JP2006173119A - グリーンシート、プラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】グリーンシート、プラズマディスプレイパネル及び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。
【解決手段】ナノ導電粒子を含む電極用フィルムと焼結物質を含むブラック層用フィルムとを含むグリーンシートを利用して、プラズマディスプレイパネルを製造する。また、本発明は、接合特性と焼結特性とに優れており、抵抗が小さく、微細な電極を形成できるグリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供できる。
【選択図】図４

Description

本発明は、グリーンシート、プラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

通常、プラズマディスプレイパネルは、ソーダライム(Soda-lime)ガラスからなる前面パネルと後面パネルとからなる。前面基板と後面基板との間に形成された隔壁は、放電セルを区画する。放電セルの内部に注入されたヘリウム‐キセノン（Ｈｅ‐Ｘｅ）、ヘリウム‐ネオン（Ｈｅ‐Ｎｅ）のような不活性ガスは、高周波電圧により放電を起こす。放電が起きる時、真空紫外線（Vacuum Ultraviolet rays）が発生し、真空紫外線が隔壁の間に形成された蛍光体を発光させることにより、画像が具現される。

図１は、従来のプラズマディスプレイパネルの構造を示した図である。図１に示されているように、従来のプラズマディスプレイパネルは、前面パネル１００と後面パネル１１０とからなる。前面パネルは、前面ガラス基板１０１を含み、後面パネル１１０は、後面ガラス基板１１１を含む。前面パネル１００と後面パネル１１０とは、一定距離を置いて平行に結合する。

前面ガラス基板１０１上には、相互放電によりセルの発光を維持するための維持電極対１０２、１０３が形成される。維持電極対１０２、１０３は、スキャン電極１０２とサステイン電極１０３とからなる。スキャン電極１０２とサステイン電極１０３とのそれぞれは、透明なＩＴＯ物質からなる透明電極１０２‐ａ、１０３‐ａと金属材質とから製作されたバス電極１０２‐ｂ、１０３‐ｂとからなる。スキャン電極１０２は、スキャンのためのスキャン信号と放電維持のための維持信号とを受け取る。サステイン電極１０３は、維持信号を主に受け取る。上部誘電体層１０４は、維持電極対１０２、１０３の上部に形成され、放電電流を制限し、電極対間を絶縁させる。保護層１０５は、上部誘電体層１０４の上面に形成され、放電条件を容易にするために、酸化マグネシウム(ＭｇＯ)からなる。

後面ガラス基板１１１上には、維持電極対１０２、１０３と交差するように、アドレス電極１１３が配置される。下部誘電体層１１５は、アドレス電極１１３の上部に形成され、アドレス電極１１３間を絶縁させる。隔壁１１２は、下部誘電体層１１５上に形成され、放電セルを形成する。Ｒ(red)、Ｇ(green)、Ｂ(blue)蛍光層１１４は、隔壁１１２と隔壁１１２との間に塗布されて、画像表示のための可視光線を放出する。

前面ガラス基板１０１と後面ガラス基板１１１とは、シーリング材(sealing material)により合着する。不純物除去のための排気工程が行われた後、ヘリウム(Ｈｅ)、ネオン(Ｎｅ)、キセノン(Ｘｅ)などのような不活性ガスがプラズマディスプレイパネル内部に注入される。

プラズマディスプレイパネルの製造工程は、前工程、後工程及びモジュール工程を含む。前工程は、印刷、露光、現像及び焼成などの過程を経て、ガラス基板に様々な膜を覆わせて、前面パネルと後面パネルとを製造する工程である。後工程は、前面パネルと後面パネルとの合着(coalescence)、排気、放電ガス注入、チップオフ(tip off)、エージング(Aging)及び検査ステップを含む。モジュール工程は、プラズマディスプレイパネルを完成する最終工程であって、回路実装ステップ及びセット組み立てステップから構成されている。

図２は、従来のプラズマディスプレイパネルの前面パネルの構造を示した図である。図２に示されているように、前面ガラス基板１０上には、ＩＴＯ(Indium Tin Oxide)物質からなる透明電極１１ａと、透明電極１１ａ上に銀(Ａｇ）のような金属材質からなるバス電極１１ｂとを含む維持電極１１が形成される。

