JP4218489B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、放電を制御することにより画像を表示するプラズマディスプレイパネルに関するものである。

近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっている。そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等の数多くのものがあり、そのうちの一部は市販され、一部は開発中である。これらの表示デバイス中でもプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易である等の理由から、ＰＤＰを用いたディスプレイは、視認性に優れた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。

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。

図３にＰＤＰのパネル構造の一例を示しており、この図３に示すようにＰＤＰは、前面パネル１と背面パネル２とから構成されている。

前面パネル１は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなるガラス基板などの透明な前面側の基板３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６を複数対配列して形成し、そしてその表示電極６群を覆うように第一誘電体層７を形成し、その第一誘電体層７上にＭｇＯからなる保護膜８を形成することにより構成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａおよびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。また、図示していないが、前記表示電極６間には、遮光膜としてのブラックストライプが表示電極６と平行に複数列形成されている。

また、背面パネル２は、前記前面側の基板３に対向配置される背面側の基板９上に、表示電極６と直交する方向にアドレス電極１０を形成するとともに、そのアドレス電極１０を覆うように第二誘電体層１１を形成し、そしてアドレス電極１０間の第二誘電体層１１上にアドレス電極１０と平行にストライプ状の複数の隔壁１２を形成するとともに、この隔壁１２間の側面および第二誘電体層１１の表面に蛍光体層１３を形成することにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。

そして、これらの前面パネル１と背面パネル２とは、表示電極６とアドレス電極１０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで基板３、９を対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そして前記放電空間にネオンおよびキセノンなどを混合してなる放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりパネルが構成されている。

このパネルの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、そしてこの隔壁１２間に発光画素領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極６が設けられるとともに、表示電極６とアドレス電極１０とが直交して配置されている。

このＰＤＰでは、アドレス電極１０、表示電極６に印加される周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１３に照射して可視光に変換させることにより、画像表示が行われる（例えば、非特許文献１参照）。
内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」、（株）工業調査会 １９９７年５月１日 刊、ｐ７９−ｐ８０

ＰＤＰの発展のためには、低コスト化が不可欠となっている。ここで、第一誘電体層７や第二誘電体層１１を形成する場合には、表示電極６やアドレス電極１０の取り出し端子に対する位置や、封着フリット（不図示）との重なり等に対する精度を確保しつつ、耐電圧や静電容量の関係から、所定の厚みに形成することが要求される。仮に、所定の領域からずれた状態に誘電体層を形成すると、前面パネル１と背面パネル２との間の封着部での気密性の信頼性が損なわれ、リークしてしまうという課題が発生する場合があった。

ここで、誘電体層の形成をダイコートによる塗布で行う場合には、塗布の開始点と終了点の精度を出すことが困難であり、そのため、所定の領域に誘電体層を形成するには、塗布の作業性が悪くなってしまうという問題が発生する場合があった。

また、転写シートを用いて誘電体層を形成する場合には、転写シート自体の伸びや精度が影響し、基板に対して精度良く転写することが困難であった。

また、印刷によって誘電体層を形成する場合には、所定の膜厚を得るために複数回の印刷を行う必要があり、繰り返して印刷する際に精度を得ることは、作業性の悪さを招くと共に、困難であった。

さらに、誘電体層を精度良く形成するためには、その形成装置に高精度のアライメント機構を付帯させる必要が生じ、形成装置自体のコストが上昇してしまうという課題も生じた。

本発明は上述のような状況に鑑みてなされたものであり、精度良く、且つ低コストに形成された誘電体層を備えるプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。

上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、外周が、表示電極およびデータ電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第一誘電体層および第二誘電体層を形成し、且つ、前記第一誘電体層および第二誘電体層は、それぞれ２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第一誘電体層および第二誘電体層の最外縁を構成することを特徴とするものである。
また、上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、外周が、表示電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第一誘電体層を形成し、且つ、前記第一誘電体層は、２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第一誘電体層の最外縁を構成することを特徴とするものである。
また、上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、外周が、データ電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第二誘電体層を形成し、且つ、前記第二誘電体層は、２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第二誘電体層の最外縁を構成することを特徴とするものである。

