JP3631594B2

JP3631594B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP3631594B2
Application number: JP23121697A
Authority: JP
Inventors: 健一米山; 尉彦西岡; 真吉田; 清浩逆瀬川; 久満酒井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-08-27
Filing date: 1997-08-27
Publication date: 2005-03-23
Anticipated expiration: 2017-08-27
Also published as: JPH1167106A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高精度かつ安価な軽量薄型の大型画面用カラー画像表示装置等の発光素子として用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略記する）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（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、背面板と正面板を成す一対の平坦な絶縁基板と、その空間を仕切る隔壁で囲まれた微小な放電表示セル内に、対向する電極群を設けると共に、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ており、前記対向する電極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内に形成した蛍光体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】
一般に、前記ＰＤＰの製造工程中、放電表示セルを構成する隔壁の製造方法としては、背面板上に隔壁成形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成形する方法が良く知られている。
【０００６】
しかしながら、前記スクリーン印刷法では１回の印刷で成形できる膜の厚さが約１０μｍ程度であることから、印刷と乾燥を繰り返しながら約１００〜２００μｍ程度の高さを必要とする放電表示セルの隔壁を形成することから、何回も印刷と乾燥工程を繰り返して積層しなければならない。
【０００７】
従って、極めて工程数が多くなる上、印刷時の印刷製版の位置ズレにより隔壁が変形し易く、かつ印刷製版の伸び等も加わって良好な寸法精度が得られないことから、隔壁を微細なピッチで形成することに限界があり、ＰＤＰとしての高精細度化の要求を満足することができず、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いという問題があった。
【０００８】
そこで、かかる問題を解消する方法として、背面板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を成形することが提案されている（特開平９−２９６３８号公報参照）。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記サンドブラスト加工法ではスクリーン印刷法のような繰り返し工程は不必要となり、隔壁の裾の乱れや隔壁底部の広がりを生ずることは無く、切り立った断面形状を有する隔壁を成形できるものの、前記レジストマスク形成にフォトリソグラフィの手法を用いるため、装置が高価で製造工程が複雑となり、その上、研磨材の摩耗劣化による研削力の低下や経時変化により研削加工が安定せず、均一な高精細な隔壁の成形が困難となり、電極と隔壁成形体の位置ズレを起こすことがあり、隔壁の成形歩留りが悪化するという課題があった。
【００１０】
また、前記サンドブラスト加工法では研磨材が放射状に噴出するため、加工中、隔壁側面は長時間研磨材に曝され、隔壁側面が不均一に細り、隔壁の強度が低下して割れ等の欠陥を生じるという課題もあった。
【００１１】
更に、前記サンドブラスト加工法では、隔壁を形成する部分以外の殆どの隔壁材料を大量に研削屑として除去しなければならず、製造コストが高くなるという課題もあった。
【００１２】
【発明の目的】
本発明は前記課題を解決するためになされたもので、その目的は、ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁の形状欠陥を低減すると共に、更に安価にかつ効率良く隔壁を成形し、隔壁と電極との位置ズレを解消して製造歩留りを向上させ、均一かつ高精度で微細なピッチを有する、例えば３０インチ以上にも及ぶ大型画面化が容易な高精細度化が可能な隔壁を有するＰＤＰ用基板を具備したＰＤＰの製造方法を提供することにある。
【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検討した結果、隔壁成形用組成物から成る被覆層を形成したＰＤＰの背面板に予め位置決め用の係合部を設けておき、該係合部に隔壁成形型を遊嵌させて前記被覆層を塑性変形させて隔壁を成形することにより、背面板上の電極と隔壁成形体の位置ズレが低減し、製造歩留りが向上して生産性が高まり、高精度で微細なピッチを有するＰＤＰ用基板を具備したＰＤＰを安価にかつ効率良く製造できることを見いだし、本発明に至った。
【００１４】
