JP2006351263A - Plasma display panel and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、大画面で薄型のディスプレイ装置に用いられているプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。 The present invention relates to a plasma display panel used in a thin display device having a large screen and a manufacturing method thereof.
近年、大型のテレビジョン受像機や公衆表示用モニタとしての社会的要望が増大し、注目を集めているプラズマディスプレイパネル(以下、PDPとも記す)は、希ガス放電による紫外線で蛍光体を励起発光させて画像・映像表示に利用しており、大画面、薄型、軽量であることを特徴とする視認性に優れた平板型の表示デバイスである。最近では表示領域のサイズが50インチを超えて80インチもある大画面のPDPを用いた製品が登場し、将来的に表示領域のサイズが100インチを超えるさらに大画面のPDPも計画されている。PDPには交流駆動方式(AC−PDP)と直流駆動方式(DC−PDP)の2つのタイプがある。以下、代表的なAC−PDPとして、従来の交流面放電型PDPの構造を斜視図で示す図6を参照して、AC−PDPの構造を簡単に説明する。 In recent years, there has been an increase in social demand for large-sized television receivers and public display monitors, and plasma display panels (hereinafter also referred to as PDPs), which are attracting attention, excite phosphors with ultraviolet light generated by rare gas discharges. This is a flat-type display device with excellent visibility, which is used for image / video display and has a large screen, a thin shape, and a light weight. Recently, products using a large screen PDP with a display area size exceeding 50 inches and 80 inches have appeared, and in the future, a larger screen PDP with a display area size exceeding 100 inches is also planned. . There are two types of PDPs: an AC drive system (AC-PDP) and a DC drive system (DC-PDP). Hereinafter, as a typical AC-PDP, the structure of the AC-PDP will be briefly described with reference to FIG. 6 showing a perspective view of the structure of a conventional AC surface discharge type PDP.
図6において、PDP21は対向配置された前面板22と背面板23との間に多数の放電セル24が形成されている。前面板22は、走査電極2と維持電極3とからなる表示電極4が前面ガラス基板1上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極4を覆うように誘電体層6および保護層7が形成されている。表示電極4は、例えば印刷・焼成タイプのプロセス、フォトエッチングプロセス、転写プロセス等により形成される。背面板23は、背面ガラス基板8上に複数の平行なデータ電極10と、それらを覆うように下地誘電体層9と、さらにその上にデータ電極10に平行な複数の隔壁11が、隣接する隔壁11の中間にデータ電極10を位置させるようにそれぞれ形成され、下地誘電体層9の表面と隔壁11の側面に蛍光体層12R、12G、12Bが形成されている。そして、表示電極4とデータ電極10とが立体交差するように前面板22と背面板23とが対向配置されるとともに、密封され、内部の放電空間に放電ガスが封入されて放電セル24が形成されている。このような構成のPDP21において、各放電セル24内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線は赤、緑、青、各色の蛍光体層12R、12G、12Bを励起発光させてそれぞれ対応する色の可視光に変換される。そして、前面板22を通して可視光を外部に取り出すことにより画像表示を行っている。
In FIG. 6, the PDP 21 has a number of
ところで、前面板22に形成される走査電極2および維持電極3からなる表示電極4を、フォトエッチングプロセスによりITO等で形成した透明電極と、印刷・焼成タイプの低抵抗電極材料を用いて印刷・焼成したり、または感光性材料を前面ガラス基板1上のほぼ全面に塗布して乾燥させた後、所定のパターンの開口部を有するフォトマスクを用いて露光し、現像を行ってパターニングし、その後に焼成したりして形成したバス電極との積層構造の表示電極4を作製する方法が一般的に利用されている(例えば、特許文献1参照)。また、フォトエッチングプロセスによりITO等の透明電極を形成した後、アルミニウム(Al)薄膜あるいはクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)等の金属薄膜を成膜してフォトエッチングプロセスによりバス電極を積層して、走査電極2および維持電極3からなる表示電極4を作製する方法も用いられている。
表示領域のサイズが100インチを超えるようなさらに大画面のPDPを製造しようとする場合、フォトプロセスにフォトマスクが必要であるが、その大きさに対応できるフォトマスクを得ることが極めて困難であるのみならず、仮に大きなサイズのフォトマスクが得られたとしても、フォトマスク自体の作成や露光装置の準備に莫大な費用がかかる。そこで、走査電極2や維持電極3を形成する方法として、それらの電極を形成する領域を複数の領域に分割して、分割したそれぞれの領域(分割領域)で露光を行う分割多重露光を用いることが考えられる。
When an attempt is made to manufacture a PDP having a larger display area whose display area exceeds 100 inches, a photomask is required for the photo process, but it is extremely difficult to obtain a photomask that can accommodate the size. Not only that, even if a large-sized photomask is obtained, enormous costs are required for creating the photomask itself and preparing the exposure apparatus. Therefore, as a method of forming the
ここで、電極を形成する領域を2つの領域に分割してそれぞれの分割領域で露光を行って、前面ガラス基板1上に走査電極2と維持電極3からなる表示電極4を形成する方法について、図7を用いて簡単に説明する。図7(a)は2枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図、図7(b)は2枚に分割したフォトマスクを基板上に配置した状態を示す平面図、図7(c)は2枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により基板上に形成されたパターンの例を示す平面図である。
Here, about the method of dividing the area | region which forms an electrode into two area | regions, performing exposure in each division | segmentation area | region, and forming the
図7において、前面ガラス基板1上の走査電極2と維持電極3からなる表示電極4を形成するのに必要なフォトマスクを、図7(a)に示すように2枚のフォトマスク13a、13bに分割している。2枚のフォトマスク13a、13bには表示電極4の形状に対応する開口部14a、開口部14bがそれぞれ重なり部の領域Dを有して形成されている。前面ガラス基板1の中心を通る中間線であるC−C線に重なり部の領域Dの中心が合うように、左側のA領域のマスク13aを図7(b)に示すように載置して露光する。続いてC−C線と重なり部の領域Dの中心を合わせて、右側のB領域のマスク13bを図7(b)に示すように載置して露光する。その後、現像して焼成することにより、図7(c)に示すような走査電極2と維持電極3からなる表示電極4が連続するパターンとして前面ガラス基板1に形成される。このとき、C−C線を中心にした所定の幅の領域Dにおいてマスク13aの開口部14aとマスク13bの開口部14bが重なるようになっている。
