JPH0743996B2 - ガス放電表示装置の製造方法 - Google Patents

ガス放電表示装置の製造方法

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JPH0743996B2
JPH0743996B2 JP4943888A JP4943888A JPH0743996B2 JP H0743996 B2 JPH0743996 B2 JP H0743996B2 JP 4943888 A JP4943888 A JP 4943888A JP 4943888 A JP4943888 A JP 4943888A JP H0743996 B2 JPH0743996 B2 JP H0743996B2
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    • H01J17/49Display panels, e.g. with crossed electrodes, e.g. making use of direct current

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、ガス放電表示装置の製造方法に関するもので
あり、特にガス放電部を区別するための絶縁性バリア群
の設置方法の改良されたガス放電表示装置の製造方法に
関するものである。

[従来の技術] 一般に、プラズマディスプレイパネルの名称で知られる
ガス放電表示装置は、特開昭59−178476号および特開昭
58−16433号等に記載されているように、それぞれの内
表面に必要に応じて誘電体層で被覆された複数本の縦電
極およびその対向位置に横電極を有する一対のガラス構
成基板を所定のガス放電間隔を隔てて対向配置し、その
周辺を封止材によって気密封止した後、前記ガラス放電
間隔内に所定の放電ガスを封入してガス放電部を構成し
てなるものである。そして上記ガス放電間隔は各部で一
様に保たれ、絶縁性バリア群で区分された一定の空間で
放電するような構成がとられている。第1図はそのよう
なガス放電表示装置の一般的な構造を示したもので、第
2図は第1図のX−X線に沿った断面図である。

上記の絶縁性バリア群を形成するための一般的な方法と
してはスクリーン印刷法、マスクを用いたいわゆるリフ
トオフ法などがあるが、主流はスクリーン印刷法であ
る。スクリーン印刷法においては特開昭58−150248号等
に記載されているように、ガラス等の絶縁体粉末を印刷
可能なペーストとした後、スクリーン印刷用のメッシュ
マスクを用いて、小型ディスプレイの場合、ラインまた
はドットとスペースをペアとして、例えば3ペア/mm程
度の解像性で所定の厚さに印刷積層する工程がとられて
いる。このとき上記の解像性を維持しながら、少なくと
も3〜4回、多い場合は10回程度の印刷を繰り返して所
定の厚さまで積層する。このため、印刷積層工程は各印
刷工程時にそのつど精密な見当合せを要し、また、その
都度ペーストの流れ出しに注意し、しかも最終的に積層
した高さが不揃いにならないよう膜厚を精度よくコント
ロールするなど極めて繁雑で歩留まりの低い工程であ
る。この工程的欠点を克服するために、熟練した印刷技
術者が丹念に時間をかけて印刷するなど多大のコスト高
となっている背景があり、現在これらの欠点を解消する
ことが課題になっている。

[発明が解決しようとする課題] 本発明の目的は、上記従来の欠点を排除し、極めて簡便
で、かつ歩留まりの高い絶縁性バリア群の形成工程に基
づく新規なガス放電表示装置の製造方法を提供すること
である。

[課題を解決するための手段] 本発明者らは、鋭意研究の結果、基板上に絶縁性バリア
群を形成するに当り、スクリーン印刷の繰り返し印刷法
を用いずに、絶縁性バリア原料のスリップを一旦未焼成
シートとしたものを所定の大きさおよび形状に加工した
後、基板上に特定の温度で積層しかつ特定の温度で焼成
するという、下記本発明によって、上記目的は達成され
た。

すなわち、少なくとも一方の基板表面に放電発光表示部
を構成する複数の電極が設けられ所定の空間を隔てて対
向配置された一対の基板と、該放電発光表示部を区別す
るための絶縁性バリア群とを具備し、周辺を封止材によ
り封着してなるガス放電表示装置の製造方法において、
絶縁性バリア群の形成方法が、絶縁性バリアの主構成分
である電気絶縁性固体材料、および有機結合剤を主成分
とするスリップを未焼成シートとする工程、放電空間に
相当した穴の列を該未焼成シートに形成することにより
穴の間に残った部分が絶縁性バリアを形成するように該
未焼成シートを穿孔する工程、該処理された未焼成シー
トを上記一対の基板の少なくとも一方の所定の位置に、
室温以上であって100℃以下のプレス温度でプレスする
ことにより積層する工程、および、該処理された基板に
積層された未焼成シートを比較的低温な焼成温度で焼成
する工程、を包含するガス放電表示装置の製造方法であ
る。

