JPH10302618A

JPH10302618A - プラズマ表示装置用基板

Info

Publication number: JPH10302618A
Application number: JP9111696A
Authority: JP
Inventors: Kiyohiro Sakasegawa; 清浩逆瀬川; Makoto Yoshida; 真吉田; Masafumi Kato; 雅史加藤; Kenichi Yoneyama; 健一米山; Yasuhiko Nishioka; 尉彦西岡
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1997-04-30
Publication date: 1998-11-13

Abstract

(57)【要約】【課題】焼結の際、熱分解もよく、隔壁の生強度も十
分であるプラズマ表示装置用基板を提供することを目的
とする。【解決手段】セラミックスまたはガラスからなる背面
板に、セラミックス粉体またはガラス粉体とバインダー
との混合物からなる隔壁を形成するようにしたプラズマ
表示装置用基板であって、バインダーとしてブチラール
樹脂を用いて形成したプラズマ表示装置用基板とした。

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
大画面用カラー表示装置等に用いられるプラズマ表示装
置用基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】薄型の大画面用カラー表示装置等に用い
られるプラズマ表示装置は、微小な表示セルと呼ばれる
隔壁で囲まれた空間に、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構造を成してお
り、対向する電極間に放電によりプラズマを発生させ、
該プラズマにより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】具体的な構造は、図８に示すように、背面
板１０１の一面に多数の隔壁１０２を形成して各隔壁１
０２間をセル１０３とし、このセル１０３の底面に電極
１０４を備えたものを基板１０５とする。この基板１０
５に対して、セル１０３の内壁面１０６に蛍光体を塗布
し、一方、電極１０７を備えた正面板１０８を基板１０
５の隔壁１０２上に接合して、セル１０３にガスを封入
することにより、プラズマ表示装置を構成する。なお、
電極１０４、１０７は実際には直交するように配置する
ものであるが、図では説明のため平行配置とした。

【０００４】ところで、前記プラズマ表示装置用の基板
１０５を製造する際には、予め背面板１０１上に多数の
電極１０４を形成した後で各電極１０４間に隔壁１０６
を形成するが、この隔壁１０６の製造方法としては、印
刷積層法、アディティブ法、サンドブラスト法、感光性
ペースト法が知られている。印刷積層法は、隔壁１０２
を成す材料のペーストを用いて厚膜印刷法により背面板
１０１上に所定パターンの隔壁１０２を印刷形成するも
ので、１回の印刷で形成できる厚さが約３０μｍ程度で
あることから、印刷、乾燥を繰り返しながら約２００μ
ｍ程度の高さを必要とする隔壁１０２を形成するもので
ある（特開平２−２１３０２０号公報参照）。

【０００５】また、アディティブ法は、背面板１０１上
に感光性樹脂を塗布し、感光性樹脂に光で溝を刻設し、
その溝にガラスの粉体を埋め込んで隔壁１０２を形成す
るものである。さらに、サンドブラスト法は、背面板１
０１の全面に所定厚さのガラス層を形成し、この表面に
隔壁１０２形状のレジストマスクを形成しておいて、サ
ンドブラストにて隔壁１０２以外の部分のガラス層を除
去するようにしたものである（特開平４−２５９７２８
号公報参照）。

【０００６】さらにその上に、感光性ペースト法は、背
面板１０１上に感光性樹脂を混合したペーストを塗布
し、マスキング後、光を照射して直接隔壁１０２を形成
するものである。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記印
刷積層法では、所定の高さの隔壁１０２を形成するため
に何回も印刷・乾燥工程を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
よく印刷する必要があるため、非常に歩留りが悪かっ
た。さらに、印刷時の位置ズレにより隔壁１０２が変形
し易く、かつ印刷製版の伸び等のために、隔壁１０２に
よって形成される表示セルの寸法精度としては、１００
０セル分の寸法を４５列測定した時の測定値の最大値が
０．３５ｍｍ程度あり、高精細度化の要求を満足するも
のではなかった。

