JP2768877B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はコンピュータ端末や券
売機において、バーグラフ等の文字情報や画情報の表示
装置として使用されるプラズマディスプレイパネル（以
下、ＰＤＰと略称する）の製造方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図６は従来のＰＤＰの構造を示す断面図
であり、図６において１はガラス板もしくはこれに類す
るものからなる前面透明平面板、２は前面透明平面板１
の放電電極、３は微小な間隙をもって前面透明平面板１
と相対する背面平面板、４は背面平面板３の内面に第１
の放電電極２とマトリクスを形成するように列設した第
２の放電電極、５は表示放電が第２の放電電極４に沿っ
て一定領域外に広がることを防止し、且つ、一定の放電
空間を確保するために、前面透明平面板１の内面の放電
電極に、この放電電極と平行に形成されたバリアリブで
ある。

【０００３】次にＰＤＰの動作について説明する。今、
表示を行う放電セルに接続されている放電電極２、４が
選択されて、高電圧が印加されると放電電極２、４間に
封止されている放電ガスが、図６に示すようなプラズマ
放電パネル内に放電発光し、この発光が前面透明平面板
１を通して表示面に達することにより、文字や図形の表
示が行われる。この場合、上記放電ガスによる放電発光
は、選択された放電電極、特に走査を行う放電電極４に
沿って非表示部分にも広がって行うとするが、これをバ
リヤリブ５が阻止して発光放電を一定領域に制限し、放
電セル間の誤放電やクロストークがなく、良好な表示を
行うことができる。このように、バリアリブ５はその高
さ、幅、パターンギャップによって均一な放電空間を保
持すると共にパネル全体の機械的強度を高める機能を有
している。従来、上記バリアリブ５の形成方法として、
図７に示す厚膜印刷法が実施されている。この厚膜印刷
法は、まず、前面透明平面板１上に放電電極２を列設し
（図７ａ）、しかる後、印刷スクリーン９を用いて前面
透明平面板１上の放電電極間にガラスペーストの一例と
して黒色ガラスペースト６を印刷、乾燥する（図７
ｂ）。以降、黒色ガラスペーストを例に説明する。この
印刷、乾燥工程を５〜１０回繰り返し行うことで所定の
厚みを得ている。また、バリアリブ５の他の形成方法と
して、感光性有機フィルムを使用する方法がある。図８
はこの形成方法を示すもので、まず、前面透明平面板１
上に列設した放電電極２と対向する位置に穴を有するマ
スク８を重ね合わせ（図８ａ）、しかる後、露光、現像
を行い、マスク８で露光されなかった感光性有機フィル
ム７の部分を除去する（図８ｂ）。次いで、上記の露
光、現像によって形成されたパターン間に黒色ガラスペ
ースト６を埋め込み塗布し（図８ｃ）、これを乾燥、表
面洗浄した後に焼成と感光性有機フィルム７の除去を同
時に行い（図８ｄ）洗浄するものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来のバリアリブ形成
方法は以上の様に行われているので、厚膜印刷法の場
合、あらかじめ前面透明平面板１上に形成された放電電
極２と印刷しようとする黒色ガラスペースト６の印刷場
所との位置合せが難しく、また一部分で位置合せができ
たとしても、印刷スクリーン９の伸び等によりパネル全
面での位置を合せることにも問題がある。従って、５〜
１０回もの黒色ガラスペースト６の重ね合わせ印刷を行
なうことにより、図９、図１０に示すように、バリアリ
ブ５の裾の乱れや高さの精度が得られないばかりか、作
業性が悪いという問題がある。また、スクリーン印刷の
性格上スクリーンを形成するメッシュと呼ばれる金属線
部分にはペーストが塗布されないことより微細パターン
上にメッシュの形状が転写され均一な形状が得られない
と言う問題がある。さらに、印刷を行なうことによりバ
リアリブ５の裾の乱れが避けられず図１１に示すよう
に、表示セル形状がバリアリブ５のニジミに大きく左右
され表示品位が悪くなるという問題もある。また、感光
性有機フィルムを使用した場合は、バリアリブ５の裾の
乱れや高さの精度といった問題は発生しないが、感光性
有機フィルム７を燃焼除去する際に発生する大きな形状
変化や、黒色ガラスペースト６との結合により図１２ａ
に示すように、部分的にバリアリブ５が変形崩壊するこ
と、図１２ｂに示すように、埋め込んだ黒色ガラスペー
スト６が表示セル内に引き込まれ汚れとなる事等で、一
定の縦横比（アスペクト比）をもつ均一で安定なバリア
リブ５を形成する事は困難であった。また、感光性有機
フィルムにガラスペーストを埋め込む方法を取った場
合、バリアリブのアスペクト比が大きくなるにつれて、
バリアリブの歩留まりが悪くなる事もあり、この方法に
よるバリアリブの量産性にも問題があった。

