JP3196665B2 - カラー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】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープラズマデ
ィスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造方法に関し、とくに
良好な蛍光体の塗布状態を実現し、均一な発光表示、更
にはプラズマディスプレイの発光効率を改善する蛍光体
形成の前処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラープラズマディスプレイは気体放電
を利用し、気体放電により発生した紫外線で放電セル内
面に塗布された赤、緑、青に発光する蛍光体を励起し、
三原色発光を得ることにより、カラー表示を実現してい
る。図４にカラープラズマディスプレイの代表的なＡＣ
面放電型のパネル構造を示す。表示側となるガラス基板
６上に、金属のバス電極が積層された透明導電膜からな
る面放電電極７と、表面に酸化マグネシウム膜が付着さ
れた透明グレーズ層８が形成されており、更に黒色の格
子状のブラックマトリクス９が画素を確定するように形
成されている。背面側のガラス基板１上にはデーター電
極２とグレーズ層３、ストライプ状の白色の隔壁４が形
成される。放電セルを形成する白色の隔壁４の側面部と
溝の底部には、赤、緑、青の各蛍光体５が３本おきに塗
り分けられている。

【０００３】２枚のガラス基板の間には放電ガスが封入
され、パネルが完成される。走査電極には順次に走査パ
ルスが印加され、それに同期して選択されたデーター電
極にデーターパルスが印加される。この線順次走査がパ
ネル全面に亘って行われた後、パネル全面で維持放電を
行わせ、カラー発光が得られる。この様な動作を、６０
分の１秒のフィールド期間に、デジタル化された階調デ
ーターに対応した所定の発光回数を有する複数のサブフ
ィールドで行い、カラーテレビなどの表示が行われる。

【０００４】この様なパネルの作製工程において、微細
にパターン化された蛍光体層を形成する工程は重要であ
る。隔壁のない平面形状の基板上に蛍光体を塗布形成す
る場合は、特殊なブレードコータで感光性の蛍光体ペー
ストを全面塗布、乾燥した後、各色に対応した蛍光体パ
ターンで露光現像することにより、良好な蛍光体層形成
が実現されている。

【０００５】しかし、図４に示す構造のように隔壁が形
成され、且つ隔壁側面にも蛍光体層を形成することは、
この方法では困難である。そのためには、ストライプ状
のセルの３倍のピッチでストライプ状の開口部を持った
スクリーン版を用いて、蛍光体とバインダー、溶剤など
からなるペーストをスクリーンメッシュを通して、セル
内壁に塗布するスクリーン印刷法が用いられている。こ
の工程が乾燥工程を挟んで順次繰り返され、３色の蛍光
体層が形成される。これ以外にも、微細なディスペンサ
ーにより塗布する方法が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】カラープラズマディス
プレイの画素サイズは画面サイズや用途により異なる
が、カラープラズマディスプレイの主要な応用範囲であ
る対角２０インチから６０インチ程度で、テレビやパソ
コンモニター用のパネルでは、隔壁のピッチは１３０ミ
クロンから５００ミクロン程度となる。隔壁の高さは１
００から２００ミクロン、幅は３０から１００ミクロン
程度であり、狭い空間を形成している放電セル底部や高
いアスペクトの隔壁側面に蛍光体層を形成する必要があ
る。

【０００７】また、放電セルの形状は単純なストライプ
状以外に、孤立した角形の形状などもある。また、放電
セル底部表面はガラス基板や金属電極、あるいはグレー
ズ層などの緻密な構造物からなっている。隔壁はアルミ
ナなどの酸化物粉末と低融点ガラスの混合物のペースト
をサンドブラスト法などの厚膜加工技術により微細加工
され、高温で焼成して形成される。ガラス成分を少なく
し、焼成による形状変化を少なくしているために、隔壁
部はあまり緻密ではない場合が多い。また、隔壁焼成を
蛍光体塗布後に一括して行い、工程の簡略化を図ること
が考えられるが、乾燥だけを行った焼成前の隔壁部は非
常にポーラスであり、強度的に弱い状態にある。

【０００８】この様に、蛍光体ペーストが塗られるべき
構造物の吸収性や表面粗さなどの性質が異なるために、
より一層、底部と隔壁側面への塗布状態に差が生じやす
い。また、蛍光体の塗り込み順により蛍光体塗布形状に
差を生じる場合がある。最初に塗られる蛍光体は隣接す
る両側の放電セルとも蛍光体は塗布されていないが、２
番目、３番目になるに従い、片側、次いで両側とも蛍光
体が既に塗布された状態となっている。この隣接セルの
状態による影響は、隔壁がポーラスな場合には特に顕著
であり、塗り込み順により、蛍光体の偏りや、隔壁部と
底部への塗布量の差が発生する。

