JP2004349047A

JP2004349047A - 画像表示装置用蛍光体層の製造方法

Info

Publication number: JP2004349047A
Application number: JP2003143041A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Yasui; 秀明安井; Takashi Hirose; 貴司廣瀬; Utaro Miyagawa; 宇太郎宮川; Hiroshi Watanabe; 拓渡▲辺▼
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2003-05-21
Filing date: 2003-05-21
Publication date: 2004-12-09

Abstract

【課題】蛍光体層の厚みの均等性および混色の少ない画像表示装置用蛍光体層の製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の放電セルを構成する、隔壁１１間の各蛍光体層を形成するにあたり、各隔壁１１間を埋める蛍光体層の蛍光体を含む錠剤状の粒２２、２３、２４を供給機構２５により挿入し、それらの錠剤状の粒２２、２３、２４を溶融させて各隔壁１１間に蛍光体層を形成することで、均等性よく、安定な蛍光体層が得られる。
【選択図】図１

Description

【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等の画像表示装置用蛍光体層の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、フラットディスプレイパネル（ＦＤＰ）の開発、商品化が盛んであり、特に大画面化することが比較的容易なフラットディスプレイパネル（ＦＤＰ）としてプラズマディスプレイパネルは、視認性に優れた薄型表示デバイスであることが注目され、高精細化および大画面化で、すでに５０インチクラスのものが商品化されている。このプラズマディスプレイパネルの構造の一例を図５に示している。図５の破断斜視図に示すように、ガラス基板等の透明な前面板の基板１上には、走査電極２と維持電極３との対でなるストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そして前面板の基板１上の隣り合う表示電極４間には遮光層５が配置形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ、３ａおよびこの透明電極２ａ、３ａに電気的に接続された銀等のバス電極２ｂ、３ｂにより構成されている。また、上記前面板の基板１には、上記複数対の電極群を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護膜７が形成されている。
【０００３】
また、上記前面板の基板１に対向配置される背面板の基板８上には、走査電極２および維持電極３の対でなる表示電極４と直交する方向に、絶縁体層９で覆われた複数のストライプ状のデータ電極１０が形成されている。このデータ電極１０間の絶縁体層９上には、隔壁１１が配置され、この隔壁１１間の側面１１ａおよび絶縁体層９の表面に蛍光体層１２が設けられている。
【０００４】
これらの前面板の基板１と背面板の基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして上記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種または複数種による混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁１１によって複数の区画に仕切ることにより、その仕切り内に、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置されて、表示電極４とデータ電極１０との交点が位置する複数の放電セル１３が設けられている。
【０００５】
上記の蛍光体層１２は、およそ中央部膜厚が、約１５〜２５μｍであるが、通常、その形成方法としては、蛍光体粉末を含むペーストを用いてスクリーン印刷法でパターン印刷で隔壁１１間に挿入し、乾燥することを各色で繰り返し行った後、焼成することで各蛍光体層１２を形成していた（特許文献１）。
【０００６】
