JP2013149519A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】保護層上にＭｇＯ粉体を分散させるため、インク化し、スリットコータにより塗布するプロセスにおいて、保護層上に分散させるＭｇＯ粉体の不均一性を抑制する。
【解決手段】基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成され、前記保護層の形成が、（ｉ）前記基板上に形成された前記誘電体層上にスパッタ法または蒸着法で第１保護層を形成する工程、（ｉｉ）前記第１保護層上にスリットコータ法によりＭｇＯ原料を塗布してＭｇＯ原料層を形成する工程、および（ｉｉｉ）前記ＭｇＯ原料層を乾燥し、第２保護層を形成する工程を含み、前記ＭｇＯ原料が、ＭｇＯ粉体、溶剤Ａおよび溶剤Ｂを含み、溶剤Ａの２０℃における蒸気圧が５０Ｐａ以上、溶剤Ｂの２０℃における蒸気圧が１５Ｐａ以下であり、溶剤Ａの粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であり、溶剤Ｂの粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下である、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【選択図】図１

Description

本発明は、保護層上に酸化マグネシウムの結晶粉体を散布する工程を備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。

高品位テレビジョン画像を大画面で表示するためのディスプレイ装置として、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも称す）を用いたディスプレイ装置への期待は高まっている。

ＰＤＰは、映像を見る人から見て表面側となる前面板とその裏側の背面板とを対向配置して、それらの周辺部を封着部材で封着した構造を有している。前面板と背面板との間に形成された放電空間にはネオンおよびキセノンなどの放電ガスが封入されている。前面板は、ガラス基板の一方の面に形成された走査電極と維持電極とから成る表示電極と、これらの電極を覆う誘電体層と保護層とを備えている。背面板は、ガラス基板に上記表示電極と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画する隔壁と、隔壁の側面および下地誘電体層上に形成された赤色・緑色・青色の蛍光体層とを備えている。

表示電極とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルを成している。これらの放電セルはマトリクス状に配列されており、赤色・緑色・青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素となっている。このようなＰＤＰでは、順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧が印加されてガス放電を発生させている。そして、かかるガス放電で生じる紫外線により蛍光体層を励起して可視光を発光させることによってカラー画像表示を実現している。

このようなＰＤＰの保護層としては、放電によるイオン衝突から誘電体層を保護すると共に、２次電子放出による蛍光体の発光を促進すべく、「壁電荷保持機能を担う薄膜層」と「初期電子放出機能を担う結晶層」との２層構造の保護層が採用される場合がある。かかる保護層の原料としては、一般的には耐スパッタ性能に優れかつ２次電子放出係数の高い酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が用いられる（特許文献１参照）。

特開２００９−２９５３７２号公報

前記ＭｇＯ結晶層を形成する方法としては、スリットコータ法が挙げられる。スリットコータ法を用いてＭｇＯ結晶層を形成する場合には、「ＭｇＯ薄膜層上にＭｇＯ結晶粉体が存在しない領域」あるいは「周囲領域に比べてＭｇＯ結晶粉体の被覆率が低い領域」が形成されてしまう現象（以下では「はじき現象」と称す）が発生することがある。図３は「はじき現象」の態様を模式的に表した斜視図である。

「はじき現象」とは、ＭｇＯ薄膜層の凸部５１起因により生じるものと考えられており、凸部５１は、（Ａ）誘電体突起物、（Ｂ）ＭｇＯ薄膜層の蒸着成膜中において発生するＭｇＯスプラッシュ起因のＭｇＯ異物、（Ｃ）ＭｇＯ薄膜層形成過程において混入する環境異物などによって、ＰＤＰ前面板の作製過程で偶発的または不可避的に生じてしまうものである。

