JP3007751B2 - 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】本発明は、蛍光体層を設けること
によって種々の色の表示を可能としたプラズマディスプ
レイパネル（ＰＤＰ）の製造方法に関し、特に蛍光体層
の形成方法に特徴を有する。

【０００２】蛍光体によりフルカラー又は多色のマトリ
クス表示を行うＰＤＰでは、各単位発光領域に対応した
蛍光体層の形成状態の均一化による表示品質の向上が望
まれている。

【０００３】

【従来の技術】従来より、縦横に並ぶドット（画素）の
組み合わせによって文字や図形を表示するマトリクス表
示方式のＰＤＰにおいて、蛍光体による放電ガスの発光
色以外の色の表示に適した面放電型のＰＤＰが知られて
いる。

【０００４】図３は面放電型ＰＤＰの１つの画素ＥＧに
対応する部分の断面構造の一例を示す分解斜視図であ
る。図３に例示したＰＤＰ１は、３電極構造のＡＣ駆動
形式のＰＤＰであり、表示面Ｈ側のガラス基板１１、横
方向に互いに平行に隣接して延びた一対の表示電極Ｘ，
Ｙ、ＡＣ駆動のための誘電体層１７とその保護膜１８、
背面側のガラス基板２１、表示電極Ｘ，Ｙと直交するア
ドレス電極２２、アドレス電極２２と平行な帯状の隔壁
２９、及びカラー表示のための蛍光体層２８などから構
成されている。

【０００５】内部の放電空間３０には、蛍光体層２８に
対する紫外線励起のための放電ガスが封入されている。
このような放電空間３０は、隔壁２９によって表示電極
Ｘ，Ｙの延長方向に単位発光領域ＥＵ毎に区画され、且
つその間隙寸法が規定されている。隔壁２９は、厚さ
（高さ）ｈが１００〜１３０μｍ程度の低融点ガラス層
からなる。

【０００６】ＰＤＰ１では、図のように１つの画素ＥＧ
に対応づけられた３つの各単位発光領域ＥＵ内におい
て、一方の表示電極Ｙとアドレス電極２２との交差部に
表示又は非表示を選択するための選択放電セルが画定さ
れ、選択放電セルの近傍における各表示電極の間に主放
電セル（面放電セル）が画定される。

【０００７】蛍光体層２８は、面放電によるイオン衝撃
を避けるために、表示電極Ｘ，Ｙと反対側のガラス基板
２１上の各隔壁２９の間に設けられ、主放電セルの面放
電で生じる紫外線によって励起されて発光する。蛍光体
層２８の表層面（放電空間と接する面）で発光した光
は、誘電体層１７及びガラス基板１１などを透過して表
示面Ｈから射出する。

【０００８】なお、ＰＤＰ１では、３つの各単位発光領
域ＥＵに対応する各蛍光体層２８の発光色は、順に赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）とされている（図中の
アルファベットＲ，Ｇ，Ｂは発光色を示す）。また、表
示電極Ｘ，Ｙは、このような蛍光体層２８に対して表示
面Ｈ側に配置されることから、表示の輝度を高めるため
にネサ膜などからなる透明導電膜４１とその導電性を補
うための金属膜４２とから構成されている。

【０００９】以上の構造を有したＰＤＰ１は、各ガラス
基板１１，２１について別個に所定の構成要素を設けた
後、ガラス基板１１，２１を対向配置して間隙の周囲を
封止し、内部の排気と放電ガスの充填を行う一連の工程
によって製造される。

【００１０】その際、ガラス基板２１側の製造におい
て、蛍光体層２８の形成にはスクリーン印刷法が利用さ
れる。スクリーン印刷法によれば、フォトリソグラフィ
法を用いる場合に比べて、製造工数が少なく生産性の上
で有利であり、また、複数色の蛍光体層２８を設ける場
合に異なる発光色の蛍光体が混ざることがなく、表示色
の濁りを防止することができる。

【００１１】従来においては、蛍光体の含有量が６０〜
７０重量％の蛍光体ペーストをスクリーンマスク（スク
リーン型ともいう）を用いて所定のパターンで各色毎に
順に印刷し、その後に焼成することによって蛍光体層２
８を形成していた。なお、印刷には、例えばいわゆる角
スキージを用い、そのセット角度θを９０度としてい
た。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】表示の輝度を高める上
で蛍光体層２８はその表面積ができるだけ大きいことが
望ましい。すなわち、蛍光体層２８の理想的な形状は、
図４に示すように、隔壁２９の間のガラス基板２１上
（アドレス電極２２を含む）とともに隔壁２９の側面を
薄く覆うような形状である。