この手法について図６（ａ）〜図６（ｄ）の各図により簡易に説明すると、図６（ａ）のように背面板の基板８上に、データ電極１０、絶縁体層９、隔壁１１が形成されたものに対して、蛍光体印刷用の印刷版１４を設置し、所定の隔壁１１間に蛍光体Ｒペースト１５ａを印刷し、塗布する。印刷後、図６（ｂ）のように乾燥することにより溶媒成分を除去し、蛍光体Ｒ層１５を形成する。同様に、図６（ｃ）のように蛍光体Ｒ層１５が形成された背面板の基板８に対して、印刷版１４を用いて蛍光体Ｇペースト１６ａを所定の隔壁１１間に印刷し、塗布する。この後乾燥工程を経て、図６（ｄ）のように蛍光体Ｂペーストを印刷、塗布、そして乾燥し、そして最後に焼成することにより、蛍光体ペーストを乾燥させたものから有機物を脱バイし、蛍光体Ｒ層１５、蛍光体Ｇ層１６、蛍光体Ｂ層１７が形成され、背面板の基板８が完成する。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２０８０５７号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような蛍光体の形成工程では、図７（ａ）のＡに示すように印刷版１４から蛍光体Ｒペースト１５ａが十分に印刷、塗布できないと、図７（ｂ）に示すように、蛍光体Ｒペースト１５ａが部分的にしか転写されないことになり、この部位Ａは乾燥しても図７（ｃ）の部位Ｂに示すように、蛍光体ペーストの塗布量が少ないため、形成される蛍光体Ｒ層１５の膜厚が薄くなり、このため最終的にパネルにしても所定の蛍光体層の膜厚が得られてないため輝度が低い部分ができる。
【０００９】
また、別の課題として、スクリーン印刷法では、一回印刷した際、図８（ａ）の部位Ｃに示すように印刷版１４の裏に蛍光体ペースト（本例では蛍光体Ｇペースト１６ａ）が残ってしまうことがある。このまま、次に流れてきた基板に対して、蛍光体Ｇペースト１６ａを印刷すると、図８（ｂ）、図８（ｃ）のような状況になり、所定の隔壁１１間外に、蛍光体Ｇペースト１６ａが塗布されることになり、異常部Ｄができてしまう。これを乾燥すると図８（ｄ）のような状況となり、先に形成した蛍光体層の上に次の蛍光体層が形成されたり、先に形成する蛍光体層が次に形成すべき蛍光体層の隔壁１１間に形成されたりするため、次の蛍光体層を形成すると、図８（ｅ）のように、蛍光体Ｒ層１５の上に蛍光体Ｇ層１６が形成されたり、蛍光体Ｂ層１７が形成される領域内に蛍光体Ｇ層１６の蛍光体が部分的に存在する上に蛍光体Ｂ層１７が形成されたりする。このため最終的にパネルにしても、赤色（Ｒ）を点灯させるときに緑色（Ｇ）の色が混在したり、青色（Ｂ）を点灯させたいのに緑色（Ｇ）の色度にずれるという課題が発生する。
【００１０】
本発明は、これらの不都合に鑑みて創案されたものであり、蛍光体層の厚みの均等性および混色の少ない画像表示装置用蛍光体層の製造方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像表示装置用蛍光体層の製造方法は、蛍光体を含む錠剤状の粒を隔壁間に挿入し、その後錠剤状の粒を溶融させて蛍光体層を形成することにより、各蛍光体層の均等性を確保し、また混色も防止できるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、蛍光体を含む錠剤状の粒を隔壁間に挿入し、その後錠剤状の粒を溶融させて蛍光体層を形成することを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１３】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、蛍光体を含む錠剤状の粒を隔壁間に挿入した後、熱処理工程を通すことを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、錠剤状の粒は、少なくとも蛍光体と樹脂から構成されたものであること特徴とし、さらに請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、錠剤状の粒は重合トナー法により作成したことを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、錠剤状の粒の大きさが隔壁間と同等の大きさであることを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１６】
また、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、錠剤状の粒において蛍光体の含有量が１５〜４０％であることを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１７】
また、請求項７に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、少なくとも蛍光体を含む錠剤状の粒を、隔壁間に挿入する際、隔壁上にマスクを設置することを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法である。
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態による画像表示装置用蛍光体層の製造方法について、図１〜図４の図面を用いて説明する。
【００１９】
図１に本発明の一実施の形態による画像表示装置用蛍光体層の製造方法における工程図を示しており、図１において、図５〜図７に示す構成要素と同一要素については同一符号を付している。
【００２０】