上記「はじき現象」が生じるとＭｇＯ薄膜層上におけるＭｇＯ結晶粉体の被覆率の均一性が減じられ、放電遅れの抑制・放電確率の均一化が困難になるという問題があった。

本発明は、このような事情に鑑みて為されたものである。つまり、本発明の課題は、スリットコータ法における「はじき現象」を抑制する方法を提供することである。

上記課題を解決するため、本発明は、基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成されたＰＤＰの前面板の製造方法であって、前記保護層の形成が、（ｉ）基板上に形成された誘電体層上にスパッタ法または蒸着法で第１保護層を形成する工程、（ｉｉ）第１保護層上にスリットコータ法によりＭｇＯ原料を塗布してＭｇＯ原料層を形成する工程、および（ｉｉｉ）ＭｇＯ原料層を乾燥に付してＭｇＯ原料層から第２保護層を得る工程を含んで成り、ＭｇＯ原料が、ＭｇＯ粉体と溶剤Ａと溶剤Ｂを含んで成り、溶剤Ａの２０℃における蒸気圧が５０Ｐａ以上、溶剤Ｂの２０℃における蒸気圧が１５Ｐａ以下であって、溶剤Ａの粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であり、溶剤Ｂの粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下である。そして、全溶剤に対する溶剤Ｂの割合が３．５重量％以上２０重量％以下である。これら上記を特徴とする製造方法を提供する。

本発明の製造方法では、第２保護層の形成に際して、「はじき現象」を抑制することができる。換言すれば、面内の被覆率が均一なＭｇＯ結晶層を形成でき、放電遅れの抑制・放電確率の均一化を図れる。その結果、選択不良等のない良好な放電特性を持つＰＤＰを得ることができる。

ＰＤＰの構造を模式的に示す斜視図 本発明の製造方法で得られるＰＤＰの前面板を模式的に表した断面図 はじき現象の態様を模式的に表した斜視図 本実施の形態および比較例における基板の平面写真を示す図 偏り現象の発生メカニズムを示す図

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。

以下にて、本発明のＰＤＰの製造方法を詳細に説明する。

［ＰＤＰの構成］
まず、本発明の製造方法を経ることによって最終的に得られるＰＤＰを簡単に説明する。図１はＰＤＰの構成を断面斜視図により模式的に示した図である。

ＰＤＰ１００の前面板１では、平滑で透明かつ絶縁性の基板１０（例えばガラス基板）上に、走査電極１２と維持電極１３とから成る表示電極１１が複数形成されており、その表示電極１１を覆うように誘電体層１５が形成され、更に、その誘電体層１５上に保護層１６が形成されている。なお、走査電極１２および維持電極１３は、それぞれ、透明電極と、この透明電極に電気的に接続されたＡｇ等から成るバス電極とから構成されている。尚、基板１０上には、遮光層１４も形成され得る。

前面板１に対向配置される背面板２では、絶縁性の基板２０上にアドレス電極２１が複数形成され、このアドレス電極２１を覆うように誘電体層２２が形成されている。そして、かかる誘電体層２２上のアドレス電極２１間に対応する位置に隔壁２３が設けられ、誘電体層２２の表面上の隣接する隔壁２３の間には、赤、緑、青の各色の蛍光体層２５がそれぞれ設けられている。

表示電極１１とアドレス電極２１とが直交し、且つ、放電空間３０が形成されるように、前面板１と背面板２とは、隔壁２３を挟んで対向して配置されている。放電空間３０には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴンまたはキセノンなどの希ガスが封入される。このような構成を有するＰＤＰ１００では、隔壁２３によって仕切られ、表示電極１１とアドレス電極２１とが交差する放電空間３０が放電セル３２として機能することになる。

［ＰＤＰの一般的な製造法］
次に、このようなＰＤＰ１００の典型的な製造方法について簡単に説明する。ＰＤＰ１００の製造は、前面板１の形成工程と背面板２の形成工程とに分かれている。まず、前面板１の形成工程においては、ガラス基板１０上に、例えばスパッタ法などで透明電極を形成すると共に焼成法等でバス電極を形成することによって表示電極１１を形成する。次いで、表示電極１１を覆うように誘電体原料をガラス基板１０上に塗布して加熱処理して誘電体層１５を形成する。次いで、この誘電体層１５上に、前述または後述する方法でＭｇＯなどから成る膜を形成することで保護層１６を形成し、前面板１を得ている。

