JP2001210228A - プラズマディスプレイ用部材の製造方法およびプラズマディスプレイ用部材ならびにそれを用いたプラズマディスプレイ。 - Google Patents

プラズマディスプレイ用部材の製造方法およびプラズマディスプレイ用部材ならびにそれを用いたプラズマディスプレイ。

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  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】電極が2群以上に分割されたプラズマディスプ
レイ用部材において、従来と同じ導通検査方法により、
欠陥がなく信頼性に優れたプラズマディスプレイ用部材
の製造方法、およびプラズマディスプレイ用部材とプラ
ズマディスプレイを提供することを目的とする。 【解決手段】基板上にストライプ状の電極パターンを形
成し、各電極の長手方向導端部間および隣接電極間の導
通検査を行った後、ストライプ状の電極パターンを2群
以上に分断することを特徴とするプラズマディスプレイ
用部材の製造方法である。また、本発明は上記製造方法
により製造した特徴とするプラズマディスプレイ用部材
ならびにプラズマディスプレイ用部材を用いたことを特
徴とするプラズマディスプレイである。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、壁掛けテレビや大
型モニターに用いられるプラズマディスプレイ用部材お
よびプラズマディスプレイの製造方法に係り、特にプラ
ズマディスプレイ用部材の電極の形成および導通検査を
する製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】薄型・大型テレビに使用できるディスプ
レイとして、プラズマディスプレイ(以下、PDPと略
す)が注目されている。PDPの構造例の分解斜視図を
図6に示す。PDPは、例えば、表示面となる前面板側
のガラス基板には、対をなす複数のサステイン電極が銀
やクロム、アルミニウム、ニッケル等の材料で形成され
ている。さらにサステイン電極を被覆してガラスを主成
分とする誘電体層が20〜50μm厚みで形成され、誘
電体層を被覆してMgO層が形成されている。一方、背
面板側のガラス基板101には、複数のアドレス電極1
02がストライプ状に形成され、アドレス電極を被覆し
てガラスを主成分とする誘電体層が形成されている。誘
電体層上に放電セルを仕切るための隔壁が形成され、隔
壁と誘電体層で形成された放電空間内に蛍光体層が形成
されてなる。フルカラー表示が可能なPDPにおいて
は、蛍光体層は、RGBの各色に発光するものにより構
成される。前面板側のガラス基板のサステイン電極と背
面板側のアドレス電極102が互いに直交するように、
前面板と背面板が封着され、それらの基板の間隙内にヘ
リウム、ネオン、キセノンなどから構成される希ガスが
封入され、図7に記載したスキャンドライバIC、アド
レスドライバICなどの駆動回路が実装されてPDPが
形成される。スキャン電極とアドレス電極の交点を中心
として画素セルが形成されるので、PDPは複数の画素
セルを有し、画像の表示が可能になる。
【0003】PDPにおいて表示を行う際、選択された
画素セルにおいて、発光していない状態からスキャン電
極とアドレス電極との間に放電開始電圧以上の電圧を印
加すると電離によって生じた陽イオンや電子は、画素セ
ルが容量性負荷であるために放電空間内を反対極性の電
極へと向けて移動してMgO層の内壁に帯電し、内壁の
電荷はMgO層の抵抗が高いために減衰せずに壁電荷と
して残留する。
【0004】次に、スキャン電極とサステイン電極の間
に放電維持電圧を印加する。壁電荷のあるところでは、
放電開始電圧より低い電圧でも放電することができる。
放電により放電空間内のキセノンガスが励起され、14
7nmの紫外線が発生し、紫外線が蛍光体を励起するこ
とにより、発光表示が可能になる。
【0005】このようなPDPにおいては、蛍光面を発
光させた場合の輝度を高めることが重要となっている。
この輝度を高めるための手段として、図7に示すよう
に、一般に、背面板のストライプ状のアドレス電極を中
央部で上下2群に分割し、表示を行う画素セルを選択す
るためアドレススキャンを上下同時に行うことでアドレ
ス選択期間を半減させ、蛍光面が発光させる放電維持期
間をその分を長くすることで輝度を高めるデュアルスキ
ャン駆動方法が知られている。
【0006】この背面板のアドレス電極は、従来、スク
リーン印刷法、エッチング法、感光性ペースト法などの
形成時に、予め、スクリーン版ならびフォトマスクのス
トライブ状パターンが図5で示す中央部で上下2群に分
