JP2007134329A - ブラック層グリーンシート、これを用いたプラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルにおいて輝度を向上させ、放電電圧を下げる。
【解決手段】隔壁を介して相対向する上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルにおいて、上部パネルに形成された第１誘電体層と、前記第１誘電体層上にパターニングされて形成され、ブラック顔料が含まれた第２誘電体層と、を備える構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル及びその製造方法に係り、特に、プラズマディスプレイパネルの輝度を向上させ、放電電圧を下げるためにブラック誘電体又はブラックトップを形成するプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関する。

また、本発明は、上記ブラック誘電体又はブラックトップを製造するためのブラック層グリーンシートに関する。

プラズマディスプレイパネルは、上部パネルと下部パネル間に形成された隔壁（barrier rib）がそれぞれの放電セルを区画してなる。それぞれの放電セル内には、ネオン、ヘリウムまたはネオンとヘリウムとの混合気体などのような主放電気体と、少量のキセノンを含有する不活性ガスが充填されている。そして、高周波電圧によって放電がおきると、不活性ガスから真空紫外線（Vacuum ultra violet rays）が発生し隔壁間の蛍光体を発光させることで画像が具現される。このような構造のプラズマディスプレイパネルは、軽薄の構成が可能な点から次世代表示装置として脚光を浴びている。

図１は、プラズマディスプレイパネルの構造を概略的に示す斜視図である。図１に示すように、プラズマディスプレイパネルの上部パネル１００は、画像がディスプレイされる表示面である上部ガラス板１０１上に、スキャン電極１０２と維持電極１０３が対で形成された複数の維持電極対が配列される。スキャン電極１０２及び維持電極１０３は、それぞれ、透明電極ａ及びバス電極ｂを備える。透明電極ａは、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）等からなり、可視光を透過させる。バス電極ｂは、Ａｇ等からなり、スキャン電極１０２及び維持電極１０３の抵抗値を低減する補助電極として機能する。そして、下部パネル１１０は、下部ガラス板１１１上に、前述した複数の維持電極対と交差するように複数のアドレス電極１１３が配列される。これらの下部パネル１１０と上部パネル１００は互いに一定の距離をおいて平行に結合される。

下部パネル１１０は、複数個の放電空間、すなわち、放電セルを形成させるためのストライプタイプ（または、ウェルタイプ等）の隔壁１１２が平行に配列される。そして、アドレス放電を行って真空紫外線を発生させる複数のアドレス電極１１３が隔壁に対して平行に配置される。下部パネル１１０の上面には、アドレス放電時に画像表示のための可視光線を放出する赤色Ｒ、緑色Ｇ及び青色Ｂの蛍光体１１４が塗布される。また、アドレス電極１１３と蛍光体１１４との間には、アドレス電極１１３を保護する下板誘電体層１１５が形成される。

なお、維持電極対上に形成された上板誘電体層１０４上には、保護膜１０５が形成される。これは、プラズマディスプレイパネルの放電時に（＋）イオンの衝撃によって上部パネルに設けられた上板誘電体層１０４がすり消え、ナトリウム（Ｎａ）などの金属物質が電極を短絡（short）させることを防ぐためのものである。したがって、保護膜１０５として酸化マグネシウム（ＭｇＯ）薄膜をコーティングして上板誘電体層１０４を保護しているが、酸化マグネシウムは、（＋）イオンの衝撃によく耐えるし、２次電子放出係数が高いため放電開始電圧を下げる特性を有する。

しかしながら、上記の従来プラズマディスプレイパネルは、下記のような問題点があった。

プラズマディスプレイパネルの隔壁は、白色物質からなるのが一般的である。この場合、下部パネルに備えられた誘電体と共に輝度を向上させる長所はあるが、コントラストが低下するという問題点があった。

そこで、コントラストを向上させるために隔壁上にブラック層を形成することがあるが、この場合にブラック層の形成面積が増加するとコントラストは増加するが、輝度が低下するという問題につながる。

また、コントラストの向上のために上部パネル上にブラック誘電体を形成する方法を考慮できるが、これもまた輝度の低下を誘発する問題があった。

本発明は上記の問題点を解決するためのもので、その目的は、プラズマディスプレイパネルのコントラスト及び輝度を向上させ、放電電圧を下げることにある。

本発明の他の目的は、プラズマディスプレイパネルのコントラスト及び輝度を向上させることにある。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルの一つは、隔壁を介して相対向する上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、上部パネルに形成された第１誘電体層と、前記第１誘電体層上にパターニングされて形成され、ブラック顔料が含まれた第２誘電体層と、を備える構成とした。ここで、上部パネルは、上部基板（例えばガラス基板）と、前記上部基板上に配置される維持電極と、維持電極を覆う誘電体層とを含む。上部パネルは、さらに、誘電体層を覆う保護膜を備えても良い。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルのもう一つは、隔壁を介して相対向する上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、上部パネルに形成された第１誘電体層と、前記第１誘電体層上にパターニングされて形成されたアルカリ現像性第２誘電体層と、前記第２誘電体層上に形成され、ブラック顔料が含まれた第３誘電体層と、を備える構成とした。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルのもう一つは、隔壁を介して互いに接合される上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、隔壁上に備えられ、０．１〜５μｍの厚さを有するブラック層を備える構成とした。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法の一つは、基板上に隔壁材料とブラック層材料を順に形成する段階と、前記ブラック層材料上に隔壁パターンと対応するフォトレジストパターンを形成する段階と、前記フォトレジストパターンをマスクとして前記隔壁材料とブラック層材料をエッチングする段階と、を備える構成とした。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法のもう一つは、基板上に隔壁材料を形成する段階と、前記隔壁材料上に、隔壁パターンと対応してパターニングされたブラック層を形成する段階と、前記ブラックパターン層をマスクとして前記隔壁材料をエッチングする段階と、を備える構成とした。

