JPH10340669A - プラズマディスプレイパネルの障壁形成方法及びそれに使用する障壁形成用シート - Google Patents

プラズマディスプレイパネルの障壁形成方法及びそれに使用する障壁形成用シート

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JPH10340669A
JPH10340669A JP10095720A JP9572098A JPH10340669A JP H10340669 A JPH10340669 A JP H10340669A JP 10095720 A JP10095720 A JP 10095720A JP 9572098 A JP9572098 A JP 9572098A JP H10340669 A JPH10340669 A JP H10340669A
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barrier
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black
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JP10095720A
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Koichi Asahi
晃一 旭
Katsuhiko Mizuno
克彦 水野
Takeshi Nakamura
中村  剛
Shiyouji Takeshige
彰詞 竹重
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Dai Nippon Printing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 白色部分の上に黒色部分が積層した構造の2
段障壁を簡単な工程で形成する。 【解決手段】 基材フィルム12上に黒色層13と白色
層14とがこの順で積層された2層構造の障壁形成層2
2を形成しておき、この障壁形成用シート11から基板
21上に黒色層13と白色層14を一括転写するか、基
板上に白色層と黒色層をこの順で別々に転写して2層構
造の障壁形成層を形成する。このようにして2層構造の
障壁形成層を転写により形成し、これをサンドブラスト
加工によりパターニングする。スクリーン印刷により2
層構造の障壁形成層を形成するのに比べると工程の短縮
が図れ、障壁形成材料ペーストを基板に直接塗布して障
壁形成層を形成するのに比べても設備コストがかから
ず、そのためのスペースも必要ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル(以下、PDPと記す)の製造工程に係わる
ものであり、詳しくはPDPの放電空間を構成する障壁
の形成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般にPDPは、2枚の対向するガラス
基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、そ
の間にNe、Xe等を主体とするガスを封入した構造に
なっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、
電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることによ
り、各セルを発光させて表示を行うようにしている。情
報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に
放電発光させる。このPDPには、電極が放電空間に露
出している直流型(DC型)と絶縁層で覆われている交
流型(AC型)の2タイプがあり、双方とも表示機能や
駆動方法の違いによって、さらにリフレッシュ駆動方式
とメモリー駆動方式とに分類される。
【0003】図1にAC型PDPの一構成例を示してあ
る。この図は前面板と背面板を離した状態で示したもの
で、図示のように2枚のガラス基板1,2が互いに平行
に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガ
ラス基板2上に互いに平行に設けられた障壁3により一
