JP2008226517A - ディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】サンドブラスト法で切削しても細い隔壁が倒れず、格子形状の細い隔壁を精度よく安定して形成でき、高い開口率を有した高輝度高精細のディスプレイパネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】格子状隔壁を備えたディスプレイパネルの製造方法であって、格子状隔壁２２を形成するステップが、背面ガラス基板１８上に焼成前下層部２０１ｂを形成するステップと、焼成前下層部２０１ｂに最上層部２２ａとなるＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの透明膜の最上層部膜２００ａを形成するステップと、最上層部膜２００ａの表面を所定の格子状パターンを有するマスキング部材となる耐切削性マスキングパターン３４によってマスキングするステップと、耐切削性マスキングパターン３４を介して最上層部膜２００ａと乾燥下層部２０１ａとを切削するステップと、焼成前下層部２０１ｂを焼成するステップとを含んでいる。
【選択図】図３

Description

本発明は、セルの開口率を向上させるとともに、形状精度に優れた細い幅の隔壁を有するディスプレイパネルとその製造方法に関する。

近年、コンピュータやテレビなどの画像表示に用いられカラー表示デバイスとして、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイパネル（ＦＥＤ）、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）、エレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬ）などのフラットディスプレイパネルが、大型薄型を実現可能にする表示デバイスとして注目されている。その中で、特にＰＤＰは高速応答性や高視野角などの優れた特徴を備え、高精細、高画質化に向けた開発が活発に行われている。

ＰＤＰは、基本的には前面板と背面板とで構成されている。前面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極およびバス電極よりなる走査電極および維持電極が対となった表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとして働き放電による壁電荷を形成する誘電体層と、この誘電体層上に形成された保護膜とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に表示電極と交差する方向に形成されたストライプ状のアドレス電極と、このアドレス電極を覆う誘電体層と、その上に形成された、例えば格子形状の隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色をそれぞれ発光する蛍光体層とで構成されている。

前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって囲まれた多数の放電セルの放電空間には、ネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５０ｋＰａ〜６０ｋＰａの圧力で封入されている。表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、それによって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。

従来、背面板の隔壁を形成する方法として、例えばガラス基板の誘電体層上に隔壁形成材料を塗布して隔壁材料層を形成し、隔壁材料層を切削して所要の幅を有する隔壁を形成するサンドブラスト法などが一般的に用いられている。

一方、ＰＤＰを含むディスプレイパネルはフルハイビジョンなどによる大画面高精細化への要求がさらに高まっている。高精細化に対応して、微細放電セルにおいて輝度を上げるためには、微細化された放電セルの開口率をさらに向上させる必要があり、隔壁の幅をさらに小さくすることが必要となる。また、隣接する放電セル間での放電クロストークなどを抑制するためには、隔壁をストライプ形状から井桁形状あるいは格子形状とすることも要求されている。

しかしながら、細幅の隔壁をサンドブラスト法で形成しようとした場合には、切削後に残された隔壁材料層はその幅が細く、かつ、焼成前のために強度が不足していて倒れやすくなる。さらに、放電セル内の放電空間容積を確保するためにサンドブラストを過多に行うと、隔壁の断面が逆テーパー形状となって誘電体層との付着面積が小さくなり、隔壁が倒れやすくなる。したがって、高精細対応の微細放電セルに対して、開口率を大きくし、放電空間容積を大きくすることが要求される。

このような要求に対して、サンドブラスト法による加工工程を繰り返して多層の隔壁を積み上げ、所定の隔壁を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開平０７−２８２７３０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載の方法によれば、隔壁材料層の塗布乾燥、サンドブラスト切削、隔壁材料層の焼成の各工程を多数回繰り返して行うため、製造コストが高くなるという大きな課題がある。また、細い幅の隔壁を複数層積み上げる方法では、特に大画面のディスプレイパネルでは位置合わせを高精度に行う必要があり、開口率を安定して確保することが難しいといった課題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、サンドブラスト法を用いて格子形状の細い幅を有する隔壁を精度よく安定して形成できるとともに、高い開口率を有した高輝度高精細のディスプレイパネルとそ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、本発明のディスプレイパネルは、基板上に多層構造の格子状隔壁を備え、格子状隔壁の最上層部がＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの透明膜である。

