JPH11135026A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】放電表示セルを構成する隔壁の気孔を低減し、
隔壁焼成体の強度が高く、製造工程中に欠け等が発生し
難く、発光直後の輝度の劣化を抑制できる隔壁を安価に
かつ効率良く成形でき、高精度で微細なピッチを有す
る、大型画面の高精細度化された隔壁を有するＰＤＰを
提供する。 【解決手段】電極６間に電圧を選択的に印加してプラズ
マを発生させ、放電表示セル５内壁に形成した蛍光体７
を発光させて画像表示装置の発光素子とする放電ガスを
気密封入した背面板２と正面板３を成す一対の絶縁基板
間の空間を仕切る隔壁４で形成される放電表示セル５の
隔壁４の気孔率が、２０％未満であることを特徴とする
ものであり、とりわけ前記隔壁の気孔率が１０％未満で
あることがより好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度かつ安価な
軽量薄型の大型画面用カラー画像表示装置等の発光素子
として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）に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から画像表示装置として多用されて
きたＣＲＴは、容積及び重量が大で高電圧が必要である
という欠点から、近年のマルチメディアの浸透に伴い、
情報のインターフェースとして発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）、あるいはＰＤＰ等の大
型画面で高画質、その上、薄型軽量で設置場所を選ばな
い等の特徴を有する平面画像表示装置が開発され、これ
らの利用範囲が拡大しつつある。

【０００３】かかる要求に応える平面画像表示装置とし
ては、とりわけプラズマ発光を利用したＰＤＰが大型画
面用カラー画像表示装置の発光素子として将来性が注目
されている。

【０００４】このようなＰＤＰは、背面板と正面板を成
す一対の平坦な絶縁基板と、その空間を仕切る隔壁で囲
まれた微小な放電表示セル内に、対向する電極群を設け
ると共に、前記空間に希ガス等の放電可能なガスを気密
封入した構造を成しており、前記対向する電極間に電圧
を選択的に印加して放電によりプラズマを発生させ、該
プラズマから放出される紫外光により放電表示セル内に
形成した蛍光体を発光させて画像表示装置の発光素子と
して利用するものである。

【０００５】一般に、前記ＰＤＰの製造工程中、放電表
示セルを構成する隔壁の製造方法としては、背面板上に
隔壁成形用組成物から成るペーストをスクリーン印刷法
により隔壁パターンで印刷と乾燥を繰り返し、必要な高
さまで積み重ねて隔壁形状を成形する方法が良く知られ
ている。

【０００６】しかしながら、前記スクリーン印刷法では
１回の印刷で成形できる膜の厚さが約１０μｍ程度であ
ることから、印刷と乾燥を繰り返しながら約１００〜２
００μｍ程度の高さを必要とする放電表示セルの隔壁を
形成することから、何回も印刷と乾燥工程を繰り返して
積層しなければならない。

【０００７】従って、極めて工程数が多くなる上、印刷
時の印刷製版の位置ズレにより隔壁が変形し易く、かつ
印刷製版の伸び等も加わって良好な寸法精度が得られな
いことから、隔壁を微細なピッチで形成することに限界
があり、ＰＤＰとしての高精細度化の要求を満足するこ
とができず、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いという問題があった。

【０００８】そこで、かかる問題を解消する方法とし
て、背面板上に必要な厚さで隔壁材料を層状に形成し、
該隔壁材料の層にレジスト層を被着してフォトリソグラ
フィ法によりレジストマスクを形成し、該レジストマス
クを介してサンドブラスト加工で隔壁以外の不必要な部
分を研削除去して所望形状の隔壁を成形することが提案
されている（特開平９−２９６３８号公報参照）。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記サ
ンドブラスト加工法ではスクリーン印刷法のような繰り
返し工程は不必要となり、隔壁の裾の乱れや隔壁底部の
広がりを生ずることは無く、切り立った幅が狭く高さの
高い断面形状を有する隔壁を成形できるものの、快削性
を向上するためには隔壁材料から成る層を高密度化せず
に多孔質な状態で研削除去する必要があり、得られた隔
壁成形体は強度が低く、欠けを生じ易いという課題があ
った。