即ち、本発明のＰＤＰの製造方法は、予め位置決め用の係合部を形成した絶縁基板を成す背面板上に、隔壁成形用組成物から成る被覆層を被着形成し、隔壁成形型を前記位置決め用の係合部に遊嵌させて前記被覆層に押圧して塑性変形させ、隔壁成形体を成形した後、脱バインダー処理してから背面板と共に焼成して一体化したプラズマディスプレイパネル用基板を形成することを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の他のＰＤＰの製造方法は、予め位置決め用の係合部を形成した絶縁基板を成す背面板上に、隔壁成形用組成物から成る被覆層を被着形成し、前記位置決め用の係合部に遊嵌する溝又は突起と隔壁形状に相当する複数の隔壁成形用溝を刻設したロール状成形型により、前記位置決め用の係合部にロール状成形型の溝又は突起を遊嵌させながらロール状成形型を前記被覆層に回転押圧して塑性変形させて隔壁成形体を成形し、脱バインダー処理後、背面板と共に焼成一体化してプラズマディスプレイパネル用基板を形成することを特徴とするものである。
【００１７】
【作用】
本発明のＰＤＰの製造方法によれば、背面板に被着形成した隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形するに際し、背面板上に設けた位置決め用の係合部に隔壁成形型を遊嵌して前記被覆層を塑性変形することから、前記係合部が隔壁成形型の位置を決めるガイドとして作用するため、電極と隔壁成形体の位置ズレが低減され、製造歩留りも向上して生産性が高まり、高精度で微細なピッチを有するＰＤＰ用基板を具備したＰＤＰを安価にかつ効率良く製造することが可能となる。
【００１８】
【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詳細に説明する。
【００１９】
図１乃至図３は、本発明の製造方法で作製したＰＤＰの要部を一部破断した斜視図である。図１乃至図３において、１は対向する背面板２と正面板３との空間に平行に設けた隔壁４と、隔壁４によって仕切られた放電表示セル５と、放電表示セル５内に設けた複数の電極６と、放電表示セル５の内壁に設けた蛍光体７と、背面板２上に設けた位置決め用の係合部８とから成るＰＤＰである。
【００２０】
前記位置決め用係合部８は、図１では背面板２上に連続したレール状に突出して形成されており、また図２では背面板２上に断続的に凸状に形成されており、図３では背面板２上に連続した溝状に形成されている。
【００２１】
次に、図４及び図５は本発明のＰＤＰの製造方法を説明するための隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形中の状態を示す斜視図である。
【００２２】
図４に示すように、本発明のＰＤＰの製造方法は、予め位置決め用の係合部８を形成した背面板２の表面には隔壁成形用組成物から成る被覆層９が所定の厚さで被着形成されており、被覆層９には位置決め用の係合部８に遊嵌した隔壁成形型１０を押し付けて塑性変形させ、隔壁成形体１１をバッチ式に成形するものである。
【００２３】
かくして得られた隔壁成形体１１は、背面板２と共に所定温度に加熱して脱バインダー後、焼成して背面板２と一体化した隔壁４が形成されることになる。
【００２４】
一方、図５では、位置決め用の係合部８に遊嵌する溝１２と隔壁成形用溝１３を刻設したロール状成形型１４を用い、背面板２の表面に形成された位置決め用の係合部８にロール状成形型１４の溝１２を遊嵌し、被覆層９にロール状成形型１４を回転しながら押し付けて隔壁成形用溝１３で塑性変形させて隔壁成形体１１を連続的に成形するものである。
【００２５】
本発明のＰＤＰの製造方法において、背面板に形成する位置決め用の係合部の形状は、突出していても、窪んでいてもいずれでも良く、最終的に隔壁と直交する断面での形状が成形型の遊嵌部と対向して嵌め合わせることができる形状になっていれば特に限定するものではないが、例えば、頂角が丸みをおびた台形、四角形及び三角形や半楕円、半円等で突起状や溝状等、種々の形状を設定することができる。
【００２６】
また、前記位置決め用の係合部の厚さは、放電表示セルに設ける電極の厚さの１〜５倍の範囲が好ましく、前記範囲未満では位置ズレ低減の効果が少なく、また前記範囲を越える領域では、該係合部を形成するのが困難になるため、実用的には前記範囲が好適であり、また、位置決め用の係合部は複数個設けても何ら問題ない。
【００２７】
また、前記位置決め用の係合部を形成する手段は、特に限定するものではないが、背面板への電極形成時に同時に形成することが好ましく、例えば、厚膜印刷法によって電極群部分と位置決め用の係合部を有する同一のスクリーン製版で同時に厚膜印刷して形成することが最も好適である。
【００２８】
更に、位置決め用の係合部だけを別のスクリーン製版で積層印刷し、厚膜化することもでき、同様にパターンマスクを用いたフォトリソグラフィ技術を用いて係合部を形成することも可能である。
【００２９】
一方、前記隔壁成形型は、金属製や樹脂製、ゴム製等のいずれでも良く、勿論、金属製の母材に表面だけ樹脂製やゴム製の部材を用いた複合型の隔壁成形型を用いることも可能であり、更に、かかる隔壁成形型の表面には、離型性の向上あるいは耐摩耗性の改善等のために、表面処理等を施しても何ら問題ない。
【００３０】
また、前記隔壁成形型の形状は、位置決め用の係合部に遊嵌する凹凸関係を成す溝又は突起と、隔壁形状に相当する複数の溝を刻設した平板状やロール状等の成形型を用いることができるが、特に隔壁成形型の作製のし易さ、及び成形体の寸法精度及び量産性の点からは、ロール状の隔壁成形型が最適である。
