JP4952618B2

JP4952618B2 - プラズマディスプレイとその製造方法

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Publication number: JP4952618B2
Application number: JP2008057577A
Authority: JP
Inventors: 貴也田中; 秀行藤原
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2008-03-07
Publication date: 2012-06-13
Anticipated expiration: 2028-03-07
Also published as: JP2009217961A

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）に関するものであり、より詳細には十分な輝度を有し、隔壁側面の蛍光体層の剥がれによる不灯欠陥が少なく、かつスジ状のムラなどの表示欠点のないＰＤＰおよびそれを実現するためのＰＤＰの製造法に関するものである。

ＰＤＰは、液晶ディスプレイに比べて高速の表示が可能であり、かつ大型化が容易であることから、ＯＡ機器および広報表示装置などの分野に浸透している。また、高品位テレビジョンの分野などの進展が非常に期待されている。

このような用途の拡大に伴って、精細で多数の表示セルを有するカラーＰＤＰが注目されている。ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との間に設けられた放電空間内で対向するアノードおよびカソード電極間にプラズマ放電を生じさせ、この放電空間内に封入されているガスから発生する紫外線を放電空間内に設けた蛍光体に照射し発光させることにより表示を行うものである。この場合、放電の広がりを一定領域におさえ、表示を規定のセル内で行わせると同時に、かつ均一な放電空間を確保するために隔壁（障壁、リブともいう）が設けられている。

これらの隔壁はストライプ状に形成されることや、ストライプ状の主隔壁とこれらに直交する補助隔壁からなる格子状に形成されることが多いが、そのサイズ（線幅、高さ、ピッチ）はＰＤＰの性能により異なる。ＰＤＰを高精細化するため、つまり一定の画面サイズで画素の数を増やすためには、１画素の大きさを小さくする必要がある。この場合、隔壁間のピッチを小さくする必要があるが、ピッチを小さくすると放電空間が小さくなり、また、蛍光体の塗布面積が小さくなることから、輝度が低下する。具体的には、４２インチのハイビジョンテレビ（１９２０×１０８０画素）や２３インチのＯＡモニター（ＸＧＡ：１０２４×７６８画素）を実現しようとすると、画素のサイズを４５０μｍ×４５０μmの大きさにする必要があり、各色を仕切る隔壁はピッチ１５０μｍで形成する必要がある。このような高精細なディスプレイでは、隔壁の線幅が大きいと放電空間を十分に確保できず、蛍光体の塗布面積が小さくなることにより、輝度を向上することが困難になる。このため高精細用の隔壁としては、サイズが線幅１５〜５０μｍ、高さ８０〜１５０μｍ、ピッチ１００〜２５０μｍのものが好ましく用いられる。

隔壁は、通常背面ガラス基板に形成され、その隔壁で形成されたセル間には、さらに、それぞれ赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）のカラー表示を行うための蛍光体層が形成されている。これらの蛍光体層の形成は、従来から蛍光体ペーストを用いたスクリーン印刷法で行われている。すなわち、赤色発光蛍光体ペースト、緑色発光蛍光体ペーストおよび青色発光蛍光体ペーストを、それぞれスクリーン印刷版を用いて隔壁間（セル）に塗布し、乾燥する工程を順次繰り返し形成している。

この蛍光体の塗布技術はＰＤＰの品質を左右する要素技術であり、蛍光体ペーストは高輝度化のためにセルの底部のみでなく、隔壁の側面にも塗布されるように工夫されてきた。さらに画面のムラをなくするには安定した均一塗布が必要である。このためさまざまな塗布方法が提案されてきた。

例えばスクリーン印刷法では、スクリーン印刷版はフラットな面に接するのではなく、隔壁頂部に支えられた状態で蛍光体ペーストが転写されるので、スクリーン印刷版の裏面の汚れなどが隔壁頂部に付着する問題が起こるほかに、メタルメッシュにタワミやネジレなどが発生しやすく位置精度を保持することが難しい。この傾向は大型になるほど厳しくなり、スクリーン印刷法での大型・高精細プラズマディスプレイの作製は非常に難しくなる。

その他の高精度のパターン塗布を実現する方法としてはフォトリソグラフィ技術を用いる方法があるが、この場合、赤、緑、青の各色の蛍光体層を形成するために、それぞれの色について塗布−露光−現像などの工程を繰り返すなど、工程が煩雑になるという問題がある。

