JP2006032051A - ディスプレイ部材の製造方法。 - Google Patents

Abstract

【課題】発光効率の高いディスプレイ部材およびディスプレイ部材の製造方法を提供する。
【解決手段】基板上に第１の電極パターンを形成し、隔壁内部であって第１の電極パターンとは高さの異なる位置に第２の電極パターンを形成する工程を有するプラズマディスプレイ部材の製造方法であって、第１の電極パターン上に端部がテーパー形状を有する隔壁を形成する工程、該テーパー形状に沿って第２の電極パターンを形成する工程、第２の電極パターン上にさらに隔壁を積層する工程を有することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法である。
【選択図】図１

Description

本発明はディスプレイ部材およびその製造方法に関するものである。

プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」とする）は液晶パネルに比べて高速の表示が可能であり、かつ大型化が容易であることから、ＯＡ機器および広報表示装置などの分野に利用されている。また、高品位テレビジョン、ホームシアター用途への進展が非常に期待されている。

ＰＤＰは、前面基板と背面基板との間に備えられた放電空間内で対向するアノードおよびカソード電極間にプラズマ放電を生じさせ、放電空間内に封入されている放電ガスから発生した紫外線を、放電空間内に設けた蛍光体に照射することにより表示を行うものである。放電ガスとしてＸｅ−Ｎｅ混合ガスを用いた場合、１４７ｎｍ、１７２ｎｍといった非常に波長の短い紫外線が発生している。また、放電の広がりを一定領域に抑え、表示を規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保するために隔壁（障壁、リブともいう）が設けられている。隔壁の形状は、一般にはおよそ幅２０〜１２０μｍ、高さ５０〜２５０μｍのストライプ状や格子状のものなどがある。

ＡＣ型ＰＤＰは、前面基板に透明電極、バス電極、透明誘電体層、保護膜が形成されている。１つの透明電極とバス電極は積層され電気的に導通している。この１つの透明電極およびバス電極（スキャン電極）とその隣に位置する透明電極とバス電極（サスティン電極）に電圧を印加することで、これらの透明電極間の（放電）ギャップから放電を開始し、保護膜表面での面放電が維持されて表示発光動作を行っている。

ＰＤＰは発光効率の向上が課題であり、例えば効率を向上させるために放電用の電極を立体的に配することが提案されている（特許文献１参照）。
特開２００２−４２６６４号公報

しかし、立体的に電極を配する場合、段差に相当する部分における配線の連結が難しく、段差部における電極の断線のために良好なディスプレイを得ることが困難であった。そこで本発明は、上記従来技術の問題点に着目し、発光効率の高いディスプレイ部材およびディスプレイ部材の製造方法を提供することにある。

上記課題を解決するために本発明は以下の構成を有する。すなわち本発明は、基板上に第１の電極パターンを形成し、隔壁内部であって第１の電極パターンとは高さの異なる位置に第２の電極パターンを形成する工程を有するプラズマディスプレイ部材の製造方法であって、第１の電極パターン上に端部がテーパー形状を有する隔壁を形成する工程、該テーパー形状に沿って第２の電極パターンを形成する工程、第２の電極パターン上にさらに隔壁を積層する工程を有することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法である。

本発明によれば、高発光効率なディスプレイ部材とディスプレイを提供することができる。

発明者らは、ディスプレイ、特にプラズマディスプレイ（PDP）を高発光効率化するための立体的な電極配線について鋭意検討を行った結果、以下に述べる製造方法によって達成されることを見出した。

本発明は、基板上に第１の電極パターンを形成し、隔壁内部であって第１の電極パターンとは高さの異なる位置に第２の電極パターンを形成する工程を有するプラズマディスプレイ部材の製造方法であって、第１の電極パターン上に端部がテーパー形状を有する隔壁を形成する工程、該テーパー形状に沿って第２の電極パターンを形成する工程、第２の電極パターン上にさらに隔壁を積層する工程を有することが重要である。

ここで、該テーパー形状に沿って第２の電極パターンを形成するとは、図１に記載されているようにテーパー形状となっている斜面上に第２の電極パターンを形成することを言う。
図１および図２に本発明によって得られる構造例を示す。隔壁内部の第１の電極パターンは、維持電極等として用いることができる。例えば隔壁内の電極パターンを維持電極として用いた場合、電極間距離を長くすることができるためＰＤＰの発光効率を向上させることができる。電極間距離が長くなると、放電の紫外線発生効率が高い陽光柱が形成される割合が高くなるためである。隔壁内に配された電極パターンは維持電極の他に、アドレス電極やプライミング電極として用いることもできる。また、プラズマディスプレイの隔壁は前面板または背面板に形成することもできる。