まず、図１（ａ）のように背面板の基板８上に、データ電極１０、絶縁体層９、隔壁１１が形成されたものに対して、図１（ｂ）に示すように所定の位置にマスク開口部２１ａを有するマスク２１をセットする。次に、図１（ｃ）のように、蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２を、電磁フィーダー等からなる供給機構２５によりマスク開口部２１ａに対して供給し、隔壁１１間に挿入する。なお、マスク２１は帯電し、錠剤状の粒２２が付着しないようにアースに落とし、除電している。蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２は、重合トナー法を用いて作成している。分布中心の粒径が約２〜４μｍの蛍光体Ｒ粒子の粉末と、アクリル系の樹脂等を含有させて用いている。重合トナー法を用いることにより、粒度の均一化がはかられ、また、球形に近い粒形状が得られる。蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２は、蛍光体の含有量が３０％としている。蛍光体Ｇ層を含む錠剤状の粒２３、蛍光体Ｂ層を含む錠剤状の粒２４についても同様に作成している。蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２を挿入後、マスク２１を除去することで、図１（ｄ）のように、所定の隔壁１１間に所定の蛍光体の錠剤状の粒２２が挿入される。本実施の形態においては、隔壁１１間と同等のサイズの蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２を用いることで、図１に示す所定の隔壁１１間においては、蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２は１個の挿入量に規定される。また、図１の隔壁１１の配列方向に対して垂直な方向に対しては、隔壁１１間の約倍程度の間隔で隔壁が存在するため、この隔壁１１で囲まれたセルには、２個の蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２が挿入されることになる。よって、各セルに、２個の蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒２２が挿入されることなる。
【００２１】
本工程を蛍光体Ｇ層、蛍光体Ｂ層について同様に繰り返し行うことにより、図１（ｅ）のように、所定の隔壁１１間に、蛍光体Ｇ層を含む錠剤状の粒２３、蛍光体Ｂ層を含む錠剤状の粒２４を挿入できる。その後、背面板の基板８を焼成することにより有機物が溶融し、液状に隔壁１１間に広がった後、有機物が燃焼により除去されるため、図１（ｆ）に示すように、所定の蛍光体Ｒ層１５、蛍光体Ｇ層１６、蛍光体Ｂ層１７を得ることができる。
【００２２】
このように、最終熱処理工程を通して、所定の蛍光体層を得るのであるが、各セルに挿入された粒の個数が同じで、かつ同じ蛍光体の含有量を有した粒であるため、各セルにおいて均一な厚みを有する蛍光体層を得ることができる。
【００２３】
また、熱処理工程において有機物が溶融した際、その体積が、隔壁間の体積を超えなければ、隔壁頂部に蛍光体が付着することはないため、蛍光体を含む錠剤状の粒をその粒径の選定により体積が最適設計になるようにしておけばよい。
【００２４】
本実施の形態によってパネルを作製すると、蛍光体の混色や隔壁頂部への付着を生じない上、面内で均一な蛍光体層の膜厚が得られるため面内において均一な輝度特性等が得られ、表示特性の優れたパネルが安定して得られる。
【００２５】
本実施の形態においては、例えば、蛍光体を含む錠剤状の粒への蛍光体の含有量が３０％としたものを用いることにより、厚さ約２０μｍの蛍光体層を得ることができる。最適な、デバイス特性を得るために蛍光体層の厚みは、ひとつの重要な要素である。十分な輝度かつ、適切な放電空間を得るためには、蛍光体層の厚みとして、１０〜２６μｍが望まれるが、これを得るための蛍光体を含む錠剤状の粒は、蛍光体の含有量が１５〜４０％である。なお、これはパネルとしてのデバイス設計にかかわることで、画面サイズや解像度によりセルのサイズが異なり、またそれに相応して、所望の蛍光体層の厚みもかわる。その場合にも、蛍光体を含む錠剤状の粒中での蛍光体の含有量と、その粒の大きさを最適設計したものを用いることにより、所望の蛍光体層の厚みを得ることができ、これによって、経時変化を起こさない、安定した良品を形成することができる。
【００２６】
さらに、図２は本実施の形態における検査過程を説明する概略平面図、図３は図２のＡ−Ａ’線での断面図である。たとえば、工程、設備の異常等で、図２に示すように、蛍光体を含む錠剤状の粒２６が違う隔壁１１間に入った部位２７や蛍光体を含む錠剤状の粒２６が入らなかった部位２８ができたとしても、図示しないが、可視光もしくは紫外線を用いた画像検査機によりパターンの異常を見出して、蛍光体を含む錠剤状の粒２６が挿入されてない、もしくは所望外の部位２７に入ったことを認識し、図３に示すように、真空吸引機構を具備した蛍光体を含む錠剤状の粒２６を除去および挿入する冶具２９を用いて、所定の隔壁１１間に入らなかった部位２８に蛍光体を含む錠剤状の粒２６を挿入する、または所望外の隔壁１１間に入った蛍光体を含む錠剤状の粒２６を除去することができる。
