JP3726000B2

JP3726000B2 - 画像表示装置用基板の隔壁の補修方法

Info

Publication number: JP3726000B2
Application number: JP34135299A
Authority: JP
Inventors: 渉矢野; 浩児濱田; 元博片山; 大輔高橋; 雅史加藤
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-11-30
Filing date: 1999-11-30
Publication date: 2005-12-14
Anticipated expiration: 2019-11-30
Also published as: JP2001155640A

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アドレス表示装置（ＰＡＬＣ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、電界放出素子（ＦＥＤ）などの画像表示装置に用いる基板及びその隔壁の補修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ある等の欠点から、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イスとして発光ダイオード（ＬＥＤ）や液晶（ＬＣＤ）、あるいはＰＡＬＣ、電界放出素子（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイ（ＰＤＰ）、プラズマアドレス表示装置（ＰＡＬＣ）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長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】
これらの表示装置においては、各種放電現象を利用するため、絶縁性基板を一定間隔で対向して配置し、放電空間を形成し、ここへ放電ガスを充填させたり、高真空に保つ必要から、放電空間を仕切る隔壁構造が必要となる。かかる要求に応え、現在では絶縁基板として用いるガラス基板と熱膨張係数の近似したガラス成分を主成分とした隔壁材料の成形により隔壁構造を形成している。
【０００４】
このような画像表示装置としてＰＤＰを例に説明する。ＰＤＰは、図４に示すように、背面板１と正面板５をなす一対の平坦な透明絶縁基板間の微少な表示セル４と呼ばれる隔壁２で囲まれた空間に、対向する放電電極３とアドレス電極７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なしており、放電電極３間の維持放電により表示セル４内に設けた蛍光体６を発光させて画面の表示素子として利用するものである。したがって、隔壁構造は放電の漏れなどで隣接する表示セル４が発光してしまわないよう、その気密性、バリアー性が重要視される。
【０００５】
これら、隔壁構造はスクリーン印刷法、サンドブラスト法、感光性ペースト法、プレス成形法、樹脂埋め込み法など各種の形成方法が提案されている。しかしながら、焼成により隔壁２が割れたり、クラックなどの欠陥部が発生することにより、製品の品質、製造歩留りを低下させる原因となっていた。
【０００６】
これら、隔壁欠陥の補修方法としては、特開平８−３０４７８７号記載のスクリーン印刷法や、特開平８−３０４８０６号記載のクラック部に微量の隔壁材料ペーストを針状のプローブで充填させる手法が一般的に知られている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記隔壁の補修方法の内、前記スクリーン印刷法では、スクリーンの伸び、ペーストのダレ等から寸法精度について不安定となりやすかった。また、プローブ先端を用いて隔壁材料をクラック部へ充填させる手法では微細なクラックに対しては、充填量の制御が困難であり、補修により隔壁２の高さムラを起こしたり、逆に、基板表面にまで達するようなクラックの場合は、十分な充填ができず、充填したペーストが流れ出してしまったり、充填不足のため、何度も同じ位置に対して補修操作を行わなければならないといった問題があった。
【０００８】