隔壁内部と基板のような高さの異なる位置に形成された第１および第２の電極パターンの連結は、隔壁の端部がテーパー形状を有し、該テーパーに沿って第２の電極パターンが形成されることによって、第１の電極パターンとの断線などが生じにくい均質な連結部を作製することができる。

図３は第２の電極パターンが形成される下層隔壁の端部におけるテーパー部の長さ（X）、下層隔壁の高さ（Y）について説明する図であり、図３に示す通り、下層隔壁の高さ（Y）はテーパー部を除いた部分の下層隔壁の平均高さであり、下層隔壁のテーパー部の長手方向の長さ（X）は下層隔壁の長手方向の断面において下層隔壁の高さが低くなりはじめる点から下層隔壁の最端部までの距離である。テーパー部は、下層隔壁の高さ（Y）と下層隔壁のテーパー部の長手方向の長さ（X）が次式を満足することが好ましい。
１≦X/Y≦１００
下層隔壁の高さよりも長いテーパー形状を形成することによって、断線などが生じにくい均質な連結部の電極パターンを作製できると同時に、下層隔壁端部の上部と下部の焼成収縮差に起因する盛り上がりや跳ね上がりの少ない下層隔壁を形成できる。X/Y比が１未満では焼成時の収縮による応力緩和の点で好ましくはない。また、１００を超えるとテーパー部が大きくなりすぎて放電空間が減少する。この結果、表示可能なディスプレイ部分が小さくなり好ましくはない。

以下に、プラズマディスプレイの背面板において、図１および図２におけるテーパー形状を有する隔壁上に電極パターンを形成する方法について述べるが、この方法はプラズマディスプレイの前面板における隔壁や他のディスプレイにおいても適用できるものである。

はじめに、ガラス基板上に第１の電極パターンを作製する。ガラス基板は、ソーダガラスの他にPDP用耐熱ガラスである旭硝子製のPD200や日本電気硝子製のPP8を用いることができる。第１の電極パターンは、ガラス基板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形成する。第１の電極パターンの作製方法としては、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ことにより第１の電極パターンを作製する方法や、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する感光性ペースト法により第１の電極パターンを作製する方法がある。この場合、第１の電極パターンは必要により加熱・焼成を行う。また、ガラス基板上にクロムやアルミニウムを蒸着した後にレジストを塗布し、レジストをパターン露光・現像した後にエッチングにより不要な部分を取り除く、エッチング法を用いることができる。第１の電極パターンは、例えばアドレス電極、プライミング電極、維持または走査電極の引き出し電極が好ましい。さらに第１の電極パターンは第１の電極パターンと高さの同じ面に形成された他のアドレス電極、プライミング電極、維持または走査電極と連結していてもよい。

次に、第１の電極パターンが形成されたガラス基板上に誘電体層を形成する。誘電体層は、設けなくてもよいが、隔壁の倒れや剥がれを抑止することや、高反射率にすることで背面基板側に漏れていた可視光や紫外線を表示面側に戻すことが可能となるので設けるのが好ましい。誘電体層の形成方法としては、ガラスやフィラーなどの無機粉末と有機バインダーを主成分とする誘電体ペーストをスクリーン印刷で全面印刷する方法などがある。ただし、第１の電極パターンと第２の電極パターンとの連結部や、第１の電極パターンを引き出し電極として用いた場合のICドライバとの接続部などは誘電体層で覆わずに露出させなくてはならない。

続いて、下層隔壁を形成する。下層隔壁のテーパー形状は、隔壁ペーストをスリットダイコーター、スクリーン印刷、ブレードコーター、バーコーター、ロールコーター等で塗布することにより形成することできる。例えば、スリットダイコーターで塗布する場合、塗布の始端および／または終端はスリットダイコーターからのペースト吐出量を調整してテーパー形状を形成することができる。ペーストを空気圧によって吐出する場合、吐出の最初の０．１〜３秒間空気圧を下げることにより吐出量を少なくし、その後所定の吐出量になるように空気圧をあげればテーパー形状を形成することができる。

また、始終端以外の端部（塗布面が長方形や正方形ならば始終端に相当する辺を除いた残りの辺）は、スリットダイコーターの吐出口の形状を端部のみ狭くするなどして端部の吐出量を少なくすることによってテーパー形状を形成することができる。

また、吐出口のクリアランスを両端だけ薄くすることによってペーストの吐出量を少なくし、テーパー形状を形成することができる。

下層隔壁上に形成する第２の電極パターンと先に形成した第１の電極パターンを連結するために、下層隔壁のための隔壁ペーストの塗布端は、第１の電極パターンを覆い尽くさずに一部にかかっているのみの状態か、第１の電極パターンに全くかからないようにするのがよい。また、スクリーン印刷でテーパー形状を形成する場合、下層から上層にいくにしたがって、印刷面積を小さくし、テーパー形状とすることができる。

