JP4102215B2 - 厚膜シート電極の製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極として機能する導体層を備え且つ全体が誘電体層で覆われたシート状の厚膜積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、透光性を有する第１平板(前面板)およびその第１平板に平行な第２平板(背面板)の間に形成され且つ所定のガスが封入された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための厚膜誘電体で覆われた複数対の放電電極とを備え、そのガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)等のガス放電表示装置が知られている。例えば、３電極構造のＡＣ型ＰＤＰでは、複数本の放電空間が一方向に沿って設けられると共に、これに平行な方向に沿って書込電極が放電空間毎に設けられ、且つ複数対の放電電極(維持電極)がこれに直交する他方向に沿って設けられる。画像を表示させるに際しては、維持電極と書込電極との間でガス放電を発生させることにより発光区画を選択し、その後、全ての維持電極間に表示のための所定の交流電圧を印加することによって、選択された発光区画内でガス放電を発生させ且つ発光させる。
【０００３】
このようなガス放電表示装置は、例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用して画像を表示する。そのため、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、ＣＲＴ並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、ＣＲＴに代わる画像表示装置として期待されている。(例えば、非特許文献１参照)。
【０００４】
【非特許文献１】
谷 千束著「ディスプレイ先端技術」初版第１刷、共立出版、１９９８年１２月２８日、p.78-88
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のガス放電表示装置では、一般に、前面板および背面板の少なくとも一方の内面に導体材料を塗布して焼成処理等の加熱処理を施す厚膜形成プロセス等を利用することにより、上記の放電電極が形成されていた。
【０００６】
すなわち、対向放電構造のガス放電表示装置では、前面板および背面板に互いに直交する一方向および他方向にそれぞれ沿って放電電極が設けられるが、この放電電極は、通常、何れも厚膜導体で構成される。また、３電極面放電構造のガス放電表示装置では、維持電極が一方向に沿って前面板および背面板の一方に互いに平行に設けられると共に、前面板および背面板の他方にはその一方向に直交する他方向に沿って書込電極が設けられる。この面放電構造では、可及的に光を透過させる必要がある維持電極側は、ITO(酸化インジウム錫)膜等から成る透明電極およびその導電性を補うための厚膜導体から成るバス電極で構成される。
【０００７】
したがって、何れの電極構造が採られる場合にも、前面板および背面板(基板)の少なくとも一方の内面に厚膜形成プロセス等を利用して電極が形成されるが、この厚膜の焼成のために基板に熱処理が施されることから、それらに歪みが生じると共に、厚膜誘電体や厚膜導体にも亀裂や変形等が生じる問題があった。すなわち、厚膜形成プロセスにおける加熱処理では、基板内の温度分布に基づく熱膨張量のばらつきや、厚膜誘電体および厚膜導体との熱膨張係数の相違等に起因して基板等に歪み等が生じ得るのである。この結果、基板の平坦性や厚膜パターン精度等の確保が困難になっていた。このような問題は、ガス放電表示装置に限られず、高精度で電極等を設ける必要のある種々の基板において同様に生じ得る。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等を抑制できる電極の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明の厚膜シート電極の製造方法の要旨とするところは、(ａ)所定の第１温度よりも高い融点を有する粒子が樹脂で結合されて成る高融点粒子層で構成された膜形成面を有する支持体を用意する工程と、(ｂ)前記第１温度で焼結させられる厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜、および前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る導体ペースト膜をそれぞれ所定の平面形状で前記膜形成面上に積層して形成するための下記(i)、(ii)の各工程を含むペースト膜積層工程と、
(i)前記第１温度で所定の第１収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第１ペースト膜を２層以上積層して形成する工程
(ii)前記第１温度で前記第１収縮率よりも小さい所定の第２収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第２ペースト膜を前記第１ペースト膜の層間に形成する工程
(ｃ)前記支持体を前記第１温度で加熱処理することにより、前記高融点粒子層を焼結させることなく前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜を焼結させて、厚膜誘電体層および電極として機能させられる厚膜導体層が積層された厚膜積層体を生成する工程と、(ｄ)前記厚膜積層体を前記膜形成面から剥離する工程と、(ｅ)所定の厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜で前記厚膜積層体の外周面を覆う工程と、(ｆ)前記誘電体ペースト膜で覆われた前記厚膜積層体を所定の第２温度で加熱処理することにより、その誘電体ペースト膜から誘電体皮膜を生成する工程とを、含むことにある。
【００１０】
【発明の効果】
このようにすれば、厚膜材料の焼結温度(第１温度)よりも高い融点を有する高融点粒子層で構成された膜形成面に誘電体ペースト膜および導体ペースト膜を積層形成した後、その第１温度で加熱処理を施すことにより厚膜積層体が生成され、これを膜形成面から剥離して誘電体ペースト膜で覆い、更に第２温度で加熱処理を施すことにより、厚膜積層体が誘電体皮膜で覆われた厚膜シート電極が得られる。そのため、第１温度では焼結させられない高融点粒子層は、樹脂が焼失させられることにより高融点粒子のみが並ぶ層となることから、生成された厚膜シート電極は支持体に固着されないため、その膜形成面から容易に剥離して他の基板等に固定するだけで電極として用いることができる。したがって、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等が好適に抑制される。
【００１１】
このとき、ペースト膜の積層体は、２層以上から成る高収縮率すなわち低残存率の第１ペースト膜と、ペースト膜積層体の厚み方向の中間部にその第１ペースト膜に挟まれて位置する低収縮率すなわち高残存率の第２ペースト膜とを備えているため、膜形成面から剥離した後の加熱処理時においても厚膜全体の収縮が妨げられる。そのため、誘電体皮膜で覆うための加熱処理工程において、高収縮率の第１ペースト膜の収縮に起因して厚膜シート電極の寸法精度および形状精度の低下することが好適に抑制される。また、高収縮率の第１ペースト膜は、積層面に平行な方向の収縮が第２ペースト膜によって妨げられた結果として、専ら厚み方向に収縮させられるが、その収縮に伴って機械的強度が高められるため、これにより厚膜シート電極全体の機械的強度が確保される。すなわち、厚み方向の中間部に低収縮率の層を介在させない場合と同様な機械的強度を保ちつつ、寸法精度および形状精度が高められる利点がある。
【００１２】
なお、「収縮率」とは、寸法変化量(縮み量)の元の寸法に対する百分率であり、寸法変化が少ない場合にその値が小さくなる。一方、「残存率」は、寸法変化後の寸法の元の寸法に対する百分率であり、寸法変化が少ない場合にその値が大きくなる。これら収縮率と残存率とは、収縮率＋残存率＝100(％)の関係にある。因みに、全体を収縮率の小さい材料で構成しても寸法精度および形状精度の低下を抑制することができるが、その場合には生成された厚膜全体が多孔質になる。そのため、厚膜自体の機械的強度が極めて低くなるため、膜形成面から剥離した後における取扱いが極めて困難になると共に、厚膜内の導体層(電極)の断線が生じ易くなる不都合がある。
【００１３】
また、収縮を抑制するための前記第２ペースト膜は、厚膜シート電極を構成するために必要な厚膜誘電体層または厚膜導体層を生成するためのペースト膜の一部または全部の構成材料を変更したものであってもよいが、厚膜シート電極の機能とは無関係な他の層を構成するためのものであってもよい。
【００１４】
また、前記第１ペースト膜は、２層以上で構成されるのであれば、誘電体ペースト膜および導体ペースト膜の一方だけで構成されていても、両方で構成されていてもよい。また、前記第２ペースト膜は、１層で構成されるものであっても、２層以上で構成されるものであってもよい。２層以上で構成される場合には、誘電体ペースト膜および導体ペースト膜の一方だけで構成されていても、両方で構成されていても差し支えない。また、第２ペースト膜は、厚膜の収縮を抑制するためのものであるので、特に収縮を抑制したい部分に設けておけば足り、必ずしも全面に設ける必要はない。
【００１５】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第２ペースト膜は、前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜が積層されたペースト膜積層体の厚さ方向の中央に位置するものである。このようにすれば、第２ペースト膜によってペースト膜積層体の収縮がその両面で同様に抑制されるため、その両面の収縮の相違に起因する反りが好適に抑制される利点がある。
【００１６】
また、好適には、前記厚膜シート電極は、透光性を有する第１平板およびその第１平板に平行な第２平板と、それらの間に形成された複数の放電空間内で選択的にガス放電を発生させるための複数本の放電電極とを備えてそのガス放電で発生させられた光をその第１平板を通して観察する形式のガス放電表示装置においてその放電電極を構成するものであり、前記ペースト膜積層工程は、厚膜シート電極の骨格を構成する厚膜誘電体層を形成するための格子状の誘電体ペースト膜を形成する工程と、前記複数本の放電電極を構成する互いに平行な複数本の帯状厚膜導体から成る厚膜導体層を形成するための縞状の導体ペースト膜を形成する工程とを含むものである。このようにすれば、複数本の互いに平行な放電電極を備えたＡＣ型ガス放電表示装置の放電電極を容易に得ることができる。厚膜シート電極は、例えば、第１平板および第２平板の一方の内面に固着される。
【００１７】
また、好適には、前記第２ペースト膜は、互いに交わる２方向に沿って伸びる構成成分を含むものである。このようにすれば、積層面に平行な面内における全方位において第２ペースト膜による収縮抑制効果が得られるため、一方向のみに沿って第２ペースト膜が設けられている場合に比較して、厚膜シート電極全体の寸法精度や形状精度を高めることができる利点がある。例えば、放電電極等を構成するための厚膜導体層を生成するためのペースト膜の一部または全部が第２ペースト膜で構成される場合には、これに干渉しないように、例えば厚膜誘電体層を介して積層されることによってその厚み方向に相互に分離された状態で放電電極とは交叉する方向に沿って伸びる第２ペースト膜も併せて設ければ良い。
【００１８】
また、好適には、前記支持体準備工程は、所定の基板の表面に前記高融点粒子層を形成するものである。このようにすれば、ペースト膜が基板上に形成されることから、加熱処理後にも支持体の形状が維持されるため、高融点粒子層のみで支持体が構成されている場合(例えば、セラミック生シートで支持体が構成されている場合)に比較して厚膜シート電極の取扱いが容易になる利点がある。しかも、このような支持体が用いられる場合には、ペースト膜との間に高融点粒子層が介在させられる基板は加熱処理の際にそのペースト膜を何ら拘束せず、且つそのペースト膜の表面粗度は高融点粒子層の表面粗度のみが反映されることから、基板の平坦度、表面粗度、膨張係数等の厚膜シート電極の品質に及ぼす影響が小さくなるため、基板に高い品質は要求されない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の厚膜シート電極が用いられたＡＣ型カラーＰＤＰ(以下、単にＰＤＰという)１０の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図において、ＰＤＰ１０は、対角２０インチ(400×300(mm))程度の表示領域寸法を備え、複数枚が縦横に密接して並べられることにより大画面を構成する所謂タイル型表示装置の素子として用いられる。このＰＤＰ１０には、それぞれの略平坦な一面１２，１４が対向するように僅かな間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板(第１平板)１６および背面板(第２平板)１８が備えられている。それら前面板１６および背面板１８は、格子状のシート部材２０(厚膜シート電極)を介してその周縁部において気密に封着されており、これによりＰＤＰ１０の内部に気密空間が形成されている。これら前面板１６および背面板１８は、何れも450×350(mm)程度の大きさと1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法とを備えると共に透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものである。本実施例においては、上記の前面板１６が第１平板に、背面板１８が第２平板にそれぞれ相当する。
