JP3563633B2 - Method of manufacturing substrate for plasma display device - Google Patents
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Description
【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(プラズマディスプレイパネル:以下PDPと言う)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】
従来から画像表示装置として多用されてきたCRTは、容積及び重量が大で高電圧が必要であるとういう欠点から、近年のマルチメデイ 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(LED)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、薄型軽量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】
かかる平面画像表示装置として、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1に示すように背面板1上に複数の隔壁2を備えて各隔壁2間に蛍光体4を塗布して放電表示セル5とし、該放電表示セル5の底部にアドレス電極3を備え、一方、透明な正面板にはアドレス電極3と直交する方向に放電電極7を備えており、上記放電表示セル5に希ガス等を封入して正面板6を隔壁2上に接合したものである。そして、アドレス電極3と放電電極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内壁に形成された蛍光体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】
上記PDPの製造方法は、背面板1の一面に平行な多数の隔壁2を形成するとともに、隔壁2間の放電表示セル5の底部にアドレス電極3を備え、この放電表示セル5の内面に蛍光体4を塗布し、一方、放電電極7として透明電極を備えた正面板6を隔壁2上に接合して、放電表示セル5内に希ガスを封入することにより、PDPを構成する。
【0006】
ここで、隔壁2を微小なピッチでしかも高精度に作製するためにさまざまな製造方法が提案されている。例えば、背面板1上に、隔壁材料から成るペーストをスクリーン印刷法により隔壁2のパターンで印刷・乾燥を繰り返し、所定高さまで積み重ねて隔壁2の形成を行う方法がよく知られている。
【0007】
あるいは、背面板1上に所定厚みで隔壁材料を層状に形成し、該隔壁材料層にレジスト膜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作成し、該レジストマスクを介してサンドブラスト加工により不必要な部分を研削除去して所望形状の隔壁2を形成することも提案されている(特開平9−29638号公報参照)。
【0008】
さらに、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1−137534号公報参照)。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のPDP用基板では、隔壁2の側面に塗布した蛍光体4が底面側に垂れてしまい、発光度を高くできないという問題があった。
【0010】
また、上記のPDP用基板の製造方法のうち、上記印刷積層法では、何回も印刷、積層を繰り返すために工程数が多くなり、しかも高精度に隔壁2を形成することが困難であった。
【0011】
さらに、サンドブラスト法でも工程が複雑であり、隔壁2を高精度に形成することが困難であった。
【0012】
また、型を用いて隔壁2を形成する方法では、容易に高精度の隔壁2を形成することができるものの、型の形状がそのまま転写されるために、型を極めて高いせいど形成しておく必要があり、面積の大きなPDP用基板を作製する場合は、型の製造が困難であった。
【0013】
【課題を解決するための手段】
上記問題点に鑑みて本発明は、隔壁形状に合致した凹凸部を有するブレードを押出成形機の金型に備え、この金型を通じて原料を押出成形することによって、隔壁を備えた背面板を成形し、得られた成形体を硬化させる工程からなることを特徴とするものである。
また、上記隔壁の側面に、背面板の主面と平行な方向に延びる摺動痕を有することを特徴とするものである。
また、上記背面板に、銀、ニッケル、アルミニウムの導体金属、あるいはこれらの合金、または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アドレス電極を形成することを特徴とするものである。
また、上記ブレードの凹凸部には、金属材の表面にTiCや硬質炭素の硬質薄膜を形成したもの、または、ジルコニアセラミックスを用いたことを特徴とするものである。
【0014】
また本発明は、背面板の主面上に隔壁をなすスラリーを塗布するか又は背面板自体を可塑材で形成する工程、隔壁形状に合致した凹凸形状を有するブレードを上記背面板の主面上に押し当てながら両者を相対的に移動することによって、上記主面に隔壁を形成する工程、上記隔壁を硬化させる工程からなるプラズマ表示装置用基板の製造方法を特徴とする。
【0015】
さらに本発明は、隔壁形状に合致した凹凸部を有するブレードを押出成形機の金型に備え、この金型を通じて原料を押出成形することによって、隔壁を備えた背面板を成形し、得られた成形体を硬化させる工程からなるプラズマ表示装置用基板の製造方法を特徴とする。
【0016】
また本発明は、移動するシート上にスラリーを供給しながらグリーンシートを成形する方法において、隔壁形状に合致した凹凸部を有するブレードをスラリー供給部に備え、このブレードを通過させることによって、隔壁を備えたグリーンシートを成形し、得られた成形体を硬化させる工程からなるプラズマ表示装置用基板の製造方法を特徴とする。
【0017】
【作用】
本発明によれば、隔壁形状に合致した凹凸部を有するブレードを用い、このブレードを押し当てながら移動させて隔壁を形成するか又はこのブレードを用いて押出成形あるいはシート成形するため、簡単な工程で製造することができる。しかも、ブレードの凹凸部のみを高精度に形成しておくだけで、隔壁を高精度に形成することができるため、簡単な工程で高精度の隔壁を備えたPDP用基板を得ることができる。
【0018】