【００１０】その上、前記隔壁成形体は焼成後も緻密化
は十分に進まず、隔壁内に気孔として残存するため、Ｐ
ＤＰの製造工程中に隔壁が欠け易く、また、前記気孔が
残存した隔壁には吸着した微量成分等により、発光直後
に輝度が劣化するという課題があった。

【００１１】また、前記レジストマスク形成にフォトリ
ソグラフィの手法を用いるため、装置が高価で製造工程
が複雑となり、その上、研磨材の摩耗劣化による研削力
の低下や経時変化により研削加工が安定せず、均一な高
精細な隔壁の成形が困難となったり、隔壁を形成する部
分以外の殆どの隔壁材料を大量に研削屑として除去しな
ければならず、製造コストが高くなるという課題も未解
決であった。

【００１２】

【発明の目的】本発明は前記課題を解決するためになさ
れたもので、その目的は、ＰＤＰの放電表示セルを構成
する隔壁の気孔を低減して、隔壁成形体及び隔壁焼成体
の強度が高く、製造工程中に欠け等が発生し難く、発光
直後の輝度の劣化を抑制できる隔壁を得ると共に、安価
にかつ効率良く隔壁を成形でき、高精度で微細なピッチ
を有する、例えば３０インチ以上にも及ぶ大型画面の高
精細度化された隔壁を有するＰＤＰ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、絶縁基板を成す背面板上に焼成
一体化した隔壁をより緻密化して気孔を少なくすること
により、発光直後の輝度の劣化を抑制でき、高精度で微
細なピッチから成る高強度の隔壁を有するＰＤＰが安価
にかつ効率良く得られることを見いだし、本発明に至っ
た。

【００１４】即ち、本発明のＰＤＰは、電極間に電圧を
選択的に印加してプラズマを発生させ、放電表示セル内
壁に形成した蛍光体を発光させて画像表示装置の発光素
子とする放電ガスを気密封入した背面板と正面板を成す
一対の絶縁基板間の空間を仕切る隔壁で形成される前記
放電表示セルの隔壁の気孔率が、２０％未満であること
を特徴とするものであり、とりわけ前記隔壁の気孔率が
１０％未満であることがより好ましいものである。

【００１５】

【作用】本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰを構成する隔
壁の気孔率が小さく緻密な焼成体であることから、隔壁
の強度が向上すると共に隔壁に吸着する微量成分等が少
なくなってＰＤＰの稼働中に希ガス中に前記微量成分が
混入する恐れが低減し、発光直後の輝度の劣化を抑制す
るように作用し、高精度で微細なピッチを有する低コス
トの隔壁を備えたＰＤＰ用基板から成るＰＤＰが効率良
く得られる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＰＤＰについて図
面に基づき詳細に説明する。

【００１７】図１は、本発明のＰＤＰを示す一部破断し
た斜視図である。

【００１８】図１において、１は対向する背面板２と正
面板３との空間に平行に設けた隔壁４と、隔壁４によっ
て仕切られた放電表示セル５と、放電表示セル５内に設
けた複数の電極６と、放電表示セル５の内壁に設けた蛍
光体７とから成るＰＤＰである。

【００１９】本発明のＰＤＰを構成する隔壁の気孔率が
２０％以上になると、得られた隔壁の強度が低く、欠け
易い等のハンドリングに問題が生じたり、発光直後の輝
度の劣化を抑制する効果が少なくなる。

【００２０】従って、前記隔壁の気孔率は２０％未満に
限定され、特に発光直後の輝度の劣化を抑制する効果の
点からは、気孔率が１０％未満が更に好ましい。

【００２１】ここで、前記隔壁の気孔率とは以下の数式
で定義するものである。

【００２２】

【数１】

【００２３】次に、図２は本発明のＰＤＰの製造方法の
一例を説明するための隔壁成形段階までの工程を示す斜
視図である。

【００２４】図２に示すように本発明のＰＤＰは、背面
板２上の表面に所定の厚さで被着形成されている隔壁成
形用組成物から成る被覆層８を隔壁成形型９を押し付け
て該被覆層８を加圧して塑性変形させ、隔壁成形体１０
をバッチ式に成形したり、隔壁成形用の溝１１を刻設し
たロール状成形型１２を用い、被覆層８にロール状成形
型１２を回転しながら押し付けて加圧し、隔壁成形用の
溝１１で塑性変形させて隔壁成形体１０を連続的に成形
することにより高密度化された隔壁成形体１０が得られ
る。