また、隔壁で形成されるセル内へ蛍光体ペーストを塗布する方法として、インクジェットノズルから蛍光体ペーストを噴出し、蛍光体層を形成する方法も提案されているが、インクジェットノズルの径が小さいため、蛍光体粉末が詰まるという問題もあった。

そこで、蛍光体ペーストを吐出孔を有する口金から吐出させ、ガラス基板上の隔壁間にストライプ状にそれぞれ塗布した後、乾燥することにより蛍光面を形成する方法が提案された（例えば、特許文献１）。この蛍光体ペーストは、蛍光体粉末の分散性が良く、隔壁の底部および側面に均一に安定して蛍光体ペーストを塗布することが可能であった。
特開２０００−１１８８７号公報

しかしながら特許文献１に記載された方法を用いて蛍光体層を形成する場合、好ましい輝度を得るために蛍光体の底部膜厚を２０μｍ程度にコントロールしようとすると、隔壁側面に形成された蛍光体層の膜厚も同じく２０μｍ程度の厚みとなってしまう。このように隔壁側面に形成された蛍光体層の膜厚が大きい場合、パネル搬送時の衝撃などにより隔壁が剥がれ落ち、剥がれ落ちた隔壁に付着していた蛍光体が前面板電極に付着して放電不足による不灯欠陥が多数発生するという問題があった。

本発明はこの不灯による欠陥を解決するためのものであり、基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁、および該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に設けられた蛍光体層を有する背面板と、基板上に該アドレス電極と略直交する表示電極、該表示電極を覆う誘電体層を有する前面板とを有するプラズマディスプレイであって、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さが３〜７μｍの範囲内、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さが１０〜３０μｍの範囲内であることを特徴とするものである。また、その形状を達成するための製造方法として、基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁を有する背面板前駆体の該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に蛍光体ペーストを塗布した後に乾燥して背面板を製造する工程を含むプラズマディスプレイの製造方法であって、該蛍光体ペーストが蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶媒を含み、該蛍光体ペースト中の蛍光体粉末含有量が１５〜２５重量％であり、該蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末とバインダー樹脂の重量比が７：１〜１：１の範囲内であり、かつ、該蛍光体ペーストを塗布した後、オーブン中の赤外線ヒータで１４０〜１６０℃に加熱しながら２〜１０ｍ^３／分の風量下で乾燥することを特徴とする。

本発明により、十分な輝度を有し、隔壁側面の蛍光体層の剥がれによる不灯欠陥が少なく、かつスジ状のムラなどの表示欠点のないＰＤＰを得ることができる。

本発明のＰＤＰは、基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁、および該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に設けられた蛍光体層を有する背面板と、基板上に該アドレス電極と略直交する表示電極、該表示電極を覆う誘電体層を有する前面板とを有するプラズマディスプレイであって、隔壁高さの８０％位置における該隔壁側面の蛍光体層の平均厚さが３〜７μｍの範囲内、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さが１０〜３０μｍの範囲内であることを特徴とするプラズマディスプレイである。

隔壁高さの８０％位置における該隔壁側面の蛍光体層の平均厚さを３〜７μｍの範囲内と薄くすることによって、パネル搬送時の衝撃などにより隔壁が剥がれ落ち、剥がれ落ちた隔壁に付着していた蛍光体が前面板電極に付着して放電不足による不灯欠陥が多数発生するという問題を防ぐことができる。隔壁高さの８０％位置における該隔壁側面の蛍光体層の平均厚さが３μｍより小さいと、斜め方向から見た場合に暗いスジ状のムラが見られるようになる。一方７μｍより大きいと、上述の蛍光体が前面板電極に付着して放電不足となるによる不灯欠陥の問題が発生する。

また、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１０〜３０μｍの範囲内であることが必要である。１０μｍ未満では十分な輝度を得ることができず、３０μｍ以上では厚すぎて放電空間が狭くなりすぎ、それによって十分な輝度が得られない。

一方、本発明のＰＤＰの製造方法は、基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁を有する背面板前駆体の該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に蛍光体ペーストを塗布した後に乾燥して背面板を製造する工程を含むプラズマディスプレイの製造方法であって、該蛍光体ペーストが蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶媒を含み、該蛍光体ペースト中の蛍光体粉末含有量が１５〜２５重量％であり、該蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末とバインダー樹脂の重量比が７：１〜１：１の範囲内であり、かつ、該蛍光体ペーストを塗布した後、オーブン中の赤外線ヒータで１４０〜１６０℃に加熱しながら２〜１０ｍ^３／分の風量下で乾燥することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法である。