通常、バス電極１１ｂをなす銀(Ａｇ）は、放電による光を透過させずに外部光を反射する。銀（Ａｇ）からなるバス電極１１ｂは、コントラストを低下させる。バス電極１１ｂによるコントラストの低下問題を解決するために、ブラック電極層１１ｃが透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間に形成される。

誘電層１２は、放電電流を制限し、維持電極の間を絶縁させるために、維持電極１１を覆う。保護層１３は、放電条件を容易にするために、酸化マグネシウム(ＭｇＯ）を誘電層１２上に蒸着することにより形成される。

ブラックマトリックス１４は、維持電極１１と維持電極１１との間に配列される。ブラックマトリックス１４は、外部から発生した外部光を吸収して、反射を低減し、前面基板１０の純度(Purity)及びコントラストを向上させる。

図３ａないし図３ｇは、従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。

図３ａに示されているように、前面ガラス基板１０上にＩＴＯからなる透明電極１１ａが形成され、透明電極１１ａ上にブラック電極層を形成するためのブラックペースト１２がスクリーンプリント法により印刷された後、ブラックペースト１２が約１２０℃程度で乾燥される。

図３ｂに示されているように、バス電極１１ｂを形成するための感光性銀（Ａｇ）ペースト１３が、ブラックペースト１２上にスクリーンプリント法により印刷される。以後、感光性銀（Ａｇ）ペースト１３は、特定温度で乾燥される。

図３ｃに示されているように、バス電極のパターンが形成されたフォトマスクＰ／Ｍ３０を介して入射された紫外線ＵＶに、感光性銀ペースト１３が露光される。

図３ｄに示されているように、現像液を利用して、紫外線に露出されない感光性銀ペースト１３及びブラックペースト１２を現像することにより、ブラック電極層１１ｃ及びバス電極１１ｂが形成される。以後、ブラック電極層１１ｃ及びバス電極１１ｂは、約５５０℃で３時間の間焼成される

図３ｅに示されているように、誘電体ペースト１４が、ブラック電極層１１ｃ及びバス電極１１ｂ上にスクリーンプリント法により印刷される。印刷された誘電体ペースト１４は、特定温度で乾燥される。

図３ｆに示されているように、放電セルと放電セルとの間の非放電領域に、スクリーンプリント法によりブラックマトリックス(ＢＭ)が印刷される。以後、ブラックマトリックス１５は、乾燥される。

図３ｇに示されているように、誘電体層１４とブラックマトリックス１５とは、約５５０℃以上で３時間の間、同時に焼成される。

図３ａないし図３ｇに示されているように、従来のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、スクリーンプリント法により電極が形成される。しかし、プラズマディスプレイパネルサイズの大型化に伴い、スクリーンプリント法で使用する印刷マスクも大きくならなければならない。

印刷マスクが大きくなれば、印刷回数の増加に応じて、印刷マスクの変形が大きくなるという問題点が発生する。したがって、印刷マスクを利用したスクリーンプリント法は、プラズマディスプレイパネルサイズの大型化に適していない。また、印刷マスクを利用するスクリーンプリント法は、精密な電極パターンの形成が困難であるため、フルＨＤ(Full High Definition)解像度を支援するプラズマディスプレイパネルの製造には適していない。

スクリーンプリント法は、大型プラズマディスプレイパネルの製造には適さず、精密な電極を形成することができないため、電極形成には、グリーンシートが用いられる。従来のグリーンシートは、ベースフィルム(Base film)、カバーフィルム、電極用フィルム及びブラック層用フィルムを含む。

従来のグリーンシートの電極用フィルムは、ガラスフリット(Glass frit）を含む。しかし、ガラスフリットは抵抗が大きいため、ガラスフリットを含む電極用フィルムを利用して電極を形成する場合、電極の抵抗が大きくなるという問題点が発生する。

従来のガラスフリットを含む電極用フィルムを利用して、電極を形成する場合、電極の抵抗が大きくなるため、微細な電極の形成が困難であるという問題点が発生する。

本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであって、その目的は、抵抗が小さな電極を形成できるグリーンシートと、該グリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネルを提供することにある。