【０００８】また、アディティブ法でも光を用いて隔壁
１０２を形成するもので、必ずしも十分な精度で隔壁１
０２を形成できるものではなかった。さらに、サンドブ
ラスト法においても、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、工程が複雑であり、
しかも高精度に隔壁１０２を形成することは困難であっ
た。さらに、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、研磨剤の磨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。一方、研磨剤を回収せずに使用する場合は、
研磨剤のコストが高くなり、この場合も大量生産は困難
であった。

【０００９】さらにその上に、感光性ペースト法でも光
を用いて隔壁１０２を形成するもので、必ずしも十分な
精度で隔壁１０２を形成できるものではなかった。プラ
ズマ表示装置用基板１０５では、背面板１０１上の電極
１０４間に正確に精度よく隔壁１０２を配置することが
強く求められているが、前記いずれの製造方法でも、高
精度で微細なピッチを有する大型のプラズマ表示装置用
基板１０５を簡単な工程で安価に製造することは困難で
あった。

【００１０】本発明は、前記課題に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、プラズマ表示装置用基板を、歩留
り良く製造するとともに、変形のない平滑表面を有する
高精度な隔壁を所定高さで得られ、４０インチ以上の大
画面が容易に実現でき、表示セルのピッチが０．２５ｍ
ｍ未満の高精細度化が実現できるプラズマ表示装置用基
板隔壁の組成を提供することにある。

【００１１】ところで、プラズマ表示装置用基板隔壁
は、セラミックスまたはガラスの粉体とバインダーとの
混合物をセラミックスまたはガラスからなる背面板に形
成している。このバインダーには脱脂性の点から通常は
熱分解の良好なアクリル樹脂が用いられている。このア
クリル樹脂の焼結温度は５００〜６００℃程度で低く熱
分解もよく脱脂性に優れているが、隔壁の生強度が不足
していた。

【００１２】また、セラミックスまたはガラスからなる
背面板に複数の円周溝を刻設したロールを回転させ背面
板に隔壁を形成する場合、ロール形成時はなるべく形成
しやすい樹脂組成分が必要であるが、ロール成形しやす
い樹脂組成分では隔壁が熱変形を受けやすい。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記の事情に
鑑み、焼結の際、熱分解もよく、隔壁の生強度も十分で
あるようにすべく、セラミックスまたはガラスからなる
背面板に、セラミックス粉体またはガラス粉体とバイン
ダーとの混合物からなる隔壁を形成するようにしたプラ
ズマ表示装置用基板であって、バインダーとしてブチラ
ール樹脂を用いて形成したプラズマ表示装置用基板とし
た。

【００１４】また、本発明は、熱分解もよく、隔壁の生
強度も十分で、隔壁の熱変形を少なくすべく、セラミッ
クスまたはガラスからなる背面板に、セラミックス粉体
またはガラス粉体とバインダーとの混合物からなる隔壁
を形成するようにしたプラズマ表示装置用基板であっ
て、バインダーとしてブチラール樹脂と紫外線硬化樹脂
を用いて形成したプラズマ表示装置用基板とした。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付す
る図面に基づいて、以下詳細に説明する。まず、プラズ
マ表示装置について述べる。図１に示すように、プラズ
マ表示装置用の基板１は、セラミックスまたはガラスか
ら成る背面板２の一面にセラミックスまたはガラスから
成る複数の隔壁３を備え、各隔壁３間にセル４が形成さ
れる。

【００１６】そして、このセル４の底面に電極５を備え
ており、セル４の内壁面６に蛍光体が塗布された後、図
８に示すように電極１０７を備えた正面板１０８で隔壁
３の上端を覆い、セル４にガス封入することでプラズマ
表示装置を構成することができる。そして、電極５、１
０７間で放電することにより、セル４の内壁面６に塗布
した蛍光体を発光させることができる。なお、実際に
は、電極５、１０７は直交するように配置する。また、
図示していないが、電極１０７を一対の電極で構成した
３電極方式とすることもできる。この場合は、一対の電
極１０７間で維持放電を起こし、背面板２の電極５で制
御する面放電型となる。