定の間隔に保持されるようになっている。前面板となる
ガラス基板1の背面側には透明電極である維持電極4と
金属電極であるバス電極5とで構成される複合電極が互
いに平行に形成され、これを覆って誘電体層6が形成さ
れており、さらにその上に保護層7(MgO層)が形成
されている。また、背面板となるガラス基板2の前面側
には前記複合電極と直交するように障壁3の間に位置し
てアドレス電極8が互いに平行に形成されており、その
上に誘電体層9が形成され、さらに障壁3の壁面とセル
底面を覆うようにして蛍光体10が設けられている。こ
のAC型PDPは面放電型であって、前面板上の複合電
極間に交流電圧を印加し、空間に漏れた電界で放電させ
る構造である。この場合、交流をかけているために電界
の向きは周波数に対応して変化する。そしてこの放電に
より生じる紫外線により蛍光体10を発光させ、前面板
を透過する光を観察者が視認するようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記の如き
PDPを高輝度で高コントラストのものにするため、障
壁の頂部を黒色とし底部を白色としたPDPの開発が行
われている。そして、その障壁形成のために種々の方法
が検討されているがそれぞれに問題点がある。例えば、
スクリーン印刷による多数回のパターン刷りにより白色
部分の上に黒色部分を重ねて形成する方法では、スクリ
ーン版の伸び等が原因して位置精度不良が生じるという
問題があり、また重ね刷りのために工程が長く、さらに
は開放系であるがために異物の混入防止等の条件管理が
難しいという問題もある。スクリーン印刷による多数回
のベタ刷りにより白色障壁層と黒色障壁層を重ねて形成
した後、サンドブラスト法によるパターニングで2段障
壁を形成する方法でも、同様に工程が長くかかり、開放
系であるがために条件管理が難しいという問題がある。
また、ダイコーターにより白色障壁材料と黒色障壁材料
を塗布して2層の障壁形成層を形成した後、サンドブラ
スト法によるパターニングで2段障壁を形成する方法で
は、塗布と乾燥の工程を2回繰り返す必要があり、この
ため設備コストがかかり、それらの装置のためのスペー
スが増加するという問題が発生する。
【0005】本発明は、このような問題点に鑑みなされ
たものであり、その目的とするところは、白色部分の上
に黒色部分が積層した構造の2段障壁を簡単な工程で形
成することのできるようにしたPDPの障壁形成方法を
提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明に係る第1のPDPの障壁形成方法は、基材
フィルム上に黒色障壁材料の黒色層と白色障壁材料の白
色層とがこの順で積層された2層構造の障壁形成層を形
成しておき、所定の要素を形成してある基板上に前記障
壁形成層を基材フィルムから転写した後、その障壁形成
層上に所望パターンのレジストマスクを形成し、当該レ
ジストマスクを介したサンドブラスト処理により障壁形
成層をパターニングする工程を含むことを特徴とする。
そして、この一括転写タイプの障壁形成方法には、基材
フィルムと、その上に黒色障壁材料ペーストを塗布して
積層された黒色層と、さらにその上に白色障壁材料ペー
ストを塗布して積層された白色層とからなる障壁形成用
シートが使用される。
【0007】また、同様の目的を達成するため、本発明
に係る第2のPDPの障壁形成方法は、所定の要素を形
成してあるプラズマディスプレイパネル基板上に白色障
壁材料の白色層と黒色障壁材料の黒色層をそれぞれ基材
フィルムからこの順で転写して2層構造の障壁形成層を
形成した後、その障壁形成層上に所望パターンのレジス
トマスクを形成し、当該レジストマスクを介したサンド
ブラスト処理により障壁形成層をパターニングする工程
を含むことを特徴とする。この個別転写タイプの障壁形
成方法の場合は、別の基材フィルム上にそれぞれ黒色層
と白色層を設けた2枚の障壁形成用シートが使用され
る。
【0008】
【発明の実施の形態】図2は一括転写タイプの障壁形成
用シートの断面図である。この障壁形成用シート11
は、基材フィルム12上に黒色障壁材料ペーストを塗布
して黒色層13を形成し、これが乾燥した後に白色障壁
材料ペーストを塗布して白色層14を形成することで作
製される。この障壁形成用シート11を使用してPDP
基板上に障壁を形成すると、黒色層13が障壁の上側と
