JP3535059B2 - プラズマ表示装置用基板 - Google Patents

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（以下ＰＤＰ用基板）およびその製造
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】 従来から画像表示装置として多用され
てきたＣＲＴは、容積および重量が大で高電圧が必要で
あるという欠点から、近年のマルチメディアの浸透に伴
い、情報のインターフェースとして発光ダイオード（Ｌ
ＥＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）、あるいはＰＤＰ等の
大型画面で高画質、その上、軽量薄型で設置場所を選ば
ない等の特徴を有する平面画像表示装置が開発され、こ
れらの利用範囲が拡大しつつある。

【０００３】かかる要求に応える平面画像表示装置とし
ては、とりわけプラズマ発光を利用したＰＤＰが大型画
面用カラー画像表示装置の発光素子として将来性が注目
されている。

【０００４】このようなＰＤＰは、図３に示すように背
面板１と正面板６からなる一対の平坦な絶縁基板と、そ
の空間を仕切る隔壁２で囲まれた微小な放電表示セル５
内に、対向するアドレス電極３を設けるとともに、アド
レス電極３上には誘電体層８が被覆されており、前記空
間に希ガス等の放電可能なガスを気密封入した構造を成
し、前記アドレス電極３と対向する放電電極７間に電圧
を選択的に印加して放電によりプラズマを発生させ、該
プラズマから放出される紫外光により放電表示セル５内
に形成した蛍光体４を発光させて画像表示装置の発光素
子として利用するものである。

【０００５】誘電体層８の形成方法としては、スクリー
ン印刷等が一般的に知られており、アドレス電極３が形
成された背面板１上に、スクリーン版を用いて誘電体ペ
ーストをベタ印刷し、その後、乾燥、焼きつけて、誘電
体層８を形成している。

【０００６】隔壁２の製造方法としては、一般に背面板
１上に隔壁形成用組成物から成るペーストをスクリーン
印刷法により隔壁パターンで印刷と乾燥を繰り返し、必
要な高さまで積み重ねて隔壁形状を形成する方法がよく
知られている。

【０００７】他の隔壁の形成方法としてはサンドブラス
ト法も近年、用いられるようになってきている。サンド
ブラスト法とは背面板１上に必要な厚さで隔壁材料を層
状に形成し、該隔壁材料の層にレジスト層を被着してフ
ォトリソグラフィ法によりレジストマスクを形成し、該
レジストマスクを介してサンドブラスト加工で隔壁以外
の不必要な部分を研削除去して所望形状の隔壁２を形成
することが提案されている（特開平９−２９６３８号公
報参照）。

【０００８】更に、隔壁2の形状に合致した凹部を備え
た型を用意し、この型に隔壁材料を充填して背面板1上
に押しつけた後、離型する方法も提案されている（特開
平１１−３７５３４号公報参照）。

【０００９】隔壁２には、その形成手法に依らず、パネ
ル組立時の正面板６との接合、真空封着、また、振動衝
撃等に対する信頼性向上の為、一般に、セラミックス粉
体等のフィラーが添加されていて、このことにより隔壁
２の強度向上がはかられている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術では、隔壁の強度を得るために隔壁材料中にセラッ
ミクス粉体等のフィラーを添加している為、フィラーに
よる突起が発生し、その突起が欠けて発生する破片によ
りプラズマ発光が阻害され表示欠陥となるといった問題
があった。

【００１１】また特に型を用いてプレスにより隔壁を成
形する工法においては、リブ強度を向上させるフィラー
を添加することにより、型への隔壁材料の充填が阻害さ
れ隔壁の成形不良が発生するという問題があった。

【００１２】本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされ
たもので、添加物による突起の発生なしに隔壁強度を向
上させ、また特に型を用いてプレスにより隔壁を形成す
る工法において型への隔壁材料の充填性を向上させ隔壁
の形状不良のないプラズマ表示装置用基板を得ることに
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
鑑み鋭意研究検討した結果、隔壁材料中に燐片状物質を
添加することにより、添加物により突起が発生すること
なくリブ強度が向上し、しかも型を用いてプレスにより
隔壁を成形する工法において型への隔壁材料の充填性が
向上することを見出し本発明に至った。

