JP2010205521A

JP2010205521A - プラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2010205521A
Application number: JP2009048777A
Authority: JP
Inventors: Akinobu Miyazaki; 晃暢宮崎; Morio Fujitani; 守男藤谷; Yasutaka Tsutsui; 靖貴筒井; Yoshihiko Uchida; 慶彦内田; Masaki Hashimoto; 昌樹橋本; Kenta Hosoi; 健太細井; Tatsuo Mifune; 達雄三舩
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-03-03
Filing date: 2009-03-03
Publication date: 2010-09-16

Abstract

【課題】前面板の電極線幅ばらつき低減を実現し、高輝度、高信頼性を確保した画像表示品位の高いプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、基板上に感光性組成物層を形成する工程と、感光性組成物層を電極に相当するパターンにマスクを用いて露光する工程と、感光性組成物層を現像する工程とを有し、現像の工程では基板を立てた状態で行い、かつマスクの電極に相当するパターンの開口幅が基板の上部よりも下部の方が広いことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いたディスプレイは、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化および大画面化が進められている。

このＰＤＰは、その駆動動作の維持期間において、前記走査電極と維持電極との間に交互にパルス電極を印加し、前記走査電極上の誘電体層を介した保護膜の表面と維持電極上の誘電体層を介した保護膜の表面との間に生じる電界により、前記放電空間内において維持放電を発生させ、この維持放電からの可視光を表示発光に用いるものである。また、カラー表示として用いる場合は、前記維持放電からの紫外線が前記蛍光体層を励起し、この蛍光体からの可視光を表示発光に用いるものである。

このようなＰＤＰを作製する工程においては、前記走査電極、維持電極、データ電極および隔壁、蛍光体は塗布された後、露光・現像を経てパターニングされるフォトリソグラフ形成法が多く用いられる。また前記フォトリソグラフに用いられる現像工程は、適度に調製された現像液を用いたウエットプロセスが多く用いられている（例えば特許文献１）。
特開２００３−１５７７６３号公報

しかしながら、このような現像装置においては、基板を搬送方向に対して縦型にするため、現像する基板の上部と下部の当たる総現像液量が下部の方が多く、面内の分布が大きくなり、現像ムラが発生しやすくなるという課題が発生する。

この課題に対して、縦型現像機の現像液濃度を、上側から下側にいくにつれて濃度勾配を設けて現像均一性を達成する装置が提案されている。しかし、現像装置の大掛かりな設定や管理が必要であることや、実質的に現像噴霧部（ノズル）のピッチが昨今の細線化より大きく、この装置による面内分布の小さいムラを抑えた均一なＰＤＰの作製には依然不十分であるといえる。

本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決し、パネル全面において均一な現像後の出来栄えとなることを目的とするものである。

上記目的を達成するために本発明のＰＤＰの製造方法は、基板上に感光性組成物層を形成する工程と、感光性組成物層を電極に相当するパターンにマスクを用いて露光する工程と、感光性組成物層を現像する工程とを有し、現像の工程では基板を立てた状態で行い、かつマスクの電極に相当するパターンの開口幅が基板の上部よりも下部の方が広いことを特徴とする。

本発明は、パネル全面において均一な現像後・焼成後の表示用電極出来栄えを有し、高輝度、高信頼性を確保した画像表示品位の高いＰＤＰを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図である。本発明の実施形態のＰＤＰの基本構造は、一般的なＰＤＰと同様である。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５３０００Ｐａ〜８００００Ｐａの圧力で封入されている。

前面板２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層とも言う）７が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板３上には表示電極６と遮光層７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウムなどからなる保護層９が形成されている。

また、背面板１０の背面ガラス基板１１上には、前面板２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、アドレス電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝にアドレス電極１２毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。

次に、本発明の実施の形態におけるＰＤＰ１の製造方法について説明する。前面板２は、フロート法などにより製造された前面ガラス基板３に、走査電極４と維持電極５よりなる表示電極６とブラックストライプ７がパターン形成されている。走査電極４と維持電極５はそれぞれ酸化インジウム（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ_２）などからなる透明電極と、この上に形成された金属バス電極とにより構成されている。金属バス電極は透明電極の長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。さらに、金属バス電極は黒色の黒色電極と白色の白色電極とで構成されている。

まず、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５と遮光層７とを形成する。透明電極は薄膜プロセス等によって成膜され、フォトリソグラフ形成法等によってパターニングし、形成される。一方、黒色電極および白色電極は、導電性黒色粒子あるいは銀（Ａｇ）材料を含む感光性ペーストをスクリーン印刷法等によって塗布し感光性組成物層を形成し、フォトリソグラフ形成法によってパターニングし所望の温度で焼成して固化する。

また遮光層７は、黒色電極と同様に黒色材料を含むペーストをスクリーン印刷にて塗布した後、フォトリソグラフ形成法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。

次に、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆うように前面ガラス基板３上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層（誘電体ガラス層）を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。

その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極４、維持電極５および遮光層７を覆う誘電体層８が形成される。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層９を真空蒸着法により形成する。以上の工程により、前面ガラス基板３上に所定の構成部材が形成されて前面板２が完成する。

一方、背面板１０は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板１１上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極１２用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極１２を形成する。

次に、アドレス電極１２が形成された背面ガラス基板１１上にダイコート法などによりアドレス電極１２を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層１３を形成する。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラスとバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。