なり白色層14が障壁の下側になる。また、図示はしな
いが、個別転写タイプの障壁形成用シートは、別の基材
フィルム上にそれぞれ黒色障壁材料ペーストと白色障壁
材料ペーストを塗布して作製される。
【0009】障壁形成用シートの基材フィルムとして
は、PETフィルム、ポリエチレンフィルム、ポリエス
テルフィルム、ポリイミドフィルム、ポリアミドフィル
ム、ポリテトラクルオロエチレンフィルム等が使用でき
るが、中でもコストの点でPETフィルムが好適であ
る。
【0010】障壁材料としては、PbOを主成分とする
低融点ガラスフリット、焼成時の形状を安定させるため
の耐火物フィラー及びバインダー樹脂を混合したガラス
ペーストが使用され、これに着色目的の顔料とさらに必
要により溶剤、添加剤等が添加される。
【0011】低融点ガラスとしては、主成分としてPb
Oを50%以上含み、ガラスの分相を防止する効果を持
たせたり、軟化点を調整したり、熱膨張係数をガラス基
板に合わせたりするために、Al2 3 ,B2 3 ,S
iO2 ,MgO,CaO,SrO,BaO等を含有する
ものが一般に用いられる。耐火物フィラーとしては、5
00〜600℃程度の焼成温度で軟化しないものが広く
使用でき、安価に入手できるものとして、アルミナ、マ
グネシア、カルシア、コージュライト、シリカ、ムライ
ト、ジルコン、ジルコニア等のセラミック粉体が好適に
用いられる。そして、黒色障壁材料とする場合には、C
o−Cr−Fe系、Co−Mn−Fe系、Co−Fe−
Mn−Al系、Co−Ni−Cr−Fe系、Co−Ni
−Mn−Cr−Fe系、Co−Ni−Al−Cr−Fe
系、Co−Mn−Al−Cr−Fe−Si系等の複合酸
化物、複合酸化物顔料(Cr,Co,Ni,Fe,M
n,Cu,Sb,As,Bi,Ti,Cd,Al,C
a,Si,Mg,Ba等の2種以上の金属の酸化物から
なる顔料)、チタンブラック、黒色酸化鉄(Fe
3 4)等からなる耐火性の黒色顔料を添加する。一
方、白色障壁材料とする場合には、チタニア(Ti
2 )等の明色の顔料を添加する。
【0012】無機成分中の低融点ガラスの含有率は50
〜80重量%が好ましい。多すぎると焼成による形状保
持性に難が生じる。また、脱バインダー性を損ない、緻
密性が悪化するため好ましくない。逆に少なすぎると、
耐火物フィラーの間隙を充分に埋めることができず、緻
密性が悪化すると同時に焼成後の機械的強度が低下し、
パネル封着の際に欠けを生じる。
【0013】バインダー樹脂は、低温で燃焼/分解/気
化し、炭化物が障壁中に残存しないことが必要であり、
エチルセルロース、メチルセルロース、ニトロセルロー
ス、セルロースアセテート、セルロースプロピオネー
ト、セルロースブチレート等のセルロース系樹脂、又は
メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、ノルマ
ルブチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、
イソプロピルメタクリレート、2−エチルメチルメタク
リレート、2−ヒドロキシエチルメタクリレート等の重
合体若しくは共重合体からなるアクリル系樹脂が好まし
く用いられる。これらのバインダー樹脂は、無機成分に
対して1.0〜20重量%程度加えるのが好ましい。
【0014】さらに添加剤として、可塑剤、界面活性
剤、消泡剤、酸化防止剤等が必要に応じて用いられる。
このうち可塑剤は障壁材料をフィルム化した際の柔軟性
を向上させるために添加するのが好ましく、例えば、フ
タル酸エステル類、セバチン酸エステル類、リン酸エス
テル類、アジピン酸エステル類、グリコール酸エステル
類、クエン酸エステル類等が一般的に用いられる。可塑
剤の添加量は無機成分に対して5〜30重量%が好まし
い。ただし、可塑剤の添加率が高過ぎると樹脂の柔軟性
が増し、サンドブラストによる研削速度が遅くなるの
で、サンドブラスト法により障壁を形成する場合は、可
塑剤が焼失する温度でかつガラスフリットが完全に融着
してしまわない温度にて仮焼成してからサンドブラスト
処理することが好ましい。
【0015】障壁材料ペーストに使用される溶剤として
は、用いるバインダー樹脂に対して良溶媒であることが
好ましく、テルピオネール、ブチルカルビトールアセテ
ート等が好適に使用される。溶剤の選定は、溶剤の揮発