【００２１】
上記の背面板１８上には、一方向に沿って伸び且つ互いに平行な複数本の長手状の隔壁２２が0.2〜3(mm)の範囲内、例えば1.0(mm)程度の一定の中心間隔で備えられており、前面板１６および背面板１８間の気密空間が複数本の放電空間２４に区分されている。この隔壁２２は、例えば、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスを主成分とする厚膜材料から成り、幅寸法が60(μm)〜1.0(mm)程度の範囲内、例えば200(μm)程度、高さ寸法が5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の大きさを備えたものである。また、隔壁２２には、例えばアルミナ等の無機充填材(フィラー)やその他の無機顔料等が適宜添加されることにより、膜の緻密度や強度、保形性等が調節されている。前記のシート部材２０は、その一方向に沿って伸びる部分がこの隔壁２２の頂部上に重なる位置関係にある。
【００２２】
また、背面板１８上には、その内面１４の略全面を覆う低アルカリ・ガラス或いは無アルカリ・ガラス等から成るアンダ・コート２６が設けられ、その上に厚膜銀等から成る複数本の書込電極２８が前記複数の隔壁２２の長手方向に沿ってそれらの間の位置に、低軟化点ガラスおよび白色の酸化チタン等の無機フィラー等から成るオーバ・コート３０に覆われて設けられている。上記の隔壁２２は、このオーバ・コート３０上に突設されている。
【００２３】
また、オーバ・コート３０の表面および隔壁２２の側面には、放電空間２４毎に塗り分けられた蛍光体層３２が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層３２は、例えば紫外線励起により発光させられるＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)等の発光色に対応する３色の蛍光体の何れかから成るものであり、隣接する放電空間２４相互に異なる発光色となるように設けられている。なお、前記のアンダ・コート２６およびオーバ・コート３０は、厚膜銀から成る書込電極２８と背面板１８との反応および上記の蛍光体層３２の汚染を防止する目的で設けられたものである。
【００２４】
一方、前記の前面板１６の内面１２には、前記隔壁２２に対向する位置に隔壁３４がストライプ状に設けられている。この隔壁３４は、例えば隔壁２２と同じ材料から成り、例えば5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の高さ寸法(厚さ寸法)で設けられたものである。前面板内面１２のこの隔壁３４相互間には、蛍光体層３６が例えば3〜50(μm)程度の範囲内例えば5(μm)程度の厚さ寸法でストライプ状に設けられている。この蛍光体層３６は、放電空間２４毎に単一の発光色が得られるように、背面板１８上に設けられた蛍光体層３２と同じ発光色のものが設けられている。上記隔壁３４の高さ寸法は、シート部材２０が蛍光体層３６に接することを防止するために、その表面が蛍光体層３６の表面よりも高くなるように定められている。
【００２５】
図２は、前記のシート部材２０の構成の要部を、その一部を切り欠いて示す図である。図において、シート部材２０は、例えば全体で50〜500(μm)の範囲内、例えば150(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、格子状を成し、その表面および裏面にそれぞれ位置する上側誘電体層３８および下側誘電体層４０と、それらの間に積層された導体層４４と、これらの積層体全体を覆って設けられた誘電体皮膜４８と、その誘電体皮膜４８を更に覆って設けられ且つシート部材２０の表層部を構成する保護膜５０とから構成されている。
【００２６】
上記の上側誘電体層３８および下側誘電体層４０は、何れも例えば10〜200(μm)の範囲内、例えば50(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、それらの平面形状は全て同様であって格子状を成す。これら誘電体層３８，４０は、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系、例えばAl2O3-SiO2-PbO等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。本実施例においては、これら誘電体層３８等が格子状誘電体層に相当する。また、これらの格子を構成する縦横に沿ってそれぞれ伸びる部分は、隔壁２２に沿った方向においては、その隔壁２２の幅寸法と同程度かアライメント・マージンを考慮してそれよりも若干広く、例えば70(μm)〜1.1(mm)の範囲内、例えば300(μm)程度の幅寸法を備え、隔壁２２と同じ1.0(mm)程度の中心間隔で設けられている。また、隔壁２２に直交する方向においては、それよりも十分に小さい例えば60(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば150(μm)程度の幅寸法を備え、200(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば500(μm)程度の中心間隔で設けられている。このため、格子の開口部の大きさは、例えば700×350(μm)程度である。
【００２７】
また、上記の導体層４４は、例えばアルミニウム(Al)等を導電成分として含む例えば30(%)程度の気孔率を有する比較的多孔質な厚膜導体であって、例えば10〜50(μm)の範囲内、例えば30(μm)程度の厚さ寸法を有するものである。この導体層４４は、誘電体層３８，４０の格子の一方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体５２で構成されている。帯状厚膜導体５２は、例えば誘電体層３８等と同程度かそれよりも僅かに幅方向における両側にはみ出す程度の幅寸法を備えて格子の中心間隔に等しい例えば500(μm)程度の中心間隔を以て、前記の隔壁２２の長手方向に垂直な方向すなわち書込電極２８の長手方向と垂直を成す向きに沿って伸びるものである。なお、帯状厚膜導体５２は、前記隔壁２２の長手方向において、共通の配線に接続されたものと、各々独立の配線に接続されたものとが交互に設けられている。
【００２８】
また、図２において左端部に示すように、上記複数本の帯状厚膜導体５２の各々には、その長手方向における複数箇所においてその幅方向に交互に突き出す複数個の突出部５４が備えられている。これら複数個の突出部５４は何れも格子の開口部の角部に位置するため、帯状厚膜導体５２はその角部においては開口部の内周側に向かって突き出しているが、その突出し位置はその開口部を挟んで隣接する他の帯状厚膜導体５２に備えられた突出部５４に対向する位置である。なお、一つの開口内には、このような対向させられた突出部５４，５４が一組ずつ存在する。また、帯状厚膜導体５２の幅方向において相互に隣接する開口部では、帯状厚膜導体５２の長手方向において相互に反対側に位置する角部に突出し部５４，５４が備えられている。帯状厚膜導体５２の幅方向における突出部５４の突出し長さ寸法は、例えば50〜300(μm)の範囲内、例えば100(μm)程度であり、その幅寸法は、例えば50〜500(μm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。
【００２９】
また、誘電体層３８等も上記の突出部５４が備えられた位置において格子の開口角部が内側に拡大された形状で設けられており、突出部５４は、その一部がその拡大部分上に位置し、残部が帯状厚膜導体５２の長手方向に垂直な格子の構成部分上に位置させられている。この結果、格子の開口部の各々は、シート部材２０の厚さ方向において一様な形状を成している。
【００３０】
また、前記の誘電体皮膜４８は、例えば10〜30(μm)程度の範囲内、例えば20(μm)程度の厚さ寸法を備え、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。この誘電体皮膜４８は、表面に電荷を蓄えることにより後述するように交流放電をさせるために設けられたものであるが、同時に、厚膜材料で構成される導体層４４を露出させないことによって、これらからのアウト・ガスによる放電空間２４内の雰囲気変化を抑制する役割も有する。
【００３１】
また、前記の保護膜５０は、例えば0.5(μm)程度の厚さ寸法を備え、MgO等を主成分とする薄膜或いは厚膜である。保護膜５０は、放電ガス・イオンによる誘電体皮膜４８のスパッタリングを防止するものであるが、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に放電電極として機能する。
【００３２】
以上のように電極構造が構成されたＰＤＰ１０は、前記帯状厚膜導体５２のうち個々に独立させられている一方に所定の交流パルスを印加して順次走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込電極２８のうちのデータに対応する所望のもの(すなわち発光させる区画として選択されたものに対応する書込電極)に所定の交流パルスを印加すると、図３に矢印Ａで示すように、それらの間で書込放電が発生させられ、保護膜５０上に電荷が蓄積される。
【００３３】
上記のようにして走査電極として機能させられる全ての帯状厚膜導体５２を走査した後、全ての帯状厚膜導体５２，５２間に所定の交流パルスを印加すると、電荷が蓄積された発光区画では印加電圧にその蓄積電荷による電位が重畳されて放電開始電圧を越えるため、図３に他の矢印で示すように放電面５６，５６間で放電が発生させられ、且つ保護膜５０上に改めて発生させられた壁電荷等により予め定められた所定時間だけ維持される。これにより、ガス放電で発生した紫外線で選択された区画内の蛍光体層３２、３６が励起発光させられ、その光が前面板１６を通して射出されることにより、一画像が表示される。なお、帯状厚膜導体５２には突出部５４が備えられていることから、上記維持放電は、対向する突起部５４，５４間で先ず発生し、次いで、放電面５６の全面に広がることとなる。そして、走査側電極の１周期毎に、交流パルスを印加されるデータ側電極(書込電極２８)が変化させられることにより、所望の画像が連続的に表示されることとなる。なお、図３は、ＰＤＰ１０の前記の隔壁２２の長手方向に沿った断面すなわち帯状厚膜導体５２の長手方向に垂直な断面を示す図である。
【００３４】
また、維持放電は帯状厚膜導体５２，５２間で発生させられるが、放電空間２４は隔壁２２の長手方向に沿って連続しているため、その放電により発生させられた紫外線はその方向において帯状厚膜導体５２，５２の外側に広がる。そのため、その外側に位置する蛍光体層３２，３６もその紫外線が及ぶ範囲では発光させられることとなる。ＰＤＰ１０における発光単位(セル)の区切りは、隔壁２２に垂直な方向すなわち図における左右方向ではその隔壁２２によって区切られ、隔壁２２の長手方向すなわち図における上下方向では実質的にはこの紫外線の及ぶ範囲によって画定される。
【００３５】
但し、本実施例においては、隔壁２２の長手方向における発光区画の区切りすなわちセル・ピッチは例えば100(μm)〜3.0(mm)の範囲内、例えば3.0(mm)程度であり、前記シート部材２０の格子の中心間隔の６倍に相当する。すなわち、本実施例においては１セル内にシート部材２０の格子の開口が６つ設けられており、それら６つの開口に面する３対の放電面５６間で維持放電させることとなる。なお、前述したように隔壁２２の中心間隔は1.0(mm)程度であり、ＲＧＢ３色で１画素(ピクセル)が構成されるので、画素ピッチは格子の２方向の何れにおいても3.0(mm)程度、１画素の大きさは3.0×3.0(mm)程度となる。
【００３６】
なお、上記のようにして放電空間２２内において蛍光体層３２から発生させられた光は、図１に示されるＰＤＰ１０の構成から明らかなように、格子状を成したシート部材２０の開口部を経由して前面板１２から射出される。そのため、蛍光体層３２から発生した光のうち一部はシート部材２０で遮られ、表示に寄与し得ないこととなる。このとき、本実施例においては、前述したように格子の開口部内に突き出した突出部５４が放電空間２２の長手方向において、その幅方向の一端側および他端側に交互に設けられているため、突出部５４の遮光による視覚上の影響が緩和されるので、突出部５４が存在することに起因する表示品質の低下が実質的に解消されている。放電開始電圧を低下させるための突出部５４は、その存在に起因する遮光が許容される範囲で可及的に放電開始電圧を低くできるようにその大きさが定められる。また、格子構成部分のうち隔壁２２に垂直な方向に沿って伸びる部分は、例えば150(μm)程度の細幅寸法で設けられており、且つ隔壁３４によって前万板１６から離隔させられているので、これによる遮光も殆ど問題とならない。
【００３７】
ところで、上記のようなＰＤＰ１０は、例えば図４に示される工程図に従って別々に処理(或いは製造)されたシート部材２０，前面板１６，および背面板１８を組み立てることで製造される。
【００３８】