本発明によれば、プラズマディスプレイパネルの誘電体層を、所望の範囲に精度良く、且つ容易、すなわち低コストに形成できる。

以下、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（ＰＤＰ）について図面を用いて説明する。

図１に本発明の一実施の形態によるＰＤＰの構造の一例を示しており、この図１に示すようにＰＤＰは、前面パネル２１と背面パネル２２とから構成されている。

前面パネル２１は、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラス等からなる透明且つ絶縁性の基板２３上に、走査電極２４と維持電極２５とで対をなすストライプ状の表示電極２６を複数対配列して形成し、そしてその表示電極２６群を覆うように第一誘電体層２７を形成し、その第一誘電体層２７上にＭｇＯからなる保護膜２８を形成することにより構成されている。また、走査電極２４および維持電極２５は、それぞれ透明電極２４ａ、２５ａおよびこの透明電極２４ａ、２５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇ等からなるバス電極２４ｂ、２５ｂとから構成されている。また、図示していないが、前記表示電極２６間には、遮光膜としてのブラックストライプが表示電極２６と平行に複数列形成される場合もある。

また、背面パネル２２は、前記前面側の基板２３に対向配置される背面側の基板２９上に、表示電極２６と直交する方向にアドレス電極３０を形成するとともに、そのアドレス電極３０を覆うように第二誘電体層３１を形成し、そしてアドレス電極３０間の第二誘電体層３１上にアドレス電極３０と平行にストライプ状の複数の隔壁３２を形成するとともに、この隔壁３２間の側面および第二誘電体層３１の表面に蛍光体層３３を形成することにより構成されている。なお、カラー表示のために前記蛍光体層３３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。

そして、これらの前面パネル２１と背面パネル２２とは、表示電極２６とアドレス電極３０とが直交するように、微小な放電空間を挟んで基板２３、２９を対向配置するとともに、周囲を封着部材により封止し、そして前記放電空間にネオンおよびキセノンなどを混合してなる放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりパネルが構成されている。

このパネルの放電空間は、隔壁３２によって複数の区画に仕切られており、そしてこの隔壁３２間に発光画素領域となる複数の放電セルが形成されるように表示電極２６が設けられるとともに、表示電極２６とアドレス電極３０とが直交して配置されている。すなわち、走査電極２４と維持電極２５とを放電ギャップを挟んで配列することにより表示電極２６を形成し、この表示電極２６と隔壁３２とで囲まれた領域が発光画素領域である放電セルとなり、また、表示電極２６の間は非発光領域となる。

ここで、上述の本実施の形態においては、第一誘電体層２７および／または第二誘電体層３１は少なくとも２層、例えば、下層の第一誘電体層２７ａと上層の第一誘電体層２７ｂの２層構造、および／または、下層の第二誘電体層３１ａと上層の第二誘電体層３１ｂの２層構造となっている。そして少なくとも一層、好ましくは、上層の第一誘電体層２７ｂおよび／または上層の第二誘電体層３１ｂが感光性を有し、かつ、その感光性を有する層が、誘電体層２７および／または３１を構成する多層の中で、最も広範囲に形成したことを特徴とするものである。