【０００５】この発明は上記のような問題点を解決する
ためになされたもので、バリアリブを高精度に形成でき
る作業性の良いバリアリブ形成方法を得る事を目的とす
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】第１の発明に係るプラズ
マディスプレイパネルの製造方法においては、微小な間
隙をもって相対する平面板上にそれぞれ対面して複数の
電極がマトリクス状に整列配置され、前記対面する複数
の電極への選択的な電圧の印加に基づいて、前記間隙に
気密封入した放電ガス中における放電に対応する表示動
作を行うように構成されたプラズマディスプレイパネル
を製造する方法であって、前記電極を配置した何れかの
平面板上に均一厚さの感光性有機フィルムを貼付する工
程ａ）と、パターンマスクを介して感光性有機フィルム
を露光した後、現像する工程ｂ）と、少なくとも現像後
の前記感光性有機フィルムを加熱する工程ｃ）と、現像
後の前記感光性有機フィルムの剥離を容易にするため、
所定の溶剤中に浸漬する工程ｄ）と、現像によって得ら
れた前記感光性有機フィルムのパターン間にガラスペー
ストを塗布し、乾燥させる工程ｅ）と、前記感光性有機
フィルムを剥離する工程ｆ）と、をバリアリブの形成工
程として含むようにしたものである。 また、第２の発明
に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法において
は、前記バリアリブの形成工程を、前記バリアリブの底
面部の形成に使用し、前記バリアリブの高さ方向は、厚
膜印刷工程により形成するようにしたものである。

【０００７】

【作用】この発明におけるプラズマディスプレイパネル
の製造方法は、感光性有機フィルムを露光、現像後に剥
離するような手法を含む工程を用いてプラズマディスプ
レイパネルのバリアリブを形成する際に、感光性有機フ
ィルムの形状が安定し、後に現像後の感光性有機フィル
ムを剥離することを容易とすることによって、バリアリ
ブの裾の乱れがなく、精度の高いバリアリブを有する、
表示品質の良いプラズマディスプレイパネルを安定的に
得る。