また、上記隔壁２は正面板５と当接した場合に、１５μｍ以上の間隙が存在するとプラズマ放電が隣接する表示セル４にリークし、所望以外の表示セル４が点灯してしまう異常点灯の原因となった。また、隔壁頂上部に１５μｍ以上の突起が存在した場合、正面板５と当接した際、隔壁頂上部分から突起が表示セル４内に欠け落ち、点灯不良の原因となり、さらに、正面板５と当接した際、正面板５を破損する可能性があった。従って、補修部における隔壁頂上部の表面粗さがＲｍａｘを１５μｍ以下としなければならないが、従来の補修方法ではこれを達成できないといった問題があった。
【０００９】
本発明は、上記課題を解決する為に成されたものであり、その目的は、隔壁２の寸法精度を高く維持し、補修後の隔壁２の頂上部の表面粗さＲｍａｘが１５μｍ以下に制御される隔壁２の補修方法を提供することにある。
【００１０】
【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、絶縁基板上に複数対の電極を形成し、各電極対を仕切るように上記絶縁基板上に隔壁を備えてなる画像表示装置用基板の隔壁に存在する欠陥部の補修方法であって、上記隔壁と同形状の凹部を有する型材を用い、補修材料を上記型材に充填するか、又は上記欠陥部に塗布し、上記型材を隔壁の上記欠陥部に押し当てて上記凹部中に補修材料を充填し、上記型材を離型した後に焼成を行う工程から成ることを特徴とするものである。
【００１３】
【作用】
本発明の隔壁構造の補修方法によれば、隔壁に対応した形状の補修用型を用いることで、従来の手法では修復不可能であった、基板表面にまで達するような大きな割れのあるクラック欠陥を簡易な手法で、一度の操作で補修可能となる。同時に、補修後の形状も型の寸法形状により規定されるため、補修後の隔壁の寸法、形状の変化のない補修を行うことが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の隔壁構造の補修方法について、図面に基づき詳細に説明する。
【００１５】
図４は本発明の隔壁補修方法が用いられる画像表示装置の例として挙げたＰＤＰの断面図を示すものである。ＰＤＰは、背面板１の一面に、複数のアドレス電極７が形成される。その上に隔壁２により空間は仕切られ、表示セル４が形成される。正面板５と背面板１とを接合、封止しパネル内部に放電ガスを充填する。画像の表示は、アドレス電極７と放電電極３との間にアドレス放電を発生させ、その後、対になった放電電極３の間に維持放電を起こさせる。その時、維持放電から発せいする真空紫外線を表示セル内に設けた蛍光体６に照射することで可視発光させることで行っている。
【００１６】
図１に本発明の隔壁構造の補修方法について、図面に基づき詳細に説明する。図１（ａ）に示すように背面板１の上に形成された隔壁２のクラックなどの欠陥部８を外観検査装置などにより検出する。一方、図１（ｂ）、（ｃ）に示すように、隔壁２に対応する形状、即ち、隔壁２の凸部と隔壁２間の凹部で構成される隔壁構造に整合する形状を有する補修用の型材９を準備する。この型材９の凹部９ａに補修材料１０を充填するか、又は上記隔壁２の欠陥部８に多目の補修材料１０を直接塗布する。次に、この型材９を隔壁２の欠陥部８へ押し当て、補修材料１０を欠陥部８へ充填する。その後、型材９を欠陥部８から離型した後、熱処理を行い補修材料１０を充填した補修部と隔壁２とを一体化接合するものである。
【００１７】
尚、型材９は概略隔壁構造に対応したものであり、その形状は平面形状であっても円柱形状であっても構わない。
【００１８】
例えば図１（ｂ）に示す型材９は平面形状の型材である。背面板１に対して鉛直方向から欠陥部８への押し当て及び離型を行う。この型材９は、３本の凹部９ａ、９ａ’を有しており中央に存在する凹部９ａは欠陥部８を直接補修することを目的としている。また、凹部９ａの両側の凹部９ａ’は型材９全体を背面板１と平行に保つための機能を有する。従って、場合によっては凹部９ａに隣接する凹部９ａ’は省略することも可能である。
【００１９】
次に、図１（ｃ）に示す型材９は円柱形状の型材である。補修を必要とする欠陥部手前の隔壁正常部に加圧しながら押し当てて、円柱形状の型材９は回転軸９ｂを軸にして回転させながら隔壁２に沿って進行させ、補修を必要とする欠陥部８を通過して適度に離れたところ離型を行う。この型材９も３本の凹部９ａ、９ａ’を有しており中央に存在する凹部９ａは欠陥部８を直接補修することを目的としている。また、凹部９ａの両側の凹部９ａ’は型材９全体を背面板１と平行に保つための機能を有する。従って、場合によっては凹部９ａに隣接する凹部９ａ’は省略することも可能である。
