両側部に未圧延部を残すことによって、
隔壁間のセル底面より高く、且つ、隔壁先端より低い枠
体を、上記複数の隔壁の周囲に形成してなるプラズマ表
示装置用基板とした。

【００１２】また、前記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。先ず、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
８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（Ａｌ₂Ｏ₃) 、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、バ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の
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】本発明のプラズマ表示装置用の基板１を図
６に示すように、背面板２上に多数の隔壁３が形成され
る。隔壁３の内壁面６には蛍光体が塗布され、隔壁３と
隔壁３との間のセル４には滴下した蛍光体が溜まり、溜
まった蛍光体が基板１外に流出する恐れがある。そこ
で、本発明では、隔壁３間の両端に蛍光体の流出防止堰
３１を設ける。

【００２７】即ち、背面板２に塗布した混合物のペース
ト１１をロール１３で圧延して隔壁３を形成する際、始
端および終端に混合物のペースト１１の未圧延部を残す
と、図示のような蛍光体の流出防止堰３１が形成でき
る。この流出防止堰３１の存在により蛍光体がセル４か
ら流出したり、隣のセル４に流入することを防止でき
る。このように、流出防止堰３１はロール１３による隔
壁３形成時に同時に形成でき、特別の工程も不要で安価
に提供できる。

【００２８】また、背面板２は薄いので焼成時に歪むお
それがある。そこで、本発明では図７に示すように、形
成した複数の隔壁３の周囲に枠体３２を形成する。この
枠体３２はロール１３による隔壁３形成時に同時に形成
することができ、前述のように、始端および終端に混合
物のペースト１１の未圧延部を残し、同時に両側部にも
未圧延部を残して、形成した複数の隔壁３を取り囲むよ
うに枠体３２を形成する。この枠体３２の高さはセル４
の底面より高く、隔壁３の先端面より低く形成する。こ
のように、枠体３２はロール１３による隔壁３の形成時
に同時に形成でき、特別の工程も不要で安価に提供でき
る。

【００２９】この枠体には必要であれば排気装置などの
設置も容易にできる。「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２００μｍピッチで９００本を刻設した。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。

【００３０】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８
０μｍの厚みに塗布した。このペースト１１の端部を残
すようにして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。

【００３１】得られた成形体を５５０〜６００℃で焼成
した。以上の操作により、幅４０μｍ、高さ１５０μｍ
の隔壁を持つプラズマ表示装置用基板が得られた。ま
た、この時、図６・７に示すような流出防止堰３１と枠
体３２を形成することができた。

【００３２】

【発明の効果】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、セラミックスまたは
ガラスの粉体とバインダーとの混合物により多数の隔壁
を形成したプラズマ表示装置用基板において、背面板に
塗布した混合物ペーストをロールで圧延して隔壁を形成
し、ロールの始端及び終端と両側部に未圧延部を残すこ
とによって、隔壁間のセル底面より高く、且つ、隔壁先
端より低い枠体を、上記複数の隔壁の周囲に形成してな
るプラズマ表示装置用基板であるので、隔壁の内壁面に
塗布する蛍光体の流出防止堰を安価で確実に提供でき
る。

【００３３】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】本発明の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】本発明に係る蛍光体の流出防止堰を設けた基板
の斜視図である。

【図７】本発明に係る枠体を設けた基板の斜視図であ
る。

【図８】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３１…流出防止堰３２…枠体

───────────────────────────────────────────────────── 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３−101035（ＪＰ，Ａ) 特開平４−58436（ＪＰ，Ａ) 特開平６−231694（ＪＰ，Ａ) 特開平９−12336（ＪＰ，Ａ) 特開平９−69335（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、セラミックスまたはガラスの粉体とバインダー
との混合物により多数の隔壁を形成したプラズマ表示装
置用基板において、背面板に塗布した混合物ペーストを
ロールで圧延して隔壁を形成し、ロールの始端及び終端
と両側部に未圧延部を残すことによって、隔壁間のセル
底面より高く、且つ、隔壁先端より低い枠体を、上記複
数の隔壁の周囲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
板で上記隔壁の状態を覆ってなるプラズマ表示装置。