また、このような方法で製造したPDP用基板は、隔壁の側面にブレードの凹凸部との摺動痕が存在し、これによって塗布した蛍光体が垂れることを防止できる。
【0019】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のPDPの製造方法について、図面に基づき説明する。
【0020】
図1は本発明のPDP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には複数の互いに平行な隔壁2が形成されて放電表示セル5を成しその底部にアドレス電極3が形成される。
【0021】
そして、上記表示セル5に蛍光体4を塗布し、隔壁2上に放電電極7を備えた正面板6を接合すればプラズマ表示装置を構成することができる。
【0022】
また、図2に示すように、上記隔壁2の側面には、背面板1の主面と平行な方向に延びる多数の摺動痕2aを有している。この摺動痕2aとは、後述する製造方法によって形成されるものであり、微小な凹凸溝のことである。そして、このような摺動痕2aが存在することによって、この側面に塗布した蛍光体4は底面方向に垂れにくくなり、PDPとして用いる際の発光度を高くすることができる。
【0023】
このようなPDP用基板の製造方法は以下の通りである。
【0024】
まず、図3に示すように隔壁2を形成するためのブレード10を用意する。このブレード10は、金属又はジルコニア等のセラミックスからなる板状体であり、その先端に隔壁2の形状に合致した凹凸部11を高精度に形成したものである。
【0025】
次に、図4(a)に示すように、背面板1の主面に所定の粘度としたスラリー状の隔壁材料12を塗布する。その後、図4(b)に示すようにこの隔壁材料12上に上記ブレード10の凹凸部11を押し当てながら、ブレード10を矢印方向へ移動させる。この時、隔壁材料12はブレード10の凹凸部11の形状に応じて掻き取られることにより、平行な多数の隔壁2を形成することができる。なお、この工程では、ブレード10を移動させる代わりに背面板1を移動させても良く、要は両者を相対的に移動させれば良い。
【0026】
最後に、所定条件で熱処理を施すことなどによって上記隔壁2を硬化させればPDP用基板を作製することができる。
【0027】
なお、上記製造方法では、スラリー状の隔壁材料12を塗布したが、背面板1自体を所定の粘度の可塑剤で形成しておき、この主面に直接ブレード10を押し当てて移動させることにより、隔壁2を形成することもできる。ここで、背面板1を所定の粘度とするためには、背面板1をガラスで形成して加熱溶融させたり、あるいは所定のバインダーを添加したセラミックスやガラスの成形体とすれば良い。
【0028】
本発明の参考例の製造方法として、押し出し成形を用いる。
【0029】
図5に示すように、押出成形機用の金型20の開口部21を覆うように、上記ブレード10を取り付けておき、ブレード10の凹凸部11で覆われた開口部21から所定の原料を押出成形すれば、隔壁2を備えた背面板1を成形することができ、これを所定条件で焼成又は加熱硬化することで、PDP用基板を得ることができる。
【0030】
また本発明の参考例の製造方法として、シート成形を行うこともできる。図6に示すように移動するシート31上にスラリー供給部30からスラリー32を供給することによって、シート31上にグリーンシート33を成形していくが、この時、上述したようなブレード10をスラリー供給部30に備え、スラリー32をこのブレード10に通過させることによって、隔壁形状を備えたグリーンシート33を得ることができる。その後、グリーンシート33を所定形状に切断し、焼成又は加熱硬化することでPDP用基板を得ることができる。
【0031】
このような本発明の製造方法によれば、凹凸部11を備えたブレード10を用いることによって、極めて簡単な工程で隔壁2を形成できる。また、凹凸部11を高精度に形成しておけば、隔壁2も高精度に形成することができる。
【0032】
さらに、本発明の製造方法によれば、隔壁2の側面などにブレード10の移動方向にそった摺動痕2aが存在することになるが、この摺動痕2aによって塗布した蛍光体4が垂れ落ちることを防止し、発光度を高めることができる。
【0033】
なお、ブレード10の特に凹凸部11は、耐摩耗性に優れた材質とすることが好ましく、ステンレス等の金属材を用いたり、表面にTiCや硬質炭素等の硬質薄膜を形成したり、ジルコニアなどのセラミックスを用いることが好ましい。また、図4(b)に示すように、背面板1に押し当てる際にブレード10が若干たわむような厚みにしておくことが好ましい。
【0034】
なお、PDP用基板に備えるアドレス電極3については、予め図4(a)に示す工程で背面板1と隔壁材料12の間に形成しておき、図4(b)に示す工程で、各アドレス電極3間に隔壁2を形成すれば良い。
【0035】
本発明に使用できる隔壁材料12としては、焼成後にガラス質となり、気密性を保持できるガラス材料やセラミックスあるいはこれらの混合物であれば何れでも良い。例えば、低融点ガラス粉末と酸化物セラミック粉末の混合物等を無機成分として使用することができ、該無機成分と溶媒及び有機性添加物の混合物を適宜、隔壁2の成形条件に応じて調製して使用することができる。
【0036】
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、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用いることができる。なお、前記セラミックス又はガラス粉末の粒径は、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の範囲が望ましい。
前記溶媒としては、前記有機性添加物と相容するものであれば特に限定するものではなく、溶媒を緩やかに揮発させるためには、2種類以上を併用することも可能である。
前記有機性添加物としては、熱可塑性樹脂、あるいは紫外線硬化樹脂、光硬化樹脂、熱硬化性樹脂等の反応硬化性樹脂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。
【0037】
また、本発明の背面板1として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。特に高歪点低ソーダガラスが好適である。
【0038】
また、背面板1に形成するアドレス電極3としては、銀(Ag)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)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。