【００１７】次に、上記基板１の製造方法を説明する。
まず、図２に全体の概要を示す。図３に示すセラミック
スまたはガラスからなる背面板２の一面に所定間隔でス
クリーン印刷で電極５を形成する。図４に示すように、
電極５を有する背面板２上にセラミックスまたはガラス
の粉体とバインダーとの混合物のペースト１１を塗布す
る。

【００１８】次に、図５に示すように、乾燥後、隔壁３
に対応する所定の間隔で所定の幅、深さの円周溝１２を
有するロール１３を前記ペースト１１に当接させ加圧し
ながら回転させて背面板２に隔壁３を形成する。なお、
ロール１３の加圧力は、例えばロール１３の軸方向のペ
ースト１１との接触長さ１ｃｍ当たり７ｋｇ程度で、接
触長さ１００ｃｍで７００ｋｇとなる。

【００１９】その後、焼成などにより隔壁３を硬化させ
れば、本発明の基板１を得ることができる。ここで、隔
壁３を成すペースト１１のセラミックス粉体としては、
アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）、ジルコニア（ＺｒＯ₂）等の
酸化物系セラミックスや、窒化珪素（Ｓｉ₃Ｎ₄）、窒
化アルミニウム（ＡｌＮ）、炭化珪素（ＳｉＣ）等の非
酸化物系セラミックス等、あるいはアパタイト（Ｃａ₅
（ＰＯ₄）₃（Ｆ，Ｃｌ，ＯＨ））等のいずれをも用い
ることができ、これらのセラミックス粉体には各種焼結
助剤を所望量添加することができる。

【００２０】上記焼結助剤としては、アルミナ粉末には
シリカ（ＳｉＯ₂）、カルシア（ＣａＯ）、イットリア
（Ｙ₂Ｏ₃）およびマグネシア（ＭｇＯ）等を、ジルコ
ニア粉末にはイットリア（Ｙ₂Ｏ₃）やセリウム（Ｃ
ｅ）、ジスプロシウム（Ｄｙ）、イッテルビウム（Ｙ
ｂ）等の希土類元素の酸化物を、また窒化珪素粉末には
イットリア（Ｙ₂Ｏ₃）とアルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）等
を、窒化アルミニウム粉末には周期律表第３ａ族元素酸
化物（ＲＥ₂Ｏ₃）等を、窒化珪素粉末にはホウ素
（Ｂ）とカーボン（Ｃ）等を所望量添加することができ
る。

【００２１】また、隔壁３をなすガラス粉体としては、
ケイ酸塩を主成分とし、鉛（Ｐｂ）、硫黄（Ｓ）、セレ
ン（Ｓｅ）、明礬等の一種以上を含有した各種ガラスを
用いることができる。さらに、隔壁３をガラスで形成
し、フィラーとしてセラミックスを添加すれば、強度、
光学特性を向上させることができる。例えば、光反射性
を向上させ、パネルの輝度を向上させる目的からは、ア
ルミナ、ジルコニア、チタニア、酸化亜鉛などの白色の
セラミックスを、遮光性を向上させパネルのコントラス
トを向上させる目的からは、酸化ニッケル、酸化銅、酸
化クロムなどの濃色のセラミックスを目的に応じて適宜
添加する。

【００２２】尚、これらセラミックスまたはガラス粉体
の粒径は、数十ミクロンからサブミクロンのものが好適
に用いることができ、具体的には０．２〜１０μｍ、好
ましくは０．２〜５μｍ程度のものが良い。さらに、こ
れらのセラミックスまたはガラスの粉末に添加する有機
性添加物としては、ブチラール樹脂を用いるが、これに
加えてポリビニールアルコール、ポリビニールブチラー
ル、アクリル樹脂、スチレン樹脂、ウレタン樹脂等を用
いることができる。

【００２３】また、混合物のペースト１１中に加えられ
る溶媒は、前記有機性添加物を相溶するものであれば特
に限定するものではなく、例えば、トルエン、キシレ
ン、ベンゼン、フタル酸エステル等の芳香族溶剤や、ヘ
キサノール、オクタノール、デカノール、オキシアルコ
ール等の高級アルコール類、あるいは酢酸エステル、グ
リセライド等エステル類を用いることができる。