次に、下地誘電体層１３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にフォトリソグラフィ法等によって隔壁材料層をパターニングし、その後、焼成することにより隔壁１４を形成する。ここで、下地誘電体層１３上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して焼成することにより蛍光体層１５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材が形成されて背面板１０が完成する。

このようにして所定の構成部材を備えた前面板２と背面板１０とを走査電極４とアドレス電極１２とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスを封入することによりＰＤＰ１が完成する。

また本発明の実施形態では次のようなフォトリソグラフ形成法を行う。図２（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態における露光・現像工程を示すものであり、図３はその現像工程を簡略化して示したものである。ここでは走査電極４・維持電極５の形成を一例として説明するが、その他形成に関係ない構成要素については説明を省略する。

まず、図２（ａ）のように前面ガラス基板３上に感光性電極ペースト材料を印刷またはダイコート法によって塗布し、乾燥固化させて乾燥膜１６を形成する。全面に形成する方法は印刷またはダイコートによらず、シート状にあらかじめ形成された電極シートをガラス基板にラミネートさせるといった手法も取ることが可能である。次に、図２（ｂ）のように乾燥膜１６に電極パターンが形成されている露光マスク１７を介して紫外線１８を照射し、所定のパターンに感光させる。

次に、図２（ｃ）に示すように現像ノズル１９を備えた現像装置により、例えば炭酸ソーダからなる現像液２０を乾燥膜１６上に吹き付けて、紫外線により硬化させたマスクパターン部分を残して、現像液により溶解させることにより前面板２に走査電極４、維持電極５を形成する。

上記の工程において、現像装置２１は、図３に示すように前面ガラス基板３を立てた状態にて一方向に移動するように搬送ローラ２２によって搬送し、固定されたノズル１９から吹き付けられた現像液により現像が行われる。

また本発明の実施形態では露光マスク１７の開口幅が、現像装置２１にて搬送する前面ガラス基板３の立てた状態である縦方向の上部と下部とで異なっている。具体的には下部の開口幅が広くなっている。図４は本発明の実施形態における露光マスク１７の平面図であり、黒色部がマスク開口部に相当する。このように現像装置２１での搬送方向（図中矢印）に対して、上部から下部に向けて開口幅が広くなっている。ｎ本の表示電極６において開口幅Ｌは、Ｌ１≦Ｌ２≦Ｌ３≦・・・≦Ｌｎ−２≦Ｌｎ−１≦Ｌｎとなっており、Ｌ１＜Ｌｎを満たしている。

（実施例１）
本発明の実施の形態の効果を確認するため以下の検討を行った。まず４２吋の前面板２の表示電極６を次のように作成した。前面ガラス基板３上に、透明電極を薄膜プロセスにより形成し、次に電極間隔を７０μｍ〜８０μｍとするよう黒色顔料を含んだ黒色電極ペースト、導電材料を含んだ白色電極ペーストの順にダイコート法あるいはスクリーン印刷法で塗布して乾燥させ、その後、図４に示す露光マスク１７を用いて所定の面積に４００ｍｊ／ｃｍ^２の光量で露光した。その後０．１重量％〜１重量％のアルカリ溶液で図３に示すような縦型現像装置で現像することにより、２層構造の黒色電極、白色電極とからなる走査電極４、維持電極５を形成し、焼成した。

そして、焼成後の走査電極４、維持電極５の線幅を面内３５点測定し、その面内ばらつきを評価し、良否判定を行った。ここで比較例として開口幅が一定である露光マスクを用いて同様に前面板を作成し、測定した。

また、上記前面板２を用いてＰＤＰ１を作成し、色度の面内分布の検証評価を行った。色度の評価には、視認性の度合いを示すＬ^＊値について、色彩計（ミノルタ社製ＣＲ−３００）を用いて測定し、最大値と最小値との差を検証した。また、ムラの評価はグリーンランプ（フナコシ製＿表面検査ランプＦ−１００Ｚ）で評価した。ここでも同様に比較例として作成した前面板を用いてＰＤＰを作成し、検証評価を行っている。以上の結果を表１に示す。

このように、本発明の実施形態における前面板２では、比較例の前面板よりも、線幅の面内分布を低減し良化させることがわかる。また色度の面内分布、ムラの発生度合いについても本発明の実施形態におけるＰＤＰ１の方が良好な結果が得られている。

以上述べてきたように本発明のＰＤＰの製造方法によれば、面内全体において均一な現像後・焼成後の表示用電極を有することができ、高輝度、高信頼性を確保したＰＤＰの提供に有用である。

本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図同パネルの製造方法における露光・現像工程を示した断面図同パネルの製造方法おける現像工程を示した斜視図同パネルの製造方法における露光マスクの平面図

１プラズマディスプレイパネル
２前面板
３前面ガラス基板
４走査電極
５維持電極
６表示電極
７ブラックストライプ（遮光層）
８誘電体層
９保護層
１０背面板
１１背面ガラス基板
１２アドレス電極
１３下地誘電体層
１４隔壁
１５蛍光体層
１６乾燥膜
１７露光マスク
１８紫外線
１９現像ノズル
２０現像液
２１現像装置
２２搬送ローラ

Claims

基板上に感光性組成物層を形成する工程と、
前記感光性組成物層を電極に相当するパターンにマスクを用いて露光する工程と、
前記感光性組成物層を現像する工程とを有し、
前記現像の工程では前記基板を立てた状態で行い、かつ前記マスクの電極に相当するパターンの開口幅が前記基板の上部よりも下部の方が広い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。