JP4290811B2

JP4290811B2 - プラズマアドレス表示装置用基板の製造方法

Info

Publication number: JP4290811B2
Application number: JP14700099A
Authority: JP
Inventors: 雅史加藤; 真一半田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2019-05-26
Also published as: JP2000338466A

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画面用カラー画像表示装置などに用いられるプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
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）や液晶素子（ＬＣＤ）、プラズマアドレス液晶（ＰＡＬＣ）、電界放出素子（ＦＥＤ）、あるいはプラズマディスプレイ（ＰＤＰ）等の大画面で高画質、しかも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、とりわけプラズマ放電を液晶のスイッチングに利用したプラズマアドレス液晶（以下、ＰＡＬＣということもある）が、大画面用カラー画像表示装置として近年注目されている。
【０００４】
このようなプラズマアドレス液晶では、図４に示すように、平坦な透明絶縁板からなる背面板１と正面板２の間には、複数の隔壁３が所定間隔を置いて平行に形成され、対向して設けられた一対の隔壁３間は放電セル４とされている。
【０００５】
また、放電セル４の底面には、一対の放電電極５が形成されており、背面板１の下面にはバックライト６が接合され、正面板２の上面には液晶パネル７が接合されている。放電セル４内には希ガスからなる放電ガスが封入されており、対向する放電電極５の放電により、正面板２上に配置した液晶パネル７を駆動させて画像の表示素子として利用するものである（例えば、特開平１０−２３９６７１号公報参照）。
【０００６】
尚、ＰＡＬＣでは、発色は背面板１下部に設けたバックライト６の発光を液晶でスイッチングし、液晶パネル７表面のカラーフィルターで各表示色の発色を行っている。従って、放電セル４を形成する背面板１表面には高い透光性が要求され、その表面には微細な傷や付着物などの残留も許されない。
【０００７】
隔壁３は放電ガスを封入する放電空間を背面板と正面板との間に保つ機能と、スイッチングに用いるプラズマ放電が隣接する放電セルへ漏れ出て、画像表示不良が発生することを防止する機能を有する。
【０００８】
隔壁の製造方法としては、特開平６−３４２１４９号公報記載のスクリーン印刷法や、特開平１０−２１３７９１号公報記載のサンドブラスト法等が一般的に知られている。スクリーン印刷法は、１０μｍ程度のスクリーン印刷層を必要な高さまで積み重ねて隔壁を成形する手法であり、サンドブラスト法は、隔壁を形成する塗布膜上にレジスト層を設け、隔壁形状にパターニングした後、サンドブラスト処理で不要部分を削り取り、隔壁を形成する手法である。
【０００９】
また、ＰＡＬＣにおいて放電電極５は、その形成手法として、図４に示したように微細な放電セル４の底面に対向して形成する必要があることから、高度の位置あわせ精度が要求され、同時に基板の透光性を確保するため、形成される放電電極５は５０μｍ以下の高精度パターンが要求される。これらの要求からＰＡＬＣ用放電電極を形成する手法としては、背面板１上に形成した導電性薄膜をフォトリソグラフィーの手法で形成していた。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記ＰＡＬＣでは、放電電極５を形成するための製法として、フォトリソグラフィー法を使用していたため、エッチング処理により高価な電極材量を多量に廃棄する必要があった。また、露光、現像、エッチング処理といった一連の工程に大規模な装置、設備が必要であり、放電電極５の製造コストが高いという問題があった。
【００１３】
一方、フォトリソグラフィー法に代えて、従来よりＰＤＰなどで用いられているスクリーン印刷法で電極を形成すると、材料のロスが殆どなく、設備も印刷機などのみで非常に簡易である。しかしながら、スクリーン印刷法では、スクリーン製版の変形、印刷後の印刷インクのダレ等により、放電電極の寸法精度が出せないという問題があった。