【００２４】とりわけ、前記フタル酸エステル、オキシ
アルコール等は好適に使用でき、さらに、溶媒を緩やか
に揮発させるために、前記溶媒を２種類以上併用するこ
とも可能である。また、前記溶媒の含有量は、成形性の
点からは成形体の保形性を維持するために、セラミック
スまたはガラスの粉体１００重量部に対して０．１重量
部以上必要であり、一方セラミックスまたはガラスの粉
体と有機性添加物の混合物の粘性を低くすることが望ま
しいことからは３５重量部以下がより望ましく、乾燥時
と焼成時の収縮を考慮すると１〜１５重量部であること
が最も望ましい。

【００２５】なお、ロール１３の材質は特に限定されな
いが、例えば金属や樹脂、あるいはゴム等が使用でき、
必要ならば離型性向上や磨耗防止のために、表面被膜等
の表面処理を行ってもよい。また、上記背面板２は、未
焼成のグリーンシートあるいは焼結体で、材質は特に限
定しないが、例えば各種セラミックグリーンシートや各
種ガラス基板、磁器基板等で隔壁３の材質と熱膨張率が
近似していることが望ましい。なお、ガラス基板として
は、例えばソーダライムガラスやその歪み点を向上させ
るために無機フィラーを分散させた物など比較的安価な
ガラスを使用できる。

【００２６】また、混合物のペースト１１において、セ
ラミックスまたはガラス粉体の分散性向上のために、例
えば、ポリエチレングリコールエーテル、アルキルスル
ホン酸塩、ポリカルボン酸塩、アルキルアンモニウム塩
等の界面活性剤を添加してもよく、その含有量としては
分散性の向上および熱分解性の点から、セラミックスま
たはガラス粉体１００重量部に対して０．０５〜５重量
部が望ましい。

【００２７】さらに、混合物のペースト１１中のバイン
ダーには硬化反応促進剤または重合開始剤等と称される
硬化触媒を添加することができる。前記硬化触媒として
は、有機過酸化物やアゾ化合物を使用することができ、
例えば、ケトンパーオキサイド、ジアシルパーオキサイ
ド、パーオキシケタール、パーオキシエステル、ハイド
ロパーオキサイド、パーオキシカーボネート、ｔ−ブチ
ルパーオキシ−２−エチルヘキサノエート、ビス（４−
ｔ−ブチルシクロヘキシル）パーオキシジカーボネー
ト、ジクミルパーオキサイド等の有機過酸化物や、アゾ
ビスイソブチロニトリル等のアゾ化合物が挙げられる。

【００２８】一方、隔壁３の形成は、円周溝１２内に混
合物のペースト１１を充填させて、背面板２に当接させ
て加圧してもできる。図６に示すように、ガラスの粉体
とバインダーとの混合物のペースト１１を、隔壁３に対
応する所定の間隔で所定の幅、深さの円周溝１２を有す
るロール１３の円周溝１２に充填する。

【００２９】次に、図７に示すように、このロール１３
を背面板２に当接させ加圧しながら回転させて背面板２
に隔壁３を形成する。ロール１３の加圧力は、ロール１
３の軸方向のペースト１１との接触長さ１ｃｍ当たり７
ｋｇ程度で、接触長さ１００ｃｍで７００ｋｇとなる。
本発明では隔壁３の焼結の際の熱分解により脱脂性をよ
くし、隔壁３の生強度を向上させるために、バインダー
としてブチラール樹脂を用いることを特徴とする。

【００３０】ブチラール樹脂の分解は２５０〜４００℃
で終了し、隔壁３は、パネルとして６０ｋｇ／ｃｍ²以
上の圧力に耐える強度を持つようになる。また、ロール
１３にて隔壁３を形成する際、成形しやすい樹脂が使用
されるが、成形しやすい樹脂で成形された隔壁３は熱変
形を受けやすい。これを防ぐために紫外線硬化樹脂を添
加させておき、紫外線を照射すると隔壁３が硬化して熱
変形を生じない。