本発明のＰＤＰの製造方法に用いる蛍光体ペーストは、赤、緑、青いずれか１色に発光する蛍光体粉末とバインダー樹脂成分を溶媒（有機溶剤等）に分散および溶解したものである。

本発明のＰＤＰの製造方法に用いる蛍光体ペースト中の蛍光体粉末含有量は１５〜２５重量％であり、該蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末とバインダー樹脂の重量比が７：１〜１：１の範囲内で、残りは溶媒等が占めるものである。このような割合からなる蛍光体ペーストとすることにより、粘度が口金からの吐出に適し、良好な塗布性を有するものとなる。

最終的には、蛍光体ペーストに含まれる蛍光体粉末のみが焼成工程の後に残留し蛍光体層を形成するので、蛍光体ペースト中の蛍光体粉末の含有量は１５〜２５重量％である必要がある。２５重量％を超える場合は蛍光体層が厚くなり、隔壁側面の蛍光体層の剥がれが生じる。また、１５重量％未満の場合には、蛍光体層が薄くなり、輝度が低下し、隔壁側面における蛍光体層の厚さが小さくなるため、斜め方向から見た場合に暗いスジ状のムラが見られるようになる。

さらに蛍光体ペーストの塗布性および形成される蛍光体層の形状と深く関わるものとして、蛍光体粉末量とバインダー樹脂量の関係が重要であり、本発明においては、重量比で蛍光体粉末：バインダー樹脂＝７：１〜１：１の範囲内であることが必要である。

すなわち、すでに形成されているストライプ状隔壁の側面および底面に共にほぼ均等に蛍光体層を形成し、輝度が高く優れた画像表示を実現するために、前記重量比を満足する必要がある。

蛍光体粉末の量がバインダー樹脂の７倍を超えると、隔壁側面の蛍光体層厚みが厚くなり、また等倍より少ない場合、厚みが薄くなって輝度が低くなり、隔壁側面における蛍光体層の厚さが小さくなるため、斜め方向から見た場合に暗いスジ状のムラが見られるようになる。好ましくは、蛍光体粉末：バインダー樹脂（重量比）＝５：１〜２：１の範囲内である。

またバインダー樹脂の含有量は５〜３０重量％である必要がある。５重量％未満である場合、上記の蛍光体粉末：バインダー樹脂（重量比）を保つと本発明の蛍光体ペースト中に必要な蛍光体粉末比率を得ることができず、また、３０重量％を超えるとペーストの粘度が高くなりすぎる。

さらにバインダー樹脂の選択も重要な要件の１つである。

蛍光体ペーストは、蛍光体粉末の劣化の少ない４８０〜５００℃程度の比較的低温で焼成されることが好ましく、このような低温で焼成できる成分として、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樹脂が挙げられ、これらをバインダー樹脂として用いることができる。特に蛍光体粉末の分散性の点でメチルセルロース、エチルセルロースが好ましい。

また、セルロース系樹脂のうちでもトルエン／エタノール（混合比８０／２０）混合溶媒を用いて５重量％溶液としたときの溶液粘度が０．００４〜０．０２５Ｐａ・ｓとなるセルロース系樹脂であることが好ましい。溶液粘度が０．０２５Ｐａ・ｓより高くなると、蛍光体ペーストの粘度が高くなり、塗布性の点で好ましくない。一方、溶液粘度が０．００４Ｐａ・ｓより低くなるものは、蛍光体ペーストとして適当な粘度を得るために必要なバインダー樹脂の量が多くなり、本発明において必要な蛍光体粉末：バインダー樹脂比率を維持しにくい。

また蛍光体ペーストの粘度は、吐出孔を有する口金から吐出して隔壁間に蛍光体ペーストを塗布する際に適している点で、１〜１００Ｐａ・ｓが好ましく、より好ましくは１０〜８０Ｐａ・ｓ、さらに好ましくは２０〜６０Ｐａ・ｓである。例えばバインダー樹脂として、前記した特定の溶液粘度を有するセルロース系樹脂を、蛍光体ペースト中に５〜２０重量％含有させることにより容易に達成することができる。

なお上記の粘度は、回転粘度計法等により測定することができる。このうち、Ｂ型粘度計で２５℃において測定した場合では、ずり速度１．２〜２４ｓ^−１程度の範囲で測定される値とする。

蛍光体ペーストのもう１つの重要成分は溶媒であるが、バインダー樹脂をよく溶解すると共に、蛍光体粉末を十分に分散させ、塗布性が優れていることからテルピネオール（ターピネオール）を用いることが好ましい。市販のテルピネオールは３つの異性体の混合物であり、沸点２１７〜２１９℃の液体である。