【０００８】

【実施例】実施例１． 以下、この発明の一実施例を図に従って説明する。第１
図は本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造方
法におけるバリアリブの形成工程を示す工程説明図で、
１は前面透明平面板、２はその前面透明平面板１上に列
設した放電電極、７は放電電極２上に設けた感光性有機
フィルム、８は放電電極２と対向する位置に穴８ａを有
するマスクであり、これらは前記第９図、第１４図に示
すものとまったく同一である。まず、前面透明板１上に
一定の間隔をおいて放電電極２を列設し、この上に一様
な厚み、および、その特性が均一な感光性有機フィルム
７をラミネート（貼付）し、この感光性有機フィルム７
上に所望のバリアリブパターンを形成したマスク８を重
ね合わせる（図１ａ）。次いで、露光、現像処理を順次
施すと、放電電極２及び黒色ガラスペースト６が付着し
ては困る部分に感光性有機フィルム７が残る（図１
ｂ）。ここで、ラミネートした前面透明平面板１と共に
感光性有機フィルム７に熱処理により熱を加える。この
熱処理工程について以下に説明する。 通常、感光性有機
フィルム７のパターニングの際の露光は５０〜１００ｍ
Ｊの紫外光を照射することにより行っている。感光性有
機フィルムは紫外光に反応する官能器を持ったモノマー
が結合してポリマー化し、高分子化することで後の現像
工程に対して不溶となる。しかし、通常使用される程度
の紫外エネルギーでは全ての官能器を反応させることが
困難であり、パターニング後も反応性を有している。こ
のような状態で上述したような黒色ガラスペースト６を
埋め込むと、当該ペースト６中に含まれる溶剤成分と感
光性有機フィルム７とが反応し、黒色ガラスペースト６
と感光性有機フィルム７との境界でそれらの融着が発生
しやすい。この融着により感光性有機フィルム剥離時に
ペーストも一緒に剥離されてしまう場合が多く発生す
る。 上述した官能器の反応は、８０〜１５０℃の温度雰
囲気中に感光性有機フィルム７を放置した場合にも促進
されるので、パターニング後の感光性有機フィルム ７を
上記温度条件下で加熱放置することで、活性な成分（官
能器）を減少させることができ、黒色ガラスペースト６
を埋め込んだ際の黒色ガラスペースト６と感光性有機フ
ィルム７との反応を抑制することができる。 なお、上記
熱処理工程により、官能器の反応が進むので感光性有機
フィルム７の硬度が増すので、感光性有機フィルム７の
形状が安定する一方で、前面透明平面板（例えばガラス
基板）との密着性も増してしまうので、後の剥離工程を
容易にするために基板をＩＰＡまたはアセトン等の溶剤
中に浸漬し、基板−フィルム間に溶剤を浸透させること
で基板との密着力を下げる。更に、バリアリブ５形成用
の黒色ガラスペースト６を感光性有機フィルム７のパタ
ーン凹部に印刷または塗布する（図１ｃ）。次に、感光
性有機フィルム７のパターン間に埋め込んだ黒色ガラス
ペースト６を低温乾燥することで感光性有機フィルム７
の収縮による黒色ガラスペースト６の形状変化を防止し
た後、黒色ガラスペースト６を乾燥硬化させる。この工
程は、黒色ガラスペースト６に含まれる有機溶剤を揮発
させるためのものであり、当該有機溶剤の揮発温度は１
００℃以下であるので、例えば６０〜９０℃の温度で乾
燥硬化すれば良い。なお、感光性有機フィルム７におい
ては、先に説明した熱処理を施しているので、黒色ガラ
スペースト６と感光性有機フィルム７との反応が抑制さ
れることになり、６０〜９０℃の温度を加えると黒色ガ
ラスペースト６と感光性有機フィルム７とが融着する前
に有機溶剤が揮発する。従って、黒色ガラスペースト６
と感光性有機フィルム７との融着が発生しにくく、感光
性有機フィルム７が収縮した場合でも、それに伴って黒
色ガラスペースト６の形状が変化することが防止され
る。 次に、バリアリブの形状保護材としてパラフィンを
１５０℃に加熱しながら全面塗布して黒色ガラスペース
ト６に形状保護材を浸透させる。ここでバリアリブの形
状保護材について説明する。通常、バリアリブを形成す
る材料は、無機材料としてガラス、アルミナ、無機顔
料、低軟化点ガラス等をオイル中で混合することでペー
スト化したものを使用する（本例では黒色ガラスペース
ト６を使用した場合について説明している）。当該ペー
ストは、１３０〜１８０℃の雰囲気で１０〜３０分間放
置して乾燥することでオイル成分が揮発し、上述のよう
に無機粉 末が固形化してバリアリブのパターンを形成す
る。 なお、本発明においては、上述したように良好なバ
リアリブのパターンを形成することが可能であるが、黒
色ガラスペースト６の乾燥後、焼成工程の前に感光性有
機フィルム７を剥離する工程が入るので、黒色ガラスペ
ースト６を構成する無機粒子間の結合力が弱いと、黒色
ガラスペースト６と感光性有機フィルム７との界面にお
ける両者の密着力と感光性有機フィルム７の剥離時の応
力との関係により、場合によってはパターンが壊れる可
能性がある。 バリアリブの形状保護材は、この問題を解
消するものであり、本例では溶けたパラフィンが無機粒
子間に浸透して無機粒子間の結合を強め、感光性有機フ
ィルム７の剥離時にバリアリブのパターンが剥離するこ
とを防止できる。なお、バリアリブの形状保護材は、主
として感光性有機フィルム７の剥離時にバリアリブのパ
ターンが剥離されることを防ぐものであるので、バリア
リブの剥離保護材と呼称することができる。 次に、黒色
ガラスペースト６の埋め込みの際に感光性有機フィルム
７上に付着した不要な黒色ガラスペースト６を除去する
表面洗浄処理を施す。この処理は、流水中で、例えば粒
度が１０００〜２０００番の紙やすりを用いて感光性有
機フィルム７の表面および黒色ガラスペースト６のパタ
ーンの表面を研磨することで不溶なペーストを除去した
後、研磨によって生じた各種粉末を水洗により洗い流
す。この水洗工程は、例えば中性洗剤と市水（水道水）
を用いて洗浄した後、純水により仕上げ洗浄を行うよう
にすれば良い。 次に、感光性有機フィルム７を剥離する
ことで、図１（ｄ）に示す構成が得られる。感光性有機
フィルム７の剥離方法としては、溶液剥離の手法を用い
ると、より良好な結果が得られる。溶液剥離は、例え
ば、濃度３〜５％程度のＮａＯＨ溶液中に平面板ごと浸
漬することで、膨潤による平面板との密着力の低下、お
よび溶解による分解によって感光性有機フィルム７が剥
離することになる。なお、バリアリブの形状保護材は、
感光性有機フィルム７の膨潤による応力によるバリアリ
ブのパターンの破壊を防止する作用も有している。図２
は以上の工程により形成されたバリアリブの一部の斜視
図であり、図３は図２に示すバリアリブにより仕切られ
た領域における放電発光状態を示す正面図である。