本発明は上記構成を採用することによって、絶縁性バリ
アの形成工程の生産性と歩留まりが極めて良好となる。
さらに、上記未焼成シートを所定の大きさおよび形状に
する工程に前後して必要に応じて未焼成シートを検査
し、不良部分を除去し良好な加工未焼成シートだけを選
別することにより、歩留まりはより向上する。

以下、本発明について詳細に説明する。

まず本発明においては、絶縁性バリア群の主構成である
電気絶縁性固体材料としては、ガラス粉末またはガラス
とセラミックスとの混合粉末からなる無機材料の粉末原
料を使用する。これらの無機材料としては、通常、厚膜
ハイブリッドIC基板の製造に使用される原料である、ア
ルミナ、シリカ、酸化ホウ素、酸化鉛等の中から選択し
た材料から得られる適切なガラス組成物を挙げることが
できる。また、本発明の電気絶縁性固体材料には、ガラ
ス組成の熱的特性、例えば、ガラス転位点、軟化点、融
点、結晶化開始点、結晶融解点等のほかに、溶融粘度及
び後述する諸特性を付与するために、種々の添加物を混
合することができる。該添加物の代表的なものとして
は、酸化チタン、酸化亜鉛、酸化バリウム、酸化カリウ
ム、酸化ナトリウム、酸化カルシウム、酸化ジルコニウ
ム、酸化カドミウム、酸化銅、酸化マグネシウム、酸化
マンガン、酸化ビスマス等を挙げることができる。な
お、本発明の趣旨を逸脱しない限り、無機材料の範囲内
であれば、上記材料に限定されるものではない。また、
これら材料の単独または複数種を組み合わせて作製した
無機材料組成物の粉末どうしを混合して用いてもよい。
例えば、ガラス粉末どうしの混合物、又はガラス粉末と
セラミック粉末との混合物を使用することができる。

実際的にガス放電表示装置の絶縁性バリア群を形成する
にあたり、必要とされる諸特性としては、(1)基板と
の十分な接着強度が得られること、(2)電極の上に絶
縁性バリアを設ける場合には電極を介して基板との十分
な接着強度が保持できること、(3)電極材料に界面を
接して焼成されたときに、電極の性能を電気的、物理的
に著しく損なわないこと、(4)基板に対して熱膨張係
数が適切によくマッチングしていること、(5)使用環
境により上記諸特性および絶縁性バリアとしての本来の
性能、特性が著しく損なわれたりしないこと、(6)所
定の高さ、所定の幅に形成された絶縁性バリア壁が焼成
時に著しくその形状を損なわれたりしないこと等が挙げ
られる。上記(1)から(6)の諸特性は主にガラスに
よって構成される基板と伴に使用するガラス粉末または
ガラスとセラミックとの混合粉末の組成およびその焼成
温度により決定される。ところが本発明の趣旨である未
焼成シートを用いる絶縁性バリアの形成方法に関して
は、基板を構成する材料に応じて上記(1)から(6)
の諸特性を得るための絶縁性バリア群の主構成分となる
電気絶縁性固体材料からなる未焼成シートを所定の大き
さおよび形状に加工し、基板の上に積層して焼成するた
め、未焼成シートの加工適性およびプロセス上の合理
性、簡便性が重要である。したがって、未焼成シートの
作製およびその加工について、無機材料を未焼成シート
の電気絶縁性固体材料とした場合をさらに詳細に説明す
る。

まず無機材料の粉体原料をスリップに作製するに際して
は、通常、有機結合剤、可塑剤、溶剤およびその他の添
加剤と共に混練する。その有機結合剤としては有機高分
子結合剤が好ましい。

