JPH10149775A - プラズマディスプレイパネル用隔壁及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁を簡単な
製造工程で短時間に高精度に成形することができ、大型
画面化が容易で高精細度化が実現できるＰＤＰ用の隔壁
を得る。 【解決手段】一対の絶縁基板間に設けた放電表示セルを
構成するＰＤＰ用隔壁が耐熱性樹脂を主成分として成
り、その製造方法として、成形型に耐熱性樹脂を含有す
る隔壁用組成物を充填して絶縁基板と密着させるか、あ
るいは絶縁基板に直接形成した感光性樹脂から成る開口
部を有する成形型に隔壁用組成物を充填し、前記感光性
樹脂を除去して絶縁基板と一体化した耐熱性樹脂を主成
分とする隔壁を得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度かつ安価な
薄型の大型画面用カラー表示装置等に用いられるプラズ
マディスプレイパネル用隔壁及びその製造方法に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】薄型の大型画面用のカラー表示装置等に
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）は、微小な放電表示セルと成る一対の絶縁
基板間を仕切る隔壁に囲まれて形成される空間に、対向
する電極を設け、前記空間に希ガス等の放電可能なガス
を封入した気密構造を成しており、前記対向する電極間
に電圧を選択的に印加し、放電によりプラズマを発生さ
せ、該プラズマにより放電表示セル内の蛍光体を発光さ
せて画面の発光素子として利用するものである。

【０００３】一般に、前記ＰＤＰの放電表示セルを構成
する隔壁の製造方法としては、印刷積層法が良く知られ
ている。

【０００４】前記印刷積層法は、ガラスフリットを主成
分とする隔壁材料のペーストを用いて厚膜印刷法により
放電表示セルの所定形状をパターンとして絶縁基板上に
印刷形成するもので、１回の印刷で形成できる膜の厚さ
が約１０〜１５μｍ程度であることから、印刷、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した後、絶縁基板とと
もに焼成一体化するものである。

【０００５】しかしながら、前記印刷積層法では所定の
高さの隔壁を形成するためには、印刷、乾燥工程を何回
も繰り返して積層しなければならず、極めて工程数が多
くなり、その上、積層毎に精度良く印刷することが必要
であるにもかかわらず、印刷製版の伸び等のために位置
ずれを生じ易く、製造歩留りが悪い上、スクリーン印刷
の場合には、第１層目の印刷が重要であるものの、しば
しば隔壁の裾に乱れが生じ易いため、より高精度のパタ
ーニングが困難であるという問題があった。

【０００６】そこで、係る問題を解決するために、フォ
トリソグラフィー技術を用いたサンドブラスト法が提案
されており、係るサンドブラスト法は絶縁基板上に所定
厚さの隔壁形成層を被覆した後、仮焼し、該仮焼体の表
面に形成した隔壁形状のレジストマスクを介してサンド
ブラストにて隔壁以外の仮焼体部分を除去し、更に絶縁
基板とともに焼成一体化して隔壁を形成するものである
（特開平４−２５９７２８号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記サ
ンドブラスト法においては、レジストマスク形成にフォ
トレジストを用いることから高精度なパターニングは可
能となるものの、ブラスト加工に用いる研磨剤を回収
し、繰り返して使用する場合には、研磨剤の摩耗劣化に
よる研削力の低下や経時変化があり、工程管理が難しく
安定して量産することが困難であるという課題があっ
た。

【０００８】更に、前述のようにして隔壁成形体を作製
した後、ガラスを主成分とする無機材料から成る隔壁成
形体は、最後の製造工程で５００〜６００℃程度の温度
にて焼成する必要があり、該焼成に伴う歩留り低下や、
コスト高である点から、高精度で微細なピッチを有する
プラズマディスプレイパネル用隔壁を容易に歩留り良
く、低コストで製造することが困難であるという課題が
あった。