【００２５】かくして得られた隔壁成形体１０は、背面
板２と共に所定温度に加熱して脱バインダー処理後、焼
成して背面板２と一体化した隔壁４が形成されたＰＤＰ
用基板１３が得られる。

【００２６】かかる隔壁成形用組成物としては、焼成後
にガラス質となり、気密性を保持できるガラス材料であ
れば何れでも良く、例えば、低融点ガラス粉末と酸化物
セラミック粉末の混合物等を無機成分として使用するこ
とができ、該無機成分とバインダー、溶剤、各種添加物
等の有機物との混合物を適宜、隔壁の成形条件に応じて
調製して使用することができる。

【００２７】そして、最終的に隔壁成形用組成物の被覆
層が塑性変形性を有するようになればよく、例えば、塑
性変形性を有する隔壁成形用組成物で被覆層を形成する
か、あるいは隔壁成形用組成物の被覆層を形成した後、
該被覆層に塑性変形性を付与させることも可能である。

【００２８】尚、塑性変形性を有する前記隔壁成形用組
成物に好適な有機物として、バインダーには、例えば、
アクリル系、ブチラール系等の熱可塑性バインダーある
いは紫外線硬化性樹脂や光硬化性樹脂、熱硬化性樹脂等
の反応硬化性樹脂を用いることができる。

【００２９】一方、背面板に形成した前記隔壁成形用組
成物の被覆層に塑性変形性を付与する方法としては、前
記塑性変形性を呈する有機物を予め隔壁成形用組成物に
添加しておく以外に、先ず、背面板に被覆層を形成した
後、乾燥、ゲル化等の後処理を施して塑性変形性を付与
しても良い。

【００３０】他方、前記層状に隔壁成形用組成物を形成
する手段としては、背面板上に隔壁成形用組成物をロー
ルコーター法やドクターブレード法、スクリーン印刷
法、グラビア印刷法等で塗布することにより容易に形成
することができ、特に量産性を考慮するとドクターブレ
ード法が好適である。

【００３１】次に、前記隔壁成形型は、金属製や樹脂
製、ゴム製等のいずれでも良く、勿論、金属製の母材に
表面だけ樹脂製やゴム製の部材を用いた複合型の隔壁成
形型を用いることも可能であり、更に、かかる隔壁成形
型の表面には、離型性の向上あるいは耐摩耗性の改善等
のために、表面処理等を施しても何ら問題ない。

【００３２】また、前記隔壁成形型の形状は、隔壁形状
に相当する複数の溝を刻設した平板状やロール状等の成
形型を用いることができるが、特に隔壁成形型の作製の
し易さ、及び成形体の寸法精度及び量産性の点からは、
ロール状の隔壁成形型が最適である。

【００３３】かくして得られた隔壁成形体は、所定温度
に加熱して脱バインダー処理した後、焼成工程を経て、
背面板と一体化することによりＰＤＰ用基板を得ること
ができる。

【００３４】その後、蛍光体を各々の放電表示セル内に
マスクパターンを介して塗布し、焼き付けた後、背面板
と正面板とを封着し、ＸｅやＨｅ−Ｘｅ、Ｎｅ−Ｘｅ等
を主成分とする放電ガスを１０〜６００Ｔｏｒｒ気密封
入してＰＤＰが完成する。

【００３５】尚、前記背面板及び正面板に用いる絶縁基
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。

【００３６】また、背面板の電極としては、銀（Ａ
ｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、アルミニウム（Ａｌ）等の導
体金属、あるいはこれらの合金、または前記導体金属や
その合金に少量のガラスを混合した導電性ペーストを用
いて形成することができる。