【００３１】
次に、本発明における隔壁成形用組成物としては、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であれば何れでも良く、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、該無機成分とバインダー、溶剤、各種添加物等の有機物との混合物を適宜、隔壁の成形条件に応じて調製して使用することができる。
【００３２】
そして、最終的に隔壁成形用組成物の被覆層が塑性変形性を有するようになればよく、例えば、塑性変形性を有する隔壁成形用組成物で被覆層を形成するか、あるいは隔壁成形用組成物の被覆層を形成した後、該被覆層に塑性変形性を付与させることも可能である。
【００３３】
尚、塑性変形性を有する前記隔壁成形用組成物に好適な有機物として、バインダーには、例えば、アクリル系、ブチラール系等の熱可塑性バインダーあるいは紫外線硬化性樹脂や光硬化性樹脂、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。
【００３４】
一方、背面板に形成した前記隔壁成形用組成物の被覆層に塑性変形性を付与する方法としては、前記塑性変形性を呈する有機物を予め隔壁成形用組成物に添加しておく以外に、先ず、背面板に被覆層を形成した後、乾燥、ゲル化等の後処理を施して塑性変形性を付与しても良い。
【００３５】
また、本発明の背面板及び正面板に用いる絶縁基板としては、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、特に高歪点低ソーダガラスが好適である。
【００３６】
また、背面板の電極としては、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。
【００３７】
尚、表示面側の絶縁基板である正面板には酸化インジニウムや酸化スズ等を蒸着した透明電極が形成されている。
【００３８】
前記隔壁成形体は、所定温度に加熱して脱バインダー処理した後、焼成工程を経て、背面板と一体化した隔壁を有するＰＤＰ用基板を得ることができる。
【００３９】
その後、蛍光体を各々の放電表示セル内にマスクパターンを介して塗布し、焼き付けた後、背面板と正面板とを封着し、ＸｅやＨｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅ等を主成分とする放電ガスを１０〜６００Ｔｏｒｒ気密封入して放電表示セルが完成される。
【００４０】
【実施例】
次に、本発明のＰＤＰの製造方法について以下のようにして評価した。
【００４１】
（実施例１）
先ず、厚さ２ｍｍの４０インチサイズのソーダライムガラスから成る背面板上に、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５０μｍの電極をストライプ状に２２０μｍピッチで全面に形成して焼き付けると共に、位置決め用の係合部として、電極ラインに平行に幅５００μｍの連続した突起を電極群の両端に形成して焼き付け、電極及び位置決め用の係合部を有する背面板を作製した。
【００４２】
一方、幅が４０μｍ、高さが２００μｍ、ピッチが２２０μｍに相当する隔壁形状の凹型の溝を多数形成した溝群の両端に、幅５１０μｍ、深さ５００μｍの位置決め用の溝を形成したロール状の金属製の隔壁成形型を準備した。
【００４３】
次に、前記電極及び位置決め用の係合部を有する背面板上に低融点ガラス粉末とブチラール樹脂、溶媒、分散剤から成る隔壁成形用組成物をロールコーターにて均一に塗布して被覆層を形成した。
【００４４】
その後、前記被覆層が形成された背面板を金属製の平面状の支持体上に設置し、前記隔壁形成型を背面板の位置決め用の係合部の突起と、成形型の位置決め用の溝の凹形状を遊嵌させて前記被覆層が形成された背面板に加圧圧着し、隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形させて隔壁形状を付与した後、隔壁成形型を離型して背面板上に隔壁成形体を形成した。
【００４５】
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、５５０〜５８０℃の温度で１０分間焼成して背面板と一体化した評価用のＰＤＰ用基板を作製した。
【００４６】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を前面板と接する方向から、隔壁ラインと電極ラインの間隔を寸法測定機にて測定し、全隔壁ラインの内、１０ラインを抽出し、隔壁ラインと電極ラインの平均間隔ばらつきを位置ズレとして評価した。その結果、平均間隔ばらつきは約１５μｍであった。
【００４７】
（実施例２）
実施例１と同様にして隔壁成形用組成物を背面板上に均一に塗布した後、８０℃の温度で１時間、乾燥処理を施した後、他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ用基板を作成した。
【００４８】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板の隔壁ラインと電極ラインの平均間隔ばらつきを実施例１と同様に評価した結果、平均間隔ばらつきは約１２μｍであった。
【００４９】
（実施例３）