背面板１８の処理工程においては、先ず、アンダ・コート形成工程５８で、用意された平坦な背面板１８の内面１４に厚膜絶縁体ペーストを塗布して焼成することにより前記のアンダ・コート２６を形成する。次いで、書込電極形成工程６０では、そのアンダ・コート２６上に例えば厚膜スクリーン印刷法やリフトオフ法等を用いて厚膜銀ペースト等の厚膜導電材料ペーストで前記書込電極２８を形成する。続くオーバ・コート形成工程６２においては、この書込電極２８上から低軟化点ガラスおよび無機フィラーを含む厚膜絶縁ペーストをアンダ・コート２６の略全面を覆って繰り返し塗布して焼成することにより前記オーバ・コート３０を形成する。
【００３９】
次いで、隔壁形成工程６４では、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを塗着し、乾燥後、例えば500〜650(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の隔壁２２を形成する。なお、一回の印刷で隔壁２２の所望の高さ寸法を確保できない場合には、印刷および乾燥が必要な回数だけ繰り返される。上述したアンダ・コート形成工程５８乃至オーバ・コート形成工程６２も同様である。そして、蛍光体層形成工程６６においては、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体ペーストを隔壁２２相互間であって色毎に定められた所定位置に厚膜スクリーン印刷法等によって或いは流し込みによって塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層３２を設ける。
【００４０】
一方、前面板１６の処理工程においては、先ず、隔壁形成工程６８において、上記の工程６４と同様に、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを厚膜スクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて内面１２上に繰り返し塗布、乾燥して、更に厚膜絶縁ペーストの種類に応じて定められる例えば500〜650(℃)程度の範囲内の熱処理温度で焼成することにより、前記の隔壁３４を形成する。次いで、蛍光体層形成工程７０において、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体ペーストを隔壁３４相互間であって色毎に定められた所定位置に、隔壁３４上から厚膜スクリーン印刷或いは落とし込み印刷等の手法で塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層３６を設ける。
【００４１】
そして、シート部材作製工程７２において作製された前記のようなシート部材２０を介して上記の前面板１６および背面板１８を重ね合わせ、封着工程７４において加熱処理を施すことにより、それらの界面に予め塗布されたシールガラス等の封着剤でこれらを気密に封着する。なお、封着に先立ち、必要に応じてシート部材２０が前面板１６および背面板１８の何れかにガラスフリット等を用いて固着される。そして、排気・ガス封入工程７２において、形成された気密容器内から排気し且つ所定の放電ガスを封入することにより、前記のＰＤＰ１０が得られる。
【００４２】
上記の製造工程において、シート部材作製工程７２は、よく知られた厚膜印刷技術を応用した例えば図５に示される示す工程に従って実施される。以下、シート部材２０の製造方法を、製造工程の要部段階における状態を表した図６(a)〜(e)および図７(f)〜(h)を参照して説明する。
【００４３】
先ず、基板を用意する工程７８では、厚膜印刷を施す基板８０(図６参照)を用意し、その表面７８等に適宜の清浄化処理を施す。この基板８０は、後述する加熱処理の際に殆ど変形や変質の生じないものであって、例えば、熱膨張係数が87×10-7(/℃)程度で、740(℃)程度の軟化点および510(℃)程度の歪み点を備えたソーダライム・ガラス等から成るガラス基板が好適に用いられる。なお、基板８０の厚さ寸法は例えば2〜3(mm)程度の範囲内、例えば2.8(mm)程度であり、その表面８２の大きさは前記のシート部材２０よりも十分に大きくされている。
【００４４】
次いで、剥離層形成工程８４では、高融点粒子が樹脂で結合させられた剥離層８６を、基板８０の表面８２に例えば5〜50(μm)程度の範囲内、好適には10〜20(μm)程度の厚さ寸法で設ける。上記の高融点粒子は、例えば平均粒径が0.5〜3(μm)程度の高軟化点ガラスフリットおよび平均粒径が0.01〜5(μm)程度の範囲内、例えば1(μm)程度のアルミナやジルコニア等のセラミック・フィラーを、例えば30〜50(%)程度の割合で混合したものである。上記の高軟化点ガラスは、例えば620(℃)程度以上の軟化点を備えたものであり、混合物である高融点粒子の軟化点は、例えば2000(℃)程度以上になっている。また、樹脂は、例えば350(℃)程度で焼失させられるエチルセルロース系樹脂等である。この剥離層８６は、例えば、上記の高融点粒子および樹脂がブチルカルビトールアセテート(ＢＣＡ)やテルピネオール等の有機溶剤中に分散させられた無機材料ペースト８８を、例えば図６(a)に示すようにスクリーン印刷法を用いて基板８０の略全面に塗布し、乾燥炉或いは室温において乾燥させることで設けられるが、コータやフィルム・ラミネートの貼り付け等で設けることもできる。なお、乾燥炉は、膜の表面粗度が優れ且つ樹脂が一様に分散するように、好適には給排気を十分に行い得る遠赤外線乾燥炉が用いられる。図６(b)は、このようにして剥離層８６を形成した段階を示している。なお、図６(a)において、９０はスクリーン、９２はスキージである。本実施例においては、上記の剥離層８６を備えた基板８０が支持体に、その剥離層８６の表面が膜形成面にそれぞれ相当し、上記の基板用意工程７８および剥離層形成工程８４が支持体準備工程に対応する。
【００４５】
続く厚膜ペースト層形成工程９４では、前記の誘電体層３８，４０を形成するための厚膜誘電体ペースト９６と、導体層４４を形成するための厚膜導体ペースト９８(図６(a)参照)を、無機材料ペースト８８と同様にスクリーン印刷法等を利用して剥離層８６上に所定のパターンで順次に塗布・乾燥する。これにより、誘電体層３８，４０を形成するための誘電体印刷層１００，１０４、導体層４４を形成するための導体印刷層１０２が、その積層順序に従って形成される。上記の厚膜誘電体ペースト９６は、例えば、アルミナやジルコニア等の誘電体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。また、厚膜導体ペースト９８は、例えば、アルミニウム粉末等の導体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。なお、上記のガラスフリットは、例えばAl2O3-SiO2-PbO系の低軟化点ガラス等が用いられ、樹脂および溶剤は例えば無機材料ペースト８８と同様なものが用いられる。図６(c)〜(e)は、それぞれ、誘電体印刷層１００、導体印刷層１０２、および誘電体印刷層１０４がそれぞれ形成された段階を示している。なお、誘電体印刷層１００，１０４は、例えばそれぞれ70(μm)程度の厚さ寸法に形成され、導体印刷層１０２は、例えば35(μm)程度の厚さ寸法に形成される。一回の印刷で所定の厚さ寸法が得られない場合には、必要な回数だけ印刷および乾燥が繰り返される。
【００４６】
なお、上記のアルミニウム粉末は、例えば平均粒径が5(μm)程度で3〜20(μm)程度の範囲に粒径が分布するものであって、個々の粒子は例えば球形状を備えている。このようなアルミニウム粉末が上記のような低軟化点ガラスと混合された厚膜アルミニウム・ペーストは、焼成収縮し難く、例えば90(％)程度の高い残存率を有している。そのため、前記の30(μm)程度の膜厚が得られるように、印刷厚みが35(μm)程度に設定されているのである。これに対して、前記の厚膜誘電体ペースト９６は例えば70(％)程度の焼成残存率を有することから、前記の50(μm)程度の膜厚が得られるように、誘電体印刷層１００，１０４は、70(μm)程度の厚さ寸法に形成される。したがって、本実施例においては、相対的に収縮率の小さい導体印刷層１０２が、相対的に収縮率の大きい誘電体印刷層１００，１０４の間(層間)に形成されており、請求の範囲にいう第１ペースト膜は誘電体印刷層から成るものであって２層が積層され、第２ペースト膜は導体印刷層から構成されている。
【００４７】
上記のようにして厚膜印刷層１００〜１０４を形成し、乾燥して溶剤を除去した後、焼成工程１１０においては、基板８０を所定の焼成装置の炉室１１２内に入れ、厚膜誘電体ペースト９６および厚膜導体ペースト９８の種類に応じた例えば585(℃)程度の焼成温度で加熱処理を施す。図７(f)は加熱処理中の状態を示している。
【００４８】
上記の加熱処理過程において、厚膜印刷層１００〜１０４は、その焼結温度が例えば585(℃)程度であるため、その樹脂成分が焼失させられると共に誘電体材料、導体材料、およびガラスフリットが焼結させられ、誘電体層３８，４０および導体層４４すなわちシート部材２０の基本的部分が生成される。図７(g)は、この状態を示している。このとき、アルミニウム粉末を導体成分として含む厚膜導体ペースト９８は、上述したように残存率が大きいことから面方向においても収縮量が極めて小さいので、基板８０上に固定されていることと相俟って、格子状の誘電体層３８，４０および縞状の導体層４４のそれぞれの中心間隔延いてはトータルピッチは、厚膜印刷層１００〜１０４のそれから殆ど変化しない。なお、生成された厚膜の断面を観察したところ、アルミニウム粉末は殆ど溶けておらず、多孔質な組織が形成されていることが確かめられた。
【００４９】
しかも、前記の剥離層８６は、前述したようにその無機成分粒子が2000(℃)以上の軟化点を備えたものであるため、樹脂成分は焼失させられるが高融点粒子(ガラス粉末およびセラミック・フィラー)は焼結させられない。そのため、加熱処理の進行に伴って樹脂成分が焼失させられると、剥離層８６は高融点粒子１１４(図８参照)のみから成る粒子層１１６となる。
【００５０】
図８は、図７(g)の右端の一部を拡大して、上記の加熱処理における焼結の進行状態を模式的に示した図である。剥離層８６の樹脂成分が焼失させられて生成された粒子層１１６は、単に高融点粒子１１４が積み重なっただけの層であり、その高融点粒子１１４は互いに拘束されていない。そのため、図に一点鎖線で示される焼成前の端部位置から厚膜印刷層１００〜１０４が収縮するときには、その高融点粒子１１４がコロの如き作用をする。これにより、厚膜印刷層１００〜１０４の下面側でも基板８０との間にその収縮を妨げる力が作用しないので、上面側と同様に収縮させられることから、収縮量の相違に起因する密度差や反り等は何ら生じていない。
【００５１】
なお、本実施例においては、基板８０の熱膨張係数は誘電体材料と略同じであり、厚膜印刷層１００〜１０４の焼結が開始するまで、すなわち、樹脂成分は焼失させられたがガラスフリット、誘電体材料粉末や導体粉末の結合力が未だ小さい温度範囲ではこれらの熱膨張量に殆ど差はない。一方、厚膜印刷層１００〜１０４の焼結が開始するときには、上述したように粒子層１１６の作用によって基板８０はその焼成収縮を何ら妨げない。したがって、基板８０の熱膨張は生成される厚膜の品質に実質的に影響しない。なお、基板８０を繰り返し使用する場合や熱処理温度が高くなる場合には、歪み点の一層高い耐熱性ガラス(例えば、熱膨張係数が32×10-7(/℃)程度で軟化点が820(℃)程度の硼珪酸ガラスや、熱膨張係数が5×10-7(/℃)程度で軟化点が1580(℃)程度の石英ガラス等)を用いることができる。この場合にも、誘電体材料粉末等の結合力が小さい温度範囲では基板８０の熱膨張量が極めて小さくなるので、その熱膨張が生成される厚膜の品質に影響することはない。
【００５２】
図５に戻って、剥離工程１１８では、生成された厚膜すなわち誘電体層３８，４０および導体層４４の積層体を基板８０から剥離する。それらの間に介在させられている粒子層１１６は高融点粒子１１４が単に積み重なっただけであるので、上記剥離処理は何らの薬品や装置を用いることなく容易に行い得る。このとき、積層体の裏面には高融点粒子１１４が一層程度の厚みで付着し得るが、この付着粒子は、必要に応じて粘着テープやエアブロー等を用いて除去する。なお、厚膜が剥離された基板８０は、前述したように前記の焼成温度では変形および変質し難いものであるため、同様な用途に繰り返し用いられる。
【００５３】
次いで、誘電体ペースト塗布工程１２０においては、剥離した積層体をディッピング槽１２２内に蓄えられた誘電体ペースト１２４中にディッピングすることにより、全外周面に誘電体ペースト１２４が塗布される。図７(ｈ)は、この段階を示している。この誘電体ペースト１２４は、例えば、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等のガラス粉末およびＰＶＡ等の樹脂が水等の溶剤中に分散させられたものであり、前記の厚膜誘電体ペースト９６に比較して低粘度に調製されている。なお、上記のガラス粉末は鉛を含まない軟化点が630(℃)程度以上のものも使用可能である。これは、前記の厚膜誘電体ペースト９６に含まれるものの軟化点と同程度かそれよりも高いものである。また、低粘度に調製されたペーストを用いるのは、塗布の際に気泡が巻き込まれ延いては焼成後に欠陥の残ることを防止するためであり、積層体は、例えば水平な向きで金網１２６等に載せられた状態で誘電体ペースト１２４中に静かに沈められ、且つ取り出される。
【００５４】