【００３７】他方、表示面側の絶縁基板である正面板に
は酸化インジニウムや酸化スズ等を蒸着した透明電極が
形成されている。

【００３８】

【実施例】次に、本発明のＰＤＰについて以下のように
して評価した。

【００３９】（実施例１）先ず、厚さ２ｍｍの４０イン
チサイズのソーダライムガラスから成る背面板上に、厚
膜印刷法によりＡｇを主成分とする電極ペーストを用い
て幅５０μｍの電極をストライプ状に２２０μｍピッチ
で全面に形成して焼き付け、電極を具備した背面板を作
製した。

【００４０】一方、幅が４０μｍ、高さが２００μｍ、
ピッチが２２０μｍに相当する隔壁形状の凹型の溝を多
数形成したロール状の金属製の隔壁成形型を準備した。

【００４１】次に、前記電極を有する背面板上に低融点
ガラス粉末とブチラール樹脂、溶媒、分散剤から成る隔
壁成形用組成物をドクターブレードにて均一に塗布して
緻密な被覆層を被着形成した。

【００４２】その後、前記被覆層が形成された背面板を
金属製の平面状の支持体上に設置し、前記ロール状の隔
壁成形型を前記被覆層が形成された背面板に加圧圧着
し、前記隔壁成形用組成物から成る被覆層を塑性変形さ
せて隔壁形状を付与した後、隔壁成形型を離型して背面
板上に隔壁成形体を形成した。

【００４３】次いで、前記隔壁成形体を密着した背面板
ともども所定温度に保持して脱バインダー処理した後、
各材料主成分により焼成雰囲気を適宜変更し、５５０〜
５８０℃の温度で１０分間焼成して背面板と一体化した
隔壁を有するＰＤＰ用基板を作製した。

【００４４】かくして得られたＰＤＰ用基板の放電表示
セル内に蛍光体をそれぞれマスクパターンを介して塗布
し、次いで該蛍光体を焼き付けた後、背面板と正面板と
を封着し、Ｎｅ−Ｘｅを主成分とする放電ガスを気密封
入して評価用のＰＤＰを作製した。

【００４５】先ず、前記評価用のＰＤＰを用いて、背面
板及び正面板の電極間に２００Ｖの電圧を印加して放電
表示セルを発光させ、発光開始時と３０分経過後の輝度
を測定して、その劣化の度合いを評価した。

【００４６】また、隔壁の気孔率は評価用のＰＤＰを切
断して隔壁の断面を研磨処理した後、走査型電子顕微鏡
（ＳＥＭ）で隔壁断面を観察し、該隔壁断面を画像処理
により解析し、気孔部分とそれ以外の部分を識別して、
隔壁断面において気孔が占める総面積と隔壁断面積を求
めて次式により隔壁の気孔率を算出した。

【００４７】

【数１】

【００４８】その結果、隔壁の気孔率は８％であり、発
光開始時の輝度が１５６ｃｄ／ｍ²に対して、３０分経
過後の輝度は１５２ｃｄ／ｍ² と発光直後の輝度の劣化
は極めて小さいものであり、隔壁には割れや欠け等の欠
陥は認められなかった。

【００４９】（実施例２）実施例１と同様にして隔壁成
形用組成物を背面板上に均一に塗布した後、８０℃の温
度で１時間、乾燥処理を施した後、他は実施例１と同様
にして評価用のＰＤＰを作成した。

【００５０】かくして得られた評価用のＰＤＰを実施例
１と同様に評価した結果、隔壁の気孔率が７％であり、
発光開始時の輝度は１５８ｃｄ／ｍ² であるのに対し
て、３０分経過後の輝度は１５５ｃｄ／ｍ² と発光直後
の輝度の劣化はほとんどなく、実施例１と同様、隔壁に
は割れや欠け等の欠陥は認められなかった。

【００５１】（実施例３）実施例１の電極を有する背面
板に、実施例１のロール状の金属製隔壁成形型の表面に
テフロンコーティング処理を施した成形型を準備し、他
は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰを作製した。

