JP3960019B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られてい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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いたディスプレイは、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化および大画面化が進められている。
【０００３】
このＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
図４にＰＤＰにおけるパネル構造の一例を示している。図４に示すように、透明な前面基板としてのガラス基板１上には、走査電極２と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そしてガラス基板１上の隣り合う表示電極４間にはブラックストライプ５が配置形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ，３ａおよびこの透明電極２ａ，３ａに電気的に接続された銀等のバス電極２ｂ，３ｂとから構成されている。また、前記ガラス基板１には、前記複数対の電極群を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護膜７が形成されている。
【０００５】
また、前記ガラス基板１に対向配置される背面としてのガラス基板８上には、走査電極２及び維持電極３の表示電極４と直交する方向に、絶縁体層９で覆われた複数のストライプ状のデータ電極１０が形成されている。このデータ電極１０間の絶縁体層９上には、データ電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１１が配置され、この隔壁１１間の側面１１ａおよび絶縁体層９の表面に蛍光体層１２が設けられている。
【０００６】
これらのガラス基板１とガラス基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁１１によって複数の区画に仕切ることにより、表示電極４とデータ電極１０との交点が位置する複数の放電セル１３が設けられ、その各放電セル１３には、赤色、緑色及び青色となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置されている。
【０００７】
このパネル本体の電極配列は、図５に示すように、Ｍ行×Ｎ列の放電セルからなるマトリックス構成であり、行方向にはＭ行の走査電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMおよび維持電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMが配列され、列方向にはＮ列のデータ電極Ｄ1〜ＤNが配列されている。
【０００８】
このようにＰＤＰは２枚のガラス基板から構成されており、面放電を行うバス電極が形成されるガラス基板は前面基板と呼ばれ、もう一方の隔壁が形成されるガラス基板は背面基板と呼ばれる。前面基板の断面構造を図６に示しており、前面基板はフロート法を用いて製造されたガラス基板１に透明電極２ａ，３ａ、バス電極２ｂ，３ｂ、ブラックストライプ（黒色絶縁体）５が形成され、その上に透明な誘電体層６、ＭｇＯからなる保護層７が形成された構造をしている。
【０００９】
従来の前面基板の製造工程は、図７（ａ）に示すように、まずガラス基板１上に透明電極膜１４をスパッタ法で少なくとも表示領域全面に形成し、図７（ｂ）のようにエッチングによりパターニングを行い、所定のパターン形状の透明電極２ａ，３ａを形成する。その後、図７（ｃ）のようにバス電極２ｂ，３ｂ及びブラックストライプ５をフォトリソ法、シート工法あるいはパターン印刷法等を用いて形成し、その上からダイコート法、シートラミネート法もしくは印刷法で誘電体層６を形成し、さらにその上からＭｇＯをスパッタ法で形成する。このバス電極２ｂ，３ｂ、ブラックストライプ５及び誘電体層６を形成する際に、ピーク温度が５００℃以上の熱処理が必要になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロート法を用いて製造したガラス基板には、その製法上、ガラス表面から十数ミクロン内部にかけて錫イオンが存在する。この錫イオンと銀イオンを合わせて熱処理すると、銀イオンが錫イオンによって還元されて金属となり、それが凝集してコロイドとなる。このコロイドの大きさが１０〜４００ｎｍ程度に成長すると、波長４００〜５００ｎｍの光を吸収するためにガラスが黄色に着色する。ＰＤＰの前面基板はガラス基板１上にパターニングした透明電極２ａ，３ａを挟んでバス電極２ｂ，３ｂを形成するため、熱処理を行う度に図７（ｄ）のように、バス電極２ｂ，３ｂから銀イオン１５がガラス基板１に拡散して錫イオンと出会い、ガラスを黄色に着色する。