このような構成であることの効果とその形成方法について、以下、第一誘電体層２７を例に説明する。

まず、形成方法としては、例えば、下層の第一誘電体層２７ａを形成した後、その上に、感光性を有する誘電体材料を下層２７ａの形成範囲よりも広くなるように形成し、その後、露光、現像を行うことで、図２に示すように、上層の第一誘電体層２７ｂを所望の誘電体層２７の領域に形成するという方法が挙げられる。このように、第一誘電体層２７の最外縁となる上層２７ｂの形成がフォトリソ法で行われることから、第一誘電体層２７の形成領域は精度良く基板２３上にアライメントされ、その結果、誘電体層２７は基板２３上に精度良く形成されることとなる。すなわち、誘電体層２７の形成のための誘電体材料の塗布等による形成時に、緻密な精度のアライメントは必要ではなく、したがって、誘電体層２７の形成装置に対するアライメント機構を省略することができる。また、アライメントに要する時間を削減できるためスループットを向上することができ、生産性の向上を図ることができる。また、誘電体層２７の表面に凹凸やスリットなどのパターンを形成するような場合に、それらを精度良く形成することが可能となる。

さらに具体的には、誘電体層２７の形成のための誘電体材料としては、下層２７ａを形成するための、感光性を有しない誘電体材料と、上層２７ｂを形成するための、感光性を有する誘電体材料とを用い、感光性を有しない誘電体材料としては、例えば、ガラス粉末、結着樹脂および溶剤を含有するペースト状のガラス粉末含有組成物（ガラスペースト組成物）を調製し、感光性を有する誘電体材料としては、例えば、ガラス粉末、結着樹脂、感光性材料および溶剤を含有するペースト状のガラス粉末含有組成物（感光性ガラスペースト組成物）を調製する。そして、まず、感光性を有しないガラスペースト組成物を、例えばダイコート法を用いて表示電極２６が形成された基板２３の表面に塗布、乾燥した後、焼成する。この時、感光性を有しないガラスペースト組成物の形成範囲としては、誘電体層２７の所望の範囲よりも若干小さくなるように形成する。そして、感光性ガラスペーストを、誘電体層２７の所望の範囲よりも広くなるように塗布、乾燥させる。ここで、ガラスペーストおよび感光性ガラスペーストの基板２３上への形成方法としては、転写による方法でも構わない。

次に、上記のようにして形成した感光性ガラスペーストの領域を、誘電体層２７としての所望の範囲とする。これは、誘電体層２７の最外縁を構成する上層２７ｂを形成するための感光性ガラスペーストの形成範囲が、例えば、表示電極２６の端子部を覆うものであると、電気的な接触不良が発生するという問題が生じる場合があり、また、端子部を覆わないように内側に形成しすぎると前面パネル２１と背面パネル２２との封着に際して封着部材であるフリットガラスに対して位置がずれることにより基板２３および／または基板２９に割れが生じたり、封着後の封止部の信頼性が低下し、リークが発生するという問題が生じる場合があるため、これらの問題の発生を抑制するためである。

ここで、本実施の形態のＰＤＰであれば、誘電体層２７の範囲を決定することとなる誘電体層２７の最外縁を構成する上層２７ｂを形成するための誘電体材料は感光性を有するものであり、これにより、フォトリソ法によりその形成領域を決定することができるため、上層２７ｂは、まずは粗い精度、例えば表示電極２６の端子部を覆うように形成し、その後、フォトリソ法で誘電体層２７の所望の範囲となるようにパターニングすることで、誘電体層２７を、所望の範囲に精度良く、且つ、比較的容易に形成すれば良い。

これは、誘電体層の前駆体材料を転写フィルムからの転写で形成する場合にも、連続的に転写工程を行うことを可能とすることとなり、好ましい。

ここで、転写フィルムの製造方法としては、支持フィルム上に膜形成材料（ガラスペースト、感光性ガラスペースト）を塗布することで膜形成材料層を形成し、その上にカバーフィルムを設ける（圧着する）ことにより製造することができる。膜形成材料層の形成方法としては、ガラス粉末、結着樹脂、特定無機酸化剤、感光性材料および溶剤を含有する本発明の組成物を支持フィルム上に塗布し、塗膜を乾燥して前記溶剤の一部または全部を除去する方法を挙げることができる。膜形成材料を支持フィルム上に塗布する方法としては、ローラーコーターによる塗布方法、ドクターブレードなどのブレードコーターによる塗布方法、カーテンコーターによる塗布方法などを挙げることができる。