In FIG. 7, two
しかしながら、このような2枚のフォトマスク13a、13bを用いて走査電極2と維持電極3からなる表示電極4等のストライプ状のパターンを分割多重露光により形成すると、使用するレジスト等の感光性を有する材料がネガ型の場合、図8に示すように領域Dの部分においてストライプ状に形成された表示電極等の構造物の幅が他の部分よりも太くなる傾向がある。このように、ネガ型のレジスト等の感光性を有する材料を使った場合に、重なり合う領域Dにおいて各パターンの幅が他の部分よりも太くなるのは、露光時におけるフォトマスク13a、13bの位置合わせずれや領域Dにおいて2重に露光されること等によるものと考えられる。
However, if a striped pattern such as the
複数のフォトマスクを使用して、ネガ型レジスト等の感光性を有する材料で分割多重露光により形成した電極の幅が、パターンの重なり合う領域Dにおいて、他の部分よりも太くなる現象は、隣り合う電極同士が接触する可能性があるのみならず、このとき前面ガラス基板1には外観的に、重なり合う領域Dの部分に周囲よりも暗い筋が入っているように見え、表示むらに代表される外観不良になることになり、解決課題であった。
The phenomenon that the width of the electrode formed by the division multiple exposure using a photosensitive material such as a negative resist using a plurality of photomasks becomes thicker than other portions in the region D where the patterns overlap is adjacent. Not only there is a possibility that the electrodes are in contact with each other, but at this time, the
一方、ポジ型のレジスト等の感光性材料で複数のフォトマスクを使用して、分割多重露光により電極等のストライプ状の構造物を形成する場合は、ネガ型レジスト等の感光性材料の場合とは逆に、重なり合う領域Dにおいてストライプ状に形成される構造物の幅が他の部分よりも細くなる場合がある。この場合、形成される構造物間に不接続部分が生じたり、工程途中で断線が発生したりする他に、前面ガラス基板1には外観的に、重なり合う領域Dの部分に周囲よりも明るい筋が入っているように見え、外観不良や表示不良になることになり、解決すべき課題となっていた。
On the other hand, when using a plurality of photomasks with a photosensitive material such as a positive resist and forming a striped structure such as an electrode by division multiple exposure, in the case of a photosensitive material such as a negative resist On the contrary, the width of the structure formed in a stripe shape in the overlapping region D may be narrower than other portions. In this case, non-connected portions are formed between the structures to be formed, or disconnection occurs in the middle of the process. In addition, the
本発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、分割多重露光を利用して大型のPDPを製造する場合においても、上記のような外観不良や表示不良の発生を抑制でき、表示品質の優れたPDPおよびその製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and even when a large-sized PDP is manufactured using division multiple exposure, the occurrence of the above-described appearance defects and display defects can be suppressed. An object of the present invention is to provide a PDP with excellent display quality and a method for manufacturing the same.
上記目的を達成するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板上に複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルにおいて、構造物は所定方向において所定の幅を有する少なくとも1つの領域内につなぎ目を備え、つなぎ目が領域内にランダムに配置された構成を有している。また、所定の幅が5mm以上である構成に加え、つなぎ目における構造物の線幅の差が4μm以下である構成、さらに、つなぎ目における構造物の所定方向に対する垂直方向のずれ量が10μm以下である構成を有していてもよい。 In order to achieve the above object, a plasma display panel of the present invention is a plasma display panel in which a plurality of structures are formed on a substrate in parallel to a predetermined direction, and the structures have a predetermined width in the predetermined direction. A joint is provided in at least one region, and the joint is randomly arranged in the region. Further, in addition to the configuration in which the predetermined width is 5 mm or more, the configuration in which the difference in the line width of the structure at the joint is 4 μm or less, and the amount of deviation in the vertical direction of the structure at the joint with respect to the predetermined direction is 10 μm or less. You may have a structure.
これらの構成により、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により製造した大型のプラズマディスプレイパネルにもかかわらず、パネル基板に形成する補助電極、遮光層等の構造物のつなぎ目が所定の幅を有する複数の領域内にランダムに配置されているので、つなぎ目の重なり部に生ずる線幅の変化が目立たなくなり、人間の目では検知できず、外観不良や表示不良の発生を抑制できるプラズマディスプレイパネルを提供することができる。 With these configurations, despite the large plasma display panel manufactured by multiple multiple exposure using a plurality of photomasks, the joints of structures such as auxiliary electrodes and light shielding layers formed on the panel substrate have a predetermined width. Since it is randomly arranged in multiple areas, the change in line width that occurs at the overlapping part of the joints becomes inconspicuous, it can not be detected by human eyes, and a plasma display panel that can suppress the appearance and display defects can be suppressed Can be provided.