ガラス基板１が黄色に着色すると、パネルを点灯したとき、色温度が低下するという課題があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するもので、ガラス基板の着色を抑制することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、少なくとも前面基板上に複数の透明電極と複数のバス電極を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記前面基板をフロート法で形成し、前記バス電極膜を少なくともＡｇを含む材料により形成し、かつ少なくとも表示領域全面に透明電極膜を形成した後、バス電極膜を形成し前記バス電極膜を所定のパターン形状に加工し前記バス電極膜を熱処理した後に、前記透明電極膜を所定のパターン形状に加工することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記透明電極膜をＩＴＯもしくはＳｎＯ ２ により形成している。
【００１６】
このような構成により、透明電極として用いられるＩＴＯ膜およびＳｎＯ2膜は、図２に示すようにその膜内を通過するような銀粒子の拡散に対して高い抑制能力を持っており、この透明電極のパターニングを銀電極の焼成工程以降に行うことにより、焼成工程によるガラス基板上への銀拡散を抑制し、少なくとも１回以上の熱処理によるガラス基板の着色を抑制することができ、これにより高色温度のプラズマディスプレイパネルを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前面基板の製造工程を示す概略図であり、図１において図７に示す工程と同一部分については同一番号を付している。
【００１９】
まず、図１（ａ）のように、フロート法で製造されたガラス基板１上に、スパッタ法を用いて透明電極膜１４を形成する。このとき、透明電極材料はＩＴＯもしくはＳｎＯ2により構成する。
【００２０】
次に、図１（ｂ）のように印刷機により前記透明電極膜付きのガラス基板１上に黒色導電体ペーストのベタ膜を形成し、これをＩＲ乾燥炉もしくは温風乾燥炉で乾燥させる。さらにこの膜上に感光性銀ペースト膜を同様の方法で、少なくとも１層形成する。この電極積層膜を所望パターンのマスクを用いて紫外線露光した後、現像液で未露光部を現像してバス電極乾燥膜１６を形成する。その後、図１（ｃ）のようにピーク温度５００℃以上で熱処理することにより、バス電極膜中のバインダー成分を除去し、バス電極２ｂ，３ｂを形成する。この熱処理中に銀イオン１５が透明電極膜１４表面上に拡散するが、透明電極膜１４中には拡散し難いため、フロートガラスに存在する錫イオンと出会うことはない。したがってガラス基板１が着色することもない。その後バス電極形成法と同様にフォトリソ法を用いてブラックストライプを形成する。このときにも熱処理を行うが、前記理由によりガラス基板１は着色しない。
【００２１】
その後、図１（ｄ）のように誘電体層を塗布する前に透明電極膜１４のパターニングを行う。パターニングはウエットエッチング法あるいはドライエッチング法を用いて行う。
【００２２】
なお、バス電極及びブラックストライプはパターン印刷法もしくは感光性シートを用いたフォトリソ法でもよい。また、ブラックストライプをバス電極より先に形成してもよいし、ブラックストライプを形成しなくてもよい。また、バス電極とブラックストライプを同時に形成してもよい。
【００２３】
バス電極とブラックストライプを同時に形成する場合、まずフロート法で製造されたガラス基板上に、スパッタ法を用いて透明電極材料のベタ膜を形成する。このとき、透明電極材料はＩＴＯもしくはＳｎＯ2である。次に、印刷機により前記透明電極膜付きのガラス基板上に感光性黒色絶縁体ペーストあるいは感光性黒色導体ペーストのベタ膜を形成し、これをＩＲ乾燥炉もしくは温風乾燥炉で乾燥させる。この感光性黒色膜を所望ブラックストライプパターンのマスクを用いて紫外線露光する。さらにこの膜上に感光性銀ペースト膜を同様の方法で、少なくとも１層形成する。この電極積層膜を所望パターンのマスクを用いて紫外線露光した後、現像液で未露光部を現像してバス電極乾燥膜およびブラックストライプ乾燥膜を同時に形成する。その後ピーク温度５００℃以上で熱処理することにより、バス電極膜およびブラックストライプ中のバインダー成分を除去し、前記バス電極およびブラックストライプを焼結し、形成する。この熱処理中に銀イオンが透明電極膜表面上に拡散するが、透明電極膜中には拡散し難いため、フロートガラスに存在する錫イオンと出会うことはなく、したがってガラス基板が着色することもない。その後、誘電体層を塗布する前に透明電極膜のパターニングを行う。パターニングはウエットエッチング法あるいはドライエッチング法を用いて行う。
【００２４】