背面板２の形成工程においては、ガラス基板２０上に、例えば焼成法等でアドレス電極２１を形成し、その上に誘電体原料を塗布して誘電体層２２を形成する。次いで、所定のパターンで低融点ガラスから成る隔壁２３を形成し、その隔壁２３の間に蛍光体材料を塗布して焼成することによって蛍光体層２５を形成する。次いで、基板の周縁部に例えば低融点フリットガラス材料を塗布し、焼成を行うことで封着部材（図１には図示せず）を形成し、背面板２を得ている。

得られた前面板１と背面板２とを対向するように位置合わせし、その状態で固定したまま加熱して封着部材を軟化させることによって、前面板１と背面板２とを気密に接合する、いわゆるパネル封着工程を行う。引き続いて、加熱しながら放電空間３０内のガスを排気する、いわゆる排気ベーキング工程を行った後、放電空間３０内に放電ガスを封入することによって、ＰＤＰ１００を完成させる。

［本発明の製造方法］
本発明の製造方法は、上述のＰＤＰの製造に際して、前面板の製造、特に前面板に形成される保護層の製造に関している。

図１および図２を参照して、本発明の実施形態を説明する。図２は本発明の製造方法で得られるＰＤＰの前面板を模式的に表した断面図である。まず、本発明の実施に際しては、電極および誘電体層が形成された基板を用意する。より具体的には、「表示電極および誘電体層が形成されたガラス基板」を用意する。従って、まず、基板１０上に、走査電極１２と維持電極１３とから構成される表示電極１１が形成されたものを用意する。基板１０としては、ソーダライムガラスや高歪み点ガラス、各種セラミックスからなる絶縁基板であることが好ましく、厚さは１．０ｍｍ〜３ｍｍ程度であることが好ましい。表示電極１１の走査電極１２および維持電極１３には、それぞれ、ＩＴＯ等から成る透明電極１２ａ、１３ａ（厚さ５０ｎｍ〜５００ｎｍ程度）が形成されていると共に、かかる透明電極上に表示電極の抵抗値を下げるべく、銀を含んで成るバス電極１２ｂ、１３ｂ（厚さ１μｍ〜８μｍ程度）が形成されている（図２参照）。従って、透明電極を薄膜プロセスなどで形成した後に、バス電極の焼成プロセスなどを経て形成する。特に、バス電極の形成に際しては、まず、銀を主成分とした導電性ペーストをスクリーン印刷法によりストライプ状に形成する。また、バス電極は銀を主成分とした感光性ペーストをダイコート法や印刷法により塗布した後に、１００℃〜２００℃で乾燥した後、露光・現像するフォトリソグラフィ法によりパターンニングすることによってストライプ状に形成してもよい。更には、ディスペンス法やインクジェット法によって形成してもよい。そして、最終的には乾燥に付した後、４００℃〜６００℃の焼成に付すことによって、バス電極を得る。尚、透明電極上には、Ａｌ、ＣｕまたはＣｒ等の金属やＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒのような積層体からなる金属電極を形成してもよい。

表示電極１１の形成に引き続いて、誘電体層１５を形成する。誘電体層１５は、ＰＤＰ前面板の一般的な製造で用いられる焼成法またはゾルゲル法などによって得ることができる。例えば、ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃、ＺｎＯ、Ｂｉ₂Ｏ₃を含むガラス粉末と有機溶剤とバインダ樹脂とを混合して成る誘電体原料ペーストをスクリーン印刷法で塗布し、その後、熱処理に付すことによって誘電体層を形成することができる。誘電体層１５の厚さは、好ましくは５〜３０μｍ程度であり、より好ましくは１０〜２０μｍ程度である。尚、有機溶剤としてはアルコール類（例えばイソプロピルアルコール）やケトン類（例えばメチルイソブチルケトン）を挙げることができ、バインダ樹脂としては、セルロース系樹脂またはアクリル系樹脂などを挙げることができる。