【００１４】即ち、背面板上に、複数のアドレス電極と
これを覆う誘電体層を備えるとともに、各アドレス電極
間に配置された複数の隔壁を備えてなるプラズマ表示装
置用基板において、前記隔壁中に燐片状物質を含有した
ことを特徴とするものである。

【００１５】更に、燐片状物質が平均厚さ２μm以下、
平均長手方向長さ３０μm以下、平均幅方向長さ１μm以
上であることを特徴とするものであり、燐片状物質の隔
壁中への含有量が０．５重量％以上、５重量％以下であ
ることを特徴とするものである。

【００１６】

【作用】本発明のプラズマ表示装置用基板とその製造方
法によれば、隔壁材料に燐片状物質を添加することによ
りセラミックスを添加した場合と同様にフィラーの効果
で隔壁の強度は向上する。また、特に型を用いてプレス
により隔壁を成形する工法の際に、型へ隔壁材料が充填
される際に隔壁材料中の燐片状物質が充填方向に配向す
ることにより、型への隔壁材料の充填性も向上する。こ
れにより隔壁の形状不良、突起による隔壁の欠けが発生
せず、また、その破片による点灯不良が発生しないプラ
ズマ表示装置用基板を得ることができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下本発明の、プラズマ表示装置
用基板およびその製造法について、図面に基づき説明す
る。

【００１８】図1は本発明のプラズマ表示装置用基板の
断面図である。背面板１はソーダライムガラスや各種セ
ラミックスからなる絶縁基板であり、背面板１には複数
のアドレス電極３が形成される。そしてアドレス電極３
は、一体構造をなした誘電体層８と隔壁２からなる構造
物により覆われ、各隔壁２により表示セル５が形成され
る。

【００１９】尚、本発明においては、図２（ａ）に示す
ように誘電体層8および隔壁2を構成する隔壁形成用組成
物１０はセラミックスまたはガラス粉末と溶媒及び有機
性添加物からなり、更に、平均厚さ２μm以下、平均長
手方向長さ３０μm以下、平均幅方向長さ１μm以上の燐
片状物質１２が０．５重量％以上、５重量％以下の添加
量となるようにしている。

【００２０】これはフィラーの効果により隔壁２の強度
を向上させるために添加する燐片状物質１２の好適なサ
イズ及び添加量であり、この範囲外では、即ち、平均厚
みが２μｍを越えると、充填時の配向性が乏しくなり、
また、平均長手方向長さが３０μmを越えると充填性に
支障をきたし、平均幅方向長さが１μm未満となると凝
集性が強くなり隔壁形成用組成物１０の作製上好ましく
ない。添加量としては、０．５重量％未満であると、隔
壁２の強度向上、成形充填性向上の効果はあらわれず、
一方、５重量％を越えると隔壁２の焼結性が乏しくな
る。

【００２１】燐片状物質１２は、導体物質、半導体物
質、絶縁物質の何れでも良いが、作製の容易な、例え
ば、アルミニウム、鉄、銅、亜鉛、クロム、ニッケル、
コバルト、スズ、チタン、インジウムのような延性に富
む金属材料が好ましい。

【００２２】また、燐片状物質１２は、粉砕機、振動ミ
ル、ボールミルなどにより粉砕を行うことによって作製
することができる。これは、材料が延性を有することに
より、材料が粉砕よりもむしろ伸延される為である。

【００２３】次に本発明のＰＤＰ用基板の製造方法を説
明する。

【００２４】図２は背面板上の燐片状物質を添加した隔
壁形成用組成物からなる隔壁形成層を隔壁の形状に合致
する凹部を有する成形型を加圧して、該隔壁形成層を塑
性変形せしめ、該加圧圧力等をを制御して隔壁および誘
電体形状を付与し、背面板に隔壁を形成させる方法であ
る。