【００２７】
本実施の形態においては、真空吸引機構を具備した錠剤状の粒を除去、挿入する冶具２９を用いたが、先端部に電圧を印加、制御できる同様な形状を有した針状や棒状の冶具を用いて行ってもよい。
【００２８】
また、本実施の形態においては、蛍光体を含む錠剤状の粒の挿入時にマスク２１を用いたが、マスクを用いずに、隔壁１１のラインごとに、電磁フィーダー等からなる供給機構２５から供給される方式をとってもよいので、マスク使用に限定されるものではない。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、電磁フィーダー等からなる供給機構２５を一台で記載しているが複数台を用いてもよい。本実施の形態においては、電磁フィーダー等からなる供給機構２５を用いて蛍光体を含む錠剤状の粒を挿入したが、その際、背面板の基板８を傾ける、または、背面板の基板８に超音波振動を加えることにより、より効率的に挿入することができる。また、本実施の形態においては、一個一個のセルが隔壁１１に囲まれた場合について説明したが、ストライプ状の隔壁に対して適用してもよく、図示例のものに限定されるものではない。
【００３０】
また、本実施の形態においては、蛍光体を含む錠剤状の粒の大きさを、隔壁１１間と同等の大きさとしたが、図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、より微小な蛍光体を含む錠剤状の粒を用いて、上記実施の形態と同様に、蛍光体Ｒ層を含む錠剤状の粒３０を挿入し（図４（ａ））、引き続き、蛍光体Ｇ層を含む錠剤状の粒３１を挿入し、蛍光体Ｂ層を含む錠剤状の粒３２を挿入する（図４（ｂ））。その後、熱処理工程を行うことで、図４（ｃ）のように安定かつ適切な蛍光体層を形成することができる。
【００３１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、各放電セルにおいて、蛍光体の混色や頂部への付着が生じなく、また、面内で均一な蛍光体層の厚みが得られるため、面内において均一な輝度特性等が得られ、表示特性の優れたパネルが安定して得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｆ）は本発明の一実施の形態による画像表示装置用蛍光体層の製造方法における蛍光体層形成工程を示す断面図
【図２】同蛍光体層形成工程の要部を説明する概略平面図
【図３】図２のＡ−Ａ’線での断面図
【図４】（ａ）〜（ｃ）は本発明の他の実施の形態に係る蛍光体層形成工程を示す断面図
【図５】従来のプラズマディスプレイパネルの構造の一例を示す破断斜視図
【図６】（ａ）〜（ｄ）は従来の各蛍光体層形成工程を示す断面図
【図７】（ａ）〜（ｃ）は従来の各蛍光体層形成工程における課題を説明するための断面図
【図８】（ａ）〜（ｅ）は従来の各蛍光体層形成工程における課題を説明するための断面図
【符号の説明】
１前面板の基板
２走査電極
３維持電極
４表示電極
５遮光層
６誘電体層
７保護膜
８背面板の基板
９絶縁体層
１０データ電極
１１隔壁
１２蛍光体層
１５蛍光体Ｒ層
１６蛍光体Ｇ層
１７蛍光体Ｂ層
２１マスク
２２，２３，２４錠剤状の粒

Claims

蛍光体を含む錠剤状の粒を隔壁間に挿入し、その後前記錠剤状の粒を溶融させて蛍光体層を形成することを特徴とする画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
蛍光体を含む錠剤状の粒を隔壁間に挿入した後、熱処理工程を通すことを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
錠剤状の粒は、少なくとも蛍光体と樹脂から構成されたものであること特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
錠剤状の粒は重合トナー法により作成したことを特徴とする請求項３に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
錠剤状の粒の大きさが隔壁間と同等の大きさであることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
錠剤状の粒において蛍光体の含有量が１５〜４０％であることを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。
少なくとも蛍光体を含む錠剤状の粒を、隔壁間に挿入する際、前記隔壁上にマスクを設置することを特徴とする請求項１に記載の画像表示装置用蛍光体層の製造方法。