JP2957282B2 - ガス放電表示パネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はガス放電表示パネル特
にカラー表示用のガス放電表示パネルの製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、カラー表示を行なうガス放電
表示パネルでは、コントラスト比を高める等、表示特性
を向上する目的で色フィルタを設けたものが提案されて
いる。色フィルタを備えたガス放電表示パネルの一構成
につき、図４にその要部構成を概略的に示す。

【０００３】図４に示すガス放電表示パネルは、前面板
１２及び背面板１４を図示しない封止材例えば鉛ガラス
を介して封着し、これら前面板１２及び背面板１４の間
にカラー表示素子１０を放電ガス１６とともに封じ込
め、カラー表示素子１０からの光を表示光としてパネル
外部へ取り出すための光路上に色フィルタ１８を設けた
構造を有する。カラー表示素子１０は相対向する陽極部
分２０ａ及び陰極部分２２ａと、蛍光体２４とから成
る。カラー表示素子１０は赤、緑又は青色の光を生成
し、色フィルタ１８は対応するカラー表示素子１０から
の光を透過する。図中に符号Ｒ、Ｇ及びＢを付して示し
た、蛍光体２４は赤、緑及び青の光を生成し及び色フィ
ルタ１８は赤、緑及び青の光を透過する。

【０００４】色フィルタの形成では、イオン交換着色技
術により前面板１２を着色することによって赤の色フィ
ルタ１８を形成し、また厚膜印刷技術により無機材料か
ら成る緑及び青の色フィルタ１８を形成する。これらイ
オン交換着色技術及び無機材料に関しては例えば文献
１：特開昭５９−３６２８０号公報に開示されているも
のを用いる。

【０００５】色フィルタ形成用の厚膜材料として有機及
び無機の２種の材料が開発されているが、通常は色フィ
ルタ１８の形成後に前面板１２に関して行なう後工程で
約４００〜５００℃程度の高温の熱処理を行なうので、
有機材料を用いると有機材料が高温の熱処理で焼けて変
質し所望のフィルタ特性を有する色フィルタ１８を形成
することができない。そこでフィルタの形成材料として
無機材料を用いる。しかしながら赤の色フィルタ１８を
形成するため現在までに開発されている無機材料では、
赤色以外の光を実用上充分にカットできる赤色フィルタ
１８を形成することができず、青色及び緑色の光透過特
性に比べて赤色の光透過特性が極端に悪くなりカラー表
示素子１０の色度にばらつきを生ずる。そこで特性のば
らつきをなくすため、イオン交換着色技術により、赤色
以外の光を実用上充分にカットできる赤の色フィルタ１
８を形成する。

【０００６】そして色フィルタ１８上にフィルタ保護層
２８を設け、この保護層２８上に複数の陽極を並列させ
て設ける。そして導電性の蛍光体２４を陽極上に設け
る。

【０００７】一方、背面板１４上に複数の陰極２２を並
列させて設け、陽極と陰極２２とを平面的にみて直交さ
せるように配置する。前面板１２及び背面板１４の間に
はバリアリブ２６を設け、バリアリブ２６を隣接する陽
極間に配置する。封着した前面板１２及び背面板１４の
間のガス封入領域に放電ガス１６を封入する。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらカラー表
示素子の色度のばらつきをなくすため、上述のようにイ
オン交換着色技術で赤の色フィルタを形成し及び緑、青
の色フィルタを厚膜印刷技術により形成すると、赤の色
フィルタの厚さはほぼ１μｍ以下と薄く、一方緑及び青
の色フィルタの厚さは３〜１５μｍ程度と厚くなり、こ
れら色フィルタの間で大きな段差を生じる。その結果、
この段差の部分で陰極陽極間の距離が広くなり放電特性
に多少のバラツキを生じる。また陽極及び蛍光体を形成
する場合に陽極が段切れしたり蛍光体の印刷だれが生じ
たりして歩留りが低下する。

【０００９】そこでこの出願の発明者は、良好なフィル
タ特性の得られる有機材料を用いて厚膜印刷技術により
赤の色フィルタを形成し、赤の色フィルタ形成後に前面
板に関して行なう後工程を有機材料の変質を招かないよ
うな低温例えば２００℃以下の温度で行なうようにし
て、ガス放電表示パネルを製造することを試みた。この
試みで、前面板及び背面板の封止温度を２００℃以下で
行なうため、封止材としてエポキシ系接着材を用いてみ
た。

【００１０】ところが硬化前のエポキシ系接着材は液状
であるのでこれを所要の箇所に正確に塗布する作業は大
変であり作業効率が悪い。また硬化前のエポキシ系接着
材は液状で流動的であり粘着性を有するのでエポキシ系
接着材が塗布する必要のない箇所に付着しないようにそ
の取扱いに注意する必要がある。