続く焼成工程１２８では、ディッピング槽１２２から取り出され且つ十分に乾燥させられた積層体が焼成炉内に投入され、前記誘電体ペースト１２４に含まれるガラス粉末の種類に応じて定められる例えば550〜580(℃)程度の所定温度、例えば550(℃)で加熱処理(焼成処理)を施される。図７(i)は、この段階を示している。この焼成温度は、例えば、ガラス粉末が十分に軟化して緻密な誘電体層(誘電体皮膜４８)が得られるように、ガラス粉末の軟化点に対して十分に高い温度に設定される。このため、このようにして形成された誘電体皮膜４８は、ガラス粉末相互の粒界に起因する空隙等が殆ど無く、高い耐電圧を有するものとなる。本実施例においては、これら誘電体ペースト塗布工程１２０および焼成工程１２８から被覆工程が構成されている。また、本実施例において、一回のディッピングおよび焼成処理で形成される誘電体層(皮膜)の厚さ寸法は10(μm)程度であるので、前述した20(μm)の厚さ寸法を得るために被覆工程は２回繰り返される。
【００５５】
このため、本実施例においては、厚膜積層体が基板８０から剥離された後、焼成処理が２回繰り返されることとなるが、この焼成処理の際にも、格子状の誘電体層３８，４０および縞状の導体層４４のそれぞれ中心間隔延いてはトータルピッチは、厚膜印刷層１００〜１０４のそれから殆ど変化しない。すなわち、焼成処理に伴う収縮は殆ど見られなかった。
【００５６】
そして、保護膜形成工程１３０において、上記の誘電体皮膜４８の表面に例えばディッピング処理および焼成処理により、或いは電子ビーム法やスパッタ等の薄膜プロセスにより、前記の保護膜５０が所望の厚さ寸法で略全面に設けられることにより、前記のシート部材２０が得られる。なお、保護膜５０は、前述したように薄い膜であるので、ディッピング等の厚膜プロセスでは一様な膜を形成することが比較的困難である。しかしながら、本実施例においては略一様な膜厚で形成される誘電体被覆４８で覆われた放電面５６，５６間で対向放電させることから、保護膜５０の表面形状の如何に拘わらず放電集中は生じ難い。したがって、面放電構造を採る場合ほどの一様性は保護膜５０に要求されないのである。また、保護膜５０は光の射出経路上に存在しないので、その透明性も要求されない。
【００５７】
ここで、本実施例においては、厚膜誘電体ペースト９６および厚膜導体ペースト９８の585(℃)程度の焼結温度よりも高い融点を有する高融点粒子１１４を含む剥離層８６上に誘電体印刷層１００，１０４および導体印刷層１０２を積層形成した後、それらの焼結温度で加熱処理を施すことにより厚膜積層体が生成され、これを基板表面８２から剥離して誘電体ペースト１２４で覆い、更に550(℃)程度のその焼結温度で加熱処理を施すことにより、厚膜積層体が誘電体皮膜４８で覆われたシート部材２０(厚膜シート電極)が得られる。そのため、585(℃)では焼結させられない剥離層８６は、樹脂が焼失させられることにより高融点粒子１１４のみが並ぶ粒子層１１６となることから、生成されたシート部材２０は基板８０に固着されないため、その表面８２から容易に剥離して背面板１８に固定するだけで維持電極として用いることができる。したがって、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等が好適に抑制される。
【００５８】
このとき、厚膜印刷層１００〜１０４の積層体は、２層から成る高収縮率すなわち低残存率の誘電体印刷層１００，１０４と、積層体の厚み方向の中間部、特に中央にその誘電体印刷層１００，１０４に挟まれて位置する低収縮率すなわち高残存率の導体印刷層１０２とから構成されるため、基板表面８２から剥離した後の加熱処理時においても厚膜全体の収縮が妨げられる。そのため、誘電体皮膜４８で覆うための加熱処理工程において、高収縮率の誘電体印刷層１００，１０４の収縮に起因してシート部材２０の寸法精度および形状精度の低下することが好適に抑制される。また、高収縮率の誘電体印刷層１００，１０４は、積層面に平行な方向の収縮が導体印刷層１０２によって妨げられた結果として、専ら厚み方向に収縮させられるが、その収縮に伴って機械的強度が高められるため、これによりシート部材２０全体の機械的強度が確保される。すなわち、厚み方向の中間部に高収縮率の層を介在させない場合と同様な機械的強度を保ちつつ、寸法精度および形状精度が高められる利点がある。
【００５９】
因みに、一般に用いられている銀粉末を導体成分とする厚膜導体材料は、焼成収縮率が例えば70(％)程度と比較的大きい(残存率が小さい)ため、基板８０等に固着されていない自由な状態で加熱処理を施すと著しく収縮する。図９は、アルミニウム粉末を導体成分とする実施例のシート部材２０のトータルピッチの変化を、銀粉末を導体成分とする従来(比較例)のシート部材のそれと対比して示したものである。なお、この比較例は、収縮率の相違に応じて導体印刷層の塗布厚みを40(μm)程度と大きくした他は実施例と同様にしてシート部材を製造したものである。「１回焼成後」は、基板８０上における焼成・剥離後を、「２回焼成後」、「３回焼成後」は、それぞれ誘電体皮膜４８形成のための１回目、２回目の焼成処理の後をそれぞれ表している。また、実施例１，２、比較例１，２は、それぞれ同じ条件で２回実験した結果を示したものである。
【００６０】
図に示されるように、アルミニウム・ペーストを用いた本実施例の場合には、３回目の焼成後にもトータルピッチの変化が殆ど認められないのに対して、銀ペーストを用いた比較例では、誘電体皮膜４８の生成の際に２回の焼成処理の何れにおいても著しく収縮することが認められる。例えば、剥離後の１回目の焼成(図における２回目)では、トータルピッチを191(mm)程度としたとき、0.4(mm)程度ものトータルピッチの収縮が生じ、その後の焼成処理の繰り返しにおいても、収縮量は小さくなるものの更に収縮する。例えば、厚膜生成時を含めて６回焼成した後には、トータルピッチで1〜2(mm)(0.5〜1.0(％)程度)収縮することが確認できた。
【００６１】
しかも、本実施例においては、導体印刷層１０２は、誘電体印刷層１００，１０４および導体印刷層１０２が積層された厚膜印刷層積層体の厚さ方向の中央に位置することから、導体印刷層１０２によって厚膜印刷層積層体の収縮がその両面で同様に抑制されるため、その両面の収縮の相違に起因する反りが好適に抑制される利点がある。
【００６２】
また、本実施例においては、前面板１６および背面板１８を重ね合わせて固着することによりＰＤＰ１０を製造するに際して、以上のようにして製造された導体層４４を備えたシート部材２０が前面板１６または背面板１８に固着されることにより、維持電極として機能する帯状厚膜導体５２が放電空間２４内に設けられる。そのため、シート部材２０上に維持電極を構成するための導体層が備えられていることから、前面板１６および背面板１８の間にそのシート部材２０を配置するだけで維持電極を設けることができるため、前面板１６上に維持電極を設ける場合におけるその形成時の熱処理に起因する前面板１６および維持電極等の歪みが好適に抑制されたＰＤＰ１０を製造することができる。したがって、電極等の形成に伴う熱処理に起因する歪み等の抑制された３電極構造のＡＣ型ＰＤＰ１０を簡単な製造工程で得ることができる。すなわち、SiO2のコートやＩＴＯ、バス電極等を設ける複雑なプロセスが無用になる。
【００６３】
また、本実施例においては、厚膜導体ペースト９８および厚膜誘電体ペースト９６の焼結温度よりも高い融点を有する剥離層８６で構成された膜形成面に印刷層１００〜１０４が所定パターンで形成された後、それらの焼結させられる温度で加熱処理が施されることにより、中間誘電体層４２を介して導体層４４が積層されたシート部材２０が生成される。そのため、その加熱処理温度では焼結させられない剥離層８６は樹脂が焼失させられることにより高融点粒子１１４のみが並ぶ粒子層１１６となることから、生成された厚膜は基板８０に固着されないため、その表面８２から容易に剥離することができる。したがって、維持電極を構成するためのシート部材２０を容易に製造し且つＰＤＰ１０の製造に用いることができる。
【００６４】
なお、前述した実施例においては、電極を構成するための導体層４４を低収縮(高残存率)の厚膜材料で構成したが、厚膜積層体の厚み方向の中間部に収縮制御のための他の層を別途設けることもできる。図１０に示すシート部材１４０は、下側誘電体層４０と導体層４４(帯状厚膜導体５２)との間に、低収縮の収縮制御層１４２を設けたものである。
【００６５】
この収縮制御層１４２は、例えば、低軟化点ガラスおよびフィラー等から成るものであって、例えば、90(％)程度の残存率を有する厚膜誘電体ペーストから生成されたものである。この層１４２は、シート部材１４０の形状を維持する機能や電極としての機能の何れも備えておらず、単に誘電体皮膜４８の生成時にトータルピッチを所期の値に保つ機能を有している。このように、請求の範囲にいう第２ペースト膜は、シート部材の機能上は無用な層を構成するものであっても良いのである。
【００６６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【００６７】
例えば、実施例においては、ＡＣ型ＰＤＰ１０の電極を構成するためのシート部材２０，１４０の製造方法に本発明が適用された場合について説明したが、厚膜導体層と厚膜誘電体層とが積層されたシート状の電極を用い得るものであれば、種々の用途のシート部材(厚膜シート電極)の製造方法に同様に適用される。
【００６８】
また、実施例においては、シート部材の収縮が導体層４４或いは収縮制御層１４２によって抑制されていたが、誘電体層３８，４０で抑制するように構成してもよい。例えば、導体層４４に高い導電性が求められる場合には、導体層４４を厚膜銀で構成すると共に、収縮制御層１４２を設け或いは低収縮率の誘電体層３８，４０を設ければよい。このような低収縮率の誘電体層３８，４０は、例えば、フィラーを増すか、或いは軟化点の高いガラスを用いればよい。
【００６９】
また、実施例においては、シート部材２０の導体層４４の全体が焼成収縮の小さい導体で構成されていたが、その厚み方向の一部だけ、或いは面方向の一部だけが焼成収縮の小さい材料で構成されていてもよい。同様に、誘電体層３８，４０を焼成収縮の小さい材料で構成する場合にも、その全体に限られず、厚み方向や面方向の一部だけを焼成収縮の小さい材料で構成してもよい。要するに、厚み方向の中間に低収縮の層が設けられていれば、その構成材料の如何に拘わらず本発明の効果を享受できる。
【００７０】
また、実施例においては、アルミニウム粉末を導体成分として用いることによって導体層４４に収縮抑制機能を与えていたが、必要な導電率を確保できるのであれば、他の導体材料を用い、或いは、無機フィラーを添加することで導体層４４に収縮抑制機能を与えることもできる。例えば、導体材料としては、Ni、Cu等を用い得る。
【００７１】
また、実施例においては、厚膜形成のための第１温度が585(℃)程度に、誘電体被膜形成のための第２温度が550(℃)程度にそれぞれ設定されていたが、第１温度および第２温度は、それぞれ厚膜ペーストの焼成温度に応じて定められるものであり、同一の温度であっても、第２温度の方が高温であっても差し支えない。
【００７２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の厚膜シート電極の適用された３電極構造ＡＣ型ガス放電表示装置の一例であるカラーＰＤＰを一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１のＰＤＰに備えられたシート部材の構成を説明する図である。
【図３】隔壁の長手方向に沿った断面において、図１のＰＤＰの断面構造を説明する図である。
【図４】図１のＰＤＰの製造方法を説明する工程図である。
【図５】シート部材の製造方法を説明する工程図である。
【図６】 (a)〜(e)は、図５の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示す図である。
【図７】 (f)〜(i)は、図５の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示すための図６(e)に続く図である。
【図８】図５の焼成工程における収縮挙動を説明するための図である。
【図９】実施例の厚膜シートのトータルピッチの変化を従来のものと対比して示すグラフである。
【図１０】他の実施例の厚膜シート電極の要部構成を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０：ＰＤＰ
１６：前面板
１８：背面板
２０：シート部材
５２：帯状厚膜導体
８２：基板表面(膜形成面)
９６：厚膜誘電体ペースト
９８：厚膜導体ペースト
１００，１０４：誘電体印刷層
１０２：導体印刷層
１１６：粒子層
１２４：誘電体ペースト
【発明の属する技術分野】
本発明は、電極として機能する導体層を備え且つ全体が誘電体層で覆われたシート状の厚膜積層体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、透光性を有する第１平板(前面板)およびその第１平板に平行な第２平板(背面板)の間に形成され且つ所定のガスが封入された複数の放電空間と、それら複数の放電空間の各々で選択的にガス放電を発生させるための厚膜誘電体で覆われた複数対の放電電極とを備え、そのガス放電を利用して発光させることにより、文字、記号、或いは図形等の所望の画像を表示する形式のプラズマ・ディスプレイ・パネル(Plasma Display Panel：ＰＤＰ)等のガス放電表示装置が知られている。例えば、３電極構造のＡＣ型ＰＤＰでは、複数本の放電空間が一方向に沿って設けられると共に、これに平行な方向に沿って書込電極が放電空間毎に設けられ、且つ複数対の放電電極(維持電極)がこれに直交する他方向に沿って設けられる。画像を表示させるに際しては、維持電極と書込電極との間でガス放電を発生させることにより発光区画を選択し、その後、全ての維持電極間に表示のための所定の交流電圧を印加することによって、選択された発光区画内でガス放電を発生させ且つ発光させる。