【００２５】まず、図２（ａ）に示すように、背面板１
上に燐片状物質１２を添加した隔壁形成用組成物１０を
隔壁２および誘電体層８を形成する部分に塗布して隔壁
形成層１１を形成する。次に図２（ｂ）に示すように、
これを隔壁２の形状に合致する凹部を有する成形型９に
より加圧し、前記隔壁形成層１１を塑性変形せしめ、隔
壁２および誘電体層８の形状を付与する。この時、隔壁
形成層１１中の燐片状物質１２は、成形型９へ隔壁形成
層１１が充填される際に充填する方向に配向する。更に
この影響により、成形型９への隔壁形成層１１の充填性
も向上する。その後、図２（ｃ）に示すように、成形型
９を離型して、隔壁２および誘電体層８を背面板１上に
形成することができる。かくして得られた隔壁成形体を
所定温度にて加熱して脱バインダー処理した後、焼成工
程を経て隔壁２と誘電体層８が一体構造を有するプラズ
マ表示装置用基板を製造することができる。

【００２６】本発明に使用できる隔壁形成用組成物１０
としては焼成後にガラス質となり、気密性を保持でき
る、一次原料としてセラミックスまたはガラス粉末から
成るガラス材料であれば何れでも良く、たとえば、低融
点ガラス粉末とセラミックス粉末の混合物等を無機成分
として使用することができ、該無機成分と溶媒および有
機性添加物の混合物を適宜、隔壁２および誘電体層８の
成形条件に応じて調製して使用することができる。

【００２７】前記低融点ガラス粉末としては、ケイ酸塩
を主成分とし、鉛、ビスマス、亜鉛、硫黄、セレン、明
礬等の一種以上を含有した各種ガラス材料をを用いるこ
とができる。

【００２８】前記溶媒としては、前記有機性添加物と相
溶するものであれば特に限定するものではない。

【００２９】前記有機性添加物としては、熱可塑性樹
脂、紫外線硬化樹脂、光硬化樹脂、熱硬化性樹脂等を用
いることができる。その他としては、分散剤、離型剤、
硬化剤、滑剤、可塑剤等の各種有機物を挙げることがで
きる。

【００３０】次に本発明で使用できる成形型９は、セラ
ミックス、金属、樹脂、ゴム等の何れの材質でも良く、
特に限定するものではない。また、成形型９の形状は、
隔壁２と同一形状の溝あるいは誘電体層８の形状を具備
する形状なら、いずれの形状であってもよい。

【００３１】また、本発明の背面板１に用いる基板とし
ては、ソーダライムガラスや低ソーダガラス、鉛アルカ
リケイ酸ガラス、ホウケイ酸塩ガラス等の透明ガラス基
板を用いることができ、隔壁材料と熱膨張係数が近似し
ていることが望ましい。

【００３２】また、背面板１のアドレス電極３として
は、銀（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）等の導体金属、あるいはこれらの合金、または前記
導体金属やその合金に少量のガラスを混合した導電性ペ
ーストを用いて形成することができる。また、前記前記
基板上に隔壁形成用組成物１０から成る隔壁形成層１１
を形成する手段は特に限定するものではないが、たとえ
ば、ロールコーター、ドクターブレード、スクリーン印
刷、グラビア印刷等を用いることができ、最終的に均一
な膜厚で形成できればよい。

【００３３】

【実施例】次に、本発明のプラズマ表示装置用基板およ
びその製造方法について以下のようにして評価した。 （実施例１）まず、厚さ２．８ｍｍの４２インチサイズ
のソーダライムガラスから成る背面板１上に、厚膜印刷
法によりＡｇを主成分とする電極ペーストを用いて幅８
０μｍのアドレス電極３をストライプ状に３６０μｍピ
ッチで全面に形成して焼き付け、アドレス電極３付き背
面板１を作製した。

【００３４】一方、図２に示すように頂上部の平坦部の
幅が４０μｍで頂端部がＲ＝５μｍのＲ面形状、高さが
２００μｍ、ピッチが３６０μｍに相当する隔壁形状の
溝を多数有する平板状の成形型９を準備した。

