JP2000268713A

JP2000268713A - ディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2000268713A
Application number: JP7333899A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Watanabe; 拓渡邉; Shigeo Suzuki; 茂夫鈴木; Hiroyuki Yonehara; 浩幸米原; Hideki Ashida; 英樹芦田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-18
Filing date: 1999-03-18
Publication date: 2000-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】低コストで高品位な表示を可能とする。【解決手段】基板１００の上に隔壁を溶射により形成
する場合、メタルマスクを用いる、特に開溝幅の異なる
複数枚のメタルマスクを用いるもので、開溝幅の広いメ
タルマスク１０４の上に開溝幅の狭いメタルマスク１０
５を設置した状態で溶射を行うことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルなどのディスプレイパネルの製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型に適したディスプレイ装置と
して注目されているプラズマディスプレイパネルは、例
えば図３に示す構成を有する。このプラズマディスプレ
イパネルは、互いに対向して配置された前面基板３００
と背面基板３０１とを備えている。前面基板３００の上
には、表示電極３０２，３０３、誘電体層３０４、及び
ＭｇＯ誘電体保護層３０５が、順に形成されている。ま
た、背面基板３０１の上には、アドレス電極３０６及び
誘電体層３０７が形成されており、その上には、更に隔
壁３０８が形成され、隔壁３０８の側面には、蛍光体層
３０９が塗布されている。

【０００３】前面基板３００と背面基板３０１との間に
は、放電ガス３１０が、所定の圧力で封入されている。
この放電ガス３１０を表示電極３０２，３０３の間で放
電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層３０
９に照射することによって、カラー表示を含む画像表示
が可能になる。尚、実際は一方の基板を９０度回転させ
た構成であり、電極３０２と電極３０６は交差するよう
に配置されている。

【０００４】隔壁３０８は、個々の画素の色（Ｇ、Ｂ、
Ｒ）毎に微小な放電空間を形成して放電セルを形成する
ための仕切りであり、この隔壁３０８によって、放電を
各セル毎に制御することを可能とし、誤放電や誤表示を
防ぐことができる。隔壁３０８のサイズは、典型的に
は、４０インチのＮＴＳＣパネルにおいて、隔壁ピッチ
が一色あたり３６０μｍ、隔壁頂部の幅が５０μｍ〜１
００μｍ、及び隔壁高さが１００μｍ〜１５０μｍであ
る。

【０００５】従来の隔壁の形成方法としては、（１）ス
クリーン印刷技術を用いて隔壁を形成する印刷法、
（２）隔壁材料を背面基板の全面に塗布後に感光性フィ
ルム層を塗布された隔壁材料の上に形成し、写真法によ
り所定パターンを形成した後に、サンドブラストにより
隔壁材料の不要部分を除去して感光性フィルム層を剥離
し、隔壁を形成するサンドブラスト法、（３）感光性ペ
ーストを塗布後に、写真法により不要部分を除去して隔
壁を形成するフォトペースト法、（４）基板に感光性フ
ィルム層を形成し、その後に写真法によって所定パター
ンを形成し、更にパターンの溝部にペーストを埋め込ん
でから感光性フィルムを剥離し、その後にペーストを焼
成工程で焼き固めるフォト−埋め込み法（またはリフト
オフ法）、などが挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の隔壁形成方法は、それぞれ以下のような問題点を有し
ている。

【０００７】（１）まず、印刷法では、１回の印刷工程
で形成できる隔壁の高さが１０μｍ程度であるため、１
００μｍ程度の高さの隔壁を形成するためには、印刷工
程及び乾燥工程を繰り返す必要がある。

【０００８】これは、工程数が多くなるとともにコスト
高の原因となる、また、スクリーンが大型化するほどス
クリーン版の非線形伸縮が著しくなり、形成した隔壁の
位置ずれや膜厚または形状のばらつきが大きくなる。

