JP2000067742A - ガス放電パネルの隔壁形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ガス放電パネルの隔壁形成方法に関し、高精
度な隔壁を欠けや剥離等が発生しないように形成するこ
とを目的とする。 【解決手段】 ガス放電パネルの放電空間を区画する隔
壁２２をサンドブラストを用いて形成するに際し、ガラ
ス基板１１上に、サンドブラスト用マスクを加熱により
焼失させる所定の焼成温度よりも低い軟化点を有するガ
ラス材料と、前記焼成温度よりも高い軟化点を有するガ
ラス材料とを含む隔壁材料層２２ａを配設する工程と、
前記隔壁材料層の上に所定パターンの開口部を有するレ
ジスト層からなるマスク３０を形成し、前記マスクを介
してサンドブラスト処理を行った後、隔壁材料層と前記
マスクとを同時に加熱して前記マスクを焼失させる工程
とを含む一連の工程によって形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガス放電パネルの
製造方法に係り、とくに面放電型のプラズマデイスプレ
イパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅ
ｌ，以下ＰＤＰと略称する）の隔壁の形成方法に関す
る。

【０００２】面放電型ＰＤＰは、薄型のフルカラー表示
デバイスとしてコンピユータ端末やテレビジョン映像装
置の分野での用途が拡大しつつあり、市場ではさらなる
高精細化が要望されている。

【０００３】

【従来の技術】図４は一般的な面放電型ＰＤＰを示す分
解斜視図であり、マトリクス表示される３原色、赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の１つを発光する単位発光
領域ＥＵと３つの単位発光領域からなる１つの画素ドッ
トＥＧに対応する部分の基本的な構造を示している。

【０００４】図４に示した面放電型ＰＤＰ９において、
表示面側の透明なガラス基板１８の内面には、ＩＴＯ膜
又はネサ膜等の透明電極１９とその抵抗を低減させるた
めの金属層からなるバス電極２０とを積層して形成した
一対の表示電極Ｘ，Ｙが設けられ、更に透光性の誘電体
層１７とＭｇＯからなる保護膜１６とを設けている。

【０００５】一方、背面側のガラス基板１１の内面に
は、電極下地層１２の上に表示電極Ｘ，Ｙと直交してア
ドレス電極Ａを一定間隔で配列し、誘電体層１３で被覆
している。また、前記誘電体層１３の上には、隣接した
アドレス電極の略中間位置でアドレス電極と平行して複
数のストライプ状の隔壁１４が設けられ、対向した隔壁
の内壁面と誘電体層１３の表面とからなる放電空間２１
の凹部には蛍光体層１５Ｂ、１５Ｒ、１５Ｇが設けられ
ており、表示電極Ｘ，Ｙ間の面放電時に放射される紫外
線で励起されて発光する。

【０００６】以上の構成による面放電型ＰＤＰ９におい
て、各単位発光領域ＥＵは表示電極Ｘ，Ｙによって走査
ライン毎に区画され、ライン方向（表示電極Ｘ，Ｙの延
長方向）には隔壁１４によって等間隔に区画されてい
る。また、各単位発光領域ＥＵはアドレス電極Ａと表示
電極Ｙとの間の放電によって表示電極Ｘ，Ｙ間の面放電
が表示または非表示に選択され、アドレス電極Ａの延長
方向に連続する蛍光体層１５Ｂ、１５Ｒ、１５Ｇのうち
単位発光領域ＥＵに対応した部分を選択的に発光させる
ことができる。これにより、ライン方向に配列して発光
する赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の組合せを選択して
面放電型ＰＤＰのフルカラー表示が可能になる。

【０００７】隔壁１４の一般的な隔壁製造方法として３
つの方法が知られている。第１の方法は、基板上にペー
スト状の隔壁材料をスクリーン印刷して所定の形状に隔
壁材料層を形成した後、焼成を行って隔壁を形成する方
法である。この方法では一回のスクリーン印刷で得られ
る隔壁材料層の厚さが約２０μｍ程度（乾燥後）であ
り、所定の厚さの隔壁材料層を形成するために数回重ね
印刷を行う必要がある。また、二回目以降の印刷では前
回印刷のために凹凸ができた表面上に印刷マスク合わせ
を行うため、隔壁間隔が小さく、幅が小さい隔壁材料層
を形成するに際しては、印刷マスク合わせ精度に限界が
あり、また生産性が悪くコスト高になるという問題を有
している。

【０００８】第２の方法は、基板上に予め形成した隔壁
材料層上に感光性レジスト層を形成し、マスク露光及び
現像処理により隔壁形状に対応した開口部を有するサン
ドブラスト用マスクを形成し、該マスクを介してサンド
ブラストを行い、隔壁部以外の隔壁材料層を研削除去し
た後、サンドブラスト用マスクをアルカリ水溶液からな
る剥離液のスプレーにより除去し、隔壁材料層の焼成を
行なって隔壁を形成する方法である（例えば、特開平１
０−６９８５１号公報参照）。