【０００９】図５に、模式的に隔壁を有する基板への蛍
光体塗布断面形状を示す。図５（Ａ）は良好な状態であ
るが、図５（Ｂ）では底部にのみ塗布され、図５（Ｃ）
は極端に底部中央に固まりとして蛍光体が塗布されてい
る。また、図５（Ｄ）では逆に隔壁側面に多く塗布され
ているが、底部への塗布量が少ない。これらの蛍光体塗
布形状では輝度が低下してしまう。また図５（Ｅ）のよ
うに偏りがある場合は、斜めから見た場合に輝度が大き
く変化するなどの障害が発生する。

【００１０】この様な、蛍光体の分布はカラープラズマ
ディスプレイの駆動性能にも影響を及ぼすばかりではな
く、色調や明るさ、視角依存性などのパネル内の分布の
原因となる。これらの分布に対して、人間の視覚は敏感
なため、良好で均一な塗布状態を三原色蛍光体でパネル
表示面全体に亘って実現することは非常に重要である。

【００１１】蛍光体ペーストの微妙な調整や高度な塗布
制御が試みられているが、パネル製造の歩留まりの低
下、コストアップを招いていた。また、隔壁部を先に焼
成しないで、蛍光体塗布後一括して焼成することによ
り、工程が簡略になると共に、隔壁焼成時の基板の熱変
形を避けることができるために製造工程上の利点がある
が、蛍光体を良好に塗布することができず、この簡略な
工程を採用できない問題があった。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の要旨とするとこ
ろは、隔壁を有するカラープラズマディスプレイパネル
の製造方法において、隔壁を基板上に形成した後、発光
表示面となる隔壁側面を含む放電セル内面に各色蛍光体
を順次塗り分け塗布する前に、白色の無機材料微粒子を
主成分とするペーストを発光表示部全面に塗布し、乾燥
する工程を有することを特徴とするカラープラズマディ
スプレイパネルの製造方法にある。

【００１３】また、隔壁を有するカラープラズマディス
プレイパネルの製造方法において、焼成されることによ
り隔壁となる隔壁部を形成した後、白色の無機材料微粒
子を主成分とするペーストを発光表示部全面に塗布、乾
燥し、次いで各色蛍光体を順次塗布、乾燥した後、隔壁
部も含めて一括焼成する工程を有することを特徴とする
カラープラズマディスプレイパネルの製造方法を提供す
る。

【００１４】さらに、蛍光体ペーストの塗布前に、酸化
チタン粉末などの蛍光体粉末より粒径の小さい微粒子ペ
ーストを発光セルの底部や隔壁部など全面にスクリーン
印刷などの方法で塗ることにより、放電セル内面を均一
に覆うことができる。この層は微粒子であるため乾燥
後、堅く固着される。この処理により、隔壁部や底部も
適度な吸収性を有した均一な表面層で覆われるため、次
工程の蛍光体ペースト塗布の均一性が大きく改善され
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】図４に示したようなＡＣ面放電型
のプラズマディスプレイの背面基板製造工程を例とし
て、本発明の第一の実施形態例を示す。ガラス基板上に
銀の厚膜からなるデーター電極を３５０ミクロンの繰り
返しで形成した後、全面に低融点ガラス粉末を主成分と
するグレーズガラスペーストをスクリーン印刷塗布、乾
燥した後、焼成しグレーズ層を形成した。次に、アルミ
ナ粉末、低融点ガラス粉末、バインダー、溶剤からなる
隔壁用ペーストを複数回のスクリーン印刷で約２００ミ
クロンの厚さに形成した後、表面にドライフィルムをラ
ミネート、露光、現像した。隔壁パターンに対応して残
されたドライフィルムをマスクとして、サンドブラスト
法により、高アスペクトの隔壁部を形成した。ドライフ
ィルムを剥離した後、これを約５５０℃で焼成し図１
（Ａ）の堅固な隔壁付き背面基板が得られる。隔壁の幅
は約８０ミクロン、高さは約１５０ミクロンである。