しかしながらバインダー樹脂がこのテルピネオールへの溶解性が良好であるために、逆に、溶媒としてテルピネオールを用いた場合、蛍光体ペーストの粘度が高くなる傾向がある。このため溶媒を、テルピネオールに加えアルコール類を含む混合溶媒とすることが、塗布性や蛍光体層の膜厚などを必要とする程度に保つために十分な量のバインダー樹脂を溶解すると共に、蛍光体ペーストの粘度を口金からの吐出に適当な程度に保持する点で好ましい。

アルコール類としては、テルピネオールに可溶であれば特に限定されないが、中でも芳香族系アルコール類は、沸点がテルピネオールと同程度の２００〜２５０℃付近であり、ペースト粘度を低下させる点で好ましい。

芳香族系アルコールとしては、例えば、２−フェノキシエタノール、ベンジルアルコール、γ−フェニルアリルアルコール、ジメチルベンジルカルビノール、β−フェニルエチルアルコール等を用いることができる。芳香族系アルコールは、それ自身ではセルロース系樹脂を完全に溶解できず、蛍光体粉末の分散性も比較的低いが、共存するテルピネオールが十分に機能を発揮するので問題とはならない。特に、バインダー樹脂の溶解性の点からベンジルアルコールが好ましく用いられる。

本発明の蛍光体ペーストは、さらに必要に応じ、アニオン性や非イオン性界面活性剤等の有機化合物分散剤や、高級脂肪族系アルコール、可塑剤（例えば、ジブチルフタレート、ジオクチルフタレート、ポリエチレングリコール、グリセリン等）等を含有してもよい。

また本発明の蛍光体ペーストに用いられる赤、緑、青のいずれかに発光する蛍光体粉末は特に限定されないが、例えば、赤色発光の蛍光体としては、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ，ＹＶＯ_４：Ｅｕ，Ｇｄ_２Ｏ_３：Ｅｕ，（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ，ＹＢＯ_３：Ｅｕなどが挙げられる。緑色発光の蛍光体では、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ，ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ，ＢａＭｇＡｌ_１６Ｏ_２６：Ｅｕ，Ｍｎなどが挙げられる。青色発光の蛍光体では、ＣａＷＯ_４：Ｐｂ，Ｙ_２ＳｉＯ_５：Ｃｅ，ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕなどが挙げられる。

使用される蛍光体粉末の粒子径は、作製しようとする蛍光体層パターンの線幅、隔壁間隔および厚みを考慮して選ばれるが、レーザー回折散乱法（例えばマイクロトラックＨＲＡ粒度分布計を用いた湿式測定）で測定される累積平均粒子径が０．５〜１０μｍ、より好ましくは１〜４μｍ、かつ比表面積が０．１〜５ｍ^２／ｃｃ、より好ましくは１〜２ｍ^２／ｃｃであることが好ましい。

累積平均粒子径が０．５μｍ未満または比表面積が５ｍ^２／ｃｃを超えると粉末が細かくなりすぎるため、蛍光体粉末の凝集が生じやすくなり、吐出孔の詰まりなどが生じやすい。また、累積平均粒子径が１０μｍを超える、または、比表面積が０．１ｍ^２／ｃｃ未満であると、目標の厚み（例えば２０μｍ）の蛍光体層を均一で滑らかに形成しにくい。

さらに、蛍光体粉末の最大粒子径が２０μｍ以下、さらには１５μｍ以下であることが、内径５０〜２００μｍの口金孔からの吐出の際に、詰まり等のトラブルを少なくすることができる点で好ましい。

また、蛍光体粉末の粒子径条件が前記範囲にあると高精度なパターン形状が得られ、蛍光体の発光効率がよく、高寿命になる点からも好ましい。

本発明においては、蛍光体ペーストが粘度１〜１００Ｐａ・ｓであり、含有される蛍光体粉末の平均粒子径が０．５〜１０μｍで比表面積が０．１〜５ｍ^２／ｃｃで最大粒子径が２０μｍ以下で、バインダー樹脂が、セルロース系樹脂である（より好ましくはトルエン：エタノール（混合比８０：２０）混合溶液中に濃度５重量％に溶解した時の粘度が０．００４〜０．０２５Ｐａ・ｓのセルロース系樹脂である）ものが特に好ましい。