【００１４】
即ち、電極パターンの幅の精度としては７０μｍ前後が限界であり、位置精度に関しては、印刷回数が増えるに従い、スクリーン製版が伸び変形を起こすため、要求される許容精度を超えた段階で新しい製版を用意する必要があり、製造コストを高める要因となるという問題もあった。
【００１５】
本発明は、安価なスクリーン印刷法で放電電極を形成することができ、容易にかつ安価に、プラズマアドレス表示装置用基板を得ることができるプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法を提供することを目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法は、透明絶縁板上に、隔壁用材料からなる隔壁基部成形体を作製し、該隔壁基部成形体の少なくとも上面に放電電極用ペーストを塗布した後、前記隔壁基部成形体の上面の放電電極用ペーストを前記隔壁基部成形体の両側に押し出すとともに、前記隔壁基部成形体の上面を露出させ、該隔壁基部成形体の上面に、前記隔壁用材料からなる隔壁延設部成形体を設けた後、焼成する方法である。
【００２３】
【作用】
本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法では、放電電極を、従来のようなフォトリソグラフィー法を使用することなく、安価なスクリーン印刷法で放電電極を形成することができ、容易にかつ安価に、上記したプラズマアドレス表示装置用基板を得ることができる。
【００２４】
即ち、隔壁基部成形体に、放電電極２個分の幅を有するパターンをスクリーン印刷法で形成し、隔壁基部成形体の上面の放電電極用ペーストを隔壁基部成形体の両側に押し出して、隔壁基部成形体の両側面に略対称の２つの放電電極パターンを形成することができるため、例えば、１００μｍ幅のスクリーン製版を用いて５０μｍ以下の放電電極パターンを形成できることになる。
【００２５】
また、隔壁基部成形体の上面の放電電極用ペーストを一部残した状態で、隔壁基部成形体に隔壁延設部成形体を積層し、焼成することにより、放電電極の上端部が隔壁内部に埋設されたプラズマアドレス表示装置用基板を容易に得ることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の製造方法により作製されたプラズマアドレス表示装置用基板を示すもので、符号３１は、平坦な背面板となる透明絶縁板を示している。この透明絶縁板３１の上面には、所定間隔をおいて複数の隔壁３３が設けられており、透明絶縁板３１上には、隔壁３３に沿って立設する放電電極３５が形成されている。
【００２７】
即ち、隔壁３３の両側には放電電極３５がそれぞれ設けられており、これらの放電電極３５は、一対の対向する隔壁３３に放電空間Ａを介して対向して形成されており、放電電極３５の放電空間Ａへの露出面は略曲面状とされている。また、放電電極３５の上端部は隔壁３３内部に埋設されており、放電電極３５の上面は略平坦とされている。
【００２８】
以上のように構成されたプラズマアドレス表示装置用基板には、図示しないが、隔壁３３の頂面に正面板が接合され、透明絶縁板３１の下面にバックライトが接合され、正面板の上面には液晶パネルが接合されて、プラズマアドレス表示装置用が構成される。
【００２９】
本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法を、図２を用いて説明する。先ず、図２（ａ）に示すように、透明絶縁板３１を用意し、この透明絶縁板３１に、印刷法、サンドブラスト法、型転写法、感光性ペースト法、シート積層法、プレス法等、従来よりＰＤＰ背面板のリブ成形に用いられる手法で、隔壁用材料を用いて複数条の隔壁基部成形体５１を作製する。
【００３０】
次に、図２（ｂ）に示すように、隔壁基部成形体５１の上面およびその両側にに、放電電極用ペーストをスクリーン印刷法を用いて塗布し、電極膜５３を作製する。その後、図２（ｃ）に示すように、スキージ５５を隔壁基部成形体５１と平行に移動させ、隔壁基部成形体５１の上面の放電電極用ペーストを隔壁基部成形体５１の両側に押し出して、図２（ｄ）に示すように、隔壁基部成形体５１の上面を露出させる。
【００３１】