【0040】
さらに、この工程で隔壁材料12と背面板1の界面には、無機系、有機系いずれの接着剤を用いることも可能である。例えば、シランカップリング剤やチタネート系カップリング剤、アルミネート系カップリング剤を使用することができ、中でも反応性の高いシランカップリング剤が好適である。
【0041】
【実施例】
先ず、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80μm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。
【0042】
一方、図2に示すように、頂点幅が40μm、高さが200μm、ピッチが360μmに相当する隔壁形状の凹凸部11を備えたブレード10を準備した。
【0043】
図5に示すように、押出成形機用の金型20の開口部21を覆うように、上記ブレード10を取り付けておき、ブレード10の凹凸部11で覆われた開口部21から所定の原料を押出成形すれば、隔壁2を備えた背面板1を成形することができ、これを所定条件で焼成又は加熱硬化することで、PDP用基板を得ることができる。
【0044】
次いで、隔壁2を形成した背面板1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1と隔壁2が一体化したPDP用基板を作製した。
【0045】
かくして得られた評価用のPDP用基板について、隔壁2を正面板6と接する方向からCCDカメラで拡大投影したモニター画面を通して隔壁2を観察した結果、隔壁2の表面にはクラックは認めらず、良好なPDP用基板であった。
【0046】
一方、比較例として、まず、実施例同様のアドレス電極3付き背面板1を作製した。その後、前記背面板1にスクリーン印刷にて誘電体層を形成し、次に、スクリーン印刷にて印刷・ 乾燥を15回繰り返して隔壁2を形成した。その後、脱バインダー、焼成し、比較例のPDP用基板を作製した。
【0047】
その後、実施例1同様に評価した結果、隔壁2の不特定箇所でクラックが16ヶ所で検出され、良好なPDP用基板を得ることができなかった。
【0048】
【発明の効果】
以上のように本発明のPDP用基板の製造方法によれば、隔壁形状に合致した凹凸部を有するブレードを用いて隔壁を形成することによって、簡単な工程で高精度に隔壁を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るPDP用基板の断面図である
【図2】本発明に係るPDP用基板の斜視図である
【図3】本発明のPDP用基板の製造方法に用いるブレードを示す斜視図である。
【図4】(a)(b)は本発明の参考例のPDP用基板の製造方法を示す斜視図である。
【図5】本発明のPDP用基板の製造方法を示す斜視図である。
【図6】本発明の参考例のPDP用基板の製造方法を示す斜視図である。
【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
10 :ブレード
11 :凹凸部
12 :隔壁材料層[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate for a plasma display device (plasma display panel: hereinafter referred to as a PDP) used for a high-precision and inexpensive thin color display device for a large screen and the like, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, CRTs, which have been widely used as image display devices, have the disadvantage that they have a large volume and weight and require a high voltage. Due to the recent spread of multimedia, light-emitting diodes (LEDs) and liquid crystals are used as information interfaces. A flat image display device having features such as a display element (LCD), a large screen such as a PDP, a high image quality, a thin and light weight, and an installation location can be selected has been developed, and the range of use thereof has been expanding.
[0003]
As such a planar image display device, a PDP utilizing plasma emission, in particular, has attracted attention as a light emitting element of a color image display device for a large screen.
[0004]
Such a PDP is provided with a plurality of
[0005]
In the method of manufacturing the PDP, a large number of
[0006]
Here, various manufacturing methods have been proposed to manufacture the
[0007]
Alternatively, a barrier rib material is formed in a layer on the back plate 1 with a predetermined thickness, a resist film is applied to the barrier rib material layer, a resist mask is formed by a photolithography method, and the resist mask is formed by sandblasting through the resist mask. It has also been proposed to form a