【００１６】次いで、粒径が０．２ミクロン程度の酸化
チタン微粉末を主成分とするペーストを表示部全面にス
クリーン印刷により塗布、乾燥した。図１（Ｂ）に示す
ように、放電セル底部や隔壁側部、隔壁頭部などの全面
に酸化チタンの微粉末層が形成される。粒径が非常に細
かいために、強固に付着している。

【００１７】次に、赤色の蛍光体のペーストを細いスリ
ット上の開口部を有するスクリーン版を用い、印刷、乾
燥した（図１（Ｃ））。同様の工程を緑色発光の蛍光体
（図１（Ｄ））、青色発光の蛍光体（図１（Ｅ））で繰
り返す。これを、焼成し、バインダーを分解、焼失させ
ることにより、蛍光体プロセスが完了する（図１
（Ｆ））。

【００１８】本実施例では酸化チタン微粉末層の効果を
図３に模式的に示す。図３（Ａ）はスクリーン印刷によ
り、放電セルとなる溝の中に緑色の蛍光体ペーストが塗
り込まれた直後の様子を示す。蛍光体ペーストが溝を満
たしている。乾燥に伴い、図３（Ｂ）に示すように、す
べての部分が吸収性があり、蛍光体ペーストとなじみの
良い微粉末層が介在するために、蛍光体層が偏り無く均
一に酸化チタン微粉末層を覆うように形成される。酸化
チタン粒子の粒径は蛍光体に比較して非常に微細である
ため、蛍光体粉末は塗布工程で酸化チタン微粒子層内に
入り込み混合されてしまうことはない。酸化チタン層の
厚さは約１０ミクロン、蛍光体層の厚さも約１０ミクロ
ンとした。この様に、良好な塗布状態で３色の蛍光体が
形成された背面基板と、面放電電極などが形成された表
面側基板を組み合わせ、排気し、放電ガスを封入するこ
とにより、カラープラズマディスプレイパネルが完成す
る。

【００１９】次に、一括焼成により、焼成工程を簡略化
した本発明の第二の実施形態例を示す。ガラス基板上に
データー電極を形成した後、ドライフィルムをラミネー
トし隔壁の母型となる形状に露光現像した。このドライ
フィルムの溝に隔壁用ペーストを塗り込み乾燥させた
後、ドライフィルムを剥離するアディティブ法により隔
壁部を形成した（図２（Ａ））。

【００２０】次に、表示面全体にスクリーン印刷によ
り、酸化チタンのペーストを塗布し、乾燥（図２
（Ｂ））した後、蛍光体ペーストの塗布乾燥を第一の実
施例と同様の方法で行った（図２（Ｃ）〜（Ｅ））。こ
の後、焼成炉に入れて、隔壁焼成と酸化チタン層、蛍光
体層のバインダー除去を行い、蛍光体形成までの背面基
板プロセスを完了した（図２（Ｆ））。

【００２１】本実施例では、蛍光体ペースト工程前の隔
壁構成物はアルミナ粉末等と低融点ガラス粉末がバイン
ダーにより固着されただけの状態であり、非常にポーラ
スであると共にバインダーである樹脂成分が多く含まれ
ており、ガラス面やデーター電極部などからなる底部の
構造物とは大きく性質が異なる。

【００２２】このため、本発明の微粒子層塗布がされて
いない場合は、隔壁側面部に多く分布したり、蛍光体の
塗り込み順番により、偏りを生じたりするために、良好
な形状で蛍光体を塗り込むことが困難であった。また、
更に悪い場合は蛍光体塗布、乾燥の際に隔壁が倒れた
り、ずれたりする場合があった。これは、蛍光体塗布が
３本おきの放電セル溝に行われるために、隔壁にとって
は、片側のみに蛍光体ペーストの充填、乾燥収縮が発生
するためである。

【００２３】これに対して、本実施例では酸化チタンペ
ーストが全面に塗布されるために、隔壁部に不均衡な横
からの力がかからず、隔壁部に悪影響を及ぼさない。ま
た、隔壁部の空孔部分に酸化チタン微粒子がしみ込み、
強度を増大させる効果もある。この様な効果により、隔
壁から蛍光体までの一括焼成が可能となり、焼成工程が
簡略化された。また、隔壁部だけの焼成を行わないため
に焼成による基板の変形も生じないため、蛍光体の塗り
込み精度の改善が図られた。