誘電体層１５の形成に引き続いて、保護層を形成する。従って、本発明の製造方法の工程（ｉ）を実施する。換言すれば、誘電体層上にスパッタ法（スパッタリング法）または蒸着法で第１保護層１６ａを形成する。好ましくは、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を含んで成る第１保護層１６ａ（即ち、ＭｇＯ薄膜層）を形成する。形成される第１保護層の厚さは、好ましくは約０．１〜２μｍ程度であり、より好ましくは約０．５〜１μｍ程度である。蒸着法としては、ＣＶＤまたはＰＶＤを用いてよい。尚、スパッタ法または蒸着法に限定されず、所望のＭｇＯ薄膜層を形成できるのであれば、必要に応じて他の手法を用いてもよい。

次いで、本発明の製造方法の工程（ｉｉ）を実施する。つまり、第１保護層（好ましくはＭｇＯ薄膜層）の上に、ＭｇＯ原料を塗布してＭｇＯ原料層を形成する。用いられるＭｇＯ原料は、ＭｇＯ粉体と溶剤Ａと溶剤Ｂとを含んで成るものである。ＭｇＯ粉体は、好ましくはＭｇＯ結晶粉体（ＭｇＯ微結晶粉体）であり、より好ましくはＭｇＯ単結晶粉体である。かかるＭｇＯ結晶粉体またはＭｇＯ単結晶粉体の粒径は、好ましくは約０．２〜２０μｍ程度、より好ましくは約０．５〜１０μｍ程度である。尚、ＭｇＯ原料に含まれるＭｇＯ粉体の量は、好ましくは０．３〜２０質量％（ＭｇＯ原料基準）、より好ましくは０．３〜１０質量％（ＭｇＯ原料基準）、更に好ましくは０．３〜５質量％（ＭｇＯ原料基準）であり、例えば約１質量％（ＭｇＯ原料基準）である。

ＭｇＯ原料に含まれる溶剤は、溶剤Ａと溶剤Ｂであり、乾燥時の対流を抑制するために、溶剤Ａと溶剤Ｂの蒸気圧がある程度離れている必要があり、溶剤Ａの２０℃における蒸気圧が５０Ｐａ以上、溶剤Ｂの２０℃における蒸気圧が１５Ｐａ以下である。

また、ＭｇＯ原料に含まれる全溶剤に対する溶剤Ｂの割合は、３．５質量％以上である。ここで、本明細書にいう「全溶剤」とは、溶剤が溶剤Ａと溶剤Ｂから成る場合では、「溶剤Ａと溶剤Ｂ」のことを実質的に意味しており、溶剤がその他の溶剤（つまり、少なくとも１種類の他の溶剤）を付加的に含む場合では「溶剤Ａ、溶剤Ｂおよびその他の溶剤」のことを実質的に意味している。尚、全溶剤に対する溶剤Ｂの割合は、好ましくは３．５質量％以上かつ２０質量％以下であり、より好ましくは３．５質量％以上かつ１２質量％以下である。溶剤Ａは、例えば３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール、ｎ−ヘプチルアルコール、２−エトキシエタノール、２−メトキシエタノール、ｎ−ヘキシルアルコール、３−メトキシブタノールまたは２−メチル−１−プロパノール等の有機溶剤をあげることができる。また、溶剤Ｂは、例えばα−テルピネオール、プロピレングリコール、２−フェノキシエタノール、ヘキシレングリコール、等の有機溶剤をあげることができる。