[0008]
Furthermore, there has been proposed a method in which a mold having a concave portion conforming to the shape of the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-mentioned PDP substrate, there is a problem that the phosphor 4 applied to the side surface of the
[0010]
In the method of manufacturing a PDP substrate described above, in the printing and laminating method, printing and laminating are repeated many times, so that the number of steps is increased, and it is difficult to form the
[0011]
Furthermore, the process is also complicated in the sandblasting method, and it is difficult to form the
[0012]
In the method of forming the
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present invention provides a back plate having a partition wall by providing a blade having an uneven portion corresponding to the partition wall shape in a mold of an extruder, and extruding a raw material through the die. And a step of curing the obtained molded body.
Further, a sliding mark extending on a side surface of the partition wall in a direction parallel to a main surface of the back plate is provided.
Further, on the back plate, an address electrode is formed using a conductive metal of silver, nickel, or aluminum, or an alloy thereof, or a conductive paste obtained by mixing a small amount of glass with the alloy. .
Further, the uneven portion of the blade is characterized in that a hard thin film of TiC or hard carbon is formed on the surface of a metal material, or zirconia ceramics is used.
[0014]
The present invention also provides a step of applying a slurry forming a partition on the main surface of the back plate or forming the back plate itself with a plastic material, and forming a blade having an uneven shape matching the partition shape on the main surface of the back plate. A method for manufacturing a substrate for a plasma display device, comprising the steps of forming a partition on the main surface by relatively moving the two while pressing against each other, and curing the partition.
[0015]
Further, the present invention provides a back plate having a partition wall by providing a blade having an uneven portion corresponding to the partition wall shape in a mold of an extruder, and extruding a raw material through the die to form a back plate having a partition wall. A method for manufacturing a substrate for a plasma display device, comprising a step of curing a molded body.
[0016]
Further, the present invention provides a method of forming a green sheet while supplying a slurry onto a moving sheet, wherein the slurry supply section is provided with a blade having irregularities matching the partition shape, and the partition is formed by passing the blade. A method for manufacturing a substrate for a plasma display device, comprising a step of forming a green sheet provided and curing the obtained formed body.