【００１１】またエポキシ系接着材としては、一般に、
主材及び硬化材の２液を混合して用いるタイプのものが
用いられているが、これら２液を混合したのちに比較的
短時間のうちにエポキシ系接着材を塗布し接着を終了し
ないと有効な接着力が得られず作業性が悪い。

【００１２】また硬化前のエポキシ系接着材は通常その
粘度を低くするための溶剤を含み、この溶剤は硬化後の
エポキシ系接着材中に微量ながらも残存する。このた
め、封止材にエポキシ系接着材を用いたガス放電表示パ
ネルでは、エポキシ樹脂に残存する溶剤が、パネルの表
示駆動を行なっている間に徐々にガス化しパネルの放電
空間内へ拡散し、その結果、パネルの表示品質が低下す
る。

【００１３】また前面板及び背面板には通常ガラス基板
が用いられるが、ガラス基板と硬化後のエポキシ系接着
材との間には熱膨張係数の差がある。そのためパネルの
表示駆動に伴う熱サイクルが、ガラス基板及びエポキシ
系接着材に加わると熱膨張係数差に起因する熱応力がこ
れら基板及び接着材に加わり、基板或いは硬化後のエポ
キシ系接着材にクラックが生じパネルが破損する。そこ
で通常のエポキシ接着材に換えて弾性エポキシ系接着材
（シリコーン樹脂を含ませたエポキシ系接着材）を用い
てみた。硬化後の弾性エポキシ系接着材は弾性を有し、
従って熱応力を吸収してパネルの破損を防止することが
できる。しかし弾性エポキシ系接着材が含むシリコーン
樹脂の低分子量成分が、パネルの表示駆動を行っている
間に徐々にガス化し放電空間へ拡散し、その結果、パネ
ルの表示品質が低下する。この発明の目的は、上述した
従来の問題点を解決するため、封止材にエポキシ−ナイ
ロン系接着材を用いたガス放電表示パネルの製造方法を
提供することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】この目的の達成を図るた
め、このガス放電表示パネルの製造方法は、一方及び他
方の基板を封止材を介して封着し、これら基板の間にカ
ラー表示素子を放電ガスと共に封じ込めて成るガス放電
表示パネルの製造方法において、封止材をエポキシ−ナ
イロン系接着材から成るシート状又はフィルム状の封止
材とし、この封止材を、一方及び他方の基板の間に押圧
挟持しながら加熱することにより硬化させる際に、一方
及び他方の基板の間を真空排気することにより、この封
止材を押圧挟持することを特徴とする。

【００１５】

【００１６】

【作用】この発明によれば、封止材をエポキシ−ナイロ
ン系接着材とする。硬化後のエポキシ−ナイロン系接着
材はナイロン樹脂を含むので弾性を有する。従ってパネ
ルの表示駆動に伴う熱サイクルに起因する熱応力が封止
材と一方及び他方の基板との間に加わっても、封止材が
熱応力を吸収するので、これら封止材や基板が熱応力に
より破損するのを防止できる。しかも硬化後のエポキシ
−ナイロン系接着材が含む成分はパネルの表示駆動を行
っている間にガス化してパネルの放電空間内に拡散する
ことがない。

【００１７】

【００１８】硬化前のエポキシ−ナイロン系接着材は非
流動的でありまた粘着力も弱く、そして加熱しない状態
ではなかなか硬化しない。従って硬化前のエポキシ−ナ
イロン系接着材をシート状又はフィルム状となし、これ
を封止材として用いることによって基板の封着作業の作
業性を高めることができる。

【００１９】

【実施例】以下、図面を参照しこの発明の実施例につき
説明する。尚、図面はこれら発明が理解できる程度に概
略的に示してあるに過ぎず、従ってこれら発明を図示例
に限定するものではない。

【００２０】図１及び図２はこの発明のガス放電表示パ
ネルの実施例の全体構成を概略的に示す一部切欠き平面
図及び分解斜視図である。

【００２１】これら図にも示すように、この実施例のガ
ス放電表示パネルは、一方の基板３０及び他方の基板３
２を封止材３４を介して封着し、これら基板３０、３２
の間にカラー表示素子を放電ガスと共に封じ込めて成
る。封止材３４はエポキシ−ナイロン系接着材（樹
脂）、例えばエポキシ−ナイロン接着材、又はエポキシ
−ナイロン−フェノール接着材から成る。

