JPH10125219A - プラズマディスプレイパネル用隔壁の製造方法 - 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】光硬化性樹脂を含有した隔壁成形用組成物
を隔壁形状の凹部を有する成形型の開口部に充填した
後、該成形型の開口部に充填した隔壁成形用組成物を透
光性を有する絶縁基板に密着させ、次いで絶縁基板の裏
面から該絶縁基板を通して露光し、隔壁成形用組成物中
の光硬化性樹脂を硬化させることにより成形型内の隔壁
成形用組成物を硬化させた後、成形型を脱型して得た絶
縁基板と一体化した隔壁成形体を焼成する。

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用隔壁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呼ばれる隔壁に
囲まれた空間に、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やフォトリソグ
ラフィ法、サンドブラスト法等が知られている。

【０００４】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１００〜２０
０μｍ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。

【０００５】しかしながら、前記印刷積層法では印刷、
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、積層毎に精度良く印刷するこ
とが困難であり、製造歩留りが悪いという欠点があっ
た。

【０００６】また、前記フォトリソグラフィ法は、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
露光後、現像して開口部を形成し、該開口部に絶縁ペー
ストを埋め込み、隔壁を形成するものである。

【０００７】従って、フォトリソグラフィ法においても
フォトマスクの位置決めを容易に精度良く行うことは困
難であり、更に、露光後に現像工程を必要とするため量
産性が低いという問題があった。

【０００８】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。

【０００９】しかしながら、サンドブラスト法において
も、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ことから製造工程が複雑で、しか
も高精度に隔壁を形成することが困難であり、その上、
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る等の
問題があった。

【００１０】従って、従来周知の製造方法では、いずれ
も高精度で微細なピッチを有するプラズマディスプレイ
パネル用隔壁を容易に製造することは困難であった。

【００１１】そこでかかる問題を解消するために、隔壁
形状の凹部を有する隔壁成形型に隔壁成形用組成物を充
填した後、該組成物を加熱硬化して絶縁基板に隔壁を一
体的に成形するＰＤＰ用の隔壁成形方法を先に提案した
（特願平７−３４０１２４号）。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】前記提案の隔壁成形方
法は、簡単な製造工程で比較的、精度良く隔壁が成形で
きるものの、隔壁成形用組成物を隔壁成形型に充填して
硬化させる手段として加熱硬化法を用いているため、隔
壁成形型に充填した隔壁成形用組成物が硬化するまでに
時間を要し、量産性に問題がある他、加熱による隔壁成
形型と絶縁基板との熱膨張差のために隔壁の位置にズレ
を生じ、大型画面用のＰＤＰでは高精度の隔壁を再現良
く作製することが困難となるケースがあるという課題が
あった。

【００１３】

【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短時間に高精度に再現性良く
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用の隔壁を得ることが可能なＰＤＰ用
隔壁の製造方法を提供することにある。

【００１４】

【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、光硬化性樹脂を含有した隔壁成
形用組成物を用い、透光性を有する絶縁基板の裏面から
該絶縁基板を通して紫外線や可視光線、赤外線、Ｘ線あ
るいは電子線により露光して隔壁成形用組成物に含有さ
れる光硬化性樹脂を硬化させることにより短時間で容易
に隔壁を成形できることを見いだした。

【００１５】即ち、本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法
は、光硬化性樹脂を含有した隔壁成形用組成物を隔壁形
状の凹部を有する成形型の開口部に充填した後、該成形
型の開口部に充填した隔壁成形用組成物を透光性を有す
る絶縁基板に密着させ、次いで絶縁基板の裏面から該絶
縁基板を通して露光し、隔壁成形用組成物中の光硬化性
樹脂を硬化させることにより成形型内の隔壁成形用組成
物を硬化させるか、あるいは前記同様に露光し、絶縁基
板との密着面近傍の隔壁成形用組成物を先ず硬化させて
から別途加熱して成形型内の隔壁成形用組成物全体を硬
化させた後、成形型を脱型して得た絶縁基板と一体化し
た隔壁成形体を焼成するものである。