ＭｇＯ原料の塗布には、スリットコータ法を用いることが好ましい。「スリットコータ法」とは、巾広のノズルからペースト状原料を圧送吐出して所定の面にペースト状原料を塗布する方法である。かかるスリットコータ法を用いる場合、ＭｇＯ原料はＭｇＯ粉体の凝集防止の観点から７ｍＰａ・ｓ以下程度の粘度を有していることが好ましい。ここで、ＭｇＯ原料は一般に非ニュートン性流体となり得るので、本明細書で用いる粘度は「ずり速度１００ｓ−１および温度２５℃における粘度」を実質的に意味していることに留意されたい。ＭｇＯ原料の粘度は、好ましくは３ｍＰａ・ｓ以上かつ７ｍＰａ・ｓ以下であり、より好ましくは４ｍＰａ・ｓ以上かつ７ｍＰａ・ｓ以下である。これは、前記スリットコータから７ｍＰａ・ｓ以下の原料粘度が求められ、また、ＭｇＯ粉体の沈降を抑制する点から、３ｍＰａ・ｓ以上が望ましく、ＭｇＯ粉体の粒子径に依存するが、４ｍＰａ・ｓ以上の方が、ＭｇＯ粉体の沈降を抑制する効果が大きいためである。

ＭｇＯ原料の塗布により形成されるＭｇＯ原料層の厚さ（以下にて「Ｗｅｔ膜厚」とも称す）は、スリットコータ法を用いる場合には約５μｍ〜約１３μｍ程度が好ましい。

ＭｇＯ原料層の形成が完了すると、次に、本発明の製造方法の工程（ｉｉｉ）を実施する。つまり、ＭｇＯ原料層を乾燥に付してＭｇＯ原料層から第２保護層１６ｂ（即ち、ＭｇＯ結晶層）を得る。ここでいう「乾燥」とは、ＭｇＯ原料層に含まれている溶剤（より具体的にいえば溶剤Ａ、溶剤Ｂ）を気化させてＭｇＯ原料層から除去することを実質的に意味している。例えば、ＭｇＯ原料層を７〜０．１Ｐａの減圧下または真空下に置いてもよく、あるいは、大気圧下で１００℃〜４００℃程度の熱処理に付してもよい。必要に応じて「減圧下または真空下」と「熱処理」とを組み合わせてもよい。乾燥後に得られる第２保護層１６ｂの厚さは、溶剤が抜けることに起因して、ＭｇＯ原料層の厚さよりも減じられ、０．１〜５μｍ程度となり得る。

以上の工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）によって、第１保護層１６ａ（好ましくはＭｇＯ薄膜層）と第２保護層１６ｂ（ＭｇＯ結晶層）とから成る２層構造の保護層が形成され、前面板１が完成することになる。

前面板１の作製に対して、背面板２は次のようにして作製する。まず、ガラス基板である基板２０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、銀を主成分とした金属膜を全面に形成した後、露光・現像する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って前駆体層を形成し、それを所望の温度（例えば約４００℃〜約７００℃）で焼成することによりアドレス電極２１を形成する。次いで、アドレス電極２１が形成された基板２０上に、下地誘電体層となる誘電体層２２を形成する。まず、「ガラス成分（ＳｉＯ₂、Ｂ₂Ｏ₃などから形成される材料）およびビヒクル成分などを主成分とした誘電体原料ペースト」をダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、かかる誘電体ペースト層を焼成することによって誘電体層２２を形成できる。次いで、隔壁２３を所定のピッチで形成する。具体的には、誘電体層２２上に隔壁形成用原料ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成し、その後、それを焼成に付して隔壁２３を形成する。例えば、低融点ガラス材料、ビヒクル成分およびフィラー等を主成分とした原料ペーストをダイコート法または印刷法によって塗布して約１００℃〜２００℃の乾燥に付した後、露光・現像するフォトリソグラフィ法でパターニングし、次いで、約４００℃〜約７００℃の焼成に付すことによって隔壁２３を形成する。尚、隔壁２３は、スクリーン印刷で隔壁材料の膜を形成したのち乾燥して、感光性樹脂を含むドライフィルムにより露光・現像処理でパターン形成した後、サンドブラストにより掘削し、ドライフィルムを剥離し、焼成することでも形成することができる。次いで、蛍光体層２５を形成する。隣接する隔壁２３間の誘電体層２２上および隔壁２３の側面に蛍光体材料を含む蛍光体原料ペーストを塗布し、焼成することによって蛍光体層２５を形成する。より具体的には、蛍光体粉末およびビヒクル成分等を主成分とした原料ペーストをノズル吐出法などで塗布し、次いで、約１００℃の乾燥に付すことによって蛍光体層２５を形成する。