【００２２】図３はこの実施例のガス放電表示パネルの
要部構成を拡大してより詳細に示す断面図である。

【００２３】図３を参照してこの実施例の構成につきよ
り詳細に説明すれば、この実施例のガス放電表示パネル
のカラー表示素子３６は相対向する陽極部分３８ａ及び
陰極部分４０ａと、蛍光体４２とから成る。陽極部分３
８ａ及び陰極部分４０ａの間でガス放電を生じさせる
と、このガス放電に基づく紫外線が生じる。蛍光体４２
はこの紫外線を入射し表示のための光を発する。

【００２４】このカラー表示素子３６をマトリクス状に
配置しそれぞれ異なる色例えば赤、緑及び青色の光を生
成する３種類のカラー表示素子３６を設ける。そしてそ
れぞれのカラー表示素子３６に対応する位置に色フィル
タ４４を設ける。図中、Ｒ、Ｇ及びＢの符号を付した蛍
光体４２は赤、緑及び青色の光を発光し及び色フィルタ
４４は赤、緑及び青色の光を透過する。

【００２５】この実施例では、赤、緑及び青色の色フィ
ルタ４４を有機材料を用いて厚膜印刷技術により形成し
た厚膜フィルタとする。赤、緑及び青の各色の色フィル
タ４４はそれぞれ有機材料から成るので各色のフィルタ
特性のばらつきはなくなる。また各色の色フィルタ４４
は厚膜から成るのでこれら各色の色フィルタ間の段差を
なくすことができる。

【００２６】色フィルタ４４上には透明なフィルタ保護
層４６を設け、この保護層４６上に複数のストライプ状
の陽極３８を並列させて設ける。そして導電性の蛍光体
４２を陽極３８の陽極部分３８ａ上に設ける。

【００２７】また他方の基板３２上には複数のストライ
プ状の陰極４０を並列させて設け、ストライプ状の陽極
３８とストライプ状の陰極４０とを平面的にみたとき直
交させるように配置する。これら陽極３８及び陰極４０
の交差部分が陽極部分３８ａ及び陰極部分４０ａであ
り、これらの交差部分にカラー表示素子３６が構成され
る。

【００２８】そして基板３０及び３２の間にストライプ
状のバリアリブ４８を設け、隣接する陽極３８の間にバ
リアリブ４８を配置する。封着した基板３０及び３０の
間のガス封入領域に放電ガス５０を封入する。

【００２９】次に上述した構成を例として、この発明の
実施例につき説明する。

【００３０】この例では、他方の基板３２は背面板であ
り、図３にも示すように、まず複数のストライプ状の陰
極４０を並列させて他方の基板３２上に形成する。

【００３１】この陰極形成には厚膜印刷技術を用い、陰
極形成用のＮｉ厚膜ペースト（ＤｕＰｏｎ社製 ＃９５
３５）を所定のパターンで印刷し、この厚膜ペースト
を、１５０℃で１時間の間乾燥させたのち５８０℃で１
０分の間焼成し、Ｎｉ厚膜からなる陰極４０を形成す
る。

【００３２】次いで、複数のストライプ状のバリアリブ
４８を並列させて陰極４０上に形成する。

【００３３】このバリアリブ形成には厚膜印刷技術を用
い、バリアリブ形成用のガラス厚膜ペースト（ＤｕＰｏ
ｎ社製 ＃９７４１）を所定のパターンで印刷し、この
厚膜ペーストを、１５０℃で１時間の間乾燥させる。こ
れら印刷及び乾燥を繰り返すことによって所定の高さま
で厚膜ペーストを積層したら、このペーストを５３０℃
で１０分の間焼成し、ガラス厚膜から成るバリアリブ４
８を形成する。

【００３４】また、一方の基板３０は前面板であり、図
３にも示すように、まず一方の基板３０上に赤、緑及び
青の色フィルタ４４をそれぞれ陽極３８及び陰極４０の
交差部分に対応する位置に配置して形成する。

【００３５】この色フィルタ形成には厚膜印刷技術を用
い、色フィルタ形成用の厚膜ペースト（大日本印刷社
製）を所定のパターンで印刷し、このペーストを乾燥及
び焼成して、有機材料から成る赤、緑及び青の色フィル
タ４４をそれぞれ形成する。

【００３６】次いで、色フィルタ４４上にフィルタ保護
層４６を形成する。

【００３７】この保護層形成では、フィルタ保護層形成
用のアクリル系樹脂を色フィルタ４４の形成領域全面に
１０μｍ程度の厚さで積層し、硬化させる。色フィルタ
４４及びフィルタ保護層４６の形成には、カラー液晶デ
ィスプレイパネルの製造で従来用いられている公知の技
術を用いる。