【００１６】

【作用】本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法によれば、隔
壁形状の凹部を有する隔壁成形型に充填した光硬化性樹
脂を含有した隔壁成形用組成物に、該隔壁成形用組成物
と密着した透光性を有する絶縁基板の裏面から該絶縁基
板を通して露光して前記隔壁成形用組成物中の光硬化性
樹脂を硬化させることから、絶縁基板との密着面近傍の
隔壁成形用組成物が先ず短時間で硬化され、隔壁の位置
が正確に設定されて電極群との位置合わせが容易にな
り、しかも隔壁成形型を用いて硬化処理するだけで所望
の形状の隔壁を得ることができ、製造工程が格段に低減
でき、製造コストの大幅な削減が可能となる。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法
では、隔壁形状の凹部を開口した隔壁成形型の材質とし
ては、具体的に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露光しても、少なくとも露光中に変
形しないものであればいずれでも良く、例えば金属やセ
ラミック、樹脂、ゴム等が好適であり、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形状の凹部
を有する成形型を使用することができるが、とりわけゴ
ム型が最適である。

【００１８】また、必要に応じて離型性向上や摩耗防止
のために、離型剤や表面被覆等の表面処理を行っても良
い。

【００１９】一方、隔壁成形用組成物として用いるバイ
ンダー成分には、光硬化性樹脂を主成分にして熱可塑性
樹脂や溶媒、可塑剤、分散剤等の各種添加剤を使用する
ことができる。

【００２０】前記光硬化性樹脂は、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挙げられ、なかでもアクリル系
の紫外線硬化性樹脂が好適に使用できる。

【００２１】次に、光硬化性樹脂の添加量は、隔壁成形
用組成物中の無機成分１００重量部に対して１重量部未
満では硬化物の強度が低く隔壁が破損する恐れがあり、
また２０重量部を越えると焼成時に残渣を生じる恐れが
あるため、１〜２０重量部がより望ましい。

【００２２】また、光硬化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。

【００２３】一方、バインダー成分として使用すること
ができる熱可塑性樹脂としては、メチルセルロースやエ
チルセルロース等が挙げられる。

【００２４】尚、前記光硬化性樹脂を主成分にするバイ
ンダー成分の熱可塑性樹脂の添加量は、隔壁成形用組成
物中の無機成分１００重量部に対して、２０重量部以下
であることがより好ましく、それを越える添加量では焼
成時に残渣を生じる恐れがあり望ましくない。

【００２５】更に、前記溶媒及び可塑剤は、前記光硬化
性樹脂と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、グリセライド等のエステル
類が挙げられる。

【００２６】特に、前記フタル酸エステルやオキシアル
コール等は好適に使用でき、更に溶媒及び可塑剤を緩や
かに揮発させるために、前記溶媒及び可塑剤を２種類以
上併用することも可能である。

【００２７】また、前記溶媒及び可塑剤の含有量は、乾
燥時と焼成時の収縮を考慮すると隔壁成形用組成物中の
無機成分１００重量部に対して、１５重量部以下である
ことがより好ましい。

【００２８】更に、前記分散剤としては、隔壁成形用組
成物中の無機成分の分散性を向上させることができるも
のであれば特に限定するものではないが、ノニオン系や
アニオン系、カチオン系、ベタイン系の各種界面活性剤
が使用でき、例えば、ポリエチレングリコールアルキル
エーテルや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を好適に用いることができ、
２種類以上を併用することも可能である。

【００２９】また、前記分散剤の含有量としては、分散
性の向上及び熱分解の点からは隔壁成形用組成物中の無
機成分１００重量部に対して０．０５〜５重量部以下で
あることが望ましい。