割した図4のパターンのものを用いて、形成されてお
り、各電極の長手方向導端部間および電極隣接間の導通
検査を特公平7−66022号公報あるいは特開平11
−233021号公報等に記載されているプローブ法で
行っていた。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電極が分割さ
れた部分においては導通が取れないので、電極を分割し
ない時と比べて、同一数の検査プローブだけでは時間が
倍かかり製造タクトが遅くなる。また、検査プローブ数
を2倍にした場合はタクトは同じになるが、処理能力の
負荷が上昇するため測定装置の能力を上げる必要があ
り、装置コストが高くなるという問題がある。また、導
通検査時に基板中央部の分割部分に検査プローブが接触
するため、検査時に電極を傷付けることがあり、欠陥と
なる場合がある。さらに、電極形成以降の誘電体層、隔
壁、蛍光体層を形成した後には導通検査を行うことがで
きず、電極形成以降の電極部に発生する欠陥を見過ごす
ことにより、パネル化し点灯した時にアドレスドライバ
ICを破壊するという問題がある。
【0008】本発明は、電極が2群以上に分割されたプ
ラズマディスプレイ用部材において、このような従来の
導通検査方法の欠陥を改善し、欠陥がなく信頼性に優れ
たプラズマディスプレイ用部材の製造方法、およびプラ
ズマディスプレイ用部材ならびプラズマディスプレイを
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、基板
上にストライプ状の電極パターンを形成し、各電極の長
手方向導端部間および隣接電極間の導通検査を行った
後、ストライプ状の電極パターンを2群以上に分断する
ことを特徴とするプラズマディスプレイ用部材の製造方
法である。
【0010】また、本発明は上記製造方法により製造す
ることを特徴とするプラズマディスプレイ用部材ならび
にプラズマディスプレイ用部材を用いたことを特徴とす
るプラズマディスプレイである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の好ましい実施の
形態についてPDPの作製手順に沿って説明する。
【0012】(背面板)本発明の背面板製造フロー例を
図3に示す。本発明ではまず、基板上にストライプ状の
電極パターンを形成する。本発明のPDP用部材に用い
る基板としては通常ガラス基板が用いられ、ソーダガラ
スの他にPDP用の耐熱ガラスである旭硝子社製の“P
D200”や日本電気硝子社製の“PP8”を用いるこ
とができる。
【0013】ガラス基板101上に銀やアルミニウム、
クロム、ニッケルなどの金属によりアドレス電極102
を表示セル(画素の各RGBを形成する領域)のピッチ
にてストライプ状に形成する。形成する方法としては、
これらの金属の粉末と有機バインダーを主成分とする金
属ペーストをスクリーン印刷でパターン印刷する方法
や、有機バインダーとして感光性有機成分を用いた感光
性金属ペーストを塗布した後に、フォトマスクを用いて
パターン露光し、不要な部分を現像工程で溶解除去し、
さらに、400〜600℃に加熱・焼成して金属パター
ンを形成する感光性ペースト法を用いることができる。
また、ガラス基板上にクロム、銅やアルミニウム等の金
属を蒸着した後に、レジストを塗布し、レジストをフォ
トマスクを用いてパターン露光・現像した後にエッチン
グにより、不要な部分の金属を取り除くエッチング法を
用いることができる。このとき用いるスクリーン版やフ
ォトマスクは電極群の分断予定部分(104)が、図
1、図2に示すように分断されていないものを使用す
る。
【0014】レーザー照射により分断する場合は、分断
予定部分の電極の幅Wcut(μm)は分断しない部分の
電極の幅Wa(μm)に対して、10μm≦Wcut≦Wa
の範囲にあるものを使用することが好ましい。図1のよ
うに、WcutがWaよりも小さい方が、レーザー照射ま
たは過電流よる分断が小さいエネルギーで短時間で効率
良くできるので好ましいが、10μm未満になると、電
極形成が困難でまた僅かな欠陥で断線するという問題が
生じることがある。また、過電流で分断を行う場合は、
分断予定部分の電極の幅Wcutは電極Waに対して十分
小さいことが好ましく、10μm≦Wcut≦Wa/2の範
囲にあることが好ましい。
【0015】電極厚みは1〜10μmが好ましく、2〜
5μmがより好ましい。電極厚みが薄すぎると抵抗値が
大きくなり正確な駆動が困難となり、また消費電力も上
昇する傾向にある。厚すぎると材料が多く必要になり、
コスト的に不利な傾向にある。アドレス電極の幅は、2
0〜250μm、より好ましくは30〜100μmであ