本発明の蛍光体ペーストは、攪拌機を用いてバインダー樹脂を溶媒中に加熱溶解（８０℃程度）して作製したバインダー溶液に対し、蛍光体粉末を例えば３本ロール、ボールミル等の分散機を用いて混練することで、製造することができる。

次に本発明の蛍光体ペーストを用いたＰＤＰ用基板の好ましい製造法について説明する。

ＰＤＰ用基板は、例えば、上述の蛍光体ペーストを、吐出孔を有する口金から吐出させ、ガラス基板上の隔壁間にストライプ状に塗布した後、乾燥することにより蛍光面を形成する方法により製造することができる。

この時蛍光体ペーストを塗布した後、焼成前に乾燥を行う。例えば赤外線ヒータで望ましくは１５０℃に加熱しながら２〜１０ｍ^３／分（２３℃、１気圧）の風量下で脱溶媒して、蛍光体層の形状を形成する。

風量の測定はオーブンに給気する加熱空気の量を指し、略同量を排気することであり、給気口に設置した風量計で測定している。

風量が２ｍ^３／分未満の場合、全体的に粘度変化が生じて、隔壁底部に向かって徐々に蛍光体層が厚くなるＵ字形状になり、隔壁側面における蛍光体厚さが薄くなりすぎたり、乾燥に時間がかかりすぎたり、オーブン中の溶媒蒸気濃度が高くなり爆発下限濃度を超えてしまうという問題を生じる。

また、乾燥時の風量が１０ｍ^３／分を超えると、蛍光体層の表層部のみが乾燥し、図１に模式的に示すように蛍光体層６の形状が隔壁側面の上部で厚くなる、いわゆる逆Ｒ形状になってしまう場合がある。

このように蛍光体ペーストを乾燥した後、焼成を４５０〜５５０℃程度の比較的低温で行うことが好ましい。

この方法によれば、本発明のような隔壁の側面および底部の厚さを有する形状の蛍光体層が形成され、良好なＰＤＰ用基板を容易に製造できる。

蛍光体ペーストの塗布方法について、図を用い詳しく説明する。

図２は本発明のＰＤＰの背面版の蛍光体ペースト塗布前の状態を示した模式図である。ガラス基板１上には、アドレス電極２を覆う誘電体層３上にピッチ１００〜４３０μｍ、線幅１５〜６０μｍ、高さ８０〜１５０μｍ程度の形状を有するストライプ状の隔壁４が形成されている。隔壁はその断面がほぼ矩形状になるように形成されており、蛍光体ペーストはこれらの隔壁に仕切られたセル内に塗布され、赤、緑、青のストライプ状の蛍光体層が形成される。

図３は本発明のＰＤＰの背面版の蛍光体ペースト塗布直後の状態を示した模式図である。図３に示すように、赤色蛍光体ペースト層５ａ、緑色蛍光体ペースト層５ｂ、青色蛍光体ペースト層５ｃを色毎に繰り返し形成し、赤、緑、青３本のストライプで１つの画素ラインを形成することによりカラーディスプレイ用基板となる。

前記したように蛍光体ペーストの塗布技術は、ＰＤＰの品質を左右する重要技術であり、これまではスクリーン印刷法が用いられてきた。上記のように隔壁ピッチが１００〜４３０μｍであると、３色に塗り分ける場合の蛍光体ペーストの塗布ピッチは３００〜１２９０μｍとなり、隔壁線幅を５０μｍとするならばペーストが塗布される隔壁間部分の幅は５０〜３８０μｍとなる。このようなパターンが形成されたスクリーン印刷版から隔壁間に押し出された蛍光体ペーストは、隔壁の側面に転写された後、蛍光体ペーストの自重で隔壁側面を降下し、ペーストの自重と表面張力で均一化して、隔壁の側面とその底部に蛍光体ペーストの塗布層を形成すると考えられる。

したがって、蛍光体ペーストの粘度が低いと底部にペーストが集中し、隔壁側面厚みが薄くなるため、輝度のロス・高視野角での輝度低下を引き起こすことになり、また、粘度が高い場合には、輝度確保には有効であるものの、塗布条件の設定を慎重に行う必要がある。

さらにこのようなスクリーン印刷法での塗布の場合において、スクリーン版材裏面へのペーストの回り込みや位置合わせ精度の問題から、隔壁頂部が各色ペーストで汚染されることがある。このような不要ペーストを如何に除去するかが、ガラス基板の歩留まり向上の点から非常に重要な問題である。