【０００９】

【発明の目的】本発明は前記課題を解決するために成さ
れたもので、その目的はＰＤＰの放電表示セルを構成す
る隔壁を簡単な製造工程で高精度に再現性良く成形する
ことができ、低コストで寸法精度の優れた大型画面化が
容易で高精細度化が実現できるＰＤＰ用の隔壁とその製
造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】本発明者等は前記課題に
鑑み鋭意検討した結果、ＰＤＰ用の隔壁を製造するに際
し、該ＰＤＰを構成する一対の絶縁基板を気密封止する
のに必要な温度に耐え得る材料で隔壁を成形できれば、
従来の隔壁の製造方法における焼成工程を省略でき、容
易に低コストでＰＤＰ用の隔壁が得られることに着目
し、種々検討の結果、前記一対の絶縁基板間に形成され
る放電表示セルの空間を気密封止するに必要な温度に耐
え得る材料として、ポリイミド系樹脂をはじめとする耐
熱性の樹脂を主成分として用いることにより、前記課題
が解消できることを知見した。

【００１１】即ち、本発明のＰＤＰ用隔壁は、対向した
一対の絶縁基板間に複数の電極群と該絶縁基板間を仕切
る隔壁を設けて放電表示セルを形成し、該放電表示セル
に放電可能なガスを気密封入し、選択的に電圧を印加し
て発生させたプラズマにより蛍光体を発光させて画面の
発光表示素子とするＰＤＰ用の隔壁として、耐熱性の樹
脂を主成分とする材料で構成することを特徴とするもの
で、該材料は耐熱性樹脂を主成分とする樹脂のみから成
るものは勿論、該耐熱性樹脂の硬化を阻害せず、前記気
密封止温度で耐熱性樹脂自体に変形等の悪影響を及ぼさ
ないものであれば、適宜、分散剤や溶剤、着色剤、無機
充填材等の各種添加剤を含有させることも可能であり、
とりわけ前記耐熱性樹脂としてはポリイミド系樹脂であ
ることが最も望ましいものである。

【００１２】また、本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法
は、開口部を有する隔壁成形型の凹部に耐熱性樹脂を主
成分とする隔壁用組成物を充填し、該隔壁用組成物を絶
縁基板と圧着させた後、前記隔壁用組成物を硬化させて
から隔壁成形型を脱型して隔壁を形成するか、あるいは
隔壁成形型を感光性樹脂で絶縁基板上に直接形成し、該
隔壁成形型の開口部に耐熱性樹脂を主成分とする隔壁用
組成物を充填して硬化させた後、前記感光性樹脂を溶出
等の手段により除去して絶縁基板に接着した隔壁を形成
することを特徴とするもので、前記耐熱性樹脂としては
ポリイミド系樹脂を用いることが最も好適なものであ
る。

【００１３】

【作用】本発明のＰＤＰ用隔壁及びその製造方法によれ
ば、寸法精度に優れた成形型、あるいはフォトリソグラ
フィー技術を用いて形成した隔壁成形型を用いて耐熱性
樹脂を主成分とする隔壁用組成物を充填して隔壁を製造
することから、焼成工程を必要とせず、成形型に充填し
て硬化処理するだけで所望の形状で高寸法精度の隔壁を
得ることができ、製造工程数が格段に低減でき、製造コ
ストの大幅な削減も可能となり、製造歩留りが向上し生
産性も向上することになる。

【００１４】

【発明の実施の形態】本発明のＰＤＰ用隔壁及びその製
造方法について詳細に説明する。

【００１５】本発明のＰＤＰ用隔壁を構成する耐熱性樹
脂は、ＰＤＰを構成する一対の絶縁基板である前面板と
背面板を気密封止するのに必要な温度に耐え得る材料で
あればいかなるものでも使用可能であり、具体的にはポ
リイミド系樹脂が好適に使用でき、例えば付加型芳香族
ポリイミドやビスマレイミド型ポリイミド等が挙げられ
る。

【００１６】また、耐熱性樹脂を主成分とする隔壁用組
成物は前記耐熱性樹脂を生成するモノマー混合物から成
り、例えば、酸無水物や芳香族ジアミン等が挙げられ
る。

【００１７】更に、前記耐熱性樹脂の硬化を阻害した
り、前記気密封止温度で耐熱性樹脂自体に変形等の悪影
響を及ぼしたりせず、本発明の範疇を逸脱しない範囲に
おいて、分散剤や溶剤、着色剤、無機充填材等の各種添
加剤を含有させることも可能である。