上記目的を達成する本発明に係るブラック層グリーンシートは、非露光時に粘着性を維持し、露光時に硬化されながら粘着性を失う感光性ブラックペーストシートと、前記感光性ブラックペーストシートの上部面と下部面に備えられた保護フィルムと、を備える構成とした。

上記目的を達成する本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法のもう一つは、露光によって粘着性が変化する感光性ブラックペーストシートを用意する段階と、隔壁パターンに対応して、前記感光性ブラックペーストシートを選択的に露光する段階と、前記露光されたブラックペーストシートを隔壁上に圧着して、前記隔壁上に前記ブラックペーストシートの非露光部分を転写する段階と、を備える構成とした。

本発明によれば、プラズマディスプレイパネルの上部パネルに黒色差等誘電体を形成するため、コントラスト及び輝度を向上させ、放電電圧を下げることが可能になる。

また、本発明によれば、プラズマディスプレイパネルの隔壁上にブラックトップ層を形成するため、コントラスト及び輝度を向上させることが可能になる。

以下、本発明の好適な実施例について、添付の図面を参照しつつ詳細に説明する。

図２は、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第１実施例における上部パネル２００を示す断面図である。次に、図２を参照して、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第１実施例について説明する。

本実施例で、下部パネル（背面パネル）に形成された白色隔壁によって発生しうるコントラスト低下を防止するためにブラックマトリクス２３０を形成する。このブラックマトリクス２３０は、白色隔壁（例えば、図１の１１２）上に直接形成されても良いが、図２に示すように、上部パネル（前面パネル）２００の透明電極２２０上に形成されると良い。ここで、図中の符号２１０は、上部基板（パイレックス（登録商標）ガラス、ＰＤ２００等のガラス基板）を示す。

なお、本実施例に係る上部パネル２００は、図１の下部パネル１１０のような従来の下部パネルに適用しても良いし、図５〜図１０で後述する第３実施例に係る下部パネル３００に適用しても良い。
そして、上板誘電体層（以下、第１誘電体層という。）２５０上に、ブラック顔料の含まれた誘電体層（以下、第２誘電体層という。）２６０を形成する。この第２誘電体層２６０は平面の第１誘電体層２５０上の一部領域に形成することによって、ブラックマトリクス２３０を維持電極と上部基板２１０上に広く形成する必要がなく、また、差等誘電体層効果が得られるため、効率及び輝度を増大させることができる。ここで、第２誘電体層２６０は、それぞれの放電セル間の領域に位置して、下部パネル上に形成された白色隔壁によって発生しうるコントラストの低下を防止する役割を担うことができる。また、透明電極２２０の上部一部領域に形成されたブラックマトリクス２３０は、外部から入力された光が上部に形成されたバス電極２４０によって反射されて発生しうるコントラスト低下を防止する機能を果たすことができる。

ここで、第１誘電体層２５０と第２誘電体層２６０との高さの和が３８μｍである場合、第２誘電体層２６０の高さは１〜３０μｍが好ましく、第２誘電体層２６０は、図示するように差等段差を有することが好ましい。また、第２誘電体層２６０は、第１誘電体層２５０の全面に、感光性有機物を含有し、ブラック顔料と誘電体粉末が含まれたブラック誘電体ペーストを塗布した後、フォトエッチング工程を用いて形成することができる。すなわち、感光性有機物の含まれたブラック誘電体ペーストを第１誘電体層２５０の全面に塗布し、その上部全面にフォトレジストＰＲを塗布した後にパターンマスクを用いたフォトエッチング工程を用いて第２誘電体層２６０を形成する。この場合、ブラック誘電体ペーストは、基本マトリクスをなすバインダーと光重合モノマーと光重合開始剤と誘電体パウダーとブラックパウダーをミリング装備などを用いて形成することができる。ここで、バインダーは、アクリル、ウレタン、ノボラックなどを用いると良く、光重合モノマーは、メタメチルアクリル系、メタクリル系などを用いると良く、光重合開始剤は、ベンゾフェノン系、トリアジン系などを用いると良く、誘電体パウダーは、ＰｂＯ系とｎｏｎ−ＰｂＯ系などが使用可能であり、ブラックパウダーは、Ｃｏ_３Ｏ_４、クロム酸化物、銅酸化物、２種以上の酸化物のようなブラックを形成できる金属酸化物を用いれば良い。