以上の工程により、基板２０上に、所定の構成部材たるアドレス電極２１、誘電体層２２、隔壁２３および蛍光体層２５が形成され、背面板２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１と背面板２とは、表示電極１１とアドレス電極２１とが直交するように対向配置させる。次いで、前面板１と背面板２の周囲をガラスフリットで封着する。そして、形成される放電空間３０内を排気した後、放電ガス（ヘリウム、ネオンおよび／またはキセノンなど）を好ましくは５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入することによってＰＤＰ１００を最終的に完成させる。

以上、本発明の実施形態について説明してきたが、本発明はこれに限定されずに、種々の改変がなされ得ることを当業者は容易に理解されよう。例えば、第１保護層と第２保護層とから構成される保護層の「２層構造」は、第１保護層と第２保護層とが明確に区別できる態様のみならず、第１保護層と第２保護層とを明確に区別できない態様（例えば第１保護層と第２保護層との間の界面が不明確な態様）であってもよい。

［実施例］
インクの溶剤物性が、「はじき現象」に与える影響を調べるために試験を実施した。尚、以下で説明する試験では、ＭｇＯ原料のことを便宜上「インク」と呼んでいる。ＭｇＯインクとして、以下の材料を含んだものを用いた。

（実施例１）
・ＭｇＯ結晶粉体：０．５〜１０μｍのＭｇＯ単結晶粉体
・溶剤Ａ：３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（９３ｗｔ％）
・溶剤Ｂ：α−テルピネオール（７ｗｔ％）
（実施例２）
・ＭｇＯ結晶粉体：０．５〜１０μｍのＭｇＯ単結晶粉体
・溶剤Ａ：３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（９３ｗｔ％）
・溶剤Ｂ：プロピレングリコール（３．５ｗｔ％）
（比較例１）
・ＭｇＯ結晶粉体：０．５〜１０μｍのＭｇＯ単結晶粉体
・溶剤Ａ：３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（１００ｗｔ％）
（比較例２）
・ＭｇＯ結晶粉体：０．５〜１０μｍのＭｇＯ単結晶粉体
・溶剤Ａ：３−メトキシ−３−メチル−１−ブタノール（９３ｗｔ％）
・溶剤Ｂ：イソプレングリコール（７ｗｔ％）
本試験で用いた溶剤の代表的な物性を以下の表１に示す。同表は実施例および比較例における溶媒の代表的な物性を示す。ここでＭｇＯ粉体濃度は全て０．７質量％とした。

ＭｇＯインクの調製に際しては、上記材料から成る混合物２０００ｇをＭｇＯ結晶粉体表面にチッピング等の格子欠陥を起こさないように振幅２０μｍで３０分間超音波処理し、ＭｇＯ結晶粉体を溶剤中に分散させた。

得られたＭｇＯインクを、蒸着法で形成したＭｇＯ薄膜層（厚さ０．７μｍ程度）の上に塗布した。具体的には、ＭｇＯインクをスリットコータ法でＷｅｔ膜厚が１２μｍとなるように塗布した（出願人製作のスリットコータ設備使用）。次いで、雰囲気を１Ｐａにまで減圧することで真空乾燥に付し、それによって、溶剤を気化させＭｇＯ結晶層（厚さ１．０μｍ程度）を形成した。