このような構成により、隔壁の最上層部を強度の大きい透明膜とすることができるため、放電空間容積を増加させて最上層部の幅を増加させても、光透過の開口率が大きいディスプレイパネルを実現することができる。また、最上層部の格子状隔壁により、強度の大きな連続体を形成するため、隔壁の幅を細くしても隔壁の倒れなどがない高精度の隔壁を実現することができる。

さらに、格子状隔壁の最上層部より下層の下層部がガラス焼成体層であることが望ましく、隔壁を形成する際に焼成前の下層部を切削することによって放電セルの放電空間容積を大きくし輝度を向上させることができる。

さらに、最上層部の隔壁の幅が、下層部の隔壁の最下部の幅よりも大きいことが望ましく、放電空間をさらに大きくして輝度を上げるとともに、開口率を損なわないディスプレイパネルを実現することができる。

また、本発明のディスプレイパネルの製造方法は、基板上に多層構造の格子状隔壁を備えたディスプレイパネルの製造方法であって、格子状隔壁を形成するステップが、基板上にガラス粉体材料ペーストを塗布乾燥させて焼成前下層部を形成するステップと、焼成前下層部に最上層部となるＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの透明膜を形成するステップと、最上層部の表面を所定の格子状パターンを有するマスキング部材によってマスキングするステップと、マスキング部材を介して最上層部と焼成前下層部とを切削するステップと、焼成前下層部を焼成するステップとを含んでいる。

このような製造方法によれば、サンドブラスト法を用いて隔壁を形成する際に、焼成前下層部に最上層部となる強度の大きい透明膜を形成しているので、最上層部の格子状隔壁により、強度の大きな連続体を形成するため、隔壁の幅を細くしても隔壁の倒れなどがない高精度の隔壁を実現することができる。隔壁の最上層部を強度の大きい透明膜とすることができるため、放電空間容積を増加させ光透過の開口率が大きいディスプレイパネルを実現することができる。

さらに、透明膜を形成するステップが、ゾルゲル法を用いたステップであることが望ましく、焼成前下層部に面内引張強度が大きく、膜厚の薄い透明膜を大面積で簡便に形成することができる。そのため、サンドブラスト法を用いて最上層部を切削することが可能となり、焼成前下層部を放電空間容積を大きくして切削することができる。

本発明のディスプレイパネルおよび製造方法によれば、形状精度に優れた細い幅の隔壁を有し、光透過の開口率が高く、高輝度、高精細のディスプレイパネルを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態では、ディスプレイパネルとしてＰＤＰを対象として説明する。

（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルであるＰＤＰの構成を示す斜視図である。なお、以下の実施の形態において、同一部分には同じ符号を付与した。

図２は本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルであるＰＤＰの構成を示す図であり、図２（ａ）は本発明の実施の形態に係るディスプレイパネルのＰＤＰの隔壁部分の構成を拡大して示す平面図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。図２においては、説明を簡略にするため各電極や誘電体層、蛍光体層などを省略して示している。

図１に示すように、ＰＤＰは、前面板１０と背面板１１とを対向して有する面放電型のＡＣ型ＰＤＰの構造をなす。前面板１０は、前面ガラス基板１２上に、対をなす複数の走査電極１３と維持電極１４とが互いに平行に配置されて表示電極１５を形成している。表示電極１５を覆い、放電による壁電荷を形成するための誘電体層１６を形成し、さらに誘電体層１６を２次電子放出性薄膜となる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護膜１７で被覆している。図示しないが、走査電極１３、維持電極１４はそれぞれ透明電極とその上に形成された金属電極からなるバス電極とで構成されている。

一方、背面板１１は、基板となる背面ガラス基板１８上に表示電極１５と交差する方向に複数のアドレス電極１９を配置し、その上に下地誘電体層２０が形成されている。さらに下地誘電体層２０上には、放電セル２１を形成するための、２０μｍ〜３０μｍの幅で８０μｍ〜１２０μｍの高さの格子状隔壁２２が形成されている。格子状隔壁２２の側面と、放電セル２１内の下地誘電体層２０の面には、さらに赤色、緑色、青色の各色蛍光体層２３が順に形成されている。また、格子状隔壁２２は最上層部２２ａと、最上層部２２ａより下層の下層部２２ｂの少なくとも２層構成としている。

