JPH10188790A - プラズマディスプレイパネル用基板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁を短時間
に高精度で形成することができ、背面板に高寸法精度の
隔壁を具備した高精細度化が実現できるＰＤＰ用基板の
製造方法を得る。 【解決手段】ガラス平板を加熱軟化させ、該ガラス板を
隔壁成形型でプレス加工し、前記ガラス平板に隔壁の凸
部を形成するか、あるいはガラス平板上に該ガラス平板
よりも融点の低い低融点ガラス層を形成し、該低融点ガ
ラス層を加熱軟化させ、前記同様の成形型を用いてプレ
ス加工することにより、前記ガラス平板上にガラス製隔
壁を形成してＰＤＰ用基板を製造する。

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（以下、ＰＤＰと略記する）の背
面板に放電表示セルを構成する隔壁を一体的に形成した
ＰＤＰ用基板の製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、大型画面、高画質、軽量薄型の画
像表示装置としてプラズマ発光を利用した画像装置が注
目されている。

【０００３】かかる薄型の大型画面用のカラー表示装置
等に用いられるＰＤＰは、２枚の平坦な絶縁基板で構成
される背面板と正面板との間に設けた隔壁で構成される
微小な放電表示セルの空間に、対向する電極群を設け、
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に設けた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。

【０００４】従来より、前記ＰＤＰの表示装置を構成す
る隔壁の製造方法としては、印刷積層法やサンドブラス
ト法等が知られている。

【０００５】前記印刷積層法は、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パターンを
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するもの
である。

【０００６】しかしながら、前記高さの隔壁を形成する
ために印刷、乾燥工程を繰り返さねばならず、極めて工
程数が多く、その上、積層毎に精度良く印刷する必要が
あるものの、印刷製版の伸び等のために位置ズレを生じ
易く、歩留りが悪かった。

【０００７】一方、サンドブラスト法は、絶縁基板上に
所定厚さのガラス層を形成し、この表面をレジストマス
クを介してサンドブラストにて隔壁以外の部分のガラス
層を除去して隔壁を形成するものである。

【０００８】しかしながら、本法ではレジストマスク形
成にフォトレジストを用いた後、サンドブラストを行う
ため、工程が複雑で、しかも隔壁以外を削除するために
原料ロスが多く、コスト高であり、更に、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、安定して量産することが困難であった。

【０００９】従って、前記従来の製造方法では、いずれ
も高精度で微細なピッチを有するＰＤＰ用基板を簡単な
工程で製造することは困難であった。

【００１０】そこで、このような問題を解決するため
に、絶縁基板上に設けた感光性樹脂層をパターンマスク
を介して光や紫外線等を用いて露光後、現像して開口部
を形成し、該開口部に絶縁ペーストを埋め込んで隔壁を
形成するフォトリソグラフィ法が提案されている（特開
平２−１６５５３９号公報参照）。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記フ
ォトリソグラフィ法は、比較的、精度良く隔壁を成形で
きるものの、無機粉体を含有した隔壁成形用組成物を用
いた場合には、隔壁の高さ方向に隔壁の焼成収縮が生
じ、高さのバラツキを生じ易く、また、焼成時にガラス
基板が反ることが多々あり、より大型のＰＤＰに要求さ
れる高度の形状精度に追従し難く、その上、本法は露
光、現像、洗浄の工程を必要とするため必ずしも量産性
が高いというものではないという課題があった。

【００１２】

【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
る隔壁を短時間に高精度で形成することができ、背面板
に高寸法精度の隔壁を具備した高精細度化が実現できる
ＰＤＰ用基板の製造方法を提供することにある。

【００１３】

【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、加熱軟化したガラス平板を高精
度の成形型を用いてプレス加工を行うことによって、隔
壁の高さ方向の収縮を大幅に低減できて隔壁の高さのバ
ラツキが極めて少なく、かつガラスから成る背面板の反
りを低減でき、短時間で容易に背面板と一体化された隔
壁が形成できることを見いだした。

【００１４】即ち、本発明のＰＤＰ用基板の製造方法
は、平板状のガラスを加熱して軟化させ、軟化したガラ
ス板を隔壁で囲まれた空間部を成す成形型でプレス加工
し、前記ガラス平板に隔壁の凸部を形成することを特徴
とするものである。