この処理により電極膜５３は隔壁基部成形体５１の両側に２分割されることとなる。この後、図２（ｅ）に示すように、隔壁基部成形体５１の上面に、隔壁用材料からなる隔壁延設部成形体５７を設け、図３に示すように、透明絶縁基板３１上に、複数条の隔壁基部成形体５１上に隔壁延設部成形体５７が積層され、隔壁基部成形体５１の両側に電極パターンが形成された積層成形体が得られ、これを焼成することにより本発明のプラズマアドレス表示装置用基板が得られる。
【００３２】
そして、隔壁基部成形体５１の上面における両側部分の放電電極用ペーストを残存させることにより、放電電極３５上端部が隔壁３３内部に埋設されることになる。即ち、放電電極用ペーストが、隔壁基部成形体５１と隔壁延設部成形体５７により形成される隙間５８に入り込み、焼成した場合には、放電電極３５の上端部が隙間５８に係合することになる。
【００３３】
隔壁基部成形体５１および隔壁延設部成形体５７を形成する材料としては、焼成後に機密性を保持できるセラミックス、またはガラス粉末から成るガラス質材料であれば何れでも良く、例えば、低融点ガラス粉末とセラミック粉末の混合物等を用いることが出来る。
【００３４】
更に、これら無機物質に各種の有機物を混合調合してペーストとして用いる。ここで用いる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、硫黄、セレン、ビスマス、ミョウバン、アルカリ塩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出来る。
【００３５】
セラミックス粉末としては、アルミナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、炭化ケイ素、窒化ケイ素、酸化亜鉛等であり、目的に応じて適宜、酸化銅、酸化クロム、酸化マンガン、酸化鉄、酸化ニッケルといった着色成分を混合しても良い。これら無機物質粉末の粒径としては、具体的には０．２μｍ〜１０μｍのもの、更に望ましくは、０．２μｍ〜５μｍが好ましい。
【００３６】
隔壁材料を構成する有機物質としては、通常のセラミックバインダーが好適に使用でき、アクリル系樹脂、ポリビニル形樹脂、フェノール樹脂、合成ゴム、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、セルロース系樹脂等が使用できる。また、より生強度を向上させるため、熱や光により硬化するエポキシ樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂等を使用することもできる。更に少量の添加物として、各種分散剤や粘度調整剤を添加することもできる。
【００３７】
放電電極を形成する放電電極用ペーストとしては、導電性粉末をガラスフリットと共に混合し、各種バインダーなどの有機物質と混合し印刷ペーストとして調合した物であれば何れでも用いることが出来る。導電性粉末としては、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌ、Ｐｔ、Ａｕ、Ｐｄ、Ｃｕ、Ｃｒ、Ｆｅ等の金属、或いはこれらの合金、更にはＩＴＯ、酸化スズ、酸化亜鉛等の導電性セラミックスを使用することが出来る。更に極微粉の金属粉末の場合は、低温焼成でも粒子間が接合するため、ガラスフリットを用いずとも電極を形成することが可能である。
【００３８】
また、透明絶縁板としては、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。特に高歪み点より、低ソーダガラスが好適である。
【００３９】
本発明の製造方法により作製されたプラズマアドレス表示装置用基板では、透明絶縁板３１上に、隔壁３３に沿って立設する放電電極３５を形成したので、透明絶縁板３１には最小限の面積で当接することになり、放電電極３５間の透光部が最大限に広くなり、隔壁間隔が従来と同一であっても、バックライト光の透過量を増やし、輝度を向上し、ＰＡＬＣの表示効率を向上させることができる。
【００４０】
また、放電電極３５が隔壁に沿って立設しているので、対向する放電電極３５がほぼ全面で放電し、広がりを持った放電を安定して得ることができ、パネル駆動のスイッチングに必要な放電が安定し、パネルの駆動制御が容易となる。
【００４１】