該有機高分子結合剤としては、例えば、ポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアセテート、ポリビニルアルコール
等のビニル系ポリマー、メチルセルロース、エチルセル
ロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチルヒドロキ
シエチルセルロース等のセルロース系ポリマー、アタク
ティックポリプロピレン、ポリエチレン、ポリメチルシ
ロキサン、ポリメチルフェニルシロキサン等のシリコン
系ポリマー、ポリスチレン、ブタジェンースチレンコポ
リマー、ポリビニルピロリドンアミド、高分子量ポリエ
ーテル、エチレンオキサイドプロピレンオコサイドコポ
リマー、ポリアクリル等の種々のポリマーの他に、ポリ
アクリル酸ナトリウム、ポリアルキルアクリレート、ポ
リアルキルメタクリレート、アルキルアクリレート−ア
ルキルメタクリレートコポリマー、エチルメタクリレー
ト−メチルアクリレートコポリマー、エチルアクリレー
ト−メチルメタクリレート−メタクリル酸三元コポリマ
ー等のアクリル系ポリマー等が使用できる。

当然のことながら有機高分子結合剤としてのポリマーの
性質を改善する目的で、上記ポリマーのモノマー、オリ
ゴマーおよび低分子量重合体を添加してもよい。

可塑剤としては、ジエチルフタレート、ジブチルフタレ
ート、ブチルベンジルフタレート、ジベンジルフタレー
ト、アルキルフォスフェート、ポリアルキレングリコー
ル、ポリエチレンオキサイド、ヒドロキシエチル化アル
キルフェノール、トリクレジルフォスフェート、トリエ
チレングリコールジアセテート、ポリエステル系可塑剤
等の可塑剤が使用する有機高分子に合わせて1種または
2種以上の組み合わせで用いられる。

溶剤としては、アセトン、キシレン、メタノール、エタ
ノール、イソプロパノール、メチルエチルケトン、1,1,
1−トリクロロエタン、テトラトリクロロエタン、アル
ミアセテート、2,2,4−トリエチルペンタンジオール−
1,3−モノイソブチレート、トルエン、エチレンクロラ
ド、フッ化炭素系溶剤が、使用する高分子に合わせて1
種または2種以上の組み合わせで用いられる。

その他の添加剤としては、分散剤、凝集防止剤、湿潤
剤、離型剤、消泡剤、レベリング促進剤、ピンホール防
止剤等の種々の添加剤を、目的に合わせて適宜1種また
は2種以上の組み合わせで用いることができる。スリッ
プ組成に関しては上記諸材料に限定するものではない。

スリップの混練は、ボールミル、サンドミル、ビーズミ
ル、振動ミル等の通常のミリング方法が適用できる。無
機材料粉体の粒径は、平均粒径で1μm〜10μmの範囲
が一般的であるが、これに限定するものではない。但
し、粒径が大きすぎると焼結密度が上がりにくく、焼結
後の表面平滑性が悪くなり、反対に粒径が小さすぎると
粘度が高くなり、スリップの作製が困難になったり、添
加する有機高分子結合剤の量を多く必要とし、結果的に
焼結不良を起こし、焼結密度が上がらなかったりする。
そのため平均粒径は適切に選択する必要がある。

スリップのコーティング方法としては、通常行われてい
るカーテンコート、エアナイフコート、ブレードコー
ト、エクストルージョンコート、ロールコート等の方法
を、スリップの粘度やコーティング膜厚に合わせて選択
すればよい。

コーティングにおけるベースフィルムは寸法安定性、乾
燥時の耐熱性等を考慮してポリエステルフィルムやポリ
プロピレンフィルム等が使用可能であるが、この限りで
ない。但しポリエステルフィルムのように未焼成シート
に対してある程度以上の接着強度を示すものを用いる場
合には、ベースフィルムの表面にシリコーン系の剥離剤
等が適切にコーティングされている方がベースフィルム
との接着性をコントロールする上で好ましい。

コーティングは必ずしもベースフィルム上に行う必要は
なく、例えば、金属製のエンドレスベルト上にコーティ
ングし、乾燥後エンドレスベルトから剥離して未焼成シ
ートのみを作製することもできる。しかしながら、続い
て行われる検査、加工工程等を考慮すると、ベースフィ
ルムで支持している方が実際的であるため、以下それを
前提として説明する。

未焼成シートとしての欠陥は、次の加工に移す前または
後に必要に応じて検査をし良品のみを選別すれば、歩留
まりの向上に寄与できる。

加工工程では、放電空間に相当した穴の列を未焼成シー
トに形成することにより、穴の間に残った部分が絶縁性
バリアを形成するようにする。通常、第5図に示すよう
に丸形または第6図に示すように四角等の穴を設ける。
また、第4図に示したように放電空間の列を与えるよう
にスリット状の細長い穴を設けてもよく、その場合は第
4図のY−Y線に沿ってカットし、端部の方を使用しな
いこともある。