なお、図示省略するが、第２誘電体層２６０を覆うように保護膜が形成されている。

図３Ａ乃至図３Ｃは、図２に示す第１実施例の製造工程を示す図である。図３Ａ乃至図３Ｃを参照して、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第１実施例について説明すると、下記の通りである。

まず、図３Ａに示すように、上部基板２１０上に、ＩＴＯ（Indium-Tin-Oxide）などを塗布した後にパターニングして透明電極２２０を形成する。この構造物上部にブラックマトリクスをコーティングした後にパターニングして、透明電極２２０上部縁であるバス電極２４０が形成される領域に、ブラックマトリクス２３０を形成する。ブラックマトリクス２３０が形成された構造物上部には、Ａｇ等をコーティングした後にパターニングしてバス電極２４０を形成する。

この構造物上部に、図３Ｂに示すように、スクリーン印刷法で誘電体ペーストをコーティングした後に乾燥／焼成して第１誘電体層２５０を形成する。第１誘電体層２５０を形成する方法は、スクリーン印刷法に限定されず、テーブルコーターを用いたテーブルコーティング法、グリーンシートを用いたラミネーション法等にしても良い。

この構造物上部に、続いて、図３Ｃに示すように、感光性有機物とブラック顔料と誘電体粉末とからなるブラック誘電体ペーストを塗布する。このブラック誘電体ペースト上にフォトレジストＰＲを塗布した後にパターンマスクを用いたフォトエッチング工程によって、第１誘電体層２５０の一部が露出されるようにエッチングして差等段差を有する第２誘電体層２６０を形成する。その後、第２誘電体層２６０を覆うように、第１誘電体層２５０及び第２誘電体層２６０上にＭｇＯ等を積層して保護膜を形成する。

上記の過程によって本実施例によるプラズマディスプレイパネルの上部パネル２００が製造される。このように、第１誘電体層２５０上に差等段差を有する第２誘電体層２６０が形成されると、セルとセル間の領域である透明電極２２０間にブラックマトリクスを形成する必要がなく、第２誘電体層２６０を用いて差等誘電体層を形成できるため放電電圧を下げ、効率及び輝度を増加させることが可能になる。

図４は、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第２実施例を示す図である。図４を参照して、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第２実施例について説明すると、下記の通りである。

本実施例は、第２誘電体層２６０と第１誘電体層２５０との間に、アルカリ現像性誘電体層２７０が形成されたことに特徴がある。本実施例は、第１誘電体層２５０と第２誘電体層２６０との間に形成されるアルカリ現像性誘電体層２７０を用いて差等段差を容易に調節できるという利点を有する。すなわち、アルカリ現像性誘電体層２７０の高さを調節することによって、第２誘電体層２６０と第１誘電体層２５０間の段差を容易に調節できる。アルカリ現像性誘電体層２７０の高さは、第２誘電体層２６０の高さによって変わることができる。また、アルカリ現像性誘電体層２７０は、第２誘電体層２６０の現像と同時に現像されて、現像時間の調節によって差等誘電体層の高さを容易に調節できるという長所がある。

図５は、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第３実施例を示す図である。図５を参照して本発明によるプラズマディスプレイパネルの第３実施例について説明すると、下記の通りである。

本実施例に係る３電極面放電プラズマディスプレイパネルは、上部パネル及びこれと平行に配置される下部パネルを備えてなる。上部パネルと下部パネル３００との間には約１５０μｍ高の隔壁３４０が形成されてそれぞれの放電セルを区画する。
ここで、蛍光体３６０から放出される可視光線の損失による輝度低下を防ぐために、隔壁３４０は、高い反射率を有する白色誘電体などによって形成されてきた。しかしながら、白色隔壁３４０は、輝度を増加させるという長所はあるが、明室コントラストを減少させるという問題点があった。そこで、明室コントラストを向上させるための多様な方法が提案されてきた。したがって、本実施例では、隔壁３４０上部にブラック層３５０をさらに形成して、明室コントラストを向上させる。ブラック層３５０は、０．１〜５μｍの厚さを有することを特徴とする。後述する実験例から、本発明者らは、ブラック層３５０の厚さが５μｍ以下に維持されると、ブラックリブ（ブラック層３５０）の存在による輝度及び輝度効率の減少はほとんどなくなる一方、ブラックリブの存在による明室コントラストの向上効果は維持されるということを発見した。
図５において、上部パネル１００は、図１と同様の構成であり、上部基板１０１と、上部基板１０１上に配置された維持電極対１０２，１０３と、維持電極対１０２，１０３を覆う上部誘電体層１０４と、保護膜１０５とを備える。
なお、本実施例に係る下部パネル３００は、図１の上部パネル１００のような従来の下部パネルに適用しても良いし、図２〜図４の第１及び第２実施例に係る上部パネル２００に適用しても良い。

下記の表１では、実施例を、隔壁３４０上に厚さ約２．０μｍのブラック層３５０が形成されたものとした。下記の表１に、ホワイトリブ（白色隔壁３４０）上に厚さ２μｍのブラック層３５０が積層された隔壁構造を有するディスプレイパネル（実施例）の輝度、輝度効率及び明室コントラストの測定結果を示す。本実施例との比較のために、隔壁上部にブラック層が存在しないプラズマディスプレイパネル（基準例）及び隔壁上部に厚さ約１５μｍのブラック層を有するプラズマディスプレイパネル（比較例）の特性測定結果も共に示す。本実験に当たって、基準例、実施例及び比較例の特性測定のためにそれぞれ７．５"パネルを製作し、ブラック層は、実施例では後述する製造工程で説明する感光性グリーンシートにて形成し、比較例ではスクリーン印刷工程にて形成した。