図３に「はじき現象」の態様を模式的に表した斜視図を示す。スリットコータ法でＭｇＯ結晶層を形成するに際しては、図３に示すような「ＭｇＯ薄膜層上にＭｇＯ結晶粉体が存在しない領域５３」あるいは「周囲領域５２に比べてＭｇＯ結晶粉体の被覆率が低い領域５３」が形成されるといった「はじき現象」が生じ得る。しかし、実施例１、２で発生した「はじき現象」の数またはサイズは、溶剤Ｂを含有しない比較例１と比較して大幅に減少していた。

これは、溶剤Ａに溶剤Ｂを一定割合以上混合することにより、乾燥時の、ＭｇＯ薄膜層の凸部５１の存在により発生する対流を抑制することが可能となるため、ＭｇＯ粉体の移動が抑制され、「はじき現象」の発生数またはサイズが減少したと考えられる。

また、ＭｇＯインクをスリットコータで塗布した後の減圧乾燥では、溶剤Ｂより蒸気圧が高い溶剤Ａが優先的に蒸発し、溶剤Ａと比較して粘度が高い溶剤Ｂの、塗布膜に占める割合が上昇する。この結果、塗布膜の粘度が上昇し、ＭｇＯ粉体の移動が抑制され、「はじき現象」のサイズまたは発生数が減少したと考えられる。

以上のような結果から、インク中の溶剤は２種類以上の溶剤から成り、かつ一方の溶剤の含有率は少なくとも３．５重量％以上であることが必要であることがわかる。また、蒸気圧が比較的低い溶剤Ｂの含有率が多くなると、減圧乾燥に要する時間が著しく増加するため、溶剤Ｂの含有率は２０重量％以下であることが好ましい。

次に、ＭｇＯ粉体の均一性を調べるために、実施例および比較例におけるＭｇＯ粉体の分布状態を、走査型電子顕微鏡で観察し、１５０倍で撮影した。実施例１、２および比較例１、２で作製した基板の外観を図４に示す。同図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）がそれぞれ順に、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２となる。

写真中、白色に写っているものはＭｇＯ粉体である。また、写真に対して水平方向に前面板側の電極（表示電極）１１が存在しており、この電極部分は数μｍの凸となっている。これらを見るに、実施例２および比較例２は、電極上のＭｇＯ粉体が少なくなる「偏り現象」が顕著である。また、溶媒Ｂを含有していない比較例１においては、電極上にＭｇＯ粉体が集まる「偏り現象」が見られる。一方、実施例１においては、ＭｇＯ粉体が電極上にも存在しており、バランスよく分散している。

ここで、ＭｇＯ粉体の「偏り現象」の推定発生メカニズムについて、比較例２を例にとり、図５を用いて説明する。

（ａ）塗布直後：粒子と溶媒Ａと溶媒Ｂとの混合溶媒で構成される均質な膜を形成する。ここで、第１保護層（ＭｇＯ薄膜層４３）の表面には表示電極１１の形状を踏襲した電極凸部４４が形成されている。また上述したように、ＭｇＯインクには、粒子４１および溶媒４２が含まれる。

（ｂ）乾燥初期：減圧乾燥により、溶媒Ａを主成分とした溶媒の蒸発が始まる。溶媒Ａは、表面張力が溶媒Ｂに比べて小さい。溶媒Ａが蒸発した後に残る溶媒は溶媒Ｂの含有量が多くなるため、乾燥が進んだ箇所は表面張力が大きくなる。この結果、基板上の電極凸部と周辺部で、溶剤の表面張力の差が生じ、表面張力が低いところから高いところへ向けて対流４５が起きる。