【００１８】また、本発明のＰＤＰ用の絶縁基板として
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一般の透明ガラ
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。

【００１９】次に、本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法
で、耐熱性樹脂を主成分とする隔壁用組成物を開口部を
有する隔壁成形型の凹部に充填し、前記開口部にまで充
満させた隔壁用組成物を絶縁基板と密着させてから硬化
して隔壁を成形するのに用いる成形型は、該成形型に充
填した隔壁用組成物中の耐熱性樹脂を硬化させるための
加熱温度に耐え得るものであれば、いかなる材料でも使
用でき、例えば、金属やセラミックス、ガラス、耐熱性
樹脂等が挙げられ、それらを用いて隔壁の高さ、ピッ
チ、形状に対応する任意の隔壁形状の凹部を有する成形
型に適用することが可能である。

【００２０】また、必要に応じて前記成形型の離型性向
上や摩耗防止のために、離型剤を塗布したり、表面被覆
等の表面処理を行っても良い。

【００２１】更に、前記隔壁用組成物を充填する手段は
特に限定するものではなく、最終的に均一に充填できれ
ば良く、例えば、流し込み法やスプレー法、ドクターブ
レード法、ロールコーター法等が採用できる。

【００２２】一方、前記隔壁成形型の開口部にまで充満
させた隔壁用組成物を絶縁基板と密着させるには、前記
成形型と絶縁基板を位置決めして密着した後、締め付け
治具や重量物により加圧するか、あるいは雰囲気加圧や
真空加圧等の手段により圧着すれば良い。

【００２３】次に、前記成形型に充填し、絶縁基板に密
着させた隔壁用組成物を硬化させる手段としては、加熱
硬化法や触媒硬化法等を採用することができ、前記加熱
硬化法では１２０〜２３０℃に加熱して、先ずモノマー
混合物をオリゴマーとし、更に２７０〜３５０℃に加熱
して架橋反応させて耐熱性樹脂を形成することができ、
前記触媒硬化法では脱水剤とアミン系触媒を添加して耐
熱性樹脂を形成することができる。

【００２４】その後、充分に前記組成物が硬化した後、
成形型を絶縁基板から離型することにより耐熱性樹脂で
形成された隔壁を得ることができる。

【００２５】また、本発明の別のＰＤＰ用隔壁の製造方
法では、隔壁成形型として絶縁基板上に直接、感光性樹
脂を用いて隔壁形状の開口部を形成し、該開口部に耐熱
性樹脂を主成分とする隔壁用組成物を充填し、硬化させ
た後、前記隔壁成形型を成す感光性樹脂を除去して隔壁
を得るものである。

【００２６】従って前記感光性樹脂は、紫外線や可視光
線、赤外線、Ｘ線あるいは電子線等により硬化する樹脂
であればいずれでも良いが、例えばラジカル重合型のア
クリル系紫外線硬化性樹脂やカチオン重合型のエポキシ
系あるいはアゾ系紫外線硬化性樹脂、チオール・エン付
加型の紫外線硬化性樹脂等が好適に使用できる。

【００２７】また、感光性樹脂として好適な紫外線硬化
性樹脂には、硬化触媒としてアセトフェノン類やベンゾ
フェノン類、有機過酸化物、アゾ化合物、チオキサント
ン類を含有させることができる。

【００２８】次に、前記感光性樹脂を用いて隔壁形状の
開口部を形成する具体的な方法としては、公知のフォト
リソグラフィー法を用いることができ、例えば、絶縁基
板上に感光性樹脂を均一に塗布して感光性樹脂層を形成
し、その上にフォトマスクを介して露光、現像、洗浄工
程を経て前記開口部を形成する。