さらに、放電電極３５の放電空間Ａへの露出面が略曲面状となることから、放電電極全面で放電することができ、安定して放電することができる。また、放電電極３５の上端部を隔壁３３内部に埋設したので、放電電極３５の振動や衝撃等による剥離を防止できる。
【００４２】
尚、放電電極を形成する隔壁基部の形状としては、隔壁基部形状を断面矩形状に形成し、その端面に放電電極を形成することで放電電極を完全な対向配置とすることも可能である。
【００４３】
【実施例】
透明絶縁板として厚さ２ｍｍで４０インチサイズのソーダライムガラスを準備した。隔壁材料として硼珪酸鉛ガラスに熱硬化性エポキシ樹脂を混合したペーストを用いて、図２（ａ）に示すように、透明絶縁板上に幅１００μｍの隔壁基部成形体を３６０μｍピッチでスクリーン印刷法により複数条形成した。これらの隔壁基部成形体を１２０℃で熱硬化処理を行った後、図２（ｂ）に示すように、隔壁基部成形体の上面および両側に３６０μｍピッチで幅１２０μｍの銀ペーストを被覆するように印刷し、図２（ｃ）に示すように、ゴム製スキージで銀ペーストを隔壁基部成形体の形成方向に沿って動かし、図２（ｄ）に示すように、隔壁基部成形体の上面の銀ペーストを隔壁基部成形体の両側に押し出すとともに、隔壁基部成形体の上面を露出させ、銀ペーストによる電極パターンを２分割した。
【００４４】
隔壁材料を樹脂製の幅５０μｍ、高さ２００μｍ、ピッチ３６０μｍの隔壁形状を有する隔壁成形型に充填し、隔壁成形型内の隔壁延設部成形体を隔壁基部成形体に位置あわせして、１２０℃の熱処理を行って接合し、図２（ｅ）に示すように、隔壁基部成形体の上面に隔壁延設部成形体を設けた。
【００４５】
隔壁成形型を離型後、所定温度に保持して脱バインダー処理を行った後、大気中５６０℃の温度で１０分間焼成して隔壁、放電電極と透明絶縁板とが一体化した評価用のプラズマアドレス表示装置用基板を作製した。
【００４６】
得られたプラズマアドレス表示装置用基板は、放電電極が、隔壁基部の表面より３０μｍほど放電空間内部へ埋設されており、放電空間内の対向する放電電極の間隔は２００μｍであった。また、形成された一対の放電電極間におけるショート欠陥を導通検査により１９２０対について測定した結果、ショート欠陥は見られなかった。
【００４７】
比較例として、実施例と同じソーダライムガラス製絶縁基板上に電極パターンの幅５０μｍ設計のスクリーン製版を用いて一対の放電電極を印刷し、上記実施例と同じ隔壁成形型を用いる手法で隔壁を形成し、焼成を行ない、図４に示すようなプラズマアドレス表示装置用基板を作製した。ＰＡＬＣ用基板の放電電極間隔は１００μｍであり、上記と同様、１９２０対の放電電極についてショート欠陥を測定を行った結果、放電電極のショート欠陥は１２０ヶ所が検出された。
【００４８】
これにより、本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法では、スクリーン印刷により、一対の放電電極間でショート欠陥のないプラズマアドレス表示装置用基板を容易に製造できることが判る。
【００４９】
【発明の効果】
本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法では、安価なスクリーン印刷法で放電電極を形成することができ、容易にかつ安価に、プラズマアドレス表示装置用基板を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法により作製されたプラズマアドレス表示装置用基板を示す断面図である。
【図２】本発明のプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法を示す工程図である。
【図３】隔壁基部成形体上に隔壁延設部成形体を積層した状態を示す斜視図である。
【図４】従来のプラズマアドレス表示装置を示す断面図である。
【符号の説明】
３１・・・透明絶縁板
３３・・・隔壁
３５・・・放電電極
５１・・・隔壁基部成形体
５３・・・電極膜
５７・・・隔壁延設部成形体
Ａ・・・放電空間

Claims

透明絶縁板上に、隔壁用材料からなる隔壁基部成形体を作製し、該隔壁基部成形体の少なくとも上面に放電電極用ペーストを塗布した後、前記隔壁基部成形体の上面の放電電極用ペーストを前記隔壁基部成形体の両側に押し出すとともに、前記隔壁基部成形体の上面を露出させ、該隔壁基部成形体の上面に、前記隔壁用材料からなる隔壁延設部成形体を設けた後、焼成することを特徴とするプラズマアドレス表示装置用基板の製造方法。