【０００９】第３の方法は、基板上に形成した感光性レ
ジスト層をパターニングして隔壁の形状に対応した開口
部を形成し、該開口部に隔壁材料を充填して隔壁材料層
を形成した後、感光性レジストをアルカリ性の剥離液を
用いて除去し、隔壁材料層の焼成を行なって隔壁を形成
する方法である（例えば、特開平５−２３４５１４号公
報参照）。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】サンドブラストにより
隔壁を形成する方法は、隔壁の幅が９０μｍ程度以上の
ＰＤＰには広く適用されているが、例えば幅が５０μｍ
程度以下の高精細な隔壁を製造する場合には、マスク層
の剥離工程で次のような問題が生ずることを見出した。

【００１１】サンドブラスト用のマスクは、上述したよ
うに感光性レジスト層のパターン露光及び現像処理によ
り形成し、サンドブラスト終了後には、アルカリ水溶液
からなる剥離液のスプレー等のウエット剥離方法により
除去していた。

【００１２】ところが、高精細化を図りサンドブラスト
用マスクの幅が小さくなると、通常の湿式方式によるレ
ジスト剥離を行った場合、剥離液が隔壁材料層中に浸透
して隔壁材料層の強度が低下し、欠けたり剥離したりす
るという欠陥が生ずる。

【００１３】上記のようなレジスト層のウエット剥離に
よる問題を解消するために、隔壁材料層の焼成工程にお
いて、その加熱により前記サンドブラスト用マスクを除
去する製造方法が考えられるが、このような製造方法で
は、焼成段階における昇温過程で隔壁材料に含まれてい
るバインダ樹脂がサンドブラスト用マスクが焼失する以
前に気化して消失し、そのために隔壁材料の強度が弱ま
り、隔壁材料層に固着しているサンドブラスト用マスク
の熱変形の影響を受けて隔壁にひび割れや欠け等が発生
する。

【００１４】一方、このようなひび割れや欠けの問題
は、上記の第３の方法においても同様に発生する。本発
明は上述の問題に鑑みてなされたもので、高精度な隔壁
を欠けや剥離等が発生しないように形成することを目的
としている。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１は、ガ
ス放電パネルの放電空間を区画する隔壁をサンドブラス
トを用いて形成するに際し、基板上に、サンドブラスト
用マスクを加熱により焼失させる所定の焼成温度よりも
低い軟化点を有するガラス材料と、前記焼成温度よりも
高い軟化点を有するガラス材料とを含む隔壁材料層を配
設する工程と、前記隔壁材料層の上にレジスト層を形成
した後パターニングを行い、所定パターンの開口を有す
るマスクを形成する工程と、前記マスクを介してサンド
ブラスト処理を行った後、前記隔壁材料層と前記マスク
とを同時に加熱して前記マスクを焼失させる工程とを含
むことを特徴とする。

【００１６】また、本発明の請求項２は、ガス放電パネ
ルの放電空間を区画する隔壁を形成するに際し、基板上
に前記隔壁の高さに対応する厚さでレジスト層を形成し
た後パターニングを行い、前記レジスト層に、前記隔壁
の形状に対応する開口部を形成する工程と、前記レジス
ト層を加熱により焼失させる所定の焼成温度よりも低い
軟化点を有するガラス材料と、前記焼成温度よりも高い
軟化点を有するガラス材料とを含む隔壁材料を、前記開
口部に充填する工程と、充填した前記隔壁材料と前記レ
ジスト層とを同時に加熱して、前記レジスト層を焼失さ
せる工程とを含むことを特徴とする。

【００１７】上記のように、本発明におけるガス放電パ
ネルの隔壁形成方法は、レジスト層が加熱により焼失す
る温度より低い軟化点を有するガラス材料を、隔壁材料
に含有させることにより、レジスト層を隔壁材料と同時
に加熱して焼失させる際に、隔壁材料に含まれるバイン
ダ樹脂の気化による隔壁材料の脆弱化を、軟化点が低い
ガラス材料の溶解によって補強し、レジスト層の熱変形
に起因する隔壁の欠けや剥離等が発生しないように形成
することが可能になる。