前面板１０と背面板１１とを格子状隔壁２２を介し、それぞれの電極形成面側を対向させて貼りあわせてその周縁部を封着接合している。格子状隔壁２２により形成された複数の放電セル２１内の放電空間には、ネオン（Ｎｅ）やキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスを５３ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入している。このようにして、放電空間として複数の放電セル２１が形成されたＰＤＰが完成する。

このように構成したＰＤＰにおいて、走査電極１３、維持電極１４、アドレス電極１９間に電圧を印加してプラズマ放電を生じさせる。放電により発生した紫外線によって蛍光体層２３の蛍光体を励起させて赤色、緑色、青色の各色を発光させ、カラー画像を表示することができる。本発明の実施の形態では、隔壁を格子状隔壁２２とし、特に高精細な微細放電セルとなったときの隣接する放電セル間の放電のクロストークを防ぎ、画像表示品質を向上させるようにしている。

図１、図２に示すように、格子状隔壁２２は、最上層部２２ａおよび下層部２２ｂの少なくとも２層を積層して設けている。また、下層部２２ｂは通常のガラス粉体材料ペーストを塗布乾燥して焼成前下層部を形成し、その後、焼成によって固化されたガラス焼成体層により形成されている。一方、最上層部２２ａは、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつよりなる、緻密で透明な薄膜で形成されている。その膜厚は数μｍ程度である。

次に、本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルの製造方法を図１、図２、図３を用いて説明する。

図３は、本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルの製造方法によるＰＤＰの隔壁形成ステップを示す断面図である。図１、図２と同一部品および同一部分には同じ符号を付与している。

図１に示す前面板１０として、まず、前面ガラス基板１２の主面上に走査電極１３および維持電極１４を複数対でストライプ状に形成する。具体的には、前面ガラス基板１２上に、例えば酸化錫（ＩＴＯ）などにより透明導電性膜を蒸着法やスパッタリング法などを利用した成膜プロセスにより形成し、その後、フォトリソ法などを用いてパターニングして幅広の透明電極（図示省略）を形成する。さらにその上に、例えば銀（Ａｇ）などによる膜を厚膜成膜法や薄膜成膜法などを利用した成膜プロセスにより形成し、フォトリソ法などを用いてパターニングすることで幅狭の金属バス電極を形成する。このようにして、走査電極１３および維持電極１４からなる表示電極１５を形成する。

次に、走査電極１３および維持電極１４からなる表示電極１５を覆って誘電体層１６を形成する。誘電体層１６は、例えばスクリーン印刷法やダイコート法により鉛系あるいは非鉛系のガラス材料を含むペーストを塗布して加熱焼成することによって形成する。例えば、鉛系のガラス材料を含むペーストとしては、例えば、ＰｂＯ（７０ｗｔ％）−Ｂ_２Ｏ_３（１５ｗｔ％）−ＳｉＯ_２（１０ｗｔ％）−Ａｌ_２Ｏ_３（５ｗｔ％）と、α−ターピネオールに１０％のエチルセルローズを融解した有機バインダとの混合物が使用される。

次に、誘電体層１６を覆って、例えば酸化マグネシウム（ＭｇＯ）よりなる保護膜１７を真空蒸着法によって形成することで前面板１０が完成する。

一方、図１に示す背面板１１として、まず、基板となる背面ガラス基板１８の主面上に複数のストライプ状のアドレス電極１９を形成する。具体的には、背面ガラス基板１８の一方の面上に、例えば銀（Ａｇ）などの導電性材料などによる厚膜成膜法などを利用した成膜プロセスにより形成し、フォトリソ法などを用いてパターニングして形成する。このアドレス電極１９を下地誘電体層２０により被覆し、さらに、下地誘電体層２０上にアドレス電極１９と平行および直交する格子状に配置した少なくとも２層からなる格子状隔壁２２を形成する。そして、赤色、緑色、青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格子状隔壁２２間の放電セル２１に塗布し、これを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が結着して各色の蛍光体層２３が形成されて背面板１１が完成する。なお、格子状隔壁２２の形成方法については、詳細に後述する。