表１からわかるように、本実施例によるプラズマディスプレイパネルは、ブラック層を備えない基準例と同等水準の輝度及び輝度効率を表し、基準例に比べて約７％の明室コントラスト向上をもたらす。実施例と同様にブラック層を備える比較例の場合、明室コントラスト特性では実施例と同じ効果を呈するが、輝度及び輝度効率では著しく低下したことがわかる。実施例の場合に、輝度が１％未満の減少に止まり、輝度効率がほとんど減少しないのに対して、比較例の場合には、輝度が１５％を超えて減少し、輝度効率が８％を超えて減少している。すなわち、ブラック層厚と輝度効率及び明室コントラストとの関係は、下記のように説明可能である。ただし、以下の説明は、本発明が表す特有な効果に対する理解を助けるためのもので、本発明の権利範囲を限定されるためのものではない。

ブラック層は、各放電セルの蛍光体から発生する可視光を吸収する。これにより、各放電セルの輝度及び輝度効率が低下し、結局としてパネル全体の輝度（輝度効率）が低下してしまう。ここで、ブラック層による輝度（輝度効率）の低下は、ブラック層の表面積に依存する。ブラック層の表面積は、前面板（前面パネル）と対向している上面面積と、放電空間と対向している側面面積とで構成されるが、上面面積は隔壁の幅に比例し、側面面積はブラック層厚に比例する。一般に、ブラック層の面積が減少するにつれてブラック層が吸収する可視光は減る。この時、特に、ブラック層の側面は放電空間の蛍光体と隣接しており、放電空間から発生する可視光に直接露出されるため、その面積変化が可視光の吸収に及ぼす影響は上面に比べて大きいと予測される。この理由から、ブラック層厚の薄い本実施例において、厚いブラック層を使用した比較例に比べて輝度の低下が少なかったと考えられる。

一方、本実施例においてブラック層３５０の上面面積は従来のそれと同一である。ブラック層３５０の上面は前面板（前面パネル）１００と面接触しており、前面板（前面パネル）１００から入射する外部可視光の吸収に主として関与する（図５ではブラック層３５０と前面パネル１００とが離間して図示されているが、実際には面接触する）。したがって、ブラック層の上面面積を従来のそれと同一にした本実施例では、側面面積の減少にもかかわらず明室コントラストの減少がほとんどなかった。

次に、上述した本発明のプラズマディスプレイパネルの第３実施例を製造する過程について説明する。下記の製造過程は、下板（背面パネル）３００の下部基板３１０上に隔壁３４０が形成される場合を前提としているが、これに限定されず、前面板（前面パネル）１００に隔壁が形成される場合にも本発明の方法は通常の技術水準範囲内の修正によって容易に適用可能であるということは、当該技術分野における通常の知識を持つ者にとっては自明である。

図６Ａ乃至図６Ｄは、上述したプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を示す図である。図６Ａ乃至図６Ｄを参照して、上述したプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を説明すると、下記の通りである。

本実施例では、サンドブラスティング法によって本発明のプラズマディスプレイパネルの下板（背面パネル）３００を製造する。まず、図６Ａに示すように、下部基板３１０（パイレックス（登録商標）ガラス、ＰＤ２００等のガラス基板）上にアドレス電極３２０及び誘電体層３３０を形成した後、誘電体層３３０上に隔壁層３４０及びブラック層３５０を形成し、これを予備焼成（pre-baking）する。この段階で、隔壁層３４０及びブラック層３５０はそれぞれスピンコーティングまたはグリーンシートの積層などの通常の方法によって形成されることができる。本実施例で隔壁層３４０は、ガラス粉末、有機結合剤及びその他添加剤からなる組成物で形成される。ガラスには、通常のシリケートガラス、例えば、ＳｉＯ_２−ＺｎＯ−ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３系が用いられることができる。また、ブラック層３５０は、前述したホワイトリブ層（白色隔壁層３４０）の材質に少量の無機黒色顔料を含んでなることができ、全体固形分含量に対して無機固形分の含量を３０％以下としたものが好ましい。前述したブラックリブ層３５０を構成する無機固形分の含量は、以下に説明される本発明の他の製造工程でも同一に適用されることが好ましい。このように無機固形分の含量を低い水準に維持するのは、焼成後の結果としてのブラックリブ３５０の厚さを５μｍ以下に維持するためである。

続いて、図６Ｂに示すように、感光性組成物またはＤＦＲ（dry film resist）などを用いてブラック層３５０材料の全面上に塗布して感光成層を形成し、これを露光及び現像して、隔壁の形成される領域を覆うフォトレジストパターンＰＲを形成する。続いて、図６Ｃに示すように、形成されたフォトレジストパターンＰＲをエッチングマスクとして上記隔壁層３４０及びブラック層３５０をサンドブラスティングする。その後、図６Ｄに示すように、フォトレジストパターンＰＲをストリップ（剥離）して誘電体層３３０上部に隔壁３４０及びブラック層３５０の積層構造からなるパターンを形成しこれを焼成することで、隔壁製造を完了する。