【００１５】また、別の製造方法として前記ガラス平板
上に該ガラス平板よりも融点の低い低融点ガラス層を形
成し、次いで該低融点ガラス層を加熱して軟化させ、前
記同様の成形型を用いてプレス加工することにより、前
記ガラス平板上にガラス製隔壁を形成してＰＤＰ用基板
を製造するものである。

【００１６】更に、前記隔壁の成形型の所定位置に予め
電極材料を付着させてから前記プレス加工を行うことに
より、ガラス平板上の隔壁間に電極を形成すると同時
に、加熱軟化したガラス平板に隔壁を一体的に形成する
のがより望ましい。

【００１７】また、前記プレス加工する際のプレス圧力
は、０．１〜３ｋｇｆ／ｃｍ² の範囲内で加圧すること
が望ましい。

【００１８】

【作用】本発明のＰＤＰ用基板の製造方法によれば、ガ
ラス平板を加熱して軟化させた後、隔壁成形型を用いて
プレス加工するか、あるいはガラス平板上に形成した該
ガラス平板より融点の低い低融点ガラス層を加熱して軟
化させた後、前記同様の成形型を用いてプレス加工して
前記ガラス平板に隔壁を形成することから、所望の寸法
形状の隔壁を短時間に成形することができ、従来の製造
方法よりはるかに簡便に、かつ容易に成形できるため、
製造コストが大幅に低減される。

【００１９】また、加工精度の制御が簡単になるので、
背面板に高寸法精度のＰＤＰ用隔壁を一体的に形成する
ことができ、更にはガラス平板の加熱軟化時に強制的に
プレス加工を施すのでガラスから成る背面板の反りも矯
正できる。一方、本発明の製造方法では、隔壁成形型の
所定位置に電極材料を付着した状態で、前記プレス加工
を行うことで電極を隔壁間のガラスから成る背面板上に
形成させると同時に、加熱軟化したガラス平板に隔壁を
成形するため、電極と隔壁の位置合わせをする必要がな
く、大画面のＰＤＰ用基板として好適であり、その上、
隔壁の高さ方向の焼成収縮が実質的にないため、隔壁の
高さのバラツキが解消でき、高寸法精度のＰＤＰ用基板
が得られる。

【００２０】

【発明の実施の形態】本発明のＰＤＰ用基板の製造方法
において、平板状のガラス材料としては、ソーダライム
ガラスや低ソーダガラス、ホウケイ酸塩ガラス等の一般
の透光性ガラスは勿論のこと、反射率の向上等のために
無機充填材を含有した不透光性ガラスも用いることがで
きる。

【００２１】また、前記ガラス平板よりも融点の低い低
融点ガラス層を形成するものとしては、例えば鉛アルカ
リケイ酸ガラス等が好適に使用できる。

【００２２】次に、本発明の製造方法に用いる隔壁成形
用の成形型は、その材質としては前記平板状のガラス材
料あるいは低融点ガラス材料の軟化時の加熱温度に耐え
得るものであればいずれでも良く、例えば、金属やセラ
ミックス等も好適に用いることができ、離型性の向上等
の必要に応じて、表面被覆等の表面処理を行っても良
い。

【００２３】また、成形型は隔壁の高さ、ピッチ、形状
に対応する任意の形状の凹部を有するものを使用するこ
とができ、例えば、隔壁の断面形状が台形や矩形等の形
状を呈するストライプ状の隔壁群を形成できるプレス成
形型は好適である。

【００２４】一方、前記ガラス平板あるいは低融点ガラ
ス層を軟化させるには、ガラス平板あるいは低融点ガラ
ス層を所定温度まで加熱すれば良く、その温度はプレス
圧力、プレス速度、成形型の形状等によって適宜選択で
きるが、ガラス平板あるいは低融点ガラス層がプレス成
形によって塑性流動を起こし、成形型の角部にまで充填
される温度であればよく、具体的には４００〜７００℃
が好ましい。