上述した方法で作製した前面板１０と背面板１１とを、前面板１０の表示電極１５と背面板１１のアドレス電極１９とが直交するように重ね合わせるとともに、周縁に低融点ガラスが含まれる封着部材（図示省略）を介挿し、これを焼成して気密シール層（図示せず）化することで封着する。そして、一旦、放電空間内を高真空に排気した後、放電ガスを所定の圧力で封入することによってＰＤＰが完成する。

次に、背面板１１の格子状隔壁２２の形成工程について、図３を用いて説明する。

まず、図３（ａ）に示すように、背面ガラス基板１８上に形成したアドレス電極（図示省略）を覆って形成した誘電体層（図示省略）の面上に、下層部２２ｂとなるガラス粉体材料ペースト（図示省略）を所望の厚さに塗布乾燥し、格子状隔壁２２用の乾燥下層部２０１ａを形成する。すなわち、焼成前下層部２０１ｂを形成するステップである。具体的には、ペーストとしてガラス粉末（中心粒径２μｍ）９５％を溶媒、可塑剤、樹脂の混合溶液中に分散したものを使用して、このペーストをダイコート方式で背面ガラス基板１８の下地誘電体層（図示せず）に、例えば、約２００μｍの膜厚で塗布し、乾燥後約１５０μｍの厚さになるようにする。

次に、図３（ｂ）に示すように、未焼成である焼成前下層部２０１ｂ上にＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの含む薄膜の最上層部膜２００ａを形成する。すなわち、透明膜を形成するステップである。具体的には、ＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２の膜は、ゾルゲル法を用いて形成する。例えば、ＳｉＯ_２のアルコキシドに水、アルコールを加え、ゾルにし、その後、加水分解させてゲルにしたものを乾燥、加熱処理して薄膜を形成する。

例えば、ゾルゲル法に使用した液はＪＳＲ製ＨＰＣ７００３であって、固形分濃度２０％のものである。この溶液に図３（ａ）で示した最上層部２２ａを形成するための乾燥下層部２０１ａが形成された背面ガラス基板１８を浸漬し、引き上げ速度４ｍｍ／ｓで引き上げることで乾燥後の膜厚約１μｍのＳｉＯ_２を含むガラス膜の最上層部膜２００ａを形成することができる。本発明の実施の形態では乾燥後の膜厚が約１μｍのガラス膜を形成しているが、引き上げ条件を変更することでガラス膜の厚みを変更できるので、必要に応じて膜厚を変更することは容易である。膜厚を大きくしたい場合は引き上げ速度を遅くし、逆に引き上げ速度を早くすると膜厚を薄くすることが可能である。膜形成時の温度は、ゾルの過剰な加水分解を抑制するため室温で実施するのが望ましく、液温が５０℃を超えると膜厚が薄くなって形成した膜に亀裂が発生することがあるので、この温度以下で膜形成することが望ましい。

なお、最上層部膜２００ａの膜厚は、本発明の実施の形態では約１μｍの膜厚としているが、０．１μｍよりも薄くなると膜が島状になり、膜形成ができていないところが発生する。また、膜厚を１０μｍ以上にすると膜にクラックが入り、次の最上層部膜２００ａをサンドブラスト加工するときに不均質な膜加工が発生し所望の格子状隔壁の精度を得ることが難しくなる。安定的に膜を形成することができる下限の膜厚は焼成前下層部２０１ｂの表面粗さ程度の０．３μｍ程度が目安であり、上限の膜厚としては焼成前下層部２０１ｂの加工後に下地誘電体層２０にダメージを与えない程度の５μｍ以下が望ましい。

次に、図３（ｃ）に示すように、最上層部膜２００ａ上にドライフィルムレジストを貼り、フォトリソ法でパターン化し、耐切削性マスキングパターン３４を形成する。すなわち、マスキングするステップである。具体的には、耐切削性マスキングパターン３４は厚さ３０μｍ〜５０μｍのドライフィルムを用いて形成する。ドライフィルムをフォトリソ法によって縦横格子状のパターンを形成し、格子状隔壁の隔壁に相当する部分を残し、放電セルの放電空間を形成する領域に相当する部分のドライフィルムを剥離除去する。