次に、厚さ２ｍｍの４０インチサイズのソーダライムガラスから成る背面板上に、実施例１と同様にして電極を被着すると共に、位置決め用の係合部を電極ラインに平行に幅５００μｍの連続した突起を電極群の両端に印刷形成することを２回繰り返して焼きつけ、電極及び位置決め用の係合部を有する背面板を作製した。他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ用基板を作製した。
【００５０】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板の隔壁ラインと電極ラインの平均間隔ばらつきを実施例１と同様に評価した結果、平均間隔ばらつきは約８μｍであった。
【００５１】
（実施例４）
実施例２の電極及び位置決め用の係合部を有する背面板に、実施例１のロール状の金属製隔壁成形型の表面にテフロンコーティング処理を施した成形型を準備し、他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ用基板を作製した。
【００５２】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板の前記平均間隔ばらつきを実施例１と同様に評価した結果、平均間隔ばらつきは約８μｍであった。
【００５３】
（実施例５）
実施例１の電極及び位置決め用の係合部を有する背面板に、実施例１のロール状の金属製隔壁成形型に換えて平板状の金属製の隔壁成形型を準備し、順次、隔壁成形型を位置決め用の係合部に遊嵌しながら被覆層を押圧して塑性変形させて隔壁成形体を成形し、他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ用基板を作成した。
【００５４】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板の前記平均間隔ばらつきを実施例１と同様に評価した結果、平均間隔ばらつきは約１８μｍであった。
【００５５】
（比較例）
厚さ２ｍｍの４０インチサイズのソーダライムガラスから成る背面板上に、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５０μｍの電極をストライプ状に２２０μｍピッチで全面に焼きつけ、電極付き背面板を作製し、他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ用基板を作製した。
【００５６】
かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板の隔壁ラインと電極ラインの平均間隔ばらつきを実施例１と同様に評価した結果、平均間隔ばらつきは約５０μｍであった。
【００５７】
尚、本発明は前記詳述した実施例に何等限定されるものではない。
【００５８】
【発明の効果】
本発明のＰＤＰの製造方法によれば、背面板上に位置決め用の係合部を有し、該係合部と隔壁成形型の位置決め用の溝又は突起を遊嵌しながら隔壁成形体が成形されることから、係合部が隔壁成形型の位置決め用のガイドとなり、形状欠陥のない高精度の隔壁成形体を成形することができ、電極と隔壁との位置ズレを低減することができて製造歩留りが向上し、生産性が高まると共に均一かつ高精度で微細なピッチの隔壁を有するＰＤＰ用基板から成る、例えば３０インチ以上にも及ぶ大型画面化が容易な高精細度化が可能な隔壁を有するＰＤＰ用基板を具備したＰＤＰとそのＰＤＰを低コストで効率良く製造する方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法で作製したＰＤＰの一実施例の要部を一部破断した斜視図である。
【図２】本発明の製造方法で作製したＰＤＰの他の例の要部を一部破断した斜視図である。
【図３】本発明の製造方法で作製したＰＤＰの他の例の要部を一部破断した斜視図である。
【図４】本発明のＰＤＰの製造方法を説明するための隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形中の状態を示す一実施例の斜視図である。
【図５】本発明のＰＤＰの製造方法を説明するための隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形中の状態を示す他の実施例の斜視図である。
１ＰＤＰ
２背面板
３正面板
４隔壁
５放電表示セル
６電極
７蛍光体
８位置決め用の係合部
９隔壁成形用組成物から成る被覆層
１０隔壁成形型
１１隔壁成形体
１２溝
１３隔壁成形用溝
１４ロール状成形型

Claims

絶縁基板を成す背面板上に予め位置決め用の係合部を形成し、該背面板上に隔壁成形用組成物から成る被覆層を被着形成した後、前記位置決め用の係合部に遊嵌して位置決めした隔壁成形型を前記被覆層に押圧して塑性変形させて隔壁成形体を成形し、次いで脱バインダー処理をした後、背面板と共に焼成一体化してプラズマディスプレイパネル用基板を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
絶縁基板を成す背面板上に予め位置決め用の係合部を形成し、該背面板上に隔壁成形用組成物から成る被覆層を被着形成した後、前記位置決め用の係合部に遊嵌する溝又は突起と隔壁形状に相当する複数の隔壁成形用溝を刻設したロール状成形型により、前記位置決め用の係合部にロール状成形型の溝又は突起を遊嵌させて前記被覆層に該ロール状成形型を回転押圧しながら塑性変形させて隔壁成形体を成形し、次いで脱バインダー処理をした後、背面板と共に焼成一体化してプラズマディスプレイパネル用基板を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。