り、幅が細すぎると抵抗値が高くなり正確な駆動が困難
となる傾向にあり、太すぎると隣合う電極間の距離が短
くなるため、ショート欠陥が生じやすい傾向にある。さ
らに、アドレス電極は表示セルに応じたピッチで形成さ
れる。通常のPDPでは100〜500μm、高精細P
DPにおいては100〜250μmのピッチで形成する
のが好ましい。
【0016】次に、本発明では、各電極の長手方向導端
部間および隣接電極間の導通検査を行う。電極形成後の
導通検査は、検査用のピンプローブまたはバンププロー
ブを用いたオープン/ショート検査装置を用いたプロー
ブ検査法で行う。すなわち、ガラス基板(101)上に
形成した電極の両端子部に検査用プローブヘッドをコン
タクトし、所定の2箇所間に電圧をかけ、その間の導通
の有無を確認する操作を電極の長手方向導端部間および
隣接電極間で行い、同一配線内の長手方向導端部間で導
通がとれないオープン欠陥が無いことおよび隣接電極で
導通しているショート欠陥がないことを検査し、2つの
欠陥が基板上皆無のものを良品として選別し次の工程に
流す。同一配線内の電極にオープン欠陥箇所があり導通
が取れなかった基板や隣接配線の電極と導通がとれ隣接
間でショートした欠陥がある不良品は欠陥箇所修復後、
後工程に流す。
【0017】修復方法としては、まず導通検査にてオー
プン、ショート欠陥が抽出した箇所をCCDなどの撮影
手段により得られた画像データを画像処理することによ
り形状欠陥座標を抽出する画像処理検査方法にて、欠陥
箇所を特定する。次に欠陥の種類に応じて、オープン欠
陥の場合、修復用導電ペーストを欠陥部分に針、注射
器、ディスペンサーなどを使用して付け、その後焼成し
て修復する。焼成は焼成炉で基板全体を加熱する方法や
Nd:YAGレーザーなどのレーザーで修復場所だけ加
熱し焼成する方法があるが、欠陥修正の作業効率がよい
ことからレーザーによる方法が好ましい。ショート欠陥
の場合、レーザー光など照射して焼き切り修復する。こ
れらの本発明の導通検査、欠陥修復方法は、ガラス中央
部で上下2分割されているデュアルスキャン駆動用背面
板をそのまま検査する場合と比較して、検査時間が約半
分で済み生産効率が良くなる。
【0018】次に、本発明ではストライプ状の電極パタ
ーンを2群以上に分断する。電極分断する方法として
は、刃物等により機械的に分断する方法もあるが、基板
を傷つけずに電極を分断できるレーザーの照射光や過電
流による加熱により分断することが好ましい。
【0019】レーザーは、ガラス基板の吸収帯を外れて
透過する波長0.5〜2.0μmの範囲であることが好
ましい。具体的には、Nd:YAGレーザー、半導体レ
ーザーがあげられるが、本発明はこれらのレーザーに限
定されるものではない。分断方法は特に限定しないが、
電極の分断予定部分とレーザーの照射により蒸発した物
がガラス基板上に飛散して付着しないように、電極を形
成した面を下にし電極を形成した面の裏面からレーザー
を照射することが好ましい。
【0020】レーザーのスキャンは、レーザー発振器固
定でガラス基板を移動、ガラス基板固定でレーザー発振
器を移動またはポリゴンミラーなどにより光学的にスキ
ャンするどの方法でも良い。分断する長さWd(μm)
は、パネルの精細度などにより決まり、通常のPDPで
は70〜200μm、高精細PDPでは30〜100μm
が好ましい。また、分断を過電流で行う場合は、導通検
査、選別、修復後、電極間に分断部のみが抵抗加熱によ
り焼き切れるように過電流を流し分断する。電極間に過
電流を流す装置としては、電極を共通結線して一括に分
断する専用装置でも導通検査用プローブをそのまま利用
しても良い。さらに、分断にあたってはレーザーなどの
照射後、より確実に分断するため過電流を併用しても良
い。
【0021】必要であれば分断部の検査は通常の画像処
理法やプローブ検査法で行うが、好ましくは分断する前
のプローブ検査後、プローブを付けたまま選別、修復、
分断を行い、最後にオープン検査を行うことが良い。
【0022】以上のようにして、ガラス基板の上に所定
の電極群に分割されたアドレス電電極層を得ることがで
きる。放電の安定化のためにアドレス電極層の上に誘電
体層を設けても良い。
【0023】アドレス電極層を形成したガラス基板上
に、電極層と平行に位置した隔壁をサンドブラスト法、
型転写法、フォトリソグラフィー法等によって形成す
る。本発明に使用する隔壁の材料としては特に限定され
ず、好ましくは珪素およびホウ素の酸化物を含有するガ
ラス材料が適用される。また、フォトリソグラフィー法
によって隔壁を形成する場合、屈折率が1.5〜1.6
8のガラス材料を70重量%以上含むことが有利であ
る。