【００２９】また、前記感光性樹脂層に変えて感光性樹
脂フィルムを用いても同様に開口部を形成できる。

【００３０】その後、前記開口部に耐熱性樹脂を主成分
とする隔壁用組成物を充填し、前記同様にして硬化させ
て耐熱性樹脂化する。

【００３１】次いで、充填した隔壁用組成物が充分に硬
化した後、前記感光性樹脂を例えばアルカリ溶液等で溶
出して除去し、洗浄することにより耐熱性樹脂で形成し
た隔壁を得ることができる。

【００３２】かくして得られた隔壁表面に耐プラズマ性
を向上させるために、保護層を形成させることも可能で
あり、例えば、テトラエトキシラン等のシランアルコキ
シドや有機シラン化合物等を塗布後、熱処理して被覆層
を形成することもできる。

【００３３】尚、前記絶縁基板にはストライプ状の電極
群を形成したものを用いることもできる。

【００３４】

【実施例】次に、本発明のＰＤＰ用隔壁及びその製造方
法について以下のようにして評価した。

【００３５】（実施例１）先ず、最終的に隔壁の中心間
距離が１５０μｍピッチで、高さが１５０μｍ、幅が３
０μｍとなるように型取りされ、開口した凹部を有する
２６インチサイズ画面相当の金属製の隔壁成形型を用
い、酸無水物と芳香族ジアミンを１対１の割合で配合し
て攪拌機で均一に混合した隔壁用組成物をロールコータ
ーにて前記隔壁成形型に充填する。

【００３６】その後、幅が４０μｍの電極を１５０μｍ
ピッチでストライプ状に形成した厚さが２ｍｍで２６イ
ンチサイズ画面相当の高歪点低ソーダガラスから成る絶
縁基板と、前記隔壁用組成物を充填した隔壁成形型を位
置決めした後、それらを締め付け治具で加圧して隔壁成
形型の開口部に充満した隔壁用組成物を絶縁基板に圧着
させる。

【００３７】次いで、オーブンに収容して２００℃に加
熱し、更に２８０℃まで昇温して隔壁用組成物を硬化さ
せた後、隔壁成形型を離型し、絶縁基板に密着した耐熱
性樹脂を主成分とする隔壁を作製した。

【００３８】かくして得られた隔壁が密着され、蛍光体
が形成された絶縁基板と、透明電極が形成された前面板
を成す絶縁基板とを、エポキシ系接着剤を用いて１８０
℃の温度で硬化させて封着した後、形成された空間を排
気口から真空排気し、次いで放電ガスを注入して評価用
のＰＤＰ試料を作製した。

【００３９】前記評価用のＰＤＰ試料を用い、該試料の
対向する電極間に電圧を印加し、放電によりプラズマを
発生させ、該プラズマにより放電表示セル内の蛍光体を
発光させる点灯試験を行ったが、点灯初期の急激な輝度
低下も認められず、１０００時間後も良好な点灯状態で
あった。

【００４０】（実施例２）実施例１と同様の絶縁基板上
に、紫外線硬化性樹脂１００重量部に対して０．５重量
部の紫外線硬化触媒を含有した感光性樹脂溶液をスピン
コーターにて均一に塗布し、所望の隔壁高さに相当する
厚さを有する感光性樹脂膜を形成する。

【００４１】次いで、中心間距離が１５０μｍピッチ
で、幅が３０μｍの隔壁形状に対応したフォトマスクを
介して、光照射装置から１６０Ｗ／ｃｍの光線を照射し
て露光し、感光性樹脂膜の露光部のみを硬化させ、未露
光部を現像、洗浄して感光性樹脂から成る開口部を有す
る隔壁成形型を作製した。

【００４２】かくして得られた隔壁成形型の開口部に、
実施例１と同様に調製した隔壁用組成物をロールコータ
ーにて充填した後、オーブンに収容して２００℃に加熱
し、更に２８０℃まで昇温して隔壁用組成物を硬化させ
る。

【００４３】前記隔壁用組成物を充分に硬化させた後、
弱アルカリ溶液を感光性樹脂から成る隔壁成形型に含浸
させ、該感光性樹脂を溶出して除去し、水洗することに
より絶縁基板に密着した耐熱性樹脂を主成分とする隔壁
を作製した。