図２は、ＩＴＯ膜による銀イオンの拡散防止の効果を説明するための特性図であり、特性Ａはフロートガラスに透明電極膜としてのＩＴＯ膜を形成した場合のもの、特性Ｂはフロートガラスのみの場合のものであり、それぞれ銀電極を形成したものを６００℃の温度で焼成を繰り返したときの着色（黄色）度合いを比較したものである。ｂ＊値が大きいほど着色度合いが大きいことがわかる。
【００２５】
図３は、図７に示す従来の方法と本発明の方法における着色の状況を比較して示す特性図であり、電極焼成前、電極焼成後、ブラックストライプ焼成後、誘電体焼成後それぞれにおけるｂ＊値を比較して示しており、この図３から明らかなように、本発明の方法によればガラス基板の着色を防ぐことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるプラズマディスプレイパネルの製造方法によれば、従来バス電極形成前に行う透明電極のパターニングを透明誘電体形成直前に行うことにより、熱処理中にバス電極から拡散した銀イオンがフロートガラス基板上の錫イオンと接触することを防ぐことができ、その結果錫イオンと銀イオン間で起こる還元反応が起こらないことから、青色光付近の吸収を持つ銀コロイドが生成されず、前記基板の着色が抑制されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法における前面基板の製造工程を示す平面図
【図２】ＩＴＯ膜による銀イオンの拡散防止の効果を説明するための特性図
【図３】従来の方法と本発明の方法における着色の状況を比較して示す特性図
【図４】プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図
【図５】同パネルの電極配線図
【図６】同パネルの前面基板を示す断面図
【図７】同パネルの前面基板の製造工程を示す平面図
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ａ，３ａ 透明電極
２ｂ，３ｂ バス電極
１４ 透明電極膜
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られてい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。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を用いたディスプレイは、視認性に優れた表示パネル（薄型表示デバイス）として注目されており、高精細化および大画面化が進められている。
【０００３】
このＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
図４にＰＤＰにおけるパネル構造の一例を示している。図４に示すように、透明な前面基板としてのガラス基板１上には、走査電極２と維持電極３とで対をなすストライプ状の表示電極４が複数対形成され、そしてガラス基板１上の隣り合う表示電極４間にはブラックストライプ５が配置形成されている。この走査電極２および維持電極３は、それぞれ透明電極２ａ，３ａおよびこの透明電極２ａ，３ａに電気的に接続された銀等のバス電極２ｂ，３ｂとから構成されている。また、前記ガラス基板１には、前記複数対の電極群を覆うように誘電体層６が形成され、その誘電体層６上には保護膜７が形成されている。
【０００５】
また、前記ガラス基板１に対向配置される背面としてのガラス基板８上には、走査電極２及び維持電極３の表示電極４と直交する方向に、絶縁体層９で覆われた複数のストライプ状のデータ電極１０が形成されている。このデータ電極１０間の絶縁体層９上には、データ電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１１が配置され、この隔壁１１間の側面１１ａおよび絶縁体層９の表面に蛍光体層１２が設けられている。
【０００６】
これらのガラス基板１とガラス基板８とは、走査電極２および維持電極３とデータ電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで対向配置されるとともに、周囲が封止され、そして前記放電空間には、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうちの一種または混合ガスが放電ガスとして封入されている。また、放電空間は、隔壁１１によって複数の区画に仕切ることにより、表示電極４とデータ電極１０との交点が位置する複数の放電セル１３が設けられ、その各放電セル１３には、赤色、緑色及び青色となるように蛍光体層１２が一色ずつ順次配置されている。
【０００７】
このパネル本体の電極配列は、図５に示すように、Ｍ行×Ｎ列の放電セルからなるマトリックス構成であり、行方向にはＭ行の走査電極ＳＣＮ1〜ＳＣＮMおよび維持電極ＳＵＳ1〜ＳＵＳMが配列され、列方向にはＮ列のデータ電極Ｄ1〜ＤNが配列されている。
【０００８】