【0024】電極層および隔壁層を形成したガラス基板
上に蛍光体層を、感光性蛍光体ペーストを用いたフォト
リソグラフィー法、ディスペンサー法、スクリーン印刷
法等によって形成する。本発明に使用する蛍光体材料は
特に限定されず、蛍光体粉末が適用される。例えば、赤
色では、Y23:Eu、YVO4:Eu、(Y、Gd)
BO3:Eu、Y23S:Eu、γ−Zn3(PO42
Mnがある。緑色では、Zn2GeO2:Mn、BaAl
1219:Mn、Zn2SiO4:Mn、LaPO 4:T
b、ZnS:Cu,Al、Zn2SiO4:Mn,As、
(ZnCd)S:Cu,Al、ZnO:Znなどがあ
る。青色では、Sr5(PO43Cl:Eu、BaMg
Al1423:Eu、BaMgAl1017:Eu、BaM
2Al1424:Eu、ZnS:Ag+赤色顔料、Y2
iO3:Ceなどである。このようにして、背面板を作
製することができる。
【0025】(前面板)前面板に用いるガラス基板につ
いては、背面板に述べたものと同様である。
【0026】まず、ガラス基板上に、酸化錫、ITOな
どの透明電極をリフトオフ法、フォトエッチング法など
によって形成する。
【0027】透明電極を形成したガラス基板上に、銀や
アルミ、銅、金、ニッケル等をスクリーン印刷や感光性
導電ペーストを用いたフォトリソグラフィー法によっ
て、バス電極層をパターン形成する。透明電極およびバ
ス電極を形成したガラス基板上に、透明誘電体層をスク
リーン印刷法などにより形成する。本発明に使用する透
明誘電体材料は特に限定されないが、PbO、B23
SiO2を含有する誘電体材料が適用される。
【0028】さらに、透明誘電体層を保護し放電電圧を
下げる目的で、透明誘電体層を覆う形で保護膜を形成す
る。保護膜には、一般にアルカリ土類金属の酸化物を用
いることができる。特にMgOは耐スパッタ性に優れ、
2次電子放出係数が高いため、好ましく適用される。M
gO保護膜は電子ビーム蒸着法、Mgターゲットの反応
性スパッタ法、イオンプレーティング法で形成する。
【0029】このようにして前面板を作製することがで
きる。
【0030】(プラズマディスプレイ)これらプラズマ
ディスプレイ用部材の背面板と前面板を用いて、背面板
と前面板と封着後、前背面の基板間隔に形成された空間
に、ヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される放
電ガスを封入後、駆動回路を装着してプラズマディスプ
レイを作製できる。
【0031】
【実施例】以下に、本発明を実施例を用いて、具体的に
説明する。 (実施例1) (前面板の作製)旭硝子社製”PD200”13インチ
のガラス基板上に、ITOを用いて、ピッチ375μ
m、線幅150μmのスキャン電極を形成した。また、
その基板上に感光性銀ペースト法で電極幅50μm、厚
み3μmのバス電極を形成した。次に、透明誘電体ガラ
スペーストをスクリーン印刷により、表示部分のバス電
極が覆われるように50μmの厚みで前面誘電体を形成
した。誘電体を形成した基板上に電子ビーム蒸着により
保護膜として、厚み0.5μmの酸化マグネシウム層を
形成して前面板を作製した。
【0032】(背面板の作製)”PD200”13イン
チガラス基板上に感光性銀ペースト用いてアドレス電極
を作成した。感光性銀ペーストを塗布、乾燥し、図2に
示す上下に分断されていない電極幅Wa=50μm、ピ
ッチ250μmの電極用フォトマスクで露光、その後現
像、焼成工程を経て、Wa=50μm、厚み3μm、ピ
ッチ250μmのアドレス電極を形成した。
【0033】次に、アドレス電極間にプローブヘッドを
コンタクトしプローブ法による導通検査を行い、良品と
不良品を選別し、不良品は修復した。
【0034】電極の分断は、Nd:YAGレーザーを使
用した。出射パルスエネルギー10mJ、パルス繰り返
し周波数10Hzでビーム直径を50μmで分断部にス
キャンさせながらアドレス電極が形成されている基板の
表面から照射し、電極をWcut=50μm、Wd=60
μmで上下に分断した。この時、導通検査から分断まで
従来の上下分割アドレス電極基板の約6割の時間で処理
できた。
【0035】次いで誘電体層をスクリーン印刷法により
20μm形成した。次いで感光性隔壁ペーストを用いた
フォトリソグラフィー法により隔壁を形成した。次いで
ディスペンサ法を用いて蛍光体層を形成した。蛍光体粉
末は、赤:(Y,Gd,Eu)BO3、緑:(Zn,M
n)2SiO4、青:(Ba,Eu)MgAl107の組
成のものを用いた。かくして背面板を作製した。
【0036】(プラズマディスプレイの作製)前面板と
背面板をマトリクス表示駆動が可能になるように合わせ