図７Ａ乃至図７Ｅは、上述したプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。図７Ａ乃至図７Ｅを参照して、上述したプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を説明すれると、下記の通りである。

まず、図７Ａに示すように、下部基板３１０上にアドレス電極３２０、誘電体層３３０及び隔壁層３４０を順次形成し、これを予備焼成する。この過程は、図６Ａで説明した方式と同様にして行えば良い。続いて、図７Ｂに示すように、隔壁層３４０上に感光性ブラック層３５０を形成する。本実施例において感光性ブラック層３５０は、通常のブラック層材質に感光性物質をさらに含んでなることを特徴とする。感光性物質は、ベースポリマーに光重合単量体及び光重合開始剤を添加して構成することができる。

光重合開始剤には、紫外線によって活性化するもので、９，１０−アントラキノン（anthraquinone）、１−クロロアントラキノン（chloroanthraquinone）、２−クロロアントラキノン（chloroanthraquinone）、２−エチルアントラキノン（ethylanthraquinone）、２−メチルアントラキノン（methylanthraquinone）などの置換または非置換された多核キノン（polynuclearquinones）、ベンゾフェノン（benzophenone）、ミヒラー・ケトン（Michler’s ketone）、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン（bis(diethylamino)benzophenone）、４−メトキシ−４−ビスジメチルアミノベンゾフェノン（4-methoxy-4-bisdimethyl aminobenzophenone）などの芳香族キノン（aromatic quinines）、メチルベンゾイン（methylbenzoin）、エチルベンゾイン（ethylbenzoin）などのベンゾインエーテル（benzoin ethers）、２，４，５−トリアリルイミダゾールダイマー（triarylimidazole dimmer）などを単独または混合して使用することができる。

光重合性単量体には、露光工程によって架橋され、現像工程で安定した相（phase）を維持できるアルキレン（alkylene）またはポリアルキレングリコールジ（メタ）アクリレート（polyakylene glycoldi(meth)acrylate）として、乾燥フィルムフォトレジスト（ＤＦＲ）製造時に通常使用されるトリエチレングリコールジ（メタ）アクリレート（triethylene glycol di(meth)acrylate）、テトラエチレングリコールジメタアクリレート（tetraethylene glycol di(meth)acrylate）、トリメチロールプロパントリ（メタ）アクリレート（trimethylol propane tri(meth)acrylate）、エチレンジ（メタ）アクリレート（ethylene di(meth)acrylate）、グリセロールジ（メタ）アクリレート（glycerol di(meth)acrylate）、グリセロールトリ（メタ）アクリレート（glycerol tri(meth)acrylate）、エトキシ化ビスフェノールＡジ（メタ）アクリレート（ethoxylated bisphenol A di(meth)acrylate）等の単量体を単独または混合して使用することができる。

図７Ｂで、感光性ブラック層３５０は、グリーンシートを積層するか、スピンコートなどの方法によって提供されることができる。続いて、図７Ｃに示すように、感光性ブラック層３５０を所定パターンに露光及び現像して、感光性ブラック層３５０を完成する。この感光性ブラック層３５０は後続工程でサンドブラスティングのエッチングマスクとして機能する。これは、感光性ブラック層が有機物を主成分としており、サンドブラスティングなどのエッチングに対する抵抗性を表すからである。したがって、感光性ブラック層３５０はエッチング後に残存するようになる。この過程は、図７Ｄ及び図７Ｅに示されている。最後に、図７Ｅに示すように、エッチング後に残存する隔壁３４０とブラック層３５０は焼成過程によって完成する。

要するに、図６Ａ乃至図６Ｄでは隔壁とブラック層を同時にパターニングしたが、図７Ａ乃至図７Ｅではブラック層をまずパターニングした後、これをマスクとして隔壁をパターニングした。なお、上述の隔壁及びブラック層は、湿式エッチングによって形成されても良い。この場合、隔壁とブラック層を湿式エッチング液によってエッチングする以外は、上述した実施例と同様にして形成すれば良い。

図８Ａ乃至図８Ｃは、上述したプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法のさらに他の実施例を示す図である。図８Ａ乃至図８Ｃを参照して、本発明によるプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法のさらに他の実施例を説明すると、下記の通りである。

まず、図８Ａに示すように、下部基板３１０上にアドレス電極３２０（図示せず）、誘電体層３３０（図示せず）、及び隔壁層３４０を順次形成した後、これを焼成する。図８Ａ乃至図８Ｃにおいて、下部基板３１０と隔壁層３４０との間には、アドレス電極３２０及び誘電体層３３０が存在するが、説明の便宜のため省略して図示している。続いて、図８Ｂに示すように、隔壁パターンに対応するパターンが形成されたスクリーン及び絞り器（squeezer）４００を使って隔壁層３４０上にブラック層３５０を印刷する。図８Ｂの右下は基板断面図で、形成されたブラック層３５０の形状を示している。
続いて、印刷されたパターンを乾燥した後、ブラック層３５０をエッチングマスクとして下部の隔壁層３４０をエッチングして隔壁パターンを形成し、これを焼成することで隔壁３４０及びブラック層３５０を完成する（図８Ｃ）。図８Ｃの右下は基板断面図で、形成された隔壁３４０及びブラック層３５０の形状を示している。