このようにＰＤＰは２枚のガラス基板から構成されており、面放電を行うバス電極が形成されるガラス基板は前面基板と呼ばれ、もう一方の隔壁が形成されるガラス基板は背面基板と呼ばれる。前面基板の断面構造を図６に示しており、前面基板はフロート法を用いて製造されたガラス基板１に透明電極２ａ，３ａ、バス電極２ｂ，３ｂ、ブラックストライプ（黒色絶縁体）５が形成され、その上に透明な誘電体層６、ＭｇＯからなる保護層７が形成された構造をしている。
【０００９】
従来の前面基板の製造工程は、図７（ａ）に示すように、まずガラス基板１上に透明電極膜１４をスパッタ法で少なくとも表示領域全面に形成し、図７（ｂ）のようにエッチングによりパターニングを行い、所定のパターン形状の透明電極２ａ，３ａを形成する。その後、図７（ｃ）のようにバス電極２ｂ，３ｂ及びブラックストライプ５をフォトリソ法、シート工法あるいはパターン印刷法等を用いて形成し、その上からダイコート法、シートラミネート法もしくは印刷法で誘電体層６を形成し、さらにその上からＭｇＯをスパッタ法で形成する。このバス電極２ｂ，３ｂ、ブラックストライプ５及び誘電体層６を形成する際に、ピーク温度が５００℃以上の熱処理が必要になる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フロート法を用いて製造したガラス基板には、その製法上、ガラス表面から十数ミクロン内部にかけて錫イオンが存在する。この錫イオンと銀イオンを合わせて熱処理すると、銀イオンが錫イオンによって還元されて金属となり、それが凝集してコロイドとなる。このコロイドの大きさが１０〜４００ｎｍ程度に成長すると、波長４００〜５００ｎｍの光を吸収するためにガラスが黄色に着色する。ＰＤＰの前面基板はガラス基板１上にパターニングした透明電極２ａ，３ａを挟んでバス電極２ｂ，３ｂを形成するため、熱処理を行う度に図７（ｄ）のように、バス電極２ｂ，３ｂから銀イオン１５がガラス基板１に拡散して錫イオンと出会い、ガラスを黄色に着色する。ガラス基板１が黄色に着色すると、パネルを点灯したとき、色温度が低下するという課題があった。
【００１１】
本発明はこのような課題を解決するもので、ガラス基板の着色を抑制することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明は、少なくとも前面基板上に複数の透明電極と複数のバス電極を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記前面基板をフロート法で形成し、前記バス電極膜を少なくともＡｇを含む材料により形成し、かつ少なくとも表示領域全面に透明電極膜を形成した後、バス電極膜を形成し前記バス電極膜を所定のパターン形状に加工し前記バス電極膜を熱処理した後に、前記透明電極膜を所定のパターン形状に加工することを特徴とする。
【００１５】
さらに、前記透明電極膜をＩＴＯもしくはＳｎＯ ２ により形成している。
【００１６】
このような構成により、透明電極として用いられるＩＴＯ膜およびＳｎＯ2膜は、図２に示すようにその膜内を通過するような銀粒子の拡散に対して高い抑制能力を持っており、この透明電極のパターニングを銀電極の焼成工程以降に行うことにより、焼成工程によるガラス基板上への銀拡散を抑制し、少なくとも１回以上の熱処理によるガラス基板の着色を抑制することができ、これにより高色温度のプラズマディスプレイパネルを製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。
【００１８】
図１は本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法において、前面基板の製造工程を示す概略図であり、図１において図７に示す工程と同一部分については同一番号を付している。
【００１９】
まず、図１（ａ）のように、フロート法で製造されたガラス基板１上に、スパッタ法を用いて透明電極膜１４を形成する。このとき、透明電極材料はＩＴＯもしくはＳｎＯ2により構成する。
【００２０】
次に、図１（ｂ）のように印刷機により前記透明電極膜付きのガラス基板１上に黒色導電体ペーストのベタ膜を形成し、これをＩＲ乾燥炉もしくは温風乾燥炉で乾燥させる。さらにこの膜上に感光性銀ペースト膜を同様の方法で、少なくとも１層形成する。この電極積層膜を所望パターンのマスクを用いて紫外線露光した後、現像液で未露光部を現像してバス電極乾燥膜１６を形成する。その後、図１（ｃ）のようにピーク温度５００℃以上で熱処理することにより、バス電極膜中のバインダー成分を除去し、バス電極２ｂ，３ｂを形成する。この熱処理中に銀イオン１５が透明電極膜１４表面上に拡散するが、透明電極膜１４中には拡散し難いため、フロートガラスに存在する錫イオンと出会うことはない。したがってガラス基板１が着色することもない。その後バス電極形成法と同様にフォトリソ法を用いてブラックストライプを形成する。このときにも熱処理を行うが、前記理由によりガラス基板１は着色しない。
【００２１】
その後、図１（ｄ）のように誘電体層を塗布する前に透明電極膜１４のパターニングを行う。パターニングはウエットエッチング法あるいはドライエッチング法を用いて行う。
