JP2005216801A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高反射率を有する基板上にフォトリソグラフィによって隔壁を精度よく形成することができるプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供する。
【解決手段】高反射率を有する基板１３上に隔壁１９を形成してなるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、フォトリソグラフィを用いて前記基板１３上に隔壁１９を形成する際に、前記基板１３上に光を吸収する特性を有する感光性の第一隔壁材料層１４を形成した後、前記第一隔壁材料層１４の上に感光性の第二隔壁材料層１５を形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンピュータ及びテレビ等の画像表示に用いるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネルでは、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させカラー表示を行っている。そして、基板上に隔壁によって区画された放電セルが設けられており、これに蛍光体層が形成されている構成を有する。

このプラズマディスプレイパネルには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、ＡＣ型の中でも放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化及び製造の簡便性から、現状では、プラズマディスプレイパネルの主流は、３電極構造の面放電型のものである。

図３は従来の３電極構造のＡＣ面放電型のプラズマディスプレイパネルの要部を示している。図３に示すように、ガラス基板などの透明な前面側の第一基板１上には、第１の電極としての走査電極２と第２の電極としての維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数列形成され、そしてその表示電極４を覆うように誘電体層５が形成され、その誘電体層５上には保護層６が形成されている。

また、前面側の第一基板１に対向配置される第二基板７上には、走査電極２及び維持電極３からなる表示電極４と交差するように、誘電体層８で覆われた複数列のストライプ状の第３の電極としてのデータ電極９が形成されている。このデータ電極９間の誘電体層８上には、データ電極９と平行に複数の隔壁１０が配置され、この隔壁１０の側面及び誘電体層８の表面に蛍光体層１１が設けられている。

これらの第一基板１と第二基板７とは、走査電極２及び維持電極３からなる表示電極４とデータ電極９とがほぼ直交するように、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、そして放電空間には、ネオン及びキセノン等の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１０によって複数の区画に仕切られており、表示電極４とデータ電極９とが立体交差する部分に放電セルが設けられ、その各放電セルには、赤色、緑色及び青色となるように蛍光体層１１が一色ずつ順次配置されている。なお、実際のパネルでは保護層６の表面と隔壁１０の頂部とがほぼ接するように構成されている。

次に、このパネルの駆動方法について、走査電極２、維持電極３及びデータ電極９の各電極に印加される電圧波形の一例である図４を用いて説明する。

図４に示すように、まず初期化期間において、走査電極２に初期化電圧Ｖｓｅｔを印加し、パネルの放電セル内の壁電荷を初期化するとともに、走査電極２と維持電極３の間の放電空間にかけられた電圧が放電開始電圧に近い状態になるよう、各放電セルにおいて壁電荷の形成を行う。

次に、書込み期間において、すべての走査電極２にバイアス電圧Ｖｓｃａｎをかけておき、或る１つの走査電極２のバイアス電圧Ｖｓｃａｎを取り除くことにより走査パルスを印加する。表示させる放電セルでは、走査電極２に走査パルスを印加すると同時にデータ電極９に書込みパルスＶｄａｔａを印加することにより書込み放電を起こす。この書込み放電によって保護層６及び蛍光体層１１表面に壁電荷が蓄積されることにより、書込み動作が行われる。すべての走査電極２に対して順番に走査パルスを印加するとともに所望のデータ電極９に書込みパルスＶｄａｔａを印加することにより書込み動作をパネル全面に亘って順次行い、表示させる放電セルを選択する。

次に、維持期間において、データ電極９を接地し、走査電極２と維持電極３に交互に維持パルスＶｓｕｓを印加することによって、書込み期間において壁電荷が蓄積された放電セルでは保護層６表面の電位が放電開始電圧を上回ることによって放電（維持放電）が発生し、維持パルスが印加される度に維持放電が発生することになり、維持期間の間、維持放電が持続する。

その後、消去期間において、消去パルスＶｅｒａｓｅを印加することによって壁電荷を消去及び初期化する。その後、後続の書込み期間、維持期間、消去期間の３つからなるサブフィールドが繰り返される。

プラズマディスプレイパネルにおいては、輝度及び効率の向上のために、光の取り出し効率を向上させるための工夫がなされてきた。その効率向上の工夫の一つとして、第二基板７上に反射層または白色の誘電体層を備えたプラズマディスプレイパネルがある（例えば、特許文献１参照）。これは、第二基板７側に漏れ出る蛍光体層１１からの光を、表示側である第一基板１側に反射させることによって輝度の向上を図っている。
特開平９−２３１９１０号公報