【０００３】
このようなガス放電表示装置は、例えば、ガス放電によって生じたプラズマの生成に伴うネオン・オレンジ等の発光を直接利用し、或いは、発光区画(画素或いはセル)内に蛍光体が備えられてプラズマによって生じた紫外線により励起させられたその蛍光体の発光を利用して画像を表示する。そのため、平板型で大画面化、薄型化、および軽量化が容易であると共に、ＣＲＴ並の広い視野角および早い応答速度を有しているため、ＣＲＴに代わる画像表示装置として期待されている。(例えば、非特許文献１参照)。
【０００４】
【非特許文献１】
谷 千束著「ディスプレイ先端技術」初版第１刷、共立出版、１９９８年１２月２８日、p.78-88
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来のガス放電表示装置では、一般に、前面板および背面板の少なくとも一方の内面に導体材料を塗布して焼成処理等の加熱処理を施す厚膜形成プロセス等を利用することにより、上記の放電電極が形成されていた。
【０００６】
すなわち、対向放電構造のガス放電表示装置では、前面板および背面板に互いに直交する一方向および他方向にそれぞれ沿って放電電極が設けられるが、この放電電極は、通常、何れも厚膜導体で構成される。また、３電極面放電構造のガス放電表示装置では、維持電極が一方向に沿って前面板および背面板の一方に互いに平行に設けられると共に、前面板および背面板の他方にはその一方向に直交する他方向に沿って書込電極が設けられる。この面放電構造では、可及的に光を透過させる必要がある維持電極側は、ITO(酸化インジウム錫)膜等から成る透明電極およびその導電性を補うための厚膜導体から成るバス電極で構成される。
【０００７】
したがって、何れの電極構造が採られる場合にも、前面板および背面板(基板)の少なくとも一方の内面に厚膜形成プロセス等を利用して電極が形成されるが、この厚膜の焼成のために基板に熱処理が施されることから、それらに歪みが生じると共に、厚膜誘電体や厚膜導体にも亀裂や変形等が生じる問題があった。すなわち、厚膜形成プロセスにおける加熱処理では、基板内の温度分布に基づく熱膨張量のばらつきや、厚膜誘電体および厚膜導体との熱膨張係数の相違等に起因して基板等に歪み等が生じ得るのである。この結果、基板の平坦性や厚膜パターン精度等の確保が困難になっていた。このような問題は、ガス放電表示装置に限られず、高精度で電極等を設ける必要のある種々の基板において同様に生じ得る。
【０００８】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等を抑制できる電極の製造方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
斯かる目的を達成するための本発明の厚膜シート電極の製造方法の要旨とするところは、(ａ)所定の第１温度よりも高い融点を有する粒子が樹脂で結合されて成る高融点粒子層で構成された膜形成面を有する支持体を用意する工程と、(ｂ)前記第１温度で焼結させられる厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜、および前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る導体ペースト膜をそれぞれ所定の平面形状で前記膜形成面上に積層して形成するための下記(i)、(ii)の各工程を含むペースト膜積層工程と、
(i)前記第１温度で所定の第１収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第１ペースト膜を２層以上積層して形成する工程
(ii)前記第１温度で前記第１収縮率よりも小さい所定の第２収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第２ペースト膜を前記第１ペースト膜の層間に形成する工程
(ｃ)前記支持体を前記第１温度で加熱処理することにより、前記高融点粒子層を焼結させることなく前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜を焼結させて、厚膜誘電体層および電極として機能させられる厚膜導体層が積層された厚膜積層体を生成する工程と、(ｄ)前記厚膜積層体を前記膜形成面から剥離する工程と、(ｅ)所定の厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜で前記厚膜積層体の外周面を覆う工程と、(ｆ)前記誘電体ペースト膜で覆われた前記厚膜積層体を所定の第２温度で加熱処理することにより、その誘電体ペースト膜から誘電体皮膜を生成する工程とを、含むことにある。
【００１０】
【発明の効果】
このようにすれば、厚膜材料の焼結温度(第１温度)よりも高い融点を有する高融点粒子層で構成された膜形成面に誘電体ペースト膜および導体ペースト膜を積層形成した後、その第１温度で加熱処理を施すことにより厚膜積層体が生成され、これを膜形成面から剥離して誘電体ペースト膜で覆い、更に第２温度で加熱処理を施すことにより、厚膜積層体が誘電体皮膜で覆われた厚膜シート電極が得られる。そのため、第１温度では焼結させられない高融点粒子層は、樹脂が焼失させられることにより高融点粒子のみが並ぶ層となることから、生成された厚膜シート電極は支持体に固着されないため、その膜形成面から容易に剥離して他の基板等に固定するだけで電極として用いることができる。したがって、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等が好適に抑制される。
【００１１】
このとき、ペースト膜の積層体は、２層以上から成る高収縮率すなわち低残存率の第１ペースト膜と、ペースト膜積層体の厚み方向の中間部にその第１ペースト膜に挟まれて位置する低収縮率すなわち高残存率の第２ペースト膜とを備えているため、膜形成面から剥離した後の加熱処理時においても厚膜全体の収縮が妨げられる。そのため、誘電体皮膜で覆うための加熱処理工程において、高収縮率の第１ペースト膜の収縮に起因して厚膜シート電極の寸法精度および形状精度の低下することが好適に抑制される。また、高収縮率の第１ペースト膜は、積層面に平行な方向の収縮が第２ペースト膜によって妨げられた結果として、専ら厚み方向に収縮させられるが、その収縮に伴って機械的強度が高められるため、これにより厚膜シート電極全体の機械的強度が確保される。すなわち、厚み方向の中間部に低収縮率の層を介在させない場合と同様な機械的強度を保ちつつ、寸法精度および形状精度が高められる利点がある。
【００１２】
なお、「収縮率」とは、寸法変化量(縮み量)の元の寸法に対する百分率であり、寸法変化が少ない場合にその値が小さくなる。一方、「残存率」は、寸法変化後の寸法の元の寸法に対する百分率であり、寸法変化が少ない場合にその値が大きくなる。これら収縮率と残存率とは、収縮率＋残存率＝100(％)の関係にある。因みに、全体を収縮率の小さい材料で構成しても寸法精度および形状精度の低下を抑制することができるが、その場合には生成された厚膜全体が多孔質になる。そのため、厚膜自体の機械的強度が極めて低くなるため、膜形成面から剥離した後における取扱いが極めて困難になると共に、厚膜内の導体層(電極)の断線が生じ易くなる不都合がある。
【００１３】
また、収縮を抑制するための前記第２ペースト膜は、厚膜シート電極を構成するために必要な厚膜誘電体層または厚膜導体層を生成するためのペースト膜の一部または全部の構成材料を変更したものであってもよいが、厚膜シート電極の機能とは無関係な他の層を構成するためのものであってもよい。
【００１４】
また、前記第１ペースト膜は、２層以上で構成されるのであれば、誘電体ペースト膜および導体ペースト膜の一方だけで構成されていても、両方で構成されていてもよい。また、前記第２ペースト膜は、１層で構成されるものであっても、２層以上で構成されるものであってもよい。２層以上で構成される場合には、誘電体ペースト膜および導体ペースト膜の一方だけで構成されていても、両方で構成されていても差し支えない。また、第２ペースト膜は、厚膜の収縮を抑制するためのものであるので、特に収縮を抑制したい部分に設けておけば足り、必ずしも全面に設ける必要はない。
【００１５】
【発明の他の態様】
ここで、好適には、前記第２ペースト膜は、前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜が積層されたペースト膜積層体の厚さ方向の中央に位置するものである。このようにすれば、第２ペースト膜によってペースト膜積層体の収縮がその両面で同様に抑制されるため、その両面の収縮の相違に起因する反りが好適に抑制される利点がある。
【００１６】
また、好適には、前記厚膜シート電極は、透光性を有する第１平板およびその第１平板に平行な第２平板と、それらの間に形成された複数の放電空間内で選択的にガス放電を発生させるための複数本の放電電極とを備えてそのガス放電で発生させられた光をその第１平板を通して観察する形式のガス放電表示装置においてその放電電極を構成するものであり、前記ペースト膜積層工程は、厚膜シート電極の骨格を構成する厚膜誘電体層を形成するための格子状の誘電体ペースト膜を形成する工程と、前記複数本の放電電極を構成する互いに平行な複数本の帯状厚膜導体から成る厚膜導体層を形成するための縞状の導体ペースト膜を形成する工程とを含むものである。このようにすれば、複数本の互いに平行な放電電極を備えたＡＣ型ガス放電表示装置の放電電極を容易に得ることができる。厚膜シート電極は、例えば、第１平板および第２平板の一方の内面に固着される。
【００１７】
また、好適には、前記第２ペースト膜は、互いに交わる２方向に沿って伸びる構成成分を含むものである。このようにすれば、積層面に平行な面内における全方位において第２ペースト膜による収縮抑制効果が得られるため、一方向のみに沿って第２ペースト膜が設けられている場合に比較して、厚膜シート電極全体の寸法精度や形状精度を高めることができる利点がある。例えば、放電電極等を構成するための厚膜導体層を生成するためのペースト膜の一部または全部が第２ペースト膜で構成される場合には、これに干渉しないように、例えば厚膜誘電体層を介して積層されることによってその厚み方向に相互に分離された状態で放電電極とは交叉する方向に沿って伸びる第２ペースト膜も併せて設ければ良い。
【００１８】
また、好適には、前記支持体準備工程は、所定の基板の表面に前記高融点粒子層を形成するものである。このようにすれば、ペースト膜が基板上に形成されることから、加熱処理後にも支持体の形状が維持されるため、高融点粒子層のみで支持体が構成されている場合(例えば、セラミック生シートで支持体が構成されている場合)に比較して厚膜シート電極の取扱いが容易になる利点がある。しかも、このような支持体が用いられる場合には、ペースト膜との間に高融点粒子層が介在させられる基板は加熱処理の際にそのペースト膜を何ら拘束せず、且つそのペースト膜の表面粗度は高融点粒子層の表面粗度のみが反映されることから、基板の平坦度、表面粗度、膨張係数等の厚膜シート電極の品質に及ぼす影響が小さくなるため、基板に高い品質は要求されない。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
図１は、本発明の厚膜シート電極が用いられたＡＣ型カラーＰＤＰ(以下、単にＰＤＰという)１０の構成を一部を切り欠いて示す斜視図である。図において、ＰＤＰ１０は、対角２０インチ(400×300(mm))程度の表示領域寸法を備え、複数枚が縦横に密接して並べられることにより大画面を構成する所謂タイル型表示装置の素子として用いられる。このＰＤＰ１０には、それぞれの略平坦な一面１２，１４が対向するように僅かな間隔を隔てて互いに平行に配置された前面板(第１平板)１６および背面板(第２平板)１８が備えられている。それら前面板１６および背面板１８は、格子状のシート部材２０(厚膜シート電極)を介してその周縁部において気密に封着されており、これによりＰＤＰ１０の内部に気密空間が形成されている。これら前面板１６および背面板１８は、何れも450×350(mm)程度の大きさと1.1〜3(mm)程度の均一な厚さ寸法とを備えると共に透光性を有し且つ軟化点が700(℃)程度の相互に同様なソーダライム・ガラス等から成るものである。本実施例においては、上記の前面板１６が第１平板に、背面板１８が第２平板にそれぞれ相当する。
【００２１】
上記の背面板１８上には、一方向に沿って伸び且つ互いに平行な複数本の長手状の隔壁２２が0.2〜3(mm)の範囲内、例えば1.0(mm)程度の一定の中心間隔で備えられており、前面板１６および背面板１８間の気密空間が複数本の放電空間２４に区分されている。この隔壁２２は、例えば、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラスを主成分とする厚膜材料から成り、幅寸法が60(μm)〜1.0(mm)程度の範囲内、例えば200(μm)程度、高さ寸法が5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の大きさを備えたものである。また、隔壁２２には、例えばアルミナ等の無機充填材(フィラー)やその他の無機顔料等が適宜添加されることにより、膜の緻密度や強度、保形性等が調節されている。前記のシート部材２０は、その一方向に沿って伸びる部分がこの隔壁２２の頂部上に重なる位置関係にある。