次に、図３（ｄ）に示すように、マスキング部材となる耐切削性マスキングパターン３４を介してサンドブラスト法により研磨材３５を吹き付け、非マスキング部分の最上層部膜２００ａと乾燥下層部２０１ａを切削する切削ステップに入る。具体的には、研磨材３５となる１０μｍ〜２０μｍ程度のアルミナ粒子を用い、噴射圧力１．５０ｋｇｆ／ｃｍ^２〜３．０ｋｇｆ／ｃｍ^２で約２０分程度サンドブラスト処理をする。本発明の実施の形態では、研磨材３５としてアルミナ粒子を使用しているが、ジルコニアやシリカなどの研磨材を使用してもよい。

サンドブラスト工程においては、最上層部膜２００ａが１μｍ程度と極めて薄いため、研磨材３５が最上層部膜２００ａに衝突した際に、乾燥下層部２０１ａが変形するとともに最上層部膜２００ａに亀裂が発生し加工が進展する。乾燥下層部２０１ａはいわゆるダイコート法にて形成しているので、乾燥後の表面には凹凸が激しく、亀裂の開始点が多数存在するため、サンドブラスト法でも十分加工が可能である。最上層部膜２００ａが破壊された後は、乾燥下層部２０１ａが表面に露出するが、この乾燥下層部２０１ａは有機物バインダにて結着しているので容易に切削除去が可能である。乾燥下層部２０１ａが有機物で結着しており、下地誘電体層は既に焼成固化されているため下地誘電体層との間に硬度の差が生じ、下地誘電体層がサンドブラスト加工のストッパとなる。その結果、研磨材３５が、ガラス膜である最上層部膜２００ａと未焼成のペースト硬化物である乾燥下層部２０１ａとを切削除去し、図３（ｅ）で示すような細い焼成前下層部２０１ｂによって囲まれた焼成前隔壁３７を形成することができる。

一方、未焼成のペースト硬化物である乾燥下層部２０１ａの引張強度に対し、ゾルゲル法などの成膜プロセスにより形成された最上層部膜２００ａの引張強度はかなり大きく、さらに硬度も大きい。そのため、サンドブラストによる切削のステップでは、乾燥下層部２０１ａがよく切削されるが、最上層部膜２００ａは切削されにくい。そのために、最上層部膜２００ａがオーバーハング部３８を形成する。

上記では最上層部膜２００ａを構成する材料としてＳｉＯ_２を例にとり説明したが、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２などが適用可能であり、同様にゾルゲル法を用いて薄膜に成膜することができ、ＳｉＯ_２の薄膜と同様に緻密で引張強度が大きく、硬度の高い薄膜を形成することができる。また、これらのＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２の薄膜は光透過性を有した透明膜となる。

次に、図３（ｅ）に示すように、耐切削性マスキングパターン３４をアルカリ溶液に４０℃、５分間程度浸漬して膨潤除去し、最上層部２２ａと未焼成である焼成前下層部２０１ｂの２層を有する格子状の焼成前隔壁３７を形成する。これによって、井桁形状の焼成前隔壁３７によって囲まれた空間が広い焼成前の放電空間３６を形成する。

次に、図３（ｆ）に示すように、未焼成である焼成前下層部２０１ｂを焼成し、下層部２２ｂに最上層部２２ａが積層された所定の形状の格子状隔壁２２を形成する。焼成のステップにおいては、乾燥下層部２０１ａに含まれる有機物を除去するとともに、ガラス粉体材料をガラス溶融させて焼結させ下層部２２ｂを形成する。これによって、格子状隔壁２２によって囲まれた、空間容積の大きな放電セル２１が形成される。

本発明の実施の形態では、隔壁を格子状隔壁２２とし、さらに、その最上層部膜２００ａをゾルゲル法で形成した硬度および引張強度が大きい透明膜で形成している。

また、図３（ｄ）、図３（ｅ）に示すように、サンドブラストによる切削ステップにおいて、耐切削性マスキングパターン３４の幅を狭くして格子状隔壁２２の隔壁幅を小さくすると、その下層にある乾燥下層部２０１ａは、耐切削性マスキングパターン３４の幅Ｗ１よりも細い幅Ｗ２まで切削される。

通常、フルハイビジョンの高精細度に対応するような隔壁の幅は約２０μｍ〜２５μｍであり、この幅の隔壁をガラス粉体材料ペーストを焼成することに安定的に形成しようとすると、隔壁と背面ガラス基板１８との接着面積を大きくして、隔壁が背面ガラス基板１８上で倒れないように隔壁形状を台形状にする必要があった。そのため、隔壁間の放電空間容積が小さくなり、蛍光体層の塗布面積が小さくなるため輝度が低下する。