ところで、第二基板７上に隔壁１０を形成する際に感光性ペーストを用いたフォトリソグラフィを用いることにより、微細パターンの隔壁１０を得ることができる。しかし、反射層または白色の誘電体層が形成された第二基板７は高反射率を有する基板であるため、その基板表面に達した露光用の紫外線は、その基板表面で反射されてパターン周辺部も露光されることになり、微細パターンの隔壁１０を精度よく形成することが困難であった。特に厚膜に対してのフォトリソグラフィによる微細パターンの形成は難しい。このように、高反射率を有する基板上においてはフォトリソグラフィによる微細パターンの形成が困難であるため、コストやパターン形成時間等に課題があった。

本発明はこのような課題を解決するためになされたものであり、高反射率を有する基板上にフォトリソグラフィによって隔壁を精度よく形成することができるプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、高反射率を有する基板上に隔壁を形成してなるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、フォトリソグラフィを用いて前記基板上に隔壁を形成する際に、前記基板上に光を吸収する特性を有する感光性の第一隔壁材料層を形成した後、前記第一隔壁材料層の上に感光性の第二隔壁材料層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。

本発明によれば、プラズマディスプレイパネルを製造する際に、高反射率を有する基板上にフォトリソグラフィによって隔壁を精度よく形成することができる。

すなわち、請求項１に記載の発明は、高反射率を有する基板上に隔壁を形成してなるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、フォトリソグラフィを用いて前記基板上に隔壁を形成する際に、前記基板上に光を吸収する特性を有する感光性の第一隔壁材料層を形成した後、前記第一隔壁材料層の上に感光性の第二隔壁材料層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法である。

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、第一隔壁材料層は黒色であることを特徴とする。

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、第一隔壁材料層及び第二隔壁材料層を同時に露光することを特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、基板が、波長５５０ｎｍの光の反射率が４０％以上の基板であることを特徴とする。

以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて具体的に説明する。なお、図３に示す部分と同一部分については同一番号を付している。

図１は、本発明の一実施の形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明するための要部を示す断面図であり、フォトリソグラフィを用いて隔壁を形成する工程を示している。

まず、図１（ａ）に示すように、背面側の基板である第二基板７上にデータ電極９を形成した後、データ電極９を覆うように誘電体層８を形成し、続いて誘電体層８上に反射層１２を形成する。ここで、反射層１２は、例えば誘電体ガラス層中に酸化チタンなどを含ませた構成とすることにより形成することができ、この反射層１２が形成された第二基板７は高反射率を有する基板１３となる。また、第二基板７上に反射層１２を形成し、反射層１２上にデータ電極９および誘電体層８を形成するようにしてもよい。

次に、図１（ｂ）に示すように、高反射率を有する基板１３上に、感光性樹脂、ガラス粉末及び非反射性の黒色材料を含有した感光性ペーストをスクリーン印刷法によって塗布し、乾燥させることによって感光性の第一隔壁材料層１４を形成し、その後、第一隔壁材料層１４の上に隔壁形成用の感光性ペーストを塗布し、乾燥させることによって感光性の第二隔壁材料層１５を形成する。隔壁形成用の感光性ペーストには感光性樹脂及びガラス粉末が含まれている。第一隔壁材料層１４を形成するための感光性ペーストには黒色材料が含まれているため、第一隔壁材料層１４は黒色となり、光を吸収する特性を有している。黒色材料として例えば鉄、ニッケル、コバルトなどの無機顔料を用いることができる。

次に、図１（ｃ）に示すように、隔壁形成用のフォトマスク１６を用いて、第一隔壁材料層１４及び第二隔壁材料層１５を紫外線で同時に露光することにより、第一隔壁材料層１４及び第二隔壁材料層１５において露光された部分が硬化する。このとき、第一隔壁材料層１４は黒色であることから光を吸収しやすいため、露光を行う際の高反射率を有する基板１３からの反射光（ここでは反射層１２からの反射光）が最小となるように、もしくは隔壁パターンの形成に影響がないように、露光条件を調整することが容易となる。このため、本来は露光されるべきではないパターン周辺部が、反射光によって露光されることのないように露光条件を調整することが容易にできるので、精度よく露光を行うことができ、高反射率を有する基板１３上へのフォトリソグラフィによる微細パターニングを精度よく行うことができる。