続いて、下層隔壁の上に第２の電極パターンを形成する。第２の電極パターン形成は、第２の電極パターンと同様に金属ペーストをパターン印刷する方法や、クロムやアルミニウムを蒸着した後にレジスト塗布し、レジストをパターン露光・現像した後にエッチングにより不要な部分を取り除くエッチング法や、電極ペーストを印刷後、レジスト塗布しパターン露光・現像によって第２の電極パターンを形成する方法もあるが、パターン印刷では位置あわせの問題や精細度の低さが、レジストを用いる場合は工程数が多いことから、感光性電極ペーストを用いるのが好ましい。感光性電極ペーストはスリットダイコーター、スクリーン印刷、ブレードコーター、バーコーター、ロールコーター等で塗布または印刷し、乾燥する。特に、スクリーン印刷が好ましい。テーパー上に、均一な膜厚でペーストを塗布または印刷できるからである。また、塗布または印刷は複数回行ってもよい。

スクリーン印刷で第２の電極パターンを塗布する場合、第１の電極パターンが形成された面と第２の電極パターンが形成された面との間隔が５００μｍ以下であることが好ましい。尚、この間隔は塗布し乾燥した後のものである。５００μｍ以上あると、スクリーン印刷を均一に行うことが困難になる。スクリーン印刷による塗布均一性を良くするため３００μｍ以下がより好ましい。

引き続き、第２の電極パターン上に上層隔壁を形成する。上層隔壁は、隔壁ペーストをスリットダイコーター、スクリーン印刷、ブレードコーター、バーコーター、ロールコーター等で塗布することにより形成することができる。上層隔壁の端部もまた、下層隔壁と同様にテーパー状であることが好ましい。テーパー形状は、下層隔壁で用いた方法を使用できるが、スリットダイコーターやスクリーン印刷によってテーパー部を含む下層隔壁を覆うように隔壁ペーストを塗布することによって、下層隔壁のテーパー部に沿ったテーパー形状を作製することができる。テーパー部は、下層隔壁と同様に、上層隔壁の高さ（Y）と上層隔壁のテーパー部の長手方向の長さ（X）が次式を満足することが好ましい。
１≦X/Y≦１００
上層隔壁の高さよりも長いテーパー形状を形成することによって、断線などが生じにくい均質な連結部の電極パターンを作製できると同時に、隔壁端部の上部と下部の焼成収縮差に起因する盛り上がりや跳ね上がりの少ない隔壁を形成できるからである。上層隔壁は第２の電極パターンを保護するために形成するので、上層隔壁は第２の電極パターン上だけにあってもよい。

隔壁パターンの形成方法としては、サンドブラスト法、型転写法、感光性ペースト法等が挙げられる。本発明に使用する隔壁の材料としては特に限定されず、公知の材料を適用することができる。隔壁のパターンは特に限定されないが、ストライプ状、格子状、ワッフル状などが好ましい。

最後に焼成することによって、高さの異なる位置に形成された第１および第２の電極パターンを連結させることができる。

また、ガラス基板上に第１の電極パターン以外に、例えば第３の電極パターンの形成を行う場合は、第２の電極とガラス基板上の第３の電極パターンとの間隔が２０μｍ以上あることが好ましい。２０μｍ以下であると、気泡の混入などにより絶縁破壊を起こすことが多いからである。

図１、図２における第１の電極パターンは、第２の電極パターンと同時に作製することもできる。すなわち、図１、図２における第１の電極パターンの作製工程を省略し、第２の電極パターンを作製する際、第１の電極パターンを同時に作製する。この場合、図４、図５に示すように第２の電極パターンが下層隔壁から誘電体層上を通ってガラス基板上に１本でつながる。また、隔壁の倒れや剥がれを抑制できるため、下層隔壁および上層隔壁は誘電体層上に形成されるのが好ましい。この方法は工程数が少なく好ましい。

以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定はされない。

（電子顕微鏡観察）
第１および第２の電極パターンの連結部、およびテーパー部は走査電子顕微鏡（HITACHI S-2400）を用いて観察した。サンプルは隔壁端部の電極連結部またはテーパー部が正確にでるように基板を切断し、観察可能なサイズに加工した。テーパー部のX/Y比は電子顕微鏡観察写真から測定した。

（導通検査）
隔壁上の第２の電極パターンと連結しているガラス基板上に形成した第１の電極パターンを含むように切断した基板で、削って剥き出しにした隔壁上の第２の電極パターンと第１の電極パターンとの間の導通をデジタルテスタ（ＳＡＮＷＡ、ＦＤ−７３０Ｃ）を用いて検査した。