性と、使用するバインダー樹脂の溶解性を主に考慮して
選定される。バインダー樹脂に対する溶剤の溶解性が低
いと、固形分比が同一でも塗工液の粘度が高くなってし
まい、塗布適性が悪化するという問題を生じる。溶剤の
含有率は、少な過ぎるとリブ材料ペーストの粘度が高く
なりすぎ、ペースト内の気泡を抜くことが困難となる、
レベリング不良により塗布面の平滑性が悪くなる、等の
問題が生じるため好ましくない。逆に多過ぎる場合に
は、分散粒子の沈降が早くなりリブ材料の組成を安定化
することが困難になる、乾燥に多大のエネルギーと時間
を要する、等の問題が生じるため好ましくなく、好適に
は5〜40重量%である。
【0016】障壁材料ペーストの製造方法は、少なくと
も低融点ガラス粉末と耐火物フィラーとバインダー樹脂
と溶剤とを含む混合物を、ボールミルにより分散調合す
る。すなわち、バインダー樹脂を溶剤で溶解し必要に応
じて添加剤を加えた溶液(ビヒクル)中に無機成分(低
融点ガラス粉末と耐火物フィラー)を混合してなる混合
物を作製した後、この混合物をボールミルにかけて分散
調合するが、不純物の混入を避けるために、セラミック
ボールを用い、さらに好ましくは内壁がセラミックやプ
ラスチックで被覆されたボールミルを使用する。その
後、さらに3本ロールミルで混練する。そして、必要に
より分散調合した後、真空攪拌機を用いて減圧脱泡す
る。
【0017】各障壁材料ペーストの基材フィルムへの塗
布方法としては、スクリーン印刷法、ダイコーティン
グ、ブレードコーティング、コンマコーティング、リバ
ースロールコーティング、スプレーコーティング、ガン
コーティング、イクストルージョンコーティング、リッ
プコーティング等が好ましく用いられる。また、一括転
写タイプの障壁形成用シートを作製する場合、スロット
ダイコーター等の同時多層塗布装置を使用して黒色障壁
材料ペーストと白色障壁材料ペーストを一括塗布するよ
うにしてもよい。
【0018】なお、絶縁性の基材フィルム上に障壁材料
のような絶縁性材料層を形成すると帯電しやすいものに
なるため、基材フィルムに帯電防止処理を施しておくこ
とが好ましい。帯電防止材料としては一般に用いられる
ものを使用すればよく、界面活性剤、親水性基を有する
高分子材料、カーボンや金属粉等を有する塗料、導電性
薄膜等が挙げられる。
【0019】以下、図1に示したタイプのAC型PDP
における背面板に障壁を形成する場合を例に挙げ、図3
及び図4を参照しながら説明する。
【0020】まず、図3(a)に示すように基板21を
準備する。この基板としては、通常のフロートガラスを
用いることが可能であるが、透光性及び厚みが均一であ
ることが必要である。このようなガラスとしては、Si
2 ,Al2 3 ,MgO,CaOを主成分として、N
2 O,K2 O,PbO,B2 3 等の副成分からなる
ガラスが挙げられる。
【0021】ガラス基板の表面には、必要により低融点
ガラスからなる薄膜の下地層を形成する。この下地層
は、ガラス基板からのアルカリ成分等の拡散を防止する
ため、或いは電極、誘電体及び障壁を形成する時のガラ
ス基板との密着力を向上させるために形成しておくこと
が好ましい。その上に、Ag、Ni、Cu等の金属及び
これらの合金を低融点ガラスフリット、低温で焼成可能
なバインダー樹脂に分散させた電極ペースト材料を用い
てスクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法、充填法、
サンドブラスト法等によりアドレス電極を形成し、必要
により低融点ガラスからなる誘電体層を形成する。誘電
体層は、駆動させる時の安定性のために形成しておくこ
とが好ましい。誘電体層の材料としては、酸化鉛ガラス
や酸化ビスマスを主成分とする低融点ガラスが好適に用
いられる。
【0022】このようにガラス基板上に下地層、電極、
誘電体層を形成した後、その上に2段構造の障壁を形成
する。なお、図3及び図4では便宜上、ガラス基板21
上の下地層、電極、誘電体層等の図示を省略してある。
【0023】まず、基板上に障壁形成層を形成する。図
2に示す一括転写タイプの障壁形成用シートを使用する
場合、図3(b)に示すように、当該シート11をラミ
ネートしてから基材フィルム12を剥離することによ
り、黒色層13と白色層14の2層からなる障壁形成層
22を基材フィルム12から基板21上に転写する。個