この点から、高精細なガラス基板を製造するために蛍光体ペーストの塗布法として、吐出孔を有する口金から吐出して塗布する方法が好ましいといえる。図５は蛍光体ペーストを口金で塗布する方法を示した模式図である。図５に示すように、１個もしくは複数個の吐出孔（吐出部分の形状は平板、ノズルまたはニードル等で孔形状は円形、楕円形またはスリット等）を有する口金７から、赤緑青のいずれかの蛍光体ペースト８を吐出して塗布する工程を各色について繰り返す方法であり、乾燥・焼成工程を経て蛍光体層が形成される。この時、各色を塗布する毎に、乾燥を行うことが好ましい。

また、このような塗布方式においては、赤緑青の３色を同時に吐出する吐出孔をもつ口金から各色蛍光体ペーストを吐出して塗布する方法も可能である。

口金から蛍光体ペーストを吐出する方法としては、一定範囲の圧力で連続的にペーストを加圧して、その圧力でペーストを吐出することが好ましい。これにより、ペーストの吐出量を一定に保つことができ、安定した塗布厚みを得ることができる。

図４は本発明のＰＤＰの背面板の蛍光体層焼成後の状態を示した模式図である。蛍光体ペーストを吐出孔から吐出して隔壁間に塗布した後、乾燥、焼成などの加熱工程において、有機成分や有機溶剤などが蒸発もしくは分解除去され、基板上に、蛍光体粉末のみで構成される目的とする蛍光体層６ａ，６ｂ，６ｃが形成される。

以下、本発明を青色蛍光体について実施例を用いて具体的に説明するが、これらに限定されるものではない。

実施例１
蛍光体粉末２０重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）７重量％、ベンジルアルコール５０重量％およびテルピネオール２３重量％を溶解・混合して蛍光体ペーストを作製した。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は２．９：１であり、ペーストの粘度は５０Ｐａ・ｓであった。

青色蛍光体粉末には、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕを用い蛍光体ペーストを作成した。この各色蛍光体粉末の累積平均粒子径は３．７μｍ、最大粒子径は１２μｍ、比表面積は２．３ｍ^２／ｃｃであった。

各色蛍光体ペーストをピッチ２００μｍ、高さ１２０μｍ、幅４０μｍの隔壁６０１本、及び該隔壁に直交するピッチ６００μm、高さ１１０μm、幅４０μmの補助隔壁２０１本が形成され、各色画素開口部の大きさが１６０μm×５６０μmとなるガラス基板上に赤、緑、青の各ペーストをストライプ状に塗布した。

塗布は、孔数２００個、孔径９５μｍ、孔長３ｍｍ、孔ピッチ６００μｍの吐出孔を有する口金により行った。口金の先端と隔壁の上端の距離は、１２０μｍにセットした。そして、ディスペンサーにより吐出圧を６５０ｋＰａに調節し、口金を隔壁と平行に７５ｍｍ／秒の一定速度で走行させながら蛍光体ペーストを一定量吐出して隔壁間に塗布した。まず、赤色蛍光体ペーストの塗布を行った。塗布終了後、塗布面を上にして赤外線ヒータで１５０℃に加熱しながら約１０ｍ^３／分の風量下で乾燥した。なお風量の測定はオーブンに給気する加熱空気の量を指し、略同量を排気することであり、給気口に設置した風量計で測定している。次に、赤色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に緑色蛍光体ペーストを同様に塗布及び乾燥を行った。さらに次に、緑色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に青色蛍光体ペーストを同様に塗布及び乾燥を行った。そして、得られたガラス基板を４８０℃で３０分焼成を行った。

焼成後の青色蛍光体層の厚みはＫＥＹＥＮＣＥ社製ＤＩＧＩＴＡＬＭＩＣＲＯＳＣＯＰＥＶＨＸ−５００を用いて７００倍の倍率で測定した、図６は蛍光体層の断面形状の測定箇所を示した模式図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す画素を構成する各セルの長手方向の中心位置でのＡ−Ａ’断面である。任意で選択した５箇所の画素について、隔壁間の中心位置における誘電体層上の蛍光体層の厚さ９ａ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の厚さ９ｂ（水平方向の膜厚）を測定し、平均値を算出した。その結果誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１２．５μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは４．５μｍであった。

比較例１
青色蛍光体ペーストの組成を、蛍光体粉末４０重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）１０重量％、ベンジルアルコール３０重量％およびテルピネオール２０重量％とした以外は実施例１と同様にペーストを作製・塗布し、１５０度に加熱しながら約１０ｍ^３／分の風量下で乾燥し、蛍光体層の形成を行った。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は４：１であり、ペーストの粘度は６０Ｐａ・ｓだった。なお蛍光体粉末は実施例１と同じものを使用した。