【００２２】
また、背面板１８上には、その内面１４の略全面を覆う低アルカリ・ガラス或いは無アルカリ・ガラス等から成るアンダ・コート２６が設けられ、その上に厚膜銀等から成る複数本の書込電極２８が前記複数の隔壁２２の長手方向に沿ってそれらの間の位置に、低軟化点ガラスおよび白色の酸化チタン等の無機フィラー等から成るオーバ・コート３０に覆われて設けられている。上記の隔壁２２は、このオーバ・コート３０上に突設されている。
【００２３】
また、オーバ・コート３０の表面および隔壁２２の側面には、放電空間２４毎に塗り分けられた蛍光体層３２が例えば10〜20(μm)程度の範囲で色毎に定められた厚みで設けられている。蛍光体層３２は、例えば紫外線励起により発光させられるＲ(赤)，Ｇ(緑)，Ｂ(青)等の発光色に対応する３色の蛍光体の何れかから成るものであり、隣接する放電空間２４相互に異なる発光色となるように設けられている。なお、前記のアンダ・コート２６およびオーバ・コート３０は、厚膜銀から成る書込電極２８と背面板１８との反応および上記の蛍光体層３２の汚染を防止する目的で設けられたものである。
【００２４】
一方、前記の前面板１６の内面１２には、前記隔壁２２に対向する位置に隔壁３４がストライプ状に設けられている。この隔壁３４は、例えば隔壁２２と同じ材料から成り、例えば5〜300(μm)程度の範囲内、例えば50(μm)程度の高さ寸法(厚さ寸法)で設けられたものである。前面板内面１２のこの隔壁３４相互間には、蛍光体層３６が例えば3〜50(μm)程度の範囲内例えば5(μm)程度の厚さ寸法でストライプ状に設けられている。この蛍光体層３６は、放電空間２４毎に単一の発光色が得られるように、背面板１８上に設けられた蛍光体層３２と同じ発光色のものが設けられている。上記隔壁３４の高さ寸法は、シート部材２０が蛍光体層３６に接することを防止するために、その表面が蛍光体層３６の表面よりも高くなるように定められている。
【００２５】
図２は、前記のシート部材２０の構成の要部を、その一部を切り欠いて示す図である。図において、シート部材２０は、例えば全体で50〜500(μm)の範囲内、例えば150(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、格子状を成し、その表面および裏面にそれぞれ位置する上側誘電体層３８および下側誘電体層４０と、それらの間に積層された導体層４４と、これらの積層体全体を覆って設けられた誘電体皮膜４８と、その誘電体皮膜４８を更に覆って設けられ且つシート部材２０の表層部を構成する保護膜５０とから構成されている。
【００２６】
上記の上側誘電体層３８および下側誘電体層４０は、何れも例えば10〜200(μm)の範囲内、例えば50(μm)程度の厚さ寸法を備えたものであって、それらの平面形状は全て同様であって格子状を成す。これら誘電体層３８，４０は、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系、例えばAl2O3-SiO2-PbO等の低軟化点ガラスおよびアルミナ等のセラミック・フィラー等の厚膜誘電体材料で構成されている。本実施例においては、これら誘電体層３８等が格子状誘電体層に相当する。また、これらの格子を構成する縦横に沿ってそれぞれ伸びる部分は、隔壁２２に沿った方向においては、その隔壁２２の幅寸法と同程度かアライメント・マージンを考慮してそれよりも若干広く、例えば70(μm)〜1.1(mm)の範囲内、例えば300(μm)程度の幅寸法を備え、隔壁２２と同じ1.0(mm)程度の中心間隔で設けられている。また、隔壁２２に直交する方向においては、それよりも十分に小さい例えば60(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば150(μm)程度の幅寸法を備え、200(μm)〜1.0(mm)の範囲内、例えば500(μm)程度の中心間隔で設けられている。このため、格子の開口部の大きさは、例えば700×350(μm)程度である。
【００２７】
また、上記の導体層４４は、例えばアルミニウム(Al)等を導電成分として含む例えば30(%)程度の気孔率を有する比較的多孔質な厚膜導体であって、例えば10〜50(μm)の範囲内、例えば30(μm)程度の厚さ寸法を有するものである。この導体層４４は、誘電体層３８，４０の格子の一方向に沿って伸びる複数本の帯状厚膜導体５２で構成されている。帯状厚膜導体５２は、例えば誘電体層３８等と同程度かそれよりも僅かに幅方向における両側にはみ出す程度の幅寸法を備えて格子の中心間隔に等しい例えば500(μm)程度の中心間隔を以て、前記の隔壁２２の長手方向に垂直な方向すなわち書込電極２８の長手方向と垂直を成す向きに沿って伸びるものである。なお、帯状厚膜導体５２は、前記隔壁２２の長手方向において、共通の配線に接続されたものと、各々独立の配線に接続されたものとが交互に設けられている。
【００２８】
また、図２において左端部に示すように、上記複数本の帯状厚膜導体５２の各々には、その長手方向における複数箇所においてその幅方向に交互に突き出す複数個の突出部５４が備えられている。これら複数個の突出部５４は何れも格子の開口部の角部に位置するため、帯状厚膜導体５２はその角部においては開口部の内周側に向かって突き出しているが、その突出し位置はその開口部を挟んで隣接する他の帯状厚膜導体５２に備えられた突出部５４に対向する位置である。なお、一つの開口内には、このような対向させられた突出部５４，５４が一組ずつ存在する。また、帯状厚膜導体５２の幅方向において相互に隣接する開口部では、帯状厚膜導体５２の長手方向において相互に反対側に位置する角部に突出し部５４，５４が備えられている。帯状厚膜導体５２の幅方向における突出部５４の突出し長さ寸法は、例えば50〜300(μm)の範囲内、例えば100(μm)程度であり、その幅寸法は、例えば50〜500(μm)の範囲内、例えば200(μm)程度である。
【００２９】
また、誘電体層３８等も上記の突出部５４が備えられた位置において格子の開口角部が内側に拡大された形状で設けられており、突出部５４は、その一部がその拡大部分上に位置し、残部が帯状厚膜導体５２の長手方向に垂直な格子の構成部分上に位置させられている。この結果、格子の開口部の各々は、シート部材２０の厚さ方向において一様な形状を成している。
【００３０】
また、前記の誘電体皮膜４８は、例えば10〜30(μm)程度の範囲内、例えば20(μm)程度の厚さ寸法を備え、例えばPbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等の低軟化点ガラス等から成る厚膜である。この誘電体皮膜４８は、表面に電荷を蓄えることにより後述するように交流放電をさせるために設けられたものであるが、同時に、厚膜材料で構成される導体層４４を露出させないことによって、これらからのアウト・ガスによる放電空間２４内の雰囲気変化を抑制する役割も有する。
【００３１】
また、前記の保護膜５０は、例えば0.5(μm)程度の厚さ寸法を備え、MgO等を主成分とする薄膜或いは厚膜である。保護膜５０は、放電ガス・イオンによる誘電体皮膜４８のスパッタリングを防止するものであるが、二次電子放出係数の高い誘電体で構成されていることから、実質的に放電電極として機能する。
【００３２】
以上のように電極構造が構成されたＰＤＰ１０は、前記帯状厚膜導体５２のうち個々に独立させられている一方に所定の交流パルスを印加して順次走査すると共に、その走査のタイミングに同期して書込電極２８のうちのデータに対応する所望のもの(すなわち発光させる区画として選択されたものに対応する書込電極)に所定の交流パルスを印加すると、図３に矢印Ａで示すように、それらの間で書込放電が発生させられ、保護膜５０上に電荷が蓄積される。
【００３３】
上記のようにして走査電極として機能させられる全ての帯状厚膜導体５２を走査した後、全ての帯状厚膜導体５２，５２間に所定の交流パルスを印加すると、電荷が蓄積された発光区画では印加電圧にその蓄積電荷による電位が重畳されて放電開始電圧を越えるため、図３に他の矢印で示すように放電面５６，５６間で放電が発生させられ、且つ保護膜５０上に改めて発生させられた壁電荷等により予め定められた所定時間だけ維持される。これにより、ガス放電で発生した紫外線で選択された区画内の蛍光体層３２、３６が励起発光させられ、その光が前面板１６を通して射出されることにより、一画像が表示される。なお、帯状厚膜導体５２には突出部５４が備えられていることから、上記維持放電は、対向する突起部５４，５４間で先ず発生し、次いで、放電面５６の全面に広がることとなる。そして、走査側電極の１周期毎に、交流パルスを印加されるデータ側電極(書込電極２８)が変化させられることにより、所望の画像が連続的に表示されることとなる。なお、図３は、ＰＤＰ１０の前記の隔壁２２の長手方向に沿った断面すなわち帯状厚膜導体５２の長手方向に垂直な断面を示す図である。
【００３４】
また、維持放電は帯状厚膜導体５２，５２間で発生させられるが、放電空間２４は隔壁２２の長手方向に沿って連続しているため、その放電により発生させられた紫外線はその方向において帯状厚膜導体５２，５２の外側に広がる。そのため、その外側に位置する蛍光体層３２，３６もその紫外線が及ぶ範囲では発光させられることとなる。ＰＤＰ１０における発光単位(セル)の区切りは、隔壁２２に垂直な方向すなわち図における左右方向ではその隔壁２２によって区切られ、隔壁２２の長手方向すなわち図における上下方向では実質的にはこの紫外線の及ぶ範囲によって画定される。
【００３５】
但し、本実施例においては、隔壁２２の長手方向における発光区画の区切りすなわちセル・ピッチは例えば100(μm)〜3.0(mm)の範囲内、例えば3.0(mm)程度であり、前記シート部材２０の格子の中心間隔の６倍に相当する。すなわち、本実施例においては１セル内にシート部材２０の格子の開口が６つ設けられており、それら６つの開口に面する３対の放電面５６間で維持放電させることとなる。なお、前述したように隔壁２２の中心間隔は1.0(mm)程度であり、ＲＧＢ３色で１画素(ピクセル)が構成されるので、画素ピッチは格子の２方向の何れにおいても3.0(mm)程度、１画素の大きさは3.0×3.0(mm)程度となる。
【００３６】
なお、上記のようにして放電空間２２内において蛍光体層３２から発生させられた光は、図１に示されるＰＤＰ１０の構成から明らかなように、格子状を成したシート部材２０の開口部を経由して前面板１２から射出される。そのため、蛍光体層３２から発生した光のうち一部はシート部材２０で遮られ、表示に寄与し得ないこととなる。このとき、本実施例においては、前述したように格子の開口部内に突き出した突出部５４が放電空間２２の長手方向において、その幅方向の一端側および他端側に交互に設けられているため、突出部５４の遮光による視覚上の影響が緩和されるので、突出部５４が存在することに起因する表示品質の低下が実質的に解消されている。放電開始電圧を低下させるための突出部５４は、その存在に起因する遮光が許容される範囲で可及的に放電開始電圧を低くできるようにその大きさが定められる。また、格子構成部分のうち隔壁２２に垂直な方向に沿って伸びる部分は、例えば150(μm)程度の細幅寸法で設けられており、且つ隔壁３４によって前万板１６から離隔させられているので、これによる遮光も殆ど問題とならない。
【００３７】
ところで、上記のようなＰＤＰ１０は、例えば図４に示される工程図に従って別々に処理(或いは製造)されたシート部材２０，前面板１６，および背面板１８を組み立てることで製造される。
【００３８】
背面板１８の処理工程においては、先ず、アンダ・コート形成工程５８で、用意された平坦な背面板１８の内面１４に厚膜絶縁体ペーストを塗布して焼成することにより前記のアンダ・コート２６を形成する。次いで、書込電極形成工程６０では、そのアンダ・コート２６上に例えば厚膜スクリーン印刷法やリフトオフ法等を用いて厚膜銀ペースト等の厚膜導電材料ペーストで前記書込電極２８を形成する。続くオーバ・コート形成工程６２においては、この書込電極２８上から低軟化点ガラスおよび無機フィラーを含む厚膜絶縁ペーストをアンダ・コート２６の略全面を覆って繰り返し塗布して焼成することにより前記オーバ・コート３０を形成する。
【００３９】
次いで、隔壁形成工程６４では、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを塗着し、乾燥後、例えば500〜650(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の隔壁２２を形成する。なお、一回の印刷で隔壁２２の所望の高さ寸法を確保できない場合には、印刷および乾燥が必要な回数だけ繰り返される。上述したアンダ・コート形成工程５８乃至オーバ・コート形成工程６２も同様である。そして、蛍光体層形成工程６６においては、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体ペーストを隔壁２２相互間であって色毎に定められた所定位置に厚膜スクリーン印刷法等によって或いは流し込みによって塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層３２を設ける。
【００４０】