【０００９】（２）サンドブラスト法は、除去する材料
の量が多いことや、切削量の制御が難しく基板や電極に
ダメージを与えやすいという問題点を有している。

【００１０】（３）感光性ペースト法では、ペースト材
料のコストが高い。

【００１１】（４）フォト−埋め込み法は、高精細なプ
ラズマディスプレイパネルの実現が可能であるが、隔壁
形成のために焼成工程を有することが、低コストでの製
造の実現を妨げている。

【００１２】本発明は、上記のような従来の技術の課題
を克服するためになされたものであり、その目的は、低
コストで高精度に隔壁などの凸部分を形成して高品位な
表示を可能とするディスプレイパネルを実現することで
ある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板の上に隔
壁を溶射により形成する場合、開溝幅の異なる複数枚の
メタルマスクを用いることを特徴とする。

【００１４】また、開溝幅の広いメタルマスクの上に開
溝幅の狭いメタルマスクを設置した状態で溶射を行うこ
とを特徴とする。

【００１５】また、基板の上に隔壁を溶射により形成す
る場合、開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用いて
幅よりも高さの方が長い隔壁を形成することを特徴とす
る。

【００１６】また、基板の上に隔壁を溶射により形成す
る場合、開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用いて
複数の基板の隔壁形成に繰り返し用いることを特徴とす
る。

【００１７】また、基板の表面上に隔壁を溶射により形
成する場合、前記基板の裏面に磁石を設置するとともに
メタルマスクを用いることを特徴とする。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。尚、以下の各図にお
いて、同一部分には同一番号を付して説明を省略する場
合がある。

【００１９】本実施の形態では、溶射法の一種であるプ
ラズマ溶射法（例えば、特願平１０ー２９５８９１号）
を使用する場合を一例にとって、プラズマディスプレイ
パネルの隔壁の形成過程を、以下に説明する。

【００２０】（プラズマ溶射装置の構成）まず、最初に
プラズマ溶射装置の構成について説明する。図２は、プ
ラズマ溶射装置の構成を模式的に示す図である。図２に
示すように、プラズマ溶射装置に含まれるプラズマ溶射
トーチ２００は、水冷された陰極２０１と水冷された陽
極２０２とを有する。両電極２０１及び２０２の間に直
流電源２０３から直流電圧を印加して、アーク放電２０
４を発生させる。

【００２１】プラズマ溶射トーチ２００の後部に取り付
けられたガスポート２０５からプラズマ作動ガス２０６
が供給される。供給されたプラズマ作動ガス２０６は、
電極２０１及び電極２０２の間で発生したアーク放電２
０４によって加熱電離され、プラズマジェット２０７と
してノズル２０８から噴出される。プラズマ作動ガス２
０６としては、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素などが
使用できる。本実施形態では、アルゴン、またはアルゴ
ンとヘリウムとの混合気体を用いる。

【００２２】隔壁の材料となる溶射材料２０９は、粉末
の状態で供給ポート２１０からキャリアーガスにのせら
れてプラズマジェット２０７の中へ吹き込まれる。供給
された溶射材料２０９は、プラズマジェット２０７によ
って加熱溶融され、感光性フィルムやメタルマスクなど
の被覆層２１２によるパターンが形成されている基板２
１１（厚さ：ｔ）へ高速で衝突する。これによって、基
板２１１の表面に被膜（溶射膜）２１３を堆積する。

【００２３】また、好ましくは、冷却ガスポート２１４
を設置して、プラズマジェット２０７の溶射と同時に、
冷却ガスを基板２１１へ吹き付ける。但し、ここでは簡
略化のために、冷却ガスポート２１４の具体的な配管構
成の説明や図示は省略する。

【００２４】（溶射法を使用した隔壁形成プロセス）以
下、図面を参照して、本発明における溶射法を使用した
隔壁形成プロセスの一実施例を説明する。本実施例は、
被覆層としてメタルマスクを用いる点、特に、被覆層と
して複数のメタルマスクを用いる点にある。