【００３１】「実施例」実施例１ロール１３として、直径５０ｍｍ、長さ２００ｍｍの金
属製ロールに、溝幅５０μｍ、溝深さ２００μｍの円周
溝を２２０μｍピッチで９００本を刻設した。一方、背
面板２として、２００×２５０ｍｍのソーダライム製ガ
ラス板を準備した。

【００３２】ペースト１１として、アルミナとチタニア
を添加した低融点鉛ガラス粉末をブチラール樹脂を合わ
せ、バインダーと混練し、ペースト化してガラス板上に
ドクターブレード手法で塗布した。ロールを塗膜上から
７ｋｇ／ｃｍの圧力で加圧し、ロールを回転させると共
にガラス板を送り、隔壁を形成した。得られた成形体を
５５０〜６００℃で焼成した。なお、この時、２５０〜
４００℃の昇温速度を２℃／分とした。

【００３３】以上の操作により、幅４０μｍ、高さ１５
０μｍの隔壁を持つ、プラズマ表示装置用基板が得られ
た。実施例２ペースト１１中に、さらに紫外線硬化エポキシ樹脂を添
加し、その他はすべて実施例１と同様にして隔壁を成形
した。

【００３４】この隔壁に紫外線を照射して硬化させた
後、上記と同様に焼成した。この時、ブチラール樹脂が
軟化しても隔壁が変形しにくいため、２５０〜４００℃
の昇温速度を１０℃／分と速くすることができた。以上
の操作により、幅４０μｍ、高さ１５０μｍの隔壁を持
つプラズマ表示装置用基板が得られた。

【００３５】

【発明の効果】本発明は、上述のように、セラミックス
またはガラスからなる背面板に、セラミックス粉体また
はガラス粉体とバインダーとの混合物からなる隔壁を形
成するようにしたプラズマ表示装置用基板であって、バ
インダーとしてブチラール樹脂を用いて形成したプラズ
マ表示装置用基板であるので、隔壁の焼結の際の熱分解
により脱脂性をよくし、隔壁の生強度を向上させること
ができる。

【００３６】また、本発明は、セラミックスまたはガラ
スからなる背面板に、セラミックス粉体またはガラス粉
体とバインダーとの混合物からなる隔壁を形成するよう
にしたプラズマ表示装置用基板であって、バインダーと
してブチラール樹脂と紫外線硬化樹脂を用いて形成した
プラズマ表示装置用基板であるので、成形の際、成形が
容易で、その上、紫外線で照射すると硬化させることが
できるので、熱変形しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマ表示装置用基板の斜視図
である。

【図２】本発明に係る製造方法の概略を示す斜視図であ
る。

【図３】本発明に係る背面板の一面に電極を印刷による
付着させた状態の縦断面図である。

【図４】背面板に混合物のペーストを付着した状態の縦
断面図である。

【図５】ロールにより背面板に隔壁を形成した状態の縦
断面図である。

【図６】ロールに混合物のペーストを充填した状態の縦
断面図である。

【図７】ロールにより背面板に隔壁を形成した状態の縦
断面図である。

【図８】従来のプラズマ表示装置の概要を示す縦断面図
である。

【符号の説明】

１…基板２…背面板３…隔壁４…セル５…電極６…内壁面１１…混合物のペースト１２…円周溝１３…ロール

フロントページの続き (72)発明者米山健一鹿児島県国分市山下町１−４京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者西岡尉彦鹿児島県国分市山下町１−４京セラ株式会社総合研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】セラミックスまたはガラスからなる背面
板に、セラミックス粉体またはガラス粉体とバインダー
との混合物からなる隔壁を形成するようにしたプラズマ
表示装置用基板であって、バインダーとしてブチラール
樹脂を用いて形成したプラズマ表示装置用基板。
【請求項２】セラミックスまたはガラスからなる背面
板に、セラミックス粉体またはガラス粉体とバインダー
との混合物からなる隔壁を形成するようにしたプラズマ
表示装置用基板であって、バインダーとしてブチラール
樹脂と紫外線硬化樹脂を用いて形成したプラズマ表示装
置用基板。