【００１８】

【発明の実施の形態】図５に示すガス放電パネル１０
は、３電極構造の反射型と呼称される面放電型ＰＤＰで
あり、表示面側の透明なガラス基板１８、透明電極１９
とその上に小さい幅の金属層からなるバス電極２０を重
ねた表示電極Ｘ，Ｙ、透光性の誘電体層１７、ＭｇＯか
らなる保護膜１６、背面側のガラス基板１１、表示電極
Ｘ，Ｙと直交して配列されるアドレス電極Ａ、誘電体層
１３、放電空間２１を区画し、且つ背面側のガラス基板
１１と表示面側の透明なガラス基板１８との放電間隙を
規定する隔壁２２、及び蛍光体層１５Ｂ、１５Ｒ、１５
Ｇから構成されている。

【００１９】ここで、隔壁２２は、各アドレス電極間の
略中間で誘電体層１３上にアドレス電極と平行して設け
られ、隔壁の幅は約５０μｍ程度、隔壁間のピッチは約
１３０μｍ〜３６０μｍ程度であり、これにより単位発
光領域ＥＵを区画している。

【００２０】図１は第１実施例の工程を示す図、図２は
第２実施例の工程を示す図、図３は焼成工程における温
度プロファイルを示す図である。図１の第１実施例の工
程を示す図のように、ガス放電パネル１０の背面側のガ
ラス基板１１は、厚膜印刷等、常用の工程によってアド
レス電極Ａ、及び誘電体層１３を順次形成した後、サン
ドブラストを用いて以下の工程により隔壁２２を形成す
る。まず、背面側のガラス基板１１のアドレス電極側表
面に、サンドブラスト用のマスクを焼失させる焼成温度
よりも軟化点が低いガラス材料と前記焼成温度よりも軟
化点が高いガラス材料とを含有するデュポン社製のＳＢ
−ＴＯＳ隔壁材料シートをホットロールラミネータを用
いて温度１００〜１０５°Ｃ、圧着圧力２〜５ｋｇ／ｃ
ｍ² で熱圧着し、厚さ１００〜１５０μｍ程度の隔壁材
料層２２ａを形成した後３５０〜５００°Ｃで仮焼成す
る（工程Ａ）。

【００２１】また、ペースト状の隔壁材料を使用する際
は、日本電気硝子社製のＬＳ−０１１８ガラスフリット
を含有するガラスペーストを調製し、メタルマスクを用
いるスクリーン印刷を行って厚さ１００〜１５０μｍの
隔壁材料層を形成する。前記ガラスペーストは、サンド
ブラスト用マスクが完全に焼失する温度約４８０°Ｃよ
りも低く、隔壁材料に含まれるバインダ樹脂が焼失する
温度約３００〜４００°Ｃで軟化し始めるガラス材料を
含有する。

【００２２】次に、隔壁材料層２２ａの表面に厚さが約
３０μｍの感光性レジストフィルム３０ａをホットロー
ルラミネータを用いて温度約１０５°Ｃ、圧着圧力約３
ｋｇ／ｃｍ² で貼着し、常用のパターン露光及び現像処
理を行ってサンドブラスト用マスク３０を形成する（工
程Ｂ〜Ｃ）。

【００２３】次いで、平均粒径が１０〜３０μｍのＳｉ
Ｃ又はガラスビーズ等を噴射量５０〜４００ｇ／ｍｉ
ｎ、加工圧力約０．５〜５ｋｇ／ｃｍ² の条件下でサン
ドブラストした後（工程Ｄ）、図３に示す温度プロファ
イルの条件でサンドブラスト用マスク３０と隔壁材料層
２２ａとを同時に焼成して隔壁２２を形成する。

【００２４】なお、図３においてＡ点（約２００°Ｃ）
は隔壁材料に含まれるバインダ樹脂が焼失し始める点で
あり、バインダ樹脂の焼失につれて隔壁材料相互の粘着
力が低下し隔壁材料層の脆性が増加する。さらに温度が
上昇するにつれて徐々にバインダ樹脂の焼失が進みＣ点
（約４００°Ｃ）で完全に焼失する。Ｂ点は隔壁材料に
含まれる軟化点の低いガラス材料が軟化し始める温度
（３２０〜３５０°Ｃ）であり、さらに昇温して約４０
０°Ｃ付近に達すると隔壁の欠陥発生原因となるサンド
ブラスト用マスクの熱変形が生じるが、既にＢ点でガラ
ス材料の一部が溶解しているため隔壁材料層の欠陥を防
止することができる。

【００２５】さらに昇温してＤ点（約４８０°Ｃ）付近
の温度に達するとサンドブラスト用マスクが完全に焼失
して、５００°Ｃを超えるＥ点に達すると軟化点の高い
方のガラス材料が軟化して隔壁材料中のフィラー間の結
合を強化して強度の高い隔壁が形成される。