【０００９】実施例２．上記実施例においては、感光性
フィルムにてバリアリブの全高さ方向にガラスペースト
を埋め込み形成したが、図４に示す様にバリアリブの底
面部のみ上記実施例の方法にてリブを形成し、高さ方向
については従来の厚膜印刷工程を用いて形成してもよ
い。図５はこの発明の他の実施例により形成されたバリ
アリブの一部の斜視図である。この方法を用いることで
フィルムにより形成されるリブ底部はにじみやだれのな
い良好なバリアリブが得られるとともに、従来問題とな
った高アスペクト比のバリアリブをフィルムで形成する
必要がなくなり歩留りの向上が期待できる。なお、上記
実施例ではバリアリブを第１の電極側（前面平面板側）
に形成することとしたが、第１の電極群のエッチングを
除けば背面ガラス側に同様な方法で形成してもよい。

【００１０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、バリ
アリブの裾の乱れがなく、精度の高いバリアリブを有す
る、表示品質の良いプラズマディスプレイパネルを安定
的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるバリアリブ形成方法
を示す工程説明図である。

【図２】この発明の一実施例に示すバリアリブ形成方法
で形成したバリアリブの一部の斜視図である。

【図３】図２に示すバリアリブで仕切られた領域の放電
発光状態を示す平面図である。

【図４】この発明の他の実施例によるバリアリブ形成方
法を示す工程説明図である。

【図５】この発明の他の実施例に示すバリアリブ形成方
法で形成したバリアリブの一部の斜視図である。

【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの構造を示
す断面図である。

【図７】従来のバリアリブ形成方法の一つである厚膜印
刷法を示す工程説明図である。

【図８】従来のバリアリブ形成方法で形成したバリアリ
ブの一部の斜視図である。

【図９】図８に示すバリアリブの平面図である。

【図１０】図８に示すバリアリブで仕切られた領域に発
生させた放電発光状態を示す平面図である。

【図１１】従来の他のバリアリブ形成方法を示す工程説
明図である。

【図１２】従来のバリアリブ形成方法で形成した欠陥説
明図である。

【符号の説明】

１ 前面透明平面板 ２ 第１の電極群 ３ 背面平面板 ４ 第２の電極群 ５ バリアリブ ６ 黒色ガラスペースト ７ 感光性有機フィルム ８ パターン形成用マスク ９ 印刷用のスクリーン １０ 形状保護材

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−251534（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−213020（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−127429（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−109536（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−234514（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 17/49 H01J 11/00

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 微小な間隙をもって相対する平面板上に
   それぞれ対面して複数の電極がマトリクス状に整列配置
   され、前記対面する複数の電極への選択的な電圧の印加
   に基づいて、前記間隙に気密封入した放電ガス中におけ
   る放電に対応する表示動作を行うように構成されたプラ
   ズマディスプレイパネルを製造する方法であって、 ａ）前記電極を配置した何れかの平面板上に均一厚さの
   感光性有機フィルムを貼付する工程と、 ｂ）パターンマスクを介して感光性有機フィルムを露光
   した後、現像する工程と、 ｃ）少なくとも現像後の前記感光性有機フィルムを加熱
   する工程と、 ｄ）現像後の前記感光性有機フィルムの剥離を容易にす
   るため、所定の溶剤中に浸漬する工程と、 ｅ）現像によって得られた前記感光性有機フィルムのパ
   ターン間にガラスペーストを塗布し、乾燥させる工程
   と、 ｆ）前記感光性有機フィルムを剥離する工程と、をバリ
   アリブの形成工程として含むことを特徴とするプラズマ
   ディスプレパネルの製造方法。
2. 【請求項２】 前記バリアリブの形成工程は、前記バリ
   アリブの底面部の形成に使用し、 前記バリアリブの高さ方向は、厚膜印刷工程により形成
   することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプ
   レイパネルの製造方法。