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に、複数の構造物が所定方向に対して平行に形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法において、基板上に感光性材料層を形成する工程と、形成した感光性材料層を複数の領域に分割し、各領域に対応したそれぞれのフォトマスクを用いて感光性材料層を露光し、その後パターニングすることにより、感光性材料層を形成する工程と、複数の構造物を形成する工程を有し、隣り合う領域の境界線の近傍において、各領域での露光部分が重なるようにし、その重なる部分が境界線を含む所定の幅の領域内にランダムに配置されるようにした方法を有している。また、所定の幅が5mm以上である方法のみならず、重なる部分において、構造物の線幅の差が4μm以下になるようにした方法、また、重なる部分において、構造物の所定方向に対する垂直方向のずれ量が10μm以下になるようにした方法であってもよい。 The plasma display panel manufacturing method of the present invention is a plasma display panel manufacturing method in which a plurality of structures are formed on a substrate in parallel with a predetermined direction, and a photosensitive material layer is formed on the substrate. The photosensitive material layer is formed by dividing the formed photosensitive material layer into a plurality of regions, exposing the photosensitive material layer using respective photomasks corresponding to each region, and then patterning the photosensitive material layer. And a step of forming a plurality of structures, and in the vicinity of the boundary line between adjacent regions, the exposed portions in each region overlap, and the overlapping portion is within an area of a predetermined width including the boundary line. The method is arranged at random. Further, not only a method in which the predetermined width is 5 mm or more, but also a method in which the difference in the line width of the structure is 4 μm or less in the overlapping portion, and a direction perpendicular to the predetermined direction of the structure in the overlapping portion Alternatively, the deviation amount may be 10 μm or less.
これらの方法により、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により大型のプラズマディスプレイパネルを製造する場合に、マスクの重なり合う部分で基板上に形成される構造物のつなぎ目で線幅に変化が生じて外観不良の原因となっていたのが、つなぎ目を所定の幅を有する複数の領域内にランダムに配置するようにしているので、つなぎ目での線幅の変化が目立たなくなり、人間の目では検知できず外観むら、表示むらといった不具合の発生を抑制することができる。さらに、サイズが100インチを超えるような大型のプラズマディスプレイパネルを製造するのに、高価な大型単板マスクや大型単板マスク用の露光装置等を必要とせずパネル製造コストの大幅な上昇を抑えることが可能になる。 With these methods, when manufacturing a large plasma display panel by multiple multiple exposure using multiple photomasks, the line width changes at the joints of structures formed on the substrate where the masks overlap. The reason for the poor appearance is that the joints are randomly arranged in a plurality of areas with a predetermined width, so the change in line width at the joints becomes inconspicuous and can be detected by the human eye. The occurrence of defects such as uneven appearance and display unevenness can be suppressed. Furthermore, manufacturing a large plasma display panel with a size exceeding 100 inches does not require an expensive large single plate mask or an exposure device for the large single plate mask, and suppresses a significant increase in panel manufacturing cost. It becomes possible.
本発明によれば、分割多重露光により大型のプラズマディスプレイパネルを製造する場合でも、重なり合う部分で基板上に形成される構造物のつなぎ目における線幅の変化に起因する外観不良が抑制されたプラズマディスプレイパネルを得ることができる。 According to the present invention, even when a large-sized plasma display panel is manufactured by division multiple exposure, a plasma display in which an appearance defect due to a change in line width at a joint of structures formed on a substrate at an overlapping portion is suppressed. You can get a panel.
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態におけるAC−PDPの一部を拡大して構造を示す分解斜視図である。既に、背景技術として図6を用いて従来のAC−PDPの構造を説明したが、本発明の実施の形態におけるAC−PDPは、前面ガラス基板、背面ガラス基板にそれぞれ表示電極、データ電極が直交配置され、両基板間にある隔壁により放電空間を形成する構造において基本的に同じであり、図1において同じ構成要素には同一符号を付している。
(Embodiment)
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an enlarged structure of a part of an AC-PDP in an embodiment of the present invention. The structure of the conventional AC-PDP has already been described with reference to FIG. 6 as background art. In the AC-PDP according to the embodiment of the present invention, the display electrode and the data electrode are orthogonal to the front glass substrate and the rear glass substrate, respectively. The structure is basically the same in the structure in which the discharge space is formed by the partition walls disposed between the two substrates, and the same components are denoted by the same reference numerals in FIG.