【００３０】次に隔壁成形用組成物の無機原料として
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公知のガラス粉
末は勿論のこと、該ガラス粉末とセラミック粉末や着色
用の各種金属酸化物粉末、例えばアルミナ（Ａｌ
₂ Ｏ₃ ）、ジルコニア（ＺｒＯ₂ ）等の酸化物系セラミ
ックスや、窒化珪素（Ｓｉ₃ Ｎ₄ ）等の非酸化物系セラ
ミックスをはじめ、希土類元素の酸化物や周期律表第３
ａ族元素の酸化物等を添加混合して使用することもでき
る。

【００３１】また、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光性のガラス基板を用いるこ
とができる。

【００３２】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。

【００３３】次に、隔壁成形型に充填した前記隔壁成形
用組成物を硬化させる方法には、先ず隔壁成形型と絶縁
基板を位置決めして圧着し、隔壁成形用組成物を絶縁基
板に密着させた後、絶縁基板の裏面から該絶縁基板を通
して紫外線や可視光線、赤外線等、Ｘ線あるいは電子線
により露光して隔壁成形用組成物を硬化させたり、ある
いは絶縁基板との密着面近傍の隔壁成形用組成物に露光
して先ず前記密着面近傍を硬化させ、更に加熱硬化させ
る等、種々の硬化方法が適用できる。

【００３４】また、焼成は使用する隔壁成形用組成物中
の無機材料が緻密化し、かつ絶縁基板と密着すれば良
く、焼成温度としては隔壁成形用組成物の軟化点以上で
絶縁基板の軟化点以下の温度が良く、具体的には５００
〜６００℃の温度範囲が好ましい。

【００３５】

【実施例】次に、本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法につ
いて以下のようにして評価した。 （実施例１）先ず、最終的に隔壁の中心間距離が１５０
μｍピッチで、高さが１５０μｍ、幅が３０μｍ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
イズ画面相当のゴム製の隔壁成形型を用い、前記開口部
に低融点ガラス粉末１００重量部に対してアクリル系紫
外線硬化性樹脂を１５重量部と溶媒としてブチルセルソ
ルブアセテートを５重量部、分散剤としてポリカルボン
酸塩を３重量部、紫外線硬化触媒としてアセトフェノン
類を０．３重量部から成る隔壁成形用組成物を充填す
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、前記隔壁成形用組成物を充填した隔壁成形型
を位置決めして圧着し、隔壁成形用組成物を絶縁基板に
密着させる。

【００３７】次いで、紫外線照射装置を用いてその上面
に前記隔壁成形型を圧着した絶縁基板の裏面から、該絶
縁基板を通して１６０Ｗ／ｃｍの紫外線を照射せしめ、
紫外線照射装置の照射部を１分で通過して露光させて前
記隔壁成形用組成物を硬化させた。

【００３８】充分に硬化させた後、隔壁成形型を離型
し、絶縁基板に密着した隔壁成形体を得、次いで最高温
度が５８０℃で１時間の焼成を行って絶縁基板と一体化
したＰＤＰ用隔壁を作製した。

【００３９】かくして得られた焼成前の絶縁基板に密着
した隔壁成形体を実体顕微鏡で目視検査し、隔壁のピッ
チと絶縁基板に形成した電極のピッチのズレを観察した
ところ、いずれの隔壁と電極にも重なるところは認めら
れず、更に絶縁基板と一体化した焼成後のＰＤＰ用隔壁
でも異常のないことを確認した。

【００４０】（実施例２）実施例１と同様にして作製し
た隔壁成形用組成物を絶縁基板に密着させた後、該絶縁
基板の裏面から、該絶縁基板を通して１２０Ｗ／ｃｍの
紫外線を照射せしめ、紫外線照射装置の照射部を１分で
通過して露光させて前記隔壁成形用組成物の絶縁基板と
の密着面近傍を硬化させた後、１００℃の温度で１０分
間加熱して残部を充分に硬化した後、以降は実施例１と
同様にして絶縁基板と一体化したＰＤＰ用隔壁を作製し
た。