焼成後の青色蛍光体層の厚さを実施例１と同様の方法で測定したところ、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１４．０μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは１０．９μｍに形成され、実施例１に比べると、隔壁側面の膜厚は厚くなった。

比較例２
青色蛍光体ペーストの組成を、蛍光体粉末２０重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）５重量％、ベンジルアルコール４０重量％およびテルピネオール３５重量％とした以外は実施例１と同様にペーストを作製・塗布し、１５０度に加熱しながら約２０ｍ^３／分の風量下で乾燥し、蛍光体層の形成を行った。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は４：１であり、ペーストの粘度は５０Ｐａ・ｓだった。なお蛍光体粉末は実施例１と同じものを使用した。

焼成後の青色蛍光体層の厚さを実施例１と同様の方法で測定したところ、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは６．４μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは６．８μｍに形成され、実施例１に比べると、隔壁側面の膜厚はほぼ同等であったが、誘電体層上の膜厚が実施例１の約半分であった。
比較例３
青色蛍光体ペーストの組成を、蛍光体粉末１０重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）５重量％、ベンジルアルコール６０重量％およびテルピネオール２５重量％とした以外は実施例１と同様にペーストを作製・塗布し、１５０度に加熱しながら約５ｍ^３／分の風量下で乾燥し、蛍光体層の形成を行った。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は２：１であり、ペーストの粘度は３５Ｐａ・ｓだった。なお蛍光体粉末は実施例１と同じものを使用した。

焼成後の青色蛍光体層の厚さを実施例１と同様の方法で測定したところ、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１０．１μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは２．３μｍに形成され、誘電体層上の膜厚及び隔壁側面の膜厚は実施例より薄かった。
比較例４
青色蛍光体ペーストの組成を、蛍光体粉末２５重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）３重量％、ベンジルアルコール４０重量％およびテルピネオール３２重量％とした以外は実施例１と同様にペーストを作製・塗布し、１５０度に加熱しながら約１０ｍ^３／分の風量下で乾燥し、蛍光体層の形成を行った。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は８．３：１であり、ペーストの粘度は５０Ｐａ・ｓだった。なお蛍光体粉末は実施例１と同じものを使用した。

焼成後の青色蛍光体層の厚さを実施例１と同様の方法で測定したところ、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１０．５μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは９．６μｍに形成され、隔壁側面の膜厚は実施例より厚くなった。
比較例５
青色蛍光体ペーストの組成を、蛍光体粉末２０重量％、エチルセルロース（バインダー樹脂）４０重量％、ベンジルアルコール２０重量％およびテルピネオール２０重量％とした以外は実施例１と同様にペーストを作製・塗布し、１５０度に加熱しながら約１０ｍ^３／分の風量下で乾燥し、蛍光体層の形成を行った。このペースト中の蛍光体粉末：バインダー樹脂の比率は０．５：１であり、ペーストの粘度は６０Ｐａ・ｓだった。なお蛍光体粉末は実施例１と同じものを使用した。

焼成後の青色蛍光体層の厚さを実施例１と同様の方法で測定したところ、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さは１６．５μｍ、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さは２．１μｍに形成され、誘電体層上の膜厚は実施例より厚くなったが、隔壁側面の膜厚は実施例より薄くなった。

次に前面板を以下の工程によって作製した。まず、背面板と同じガラス基板上に、ＩＴＯをスパッタ法で形成後、レジスト塗布し、露光・現像処理、エッチング処理によって厚み０．１μｍ、線幅２００μｍの透明電極を形成した。次に黒色銀粉末からなる感光性銀ペーストを用いてフォトリソグラフィ法により、焼成後厚み１０μｍの黒色電極を形成した。電極はピッチ３００μｍ、線幅６０μｍのものを作製した。

さらに、電極形成した前面板上に誘電体ペーストを２０μｍ塗布し、４３０℃で２０分間保持して焼き付けた。次に形成した透明電極、黒色電極、誘電体層を一様に被覆するように電子ビーム蒸着機を用いて、厚みは０．５μｍのＭｇＯ膜を形成して前面板を完成させた。

