JP3416754B2

JP3416754B2 - プラズマディスプレイパネル基板の製造方法

Info

Publication number: JP3416754B2
Application number: JP7514894A
Authority: JP
Inventors: 伸也藤原; 洋之帯谷; 明彦斉藤
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd; Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1994-04-13
Filing date: 1994-04-13
Publication date: 2003-06-16
Anticipated expiration: 2018-06-16
Also published as: JPH07282729A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はプラズマディスプレイパ
ネル基板の製造方法の改良に関するものである。さらに
詳しくいえば、本発明は、基板及び基板上に形成された
電極に損傷を与えることがなく、かつ発光輝度及び動作
電圧のバラツキのない高品質のプラズマディスプレイパ
ネルを与える基板を効率よく製造する方法に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネル（以下、Ｐ
ＤＰと略記する）は、２枚の基板とその基板間に設けら
れた隔壁によって形成される微小空間内に、蛍光体、電
極、放電ガスを注入した放電空間から成るセルが多数設
けられて、各セル内の電極間の放電により放電ガスを励
起させ、この励起された放電ガスが基底状態に戻る際に
発生する紫外線により蛍光体が発光し、画素を形成する
表示装置である。

【０００３】従来より表示装置としてＣＲＴディスプレ
イ、液晶表示装置など様々な形式のものが提案されてい
る。近年ではハイビジョンなどの高精度な表示方法が実
用化され、これに伴い表示装置も大型化、高精細化が進
んでいるが、ＣＲＴディスプレイでは構造的に大型化に
対応できないという問題があり、液晶表示装置も発光輝
度の高いものが得られず、構造が複雑でプロジェクショ
ン方式を除いて大型化が困難であるという問題を有して
いる。これに対し、ＰＤＰは高い発光輝度が得られ、構
造も比較的簡単であり、かつ大型化が可能であることな
どから、近年表示装置として実用化が強く要望されてい
る。

【０００４】従来のＰＤＰ基板の製造方法としては、所
定パターンの電極が形成されたガラス基板上全面に、セ
ラミックス材料をバインダー中に分散させた無機ペース
トをスクリーン印刷法により重ね塗りして所定膜厚の隔
壁形成用無機材料層を形成したのち、この無機材料層上
に放電空間領域に対応したマスクを形成し、露出した無
機材料層をサンドブラストにより除去することで、電極
が臨む無機材料の隔壁を形成して微小空間を設けたの
ち、その微小空間内に蛍光体ペーストを充てん、乾燥
し、次いで実際の放電空間に対応したマスクを介して蛍
光体層を電極が露出するまでサンドブラスト法により除
去することで隔壁の内側に蛍光体層が残存したＰＤＰ基
板を製造する方法が知られている（特開平５−１８２５
９２号公報）。

【０００５】しかしながら、この方法においては、サン
ドブラストに用いる研磨材としてガラスビーズが使用さ
れるため、得られたＰＤＰ基板は、ガラス基板及びガラ
ス基板上に形成された電極が、サンドブラストにより損
傷を受け、劣化しやすい上、電極上の蛍光体層も容易に
除去しにくく、したがって、このような方法で得られた
ＰＤＰ基板を使用した表示装置では発光輝度及び動作電
圧のバラツキが生じやすく、高品質の表示装置が得られ
ないという欠点を有している。

【０００６】他方、エチルセルロース粉末やカーボン粉
末のように加熱又は燃焼によりガス化しうる物質をブラ
スト研磨材として用いてガス放電表示パネルを製造する
方法も知られているが（特開平４−１０１７７７号公
報）、これらの研磨材は硬度が低く、十分な切削が行わ
れない上に、燃焼性が高いために粉塵爆発の原因とな
り、加工能率や安全性の面で実用的なものとはいえな
い。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来のＰＤＰ基板の製造方法が有する欠点を克服し、基
板及び基板上に形成された電極や蛍光体層に損傷を与え
ることなく、かつ発光輝度及び動作電圧のバラツキのな
い高品質の表示装置を与えるＰＤＰ基板を効率よく製造
する方法を提供することを目的としてなされたものであ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記した
隔壁形成用無機材料層の除去及び蛍光体層の除去のため
の研磨材について種々検討した結果、硬質プラスチック
粒子を用いれば、基板や電極を損なうことなく円滑なサ
ンドブラストが行われることを見出し、この知見に基づ
いて本発明をなすに至った。