一方、前面板１６の処理工程においては、先ず、隔壁形成工程６８において、上記の工程６４と同様に、例えば低軟化点ガラスおよび無機フィラー等を主成分とする厚膜絶縁ペーストを厚膜スクリーン印刷法等の厚膜形成技術を用いて内面１２上に繰り返し塗布、乾燥して、更に厚膜絶縁ペーストの種類に応じて定められる例えば500〜650(℃)程度の範囲内の熱処理温度で焼成することにより、前記の隔壁３４を形成する。次いで、蛍光体層形成工程７０において、ＲＧＢ３色に対応する３種の蛍光体ペーストを隔壁３４相互間であって色毎に定められた所定位置に、隔壁３４上から厚膜スクリーン印刷或いは落とし込み印刷等の手法で塗布し、例えば450(℃)程度の温度で焼成処理を施すことにより、前記の蛍光体層３６を設ける。
【００４１】
そして、シート部材作製工程７２において作製された前記のようなシート部材２０を介して上記の前面板１６および背面板１８を重ね合わせ、封着工程７４において加熱処理を施すことにより、それらの界面に予め塗布されたシールガラス等の封着剤でこれらを気密に封着する。なお、封着に先立ち、必要に応じてシート部材２０が前面板１６および背面板１８の何れかにガラスフリット等を用いて固着される。そして、排気・ガス封入工程７２において、形成された気密容器内から排気し且つ所定の放電ガスを封入することにより、前記のＰＤＰ１０が得られる。
【００４２】
上記の製造工程において、シート部材作製工程７２は、よく知られた厚膜印刷技術を応用した例えば図５に示される示す工程に従って実施される。以下、シート部材２０の製造方法を、製造工程の要部段階における状態を表した図６(a)〜(e)および図７(f)〜(h)を参照して説明する。
【００４３】
先ず、基板を用意する工程７８では、厚膜印刷を施す基板８０(図６参照)を用意し、その表面７８等に適宜の清浄化処理を施す。この基板８０は、後述する加熱処理の際に殆ど変形や変質の生じないものであって、例えば、熱膨張係数が87×10-7(/℃)程度で、740(℃)程度の軟化点および510(℃)程度の歪み点を備えたソーダライム・ガラス等から成るガラス基板が好適に用いられる。なお、基板８０の厚さ寸法は例えば2〜3(mm)程度の範囲内、例えば2.8(mm)程度であり、その表面８２の大きさは前記のシート部材２０よりも十分に大きくされている。
【００４４】
次いで、剥離層形成工程８４では、高融点粒子が樹脂で結合させられた剥離層８６を、基板８０の表面８２に例えば5〜50(μm)程度の範囲内、好適には10〜20(μm)程度の厚さ寸法で設ける。上記の高融点粒子は、例えば平均粒径が0.5〜3(μm)程度の高軟化点ガラスフリットおよび平均粒径が0.01〜5(μm)程度の範囲内、例えば1(μm)程度のアルミナやジルコニア等のセラミック・フィラーを、例えば30〜50(%)程度の割合で混合したものである。上記の高軟化点ガラスは、例えば620(℃)程度以上の軟化点を備えたものであり、混合物である高融点粒子の軟化点は、例えば2000(℃)程度以上になっている。また、樹脂は、例えば350(℃)程度で焼失させられるエチルセルロース系樹脂等である。この剥離層８６は、例えば、上記の高融点粒子および樹脂がブチルカルビトールアセテート(ＢＣＡ)やテルピネオール等の有機溶剤中に分散させられた無機材料ペースト８８を、例えば図６(a)に示すようにスクリーン印刷法を用いて基板８０の略全面に塗布し、乾燥炉或いは室温において乾燥させることで設けられるが、コータやフィルム・ラミネートの貼り付け等で設けることもできる。なお、乾燥炉は、膜の表面粗度が優れ且つ樹脂が一様に分散するように、好適には給排気を十分に行い得る遠赤外線乾燥炉が用いられる。図６(b)は、このようにして剥離層８６を形成した段階を示している。なお、図６(a)において、９０はスクリーン、９２はスキージである。本実施例においては、上記の剥離層８６を備えた基板８０が支持体に、その剥離層８６の表面が膜形成面にそれぞれ相当し、上記の基板用意工程７８および剥離層形成工程８４が支持体準備工程に対応する。
【００４５】
続く厚膜ペースト層形成工程９４では、前記の誘電体層３８，４０を形成するための厚膜誘電体ペースト９６と、導体層４４を形成するための厚膜導体ペースト９８(図６(a)参照)を、無機材料ペースト８８と同様にスクリーン印刷法等を利用して剥離層８６上に所定のパターンで順次に塗布・乾燥する。これにより、誘電体層３８，４０を形成するための誘電体印刷層１００，１０４、導体層４４を形成するための導体印刷層１０２が、その積層順序に従って形成される。上記の厚膜誘電体ペースト９６は、例えば、アルミナやジルコニア等の誘電体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。また、厚膜導体ペースト９８は、例えば、アルミニウム粉末等の導体材料粉末、ガラスフリット、および樹脂が有機溶剤中に分散させられたものである。なお、上記のガラスフリットは、例えばAl2O3-SiO2-PbO系の低軟化点ガラス等が用いられ、樹脂および溶剤は例えば無機材料ペースト８８と同様なものが用いられる。図６(c)〜(e)は、それぞれ、誘電体印刷層１００、導体印刷層１０２、および誘電体印刷層１０４がそれぞれ形成された段階を示している。なお、誘電体印刷層１００，１０４は、例えばそれぞれ70(μm)程度の厚さ寸法に形成され、導体印刷層１０２は、例えば35(μm)程度の厚さ寸法に形成される。一回の印刷で所定の厚さ寸法が得られない場合には、必要な回数だけ印刷および乾燥が繰り返される。
【００４６】
なお、上記のアルミニウム粉末は、例えば平均粒径が5(μm)程度で3〜20(μm)程度の範囲に粒径が分布するものであって、個々の粒子は例えば球形状を備えている。このようなアルミニウム粉末が上記のような低軟化点ガラスと混合された厚膜アルミニウム・ペーストは、焼成収縮し難く、例えば90(％)程度の高い残存率を有している。そのため、前記の30(μm)程度の膜厚が得られるように、印刷厚みが35(μm)程度に設定されているのである。これに対して、前記の厚膜誘電体ペースト９６は例えば70(％)程度の焼成残存率を有することから、前記の50(μm)程度の膜厚が得られるように、誘電体印刷層１００，１０４は、70(μm)程度の厚さ寸法に形成される。したがって、本実施例においては、相対的に収縮率の小さい導体印刷層１０２が、相対的に収縮率の大きい誘電体印刷層１００，１０４の間(層間)に形成されており、請求の範囲にいう第１ペースト膜は誘電体印刷層から成るものであって２層が積層され、第２ペースト膜は導体印刷層から構成されている。
【００４７】
上記のようにして厚膜印刷層１００〜１０４を形成し、乾燥して溶剤を除去した後、焼成工程１１０においては、基板８０を所定の焼成装置の炉室１１２内に入れ、厚膜誘電体ペースト９６および厚膜導体ペースト９８の種類に応じた例えば585(℃)程度の焼成温度で加熱処理を施す。図７(f)は加熱処理中の状態を示している。
【００４８】
上記の加熱処理過程において、厚膜印刷層１００〜１０４は、その焼結温度が例えば585(℃)程度であるため、その樹脂成分が焼失させられると共に誘電体材料、導体材料、およびガラスフリットが焼結させられ、誘電体層３８，４０および導体層４４すなわちシート部材２０の基本的部分が生成される。図７(g)は、この状態を示している。このとき、アルミニウム粉末を導体成分として含む厚膜導体ペースト９８は、上述したように残存率が大きいことから面方向においても収縮量が極めて小さいので、基板８０上に固定されていることと相俟って、格子状の誘電体層３８，４０および縞状の導体層４４のそれぞれの中心間隔延いてはトータルピッチは、厚膜印刷層１００〜１０４のそれから殆ど変化しない。なお、生成された厚膜の断面を観察したところ、アルミニウム粉末は殆ど溶けておらず、多孔質な組織が形成されていることが確かめられた。
【００４９】
しかも、前記の剥離層８６は、前述したようにその無機成分粒子が2000(℃)以上の軟化点を備えたものであるため、樹脂成分は焼失させられるが高融点粒子(ガラス粉末およびセラミック・フィラー)は焼結させられない。そのため、加熱処理の進行に伴って樹脂成分が焼失させられると、剥離層８６は高融点粒子１１４(図８参照)のみから成る粒子層１１６となる。
【００５０】
図８は、図７(g)の右端の一部を拡大して、上記の加熱処理における焼結の進行状態を模式的に示した図である。剥離層８６の樹脂成分が焼失させられて生成された粒子層１１６は、単に高融点粒子１１４が積み重なっただけの層であり、その高融点粒子１１４は互いに拘束されていない。そのため、図に一点鎖線で示される焼成前の端部位置から厚膜印刷層１００〜１０４が収縮するときには、その高融点粒子１１４がコロの如き作用をする。これにより、厚膜印刷層１００〜１０４の下面側でも基板８０との間にその収縮を妨げる力が作用しないので、上面側と同様に収縮させられることから、収縮量の相違に起因する密度差や反り等は何ら生じていない。
【００５１】
なお、本実施例においては、基板８０の熱膨張係数は誘電体材料と略同じであり、厚膜印刷層１００〜１０４の焼結が開始するまで、すなわち、樹脂成分は焼失させられたがガラスフリット、誘電体材料粉末や導体粉末の結合力が未だ小さい温度範囲ではこれらの熱膨張量に殆ど差はない。一方、厚膜印刷層１００〜１０４の焼結が開始するときには、上述したように粒子層１１６の作用によって基板８０はその焼成収縮を何ら妨げない。したがって、基板８０の熱膨張は生成される厚膜の品質に実質的に影響しない。なお、基板８０を繰り返し使用する場合や熱処理温度が高くなる場合には、歪み点の一層高い耐熱性ガラス(例えば、熱膨張係数が32×10-7(/℃)程度で軟化点が820(℃)程度の硼珪酸ガラスや、熱膨張係数が5×10-7(/℃)程度で軟化点が1580(℃)程度の石英ガラス等)を用いることができる。この場合にも、誘電体材料粉末等の結合力が小さい温度範囲では基板８０の熱膨張量が極めて小さくなるので、その熱膨張が生成される厚膜の品質に影響することはない。
【００５２】
図５に戻って、剥離工程１１８では、生成された厚膜すなわち誘電体層３８，４０および導体層４４の積層体を基板８０から剥離する。それらの間に介在させられている粒子層１１６は高融点粒子１１４が単に積み重なっただけであるので、上記剥離処理は何らの薬品や装置を用いることなく容易に行い得る。このとき、積層体の裏面には高融点粒子１１４が一層程度の厚みで付着し得るが、この付着粒子は、必要に応じて粘着テープやエアブロー等を用いて除去する。なお、厚膜が剥離された基板８０は、前述したように前記の焼成温度では変形および変質し難いものであるため、同様な用途に繰り返し用いられる。
【００５３】
次いで、誘電体ペースト塗布工程１２０においては、剥離した積層体をディッピング槽１２２内に蓄えられた誘電体ペースト１２４中にディッピングすることにより、全外周面に誘電体ペースト１２４が塗布される。図７(ｈ)は、この段階を示している。この誘電体ペースト１２４は、例えば、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3-ZnO-TiO2系或いはこれらを組み合わせた系等のガラス粉末およびＰＶＡ等の樹脂が水等の溶剤中に分散させられたものであり、前記の厚膜誘電体ペースト９６に比較して低粘度に調製されている。なお、上記のガラス粉末は鉛を含まない軟化点が630(℃)程度以上のものも使用可能である。これは、前記の厚膜誘電体ペースト９６に含まれるものの軟化点と同程度かそれよりも高いものである。また、低粘度に調製されたペーストを用いるのは、塗布の際に気泡が巻き込まれ延いては焼成後に欠陥の残ることを防止するためであり、積層体は、例えば水平な向きで金網１２６等に載せられた状態で誘電体ペースト１２４中に静かに沈められ、且つ取り出される。
【００５４】
続く焼成工程１２８では、ディッピング槽１２２から取り出され且つ十分に乾燥させられた積層体が焼成炉内に投入され、前記誘電体ペースト１２４に含まれるガラス粉末の種類に応じて定められる例えば550〜580(℃)程度の所定温度、例えば550(℃)で加熱処理(焼成処理)を施される。図７(i)は、この段階を示している。この焼成温度は、例えば、ガラス粉末が十分に軟化して緻密な誘電体層(誘電体皮膜４８)が得られるように、ガラス粉末の軟化点に対して十分に高い温度に設定される。このため、このようにして形成された誘電体皮膜４８は、ガラス粉末相互の粒界に起因する空隙等が殆ど無く、高い耐電圧を有するものとなる。本実施例においては、これら誘電体ペースト塗布工程１２０および焼成工程１２８から被覆工程が構成されている。また、本実施例において、一回のディッピングおよび焼成処理で形成される誘電体層(皮膜)の厚さ寸法は10(μm)程度であるので、前述した20(μm)の厚さ寸法を得るために被覆工程は２回繰り返される。
【００５５】
このため、本実施例においては、厚膜積層体が基板８０から剥離された後、焼成処理が２回繰り返されることとなるが、この焼成処理の際にも、格子状の誘電体層３８，４０および縞状の導体層４４のそれぞれ中心間隔延いてはトータルピッチは、厚膜印刷層１００〜１０４のそれから殆ど変化しない。すなわち、焼成処理に伴う収縮は殆ど見られなかった。
【００５６】
そして、保護膜形成工程１３０において、上記の誘電体皮膜４８の表面に例えばディッピング処理および焼成処理により、或いは電子ビーム法やスパッタ等の薄膜プロセスにより、前記の保護膜５０が所望の厚さ寸法で略全面に設けられることにより、前記のシート部材２０が得られる。なお、保護膜５０は、前述したように薄い膜であるので、ディッピング等の厚膜プロセスでは一様な膜を形成することが比較的困難である。しかしながら、本実施例においては略一様な膜厚で形成される誘電体被覆４８で覆われた放電面５６，５６間で対向放電させることから、保護膜５０の表面形状の如何に拘わらず放電集中は生じ難い。したがって、面放電構造を採る場合ほどの一様性は保護膜５０に要求されないのである。また、保護膜５０は光の射出経路上に存在しないので、その透明性も要求されない。