【００２０】
上記型材９を欠陥部８に当接した状態の断面形状を図２に基づき説明する。欠陥部８の補修用の型材９は概略隔壁構造に対応した物で、熱処理による補修材料１０の体積収縮を予め予測した上の隙間１２を持っている。欠陥部８に塗布された補修材料１０は欠陥部８はもちろんのこと、型材９と隔壁２に生じる隙間１２にも充填される。また、型材９の中で欠陥部８に当接しない凹部９ａ’は、隔壁２へ当接させる際に、隔壁２との接触、擦過により隔壁２を損傷させない程度の隙間１２を持った物を用いる。更に、型材９の凸部は背面板１と当接し型材９が背面板１と平行度を保ち易くする機能も併せ持つ。ここで、型材９の端部に面取り又は曲面を持たせ離型性の向上を図ることも効果的である。また、型材９の材料としては、金属、セラミック、樹脂、若しくはこれらの複合体など、隔壁形状を保てるだけの強度を有する物で有ればいずれも好適に使用できる。また、離型性を向上させる目的で型材９が隔壁２と当接する表面部分をシリコン樹脂、フッ素樹脂などを主成分とした樹脂で覆ったり、型材９表面を鏡面化するなどの処理も効果的である。
【００２１】
更に、他の実施形態として、図３において、補修材料１０の熱処理と同時に分解するフィルム１３や樹脂製型材１４で型材を構成することにより離型の工程が不要となる特長を有する手法について説明する。欠陥部８の両側にフィルム１３を当接させ、それと隣接する隔壁２間には樹脂製型材１４を充填する。続いて、欠陥部８に補修材料１０を充填し、隔壁２の高さを揃えるために、スクレーパー１５を隔壁２に対して角度を持たせて当接させ、補修材料１０が充填された場所の前後を移動させてスキージングを行い、余剰となる補修材料１０を除去する。その後、熱処理を行い補修部と隔壁２とを一体化接合するとともにフィルム１３と樹脂製型材１４を焼失させるものである。樹脂製型材１４は、予め材料を切削加工して準備する手法とは別に、背面板１上の隔壁２間へ反応硬化性の樹脂を充填させ、これを硬化させ、もって型材として使用することも可能である。
【００２２】
以上の方法によれば、補修部前後の表面粗さＲｍａｘを１５μｍ以下とでき、正面板を当接させた時の隙間の発生を防止できる。
【００２３】
隔壁２の補修材料１０としては、隔壁材料同様、熱処理後にガラス質となり、気密性を保持できるセラミック又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、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整して使用することができる。
【００２４】
前記低融点ガラス粉末としては、ケイ酸塩を主成分とし、酸化鉛、亜鉛、硫黄、セレン、明礬、マンガン、アルカリ塩、酸化ビスマス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０．２〜１０ミクロン、好ましくは０．２〜５ミクロンの範囲が望ましい。
【００２５】
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。
【００２６】
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、光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等の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、滑材、可塑剤等の各種有機物を用いることができる。
【００２７】
また、本発明の背面板１として用いる透明絶縁基板としては、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、隔壁材料と熱膨張係数が近似していることが望ましい。
【００２８】
また、背面板のアドレス電極７としては、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｃｕ等の導体金属、あるいはこれらの合金、又は前記導体金属やその合金に少量のガラスフリット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。
【００２９】
【実施例】
（実施例１）
次に、本発明の隔壁構造の補修方法について以下のように評価した。
【００３０】