図1において、前面板22には、透明な前面ガラス基板1上に放電ギャップをあけて平行に対向する走査電極2と維持電極3とで対をなしてストライプ状にいわゆる行電極にあたる表示電極4が複数対形成されている。この走査電極2および維持電極3は、それぞれITO(Indium−Tin Oxide)やSnO2等からなる透明電極2a、3aと、この透明電極2a、3aに電気的に接続された、例えば、銀等の厚膜や、また、例えばアルミニウム(Al)薄膜あるいはクロム(Cr)−銅(Cu)−クロム(Cr)の積層薄膜による補助電極(バス電極ともいう)2b、3bとから構成されている。また、隣り合う維持電極3と走査電極2の対間に、表示面のコントラストを高めるため、遮光層(BS膜ともいう)5を必要に応じて形成することもある。そして、前面ガラス基板1には、複数対の表示電極4群を覆うように低融点ガラスからなる誘電体層6が形成され、その誘電体層6上には酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層7が形成され、これらの各要素により前面板22が構成されている。なお、表示電極4の補助電極2b、3bは、前面ガラス基板1上に透明電極2a、3aを形成後、コントラスト向上のため、先に暗色導電層を形成し、次いで所定の導体材料で導体層を形成する2層構造にしてもよい。
In FIG. 1, a
上記前面ガラス基板1に対向配置される背面ガラス基板8上には、前面ガラス基板1上の表示電極4と直交する方向に、下地誘電体層9で覆われて複数のいわゆる列電極にあたる表示データ信号を入力するためのデータ電極(アドレス電極ともいう)10がストライプ状に形成されている。このデータ電極10上の下地誘電体層9の上には、データ電極10と並行してストライプ状の複数の隔壁11が配置され、隔壁11の側面および下地誘電体層9の表面上にR(red:赤色)、G(green:緑色)、B(blue:青色)の3色を発光する蛍光体を塗布して蛍光体層12R、12G、12Bが形成されて、背面板23が構成されている。
Display data corresponding to a plurality of so-called column electrodes covered with a base dielectric layer 9 in a direction orthogonal to the
そして、上記構成の前面板22と背面板23とは、走査電極2および維持電極3からなる表示電極4とデータ電極10とが直交するように、微小な放電空間24を挟んで対向配置されるとともに周囲が封止され、放電空間24には、放電ガスとして、希ガスであるネオン(Ne)とキセノン(Xe)の混合ガスが所定の圧力で充填されている。例えば、放電ガスとして、90体積%ネオン(Ne)−10体積%キセノン(Xe)の混合ガスを圧力66.5kPa(500Torr)で封入している。また、放電空間24は、隔壁11によって複数の区画に仕切られ、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24が設けられ、各放電セル24には、前述したように青色、緑色および赤色の各蛍光体層12B、12G、12Rが順次配置されてPDP21が構成される。そして、維持電極3および走査電極2、データ電極10に所定の信号の電圧パルスを印加することにより、封入された希ガスが励起されて紫外線を放出し、その紫外線により下地誘電体層9、および隔壁11上に設けられた蛍光体層12B、12G、12Rが可視光を励起発光し、情報を表示することができる。なお、このようなPDPを駆動する場合、任意のタイミングにおいて同じ駆動波形が全ての維持電極3に印加されるので、隣接して配置された維持電極3は前面ガラス基板1上で互いに接続されている。
The
次に、プラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。 Next, a method for manufacturing a plasma display panel will be described.
まず、前面ガラス基板1上に走査電極2および維持電極3をそれぞれ構成する透明電極2a、3aを形成した後、走査電極2および維持電極3を透明電極2a、3aとともにそれぞれ構成する補助電極2b、3bと遮光層5を形成する。ここで、補助電極2b、3bは、透明電極2a、3a上にコントラスト向上のために暗色導電層と、その上に形成された導電層とで構成する2層構造で形成する方法も可能である。これらの形成方法については後述する。
First, after forming the
次に、透明電極2a、3a、補助電極2b、3bおよび遮光層5を覆うように前面ガラス基板1上にガラスペーストをスクリーン印刷法等を用いて塗布した後、所定温度で所定時間(例えば560℃で20分)焼成することによって所定の厚み(約20μm)となるように誘電体層6を形成する。誘電体層6を形成するときに使用するガラスペーストとしては、例えば、PbO(70wt%)、B2O3(15wt%)、SiO2(10wt%)、およびAl2O3(5wt%)と有機バインダ(例えば、α−ターピネオールに10%のエチルセルローズを溶解したもの)との混合物が使用される。ここで、有機バインダとは樹脂を有機溶媒に溶解したものであり、エチルセルローズ以外に樹脂としてアクリル樹脂、有機溶媒としてブチルカービトール等も使用することができる。さらに、こうした有機バインダに分散剤(例えば、グリセルトリオレエート)を混入させてもよい。また、ペーストを用いてスクリーン印刷する代わりに、成型されたフィルム状の誘電体前駆体をラミネートして焼成することによって形成してもよい。
Next, after applying a glass paste on the
次に、誘電体層6上に保護層7を形成する。保護層7は酸化マグネシウムからなり、真空蒸着法等の成膜プロセスにより、保護層7が所定の厚み(約0.5μm)となるように形成する。
Next, the
このような方法により、前面ガラス基板1上に、構造物である走査電極2、維持電極3、遮光層5、誘電体層6、保護層7を形成して前面板22が作製される。
By such a method, the
また、背面ガラス基板8上にデータ電極10をストライプ状に形成する。具体的には、背面ガラス基板8上に、データ電極10の材料、例えば感光性Agペーストを用い、スクリーン印刷法等により膜を形成し、その後、フォトリソグラフィー法等によってパターニングし、焼成することで形成することができる。
Further, the
次に、以上のようにして形成したデータ電極10を覆うように下地誘電体層9を形成する。下地誘電体層9は、例えば、鉛系のガラス材料を含むガラスペーストを、例えば、スクリーン印刷で塗布した後、所定温度、所定時間(例えば560℃で20分)焼成することによって、所定の層の厚み(約20μm)となるように形成する。また、ガラスペーストをスクリーン印刷する代わりに、成型されたフィルム状の下地誘電体層前駆体をラミネートして焼成することによって形成してもよい。
Next, the base dielectric layer 9 is formed so as to cover the
次に、隔壁11を、例えばストライプ状に形成する。隔壁11は、Al2O3等の骨材とガラスフリットとを主剤とする感光性ペーストをスクリーン印刷法やダイコート法等により成膜し、フォトリソグラフィー法によりパターニングし、焼成することで形成することができる。または、例えば、鉛系のガラス材料を含むペーストを、例えば、スクリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布した後、焼成することによって形成してもよい。ここで、隔壁11の間隙の寸法は、例えば32インチ〜50インチのHD−TVの場合、130μm〜240μm程度である。