これらの穴を形成するために穿孔する方法は種々あり、
例えば、打ち抜きパンチング方式、回転ドリル方式、レ
ーザービーム方式、剪断による打ち抜き方式等が実用的
な方法として挙げられるが、これらに限られるわけでは
ない。穴を形成する際に、ベースフィルムを未焼成フィ
ルムから剥離した後に上記加工をしてもよいが、未焼成
シート自身の機械的強度および貼付するまでの工程の操
作性を考えると、未焼成シートをベースフィルムと共に
加工した方が実際的である。

加工済みの軟らかい未焼成シートの基板への積層に際し
ての位置合わせは、上記の穴または細長いスリット状の
穴に対応する突起を持つ比較的硬い平面板を用いて加工
された未焼成シートを支持し、その平面板と基板との間
で位置合わせする等の方法で容易に行うことができる。
位置合わせに際しては、基板に形成されている電極のピ
ッチと未焼成シートの穴のピッチとが一致し、放電空間
に電極が放電に支障がないよう露出するように重ねなけ
ればならない。

未焼成シートをベースフィルムと共の基板に貼付した場
合には、そのままプレス工程を行ってもよいし、または
未焼成シートからベースフィルムを剥がした後プレス工
程を行うこともできる。その時の重要なファクターとし
ては温度、圧力、時間、プレス法等が挙げられる。

プレス温度は、未焼成シート中の有機成分を十分に軟化
させ、基板に接着しやすくし、焼成前の密度をプレスの
段階である程度高めておくことを目的として室温よりも
高く設定する。本発明のプレス温度は、室温以上であっ
て100℃以下、好ましくは60℃〜100℃、さらに好ましく
は70℃〜90℃程度である。そのため、未焼成シート中の
無機材料と有機成分殊に有機高分子結合剤および可塑剤
との相互の混合比率を調製して、室温で過度に粘着性を
持たず70℃〜90℃付近で適切な貼付接着特性を示すよう
に設定するのが好ましい。

プレス圧、プレス時間は、適宜求める接着特性に合わせ
て同時に量産性を考慮して決定すればよい。基板の抗折
強度を考慮すると50kg/cm2以下の押圧が好ましいが、ク
ッション材の使用等でさらにより強い押圧でも適用可能
である。

また、押圧金型の形状を適切に選択することによって、
絶縁性バリアの硬度、厚み、そしてそれが与える放電空
間の形状等、製造者が求める形状的特性をさらに精度良
く成形することができ、そうすることにより絶縁性バリ
アの焼成後の形状をある程度コントロールすることがで
きる。

焼成条件としては、通常、厚膜ハイブリッドICの分野で
使用されている一般的な焼成炉を用いることができる。
本発明の比較的低温な焼成温度とは、400℃〜650℃程度
の比較的低温な焼成温度である。この400℃〜650℃程度
の比較的低温な焼成温度で約5〜20分間保持して適切な
給排気条件のもとで焼成することが好ましい。本発明に
おいては、無機材料粉末の上記の熱的諸特性と焼成温度
条件とが互いに密接に関連しあって、良好な絶縁性バリ
アの性能を与えるため、無機材料粉末に応じて焼成条件
を決定する方が好ましい。

また、ピーク温度に達するまでの昇温速度は、毎分10〜
50℃程度とすることが好ましいが、未焼成シート中に用
いられている有機成分の熱分解温度付近での急激な焼成
を避けるために、昇温速度を著しく遅くし、その後再び
生産性と焼結性等を考慮した速度で昇温することもでき
る。これにより未焼成シート内部の有機物の焼却を円滑
にまたより完全に行うことができる。

以下、図面を引用して実施例により本発明をより具体的
に説明するが、本発明はこれに限定されるものではな
い。

[実施例] 第1図乃至第7図において参照番号の後のa、b、c、
…の添字は個別のマトリックス要素を示す。また、ダッ
シュ記号(′)は焼成前のもので有機材料を含有した未
焼結状態のものであることを示す。

まず、下記の組成の2種類のガラスA、Bの粉末を1:1
の比率(重量比)でスリップ(スラリー)とした。そし
て、第7図のように剥離剤10で表面処理されたプラスッ
チクフィルム11からなるベースフィルム12上にコーティ
ングして、未焼成シート4′を得た。