【００２５】また、プレス加工する際のプレス圧力は、
その加圧力が小さいと背面板となるガラス平板を矯正す
る効果が小さく、逆に加圧力が大き過ぎると加圧装置の
規模が大がかりとなり、コスト高となるため、実用的な
観点からは０．１〜３ｋｇｆ／ｃｍ² が望ましい。

【００２６】尚、前記低融点ガラス層の形成方法として
は、公知の厚膜印刷法やスピンコーター法等で固着させ
たり、あるいは低融点ガラスフィルムを積層しても良
い。

【００２７】次に、電極材料としてはＡｇ、Ｎｉ、Ａｌ
等を単独で、あるいはそれらを適宜混合したものを導電
成分として使用でき、ガラスから成る背面板との固着を
強固にするためにはガラス粉末を混合しても良い。

【００２８】その際、隔壁成形型の所定位置に電極材料
が付着し易いように有機物から成るビヒクルと混合した
ペースト状や泥漿状に調製して使用することもできる。

【００２９】前記隔壁成形型の所定位置とは、成形型の
凸部あるいは凸部側面、あるいはその両方を指す。従っ
て、ガラスから成る背面板に隔壁を形成した時の隔壁間
の底部あるいは隔壁側面、あるいはその両方の位置にな
る。

【００３０】他方、前記電極材料を隔壁成形型の所定位
置に付着させる方法には、電極材料ペースト等をスクリ
ーン版、ロールコーター等を用いた印刷法や、粘着性を
持つ物質を隔壁成形型の所定位置に塗布した後、電極材
料粉末を付着させる方法等がある。

【００３１】尚、前記隔壁成形型を用いて所定の温度と
圧力で加熱軟化したガラス平板あるいは低融点ガラス層
にプレス加工を施し、背面板と一体化した隔壁を形成し
た後、焼きなまし処理を行い、加工歪みと前記ガラス平
板自体が有する歪みを無くすることによって、平面精度
を更に良くすることができる。

【００３２】

【実施例】次に、本発明のＰＤＰ用基板の製造方法を以
下のようにして評価した。 （実施例１）先ず、隔壁の中心間ピッチが１５０μｍ、
高さが１５０μｍ、頂部の幅が３０μｍの隔壁を形成す
るのに対応した開口部を有する２６インチサイズのＰＤ
Ｐ用プレス金属型を用意した。

【００３３】次に、平面を有する定盤にガラス平板を固
定した後、前記プレス金属型を加熱雰囲気で作動できる
ヒーターを具備した加熱炉に設置する。

【００３４】その後、ガラス平板をプレス加工可能な所
定温度である６５０℃に加熱して軟化させ、次いでプレ
ス圧力を１ｋｇｆ／ｃｍ² に設定してプレス加工を行
い、ガラス平板上に隔壁を形成させた。

【００３５】次いで炉冷にて焼きなましを行い、ガラス
から成る背面板に一体化された隔壁を有する評価用のＰ
ＤＰ用基板を作製した。

【００３６】かくして得られたＰＤＰ用基板の隔壁の高
さバラツキを測定したところ、±４μｍであり、また、
背面板の反りは最大値で３０μｍであった。

【００３７】（実施例２）実施例１と同様のプレス金属
型と加熱装置を用いて、ガラス平板よりも融点の低い低
融点ガラス層を厚膜印刷で形成させたガラス平板を、実
施例１と同様に加熱炉に設置し、６００℃の温度で加熱
軟化させた後、プレス圧力を０．８ｋｇｆ／ｃｍ² に設
定してプレス加工を行い、ガラス平板上に隔壁を形成し
た。

【００３８】その後、炉冷にて焼きなましを行い、評価
用のＰＤＰ用基板を作製した。

【００３９】かくして得られたＰＤＰ用基板を実施例１
と同様に評価したところ、隔壁の高さバラツキは±３μ
ｍで、背面板の反りは最大２５μｍであった。

【００４０】（実施例３）プレス圧力を０．０８ｋｇｆ
／ｃｍ² に変更した以外は実施例２と同様にして作製し
た評価用のＰＤＰ用基板を実施例１と同様に評価したと
ころ、隔壁の高さバラツキは±５μｍで、背面板の反り
が最大値で５０μｍであった。