Next, the
そして、隣り合う隔壁11間の溝には、赤色(R)、緑色(G)、青色(B)に発光する蛍光体層12R、12G、12Bを形成する。これは、各色の蛍光体粒子と有機バインダとからなるペースト状の蛍光体インキを塗布し、これを400℃〜590℃の温度で焼成して有機バインダを焼失させることによって、各蛍光体粒子を結着させて蛍光体層12R、12G、12Bとして形成する。
Then, phosphor layers 12R, 12G, and 12B that emit red (R), green (G), and blue (B) light are formed in the grooves between the
このような方法により、背面ガラス基板8上に、構造物であるデータ電極10、下地誘電体層9、隔壁11、蛍光体層12R、12G、12Bを形成して背面板23が作製される。
By such a method, the
続いて、蛍光体層12R、12G、12B等の構造物を背面ガラス基板8に形成した背面板23の周辺部に低融点ガラスフリットを塗布して乾燥させ、この背面板23と保護層7等を前面ガラス基板1に形成した前面板22とを対向配置して加熱処理を行うことにより、前面板22と背面板23とを低融点ガラスフリットにより封着する。その後、前面板22と背面板23との間の放電空間内を高真空(例えば1.1×10−4Pa)に排気し、放電空間に放電ガスを封入して封じ切ることにより、PDP21が製造される。
Subsequently, a low-melting glass frit is applied to the peripheral portion of the
次に、前面ガラス基板1上に補助電極2b、3bおよび遮光層5を形成する方法について図2を用いて今一度説明する。図2は、本発明の実施の形態におけるPDPの前面板22を製造するときの各工程における前面板22の状態を示す断面図である。ここでは、透明電極上2a、3aに形成された暗色導電層とその上に形成された導電層とからなる2層構造の補助電極2b、3bおよび遮光層5の形成方法について説明する。
Next, a method of forming the
図2において、まず、スパッタリング法により前面ガラス基板1上のほぼ全面にITO膜を形成した後、エッチングによりパターニングすることにより、図2(a)に示すように所定のパターン(ストライプ状)の透明電極2a、3aを形成する。
In FIG. 2, first, an ITO film is formed on almost the entire surface of the
次に、図2(b)に示すように、スクリーン印刷法を利用して補助電極2b、3bとなる材料を透明電極2a、3aを覆うように前面ガラス基板1のほぼ全面に塗布することにより、暗色導電層となる第1のペースト層15および導電層となる第2のペースト層16を順次積層形成する。第1のペースト層15および第2のペースト層16はともに感光性を有している。第1のペースト層15は黒色顔料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを用いて形成され、第2のペースト層16はAg等の導電性材料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを用いて形成される。また、黒色顔料として、例えば酸化ルテニウムやルテニウム複合酸化物のような導電性材料を用いることができる。導電性のない黒色顔料を用いる場合には、さらにAg等の導電性材料を含ませればよい。そして、無機バインダとして、例えばガラスフリットを使用することができる。
Next, as shown in FIG. 2 (b), a material to be the
次に、図2(c)に示すように、補助電極2b、3bのパターンに対応した所定の開口部14を有するフォトマスク13を用いて第1のペースト層15および第2のペースト層16を露光する。続いて、現像することによりパターニングした後、600℃程度の温度で焼成することにより、図2(d)に示すように透明電極2a、3a上に補助電極2b、3bが形成される。遮光層5についても同様に、黒色顔料、無機バインダおよび感光性樹脂成分を含む感光性ペーストを前面ガラス基板1上に塗布して感光性材料層を形成し、遮光層5のパターンに対応した所定の開口部を有するフォトマスクを用いて感光性材料層を露光して現像し、600℃で焼成することにより形成される。
Next, as shown in FIG. 2C, the first paste layer 15 and the second paste layer 16 are formed using a photomask 13 having a predetermined opening 14 corresponding to the pattern of the
なお、上述した方法では、第1のペースト層15および第2のペースト層16はともに感光性を有する材料を使用しているが、第1のペースト層15および第2のペースト層16用の材料については、ともに非感光性の材料を用いて前面ガラス基板1のほぼ全面に図2(b)に示すように塗布した後、さらに感光性を有するレジスト膜を全面に塗布してから、補助電極2b、3bのパターンに対応した所定の開口部14を有するフォトマスク13を用いて露光、現像することによりレジスト膜をパターニングした後、第1のペースト層15および第2のペースト層16をエッチングしてからレジスト膜を除去し、600℃程度の温度で焼成することにより補助電極2b、3bを形成することも可能である。
In the above-described method, the first paste layer 15 and the second paste layer 16 both use photosensitive materials, but the materials for the first paste layer 15 and the second paste layer 16 are used. 2 is applied to almost the entire surface of the
また、図示していないが、遮光層5については、図2(d)に示した構成要素、すなわち透明電極2a、3a、補助電極2b、3bの構造物を形成後に、前面ガラス基板1のほぼ全面に感光性を有する遮光層5用材料を塗布するか、または非感光性の遮光層5用材料に続いて感光性を有するレジスト膜を塗布して露光、パターニングすることにより形成することができる。
Although not shown, the light-
上記の説明は、複数枚のフォトマスクを使用するような分割多重露光を必要としない通常のサイズのPDPの前面ガラス基板1への補助電極2b、3bおよび遮光層5を形成する工程に対するものである。表示領域のサイズが100インチを超えるような大画面のPDPの前面ガラス基板1に補助電極2b、3bおよび遮光層5を形成する場合、複数の領域のフォトマスクに分割して、それぞれの分割領域で露光を行う分割多重露光を用いる方法が必要になる。
The above description is for the process of forming the
引き続き、本発明の実施の形態における表示領域のサイズが100インチを超えるような大画面のPDPの前面ガラス基板1へ分割多重露光により補助電極2b、3bおよび遮光層5を形成する方法について、図3、図4を用いて説明する。図3(a)は本発明の実施の形態において2枚に分割して分割多重露光に用いるフォトマスクの例を示す平面図、図3(b)は本発明の実施の形態において2枚に分割したフォトマスクを用いて分割多重露光により前面ガラス基板上に形成されたパターンの例を示す平面図、図4は本発明の実施の形態において分割多重露光により重なり部分に形成された構成要素の形成パターンの例を示す拡大平面図である。