【００３８】次に複数のストライプ状の陽極３８を並列
させてフィルタ保護層４６上に形成する。

【００３９】この陽極形成では薄膜形成技術を用い、蒸
着又はスパッタ法により透明導電膜例えばＩＴＯ（Ｉｎ
ｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）膜をフィルタ保護層４
６上に積層し、然る後フォトリソ及びエッチング技術に
より透明導電膜を所定形状にパターニングし、透明導電
膜から成る陽極３８を形成する。尚、陽極形成用ＩＴＯ
膜のシート抵抗は１０〜２０Ω／□程度とした。

【００４０】次に、赤色光生成用、緑色光生成用及び青
色光生成用の蛍光体４２をそれぞれ陽極３８及び陰極４
０の交差部分の陽極部分３８ａ上に形成する。

【００４１】この蛍光体形成では、厚膜印刷技術を用い
色フィルタ４４を形成する有機材料の変質を招かないよ
うな温度で熱処理を行なう。このような熱処理を行なう
ための方法をこれに限定するものではないが、ここでは
蛍光体形成用の厚膜ペーストとして蛍光体粉末及び低温
蒸発性ビークルを含んで成るペーストを用いる。低温蒸
発性ビークルは有機材料の変質を招かないような低温例
えばほぼ１５０℃〜２５０℃の温度で蒸発する。

【００４２】非導電性の蛍光体４２を形成する場合に
は、蛍光体形成用厚膜ペーストを蛍光体粉末及び低温蒸
発性ビークルから成るペーストとし、陽極及び陰極交差
部分の陽極部分３８ａの全部を被覆せずその一部を露出
するようにして蛍光体４２を形成し、蛍光体４２がガス
放電の生成を妨げないようにする。また導電性を有する
蛍光体４２を形成する場合には、蛍光体形成用厚膜ペー
ストを蛍光体粉末、低温蒸発性ビークル及び導電性粉末
から成るペーストとし、陽極及び陰極交差部分の陽極部
分３８ａの全部を被覆するように蛍光体４２を形成し、
或いは陽極部分３８ａの一部を露出するように蛍光体４
２を形成する。

【００４３】低温蒸発性ビークルの粘度は１００〜１０
００ｃｐｓ程度、また蒸発温度は１５０℃〜２５０℃程
度或いは沸点が３００℃以下とするのがよく、このよう
なビークルとして例えばニューポールＰＥ−７４（三洋
化成社製）及びジプロピレングリコールの混合物や、グ
リセリン及びジプロピレングリコールの混合物を用いる
ことができる。

【００４４】そして赤、青及び緑の蛍光体粉末を例えば
化成オプトニクス社製の＃ＫＸ５０４Ａ、＃ＫＸ５０１
Ａ及び＃Ｐ１Ｇ１とし、これら蛍光体粉末及び低温蒸発
性ビークルから成る非導電性の蛍光体形成用ペーストを
作成し、この厚膜ペーストを印刷後２００℃で１時間の
間加熱して乾燥させる。ビークルが蒸発すると蛍光体４
２の形成が終了するので、蛍光体４２の形成により色フ
ィルタ４４を形成する有機材料が変質することはない。
導電性の蛍光体形成用ペーストを形成する場合には、蛍
光体粉末１０ｇに対して、２ｇのニューポールＰＥ−７
４及び３．５ｇのジプロピレングリコールと共に３〜５
ｇの導電性粉末例えばＩＴＯ粉末を混合して蛍光体形成
用ペースト形成すればよい。

【００４５】次に、図１にも示すように、一方の基板３
０及び他方の基板３２の間に、エポキシ−ナイロン系接
着材（樹脂）から成るシート状又はフィルム状の封止材
３４を配置し、この封止材３４を、一方の基板３０及び
他方の基板３２の間に押圧挟持しながら加熱することに
より硬化させ、これら基板３０及び３２を封止材３４を
介して封着する。

【００４６】この封着では、封止材３４としてシート状
のエポキシ−ナイロン樹脂例えば住友３Ｍ社製 ＡＦ−
４２を用い、このシート状の封止材３４のパネル表示領
域に対応する中央部をくり抜いてロの字状に形成する。
そして、封止材３４を他方の基板３２上に載置して、一
方の基板３０及び他方の基板３２を、ストライプ状の陽
極３８とストライプ状の陰極４０とを平面的にみて直交
させるように位置合せし、これら基板３０、３２の間に
封止材３４を挟持する。次にこれら基板３０、３２の間
を真空排気することにより、封止材３４をこれら基板３
０、３２の間に押圧挟持する。封止材３４による封着を
確実に行なうためにはこの際の押圧力は例えば３．５Ｋ
ｇ／ｃｍ2程度が必要であるが、基板３０、３２の間を
３．０×１０-6Ｔｏｒｒ程度まで排気すれば封着を確実
に行なえる。次に基板３０、３２を昇温速度６℃／ｍｉ
ｎ程度で加熱し、１８０℃程度まで加熱したら１８０℃
に０．５〜１時間の間保持して、封止材３４を硬化させ
る。