【０００９】すなわち、本発明は電極パターンを有する
基板上に全面にわたって隔壁形成用無機材料層を形成し
たのち、所定のマスクを介してサンドブラストにより不
要部分を除去し、次いでこの除去部分に蛍光体ペースト
を充てんし、乾燥後、電極上の蛍光体層をサンドブラス
トにより除去し、電極を露出させることから成るプラズ
マディスプレイパネル基板の製造方法において、前記の
蛍光体層を除去するサンドブラストを、モース硬度３〜
５、平均粒子径４０〜２００μｍの硬質プラスチック粒
子を用いて行うことを特徴とするプラズマディスプレイ
パネル基板の製造方法を提供するものである。

【００１０】本発明方法で用いる硬質プラスチック粒子
としては、例えばフェノール系樹脂、尿素系樹脂、エポ
キシ系樹脂、メラミン系樹脂などから成る粒子を挙げる
ことができる。これらの硬質プラスチック粒子は、単独
で用いてもよいし、２種以上を混合して用いてもよい。
この中で特に尿素系樹脂粒子は化学的に不活性であり、
帯電しにくいという性質を有し、サンドブラスト処理に
おいて、ＰＤＰ基板に悪影響を与えることがないので好
適である。

【００１１】また、この硬質プラスチック粒子として
は、モース硬度が３〜５の範囲、平均粒子径が４０〜２
００μｍの範囲にあるものが用いられる。モース硬度が
３未満では効率的な除去ができないし、５を超えると基
板や電極に損傷を与えやすくなる。

【００１２】このような硬質プラスチック粒子として
は、特に好適なものは、プラスチック製研磨材として市
販されている、ＰＯＬＹＰＬＵＳ（商品名、ＵＳテクノ
ロジーファーイースト社製）を挙げることができる。

【００１３】次に、添付図面に従って本発明方法を説明
する。図１は、本発明方法を実施するための１例のＰＤ
Ｐ基板製造工程図であるが、本発明方法は、この工程に
限定されるものではなく、マスクが施されていない隔壁
形成用無機材料層を除去する工程及び電極上の蛍光体層
を除去する工程を含むＰＤＰ基板の製造方法であれば、
本発明方法を適用することができる。

【００１４】図１で示されるように、（イ）基板１上に
パターン化電極２を形成する工程、（ロ）基板１上全面
に隔壁形成用無機材料層３を形成する工程、（ハ）隔壁
形成用無機材料層３上にマスク４を形成し、マスク４が
施されていない隔壁形成用無機材料層３をサンドブラス
ト法により除去する工程、（ニ）該無機材料層３の除去
された部分に蛍光体ペースト５を充てんし、乾燥する工
程、（ホ）電極２上の蛍光体層５をサンドブラスト法に
より除去する工程、及び（ヘ）マスク４を剥離除去する
工程を順次施すことによりＰＤＰ基板が得られるが、本
発明方法においては、前記（ホ）の電極２上の蛍光体層
５をサンドブラスト法により除去する工程において、研
磨材として前記硬質プラスチック粒子を用い、サンドブ
ラスト処理することが必要である。

【００１５】前記（イ）工程においては、例えばガラス
などの基板上に、銀やニッケルなどの金属電極をスクリ
ーン印刷などにより形成する。（ロ）工程では、前記
（イ）工程で得られた基板上全面に、無機ペーストを用
いて隔壁形成用無機材料層を形成する。この際、無機ペ
ーストとしては、例えば低融点ガラスとバインダーと有
機溶剤とから成るものが好ましく用いられ、この場合の
バインダーとしては例えばメチルセルロース、エチルセ
ルロースなどのセルロース系、ポリビニルアルコール、
ブチラール化ポリビニルアルコールなどのビニル系、あ
るいはアクリル酸エステル、メタクリル酸エステルなど
を単量体とするアクリル系の水溶性樹脂などが用いられ
る。

【００１６】これらの無機ペーストは、スクリーン印刷
やドクターナイフなどにより基板全面に塗布、乾燥し、
必要であれば重ね塗りを行い所望の隔壁形成用無機材料
層を形成する。また低融点ガラスとバインダーとから形
成されるグリーンシートを基板全面にラミネートする方
法で隔壁形成用無機材料層を形成してもよい。この隔壁
形成用無機材料層は、通常１００〜２５０μｍの膜厚に
なるように形成する。

