JP2011082018A

JP2011082018A - プラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2011082018A
Application number: JP2009233297A
Authority: JP
Inventors: Ryota Hamada; 良太浜田
Original assignee: Panasonic Corp
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2011-04-21

Abstract

【課題】フォトリソグラフィ工程などの微細配線加工技術を用いずに、設備費用等を抑え、プラズマディスプレイパネル製造時の低コスト化を実現する。
【解決手段】本発明は、１対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、表示電極対は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、表示電極対の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、表示電極対の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、多層膜から成る微細配線加工技術を用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、単に「パネル」と略記する）として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、ガラス製の前面基板と、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対と、それらを覆う誘電体層および保護層を有する。背面板は、ガラス製の背面基板と、データ電極と、それを覆う誘電体層と、隔壁と、蛍光体層とを有する。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このように構成されたパネルの各放電セル内でガス放電を発生させ、赤、緑、青各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

走査電極および維持電極のそれぞれは、例えば幅の広いストライプ状の透明電極の上に幅の狭いストライプ状のバス電極を積層して形成されている。透明電極は、例えばスパッタ法等を用いて前面基板上に形成されたＩＴＯ薄膜を、フォトリソグラフィ法等によりストライプ状にパターニングして形成する。またバス電極は、透明電極上に銀ペーストをストライプ状にスクリーン印刷法などによって印刷し焼成して形成する（例えば、特許文献１参照）。しかしながらスパッタ法等でＩＴＯ薄膜を形成するためには真空装置や露光機等の設備が必要となり、生産設備が大型になるだけでなく、生産性が低いという問題点があった。

これらの課題を解決するために、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウムおよび亜鉛から選ばれた金属の微粒子を含む分散液を塗布、焼成して、透明電極を形成する方法が開示されている（例えば、特許文献２参照）。

特開２０００−１５６１６８号公報特開２００５−１８３０５４号公報

しかしながら上記のように走査電極、維持電極などをスクリーン印刷法によって、塗布膜を形成し、その後、露光・現像工程を経てパターニングする手法では、印刷の際あるいは焼成時などに、泡が発生し、電極パターン部が断線する可能性がある。また、このようなフォトリソグラフィー工程を有する場合、パネルの大画面化が進むに伴い露光装置などが巨大になり、生産装置の投資費用も大きくなる。

本発明は、上記課題を解決するために、１対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたＰＤＰの製造方法であって、表示電極は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、表示電極の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、表示電極の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工されていることを特徴とする。

本発明では、インクジェットなどの塗布描画装置を用い、Ａｇ，Ａｌ、Ｃｕのうち少なくとも１つを含む導電性物質をパターン形成した後、酸またはアルカリ現像液によりパターン外域の黒色層印刷膜を溶解、除去しバス電極を形成するため、スクリーン印刷の際発生する泡による断線の問題とフォトリソグラフィ工程を用いないため大掛かりな露光装置の問題は回避される。

本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図同パネルの表示電極対の詳細を示す図本発明の実施の形態のパネルの前面板の製造方法例を説明するための図同パネルの背面板の製造方法を説明するための図

以下、本発明の実施の形態におけるパネルについて、図面を用いて説明する。図１は、本発明におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル１０は、前面板２０と背面板３０とを対向配置し、周辺部を封着部材（図示せず）を用いて封着することにより構成されており、内部に多数の放電セルが形成されている。

前面板２０は、ガラス製の前面基板２１と、走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４と、ブラックストライプ２５と、誘電体層２６と、保護層２７とを有する。前面基板２１上には１対の走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が互いに平行に複数形成されている。そしてそれら表示電極対２４を覆うように誘電体層２６が形成され、誘電体層２６上に保護層２７が形成されている。

背面板３０は、ガラス製の背面基板３１と、データ電極３２と、誘電体層３３と、隔壁３４と、蛍光体層３５とを有する。背面基板３１上には、複数のデータ電極３２が互いに平行に形成されている。そしてデータ電極３２を覆うように誘電体層３３が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁３４が形成され、誘電体層３３の表面と隔壁３４の側面とに赤、緑、青各色の蛍光体層３５が形成されている。

そして、表示電極対２４とデータ電極３２とが立体交差するように前面板２０と背面板３０とが対向配置され、表示電極対２４とデータ電極３２とが対向する部分に放電セルが形成される。放電セルが形成された画像表示領域の外側の位置で、低融点ガラスを用いて前面板２０と背面板３０とが封着され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。

図２は、本発明におけるパネル１０の表示電極対２４の詳細を示す図であり、図２（ａ）はパネル１０を前面板２０側から見た正面図、図２（ｂ）は前面板２０の断面図である。表示電極２２および２３はそれぞれ黒色層２２ａ、２３ａと白色層２２ｂ、２３ｂから成る２層構造となっている。黒色層はパネルを表示面側から見たときに表示面を黒く見せるために設けられており、例えば酸化ルテニウムを主成分とする黒色の材料を前面基板２１上に形成したものである。

次にパネル１０の製造方法について説明する。図３は、本発明におけるパネル１０の前面板２０の製造方法を説明するための図である。

前面板２０を製造するには、まずガラス製の前面基板２１をアルカリ洗浄する。その後、酸化ルテニウムや黒色顔料を主成分とする黒色層用ペーストを用いて、黒色層印刷膜を前面基板２１上に形成する（図３（ａ））。この黒色層印刷膜上にインクジェットでＡｇ、Ａｌ、Ｃｕの少なくとも一つを含む導電性電極形成用インクを図２のような梯子状にパターニングする（図３（ｂ））。次に、アルカリまたは酸に晒すことで、パターン外領域の黒色層を溶解、除去し黒色層の前駆体を形成する（図３（ｃ））。前面基板２１を焼成して、走査電極２２、維持電極２３を形成する（図３（ｄ））。このときの焼成のピーク温度は５５０〜６００℃が望ましく、本実施の形態においては５９０℃である。また走査電極２２、維持電極２３の厚みは、１μｍ〜６μｍが望ましく、本実施の形態においては５μｍである。