本発明の更なる目的は、微細な電極を形成できるグリーンシートと、該グリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネルを提供することにある。

本発明に係るプラズマディスプレイパネル用グリーンシートは、ベースフィルムと、該ベースフィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムと、該電極用ドライフィルムの上部に形成されたカバーフィルムとを含む。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、焼結物質を含むブラック層用フィルムと、該ブラック層用フィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムとを含むグリーンシートを、基板上にラミネートするステップと、前記グリーンシートを、電極パターンが形成されたフォトマスクを介して入射された光に露光させるステップと、前記電極パターンに応じて、前記電極用フィルムと前記ブラック層用フィルムとを現像するステップと、該現像により形成された電極とブラック電極とを焼成するステップとを含む。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、基板と、該基板上に形成され、焼結物質を含むブラック電極と、該ブラック電極上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極とを含む。

本発明によれば、焼結特性と接合特性とに優れたグリーンシート、該グリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供できるという効果がある。

本発明は、抵抗が小さな電極を形成できるグリーンシート及び該グリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供できるという効果がある。

本発明は、微細な電極を形成できるグリーンシート及び該グリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供できるという効果がある。

本発明に係るプラズマディスプレイパネル用グリーンシートは、ベースフィルムと、該ベースフィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムと、前記電極用ドライフィルムの上部に形成されたカバーフィルムとを含む。

前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子である。

前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。

前記ベースフィルムと前記電極用フィルムとの間に形成され、焼結物質を含むブラック層用フィルムをさらに含む。

前記焼結物質は、ガラスフリットである。

前記ガラスフリットは、前記ブラック層用フィルムのうち、１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下に含まれる。

前記電極層用フィルムと前記カバーフィルムとの間に形成されたフォトレジスト層をさらに含む。

前記電極用フィルムは、感光性物質を含む。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法は、焼結物質を含むブラック層用フィルムと、該ブラック層用フィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムとを含むグリーンシートを、基板上にラミネートするステップと、前記グリーンシートを電極パターンが形成されたフォトマスクを介して入射された光に露光させるステップと、前記電極パターンに応じて、前記電極用フィルムと前記ブラック層用フィルムとを現像するステップと、該現像により形成された電極とブラック電極とを焼成するステップとを含む。

前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子である。

前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。

前記焼結物質は、ガラスフリットである。

前記ガラスフリットは、前記ブラック層用フィルムのうち、１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下に含まれる。

前記電極用フィルムは、感光性物質を含む。

本発明に係るプラズマディスプレイパネルは、基板と、該基板上に形成され、焼結物質を含むブラック電極と、該ブラック電極上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極とを含む。

前記焼結物質は、ガラスフリットである。

前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子である。

前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。

以下、本発明に係る具体的な実施の形態を添付の図面を参照しつつ説明する。

図４は、本発明の実施の形態に係るグリーンシートを示した図である。図４に示されているように、本発明に係るグリーンシートは、ベースフィルム１００と、ブラック層用フィルム１０２と、電極用フィルム１０３と、カバーフィルム１０４とを含む。

ブラック層用フィルム１０２は、ブラック電極を形成するためのものであって、ベースフィルム１００上に形成される。

電極用フィルム１０３は、バス電極を形成するためのものであって、ブラック層用フィルム１０２上に形成される。

カバーフィルム１０４は、ブラック層用フィルム１０２と電極用フィルム１０３とを保護するためのものであって、電極用フィルム１０３上に形成される。

本発明の実施の形態に係るグリーンシートは、フォトリソグラフィー工程のために、フォトレジスト層をさらに含むことができる。すなわち、フォトリソグラフィー工程により電極を形成するために、フォトレジスト層が電極用フィルム１０３上に形成されることができる。また、本発明のグリーンシートでは、フォトリソグラフィー工程のために、ブラック層用フィルム１０２及び電極用フィルム１０３が感光性物質を含むことができる。

本発明の実施の形態に係るグリーンシートの電極用フィルム１０３は、ガラスフリットを含まずに、ナノ銀粒子のようなナノ導電粒子を含む。すなわち、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３がナノ導電粒子を含む場合、導電粒子の直径が小さくなるため、電極用フィルム１０３により形成される電極の焼成温度は低くなり得る。したがって、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３がガラスフリットを含まなくても、電極用フィルム１０３の焼結特性は低下しない。