一方、本発明の実施の形態では、上述のように、焼成前下層部２０１ｂを焼成する前の最上層部膜２００ａの幅Ｗ１を２０μｍ〜２５μｍとし、さらにその下層の焼成前下層部２０１ｂの幅Ｗ２をＷ１よりも小さくしている。しかしながら、最上層部膜２００ａによって格子状隔壁２２が補強されているため、サンドブラストによって加工する際に焼成前下層部２０１ｂが背面ガラス基板１８から剥離したり、倒れることなくその形状を保持することができる。また、図３（ｅ）では、サンドブラスト後の焼成前下層部２０１ｂの形状がほぼ矩形となるようにしているが、この形状はサンドブラスト処理の条件によって変えることが可能であり、放電セル２１内の形状が太鼓状となるようにしてさらにその空間容積を大きくすることも可能である。

すなわち、焼成前下層部２０１ｂをより引張強度が大きく緻密な最上層部膜２００ａの薄膜によって補強することにより、隔壁形成時にサンドブラスト法で切削しても焼成前の強度が小さい焼成前下層部２０１ｂの倒れや剥離を抑制することができる。

なお、上記においては、最上層部２２ａとなるＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２の薄膜の厚さを約１μｍとして説明したが、サンドブラストの加工条件、必要な隔壁の幅などによって変えてもよい。すなわち、最上層部２２ａがサンドブラストされた後に、格子状としてその形状が保持されて自立する強度を有していることと、サンドブラストによって開口部が形成されることが必要である。

次に、図３（ｅ）に示すように、焼成前隔壁３７に付着している耐切削性マスキングパターン３４をアルカリ溶液に４０℃、５分間程度浸漬して膨潤除去し、最上層部２００ｂおよび未焼成である焼成前下層部２０１ｂの２層を有する格子形状の焼成前隔壁３７を形成する。これによって、格子形状の焼成前隔壁３７によって囲まれた放電空間３６を形成する。

次に、図３（ｆ）に示すように、未焼成である焼成前下層部２０１ｂを焼成し、下層部２２ｂと最上層部２２ａの２層が積層された所定の格子状隔壁２２を形成する。焼成工程においては、焼成前下層部２０１ｂに含まれる有機物を除去するとともに、ガラス粉体材料を部分的にガラス溶融させ焼結させることにより、焼成された強度の高いガラス焼成体層の下層部２２ｂを得る。これによって、格子状隔壁２２によって囲まれた放電セル２１を形成する。

したがって、図３（ｆ）に示すように、サンドブラストによって形成された未焼成の焼成前下層部２０１ｂを焼成するステップの後では、最上層部２２ａと下層部２２ｂとよりなり、最上層部２２ａの幅Ｗ１が２０μｍ〜２５μｍで、下層部２２ｂの幅Ｗ３がＷ１よりも小さい格子状隔壁２２を精度よく安定して形成することができる。ここで、Ｗ３はＷ２よりも焼成による収縮分だけ小さくなっている。

さらに、以上の製造方法で作製された本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルは、図２に示すように、格子状隔壁２２を構成する最上層部２２ａの幅Ｗ_Ｔが、下層部２２ｂの幅Ｗ_Ｕより、例えば、オーバーハング部３８の結果として、１μｍ〜５μｍ大きくはみ出して形成されている。しかしながら、最上層部２２ａは透明膜であるので、最上層部２２ａの幅が下層部２２ｂの幅より大きくても、可視光線が下層の幅よりはみ出した最上層部２２ａを透過するため、開口率の低下を防ぐことができる。また、下層部２２ｂの幅がさらに小さく形成され、隔壁形状を放電セル２１内部の放電空間容積を確保するようにほぼ矩形形状の放電空間を形成する。これにより、広い放電空間を有する放電セルを実現し、蛍光体層を多く塗布できるので輝度がさらに向上できる。

また、隔壁の高さは放電方式、状況によって若干異なるが通常８０μｍ〜１２０μｍであり、最上層部２２ａの厚さが下層部２２ｂの厚さの１／１０を超えると、ゾルゲル法では均一な膜形成が困難となり、最上層部２２ａに亀裂が発生し不良を発生させる。