Subsequently, a method for forming the
図3において、PDPの前面ガラス基板1の構成要素、すなわち表示電極4(走査電極2と維持電極3からなる)を構成する補助電極2b、3bのようなストライプ状の構造物を形成するのに必要なフォトマスクを、図3(a)に示すように2枚のマスク13c、13dに分割している。ここでは、前面ガラス基板1に形成するストライプ状の構成要素を補助電極2b、3bとして説明するが、遮光層5の場合も同様に形成できる。2枚のマスク13c、13dには補助電極2b、3bの形状に対応する開口部14c、開口部14dがそれぞれ重なり部の領域Eを有して形成されている。そして、開口部14c、開口部14dは各構成要素の重なり部が、A領域とB領域の境界線を含む所定幅の領域Eにおいてランダムに配置されるように形成されている。すなわち、フォトマスク13c、13dに形成された開口部14c、開口部14dは、その端部の位置が領域Eにおいて縦方向に一直線上に揃っているのではなく、図3(a)に示すように、ランダムに位置するようになっている。この開口部14c、14dのそれぞれの端部のランダムな配置については、例えば、乱数表を用いて発生させた乱数を用いて配置させればよい。
In FIG. 3, a striped structure such as
このとき、左側のA領域のマスク13cの重なり領域Eの中間線C1−C1線を前面ガラス基板1の中心を通る中間線である一点鎖線で示すC−C線に合わせて載置して露光することにより、開口部14cに対応する構成要素である補助電極2b、3bの左側部分のパターンが露光される。さらに、右側のB領域のマスク13dの重なり領域Eの中間線C2−C2線をC−C線と合わせて載置して露光することにより、開口部14dに対応する構成要素である補助電極2b、3bの右側部分のパターンが露光される。その後、現像して焼成することにより、図3(b)に示すような走査電極2と維持電極3からなる表示電極4を構成する補助電極2b、3bが連続するパターンとして前面ガラス基板1に形成される。このとき、C−C線を中心にした所定の幅の領域Eにおいてマスク13cの開口部14cとマスク13dの開口部14dによりそれぞれ形成される補助電極2b、3bが重なるようになっており、その重なった部分は領域E内においてランダムに配置されている。なお、図3(a)に示した2枚のマスク13c、13dには補助電極2b、3bの電極端子部17c、17dに対応する部分も描いてあるが、遮光層5の形成に用いるマスクの場合にはこの部分は必要ない。
At this time, the intermediate line C 1 -C 1 line of the overlapping area E of the
実際の処理工程においては、本発明の実施の形態における表示領域のサイズが100インチを超えるような大画面のPDPの製造に際して、図2、図3に示したように、あらかじめ感光性を有する材料を用いて前面ガラス基板1上全面に形成された暗色導電層となる第1のペースト層15および導体層となる第2のペースト層16を全面にわたって塗布しておき、最初にA領域について開口部14cを有するフォトマスク13cで露光した後、B領域について開口部14dを有するフフォトマスク13dで露光する。このとき、B領域を先に露光し、次にA領域を露光してもよい。また、ともに非感光性の第1のペースト層15および第2のペースト層16を塗布した後に、感光性を有するレジスト膜を塗布してから、A領域とB領域とで分割露光し、レジスト膜をパターニングした後に、第1のペースト層15および第2のペースト層16をエッチングすることによりパターニングすることもできる。
In the actual processing step, when manufacturing a large screen PDP having a display area size exceeding 100 inches in the embodiment of the present invention, as shown in FIGS. The first paste layer 15 to be a dark conductive layer and the second paste layer 16 to be a conductor layer formed on the entire surface of the
なお、図3では、フォトマスク13cおよびフォトマスク13dにおける、それぞれの開口部14cおよび開口部14dを黒い太線で描いて示しているが、マスクの外観を概略的に理解できるように便宜的に描画したものであり、実際には、ネガ型レジスト等の感光性を有する材料を使用する場合は、開口部14cおよび開口部14dを白抜きパターンにし、開口部以外は黒く描画して示した方が現実のマスクのパターンらしくなる。
In FIG. 3, the
そして、このような2枚のフォトマスク13c、13dをそのまま用いて補助電極2b、3b等のストライプ状の構造物である構成要素を分割多重露光により形成すると、使用するレジスト等の感光性を有する材料がネガ型の場合、領域Eにおいてフォトマスク13cによる露光部分とフォトマスク13dによる露光部分とが重なる部分において形成されるストライプ状の構成要素の(図4中にDで示す)重なり部分の線幅が他の部分よりも太くなる。すなわち、補助電極2b、3bは、所定の幅(例えば100μm程度)を有する重なりのない部分18A、18Bとその所定の幅よりも広くなっているDで示した重なり部分19とを有した形状となり、重なり部分19は重なりのない部分18A、18Bに比べて1%〜5%程度太くなっている。なお、補助電極2bと補助電極3bの配列ピッチ(補助電極2bと補助電極3bの中心間距離)は、例えば300μm〜600μm程度である。そして、重なり部分19は露光時の重なる部分の位置に形成されるのであるが、重なり部分19が図8に示したような一直線上に揃って位置するのではなく、図4に示すように重なり部分19を、補助電極2b、3bに平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置しておけば、重なり部分19が図8に示したような一直線上に形成される場合に比べて明暗が発生しにくくなり、人の目では検知できず外観不良の発生を抑制することができる。一方、ポジ型のレジスト等の感光性を有する材料を使用する場合は、図示していないが、領域Eにおいて形成されるストライプ状の構成要素の重なり部分Dの所定の線幅が他の部分よりも細くなることを除いてネガ型の感光性材料使用する場合と同様の結果が得られる。
Then, by using the two
以下に、補助電極2b、3b(あるいは遮光層5)が分割露光を用いて形成された前面ガラス基板1の重なり領域(つながり部、つなぎ目)における外観を目視検査で評価した結果について、図5を参照しながら説明する。図5は本発明の実施の形態におけるPDPの前面ガラス基板に分割露光により形成した補助電極のつながり部の外観目視検査の評価結果を示す図である。
FIG. 5 shows the results of visual inspection for the appearance of the overlapping regions (joints and joints) of the