【００１３】したがって、蛍光体層２８は隔壁２９を設
けた後に形成する必要がある。なお、通常、アドレス電
極２２は、隔壁２９を設ける以前にガラス基板２１上に
形成される。

【００１４】ところが、隔壁２９を設けた後に蛍光体層
２８を形成する場合には、上述のように隔壁２９が１０
０μｍ程度の高さを有することから、蛍光体ペーストの
印刷は、ガラス基板２１表面から１００μｍ程度浮き上
がったスクリーンマスクから蛍光体ペーストを落とし込
む形態となる。つまり、スクリーンマスクが被印刷面と
接する場合と比べて、印刷面積及び印刷厚さの均一化が
困難になる。

【００１５】このため、従来においては、蛍光体層２８
の形成面積及び厚さにバラツキが生じ、表示の輝度及び
色調が不均一になって表示品質が損なわれるとともに、
アドレス電極２２の被覆状態のバラツキによって放電特
性が不安定になるという問題があった。

【００１６】本発明は、上述の問題に鑑み、表示品質の
一様な安定した高輝度の表示の可能なプラズマディスプ
レイパネルを製造することを目的としている。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明の方法
は、放電空間を区画する隔壁の間に蛍光体層を有したプ
ラズマディスプレイパネルの製造方法であって、基板上
に形成された前記隔壁の間をほぼ埋め尽くすように、蛍
光体の含有量が１０乃至５０重量％の蛍光体ペーストを
スクリーン印刷し、前記蛍光体ペーストを焼成して体積
を減少させ、前記隔壁の間に空隙を設け且つ当該隔壁の
側面のほぼ全面を覆う形の前記蛍光体層を形成するもの
である。

【００１８】請求項２の発明の方法は、前記蛍光体ペー
ストのスクリーン印刷を角スキージによって行い、その
際に当該角スキージのセット角度を７０乃至８５度とす
るものである。請求項３の発明の方法は、背面側のガラ
ス基板上に形成した隔壁の間に蛍光体層を有したプラズ
マディスプレイパネルの製造方法であって、前記背面側
のガラス基板上に複数の平行な電極を設けた後、隣接す
る各電極間対応位置に帯状の隔壁を設け、しかる後隣接
する帯状の隔壁間に形成された両端開放状態の空隙内を
ほぼ埋め尽くすように隔壁頂部に当接するスクリーンマ
スクの開口部から蛍光体の含有量が１０乃至５０重量％
の蛍光体ペーストを当該空隙内に押し出し、前記蛍光体
ペーストを焼成して体積を減少させて、前記隔壁の側面
を含む空隙内面を蛍光体層で覆うものである。

【００１９】

【作用】蛍光体ペースト２８ａのスクリーン印刷に際し
ては、隔壁２９の頂上部に当接するようにスクリーンマ
スクが配置される。

【００２０】スクリーンマスク上でのスキージの移動に
より、マスクの開口部６１から蛍光体ペースト２８ａが
押し出され、隔壁２９の間の空隙が埋まる。このとき、
蛍光体ペースト２８ａの落とし込み量は、隔壁２９の間
の空隙の容積によって規定されて一定となるので、スキ
ージの移動速度などの印刷条件の多少の変動に係わらず
均一な印刷状態を得ることができる。

【００２１】また、スキージとして角スキージ７１を用
い、そのセット角度θを一般的な角度（９０度）より小
さい７０乃至８５度とすることにより、つまり角スキー
ジ７１の支持角度をスクリーンマスクに対する相対移動
方向の前方側に１５〜３０度傾けることにより、スクリ
ーンマスクの開口から蛍光体ペースト２８ａを押し出す
圧力が増大する。したがって、隔壁２９の間を埋める大
量の蛍光体ペースト２８ａを容易に押し出すことができ
る。

【００２２】スクリーン印刷の後、蛍光体ペースト２８
ａの乾燥及び焼成を行うと、蛍光体ペースト２８ａの体
積が有機溶剤などの蒸発により減少し、これによって、
隔壁２９の間に空隙を設け且つ隔壁２９の側面及び基板
２１上を覆う形の蛍光体層２８が形成される。

【００２３】このとき、蛍光体ペースト２８ａの厚さ
は、図２に示すように、蛍光体ペースト２８ａ中の蛍光
体の含有量（重量％）にほぼ比例する。一方、表示の輝
度は蛍光体層２８が厚いほど高く（ただし厚さが６０μ
ｍ程度を越えるとほぼ一定になる）、蛍光体層２８の厚
さが１０μｍ程度以上であれば実用に適した輝度が得ら
れる。しかし、蛍光体層２８が厚くなるにつれて選択放
電開始電圧が上昇し、蛍光体層２８の厚さが５０μｍを
越えると駆動電圧マージンの上で選択放電が困難にな
る。