図９は、本発明によるブラック層グリーンシートの一実施例を示す図である。図９を参照して、本発明によるブラック層グリーンシートの一実施例を説明すると、下記の通りである。

図９に示すように、露光特性を持つブラックペーストシート５００と、これを上部面と下部面においてそれぞれ保護する保護フィルム５１０，５２０とからなっている。一般に、緑色保護フィルムで所定の物質層を保護した後、該保護フィルムを剥がしながら所定の対象体に適用するための保護フィルム全体と物質層とをグリーンシートと呼ぶ、または、物質層のみをグリーンシートと呼ぶ。しかし、ここでは、グリーンシートを、任意の色の保護フィルムで保護され、所定構造物に転写あるいはラミネーティング方式で適用可能な素子層とする。

ブラックペーストシート５００は、ブラックトップやブラックマトリクスに用いうる光吸収（外部光非反射）特性を持つ黒色物質で、紫外線露光によって粘着性が変化する材質とする。また、保護フィルム５１０，５２０は必要時に容易に脱着されながらも、ブラックペーストシート５００に一定の接着力で貼り付けられて該当のシート５００を保護する。ブラックペーストシート５００に最も必要とされる要件は、露光によって粘着性が変化しなければならないという点であり、このため、負（negative）の特性を持つ露光物質を用いる。一般に、負の特性を持つ露光物質は、感光された領域が硬化し、現像時に感光されなかった領域が除去されるようにする方式で使用されるものであるが、ここでは逆に露光されて結合力が強くなる部分を使用せず、非露光でペースト状態を維持する部分を使用する方式とする。すなわち、粘着性を持つペースト状態にブラックペーストシート５００を製造し、一定部分を露光させると、該当の露光領域は強く結合しながら軟性及び粘着性を失う一方、非露光の部分のみが粘着性を維持するように互いに区分形成されて、以降非露光の部分が隔壁３４０上部にラミネーティング可能な状態となる。

ブラックペーストシート５００に適用される感光物質は、感光高分子化合物（photosensitive polymer）で、構成成分は主に高分子化合物（Polymer）と感光剤（Sensitizer）からなり、負の特性を持つ感光物質を用いることを考慮して、感光時に結合力が高まる高分子化合物を用いなければならない。また、隔壁３４０上部に可能な限り薄く適用されて隔壁の反射特性を極大化しながらもブラック層の機能を果たすのに充分な厚さを維持しなければならないため、実際適用される隔壁３４０の３０％未満の厚さに形成することが好ましい。この厚さが減るほど輝度が高まるので、ブラックトップの反射光抑制機能を果たすことができ、かつ、物理的なブラックペーストシート５００を維持できる限度内で厚さを縮めることが好ましい。

したがって、所望の反射度及び色（ブラック）と、露光による粘着性変化特性を得るべくブラックペーストシート５００は、基本的に、感光物質、黒色無機顔料、ガラス質などの有機物バインダー、溶剤で製造できる。ブラックペーストシート５００の上部面と下部面にそれぞれ形成される保護フィルム５１０，５２０は、ブラックペーストシート５００が粘着性を有する場合でも比較的容易に脱着されなければならないため、ブラックペーストシート５００の粘着性にあまり影響を受けないながらも一定の接着力を有するようにその表面がコーティングされたものが好ましい。そして、感光のために少なくとも一面を保護する保護フィルム５１０／５２０は、紫外線を透さなければならない。保護フィルム５１０，５２０は、その表面に着脱が容易ながらも接着性を有しうるようにコーティングされた製品が商用化しており、これらの中で所望の特性を持つ製品を用いれば良い。

上述したブラック層グリーンシート（５００，５１０，５２０）は、隔壁３４０上部にブラック層を形成するための目的で使われても良く、場合によっては、ブラックマトリクスを形成するために使われても良く、ブラック層を形成するための様々な用途にも活用可能である。そして、ブラック層を任意の構造物上部に直接成膜した後にパターニングすることよりも容易な転写あるいはラミネーティング工程で実施しても良い。また、上に例示した隔壁３４０上部のブラック層のように、適用される構造物が複雑で、その適用厚さに制限があって印刷等の方法を適用し難い場合であっても、薄い厚さでブラック層を容易に形成しようとする目的で用いうる汎用性を有する。特に、適用層が厚さを精密に維持しなければならない場合や、エッチングによるパターニング方式を適用し難い場合に活用度が高い。

図１０Ａ乃至図１０Ｄは、上述したブラック層グリーンシート（５００，５１０，５２０）でプラズマディスプレイパネルのブラック層を形成する工程を示す図である。図１０Ａ乃至図１０Ｄを参照して、上述したブラック層グリーンシート（５００，５１０，５２０）でプラズマディスプレイパネルのブラック層を形成する工程について説明すると、下記の通りである。