次に、走査電極２２、維持電極２３が形成された前面基板２１上に、印刷法等の公知技術により、誘電体層の前駆体を形成する。そして誘電体層の前駆体を焼成して、厚み２０μｍ〜５０μｍの誘電体層２６を形成する（図３（ｅ））。

本実施の形態においては、酸化硼素３５ｗｔ％、酸化硅素１．４ｗｔ％、酸化亜鉛２７．６ｗｔ％、酸化物バリウム３．３ｗｔ％、酸化ビスマス２５ｗｔ％、酸化アルミニウム１．１ｗｔ％、酸化モリブデン４．０ｗｔ％、酸化タングステン３．０ｗｔ％を含んだ誘電体ガラスを含む誘電体ペーストを作成した。このようにして作成された誘電体ガラスの軟化点は約５７０℃である。次に走査電極２２、維持電極２３が生成された前面基板２１上にダイコート法により誘電体ペーストを塗布して誘電体層の前駆体を形成した。そして誘電体層の前駆体を約５９０℃で焼成して誘電体層２６を形成した（図３（ｅ））。このときの誘電体層２６の厚みは約４０μｍである。

なお、誘電体ペーストとしては、上記以外にも、例えば、酸化硼素、酸化硅素、酸化亜鉛、アルカリ土類酸化物、アルカリ金属酸化物、酸化ビスマス、酸化アルミニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化セリウム等の中からいくつかを含んだ軟化点５２０℃〜５９０℃の誘電体ガラスを含む誘電体ペーストを用いることができる。

そして誘電体層２６の上に、酸化マグネシウムを主成分とする保護層２７を、真空蒸着法等の公知技術により形成する（図３（ｅ））。

次に背面板３０の製造方法について説明する。図４は、本発明における背面板３０の製造方法を説明するための図である。

まず、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法等の公知技術を用いて、背面基板３１上に、銀を主成分とする導電層用ペーストを一定間隔でストライプ状に塗布し、データ電極３２の前駆体３２ｘを形成する（図４（ａ））。

次に、前駆体３２ｘが形成された背面基板３１を焼成して、データ電極３２を形成する。データ電極３２の厚みは、例えば２〜１０μｍである（図４（ｂ））。

続いて、データ電極３２を形成した背面基板３１上に誘電体ペーストを塗布し、この後焼成して誘電体層３３を形成する。誘電体層３３の厚みは、例えば約５〜１５μｍである（図４（ｃ））。

続いて、誘電体層３３を形成した背面基板３１上に感光性の誘電体ペーストを塗布した後、焼成して隔壁３４の前駆体を形成する。その後、露光マスクを用いて感光し、エッチングして隔壁３４を形成する。隔壁３４の高さは、例えば１００〜１５０μｍである（図４（ｄ））。

そして、隔壁３４の壁面および誘電体層３３の表面に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のいずれかを含む蛍光体インクを塗布する。そののち乾燥、焼成して蛍光体層３５を形成する。

赤色蛍光体としては、例えば（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ、（Ｙ、Ｖ）ＰＯ₄：Ｅｕ等を、緑色蛍光体としては、例えばＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｔｂ、（Ｙ，Ｇｄ）Ａｌ₃（ＢＯ₃）₄：Ｔｂ等を、青色蛍光体としては、例えばＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、Ｓｒ₃ＭｇＳｉ₂Ｏ₈：Ｅｕ等をそれぞれ用いることができる（図４（ｅ））。

そして上述した前面板２０と背面板３０とを、表示電極対２４とデータ電極３２とが立体交差するように対向配置し、放電セルが形成された画像表示領域の外側の位置で低融点ガラスを用いて封着する。その後、内部の放電空間にキセノンを含む放電ガスを封入して、パネル１０が完成する。

以上のように本発明によれば、インクジェットなどの塗布描画装置を用い、Ａｇ，Ａｌ、Ｃｕのうち少なくとも１つを含む導電性物質をパターン形成した後、酸またはアルカリ現像液によりパターン外域の黒色層印刷膜を溶解、除去しバス電極を形成するため、スクリーン印刷の際発生する泡による断線の問題とフォト工程を用いないため大掛かりな露光装置の問題は回避される。

またなんらかの理由で断線が生じた場合も、欠陥検出装置により断線箇所を把握することで、インクジェットによるリペアも可能となる。

本発明を利用することによって、フォトリソグラフィ工程などの微細配線加工技術を用いずに、設備費用等を抑え、プラズマディスプレイパネル製造時の低コスト化を実現する点で有用である。

１０パネル
２０前面板
２１前面基板
２２走査電極
２３維持電極
２２ａ、２３ａ（バス電極の）黒色層
２２ｂ、２３ｂ（バス電極の）白色層
２４表示電極対
２５ブラックストライプ
２６誘電体層
２７保護層
３０背面板
３１背面基板
３２データ電極
３２ｘデータ電極の前駆体
３３誘電体層
３４隔壁
３５蛍光体層

Claims

１対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記表示電極対は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、前記表示電極対の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、前記表示電極対の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工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の製造方法。