【００２５】一般に、図４に示すように、メタルマスク
４００は開溝幅Ｗと厚さＴの比（以下アスペクト比とい
う）Ｗ／Ｔが１程度で、アスペクト比が１未満のメタル
マスクを作成することは困難であった。従って、溶射法
を用いて隔壁などの凸部を形成するに際して、メタルマ
スクでは所定の凸部を自由に形成することが困難と考え
られていた。

【００２６】本実施例では、開溝幅の異なる２枚または
それ以上のメタルマスクを用いて、所定形状の隔壁など
の凸部を形成するものである。

【００２７】図１は、本実施例における隔壁形成プロセ
スの工程を示す基板部分の要部拡大断面図で、図１にお
いて、１０１はガラス基板、１０２はアドレス電極、１
０３は下地層、１０４は開溝幅の広い第１のメタルマス
ク、１０５は開溝幅の狭い第２のメタルマスク、１０６
はプラズマ溶射トーチ、１０７はストライプ状の隔壁な
どとなる凸部、１０８は凸部とメタルマスクの間に形成
された空隙である。

【００２８】以下、本実施例の動作について説明する。
まず、図１に示すように、ガラス基板１０１の上にアド
レス電極１０２が形成されている。このガラス基板１０
１は、例えば、厚さ２．８ｍｍのソーダガラスや高歪点
ガラスなどが用いられる。また、ガラス基板１０１とア
ドレス電極１０２上には、例えば誘電体ガラスからなる
下地層１０３が形成されている。

【００２９】なお、以下の説明では、便宜上、ガラス基
板１０１、アドレス電極１０２、及び下地層１０３を含
む構成を、総称的に基板１００とも称する。また、以下
の説明でも、同様に、基板とその上に形成されているア
ドレス電極及び下地層を含む構成を、総称的に基板と称
することにするが、下地層がない構成なども含めて種々
の構成が考えられることはいうまでもない。

【００３０】次に、図１に示すように、基板１００の上
に、複数毎のメタルマスクを所定の位置に配置する。本
実施例では、例えば厚さ８０μｍと６０μｍのメタルマ
スク１０４，１０５を２層重ねて１４０μｍの厚さとす
る。各メタルマスクにはストライプ状の所定パターンの
溝（開溝部）が形成され、溝同士が長手方向に重なり合
うように配置されている。メタルマスクの溝のサイズ
は、典型的には、上部の開溝幅ｗ１を６０μｍ、ピッチ
を３６０μｍとし、下部の開溝幅ｗ２を９０μｍとす
る。

【００３１】図１に示すように配置されたメタルマスク
の上方向からプラズマ溶射トーチ１０６を使用してプラ
ズマ溶射を行い、溝の中に溶射膜１０７を堆積させる。

【００３２】また、プラズマ溶射トーチ１０６の移動
は、溝の長手方向に平行に走査していく走査パターンと
溝の長手方向に直交する方向に走査していく走査パター
ンをとることができる。

【００３３】また、この溶射工程で、溶射膜１０７は、
溝の内部に主として堆積される。また、メタルマスクの
表面から上方に盛り上がるように堆積される場合がある
が、その周囲のメタルマスクの上には、溶射膜はほとん
ど堆積（付着）しない。

【００３４】尚、メタルマスクの表面から飛び出した溶
射膜の部分を主に研磨により除去して、溝の内部に堆積
された溶射膜１０７の表面を平坦化することも可能であ
る。

【００３５】このようにして、ストライプ状の溶射膜の
パターンとして、所定の形状の隔壁が形成されることに
なる。

【００３６】以上のように本実施例では、開溝幅の広い
第１のメタルマスク１０４の上に開溝幅の狭い第２のメ
タルマスク１０５を設置して溶射を行うと、開溝幅に応
じて溶射粒子が堆積するので、各メタルマスクのアスペ
クト比が１以上でも、アスペクト比が１未満の凸部を容
易に作成することができる。