【００３５】また金属クロムの粉末を粉砕機により粉砕
し、平均厚さ１．９μm、平均長手方向長さ２７．８μ
ｍ、平均幅方向長さ１３．２μmの形状をなす燐片状物
質１２を準備した。

【００３６】次に、前記アドレス電極３付き背面板１上
に低融点ガラス粉末と結合剤、溶媒、分散剤からなり前
記燐片状物質１２を１重量％添加した隔壁形成用組成物
１０をドクターブレードにて均一に塗布して隔壁形成層
１１を形成した。

【００３７】その後、前記成形型９が背面板１と２０μ
ｍの変位となる位置まで成形型９を加圧圧着せしめ、隔
壁形成用組成物１０から成る隔壁形成層１１を塑性変形
させて隔壁２および誘電体層８の形状を付与した後、隔
壁成形型９を離型して背面板１上に隔壁成形体を形成し
た。

【００３８】次いで、前記隔壁成形体を密着した背面板
を所定温度に保持して脱バインダーした後、各材料主成
分により焼成雰囲気を適宜変更し、５５０〜６００℃の
温度で１０分間焼成して背面板と一体化した評価用のＰ
ＤＰ用基板を作製した。

【００３９】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果、隔壁の欠けによる表示欠陥は見ら
ず、良好なプラズマ表示装置が得られた。 （実施例２）実施例１の燐片状物質１２を５重量％添加
した隔壁形成用組成物１０をドクターブレードにて均一
に塗布して隔壁形成層１１を形成した以外は実施例１と
同様に隔壁２および誘電体層８を成形し、脱バインダ
ー、焼成、評価した。

【００４０】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果、隔壁の欠けによる表示欠陥は見ら
ず、良好なプラズマ表示装置が得られた。 （実施例３）実施例１の燐片状物質１２を２重量％添加
した隔壁形成用組成物１０をドクターブレードにて均一
に塗布して隔壁形成層１１を形成した以外は実施例１と
同様に隔壁２および誘電体層８を成形し、脱バインダ
ー、焼成、評価した。

【００４１】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果、隔壁の欠けによる表示欠陥は見ら
ず、良好なプラズマ表示装置が得られた。 （実施例４）実施例１の燐片状物質１２を１０重量％添
加した隔壁形成用組成物１０をドクターブレードにて均
一に塗布して隔壁形成層１１を形成した以外は実施例１
と同様に隔壁２および誘電体層８を成形し、脱バインダ
ー、焼成、評価した。

【００４２】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果添加した燐片状物質１２を起点とした
隔壁の欠けによる表示欠陥が５点検出された。 （実施例５）実施例１の燐片状物質１２が、画像による
測定結果から平均厚さ１．９μｍ、平均長手方向長さ１
２．６μｍ、平均幅方向長さ７．９μｍの形状をなし、
燐片状物質１２を０．３重量％添加した隔壁形成用組成
物１０をドクターブレードにて均一に塗布して隔壁形成
層１１を形成した以外は実施例１と同様に隔壁２および
誘電体層８を成形し、脱バインダー、焼成、評価した。

【００４３】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果隔壁層の塑性変形不良による表示欠陥
が１２点検出された。 （実施例６）実施例１の燐片状物質１２が、画像による
測定結果から平均厚さ１．９μｍ、平均長手方向長さ９
５．４μｍ、平均幅方向長さ５７．２μｍの形状をな
し、燐片状物質１２を２重量％添加した隔壁形成用組成
物１０をドクターブレードにて均一に塗布して隔壁形成
層１１を形成した以外は実施例１と同様に隔壁２および
誘電体層８を成形し、脱バインダー、焼成、評価した。