このようにして得られた実施例１および比較例１〜５の背面板と、前面板を貼り合わせて、Ｈｅ−Ｎｅガスを封入し、駆動回路をつけてプラズマディスプレイパネルを作製した。

次に落球試験を行い、衝撃を受けた際の不灯のモデルテストを行った。図７は落球試験の試験方法を模式的に示したものである。背面板１０を上側、前面板１１を下側にして切り込みを入れたウレタンゴムからなる弾性挟持手段１２で挟持し、評価基板上に厚さ１ｍｍ、デュロメータ硬さＤ６０のウレタン製の衝撃緩和材１３を重ねた。直径３．１ｃｍの円柱の筒ガイド１４を用いてＳＵＳ４０３製の直径３ｃｍ、質量１１４ｇの剛球１５を高さ３０ｃｍから鉛直に落下させた。この落下を１０回実施し、１ｃｍ^２当たりに含まれる２７７個の画素のうちの不灯画素の数を数えた。結果を表１に示す。

落球試験の結果、比較例１及び比較例４で作製したパネルの不灯画素数は７８個及び８８個であるのに対して、実施例１で作製したパネルの不灯画素数は１９個であり、隔壁側面の蛍光体層を薄くすることにより効果を確認できた。

一方、比較例２及び比較例３及び比較例５は不灯画素数が２２個及び１７個及び１９個と実施例とほぼ同等の値であったが、ミノルタ製ＬＳ−１００輝度計を用いて発光輝度を測定したところ、実施例が２８０ｃｄ／ｍ²に対し、比較例２及び比較例３は１９０ｃｄ／ｍ²及び２２０ｃｄ／ｍ²であったため、ＰＤＰとしての十分な輝度が得られなかった。また比較例３および比較例５は隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の膜厚が薄すぎるため、斜めから見た際に塗布方向に平行した暗線のスジ状のムラが発生した。

急速に蛍光体ペーストを乾燥した場合の蛍光体層の形状を模式的に示したものである。本発明のＰＤＰの背面版の蛍光体ペースト塗布前の状態を示した模式図である。本発明のＰＤＰの背面版の蛍光体ペースト塗布直後の状態を示した模式図である。本発明のＰＤＰの背面版の蛍光体層焼成後の状態を示した模式図である。蛍光体ペーストを口金で塗布する方法を示した模式図である。蛍光体層の断面形状の測定箇所を示した模式図である。落球試験の試験方法を示した模式図である。

符号の説明

１ガラス基板
２アドレス電極
３誘電体層
４隔壁
５ａ赤色蛍光体ペースト層
５ｂ緑色蛍光体ペースト層
５ｃ青色蛍光体ペースト層
６蛍光体層
７口金
８蛍光体ペースト
９ａ誘電体層上の蛍光体層の厚さ
９ｂ隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の厚さ
１０背面板
１１前面板
１２弾性挟持手段
１３衝撃緩和材
１４円柱の筒ガイド
１５剛球

Claims

基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁、および該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に設けられた蛍光体層を有する背面板と、基板上に該アドレス電極と略直交する表示電極、該表示電極を覆う誘電体層を有する前面板とを有するプラズマディスプレイであって、隔壁高さの８０％位置における隔壁側面の蛍光体層の平均厚さが３〜７μｍの範囲内、誘電体層上の蛍光体層の平均厚さが１０〜３０μｍの範囲内であることを特徴とするプラズマディスプレイ。
基板上にストライプ状のアドレス電極、該アドレス電極を覆う誘電体層、該誘電体層上に該アドレス電極と略平行に設けられた隔壁を有する背面板前駆体の該隔壁側面および該隔壁間の誘電体層表面に蛍光体ペーストを塗布した後に乾燥して背面板を製造する工程を含むプラズマディスプレイの製造方法であって、該蛍光体ペーストが蛍光体粉末、バインダー樹脂および有機溶媒を含み、該蛍光体ペースト中の蛍光体粉末含有量が１５〜２５重量％であり、該蛍光体ペースト中に含まれる蛍光体粉末とバインダー樹脂の重量比が７：１〜１：１の範囲内であり、かつ、該蛍光体ペーストを塗布した後、オーブン中で赤外線ヒータで１４０〜１６０℃に加熱しながら２〜１０ｍ^３／分の風量下で乾燥することを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
前記バインダー樹脂がセルロース系樹脂である請求項２記載のプラズマディスプレイの製造方法。
前記有機溶媒がテルピネオールおよび芳香族系アルコールを含む混合溶媒である請求項２または３に記載プラズマディスプレイの製造方法。
前記蛍光体ペーストの塗布を、複数の吐出孔を有する口金から吐出して行う請求項２〜４のいずれかに記載プラズマディスプレイの製造方法。