本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３は、ガラスフリットを含んでいないため、電極用フィルム１０３により形成された電極の抵抗は小さい。また、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３がガラスフリットを含まなくて抵抗が小さいため、電極用フィルム１０３により微細な電極の形成が可能である。

本発明の実施の形態に係るグリーンシートのブラック層用フィルム１０２に含まれたガラスフリットの量は、従来グリーンシートのブラック層用フィルムに含まれたガラスフリットの量より多い。すなわち、電極用フィルム１０３がガラスフリットを含んでいないため、電極用フィルムにより形成された電極とブラック層用フィルムにより形成されたブラック層との接合特性が低下され得る。したがって、ブラック層用フィルム１０２に含まれたガラスフリットの量を増加させることによって、電極とブラック層との接合特性を向上させる。

本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３は、銀（Ａｇ）のようなナノ導電粒子、バインダー及び有機物を含む。電極用フィルム１０３の組成物の比は、銀（Ａｇ）のようなナノ導電粒子が５０ｗｔ％以上６０ｗｔ％以下であり、バインダー及び有機物が３０ｗｔ％以上４５ｗｔ％以下である。従来の電極用フィルムに含まれた銀（Ａｇ）の直径は、２μｍ以上３μｍ以下であるが、本発明の実施の形態に係る電極用フィルムに含まれた銀（Ａｇ）のようなナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下である。

また、本発明の実施の形態に係るブラック層用フィルム１０２は、金属酸化物、ガラスフリット、バインダー及び有機物を含む。ブラック層用フィルム１０２の組成物の比は、金属酸化物が１０ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であり、ガラスフリットが１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下であり、バインダー及び有機物が５０ｗｔ％以下である。本発明の実施の形態に係るブラック層用フィルム１０２に含まれたガラスフリットの量は、従来のブラック層用フィルムに含まれたガラスフリットの量より多い。すなわち、従来のブラック層用フィルムにおいて、ガラスフリットが占める割合は、３ｗｔ％以上１０ｗｔ％以下であるが、本発明の実施の形態に係るブラック層用フィルムにおいて、ガラスフリットが占める割合は、１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下である。ブラック層用フィルム１０２の金属酸化物粒子の直径は、１０ｎｍ以上７０ｎｍ以下であり、ブラック層用フィルム１０２のガラスフリット粒子の直径は、６００ｎｍ以上９００ｎｍ以下である。

以上のように、電極用フィルム１０３が含む導電粒子の大きさが、従来の電極用フィルムが含む導電粒子の大きさより小さく、ブラック層用フィルム１０２が含むガラスフリットの量を従来のブラック層用フィルムが含むガラスフリットの量より多くすることにより、焼結特性と接合特性とに優れながらも、抵抗が小さな電極を形成できる。また、本発明の電極用フィルム１０３は、抵抗が小さいため、微細な電極を形成することもできる。

図５ａないし図５ｃは、本発明の第２実施の形態に係るグリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。

図５ａに示されているように、前面ガラス基板１０上にＩＴＯからなる透明電極１１ａ上にベースカバー(図示せず)とフィルムカバー１０４とが除去されたグリーンシートがラミネートされる。したがって、透明電極１１０ａ上には、ブラック層用フィルム１０２が形成され、ブラック層用フィルム１０２上には、電極用フィルム１０３が形成される。ブラック層用フィルム１０２の組成物及び組成比に対する説明は、図４を参照して説明したものと同様であるため、省略するものとする。電極用フィルム１０３の組成物、組成比及び導電粒子の直径に対する説明は、図４を参照して説明したものと同様であるため、省略するものとする。本発明のグリーンシートのブラック層用フィルム１０２及び電極用フィルム１０３は、フォトリソグラフィー工程のために、感光性物質を含む。