【００４４】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板と接合し作製したプラズマ表示装置において画像
評価を行った結果、添加した燐片状物質１２を起点とし
た隔壁の欠けによる表示欠陥が１３点検出され、さらに
隔壁層の塑性変形不良による表示欠陥が６点検出され
た。 （比較例１）実施例１の燐片状物質１２を添加せずに隔
壁形成用組成物１０をドクターブレードにて均一に塗布
して隔壁形成層１１を形成した以外は実施例１と同様に
隔壁２および誘電体層８を成形し、脱バインダー、焼
成、評価した。かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板
を正面板６と接合し作製したプラズマ表示装置において
画像評価を行った結果、隔壁２の塑性変形不良による表
示欠陥が２１点検出され良好なプラズマ表示装置を得る
ことができなかった。 （比較例２）実施例１の燐片状物質１２を添加しない代
わりに、平均粒径５．５μｍのアルミナを１重量％添加
した隔壁形成用組成物１０をドクターブレードにて均一
に塗布して隔壁形成層１１を形成した以外は実施例１と
同様に隔壁２および誘電体層８を成形し、脱バインダ
ー、焼成、評価した。

【００４５】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
正面板６と接合し作製したプラズマ表示装置において画
像評価を行った結果、添加した燐片状物質１２を起点と
した隔壁の欠けによる表示欠陥が７点検出され、さらに
隔壁層の塑性変形不良による表示欠陥が１５点検出さ
れ、良好なプラズマ表示装置を得ることができなかっ
た。

【００４６】これらの実施例１〜６、比較例１，２の結
果を表１にまとめる。

【００４７】表1より明らかなように、比較例１，２に
おいては添加物を加えていないこと、又は、添加物形状
が燐片状でないことにより、塑性変形不良数及び添加物
起因欠け不良数の合計が２０点以上発生し問題であっ
た。

【００４８】一方、実施例１〜６においては燐片状物質
を添加したことにより、いずれも塑性変形不良数及び添
加物起因欠け不良数の合計は１９点以下と良好で、中で
も、実施例１〜３においては不良数は０点と最適な結果
であった。

【００４９】

【表１】

【００５０】

【発明の効果】以上のように本発明のプラズマ表示装置
用基板およびその製造方法によれば、隔壁材料に燐片状
物質を添加することによりセラミックスを添加した場合
と同様にフィラーの効果により隔壁の強度は向上し、添
加物が燐片状であるため突起として隔壁表面に露出する
ことがなく、したがって突起による隔壁の欠けが発生せ
ずその破片による点灯不良が発生しなくなり、さらに型
を用いてプレスにより隔壁を形成する工法において、型
へ隔壁材料が充填される際に隔壁材料中の燐片状物質が
充填方向に配向するために、型への隔壁材料の充填性が
向上し隔壁の形状不良がなくなり、プラズマ表示装置を
高品位で歩留まり良く製造できることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるプラズマ表示装置用基板の部分断
面図である。

【図２】（ａ），（ｂ），（ｃ）は本発明の製造方法を
示す概略図である。

【図３】一般的なプラズマ表示装置用基板の部分断面図
である。

【符号の説明】

１：背面板 ２：隔壁 ３：アドレス電極 ４：蛍光体 ５：表示セル ６：正面板 ７：放電電極 ８：誘電体層 ９：成形型 １０：隔壁形成用組成物 １１：隔壁形成層 １２：燐片状物質

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/00 - 11/04 H01J 17/00 - 17/49 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】背面板上に、複数のアドレス電極とこれを
   覆う誘電体層を備えるとともに、各アドレス電極間に配
   置された複数の隔壁を備えてなるプラズマ表示装置用基
   板において、前記隔壁中に燐片状物質を含有したことを
   特徴とするプラズマ表示装置用基板。
2. 【請求項２】上記燐片状物質が平均厚さ２μm以下、平
   均長手方向長さ３０μm以下、平均幅方向長さ１μm以上
   であることを特徴とする請求項１記載のプラズマ表示装
   置用基板。
3. 【請求項３】上記燐片状物質の隔壁中への含有量が０．
   ５重量％以上、５重量％以下であることを特徴とする請
   求項２記載のプラズマ表示装置用基板。