（実施例１）
プラズマディスプレイパネルの背面板における立体的な電極配線として、隔壁に内蔵した第２の電極パターンとガラス基板上に作製した引き出し電極に相当する第１の電極パターンの連結部を以下の手順で作製した。旭硝子製PD200ガラス基板上に、感光性銀ペーストを用いたフォトリソグラフィー法により第１の電極パターン（幅：150μｍ、ピッチ：360μｍ、焼成後の厚み：４μｍ）を作製した。次いで誘電体層（焼成後の厚み：10μｍ）を、先に形成した第１の電極パターンにかからないようにスクリーン印刷法にて形成した。しかる後、あらかじめ作製しておいた感光性ガラスペーストをスリットダイコーターを用いて誘電体層が形成されたガラス基板上に均一に塗布（乾燥後厚み：100μｍ）した。尚、図３のように、第１の電極パターンの一部に感光性ガラスペーストの塗布端がかかるようにし、その塗布端をペースト吐出量を少なくすることによってテーパー状となるように形成した。次に感光性ガラスペースト塗布膜を露光（幅：100μｍ、ピッチ：360μｍ）した。感光性ガラスペーストを現像せずに、続いて第１の電極パターンとテーパー部と感光性ガラスペースト塗布膜上を覆うように、感光性銀ペーストをスクリーン印刷法により印刷した。感光性銀ペーストを露光し、感光性銀ペーストのみアミノエタノール0.2wt%水溶液によるシャワー現像により第２の電極パターン（幅：60μｍ、ピッチ：360μｍ、焼成後の厚み：４μｍ）を形成した。尚、第２の電極パターンは先に形成した第１の電極パターンと重なるようにアライメント調整した。続いて、第１の電極パターン上とテーパー上と感光性ガラスペースト塗布膜上にわたって形成した第２の電極パターンを覆うように感光性ガラスペーストをスリットダイコーターを用いて均一に塗布（乾燥後厚み：100μｍ）した。そして、露光（幅：100μｍ、ピッチ：360μｍ）し、下層の感光性ガラスペーストと一括してアミノエタノール0.2wt%水溶液によるシャワー現像した。最後に600℃で焼成することで、ガラス基板上に形成した第１の電極パターンと、隔壁に内蔵された第２の電極パターンという高さの異なる面に形成された電極を連結した。

走査電子顕微鏡で観察したところ、テーパー部のY/X比は2.5であった。また、テスターによる導通検査により問題なく２つの電極は連結していた。
（実施例２）
実施例１における第１の電極パターンと隔壁に内蔵された第２の電極パターンを一括して作製したこと以外は、実施例１と同様にした。具体的には、第１の電極パターンを形成せずにガラス基板に誘電体層をスクリーン印刷により印刷し、次いで感光性ガラスペーストを用いてテーパー部の形成された塗布膜を作製した。続いてテーパー部と感光性ガラスペースト塗布膜上を覆うように、感光性銀ペーストをスクリーン印刷法により印刷し、第１の電極パターンと第２の電極パターンの一体化した電極を作製した。その後の作製方法は実施例１と同様である。

走査電子顕微鏡で観察したところ、テーパー部のY/X比は2.5であった。また、テスターによる導通検査により問題なく２つの電極は連結していた。

隔壁上とテーパー部に沿って形成された第２の電極パターンと基板上に形成された第１の電極パターンの連結部の斜視図である。 隔壁上とテーパー部に沿って形成された第２の電極パターンと基板上に形成された第１の電極パターンの連結部の断面図である。 隔壁のテーパー部の断面図である。 第２の電極パターンが隔壁上とテーパー部に沿って基板上にまで形成されていることを示す斜視図である。 第２の電極パターンが隔壁上とテーパー部に沿って基板上にまで形成されていることを示す断面図である。

符号の説明

１：第１の電極パターン
２：第２の電極パターン
３：テーパー部
４：下層隔壁
５：上層隔壁
６：誘電体層
７：ガラス基板

Claims (3)

1. 基板上に第１の電極パターンを形成し、隔壁内部であって第１の電極パターンとは高さの異なる位置に第２の電極パターンを形成する工程を有するプラズマディスプレイ部材の製造方法であって、第１の電極パターン上に端部がテーパー形状を有する隔壁を形成する工程、該テーパー形状に沿って第２の電極パターンを形成する工程、第２の電極パターン上にさらに隔壁を積層する工程を有することを特徴とするディスプレイ部材の製造方法。
2. 第２の電極パターンを、スクリーン印刷法により形成することを特徴とする請求項１記載のディスプレイ部材の製造方法。
3. 第１の電極パターンが形成された面と第２の電極パターンが形成された面との間隔が５００μｍ以下であることを特徴とする請求項１または２記載のディスプレイ部材の製造方法。
   

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