【００１７】（ハ）工程においては、前記（ロ）工程で
得られた隔壁形成用無機材料層上にマスクを形成し、マ
スクが施されていない隔壁形成用無機材料層をサンドブ
ラスト法により除去する。このマスクとしてはホトレジ
ストパターンが好適に用いられ、このホトレジストとし
ては隔壁形成用無機材料層を変質させないものであれ
ば、溶液タイプのものでも固形タイプのものでも使用す
ることができ、また紫外線などの活性光線に感応して現
像処理により弾力性のあるマスクパターンを形成できる
ものであればポジ型でもネガ型でも使用することができ
る。特に好ましいホトレジストとしては感光性ドライフ
イルムとして市販されている固形タイプのものであり、
例えばオーディルＢＦ２０１（東京応化工業社製、商品
名）などが使用できる。

【００１８】また、マスクが施されていない隔壁形成用
無機材料層をサンドブラスト法により除去する際に用い
られる研磨材としては、従来公知のガラスビーズ、炭化
ケイ素、アルミナなどの粒子、あるいは前記プラスチッ
ク粒子が使用される。

【００１９】（ニ）工程においては、前記（ハ）工程に
おいて隔壁形成用無機材料層の除去された部分に、蛍光
体ペーストが充てんされる。この蛍光体ペーストとして
は、従来より公知の蛍光体ペーストを使用でき、高分子
バインダー、蛍光物質及び有機溶剤から成るもので、乾
燥することで蛍光体層を形成するものが好適である。こ
の場合の高分子バインダーとしては、例えばメチルセル
ロース、エチルセルロース、プロピルセルロース、ヒド
ロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロース、ヒドロキシメチル
プロピルセルロース、ヒドロキシエチルプロピルセルロ
ースなどのセルロース系のものが好適に使用でき、特に
メチルセルロース、エチルセルロースは蛍光物質の分散
性やサンドブラストに対する加工性が良好であるため好
ましい。そしてセルロース系高分子バインダーとしては
平均分子量が１万〜３０万のものが好適である。

【００２０】また有機溶剤としては、グリコール系のも
のが放電空間内への充てんの容易性や充てん、乾燥後の
蛍光体ペーストが良好な形状になりやすいなどの優れた
性質をもつことから好適であり、例えば、ジエチレング
リコールモノメチルエーテルアセテート、ジエチレング
リコールモノエチルエーテルアセテート、ジエチレング
リコールモノブチルエーテルアセテート、ジプロピレン
グリコールモノメチルエーテルアセテート、ジプロピレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート、ジプロピ
レングリコールモノブチルエーテルアセテートなどのジ
アルキレングリコールモノアルキルエーテルアセテー
ト、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチ
レングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコ
ールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノ
メチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエ
ーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテルな
どのジアルキレングリコールモノアルキルエーテルを用
いることができる。これらは単独で用いてもよいし、ま
た２種以上混合して用いてもよい。特に好ましい有機溶
剤としては、上記したジアルキレングリコールモノアル
キルエーテルアセテートとジアルキレングリコールモノ
アルキルエーテルとを重量比で３０：７０ないし７０：
３０の割合で混合したもので、このような有機溶剤を用
いることにより、蛍光物質の分散性に優れた蛍光体ペー
ストを得ることができる。