【００４１】かくして得られた絶縁基板に密着した隔壁
成形体及び絶縁基板と一体化した焼成後のＰＤＰ用隔壁
について、実施例１の評価方法と同様にして観察した
が、いずれも隔壁と電極との重なりは認められず、異常
は認められなかった。

【００４２】（比較例）実施例１に用いた隔壁成形型を
用い、前記開口部に低融点ガラス粉末１００重量部に対
して熱硬化性樹脂として不飽和ポリエステルを１５重量
部と溶媒としてポリオキシアルコールを５重量部、分散
剤としてポリエチレングリコールアルキルエーテルを３
重量部、加熱硬化触媒として有機過酸化物を０．３重量
部から成る隔壁成形用組成物を充填する。

【００４３】次いで、実施例１と同様の絶縁基板を用い
て前記隔壁成形用組成物を密着させた後、１００℃の温
度に加熱した乾燥機内に１時間保持して前記隔壁成形用
組成物を硬化した後、以降は実施例１と同様にして絶縁
基板と一体化したＰＤＰ用隔壁を作製した。

【００４４】かくして得られた絶縁基板に密着した隔壁
成形体及び絶縁基板と一体化した焼成後のＰＤＰ用隔壁
について、実施例１の評価方法と同様にして観察したと
ころ、本来、電極間に隔壁が形成されるべきであるが、
電極上に隔壁が重なって形成されてしまうピッチずれが
生じており、隔壁の位置精度が不良であることが確認さ
れた。

【００４５】即ち、比較例では焼成前の絶縁基板と隔壁
成形用組成物を充填した成形型の開口部とを硬化処理す
る前に圧着したにも関わらず、隔壁成形用組成物が硬化
するのに長時間を要するため、加熱によって生じる絶縁
基板と開口部を有する型の熱膨張差により、絶縁基板上
の電極形成位置と隔壁成形位置がずれてしまい、その位
置がずれた状態で硬化反応が開始するため、隔壁と電極
のピッチが一致しないということになったものである。

【００４６】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。

【００４７】

【発明の効果】本発明のＰＤＰ用隔壁の製造方法によれ
ば、光硬化性樹脂を含有した隔壁成形用組成物を用い、
透光性を有する絶縁基板の裏面から該絶縁基板を通して
露光して隔壁成形用組成物に含有される光硬化性樹脂を
硬化させることから、隔壁成形型が絶縁基板に位置決め
された所定位置で隔壁成形用組成物が容易に短時間で硬
化することから、絶縁基板に設けられた電極と絶縁基板
上に成形された隔壁のピッチの位置ズレがなく、隔壁を
高精度な寸法で成形することができるとともに、１回の
露光工程と必要に応じて追加の加熱工程だけの極めて少
ない製造工程数によって隔壁を成形することができるこ
とから、製造コストを低減することができ、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
ことが可能となる。

───────────────────────────────────────────────────── 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 (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隔壁成形型の空所に光硬化性樹脂を含有し
   た隔壁成形用組成物を充填した後、該隔壁成形型の開口
   部に充填された前記隔壁成形用組成物を絶縁基板と密着
   させ、次いで該絶縁基板を通して前記隔壁成形用組成物
   に露光して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成形体を得た後、該隔壁成形体を
   絶縁基板と共に焼成一体化す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。
2. 【請求項２】隔壁成形型の空所に光硬化性樹脂を含有し
   た隔壁成形用組成物を充填した後、該隔壁成形型の開口
   部に充填された前記隔壁成形用組成物を絶縁基板と密着
   させ、次いで該絶縁基板を通して前記隔壁成形用組成物
   に露光して絶縁基板との密着面近傍の隔壁成形用組成物
   を硬化させ、次いで加熱して隔壁成形用組成物全体を硬
   化させてから前記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
   構成する隔壁成形体を得た後、該隔壁成形体を絶縁基板
   と共に焼成一体化す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。