別転写タイプの障壁形成用シートを使用する場合は、白
色層と黒色層をこの順序で転写して2層構造の障壁形成
層を形成する。
【0024】次に、図3(c)に示すように、障壁形成
層22の上にドライフィルムレジストをラミネートして
マスク層23を形成した後、所望パターンのマスクMを
介してマスク層23を紫外線で露光し、さらに現像工程
を経て、図3(d)に示すようなサンドブラスト用マス
ク24を形成する。
【0025】続いて、図4(a)に示すように、サンド
ブラスト用マスク24を介してサンドブラスト加工を行
って障壁形成層22をパターニングする。これにより、
障壁形成層22の不要部分が除去され、図4(b)に示
すように、白色部分25aの上に黒色部分25bが重な
った障壁25がパターニングされる。そして、図4
(c)に示すように、サンドブラスト用マスク24を剥
離した後、焼成工程を経て2段構造の障壁25が形成さ
れる。最終的に形成する障壁25の高さは、焼成後に1
00〜200μmとなるのが適当である。
【0026】
【実施例】基材フィルムに50μm厚のPETフィルム
を使用し、その上に下記組成Aの黒色障壁材料ペースト
をダイコーターにより塗布して170℃で乾燥させ、そ
の上から下記組成Bの白色障壁材料ペーストを同じくダ
イコーターで塗布して170℃で乾燥させることで、2
層構造の障壁形成層を有する障壁形成用シートを作製し
た。乾燥後の厚みが下層(フィルム側;黒色層)と上層
(表面側;白色層)がそれぞれ50μmと150μmに
なるように塗工量を調整した。
【0027】 <組成A:黒色障壁材料ペースト> ガラスフリット:松浪硝子「MB−008」 65重量部 フィラー(アルミナ):岩谷化学工業「RA−40」 10重量部 顔料:大日精化工業「ダイピロキサイドブラック#9510」10重量部 バインダー:n−ブチルメタクリレート/2−ヒドロキシエ 8重量部 チルメタクリレート共重合体 可塑剤:フタル酸ビス(2−エチルヘキシル) 5重量部 フタル酸ジメチル 5重量部 溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテル 12重量部
【0028】 <組成B:白色障壁材料ペースト> ガラスフリット:松浪硝子「MB−008」 65重量部 フィラー(アルミナ):岩谷化学工業「RA−40」 10重量部 顔料(酸化チタン):テイカ「MT−500B」 10重量部 バインダー:n−ブチルメタクリレート/2−ヒドロキシエ 8重量部 チルメタクリレート共重合体 可塑剤:フタル酸ビス(2−エチルヘキシル) 5重量部 フタル酸ジメチル 5重量部 溶剤:プロピレングリコールモノメチルエーテル 12重量部
【0029】そして、電極と誘電体層を形成したガラス
基板に上記シートをその上層を誘電体層側に向かい合わ
せ加熱圧着してラミネートした。具体的には、オートカ
ットラミネーター(旭化成「ACL−9100」)を使
用し、基板を80℃に加熱した状態でラミネートロール
温度100℃にて転写した。転写速度は2m/minで
ある。このように2層の障壁形成層を基板上に一括転写
した後、280〜290℃で仮焼成して可塑剤を除去し
た。
【0030】次いで、基板を80℃に加熱し、ドライフ
ィルムレジスト(東京応化工業製「BF−603」)を
ラミネートしてから、線幅90μm、ピッチ250μm
のラインパターンマスクを介して紫外線により露光を行
った。露光条件は365nmで測定した時に強度5mW
/cm2 、照射量400mJ/cm2 である。露光後、
炭酸ナトリウム0.2wt%水溶液により液温30℃で
スプレー現像を行った。これにより線幅90μm、ピッ
チ250μmのサンドブラスト用マスクが得られた。
【0031】一昼夜室温にて乾燥、エージングした後、
サンドブラスト用マスクを介したサンドブラスト加工を
行って障壁形成層の不要部分を除去した。具体的には、
研磨材としてフジミインコーポレーテッド製「FO#8
00」を使用し、噴射量100g/min、噴射圧力2
kgf/cm2 、基板とノズルとの距離120mm、ノ
ズルのスキャン速度100mm/secの条件でサンド
ブラスト加工を行った。サンドブラスト処理を終了した
後、サンドブラスト用マスクを水酸化ナトリウム1wt
%水溶液でスプレー剥離した。さらに、ピーク温度58
0℃、保持時間15分の条件で焼成を行った。これによ
り高さ120μm、頂部幅50μm、底部幅100μm