まず、背面板１として厚さ２ｍｍで４０インチサイズのソーダライムガラスを使用し、背面板１上にスクリーン製版を用いて、銀の導電性ペーストをパターン印刷する手法によりアドレス電極７を形成した。隔壁成形用混合物として鉛ガラス主成分のセラミックフィラーを含有した粉末に結合剤、溶剤、分散剤、粘度調整剤、可塑剤を添加、混合した物を用いて、これをアドレス電極３付き背面板１上に塗布、乾燥し、隔壁材料シートを形成した。この隔壁材料シートを、ピッチ３６０μｍ、成形型凹部の幅が５０μｍ、凸部の幅が２６０μｍの溝を有する隔壁成形型を用いて隔壁材料シートを加圧し、塑性変形により隔壁２を成形した。その後、背面板１共々、大気中５８０℃の焼成を行い、ＰＤＰ用基板を得た。得られた基板を外観検査装置で検査した結果、２１箇所の隔壁の欠陥が検出された。これら検出された欠陥部８に対して、ピッチ３６０μｍ、成形型凹部の幅が５５μｍ、凸部の幅が２５５μｍの溝を１０本有する型材９を用いて、これに補修材料１０を充填し、基板上の欠陥部８に当接させた。型材９を離型した後、欠陥部８に充填した補修材料１０を熱処理した。
【００３１】
この結果、補修部分を含めた前後２０ｍｍの隔壁頂上部の表面粗さを触針式表面粗さ計を用いて測定したところ、Ｒｍａｘ＝２．９０μｍであった。また、前述の手法と同様に再検査で隔壁クラック欠陥は検出されず、補修した欠陥部の形状は、隔壁の幅が数μｍ程度の変化で、隔壁の高さについては、無欠陥部との高さの差はみられなかった。
（実施例２）
実施例１と同様の手法にてＰＤＰ用基板を得た。得られた基板を外観検査装置で検査した結果、２９箇所の隔壁の欠陥が検出された。これら検出された欠陥部８に対して、厚さ７５μｍのＰＥＴフィルム１３で両側から挟み込み、残りの表示セル４の部分をウレタン樹脂で充填し、図２に示すような埋め込み型の型材１４を形成した。この後、型材１４に補修材料１０を充填し、熱処理を行った。
【００３２】
この結果、補修部分を含めた前後２０ｍｍの隔壁２頂上部の表面粗さを測定したところ、Ｒｍａｘ＝３．５５μｍであった。また、再検査で隔壁の欠陥は検出されず、補修した欠陥部８の形状は、隔壁の幅が数μｍ程度の変化で、隔壁の高さについては、無欠陥部との高さの差はみられなかった。
【００３３】
尚、本発明は実施例に何等限定されるものではない。
（比較例）
実施例１と同様にＰＤＰ用基板を得た。得られた基板を外観検査装置で検査した結果、２８箇所の隔壁の欠陥が検出された。これら検出された欠陥部８に対して、先端径１０μmの針で適量の補修材料１０を付着させた。その後、欠陥部８に充填した補修材料１０を熱処理した。
【００３４】
この結果、補修部分を含めた前後２０ｍｍの隔壁２頂上の表面粗さを測定したところ、Ｒｍａｘ＝１８．６５μｍであった。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明の隔壁の補修方法によれば、隔壁と同形状の凹部を有する型材を用い、補修材料を上記型材に充填するか、又は上記欠陥部に塗布し、上記型材を隔壁の欠陥部に押し当てて凹部中に補修材料を充填し、型材を離型した後に焼成を行うことによって、隔壁欠陥部の補修後の表面粗さＲｍａｘが１５μｍ以下となり、寸法精度に優れた隔壁が一括して形成できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）（ｂ）（ｃ）は本発明に係る画像表示装置用基板の隔壁の補修方法の実施形態を示す図である。
【図２】本発明に係る隔壁の補修方法に用いられる補修用の型材の断面形状を示す図である。
【図３】本発明に係る画像表示装置用基板の隔壁の補修方法の他の実施形態を示す図である。
【図４】一般的なＰＤＰ用基板の概略断面図である。
【符号の説明】
１：背面板２：隔壁３：放電電極
４：表示セル
５：正面板
６：蛍光体
７：アドレス電極
８：欠陥部
９：型材
１０：補修材料
１１：隙間
１２：隙間
１３：フィルム１４：樹脂製型材
１５：スクレーパー

Claims

絶縁基板上に複数対の電極を形成し、各電極対を仕切るように上記絶縁基板上に隔壁を備えてなる画像表示装置用基板の隔壁に存在する欠陥部の補修方法であって、上記隔壁と同形状の凹部を有する型材を用い、補修材料を上記型材に充填するか、又は上記欠陥部に塗布し、上記型材を隔壁の上記欠陥部に押し当てて上記凹部中に補修材料を充填し、上記型材を離型した後に焼成を行う工程から成る画像表示装置用基板の隔壁の補修方法。