て、封着用ガラスフリットで封着し350℃に加熱しな
がら真空排気した後、Xe5%−Neガスを67kPa
封入した。スキャン電極はスキャンライバICを介して
駆動回路基板のスキャン電極側パルス発生器と接続し、
サステイン電極はサステイン電極側パルス発生器と接続
し、アドレス電極はアドレスドライバICを介して映像
処理部を接続し、プラズマディスプレイを作製した。
【0037】PDPのアドレス電極に画像データ信号を
付加した電圧を印加させ発光させた。欠陥や画質の乱れ
のない良好な表示特性を得ることができた。
【0038】(実施例2)図1に示すWa=50μm、
Wcut=20μm、Wd=50μmの電極用フォトマスク
を用いてアドレス電極基板を作製し、出射パルスエネル
ギー5mJ、パルス繰り返し周波数10Hzでビーム直
径を50μmで分断部に照射し、電極をWcut=20μ
m、Wd=50μmで上下に分断した以外は実施例1と
同様に作製した。欠陥や画質の乱れのない良好な表示特
性を得ることができた。
【0039】(実施例3)出射パルスエネルギー6mJ
にし、アドレス電極が形成されている基板の裏面から照
射する以外は実施例2と同様に作製した。欠陥や画質の
乱れのない良好な表示特性を得ることができた。
【0040】(実施例4)Wa=50μm、Wcut=10
μm、Wd=50μmの電極用フォトマスクを用いてア
ドレス電極基板を作製し、Nd:YAGレーザーの照射
の変わりに電極間に数Aの過電流を電極が焼き切れ、導
通が取れなくなるまで流し電極を分断した以外は実施例
2と同様に作製した。欠陥や画質の乱れのない良好な表
示特性を得ることができた。
【0041】
【発明の効果】本発明によれば、電極が2群以上に分割
されたプラズマディスプレイ用部材において、欠陥や画
質の乱れがなく信頼性に優れたプラズマディスプレイ用
部材の製造方法、およびプラズマディスプレイ用部材な
らびにプラズマディスプレイを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明で形成した電極の分断予定部分を示す電
極の一態様の拡大平面図。
【図2】本発明で形成した電極の分断予定部分を示す電
極の別の態様の拡大平面図。
【図3】本発明における背面板製造フロー図。
【図4】電極形成用フォトマスクおよびスクリーン版の
パターン例図。
【図5】分割された電極群の分割部を示す拡大図。
【図6】プラズマディスプレイの分解斜視図。
【図7】プラズマディスプレイの駆動回路の系図。
【符号の説明】
101 ガラス基板 102 電極 103 電極分断予定部分周辺 104 電極分断予定部分

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上にストライプ状の電極パターンを形
    成し、各電極の長手方向導端部間および隣接電極間の導
    通検査を行った後、ストライプ状の電極パターンを2群
    以上に分断することを特徴とするプラズマディプレイ用
    部材の製造方法。
  2. 【請求項2】基板上にストライプ状の電極パターンを形
    成し、各電極の長手方向導端部間および隣接電極間の導
    通検査を行い、欠陥の有無による良否を選別し、欠陥の
    あるものは欠陥を修復した後、ストライプ状の電極パタ
    ーンを2群以上に分断することを特徴とするプラズマデ
    ィスプレイ用部材の製造方法。
  3. 【請求項3】分断予定部分の電極幅が分断しない部分の
    電極幅以下であり、かつ10μm以上であることを特徴
    とする請求項1または2に記載のプラズマディスプレイ
    用部材の製造方法。
  4. 【請求項4】レーザー照射光または過電流により電極を
    加熱し、ストライプ状の電極パターンを分断することを
    特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のプラズマデ
    ィスプレイ用部材の製造方法。
  5. 【請求項5】レーザー照射光を、電極を形成した基板の
    裏面から照射して、電極を加熱し、ストライプ状の電極
    パターンを分断することを特徴とする請求項1記載のプ
    ラズマディスプレイ用部材の製造方法。
  6. 【請求項6】請求項1〜5のいずれかに記載の製造方法
    により製造することを特徴とするプラズマディスプレイ
    用部材。
  7. 【請求項7】請求項6に記載のプラズマディスプレイ用
    部材を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイ。
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