【００４４】更に、その後、テトラエトキシシランを隔
壁表面に塗布し、１５０℃の温度で熱処理して隔壁表面
に被覆層を形成した。

【００４５】かくして得られた隔壁が密着された絶縁基
板を実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ試料を作製
し、実施例１と同様の点灯試験を行ったが、点灯初期の
急激な輝度の低下も認められず、１０００時間後も良好
な点灯状態であった。

【００４６】（比較例）実施例１に用いた隔壁成形型を
用い、前記開口部に不飽和ポリエステル樹脂から成る隔
壁用組成物を実施例１と同様にして充填し、電極付絶縁
基板と圧着した後、５０℃の温度で硬化させてから隔壁
成形型を離型して絶縁基板に密着した比較用の隔壁を作
製した。

【００４７】かくして得られた隔壁が形成された絶縁基
板を用いて実施例１と同様にして評価用のＰＤＰ試料を
作製し、実施例１と同様の点灯試験を行ったところ、電
圧を印加した直後に輝度の著しい低下が認められ、１０
分後には実施例１の輝度の２０％にまで低下した。

【００４８】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。

【００４９】

【発明の効果】本発明のＰＤＰ用隔壁及びその製造方法
によれば、耐熱性樹脂を主成分として形成した隔壁であ
り、その製造方法として成形型に耐熱性樹脂を含有する
隔壁用組成物を充填して絶縁基板と密着させるか、ある
いは絶縁基板に直接形成した感光性樹脂から成る開口部
を有する成形型に隔壁用組成物を充填して隔壁を得るこ
とから、ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁を何度も
反復して成形したり、高温の焼成工程を経ることなく、
簡単な製造工程で高精度に再現性良く前記隔壁を得るこ
とができ、低コストで寸法精度の優れた大型画面化が容
易で高精細度化が実現できるＰＤＰ用の隔壁が得られ、
ＰＤＰの量産に大いに寄与することができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 博文 鹿児島県国分市山下町１番１号 京セラ株 式会社鹿児島国分工場内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】一対の絶縁基板を対向させ、該絶縁基板間
   に微小な放電表示セルと成る空間を形成する隔壁と複数
   の電極群を設け、該空間に希ガス等の放電可能なガスを
   封入した気密構造と成すとともに、前記電極間の放電に
   よりプラズマを発生させ、該プラズマにより放電表示セ
   ル内の蛍光体を発光させて画面の発光素子とするプラズ
   マディスプレイパネルであって、前記隔壁が耐熱性樹脂
   を主成分として形成されていることを特徴とするプラズ
   マディスプレイパネル用隔壁。
2. 【請求項２】前記耐熱性樹脂がポリイミド系樹脂である
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ
   パネル用隔壁。
3. 【請求項３】開口部を有する隔壁成形型の凹部に、耐熱
   性樹脂を主成分とする隔壁用組成物を充填した後、前記
   隔壁成形型の開口部にまで充満させた隔壁用組成物を絶
   縁基板と密着させ、次いで前記隔壁用組成物を硬化させ
   てから隔壁成形型を脱型し、前記絶縁基板に接着したプ
   ラズマディスプレイパネルの放電表示セルを構成する隔
   壁を得ることを特徴とするプラズマディスプレイパネル
   用隔壁の製造方法。
4. 【請求項４】絶縁基板上に感光性樹脂を用いて隔壁形状
   の開口部を有する隔壁成形型を形成し、該開口部に耐熱
   性樹脂を主成分とする隔壁用組成物を充填した後、該隔
   壁用組成物を硬化させ、次いで前記隔壁成形型を成す感
   光性樹脂を除去し、前記絶縁基板に接着したプラズマデ
   ィスプレイパネルの放電表示セルを構成する隔壁を得る
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用隔壁の
   製造方法。
5. 【請求項５】前記耐熱性樹脂がポリイミド系樹脂である
   ことを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれかに記
   載のプラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法。