【００５２】かくして得られた評価用のＰＤＰを実施例
１と同様に評価した結果、隔壁の気孔率は９％であり、
発光開始時の輝度は１５５ｃｄ／ｍ² であるのに対し
て、３０分経過後の輝度は１５０ｃｄ／ｍ² とこれも発
光直後の輝度の劣化は極めて小さく、隔壁にも割れや欠
け等の欠陥は認められなかった。

【００５３】（実施例４）実施例１の電極を有する背面
板に、実施例１のロール状の金属製隔壁成形型に換えて
平板状の金属製の隔壁成形型を準備し、順次、隔壁成形
型を被覆層に押圧して塑性変形させて隔壁成形体を成形
し、他は実施例１と同様にして評価用のＰＤＰを作製し
た。

【００５４】かくして得られた評価用のＰＤＰを実施例
１と同様に評価した結果、隔壁の気孔率が１５％であ
り、発光開始時の輝度は１５４ｃｄ／ｍ² であるのに対
して、３０分経過後の輝度は１４５ｃｄ／ｍ² と発光直
後の輝度の劣化は小さく、隔壁には割れや欠け等の欠陥
は認められなかった。

【００５５】（比較例）実施例１の電極を有する背面板
上に隔壁形成用組成物の層を被着形成した後、該層上に
レジスト膜を形成し、隔壁相当部以外を露光現像してブ
ラストマスクを作製してサンドブラスト加工を施し、隔
壁以外の部分を研削除去した後、ブラストマスクを除去
して隔壁成形体を得、他は実施例１と同様にして評価用
のＰＤＰを作製した。

【００５６】かくして得られた評価用のＰＤＰを実施例
１と同様に評価した結果、隔壁の気孔率は３０％と大き
く、発光開始時の輝度が１５５ｃｄ／ｍ² であるのに対
して、３０分経過後の輝度は１１０ｃｄ／ｍ² と輝度が
大きく低下し、発光直後の輝度の劣化が極めて大である
ことが確認され、隔壁にも割れや欠け等の欠陥が散見さ
れた。

【００５７】

【発明の効果】本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰを構成
する隔壁の気孔率が２０％未満と緻密であることから、
隔壁焼成体の強度が高く、製造工程中に割れや欠け等の
欠陥が発生しないばかりか、隔壁に吸着される微量成分
等が少なくなるため、ＰＤＰの稼働中に隔壁より希ガス
中への微量成分の混入が低減し、発光直後の輝度の劣化
が抑制される。

【００５８】また、前記隔壁は隔壁成形用組成物を高精
細な隔壁成形型を用いて連続した加圧工程で塑性変形さ
せることにより成形できるため、製造歩留りが向上して
生産性が高まり、高精度で微細なピッチを有する隔壁を
安価にかつ効率良く成形でき、例えば３０インチ以上に
も及ぶ大型画面の高精細度化された隔壁を有するＰＤＰ
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＰＤＰを示す一部破断した斜視図であ
る。

【図２】本発明のＰＤＰの製造方法の一例を説明するた
めの隔壁成形段階までの工程を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ ＰＤＰ ２ 背面板 ３ 正面板 ４ 隔壁 ５ 放電表示セル ６ 電極 ７ 蛍光体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 逆瀬川 清浩 鹿児島県国分市山下町１番４号 京セラ株 式会社総合研究所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】背面板と正面板を成す一対の絶縁基板と、
   該絶縁基板間の空間を仕切る隔壁とで複数の放電表示セ
   ルを構成し、該放電表示セル内に複数の電極を設けて放
   電ガスを気密封入し、前記電極間に電圧を選択的に印加
   してプラズマを発生させ、放電表示セル内壁に形成した
   蛍光体を発光させて画像表示装置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、前記隔壁の気孔率が
   ２０％未満であることを特徴とするプラズマディスプレ
   イパネル。
2. 【請求項２】前記隔壁の気孔率が１０％未満であること
   を特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパ
   ネル。