図５ｂに示されているように、電極用フィルム１０３が、バス電極のパターンが形成されたフォトマスク３０を介して入射された紫外線ＵＶに露光される。

図５ｃに示されているように、電極用フィルム１０３とブラック層用フィルム１０２とは、現像液により現像される。すなわち、紫外線に露出されない電極用フィルム１０３は、現像液により現像されず、紫外線に露出された電極用フィルム１０３は、現像液により現像される。これにより、現像されない電極用フィルム１０３の一部分の下にあるブラック層用フィルム１０２の一部分は、現像されない。また、現像された電極用フィルム１０３の下にあるブラック層用フィルム１０２は、現像液により現像される。これにより、図５ｃに示されているように、透明電極１１ａ上にブラック電極１０２’が形成され、ブラック電極１０２’上にバス電極１０３’が形成される。以後、焼成工程が５００℃ないし５８０℃で行われる。

焼成工程が行われる時、本発明の実施の形態に係るブラック層用フィルム１０２は、従来のブラック層用フィルムが含んでいるガラスフリットの量より多いガラスフリットを含んでいるため、バス電極１０３’とブラック電極１０２’との間の接合力が良好である。

すなわち、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３が、抵抗を低減するためにガラスフリットを含んでいないとしても、ブラック層用フィルム１０２がガラスフリットを多く含んでいるため、バス電極１０３’とブラック電極１０２’との間の接合力が良好である。

また、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３が含む導電粒子の直径は、従来の電極用フィルムが含む導電粒子の直径より小さいため、焼成温度は低くなり得る。すなわち、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３により形成された電極と従来の電極用フィルムにより形成された電極とが、同じ温度で焼成される場合、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３により形成された電極は、従来の電極用フィルムにより形成された電極に比べて、優れた焼結特性を有する。したがって、本発明の実施の形態に係る電極用フィルム１０３がガラスフリットを含んでいないとしても、電極用フィルム１０３の焼結特性は、低下しない。
なお、本発明は、上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明に係る技術的思想から逸脱しない範囲内で様々な変更が可能であり、それらも本発明の技術的範囲に属する。

従来のプラズマディスプレイパネルの構造を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの前面パネルの構造を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 従来のプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。 本発明の実施の形態に係るグリーンシートを示した図である。 本発明の実施の形態に係るグリーンシートを利用したプラズマディスプレイパネルの製造工程を示した図である。

Claims (18)

1. ベースフィルムと、
   該ベースフィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムと、
   該電極用ドライフィルムの上部に形成されたカバーフィルムと
   を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用グリーンシート。
2. 前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子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用グリーンシート。
3. 前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下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用グリーンシート。
4. 前記ベースフィルムと前記電極用フィルムとの間に形成され、焼結物質を含むブラック層用フィルムをさらに含むことを特徴とする請求項１に記載のグリーンシート。
5. 前記焼結物質は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル用グリーンシート。
6. 前記ガラスフリットは、前記ブラック層用フィルムのうち、１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下に含まれたことを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル用グリーンシート。
7. 前記電極層用フィルムと前記カバーフィルムとの間に形成されたフォトレジスト層をさらに含む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用グリーンシート。
8. 前記電極用フィルムは、感光性物質を含む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用グリーンシート。
9. 焼結物質を含むブラック層用フィルムと、該ブラック層用フィルム上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極用フィルムとを含むグリーンシートを、基板上にラミネートするステップと、
   前記グリーンシートを、電極パターンが形成されたフォトマスクを介して入射された光に露光させるステップと、
   前記電極パターンに応じて、前記電極用フィルムと前記ブラック層用フィルムとを現像するステップと、
   該現像により形成された電極とブラック電極とを焼成するステップと
   を含む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。
10. 前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子であることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
11. 前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
12. 前記焼結物質は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
13. 前記ガラスフリットは、前記ブラック層用フィルムのうち、１５ｗｔ％以上２５ｗｔ％以下に含まれたことを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
14. 前記電極用フィルムは、感光性物質を含むことを特徴とする請求項９に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
15. 基板と、
    該基板上に形成され、焼結物質を含むブラック電極と、
    該ブラック電極上に形成され、ナノ導電粒子を含む電極と
    を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
16. 前記焼結物質は、ガラスフリットであることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
17. 前記ナノ導電粒子は、ナノ銀粒子であることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
18. 前記ナノ導電粒子の直径は、７００ｎｍ以上１１００ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。