次に、一辺が0.15mmの正方形の穴をパンチングで0.3mm
ピッチで形成し、第6図に示すようなシートを得た。

基板1、2にそれぞれ電極3、5を形成したものを用意
し、多数の穴を持つ未焼成シート4′を該基板1の所定
の位置に、約80℃のプレス温度および約5kg/cm2の圧力
で約10分間かけてプレスすることにより積層し、互いに
接着させた後、ベースフィルムを剥離した。このときの
状態は第2図および第3図に示すように、形成されてい
る電極のピッチと未焼成シートの穴のピッチが一致し、
電極が放電に支障がないように放電空間に露出するよう
に重ねた。

次に、この未焼成シートを基板1ごと焼成炉に入れ、57
0℃で10分間焼成した。その温度に達するまでの昇温速
度は毎分約20℃とし、約450℃で著しく遅くし、約20分
間ほぼ同じ温度を保ち、その後、再び、ピーク温度まで
所定のスピードで昇温させ、未焼成シート内部の有機物
の焼却を円滑にまたより完全に行った。

最後に、基板2を基板1に対して所定の位置に重ね合わ
せ低融点のガラス組成物を用いて低温焼成することによ
り、封止材7を形成した。

以上に工程を通して、放電のドットピッチが約3ドット
/mmのガス放電表示装置を得た。

[発明の効果] 本発明のガス放電表示装置の製造方法は、従来方法に比
べて、(1)剛性な基体への良好な接着性があること、
(2)穴を形成するための取扱い易さ(操作性)がある
こと、(3)未焼成シートの基板への位置合わせと位置
ズレ防止のために貼付接着性(層集積容易性)を有する
こと、(4)絶縁バリアの硬度、厚みおよび形状の高精
度成形可能性を有すること、及び(5)未焼成シートに
穿孔することにより穴を形成するため、所望の放電空間
に相当する穴を自由自在に開けることが可能であること
等の極めて優れた作用効果をそうするものである。

更にまた、本発明により製造されたガス放電表示装置
は、従来法で得たものに比べて、(6)厚み、すなわち
バリアの高さの均一性が良好であること、(7)バリア
の内部欠陥、すなわち内部ボイド等が少ないこと、
(8)バリアの幅およびバリアによって形成される放電
空間の形成が一定で均一性が高い放電特性が得られるこ
と、(9)未焼成シートの段階で充分に入念な検査がで
き不良率が極めて小さいこと、及び(10)工程が簡単で
生産が高いこと等の極めて優れた種々の利点を有する。

【図面の簡単な説明】

第1図はガス放電表示装置の一般的な構造を示す平面図
であり、第2図は第1図のX−X線に沿った断面図であ
り、第3図乃至第7図はそれぞれ本発明に係るガス放電
表示装置の製造方法を説明するための説明図である。 1……基板、2……透明基板、3……基板側電極、4…
…絶縁性バリア、4′……未焼成シート、5……透明基
板側電極、6……放電空間、7……封止剤、8、9……
端子電極、10……剥離剤、11……プラスチックフィル
ム、12……ベースフィルム。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】少なくとも一方の基板表面に放電発光表示
    部を構成する複数の電極が設けられ所定の空間を隔てて
    対向配置された一対の基板と、該放電発光表示部を区別
    するための絶縁性バリア群とを具備し、周辺を封止材に
    より封着してなるガス放電表示装置の製造方法におい
    て、 絶縁性バリア群の形成方法が、 絶縁性バリアの主構成分である電気絶縁性固体材料、お
    よび有機結合剤を主成分とするスリップを未焼成シート
    とする工程、 放電空間に相当した穴の列を該未焼成シートに形成する
    ことにより穴の間に残った部分が絶縁性バリアを形成す
    るように該未焼成シートを穿孔する工程、 該処理された未焼成シートを上記一対の基板の少なくと
    も一方の所定の位置に、室温以上であって100℃以下の
    プレス温度でプレスすることにより積層する工程、 および、 該処理された基板に積層された未焼成シートを比較的低
    温な焼成温度で焼成する工程、 を包含することを特徴とするガス放電表示装置の製造方
    法。
JP4943888A 1988-03-02 1988-03-02 ガス放電表示装置の製造方法 Expired - Lifetime JPH0743996B2 (ja)

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