ここでは、比較例として、図7および図8に示す構成で、マスク13aによる開口部14aで形成された端部とマスク13bによる開口部14bで形成された端部との重なり位置の配置が図7(a)に示したように補助電極2b、3b(あるいは、遮光層5)に垂直な方向において一直線上に揃った位置に配置して形成された前面ガラス基板1と、実施例として図3および図4に示す構成で、マスク13cによる開口部14cで形成された端部とマスク13dによる開口部14dで形成された端部との重なり位置の配置が、図3(a)に示したように補助電極2b、3b(あるいは、遮光層5)に平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置して形成された前面ガラス基板1とをそれぞれ試作した。始めに、試作した前面ガラス基板1について、比較例、実施例とも分割多重露光により、補助電極(あるいは遮光層)を形成した前面ガラス基板1の重なり領域におけるマスク13a(13c)による開口部14a(14c)で形成された端部とマスク13b(13d)による開口部14b(14d)で形成された端部とのそれぞれの線幅差およびずれ量を測定しておく。ここで線幅差とは、図4に示す補助電極のパターンにおいて、重なりのない部分18Aの線幅と重なりのない部分18Bの線幅との差である。また、ずれ量とは、重なりのない部分18Aの中心線の位置と重なりのない部分18Bの中心線の位置とのずれの大きさである。なお、図4では、重なりのない部分18A、18Bのそれぞれの中心線を一点鎖線で表しており、図4ではずれがない場合(ずれ量が0)を示している。
Here, as a comparative example, in the configuration shown in FIGS. 7 and 8, the arrangement of the overlapping positions of the end formed by the
その後、試作した前面ガラス基板1について、比較例、実施例とも分割多重露光により形成した補助電極(あるいは遮光層)のつながり部(つなぎ目)の外観目視検査を実施し、外観目視検査の評価結果を線幅差およびずれ量の測定値に対しプロットする。なお、外観目視検査は評価値を1〜5の5段階のレベルに設定して行った。具体的には、レベル1を明暗の差等による縞あるいは筋状のむらが全く認められない外観状態とし、レベル3を縞あるいは筋状のむらが何とか認められる外観状態とし、レベル5は縞あるいは筋状のむらが目立つあるいはよく認められるレベルとしている。レベル3以下であれば、実用上はほとんど問題のないレベルである。
Thereafter, for the prototype
図5において、比較例の前面ガラス基板1における線幅差およびずれ量の測定値に対する外観目視検査の評価結果を丸印でプロットし、一方、実施例の前面ガラス基板1における線幅差およびずれ量の測定値に対する外観目視検査の評価結果を三角印でプロットしている。
In FIG. 5, the evaluation results of the visual appearance inspection with respect to the measured values of the line width difference and the deviation amount in the
図5(a)に示すように、比較例の前面ガラス基板1について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価を線幅差に対してプロットした結果(ここでは、ずれ量5μm以下のデータをプロット)によれば、線幅差が小さい場合はレベル1であるが、線幅差が1μmを超えるとレベル2またはレベル3が増え、線幅差が4μmを超えるとレベル4、レベル5が現れている。これに対して、実施例の前面ガラス基板1について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価を線幅差に対してプロットした結果(ここでは、ずれ量5μm以下のデータをプロット)によれば、線幅差が4μm以下ではレベル1またはレベル2であるが、線幅差が4μmを超えるとレベル4が現れている。このように、実施例の方が比較例に比べて線幅差が大きくなっても縞あるいは筋状のむらが目立ちにくくなっていることがわかる。また、実施例の場合、線幅差を4μm以下に抑えることにより外観としては実用上問題のないレベルを得ることができ、さらに線幅差が3μm以下のときにはレベル1が得られるため外観としてはより好ましい。
As shown to Fig.5 (a), the result by having plotted the evaluation by the external visual inspection of a stripe | line | column or stripe-like unevenness with respect to a line | wire width difference about the
さらに、図5(b)に示すように、実施例および比較例の前面ガラス基板1について縞あるいは筋状のむらの外観目視検査による評価をずれ量に対してプロットした結果(ここでは、線幅差2μm以下のデータをプロット)によれば、実施例と比較例のどちらも、外観目視検査の結果は縞あるいは筋状のむらが目立たないとされるレベル3よりも全て小さい。実施例ではずれ量が10μm以下においてレベル1となっているのに対し、比較例ではレベル2、レベル3が現れており、実施例の方が比較例よりも優れている。
Further, as shown in FIG. 5B, the results of visual evaluation of the stripes or streaks of the
したがって、分割多重露光により前面ガラス基板1に形成した補助電極の場合、ばらつきを考慮しても、それぞれの線幅差が3μm以下であれば、重なり部分がほとんど目立たず、この傾向は重なり部分を補助電極に平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置した方が、補助電極に垂直な方向において一直線上に揃った位置に配置した場合より良化している。また、ずれ量に対しては、ずれ量10μm以下の範囲で重なり部分がほとんど目立たず、この傾向は重なり部分を補助電極2b、3bに平行な方向において所定の幅を有する領域内でランダムな位置に配置した方が、一直線上に揃った位置に配置した場合よりはるかに優れているといえる。
Therefore, in the case of the auxiliary electrode formed on the
また、分割多重露光により前面ガラス基板1に形成した遮光層5についても、上述した補助電極の場合と同等の結果が得られている。
Moreover, the same result as the case of the auxiliary electrode mentioned above is obtained also about the
なお、上記外観目視検査において、前面ガラス基板1の補助電極の重なり部分19が形成される領域Eの幅(補助電極に平行な方向の長さ)については、20mmと100mmの2種類を試作したが、外観目視検査の評価結果に大きな差は認められなかった。しかしながら、領域Eの幅が狭すぎると、その領域E内で重なり部分19がランダムに配置されるようにしたとしても、明暗が発生しやすくなり外観不良となるおそれがある。このため、領域Eの幅は5mm以上であることが好ましく、この場合には外観不良の発生を抑制することができる。また、領域Eの幅が大きくなると、それに応じて大きなフォトマスクが必要になるので、領域Eの幅の最大値については使用可能なフォトマスクの大きさによって決めればよく、例えば領域Eの幅を前面ガラス基板1の長さ(補助電極に平行な方向の長さ)の1/2にすればよい。