【００２４】したがって、蛍光体層２８の厚さを１０〜
５０μｍ程度とする必要があり、そのためには蛍光体の
含有量が１０〜５０重量％の蛍光体ペースト２８ａを用
いればよいことになる。

【００２５】

【実施例】以下、上述のＰＤＰ１に適用した本発明の製
造方法について説明する。図１（ａ）〜（ｃ）は本発明
の製造方法に係る各段階の状態を模式的に示す断面図で
ある。

【００２６】図３をも参照して、ガラス基板２１側の製
造に際しては、まず、ガラス基板２１上に、例えば銀か
らなる厚さが２０μｍ程度のアドレス電極２２と、低融
点ガラスからなる高さｈが１３０μｍ程度の帯状の隔壁
２９とをそれぞれ厚膜法によって設ける。

【００２７】このとき、アドレス電極２２及び隔壁２９
に対応する銀ペースト及びガラスペーストの印刷に、幅
が例えば６０μｍの帯状の開口部を一定のピッチｐ（例
えば２２０μｍ）で配列したスクリーンマスク（図示し
ない）を用いる。この場合には、アドレス電極２２の幅
は６０〜７０μｍとなり、隔壁２９の底部及び頂上近傍
部の幅ｗ１，ｗ２はそれぞれ８０μｍ、４０μｍ程度と
なる。

【００２８】次に、蛍光体層２８の形成工程に移り、以
下の手順で各発光色毎に蛍光体ペースト２８ａを印刷す
る。すなわち、図１（ａ）に示すように、所定幅の開口
部６１がピッチｐの３倍のピッチで設けられたスクリー
ンマスク６０を、ガラス基板２１に対して適当に位置合
わせして隔壁２９と当接するように配置する。

【００２９】そして、所定発光色（例えばＲ）の蛍光体
とビヒクルとを混合した蛍光体ペースト２８ａを、開口
部６１を介して隔壁２９の間に落とし込む。このとき、
蛍光体ペースト２８ａとして、上述のように蛍光体層２
８の膜厚を５０μｍ以下とするために、蛍光体の含有量
を１０〜５０重量％としたものを用いる。なお、ビヒク
ルは、セルロース系又はアクリル系の増粘剤樹脂とアル
コール系又はエステル系などの有機溶剤とからなる。

【００３０】加えて、ここでは、帯状の隔壁２９の間の
空隙をほぼ埋め尽くすように、従来に比べて大量の蛍光
体ペースト２８ａを開口部６１からガラス基板２１側へ
押し出す。そのために、本実施例では、角スキージ７１
を用い、そのセット角度θを７０〜８５度に設定する。

【００３１】角スキージ７１は、断面形状が四角形（通
常は正方形）の棒状の硬質ゴムなどからなり、ホルダー
７２に取り付けて使用される。なお、実際には、角スキ
ージ７１は、その断面の対角線の長さｄが１０〜１５ｍ
ｍ程度の大きさを有する。

【００３２】また、セット角度θは、角スキージ７１を
スクリーンマスク６０に線接触させた状態で矢印Ｍ１方
向に移動させる際に、角スキージ７１の断面において、
接点及び中心を結ぶ線と、接点に対して移動の前方側の
スクリーンマスク６０の表面との間の角度である。セッ
ト角度θが７０度の場合には、スクリーンマスク６０と
角スキージ７１のマスク対向面との交差角度は２５（７
０−４５）度となり、従来のようにセット角度θを９０
度とした場合（交差角度は４５度）に比べて、スクリー
ンマスク６０上で蛍光体ペースト２８ａに加わる圧力が
増し、大量の蛍光体ペースト２８ａが開口部６１から押
し出される。

【００３３】続いて、他の発光色（Ｇ及びＢ）について
も、順次、隔壁２９の間の空隙をほぼ埋め尽くすよう
に、蛍光体の含有量が１０〜５０重量％の蛍光体ペース
ト２８ａを印刷する〔図１（ｂ）〕。

【００３４】その後、蛍光体ペースト２８ａを乾燥さ
せ、５００〜６００℃の温度で焼成する。これにより、
上述のように蛍光体の含有量が比較的に少ないことか
ら、ビヒクルの蒸発にともなって蛍光体ペースト２８ａ
の体積が大幅に減少し、図４で説明した理想的な形状と
ほぼ同一の形状を有した蛍光体層２８が形成される〔図
１（ｃ）〕。