【００２６】次にガス放電パネル１０の隔壁形成方法の
第２実施例を図２を参照して説明する。背面側のガラス
基板１１のアドレス電極を覆う誘電体層１３の表面に、
厚さが約３０〜５０μｍの感光性レジストフィルム３０
ａをホットロールラミネータを用いて温度約１００〜１
０５°Ｃ、圧着圧力約２〜５ｋｇ／ｃｍ² で複数層貼着
し、全体の厚さを隔壁材料層の高さに対応して約１００
〜２００μｍとし（工程Ａ）、 次いで常用のパターン
露光及び現像処理を行って隔壁材料を充填するための開
口部を備えた開口部材３０を形成する（工程Ｂ〜Ｃ）。

【００２７】次に、日本電気硝子社製のＬＳ−０１１８
ガラスフリットを含有するガラスペーストを調製し、印
刷により前記開口部を完全に充填する（工程Ｄ）。前記
ガラスペーストはレジストフィルムが完全に焼失する温
度約４８０°Ｃよりも低く、隔壁材料に含まれるバイン
ダ樹脂が焼失する温度約３００〜４００°Ｃで軟化し始
めるガラス材料を含有する。

【００２８】次いで、図３に例示する温度プロファイル
の条件で開口部材３０と隔壁材料層２２ａとを同時に加
熱して開口部材を焼失させ隔壁２２を形成する。上記に
より隔壁を形成したガス放電パネル１０の背面側のガラ
ス基板１１は、常用の工程により所定の構成要素が設け
られ、別途製造した表示面側の透明なガラス基板１８と
隔壁２２を介して対向配置し基板の周縁部を低融点ガラ
スを用いる融着等により気密封止した後、放電空間２１
を脱ガス排気し、放電ガスを封入する一連の工程により
ガス放電パネルを製造する。

【００２９】なお、本実施形態においては、図４および
図５に示すＡＣ型の面放電ＰＤＰに用いられる隔壁の形
成方法について説明したが、本発明はこのようなＡＣ型
の面放電ＰＤＰに限定されるものではない。即ち、ＤＣ
型のＰＤＰ、対向放電型のＰＤＰ、および例えば特開平
１０−９６９０１号に開示されたプラズマアドレス表示
装置等を含む種々のガス放電パネルに用いられる隔壁の
形成にも同様に適用することが可能である。

【００３０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、高
精度な隔壁を有する高精細で大画面のガス放電パネルを
容易に製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施例の工程を示す図

【図２】 第２実施例の工程を示す図

【図３】 焼成工程における温度プロファイルを示す図

【図４】 一般的な面放電型ＰＤＰを示す分解斜視図

【図５】 ガス放電パネルの要部構造を示す断面図

【符号の説明】

９ 面放電型ＰＤＰ １０ ガス放電パネル １１ ガラス基板 ２２ａ 隔壁材料層 １４、２２ 隔壁 １５Ｒ、１５Ｇ、１５Ｂ、蛍光体層 ３０ サンドブラスト用マスク、開口部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 別井 圭一 神奈川県川崎市中原区上小田中４丁目１番 １号 富士通株式会社内 Ｆターム(参考） 2H096 AA30 CA05 HA30 5C027 AA09 5C040 AA04 DD09 5C094 AA05 AA43 AA44 BA31 CA19 CA24 DA13 EA05 EB02 EC04 FA01 FA02 FB15 GB10

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガス放電パネルの放電空間を区画する隔壁
   をサンドブラストを用いて形成するに際し、 基板上に、サンドブラスト用マスクを加熱により焼失さ
   せる所定の焼成温度よりも低い軟化点を有するガラス材
   料と、前記焼成温度よりも高い軟化点を有するガラス材
   料とを含む隔壁材料層を配設する工程と、 前記隔壁材料層の上にレジスト層を形成した後パターニ
   ングを行い、所定パターンの開口を有するマスクを形成
   する工程と、 前記マスクを介してサンドブラスト処理を行った後、前
   記隔壁材料層と前記マスクとを同時に加熱して前記マス
   クを焼失させる工程とを含むことを特徴とするガス放電
   パネルの隔壁形成方法。
2. 【請求項２】ガス放電パネルの放電空間を区画する隔壁
   を形成するに際し、 基板上に前記隔壁の高さに対応する厚さでレジスト層を
   形成した後パターニングを行い、前記レジスト層に、前
   記隔壁の形状に対応する開口部を形成する工程と、 前記レジスト層を加熱により焼失させる所定の焼成温度
   よりも低い軟化点を有するガラス材料と、前記焼成温度
   よりも高い軟化点を有するガラス材料とを含む隔壁材料
   を、前記開口部に充填する工程と、 充填した前記隔壁材料と前記レジスト層とを同時に加熱
   して、前記レジスト層を焼失させる工程とを含むことを
   特徴とするガス放電パネルの隔壁形成方法。