[0017]
[Action]
According to the present invention, a simple process is used for forming a partition by using a blade having an uneven portion conforming to the shape of the partition and moving the blade while pressing the blade or extruding or forming a sheet using the blade. Can be manufactured. In addition, the partition walls can be formed with high accuracy only by forming only the concave and convex portions of the blade with high accuracy. Therefore, a PDP substrate having high-precision partition walls can be obtained in a simple process.
[0018]
Further, in the PDP substrate manufactured by such a method, there is a trace of sliding with the uneven portion of the blade on the side surface of the partition wall, which can prevent the applied phosphor from dripping.
[0019]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a method of manufacturing a PDP according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[0020]
FIG. 1 is a sectional view of a PDP substrate according to the present invention. The back plate 1 is an insulating substrate made of soda lime glass or various ceramics. A plurality of mutually
[0021]
Then, a phosphor 4 is applied to the display cell 5 and a front plate 6 provided with a discharge electrode 7 is joined to the
[0022]
Further, as shown in FIG. 2, on the side surface of the
[0023]
The method of manufacturing such a PDP substrate is as follows.
[0024]
First, as shown in FIG. 3, a
[0025]
Next, as shown in FIG. 4A, a slurry-like
[0026]
Finally, if the
[0027]
In the above manufacturing method, the slurry-like
[0028]
Extrusion molding is used as a manufacturing method of the reference example of the present invention.
[0029]
As shown in FIG. 5, the
[0030]
Further, as a manufacturing method of the reference example of the present invention, sheet molding can be performed. The
[0031]
According to such a manufacturing method of the present invention, the
[0032]
Further, according to the manufacturing method of the present invention, the sliding marks 2a along the moving direction of the
[0033]
It is preferable that the particularly
[0034]
The
[0035]
As the
[0036]
As the low melting point glass powder, various glass materials containing a silicate as a main component and one or more of lead, sulfur, selenium, alum and the like can be used. The particle size of the ceramics or glass powder is preferably several tens of microns to sub-micron, and specifically, is preferably in the range of 0.2 to 10 μm, and more preferably in the range of 0.2 to 5 μm. .
The solvent is not particularly limited as long as it is compatible with the organic additive, and two or more solvents can be used in combination to slowly volatilize the solvent.
As the organic additive, a thermoplastic resin or a reactive curable resin such as an ultraviolet curable resin, a photocurable resin, and a thermosetting resin can be used. Other examples include various organic substances such as a dispersant, a release agent, a curing agent, a lubricant, and a plasticizer.
[0037]
Further, as the substrate used as the back plate 1 of the present invention, a transparent glass substrate such as soda lime glass, low soda glass, lead alkali silicate glass, borosilicate glass or the like can be used. It is desirable that they be similar. In particular, a high strain point low soda glass is preferable.
[0038]
The
[0040]
Further, in this step, an inorganic or organic adhesive can be used at the interface between the
[0041]
【Example】
First, an
[0042]
On the other hand, as shown in FIG. 2, a
[0043]
As shown in FIG. 5, the
[0044]
Next, after the rear plate 1 on which the
[0045]
As for the PDP substrate for evaluation thus obtained, the
[0046]
On the other hand, as a comparative example, first, a back plate 1 with
[0047]
Thereafter, as a result of evaluation in the same manner as in Example 1, cracks were detected at 16 unspecified portions of the
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the method for manufacturing a PDP substrate of the present invention, a partition can be formed with high accuracy in a simple process by forming a partition using a blade having an uneven portion that matches the shape of the partition. it can.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of a PDP substrate according to the present invention. FIG. 2 is a perspective view of the PDP substrate according to the present invention. FIG. 3 shows a blade used in the method of manufacturing a PDP substrate of the present invention. It is a perspective view.
FIGS. 4A and 4B are perspective views showing a method of manufacturing a PDP substrate according to a reference example of the present invention.
FIG. 5 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a PDP substrate of the present invention.
FIG. 6 is a perspective view illustrating a method for manufacturing a PDP substrate according to a reference example of the present invention.
[Explanation of symbols]
1: Back plate 2: Partition wall 3: Address electrode 4: Phosphor 5: Display cell 6: Front plate 7: Discharge electrode 10: Blade 11: Irregular part 12: Partition material layer
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