ここでは、感光性ブラックペーストシート５００を適切に露光して粘着性に変化を与えた後、変化した粘着性特性を用いてブラックトップを形成する過程が示されている。まず、図１０Ａに示すように、露光によって粘着性が変化する感光性ブラックペーストシート５００及びこれを保護する保護フィルム５１０，５２０からなるグリーンシートを用意する。そして、形成する隔壁３４０の位置及び隔壁３４０上部の幅に合せて該当の領域のみが露光されないようにパターニングされたフォトマスク６００を、ブラックペーストシート５００上部に配置し紫外線で露光を実施する。この際、フォトマスク６００のパターンは、ブラックペーストシート５００が粘着性維持のために有機バインダーと溶剤を含有しており、以降の工程で乾燥及び硬化されつつその体積が縮まる点を考慮して、実際隔壁３４０上部の幅よりも広い領域が非露光となるように形成することが好ましい。

続いて、図１０Ｂに示すように、上記露光によって露光されたブラックペーストシート領域５００Ｂは、高分子化合物の結合が強くなるため粘着性を失いながら硬化され、露光されなかったブラックペーストシート領域５００Ａは、粘着性を維持するようになる。このように露光後の粘着性変化が完了すると、ブラックペーストシート５００の一側面を保護する保護フィルム５２０を除去してラミネーティング準備を終える。

続いて、図１０Ｃに示すように、別の工程にて下部基板３１０上に隔壁３４０まで形成された下部パネル３００を用意し、これを、保護フィルム５２０の除去されたブラックペーストシート５００と対向するように整列した状態で圧着することによって、露光されずに粘着性を維持しているブラックペーストシート領域５００Ａが、隔壁３４０に強く貼り付けられるようにする。

隔壁３４０の形成されている下部基板３１０は、下部電極３２０、下部誘電体層３３０などが全て形成されたものである。但し、下部基板３１０と隔壁層３４０との間の下部電極３２０及び誘電体層３３０は、省略して図示している。
ここで、隔壁３４０は、隔壁物質を塗布、蒸着、ラミネーティングなどの方式で形成し、これをエッチング、サンドブラスティング、研磨などの方法でパターニングして形成する、または、隔壁物質を繰り返しパターン印刷して形成することができる。これらに限定されず、他の方法でも隔壁３４０を形成することができ、場合によっては、別の工程で隔壁３４０構造物を形成して下部基板３１０に接着させる方式も利用可能である。

最後に、図１０Ｄに示すように、ブラックペーストシート５００及びこれを一側面で保護しながら固定維持する保護フィルム５１０を除去すると、ブラックペーストシート５００の露光領域５００Ｂは保護フィルム５１０と共に除去され、隔壁３４０の上部には、非露光の粘着性が維持されているブラックペーストシート領域５００Ａが残留するようになる。図示の過程は、隔壁３４０上部に、一側保護フィルム５２０が除去されたブラックペーストシート５００の非露光領域５００Ａを整列させて圧着した後に、保護フィルム５１０及びブラックペーストシート５００の露光領域５００Ｂをリフト−オフして除去する転写方式を示したものであるが、ローラ間を通過させながら圧着と除去を順に実施するラミネーティング方式も適用可能である。

以上の実施例は、プラズマディスプレイパネルの隔壁にブラック層を形成する過程としたが、上述した製造方法は、上板（前面パネル）に隔壁が近接配置されて上板外部から隔壁の上部が見えるあらゆる種類のディスプレイパネル（例えば、電界放出ディスプレイパネル、ＯＬＥＤディスプレイパネル、ＬＣＤディスプレイパネルなど、セル分割と支持のための隔壁が適用可能なあらゆる種類のディスプレイパネル）の隔壁上部へのブラック層形成に適用可能である。

以上説明した内容から、当業者なら本発明の技術思想を逸脱しない範囲で、様々な変更及び修正が可能であることが理解される。したがって、本発明の技術的範囲は、実施例に記載された内容に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって定められるべきである。

プラズマディスプレイパネルの一実施例を示す斜視図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルの第１実施例の上部パネルの断面図である。 図２に示す第１実施例の製造工程を示す図である。 図２に示す第１実施例の製造工程を示す図である。 図２に示す第１実施例の製造工程を示す図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルの第２実施例を示す図である。 本発明によるプラズマディスプレイパネルの第３実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の一実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法の他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法のさらに他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法のさらに他の実施例を示す図である。 図５に示すプラズマディスプレイパネルの第３実施例の製造方法のさらに他の実施例を示す図である。 本発明によるブラック層グリーンシートの一実施例を示す図である。 図９に示すブラック層グリーンシートでプラズマディスプレイパネルのブラックトップを形成する工程を示す図である。 図９に示すブラック層グリーンシートでプラズマディスプレイパネルのブラックトップを形成する工程を示す図である。 図９に示すブラック層グリーンシートでプラズマディスプレイパネルのブラックトップを形成する工程を示す図である。 図９に示すブラック層グリーンシートでプラズマディスプレイパネルのブラックトップを形成する工程を示す図である。

Claims (26)