【００５７】
ここで、本実施例においては、厚膜誘電体ペースト９６および厚膜導体ペースト９８の585(℃)程度の焼結温度よりも高い融点を有する高融点粒子１１４を含む剥離層８６上に誘電体印刷層１００，１０４および導体印刷層１０２を積層形成した後、それらの焼結温度で加熱処理を施すことにより厚膜積層体が生成され、これを基板表面８２から剥離して誘電体ペースト１２４で覆い、更に550(℃)程度のその焼結温度で加熱処理を施すことにより、厚膜積層体が誘電体皮膜４８で覆われたシート部材２０(厚膜シート電極)が得られる。そのため、585(℃)では焼結させられない剥離層８６は、樹脂が焼失させられることにより高融点粒子１１４のみが並ぶ粒子層１１６となることから、生成されたシート部材２０は基板８０に固着されないため、その表面８２から容易に剥離して背面板１８に固定するだけで維持電極として用いることができる。したがって、電極形成時の熱処理に起因する基板歪み等が好適に抑制される。
【００５８】
このとき、厚膜印刷層１００〜１０４の積層体は、２層から成る高収縮率すなわち低残存率の誘電体印刷層１００，１０４と、積層体の厚み方向の中間部、特に中央にその誘電体印刷層１００，１０４に挟まれて位置する低収縮率すなわち高残存率の導体印刷層１０２とから構成されるため、基板表面８２から剥離した後の加熱処理時においても厚膜全体の収縮が妨げられる。そのため、誘電体皮膜４８で覆うための加熱処理工程において、高収縮率の誘電体印刷層１００，１０４の収縮に起因してシート部材２０の寸法精度および形状精度の低下することが好適に抑制される。また、高収縮率の誘電体印刷層１００，１０４は、積層面に平行な方向の収縮が導体印刷層１０２によって妨げられた結果として、専ら厚み方向に収縮させられるが、その収縮に伴って機械的強度が高められるため、これによりシート部材２０全体の機械的強度が確保される。すなわち、厚み方向の中間部に高収縮率の層を介在させない場合と同様な機械的強度を保ちつつ、寸法精度および形状精度が高められる利点がある。
【００５９】
因みに、一般に用いられている銀粉末を導体成分とする厚膜導体材料は、焼成収縮率が例えば70(％)程度と比較的大きい(残存率が小さい)ため、基板８０等に固着されていない自由な状態で加熱処理を施すと著しく収縮する。図９は、アルミニウム粉末を導体成分とする実施例のシート部材２０のトータルピッチの変化を、銀粉末を導体成分とする従来(比較例)のシート部材のそれと対比して示したものである。なお、この比較例は、収縮率の相違に応じて導体印刷層の塗布厚みを40(μm)程度と大きくした他は実施例と同様にしてシート部材を製造したものである。「１回焼成後」は、基板８０上における焼成・剥離後を、「２回焼成後」、「３回焼成後」は、それぞれ誘電体皮膜４８形成のための１回目、２回目の焼成処理の後をそれぞれ表している。また、実施例１，２、比較例１，２は、それぞれ同じ条件で２回実験した結果を示したものである。
【００６０】
図に示されるように、アルミニウム・ペーストを用いた本実施例の場合には、３回目の焼成後にもトータルピッチの変化が殆ど認められないのに対して、銀ペーストを用いた比較例では、誘電体皮膜４８の生成の際に２回の焼成処理の何れにおいても著しく収縮することが認められる。例えば、剥離後の１回目の焼成(図における２回目)では、トータルピッチを191(mm)程度としたとき、0.4(mm)程度ものトータルピッチの収縮が生じ、その後の焼成処理の繰り返しにおいても、収縮量は小さくなるものの更に収縮する。例えば、厚膜生成時を含めて６回焼成した後には、トータルピッチで1〜2(mm)(0.5〜1.0(％)程度)収縮することが確認できた。
【００６１】
しかも、本実施例においては、導体印刷層１０２は、誘電体印刷層１００，１０４および導体印刷層１０２が積層された厚膜印刷層積層体の厚さ方向の中央に位置することから、導体印刷層１０２によって厚膜印刷層積層体の収縮がその両面で同様に抑制されるため、その両面の収縮の相違に起因する反りが好適に抑制される利点がある。
【００６２】
また、本実施例においては、前面板１６および背面板１８を重ね合わせて固着することによりＰＤＰ１０を製造するに際して、以上のようにして製造された導体層４４を備えたシート部材２０が前面板１６または背面板１８に固着されることにより、維持電極として機能する帯状厚膜導体５２が放電空間２４内に設けられる。そのため、シート部材２０上に維持電極を構成するための導体層が備えられていることから、前面板１６および背面板１８の間にそのシート部材２０を配置するだけで維持電極を設けることができるため、前面板１６上に維持電極を設ける場合におけるその形成時の熱処理に起因する前面板１６および維持電極等の歪みが好適に抑制されたＰＤＰ１０を製造することができる。したがって、電極等の形成に伴う熱処理に起因する歪み等の抑制された３電極構造のＡＣ型ＰＤＰ１０を簡単な製造工程で得ることができる。すなわち、SiO2のコートやＩＴＯ、バス電極等を設ける複雑なプロセスが無用になる。
【００６３】
また、本実施例においては、厚膜導体ペースト９８および厚膜誘電体ペースト９６の焼結温度よりも高い融点を有する剥離層８６で構成された膜形成面に印刷層１００〜１０４が所定パターンで形成された後、それらの焼結させられる温度で加熱処理が施されることにより、中間誘電体層４２を介して導体層４４が積層されたシート部材２０が生成される。そのため、その加熱処理温度では焼結させられない剥離層８６は樹脂が焼失させられることにより高融点粒子１１４のみが並ぶ粒子層１１６となることから、生成された厚膜は基板８０に固着されないため、その表面８２から容易に剥離することができる。したがって、維持電極を構成するためのシート部材２０を容易に製造し且つＰＤＰ１０の製造に用いることができる。
【００６４】
なお、前述した実施例においては、電極を構成するための導体層４４を低収縮(高残存率)の厚膜材料で構成したが、厚膜積層体の厚み方向の中間部に収縮制御のための他の層を別途設けることもできる。図１０に示すシート部材１４０は、下側誘電体層４０と導体層４４(帯状厚膜導体５２)との間に、低収縮の収縮制御層１４２を設けたものである。
【００６５】
この収縮制御層１４２は、例えば、低軟化点ガラスおよびフィラー等から成るものであって、例えば、90(％)程度の残存率を有する厚膜誘電体ペーストから生成されたものである。この層１４２は、シート部材１４０の形状を維持する機能や電極としての機能の何れも備えておらず、単に誘電体皮膜４８の生成時にトータルピッチを所期の値に保つ機能を有している。このように、請求の範囲にいう第２ペースト膜は、シート部材の機能上は無用な層を構成するものであっても良いのである。
【００６６】
以上、本発明を図面を参照して詳細に説明したが、本発明は更に別の態様でも実施できる。
【００６７】
例えば、実施例においては、ＡＣ型ＰＤＰ１０の電極を構成するためのシート部材２０，１４０の製造方法に本発明が適用された場合について説明したが、厚膜導体層と厚膜誘電体層とが積層されたシート状の電極を用い得るものであれば、種々の用途のシート部材(厚膜シート電極)の製造方法に同様に適用される。
【００６８】
また、実施例においては、シート部材の収縮が導体層４４或いは収縮制御層１４２によって抑制されていたが、誘電体層３８，４０で抑制するように構成してもよい。例えば、導体層４４に高い導電性が求められる場合には、導体層４４を厚膜銀で構成すると共に、収縮制御層１４２を設け或いは低収縮率の誘電体層３８，４０を設ければよい。このような低収縮率の誘電体層３８，４０は、例えば、フィラーを増すか、或いは軟化点の高いガラスを用いればよい。
【００６９】
また、実施例においては、シート部材２０の導体層４４の全体が焼成収縮の小さい導体で構成されていたが、その厚み方向の一部だけ、或いは面方向の一部だけが焼成収縮の小さい材料で構成されていてもよい。同様に、誘電体層３８，４０を焼成収縮の小さい材料で構成する場合にも、その全体に限られず、厚み方向や面方向の一部だけを焼成収縮の小さい材料で構成してもよい。要するに、厚み方向の中間に低収縮の層が設けられていれば、その構成材料の如何に拘わらず本発明の効果を享受できる。
【００７０】
また、実施例においては、アルミニウム粉末を導体成分として用いることによって導体層４４に収縮抑制機能を与えていたが、必要な導電率を確保できるのであれば、他の導体材料を用い、或いは、無機フィラーを添加することで導体層４４に収縮抑制機能を与えることもできる。例えば、導体材料としては、Ni、Cu等を用い得る。
【００７１】
また、実施例においては、厚膜形成のための第１温度が585(℃)程度に、誘電体被膜形成のための第２温度が550(℃)程度にそれぞれ設定されていたが、第１温度および第２温度は、それぞれ厚膜ペーストの焼成温度に応じて定められるものであり、同一の温度であっても、第２温度の方が高温であっても差し支えない。
【００７２】
その他、一々例示はしないが、本発明は、その主旨を逸脱しない範囲で種々変更を加え得るものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の厚膜シート電極の適用された３電極構造ＡＣ型ガス放電表示装置の一例であるカラーＰＤＰを一部を切り欠いて示す斜視図である。
【図２】図１のＰＤＰに備えられたシート部材の構成を説明する図である。
【図３】隔壁の長手方向に沿った断面において、図１のＰＤＰの断面構造を説明する図である。
【図４】図１のＰＤＰの製造方法を説明する工程図である。
【図５】シート部材の製造方法を説明する工程図である。
【図６】 (a)〜(e)は、図５の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示す図である。
【図７】 (f)〜(i)は、図５の製造工程の要部段階における基板および厚膜の状態を示すための図６(e)に続く図である。
【図８】図５の焼成工程における収縮挙動を説明するための図である。
【図９】実施例の厚膜シートのトータルピッチの変化を従来のものと対比して示すグラフである。
【図１０】他の実施例の厚膜シート電極の要部構成を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１０：ＰＤＰ
１６：前面板
１８：背面板
２０：シート部材
５２：帯状厚膜導体
８２：基板表面(膜形成面)
９６：厚膜誘電体ペースト
９８：厚膜導体ペースト
１００，１０４：誘電体印刷層
１０２：導体印刷層
１１６：粒子層
１２４：誘電体ペースト
Claims (3)
- 所定の第１温度よりも高い融点を有する粒子が樹脂で結合されて成る高融点粒子層で構成された膜形成面を有する支持体を用意する工程と、
前記第１温度で焼結させられる厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜、および前記第１温度で焼結させられる厚膜導体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る導体ペースト膜をそれぞれ所定の平面形状で前記膜形成面上に積層して形成するための下記(i)、(ii)の各工程を含むペースト膜積層工程と、
(i)前記第１温度で所定の第１収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第１ペースト膜を２層以上積層して形成する工程
(ii)前記第１温度で前記第１収縮率よりも小さい所定の第２収縮率を以て焼結させられる前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜の少なくとも一方から成る第２ペースト膜を前記第１ペースト膜の層間に形成する工程
前記支持体を前記第１温度で加熱処理することにより、前記高融点粒子層を焼結させることなく前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜を焼結させて、厚膜誘電体層および電極として機能させられる厚膜導体層が積層された厚膜積層体を生成する工程と、
前記厚膜積層体を前記膜形成面から剥離する工程と、
所定の厚膜誘電体材料の構成粒子が樹脂で結合されて成る誘電体ペースト膜で前記厚膜積層体の外周面を覆う工程と、
前記誘電体ペースト膜で覆われた前記厚膜積層体を所定の第２温度で加熱処理することにより、その誘電体ペースト膜から誘電体皮膜を生成する工程と
を、含むことを特徴とする厚膜シート電極の製造方法。 - 前記第２ペースト膜は、前記誘電体ペースト膜および前記導体ペースト膜が積層されたペースト膜積層体の厚さ方向の中央に位置するものである請求項１の厚膜シート電極の製造方法。
- 前記厚膜シート電極は、透光性を有する第１平板およびその第１平板に平行な第２平板と、それらの間に形成された複数の放電空間内で選択的にガス放電を発生させるための複数本の放電電極とを備えてそのガス放電で発生させられた光をその第１平板を通して観察する形式のガス放電表示装置においてその放電電極を構成するものであり、
前記ペースト膜積層工程は、厚膜シート電極の骨格を構成する厚膜誘電体層を形成するための格子状の誘電体ペースト膜を形成する工程と、前記複数本の放電電極を構成する互いに平行な複数本の帯状厚膜導体から成る厚膜導体層を形成するための縞状の導体ペースト膜を形成する工程とを含むものである請求項１の厚膜シート電極の製造方法。
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