In the above visual inspection, two types of 20 mm and 100 mm were prototyped for the width (length in the direction parallel to the auxiliary electrode) of the region E where the overlapping
また、上述した説明では、前面ガラス基板1に形成される構造物のつなぎ目、すなわち分割多重露光に用いるマスクの開口部14c、開口部14dの重なり部分19のランダムな配置については、乱数表を用いて発生させた乱数を用いて配置させる方法を例に挙げて説明したが、本発明の実施の形態におけるPDPではこの例に限定されるものではない。例えば、1/fゆらぎをもたせて重なり部分19を配置させる等、他の配置方法であってもよい。さらに、図3において重なり領域Eは前面ガラス基板1について1箇所の例で説明したが、重なり領域Eは複数あってもよい。
In the above description, a random number table is used for the joint arrangement of the structures formed on the
以上説明したように、本発明によれば、複数のフォトマスクを使用して分割多重露光により大型のPDPを製造する場合でも、外観不良や表示不良の発生を抑制できるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することができる。 As described above, according to the present invention, even when a large PDP is manufactured by division multiple exposure using a plurality of photomasks, a plasma display panel and a method for manufacturing the plasma display panel that can suppress appearance defects and display defects can be suppressed. Can be provided.
以上の説明から明らかなように本発明によれば、補助電極等を分割多重露光で形成する際につなぎ目が目立たないようにすることができ、大型のプラズマディスプレイパネルの製造に用いることができる。 As is apparent from the above description, according to the present invention, when the auxiliary electrode or the like is formed by division multiple exposure, the joints can be made inconspicuous and can be used for manufacturing a large-sized plasma display panel.
1 前面ガラス基板
2 走査電極
2a,3a 透明電極
2b,3b 補助電極
3 維持電極
4 表示電極
5 遮光層
6 誘電体層
7 保護層
8 背面ガラス基板
9 下地誘電体層
10 データ電極
11 隔壁
12R,12G,12B 蛍光体層
13,13a,13b,13c,13d フォトマスク(マスク)
14,14a,14b,14c,14d 開口部
15 第1のペースト層(導電層)
16 第2のペースト層(暗色導電層)
17c,17d 電極端子部
18A,18B 重なりのない部分
19 重なり部分
21 プラズマディスプレイパネル(PDP)
22 前面板
23 背面板
24 放電セル(放電空間)
DESCRIPTION OF
14, 14a, 14b, 14c, 14d Opening 15 First paste layer (conductive layer)
16 Second paste layer (dark conductive layer)
17c, 17d Electrode terminal portion 18A,
22
Claims (8)
前記構造物は前記所定方向において所定の幅を有する少なくとも1つの領域内につなぎ目を備え、
前記つなぎ目が前記領域内にランダムに配置されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 In a plasma display panel in which a plurality of structures are formed in parallel to a predetermined direction on a substrate,
The structure comprises a joint in at least one region having a predetermined width in the predetermined direction;
The plasma display panel, wherein the joints are randomly arranged in the region.
前記基板上に感光性材料層を形成する工程と、形成した前記感光性材料層を複数の領域に分割し、各領域に対応したそれぞれのフォトマスクを用いて前記感光性材料層を露光し、その後パターニングすることにより、前記感光性材料層を形成する工程と、複数の前記構造物を形成する工程を有し、
隣り合う前記領域の境界線の近傍において、各領域での露光部分が重なるようにし、その重なる部分が境界線を含む所定の幅の領域内にランダムに配置されるようにした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。 In the method of manufacturing a plasma display panel in which a plurality of structures are formed in parallel to a predetermined direction on a substrate,
Forming a photosensitive material layer on the substrate; dividing the formed photosensitive material layer into a plurality of regions; exposing the photosensitive material layer using a respective photomask corresponding to each region; Thereafter, by patterning, the step of forming the photosensitive material layer and the step of forming a plurality of the structures,
In the vicinity of the borderline between the adjacent regions, the exposed portions in each region are overlapped, and the overlapped portion is randomly arranged in a region having a predetermined width including the borderline. A method for manufacturing a plasma display panel.
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