1. 隔壁を介して相対向する上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記上部パネルに形成された第１誘電体層と、
   前記第１誘電体層上にパターニングされて形成され、ブラック顔料が含まれた第２誘電体層と、
   を備えてなることを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
2. 前記第２誘電体層は、差等段差を有するようにパターニングされたことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記第２誘電体層は、それぞれの放電セル間の領域にのみ形成されるようにパターニングされたことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記第１誘電体層と前記第２誘電体の高さの和が３８μｍであり、前記第２誘電体層の高さは１〜３０μｍ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。
5. 前記第２誘電体層は、感光性有機物、ブラック顔料及び誘電体粉末が含まれたペーストを、前記第１誘電体層上に全面塗布した後、フォトエッチング工程でパターニングして形成されたことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記第２誘電体層は、バインダー、光重合モノマー、光重合開始剤、誘電体パウダー及びブラックパウダーをミリングして製造したペーストを、前記第１誘電体層上に全面塗布した後、フォトエッチング工程でパターニングして形成したことを特徴とする、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記ブラックパウダーは、Ｃｏ_３Ｏ_４、クロム酸化物、銅酸化物及び２種以上の酸化物のうちいずれか一つであることを特徴とする、請求項６に記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 隔壁を介して相対向する上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記上部パネルに形成された第１誘電体層と、
   前記第１誘電体層上にパターニングされて形成されたアルカリ現像性第２誘電体層と、
   前記第２誘電体層上に形成され、ブラック顔料が含まれた第３誘電体層と、
   を備えてなることを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
9. 隔壁を介して互いに接合される上部パネルと下部パネルを備えるプラズマディスプレイパネルであって、
   前記隔壁上に備えられ、０．１〜５μｍの厚さを有するブラック層を備えてなることを特徴とする、プラズマディスプレイパネル。
10. 前記隔壁及びブラック層は、隔壁材料とブラック層材料を形成した後、フォトレジストパターンをマスクとして前記隔壁材料とブラック層材料をエッチングして形成さ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。
11. 前記隔壁は、隔壁材料上にブラック層材料をパターニングして形成した後、前記ブラック層材料をマスクとしてエッチングして形成さ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。
12. 前記ブラック層は、感光性ブラックペースト物質でグリーンシートを形成して露光及び現像した後、隔壁上に転写して形成さ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。
13. 基板上に隔壁材料とブラック層材料を順に形成する段階と、
    前記ブラック層材料上に隔壁パターンと対応するフォトレジストパターンを形成する段階と、
    前記フォトレジストパターンをマスクとして前記隔壁材料とブラック層材料をエッチングする段階と、
    を備えてな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。
14. 前記ブラック層は、０．１〜５μｍの厚さに形成されることを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
15. 前記ブラック層材料は、全体固形分含量に対して無機固形分含量が３０％以下であることを特徴とする、請求項１３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
16. 基板上に隔壁材料を形成する段階と、
    前記隔壁材料上に、隔壁パターンと対応してパターニングされたブラック層を形成する段階と、
    前記ブラックパターン層をマスクとして前記隔壁材料をエッチングする段階と、
    を備えてな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。
17. 前記ブラック層材料は、全体固形分含量に対して無機固形分含量が３０％以下であることを特徴とする、請求項１６に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
18. 前記ブラック層を形成する段階は、
    前記隔壁材料上にパターニングされたブラック層材料をスクリーン印刷した後に乾燥することを特徴とする、請求項１６に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
19. 非露光時に粘着性を維持し、露光時に硬化されながら粘着性を失う感光性ブラックペーストシートと、
    前記感光性ブラックペーストシートの上部面と下部面に備えられた保護フィルムと、
    を備えてなることを特徴とする、ブラック層グリーンシート。
20. 前記感光性ブラックペーストは、露光時に硬化される感光性物質、黒色無機顔料及び有機物バインダーを含んでなることを特徴とする、請求項１９に記載のブラック層グリーンシート。
21. 前記保護フィルムは、前記ブラックペーストシートの粘着性を低減させうる表面特性を有することを特徴とする、請求項１９に記載のブラック層グリーンシート。
22. 前記保護フィルムのうち少なくとも一つは、感光用光源に対して透明であることを特徴とする、請求項１９に記載のブラック層グリーンシート。
23. 露光によって粘着性が変化する感光性ブラックペーストシートを用意する段階と、
    隔壁パターンに対応して、前記感光性ブラックペーストシートを選択的に露光する段階と、
    前記露光されたブラックペーストシートを隔壁上に圧着して、前記隔壁上に前記ブラックペーストシートの非露光部分を転写する段階と、
    を備えてな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。
24. 前記ブラックペーストシートの非露光部分の転写段階は、
    前記隔壁上に前記ブラックペーストの非露光部分が位置するように整列した後に圧着し、前記ブラックペーストシートの非露光部分を前記隔壁上に残して露光部分を除去することを特徴とする、請求項２３に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
25. 前記圧着段階は、
    前記隔壁が形成された下部パネルと前記ブラックペーストシートをローラで圧着することを特徴とする、請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
26. 前記ブラックペーストシートの厚さは、前記隔壁厚さの３０％未満であることを特徴とする、請求項２４に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。