【００３７】また、空隙１０８がメタルマスク間の開溝
部分にできるので、メタルマスクのとりはずしが容易に
行える利点もある。

【００３８】また、メタルマスクは、複数の基板の各々
に隔壁などの凸部を形成する場合でも、繰り返し使用す
ることができ、廃棄物が極めて少なく、工程が少ないの
で短時間、低コストでの生産が可能となる。

【００３９】また、図５に示すように、基板１００の裏
面に磁石１０９を設置すれば、上記効果に加え、磁石１
０９の磁力により基板１００上にメタルマスクが引きつ
けられるので、メタルマスクの位置決めや位置の保持が
容易に行える。

【００４０】尚、３枚以上のメタルマスクを用いても良
い。この場合、枚数と開溝幅の組み合わせにより、階段
状の隔壁や、種々の形状を有する隔壁など、複雑な形状
の凸部を容易に形成することができる。

【００４１】また、基板の上に隔壁を溶射により形成す
る場合、開溝幅の同じ複数枚のメタルマスクを用いて隔
壁を形成しても良い。また、例えば高さよりも幅の方が
広い一枚のメタルマスクを用いて形成しても良い。

【００４２】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、低コス
ト、短時間で表示品位の優れた表示装置を製造できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における隔壁形成プロセスの
工程を示す要部拡大断面図

【図２】本実施例で使用するプラズマ溶射装置の一構成
例を模式的に示す図

【図３】プラズマディスプレイパネルの構成を模式的に
示す図

【図４】メタルマスクの開溝部断面を拡大して示す概略
図

【図５】本発明の他の実施例における隔壁形成プロセス
の工程を示す要部拡大断面図

【符号の説明】

１０１ガラス基板１０２アドレス電極１０３下地層１０４開溝幅の広い第１のメタルマスク１０５開溝幅の狭い第２のメタルマスク１０６プラズマ溶射トーチ１０７凸部１０８空隙２００プラズマ溶射トーチ２０１陰極２０２陽極２０３直流電源２０４アーク放電２０５ガスポート２０６プラズマ作動ガス２０７プラズマジェット２０８ノズル２０９溶射材料２１０供給ポート２１２感光性被覆層２１１基板２１３溶射膜２１４冷却ガスポート

フロントページの続き (72)発明者米原浩幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者芦田英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 AA09 5C040 FA01 GB03 GB14 GF02 GF19 JA07 JA32 MA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基板の上に隔壁を溶射により形成する場
合、開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用いること
を特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】開溝幅の広いメタルマスクの上に開溝幅の
狭いメタルマスクを設置した状態で溶射を行うことを特
徴とする請求項１記載のディスプレイパネルの製造方
法。
【請求項３】基板の上に隔壁を溶射により形成する場
合、開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用いて幅よ
りも高さの方が長い隔壁を形成することを特徴とするデ
ィスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】基板の上に隔壁を溶射により形成する場
合、開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用いて複数
の基板の隔壁形成に繰り返し用いることを特徴とするデ
ィスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】基板の表面上に隔壁を溶射により形成する
場合、前記基板の裏面に磁石を設置するとともにメタル
マスクを用いることを特徴とするディスプレイパネルの
製造方法。
【請求項６】開溝幅の広いメタルマスクの上に開溝幅の
狭いメタルマスクを設置した状態で溶射を行うことを特
徴とする請求項５記載のディスプレイパネルの製造方
法。
【請求項７】開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用
いて幅よりも高さの方が長い隔壁を形成することを特徴
とする請求項５記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】開溝幅の異なる複数枚のメタルマスクを用
いて複数の基板の隔壁形成に繰り返し用いることを特徴
とする請求項５記載のディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】基板の上に隔壁を溶射により形成する場
合、開溝幅の同じ複数枚のメタルマスクを用いることを
特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】基板の上に隔壁を溶射により形成する場
合、メタルマスクを用いて隔壁を形成することを特徴と
するディスプレイパネルの製造方法。