【００２２】
なお、バス電極及びブラックストライプはパターン印刷法もしくは感光性シートを用いたフォトリソ法でもよい。また、ブラックストライプをバス電極より先に形成してもよいし、ブラックストライプを形成しなくてもよい。また、バス電極とブラックストライプを同時に形成してもよい。
【００２３】
バス電極とブラックストライプを同時に形成する場合、まずフロート法で製造されたガラス基板上に、スパッタ法を用いて透明電極材料のベタ膜を形成する。このとき、透明電極材料はＩＴＯもしくはＳｎＯ2である。次に、印刷機により前記透明電極膜付きのガラス基板上に感光性黒色絶縁体ペーストあるいは感光性黒色導体ペーストのベタ膜を形成し、これをＩＲ乾燥炉もしくは温風乾燥炉で乾燥させる。この感光性黒色膜を所望ブラックストライプパターンのマスクを用いて紫外線露光する。さらにこの膜上に感光性銀ペースト膜を同様の方法で、少なくとも１層形成する。この電極積層膜を所望パターンのマスクを用いて紫外線露光した後、現像液で未露光部を現像してバス電極乾燥膜およびブラックストライプ乾燥膜を同時に形成する。その後ピーク温度５００℃以上で熱処理することにより、バス電極膜およびブラックストライプ中のバインダー成分を除去し、前記バス電極およびブラックストライプを焼結し、形成する。この熱処理中に銀イオンが透明電極膜表面上に拡散するが、透明電極膜中には拡散し難いため、フロートガラスに存在する錫イオンと出会うことはなく、したがってガラス基板が着色することもない。その後、誘電体層を塗布する前に透明電極膜のパターニングを行う。パターニングはウエットエッチング法あるいはドライエッチング法を用いて行う。
【００２４】
図２は、ＩＴＯ膜による銀イオンの拡散防止の効果を説明するための特性図であり、特性Ａはフロートガラスに透明電極膜としてのＩＴＯ膜を形成した場合のもの、特性Ｂはフロートガラスのみの場合のものであり、それぞれ銀電極を形成したものを６００℃の温度で焼成を繰り返したときの着色（黄色）度合いを比較したものである。ｂ＊値が大きいほど着色度合いが大きいことがわかる。
【００２５】
図３は、図７に示す従来の方法と本発明の方法における着色の状況を比較して示す特性図であり、電極焼成前、電極焼成後、ブラックストライプ焼成後、誘電体焼成後それぞれにおけるｂ＊値を比較して示しており、この図３から明らかなように、本発明の方法によればガラス基板の着色を防ぐことができる。
【００２６】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によるプラズマディスプレイパネルの製造方法によれば、従来バス電極形成前に行う透明電極のパターニングを透明誘電体形成直前に行うことにより、熱処理中にバス電極から拡散した銀イオンがフロートガラス基板上の錫イオンと接触することを防ぐことができ、その結果錫イオンと銀イオン間で起こる還元反応が起こらないことから、青色光付近の吸収を持つ銀コロイドが生成されず、前記基板の着色が抑制されるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法における前面基板の製造工程を示す平面図
【図２】ＩＴＯ膜による銀イオンの拡散防止の効果を説明するための特性図
【図３】従来の方法と本発明の方法における着色の状況を比較して示す特性図
【図４】プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図
【図５】同パネルの電極配線図
【図６】同パネルの前面基板を示す断面図
【図７】同パネルの前面基板の製造工程を示す平面図
【符号の説明】
１ ガラス基板
２ａ，３ａ 透明電極
２ｂ，３ｂ バス電極
１４ 透明電極膜
Claims (2)
- 少なくとも前面基板上に複数の透明電極と複数のバス電極を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記前面基板をフロート法で形成し、前記バス電極膜を少なくともＡｇを含む材料により形成し、かつ少なくとも表示領域全面に透明電極膜を形成した後、バス電極膜を形成し前記バス電極膜を所定のパターン形状に加工し前記バス電極膜を熱処理した後に、前記透明電極膜を所定のパターン形状に加工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。
- 前記透明電極膜をＩＴＯもしくはＳｎＯ２により形成したことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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| CN100362614C (zh) * | 2004-07-13 | 2008-01-16 | 四川世纪双虹显示器件有限公司 | 一种制作气体放电显示屏的方法 |
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