（ｃ）乾燥中期：対流の影響が大きくなり、粒子が対流する結果、電極凸部の周辺部に粒子が移動する。

（ｄ）乾燥終期：溶媒Ａのほとんどが蒸発し、残された溶媒は溶媒Ｂが主成分となり、表面張力差による対流は収束する。ただし、ほぼ同時に残された溶媒Ｂは粘度が非常に高いため、粒子は対流の影響を受け偏った状態でＭｇＯ薄膜層上に定着する。

上記の表面張力差を原因とする対流は、溶剤Ａと溶剤Ｂの表面張力差が大きいほど対流が強いと考えられる。よって、実施例２において「偏り現象」が顕著だった理由は、溶剤Ｂの表面張力が溶剤Ａと比較して高かったためと推察される。

また、比較例１においては、溶剤Ｂが含まれていないためインクの蒸発スピードが速く、かつ粘度が低くなっている。そのため、インクを塗布した基板を減圧乾燥に付した場合、基板の電極凸部に向けたインクの流れが発生する。この結果、電極凸部にＭｇＯ粉体が移動し、そのまま基板上に定着することで図５−比較例１のような、電極上にＭｇＯ粉体が集まる「偏り現象」が発生したと考えられる。

以上の結果から、ＭｇＯ粉体の良好な分布状態を得るためには、溶剤Ｂの粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下であり、溶剤Ａと溶剤Ｂの２０℃における表面張力の差は５ｍＮ／ｍ以下であることが必要であることが分かった。

本発明の製造方法を通じて最終的に得られるＰＤＰは、良好な放電特性を有するので、一般家庭向けのプラズマテレビおよび商業用プラズマテレビとして好適に用いることができる他、その他の各種表示デバイスとしても好適に用いることができる。

また、本発明の製造方法は、ＰＤＰに限定されず、他の製品分野でも活用することができる。例えば、電池・電子部品等の分野において、ポリマー・分散剤を含有しないインクをスリットコータ法で基板に塗布して、被覆率が極めて均一な粉体層を形成するといった用途にも適用可能である。

１ 前面板
２ 背面板
１０ 前面板側の基板
１１ 前面板側の電極（表示電極）
１２ 走査電極
１２ａ 透明電極
１２ｂ バス電極
１３ 維持電極
１３ａ 透明電極
１３ｂ バス電極
１４ ブラックストライプ（遮光層）
１５ 前面板側の誘電体層
１６ 保護層
１６ａ 第１保護層（ＭｇＯ薄膜層）
１６ｂ 第２保護層（ＭｇＯ結晶層もしくはＭｇＯ粉体層）
４１ 粒子
４２ 溶媒
４３ ＭｇＯ薄膜層
４４ 電極凸部
４５ 溶媒の対流
５１ ＭｇＯ薄膜層の凸部
５２ ＭｇＯ粉体が所定の被覆率で存在する領域
５３ ＭｇＯ粉体が存在しないあるいは周辺領域５２に比べて被覆率が低い領域

Claims (2)

1. 基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   前記保護層の形成が、
   （ｉ）前記基板上に形成された前記誘電体層上にスパッタ法または蒸着法で第１保護層を形成する工程、
   （ｉｉ）前記第１保護層上にスリットコータ法によりＭｇＯ原料を塗布してＭｇＯ原料層を形成する工程、および
   （ｉｉｉ）前記ＭｇＯ原料層を乾燥し、第２保護層を形成する工程を含み、
   前記ＭｇＯ原料が、ＭｇＯ粉体、溶剤Ａおよび溶剤Ｂを含み、
   溶剤Ａの２０℃における蒸気圧が５０Ｐａ以上、溶剤Ｂの２０℃における蒸気圧が１５Ｐａ以下であり、
   溶剤Ａの粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であり、溶剤Ｂの粘度が２０ｍＰａ・ｓ以上５０ｍＰａ・ｓ以下である、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
2. 全溶剤量に対し、溶媒Ｂの割合が３．５質量％以上２０重量％以下である、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。