の2段障壁がピッチ250μmで形成された。
【0032】上記のようにして2段障壁を形成した後、
障壁の間に蛍光面を形成して背面板を完成させ、別途作
製した前面板と合わせてパネル化したところ、コントラ
ストが良好で輝度効率の高いPDPが得られた。
【0033】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の障壁形成
方法では、2層構造の障壁形成層を転写により形成し、
これをサンドブラスト加工によりパターニングするよう
にしたので、スクリーン印刷により2層の障壁形成層を
形成するのに比べると工程の短縮が図れ、また基板上に
障壁形成材料ペーストを直接塗布して障壁形成層を形成
するのに比べても設備コストがかからず、またそのため
のスペースも必要ないという優れた利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】AC型プラズマディスプレイパネルの一構成例
をその前面板と背面板を離間した状態で示す構造図であ
る。
【図2】一括転写タイプの障壁形成用シートの断面図で
ある。
【図3】一括転写タイプの障壁形成用シートを使用して
基板上に障壁を形成する手順を示す前半の工程図であ
る。
【図4】図3に続く後半の工程図である。
【符号の説明】
1 前面板 2 背面板 3 障壁 4 維持電極 5 バス電極 6 誘電体層 7 保護層 8 アドレス電極 9 誘電体層 10 蛍光体 11 障壁形成用シート 12 基材フィルム 13 黒色層 14 白色層 21 基板 22 障壁形成層 23 マスク層 24 サンドブラスト用マスク 25 障壁 25a 白色部分 25b 黒色部分
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹重 彰詞 東京都新宿区市谷加賀町一丁目1番1号 大日本印刷株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基材フィルム上に黒色障壁材料の黒色層
    と白色障壁材料の白色層とがこの順で積層された2層構
    造の障壁形成層を形成しておき、所定の要素を形成して
    ある基板上に前記障壁形成層を基材フィルムから転写し
    た後、その障壁形成層上に所望パターンのレジストマス
    クを形成し、当該レジストマスクを介したサンドブラス
    ト処理により障壁形成層をパターニングする工程を含む
    ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの障壁形
    成方法。
  2. 【請求項2】 基材フィルムと、その上に黒色障壁材料
    ペーストを塗布して形成された黒色層と、さらにその上
    に白色障壁材料ペーストを塗布して積層された白色層と
    からなることを特徴とする障壁形成用シート。
  3. 【請求項3】 所定の要素を形成してあるプラズマディ
    スプレイパネル基板上に白色障壁材料の白色層と黒色障
    壁材料の黒色層をそれぞれ基材フィルムからこの順で転
    写して2層構造の障壁形成層を形成した後、その障壁形
    成層上に所望パターンのレジストマスクを形成し、当該
    レジストマスクを介したサンドブラスト処理により障壁
    形成層をパターニングする工程を含むことを特徴とする
    プラズマディスプレイパネルの障壁形成方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003071962A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Jsr Corp 転写フィルム
US6783415B2 (en) * 2001-03-14 2004-08-31 Au Optronics Corp. Method for forming ribs in a plasma display panel

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2003071962A (ja) * 2001-08-31 2003-03-12 Jsr Corp 転写フィルム

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