また、前記転写フィルムによる転写法としては、転写フィルムの膜形成材料層の表面からカバーフィルムを剥離した後、基板２３の表面に、膜形成材料層の表面が接するように転写フィルムを重ね合わせながら、転写フィルム上に加熱ローラーにより熱圧着して基板２３に固定し、その後、固定された膜形成材料層から支持フィルムを剥離除去するという方法が挙げられる。この時、圧着するローラーは加熱しなくても良い。

ここで、転写条件としては、例えば、加熱ローラーの表面温度が６０℃〜１２０℃、加熱ローラーによるローラー圧が１ｋｇ／ｃｍ²〜５ｋｇ／ｃｍ²、加熱ローラーの移動速度が０．２ｍ／分〜１０．０ｍ／分である。このような操作（転写工程）は、ラミネータ装置により行うことができる。なお、基板は予熱されていても良く、予熱温度としては例えば４０℃〜１００℃とすることができる。

また、このとき使用されるガラス粉末は、焼成時のガラスの粘度低下の観点から軟化点が高く、焼成温度付近のものを使用することが好ましいが、これに限定されるものではない。

次に、前記誘電体層の前駆体層に、所定の形状を形成したマスクを介して紫外線を照射する。このときの露光条件は、例えば、照度１０ｍＷ／ｃｍ²、積算光量３００ｍＪ／ｃｍ²、フォトマスクと基板との距離１００μｍである。

次に、露光を行った誘電体層の前駆体層を現像液にて現像して、紫外線が照射されてない部分を除去する。現像液としては、例えばＮａＣＯ₃を０．４ｗｔ％含む水溶液を用いても良いし水を用いても良い。

そして、その後、焼成を行うことで誘電体層の前駆体層は誘電体層に変化する。焼成工程終了後に、降温を行い、誘電体層の形成工程を完了する。

背面パネル２２の第二誘電体層３１も同様である。

以上のように本発明によれば、精度良く、且つ容易、すなわち低コストに形成した誘電体層を備えるプラズマディスプレイパネルを提供できる。

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概略構成を示す断面斜視図 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前面パネルの概略構成を示す平面図 従来のプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図

符号の説明

２１ 前面パネル
２２ 背面パネル
２４ 走査電極
２５ 維持電極
２６ 表示電極
２７ 第一誘電体層
２７ａ 下層の第一誘電体層（下層）
２７ｂ 上層の第一誘電体層（上層）
２８ 保護膜
３０ アドレス電極
３１ 第二誘電体層
３１ａ 下層の第二誘電体層
３１ｂ 上層の第二誘電体層

Claims (3)

1. 走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、
   外周が、表示電極およびデータ電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第一誘電体層および第二誘電体層を形成し、
   且つ、前記第一誘電体層および第二誘電体層は、それぞれ２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第一誘電体層および第二誘電体層の最外縁を構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. 走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、
   外周が、表示電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第一誘電体層を形成し、
   且つ、前記第一誘電体層は、２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第一誘電体層の最外縁を構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。
3. 走査電極と維持電極とからなる表示電極を覆う第一誘電体層を備える前面板と、データ電極を覆う第二誘電体層を備える背面板とを、対向配置し周縁部に形成したシール材により封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
   感光性誘電体材料の膜を、該膜の外周がシール材の内側とはならないように塗布した後、所定パターンで露光・現像し、端子部に塗布された感光性誘電体材料を除去することによって、
   外周が、データ電極の端子部を覆わずに且つシール材より内側とならないように、第二誘電体層を形成し、
   且つ、前記第二誘電体層は、２層で構成され、そのうちの上層が前記感光性誘電体材料の膜であり、この感光性誘電体材料の膜を露光・現像する前記所定のパターンが前記第二誘電体層の最外縁を構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。

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