【００２１】また蛍光物質としては、特に制限はなく、
蛍光物質として公知のものを使用できるが、具体的には
青色蛍光物質としてはＹ₂ＳｉＯ₅：Ｃｅ系、ＣａＷ
Ｏ₄：Ｐｂ系、ＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ系、ＢａＭｇ
Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ系、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₄Ｏ₂₇：Ｅｕ系、
ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ系、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₄Ｏ₂₄：
Ｅｕ系、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₆Ｏ₂₇：Ｅｕ系、ＺｎＳ：（Ａ
ｇ，Ｃｄ）系のものなどが、赤色蛍光物質としてはＹ₂
Ｏ₃：Ｅｕ系、Ｙ₂Ｏ₂：Ｅｕ系、Ｙ₂ＳｉＯ₅：Ｅｕ系、
Ｙ₃Ａｌ₅Ｏ₁₂：Ｅｕ系、Ｚｎ₃（ＰＯ₄）₂：Ｍｎ系、Ｙ
ＢＯ₃：Ｅｕ系、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ系、ＧｄＢＯ
₃：Ｅｕ系、ＳｃＢＯ₃：Ｅｕ系、ＬｕＢＯ₃：Ｅｕ系の
ものなどが、緑色蛍光物質としてはＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ
系、ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ系、ＳｒＡｌ₁₃Ｏ₁₉：Ｍｎ
系、ＣａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ系、ＹＢＯ₃：Ｔｂ系、Ｂａ
ＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｍｎ系、ＬｕＢＯ₃：Ｔｂ系、ＧｄＢ
Ｏ₃：Ｔｂ系、ＳｃＢＯ₃：Ｔｂ系、Ｓｒ₆Ｓｉ₃Ｏ₃Ｃ
ｌ₄：Ｅｕ系のものなどが使用できる。その他としては
ＺｎＯ：Ｚｎ系、ＺｎＳ：（Ｃｕ，Ａｌ）系、ＺｎＳ：
Ａｇ系、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ系、ＺｎＳ：Ｚｎ系、（Ｙ，Ｃ
ｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ系、ＢａＭｇＡｌ₁₂Ｏ₂₃：Ｅｕ系のも
のなどを挙げることができる。

【００２２】これらの蛍光物質の形状としては微粉末状
が好ましく、その平均粒径は０．０１〜１００μｍ、好
ましくは０．１〜１０μｍのものが好適である。またこ
の蛍光物質は上記平均粒径範囲内で粒径の大きいものか
ら小さいものまでの重量の和が正規的に分布しているこ
とが充てん密度を高くすることができ、結果として発光
輝度の向上した表示装置を得ることができるため有利で
ある。

【００２３】蛍光体ペーストの調製においては、前記蛍
光物質１００重量部当り、前記高分子バインダーは０．
５〜１５重量部、好ましくは１〜８重量部の範囲で使用
され、前記有機溶剤は５〜１００重量部、好ましくは１
０〜５０重量部の範囲で使用するのが好適である。

【００２４】このようにして調製された蛍光体ペースト
を、隔壁形成用無機材料層の除去された部分にシルクス
クリーンやメタルスクリーンなどを用いた印刷などの方
法により充てんしたのち、７０〜２００℃程度の温度で
乾燥処理する。

【００２５】（ホ）工程においては、前記（ニ）工程に
おいて形成された蛍光体層において、電極上の蛍光体層
をサンドブラスト法により選択的に除去する。本発明方
法のサンドブラストでは、（ハ）工程の研磨材として
は、従来公知のガラスビーズ、炭化ケイ素、アルミナな
どの粒子、あるいは前記プラスチック粒子を用いること
ができるが、この（ホ）工程における研磨材としては前
記プラスチック粒子を用いることが必要である。これに
より、電極になんら損傷を与えることなく、しかも電極
上の蛍光体層を効率的に除去することができる。

【００２６】最後に、（ヘ）工程において、隔壁形成用
無機材料層上に残存したマスクを剥離除去することによ
り、所望のＰＤＰ基板が得られる。

【００２７】

【発明の効果】本発明方法によると、電極上の蛍光体層
をサンドブラスト法により除去する際、研磨材として硬
質プラスチック粒子を用いて、基板上に形成された電極
に与える損傷を抑制することができ、サンドブラスト処
理することにより、電極になんら損傷を与えることな
く、電極上の蛍光体層を完全に除去することができる。

【００２８】本発明方法で得られたＰＤＰ基板を用いる
ことにより、発光輝度や動作電圧のバラツキのない、高
品質の表示装置が得られる。

【００２９】

【実施例】次に、実施例により本発明をさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定され
るものではない。