なお、上記の説明では、隔壁の形状が格子状隔壁であり、なおかつ格子を形成するアドレス電極１９と平行な隔壁と、アドレス電極１９と直交する隔壁との高さを同一にした場合について説明したが、これらの隔壁に段差がある場合でも本発明を適用することができる。すなわち、段差によって最上層部が破壊しない程度の膜厚、強度を有する構成とすることで可能である。

以上のように、本発明によれば、サンドブラスト法を用いて、隔壁の微細化が可能であり、放電空間容積も大きく、開口率が向上した高輝度高精細のディスプレイパネルを高品質、高歩留まりに実現することができる。

なお、上記においては、最上層部の薄膜をゾルゲル法にて形成しているが、膜厚の均一性の観点ではスパッタリング法、ＣＶＤ法、蒸着法や水ガラスを用いる方法なども適用可能である。

また、上記においては、放電セルの形状を、矩形形状あるいは太鼓状として説明したが、サンドブラストの条件や焼成前下層部の膜質によっては、下層部の頂部の幅よりもその底部の幅の方が小さい、いわゆる逆テーパー形状の隔壁で囲まれた放電セルとすることも可能である。このような形状とすると、さらに多くの蛍光体層を塗布できて輝度を向上させることができる。

なお、本発明の実施の形態では、ディスプレイパネルをＰＤＰとして説明したが、隔壁を有するエレクトロルミネッセンスパネル（ＥＬ）やフィールドエミッションディスプレイパネル（ＦＥＤ、ＳＥＤ）などにも適用することができる。

本発明によるディスプレイパネルは、格子形状の細い隔壁を精度よく安定して形成でき、高い開口率を有した高輝度高精細のディスプレイパネルに有用であり、特にフルハイディフィニッション対応の高開口率の高輝度高精細のＰＤＰやＥＬ、ＦＥＤなどの映像機器分野に利用可能である。

本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルであるＰＤＰの構成を示す斜視図 本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルであるＰＤＰの背面板の構成を示す図 本発明の実施の形態におけるディスプレイパネルの製造方法によるＰＤＰの隔壁形成ステップを示す断面図

符号の説明

１０ 前面板
１１ 背面板
１２ 前面ガラス基板
１３ 走査電極
１４ 維持電極
１５ 表示電極
１６ 誘電体層
１７ 保護膜
１８ 背面ガラス基板
１９ アドレス電極
２０ 下地誘電体層
２１ 放電セル
２２ 格子状隔壁
２２ａ，２００ｂ 最上層部
２２ｂ 下層部
２３ 蛍光体層
３４ 耐切削性マスキングパターン
３５ 研磨材
３６ 放電空間
３７ 焼成前隔壁
３８ オーバーハング部
２００ａ 最上層部膜
２０１ａ 乾燥下層部
２０１ｂ 焼成前下層部

Claims (5)

1. 基板上に多層構造の格子状隔壁を備え、前記格子状隔壁の最上層部がＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの透明膜であることを特徴とするディスプレイパネル。
2. 前記格子状隔壁の前記最上層部より下層の下層部がガラス焼成体層であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイパネル。
3. 前記最上層部の隔壁の幅が、前記下層部の隔壁の最下部の幅よりも大きいことを特徴とする請求項２に記載のディスプレイパネル。
4. 基板上に多層構造の格子状隔壁を備えたディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記格子状隔壁を形成するステップが、
   前記基板上にガラス粉体材料ペーストを塗布乾燥させて焼成前下層部を形成するステップと、前記焼成前下層部に最上層部となるＳｉＯ_２、Ｓｉ_３Ｎ_４、Ａｌ_２Ｏ_３、ＴａＯ_２のうちの少なくともひとつの透明膜を形成するステップと、前記最上層部の表面を所定の格子状パターンを有するマスキング部材によってマスキングするステップと、前記マスキング部材を介して前記最上層部と前記焼成前下層部とを切削するステップと、前記焼成前下層部を焼成するステップとを含むことを特徴とするディスプレイパネルの製造方法。
5. 前記透明膜を形成するステップが、ゾルゲル法を用いたステップであることを特徴とする請求項４に記載のディスプレイパネルの製造方法。

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