【００４７】次に基板３０、３２の間に放電ガスを封入
し、この実施例のガス放電表示パネルを完成する。

【００４８】上述したこの発明の実施例では、カラー表
示用のガス放電表示パネルが備える赤、緑及び青の色フ
ィルタ４４をそれぞれ有機材料を用いて厚膜印刷法によ
り形成する。その結果、赤、緑及び青の色フィルタ間の
段差をなくせるので、色フィルタ４４上に形成する陽極
３８の段切れを防止し、また蛍光体４２の印刷だれを防
止できる。しかも赤、緑及び青の色フィルタ４４をそれ
ぞれ有機材料から形成することにより、これら各色の色
フィルタ４４の間のフィルタ特性のばらつきをなくすこ
とができる。尚、緑及び青の色フィルタ４４を無機材料
から形成し赤の色フィルタを有機材料から形成しても各
色の色フィルタ間の段差をなくせ、また色フィルタのフ
ィルタ特性のばらつきをなくせる。

【００４９】しかも上述したこの発明の実施例では、有
機材料から成る色フィルタ４４を形成した後は、有機材
料の変質を招かないような低温で熱処理を行うので、初
期のフィルタ特性を有する色フィルタ４４を備えるガス
放電表示パネルを製造することができる。

【００５０】これら発明は、上述した実施例にのみ限定
されるものではなく、従って各構成成分の形状、寸法、
配設位置、形成材料、形成方法及びそのほかの条件を任
意好適に変更することが出来る。

【００５１】

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明によって製造したガス放電表示パネルによれば封
止材をエポキシ−ナイロン系接着材とする。硬化後のエ
ポキシ−ナイロン系接着材はナイロン樹脂を含むので弾
性を有する。従ってパネルの表示駆動に伴って封止材と
一方及び他方の基板との間に熱サイクルに起因する熱応
力が加わっても封止材が熱応力を吸収するので、これら
封止材や基板が熱応力により破損するのを防止できる。
しかも硬化後のエポキシ−ナイロン系接着材が含む成分
はパネルの表示駆動を行っている間にガス化してパネル
の放電空間内に拡散することがないので、パネルの表示
特性の劣化を防止できる。

【００５２】この発明によれば、一方及び他方の基板の
間に、エポキシ−ナイロン系接着材から成るシート状又
はフィルム状の封止材を配置し、この封止材を、一方及
び他方の基板の間に押圧挟持しながら加熱して硬化させ
る。

【００５３】硬化前のエポキシ−ナイロン系接着材は非
流動的でありまた粘着力も弱く、そして加熱しない状態
ではなかなか硬化しない。従って硬化前のエポイキシ−
ナイロン系接着材をシート状又はフィルム状となし、こ
れを封止材として用いることによって基板の封着作業の
作業性を高めることができる。

【００５４】またこの発明は色フィルタを有機材料から
形成した場合の基板の封着に適用して特に効果的であ
る。この場合、エポキシ−ナイロン系接着材の硬化温度
は、色フィルタを形成する有機材料の変質を招かないよ
うな低温で硬化するので、有機材料から成る色フィルタ
のフィルタ特性を劣化させずに基板を封着することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施例の全体構成を概略的に示す一
部切欠き平面図である。

【図２】この発明の実施例の全体構成を概略的に示す分
解斜視図である。

【図３】この発明の実施例の要部構成を概略的に示す断
面図である。

【図４】従来のガス放電表示パネルの要部構成を概略的
に示す断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小岩 一郎 東京都港区虎ノ門１丁目７番12号 沖電 気工業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−250037（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−17748（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 17/18 H01J 9/26 H01J 11/02

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一方及び他方の基板を封止材を介して封
   着し、これら基板の間にカラー表示素子を放電ガスと共
   に封じ込めて成るガス放電表示パネルの製造方法におい
   て、 前記封止材をエポキシ−ナイロン系接着材から成るシー
   ト状又はフィルム状の封止材とし、 該封止材を、前記一方及び他方の基板の間に押圧挟持し
   ながら加熱することにより硬化させる際に、前記一方及
   び他方の基板の間を真空排気することにより、該封止材
   を押圧挟持することを特徴とするガス放電表示パネルの
   製造方法。