【００３０】実施例１図１は、本発明方法を実施するための１例のＰＤＰ基板
製造工程図であり、この図１に従って実施例を説明す
る。

【００３１】まず、図１の（イ）に示したように、ガラ
ス基板１上に所定パターンの銀電極２を膜厚２０μｍで
形成した。次いで、低融点ガラス７９．０重量部とエチ
ルセルロース１．０重量部とをテレピネオールとプロピ
レングリコールモノメチルエーテルアセテートとの混合
物（重量比３：１）２０．０重量部に溶解、分散して成
る無機ペーストを、１６０メッシュのスクリーンを用い
たスクリーン印刷により、重ね塗りして乾燥膜厚２２０
μｍの隔壁形成用無機材料層３を形成した［図１
（ロ）］。そして隔壁形成用無機材料層３の上に感光性
ドライフイルムであるオーディルＢＦ２０１（東京応化
工業社製）をラミネートし、所定のマスクフイルムを介
して活性光線を選択的に照射したのち、活性光線の未照
射部分を現像液により除去することで、隔壁形成用無機
材料層３上にマスク４を形成し、マスクが施されていな
い隔壁形成用無機材料層３をガラスビーズ（８００番）
を用いて噴出圧０．５ｋｇ／ｃｍ²で除去し［図１
（ハ）］、隔壁形成用無機材料層３が除去された部分
に、ＢａＭｇ₂Ａｌ₁₄Ｏ₂₇：Ｅｕで表される青色蛍光物
質（平均粒径７．０μｍ）６５．５重量部、エチルセル
ロース（平均分子量約１８万）４．５重量部、ジエチレ
ングリコールモノエチルエーテルアセテート１５重量部
及びジプロピレングリコールモノメチルエーテル１５重
量部をボールミル中で３０分間かきまぜて得られた蛍光
体ペーストを充てんし、１３０℃で１０分間乾燥するこ
とで蛍光体層５を形成した［図１（ニ）］。次いで銀電
極２上の蛍光体層５を尿素系樹脂の研磨材であるＰＯＬ
ＹＰＬＵＳ（ＵＳテクノロジファーイースト社製、モー
ス硬度３．５、平均粒径１５０μｍ）を使用して噴出圧
１ｋｇ／ｃｍ ²で除去したのち［図１（ホ）］、マスク
４を剥離除去することでＰＤＰ基板を作成した［図１
（ヘ）］。

【００３２】このようにして得られたＰＤＰ基板につい
て電極を観察したところ、電極の劣化は認められず、電
極表面に蛍光体の付着も認められなかった。またこの基
板を使用して作成した表示素子は、発光輝度及び動作電
圧のバラツキのない品質の高いものであった。

【００３３】実施例２実施例１で、隔壁形成用無機材料のサンドブラスト処理
において、ガラスビーズに代えて、尿素系樹脂の研磨材
であるＰＯＬＹＰＬＵＳ（ＵＳテクノロジファーイース
ト社製、モース硬度３．５、平均粒径５０μｍ）を使用
した［図１（ハ）］以外は実施例１と同様の操作により
ＰＤＰ基板を得た。

【００３４】このようにして得られたＰＤＰ基板につい
て電極を観察したところ、電極の劣化は認められず、電
極表面に蛍光体の付着も認められなかった。またこの基
板を使用して作成した表示素子は、発光輝度及び動作電
圧のバラツキのない品質の高いものであった。

【００３５】比較例実施例１において、電極上の蛍光体層の除去をガラスビ
ーズ（８００番）に代えた以外は、実施例１と同様の操
作によりＰＤＰ基板を得た。このようにして得られたＰ
ＤＰ基板について電極を観察したところ、電極の劣化が
認められ、電極表面に蛍光体の付着も認められた。ま
た、この基板を使用して作成した表示素子は、発光輝度
及び動作電圧のバラツキが確認された。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法を実施するための１例のＰＤＰ基板
製造工程図。

【符号の説明】

１基板２電極３隔壁形成用無機材料層４マスク５蛍光体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者斉藤明彦神奈川県川崎市中原区中丸子150番地東京応化工業株式会社内 (56)参考文献特開平５−182592（ＪＰ，Ａ) 特開平３−79021（ＪＰ，Ａ) 特開平４−101777（ＪＰ，Ａ) 特開平５−266791（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 9/227

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】電極パターンを有する基板上に全面にわ
たって隔壁形成用無機材料層を形成したのち、所定のマ
スクを介してサンドブラストにより不要部分を除去し、
次いでこの除去部分に蛍光体ペーストを充てんし、乾燥
後、電極上の蛍光体層をサンドブラストにより除去し、
電極を露出させることから成るプラズマディスプレイパ
ネル基板の製造方法において、前記の蛍光体層を除去す
るサンドブラストを、モース硬度３〜５、平均粒子径４
０〜２００μｍの硬質プラスチック粒子を用いて行うこ
とを特徴とするプラズマディスプレイパネル基板の製造
方法。
【請求項２】硬質プラスチック粒子が尿素系樹脂粒子
である請求項１記載の方法。