露光を行った後、所定の現像液によって現像し、次に焼成することにより、図１（ｄ）に示すように、第一隔壁層１７及び第二隔壁層１８によって成る所定パターンの隔壁１９が形成される。前述のように精度よく露光が行われているので、形成された隔壁１９は、その底部の幅が異常に広くなったような形状になることはなく、隔壁１９間の反射層１２の幅を狭めることなく微細パターンの隔壁１９を形成することができる。なお、反射層１２の反射率が小さく露光時の反射層１２からの反射光が小さい場合には、フォトリソグラフィによる隔壁パターン形成に対する影響は小さくなり、隔壁１９間の反射層１２の幅が狭まる量は小さい値となる。このため、本実施の形態による方法は、特に所定値以上の反射率を有する基板に対して効果的であり、波長５５０ｎｍの光の反射率が４０％以上の基板を、本実施の形態における高反射率を有する基板１３として用いることにより、微細パターンの隔壁１９を精度よく形成することができる。

以上のようにして高反射率を有する基板１３上にフォトリソグラフィを用いて隔壁１９が形成される。その後、隔壁１９間に蛍光体層１１を形成する。このようにして、第二基板７上に、データ電極９、誘電体層８、反射層１２、隔壁１９および蛍光体層１１からなる所定の構成部材が形成される。

所定の構成部材が形成された第二基板７を用いて構成したプラズマディスプレイパネルの要部を示す断面図を図２に示しており、前面側の基板である第一基板１上に形成された表示電極４、誘電体層５および保護層６の構成は図３に示したものと同じである。なお、図２では表示電極４が形成されていない部分の断面を示している。すなわち、ガラス基板などの透明な前面側の第一基板１上には、第１の電極としての走査電極２と第２の電極としての維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数列形成され、表示電極４を覆うように誘電体層５が形成され、誘電体層５上には保護層６が形成されている。そして、表示電極４と第３の電極としてのデータ電極９とが直交するように第一基板１と第二基板７とが対向配置されて周囲が封止され、基板間に形成される放電空間にはネオン及びキセノンからなる放電ガスが封入されている。表示電極４とデータ電極９とが立体交差する部分には放電セルが設けられる。

このように構成された本実施の形態によるプラズマディスプレイパネルを駆動する方法は、図４を用いて説明したものと同じである。画像表示を行うための発光は維持期間において発生する。維持期間において走査電極２と維持電極３に交互に維持パルスＶｓｕｓを印加することによって表示すべき放電セルにおいて維持放電を発生させ、この維持放電に伴って発生する紫外線で蛍光体層１１を発光させる。このときの蛍光体層１１の発光により画像表示が行われる。

図２に示すように、本実施の形態によるプラズマディスプレイパネルでは、隔壁１９間の幅が必要以上に狭くなることなく隔壁１９を形成することができ、隔壁１９間における高反射率を有する基板１３によって、蛍光体層１１から発せられる光を表示面である第一基板１側に反射させることができるので、光の取り出し効率を向上させることができる。また、隔壁１９の下側部分は光を吸収する黒色の第一隔壁層１７により構成されているため、発光時に隣接した放電セル間の混色を防ぐことができるので、高精細表示が可能である。

なお、上記実施の形態では感光性ペーストを用いて隔壁１９を形成する形態について説明したが、その形態に限定されるものではなく、例えば、フィルム材料などを用いて隔壁１９を形成することができる。フィルム材料を用いる場合には前述した乾燥工程が不要となるため、さらに工程の簡略化が可能となる。

また、上記の説明で用いた「黒色」という用語は、必ずしも濃淡の全くない黒に限定されるものではなく、白色の背景に対して視覚的にコントラストを示すような黒い色または暗色も含むものである。

以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルを製造する際、高い反射率を有する基板上にフォトリソグラフィを用いて隔壁を形成する場合に有用である。

（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面図 本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの要部構成を示す断面図 従来のプラズマディスプレイパネルの要部構成を示す斜視図 従来のプラズマディスプレイパネルの駆動電圧波形を示す信号波形図

符号の説明

１ 第一基板
７ 第二基板
１３ 高反射率を有する基板
１４ 第一隔壁材料層
１５ 第二隔壁材料層
１７ 第一隔壁層
１８ 第二隔壁層
１９ 隔壁

Claims (4)

1. 高反射率を有する基板上に隔壁を形成してなるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、フォトリソグラフィを用いて前記基板上に隔壁を形成する際に、前記基板上に光を吸収する特性を有する感光性の第一隔壁材料層を形成した後、前記第一隔壁材料層の上に感光性の第二隔壁材料層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
2. 第一隔壁材料層は黒色であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
3. 第一隔壁材料層及び第二隔壁材料層を同時に露光することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
4. 基板が、波長５５０ｎｍの光の反射率が４０％以上の基板であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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