【００４１】（実施例４）実施例２と同様にして、プレ
ス金属型の凸部にガラス粉末含有銀電極ペーストを印刷
により塗布し、乾燥後、電極材料付きプレス金属型で実
施例２と同様にしてプレス加工を行い、評価用のＰＤＰ
用基板を作製した。

【００４２】かくして得られた評価用のＰＤＰ用基板を
実施例１と同様に評価したところ、隔壁の高さバラツキ
は±３μｍで、背面板の反りが最大値で３０μｍであ
り、しかも隔壁間の背面板上に形成された電極には断線
は認められなかった。

【００４３】（比較例）隔壁の中心間ピッチが１５０μ
ｍ、高さが１５０μｍ、頂部の幅が３０μｍの隔壁を形
成するのに対応した感光性樹脂で形成された開口部を有
する２６インチサイズのガラス平板を準備し、該ガラス
平板に形成された感光性樹脂の開口部に無機粉体を含有
した隔壁成形用組成物から成る絶縁ペーストを充填す
る。

【００４４】その後、乾燥処理してから最高温度を５５
０〜５８０℃の範囲として３０分間焼成し、前記隔壁成
形用組成物中に含有される有機バインダー及び前記感光
性樹脂を燃焼させて除去して隔壁を有する評価用のＰＤ
Ｐ用基板を作製した。

【００４５】かくして得られたＰＤＰ用基板を実施例１
と同様にして評価したところ、隔壁の高さバラツキは±
１０μｍもあり、しかも背面板の反りは最大３００μｍ
程度認められた。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。

【００４６】

【発明の効果】叙上の如く、本発明のＰＤＰ用基板の製
造方法は、ガラス平板あるいはガラス平板に形成した低
融点のガラス層を加熱して軟化させ、強制的にプレス加
工を施すことから、寸法精度の良好な隔壁形状が得ら
れ、隔壁の高さバラツキも極めて小さく、かつガラス平
板自体の反りも矯正することができ、短時間に所望の形
状の隔壁を極めて容易に得ることができ、従来より工程
数を格段に低減できるため、製造コストを大幅に低減で
きる。

【００４７】また、ガラス平板あるいはその上に形成し
た低融点ガラス層を直接、塑性変形させるため、隔壁と
背面板が一体化されたものであることから隔壁が剥離す
ることがなく、加工精度の制御も簡単になるので、高寸
法精度の隔壁を有するＰＤＰ用基板を形成することがで
きる。

【００４８】更に、隔壁成形型の所定位置に電極材料を
付着した状態で、前記プレス加工を行うことで電極を隔
壁間の背面板上に形成させると同時に、加熱軟化したガ
ラス平板に隔壁を形成するため、電極と隔壁の位置合わ
せをする必要がなく、大型画面用のＰＤＰ用基板を容易
に、かつ低コストで作製することができる。

フロントページの続き (72)発明者 半田 真一 滋賀県八日市市蛇溝町長谷野1166番地の６ 京セラ株式会社滋賀工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス平板を加熱して軟化させた後、該ガ
   ラス平板を隔壁形状の成形型を用いてプレス加工し、前
   記ガラス平板に隔壁形状の凹部を成形してガラスから成
   る背面板上に放電表示セルを構成する隔壁を一体的に形
   成したことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用
   基板の製造方法。
2. 【請求項２】ガラス平板上に該ガラス平板よりも融点の
   低い低融点ガラス層を形成し、次いで前記低融点ガラス
   層を加熱して軟化させた後、該低融点ガラス層を隔壁形
   状の成形型を用いてプレス加工し、前記低融点ガラス層
   に隔壁形状の凹部を成形してガラスから成る背面板上に
   放電表示セルを構成する隔壁を一体的に形成したことを
   特徴とするプラズマディスプレイパネル用基板の製造方
   法。
3. 【請求項３】前記隔壁形状の成形型に予め電極材料を付
   着させた後、プレス加工することを特徴とする請求項１
   又は請求項２のいずれかに記載のプラズマディスプレイ
   パネル用基板の製造方法。
4. 【請求項４】前記プレス加工のプレス圧力が０．１〜３
   ｋｇｆ／ｃｍ² であることを特徴とする請求項１乃至請
   求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル
   用基板の製造方法。