【００２４】上述の例では、微粒子層として、酸化チタ
ンの微粉末を使用したが、必ずしも酸化チタンではな
く、アルミナや酸化珪素、酸化マグネシウム、酸化バリ
ウム、酸化錫、酸化亜鉛などの他の材料や混合物を用い
ても良い。必ずしも白色の微粒子でなくとも良いが、反
射効果による輝度の改善の点で白色が好ましい。

【００２５】また、使用する微粒子の粒径はそれほど厳
密ではないが、均一な塗布性や膜強度の観点で細かい方
が好ましい。蛍光体粉末の粒径は２から５ミクロン程度
であり、蛍光体が均一に塗布されるためにも、蛍光体粉
末より十分細かい微粒子とした方が好ましく、１ミクロ
ン以下程度のものとすれば十分効果を発揮することがで
きる。

【００２６】微粒子層の厚さはあまり薄いと、下地層と
しての効果は少なくなり、あまり厚い場合には蛍光体ペ
ースト塗布の際に液体成分が急激に微粒子層へ吸収され
るために、却って蛍光体塗布状態が悪くなる場合があ
る。また、隔壁高さで確保される放電セル空間が狭くな
る弊害も生じる。従って、微粒子層の厚さとしては３ミ
クロン以上４０ミクロン以下にすることが望ましい。上
記の実施例では酸化チタン微粉末を使用したが、酸化チ
タン微粉末は工業的大量に使用されており安価である。
酸化チタン微粒子では１０ミクロン程度あれば十分な効
果があり、実施例では８ミクロンから１５ミクロン程度
の厚さとなるように、ペースト組成を調製し使用した。

【００２７】なお、上記実施例では微粒子層をスクリー
ン印刷法により形成したが、必ずしもこの製造方法に限
定されるものではない。また、被覆性や反射特性などを
より改善するために、微粒子層塗布を複数回行ったり、
その際材料や粒径を変えて塗布しても良い。ブレードや
ローラを用いて塗布しても良いし、あるいはスプレー法
により塗布しても良い。また、蛍光体層形成もスクリー
ン印刷以外に、メタルマスク印刷やディスペンサーで、
塗り分け塗布しても良い。また、実施例ではＡＣ面放電
型のプラズマディスプレイへの適用例を示したが、この
方式のプラズマディスプレイに限定される訳ではなく、
他の構造のＡＣ型プラズマディスプレイやＤＣ型プラズ
マディスプレイに対しても、隔壁側面を含む反射型の蛍
光体層を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法
に本発明は適用できる。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の微粒子層
を蛍光体塗布に先だって形成することにより、３色の蛍
光体を望ましい塗布形状でパネル全面に亘って形成する
ことが、容易に実現され、発光表示の均一性や輝度の改
善が図られる。また、隔壁部と蛍光体の一括焼成も可能
となり、パネルの製造コストの低減にも寄与する。

【００２９】本発明の製造方法の大きな副次的な効果は
微粒子層に酸化チタンなどの高反射率の微粒子を用いる
ことにより、輝度の改善や高価な蛍光体層を薄くできる
ことである。高反射率微粒子層と蛍光体層の２層からな
る構造の利点については、既に、特開平４−４７６３９
で開示されているが、本発明の製造方法により隔壁側面
部も含み高反射率層を有する構造を容易に実現すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態による製造方法を説明
する工程断面図。

【図２】本発明の第２の実施形態による製造方法を説明
する工程断面図。

【図３】蛍光体ペーストの塗り込みおよび乾燥状態を示
す断面図。

【図４】カラープラズマディスプレイの構造を説明する
分解斜視図。

【図５】従来の各種の蛍光体塗り込み形状例を説明する
断面図。

【符号の説明】

１ 基板 ２ 電極 ３ グレーズ層 ４ 隔壁 １０ 微粒子層 １１，１２，１３ 蛍光体層

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ２枚の基板の間に放電ガスを封入したカ
   ラープラズマディスプレイパネルの製造方法において、 前記基板に複数の隔壁を形成する工程と、 前記隔壁を形成した発光表示部に無機材料微粒子を主成
   分とするペーストを塗布する工程と、 前記ペーストを乾燥し、微粒子層を形成する工程と、 その後焼成することなく、前記微粒子層に各色蛍光体を
   順次塗布する工程と、 前記各色蛍光体を乾燥し、蛍光体層を形成する工程と、 前記隔壁、前記微粒子層、前記蛍光体層を一括焼成する
   工程とを有することを特徴とするカラープラズマディス
   プレイパネルの製造方法。