【００３５】なお、発光色がＲの蛍光体としては例えば
（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃ ：Ｅｕ³⁺を用い、発光色がＧの蛍光
体としては例えばＺｎ₂ ＳｉＯ₄ ：Ｍｎを用い、発光色
がＢの蛍光体としては例えばＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ
²⁺を用いることができる。

【００３６】以降は、このように蛍光体層２８を設けた
ガラス基板２１と、別に表示電極Ｘ，Ｙや誘電体層１８
などを設けたガラス基板１１とを対向配置し、周囲を封
止してＰＤＰ１を完成させる。

【００３７】上述の実施例によれば、蛍光体ペースト２
８ａの印刷に際して、印刷面積及び印刷厚さのバラツキ
を抑えることができ、表示品質の均一化が容易となる。
上述の実施例によれば、ガラス基板２１の表面とともに
帯状の隔壁２９の側面を被覆する蛍光体層２８を容易に
形成することができ、ＰＤＰ１の高輝度化及び視野角の
改善を図ることができる。

【００３８】すなわち、図５に示すように、蛍光体層２
８を背面側のガラス基板２１上に配置した反射型のＰＤ
Ｐ１において、蛍光体層２８を隔壁２９の側面上にも設
けた場合（図中に実線で示す）には、蛍光体層２８をガ
ラス基板２１の表面上のみに設けた場合（図中に破線で
示す）と比べて、表示面Ｈの真正面（視野角０°）での
輝度が１．３５倍に高まる。加えて、広範囲（視野角が
−６０°〜＋６０°の範囲）にわたって、真正面と同程
度又はそれ以上の輝度が得られる。

【００３９】そして、特に輝度の視野角依存性に着目す
ると、図６に示すように、蛍光体層２８を隔壁２９の側
面上にも設けた反射型のＰＤＰ１は、蛍光体層２８を表
示面Ｈ側のガラス基板１１上に配置した透過型のＰＤＰ
よりも優れる。

【００４０】上述の実施例において、蛍光体ペースト２
８ａの蛍光体の含有量は、各単位発光領域ＥＵにおける
隔壁２９間の空隙の容積と内表面の面積（ガラス基板２
１の表面及び隔壁２９の側面の面積の和）との比率に応
じて、蛍光体層２８の膜厚が所定の輝度及び放電特性の
得られる値となるように適宜変更することができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、表示品質の一様な安定
した高輝度の表示の可能なプラズマディスプレイパネル
を製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の製造方法に係る各段階の状態を模式的
に示す断面図である。

【図２】蛍光体の含有量と蛍光体層の膜厚との関係を示
すグラフである。

【図３】面放電型ＰＤＰの１つの画素に対応する部分の
断面構造の一例を示す分解斜視図である。

【図４】蛍光体層の理想的な形状を示す要部断面図であ
る。

【図５】視野角と面平均輝度の関係を示すグラフであ
る。

【図６】視野角と相対輝度の関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１ ＰＤＰ ２１ ガラス基板（基板） ２９ 隔壁 ２８ 蛍光体層 ２８ａ 蛍光体ペースト ７１ 角スキージ θ セット角度

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 金具 慎次 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 宮原 衛 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−197937（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−124930（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−77712（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−47303（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/227 H01J 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電空間を区画する隔壁の間に蛍光体層を
   有したプラズマディスプレイパネルの製造方法であっ
   て、 基板上に形成された前記隔壁の間をほぼ埋め尽くすよう
   に、蛍光体の含有量が１０乃至５０重量％の蛍光体ペー
   ストをスクリーン印刷し、 前記蛍光体ペーストを焼成して体積を減少させ、前記隔
   壁の間に空隙を設け且つ当該隔壁の側面のほぼ全面を覆
   う形の前記蛍光体層を形成す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。
2. 【請求項２】前記蛍光体ペーストのスクリーン印刷を角
   スキージによって行い、その際に当該角スキージのセッ
   ト角度を７０乃至８５度と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。
3. 【請求項３】背面側のガラス基板上に形成した隔壁の間
   に蛍光体層を有したプラズマディスプレイパネルの製造
   方法であって、 前記背面側のガラス基板上に複数の平行な電極を設けた
   後、隣接する各電極間対応位置に帯状の隔壁を設け、し
   かる後隣接する帯状の隔壁間に形成された両端開放状態
   の空隙内をほぼ埋め尽くすように隔壁頂部に当接するス
   クリーンマスクの開口部から蛍光体の含有量が１０乃至
   ５０重量％の蛍光体ペーストを当該空隙内に押し出し、 前記蛍光体ペーストを焼成して体積を減少させて、前記
   隔壁の側面を含む空隙内面を蛍光体層で覆う 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。