JPH04301339A - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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（以下、ＰＤＰと称す）の構造に係り、特に、セ
ル障壁等の前面板の透過面以外の部分に蛍光面を有する
プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、平面型の表示装置の一種であ
るが、気体放電による発光現象を利用している。ＰＤＰ
は、表示面側と背面側の２枚の平板ガラスに規則的に配
列した陽極と陰極からなる一対の電極を設け、内部は気
密に保持し十分に減圧の後にネオンを主成分とする気体
を封入し、両電極間に１００Ｖないし２００Ｖ程度の電
圧を印加すると、ネオンの原子が励起されて電離する結
果、陰極の近傍においてグロー放電が生じ、セルに形成
された蛍光面を発光させている。

【０００３】プラズマ・ディスプレイには印加する電圧
によって直流型と交流型があるが、表示素子の構造の簡
単な直流型が多く用いられている。直流型では放電する
電極が封入した気体に直接に接触する構造をとっており
、電極に電圧が印加されている期間中放電が持続して発
光する。

【０００４】図４は従来のＤＣ型ＰＤＰの１構成例を示
したもので、ガラスからなる平板状の表示面側の前面板
５１と背後の背面板５２とを互いに平行に、かつ対向し
て配設し、背面板には、背面板５２に垂直なセル障壁５
３が固着されて前面板との間に形成される発光空間を分
割してセル５４が形成されている。このセル障壁５３に
より前面板５１と背面板５２との間隙は適当な大きさに
保持されている。また、前面板５１のセル側には、陽極
５５が形成されている共に、背面板５２のセル側には陽
極５５と直角に陰極５６が形成されており、陽極５５の
両側には、蛍光面５７が隣接して形成されている。上記
した従来のＤＣ型ＰＤＰにおいては、陽極５５と陰極５
６との間に直流電源により所定の電圧を印加して電場を
形成させることにより、前面板５１と背面板５２とセル
障壁５３との間ので形成されるセル５４内で放電を生じ
る。そして、この放電により生じる紫外線が蛍光面５７
を発光させ、前面板５１を透過する光を観察者５８が視
認するようになっている。

【０００５】一方、図５は従来のＡＣ型ＰＤＰの１構成
例を示したもので、ガラスからなる平板状の前面板６１
と背面板６２とを互いに平行にかつ対向して配設し、背
面板６２のセル側には、この背面板６２に垂直なセル障
壁６３が固着されてセルを形成し、セル障壁６３により
前面板６１と背面板６２との間隙は適当な大きさに保持
されている。また、背面板６２のセル側には、誘電体層
６６を介して、互いに平行な面上にあって直角の関係に
ある２本の電極６４、６５が形成されており、更にその
前面側に誘電体層６７および保護層６８が形成されてい
る。そして、前面板６１のセル側の面には蛍光面６９が
形成されている。以上のような従来のＡＣ型ＰＤＰにお
いては、２本の電極６４、６５間に交流電源により所定
の電圧を印加して電場を形成させることにより、前面板
６１と背面板６２とセル障壁６３との間に形成されるセ
ル内で放電を生じさせ、この放電により生じる紫外線が
蛍光面６９を発光させ、前面板６１を透過する光を観察
者７０が確認するようになっている。

【０００６】さて、図４および図５に示したようなＤＣ
型あるいはＡＣ型のＰＤＰの蛍光面は、一般に前面板の
セル側に蛍光体を含む感光性スラリー液を塗布した後、
蛍光面のパターンに対応したフォトマスクを用いて露光
し、更に現像、焼成することによって形成される。感光
性スラリーとしては、例えば蛍光体、ポリビニルアルコ
ールおよびジアゾニウム塩を含む混合物に必要に応じて
消泡剤や界面活性剤を添加したものを用いている。

【０００７】また、図４および図５に示したようなＤＣ
型あるいはＡＣ型のＰＤＰにおいては、蛍光面から発光
した光は、蛍光面自体を透過して観察者に視認されるた
め、蛍光面の透過時に光量が減少してしまうことになる
。そのため、輝度を高くする目的で、セル障壁の壁面に
蛍光面を形成し、蛍光面から発光した光の反射光を直接
視認しようとするＰＤＰが提案されている。

【０００８】なお、セル障壁の形状としては、図６（ａ
）に示されているようなライン状のものと、同図（ｂ）
に示されているようなマトリックス状のものとがある。 図３（ａ）、（ｂ）において、７１は観察者側に配置さ
れる前面板、７２は陽極、７３は背面板、７４は陰極、
７５はセル障壁を示し、図６（ａ）はセル障壁が前面板
７１に形成される例を示し、同図（ｂ）はセル障壁７５
が背面板７３に形成される例を示している。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
構造のように、既に形成されているセル障壁に蛍光面を
形成するには、例えば、感光性を持たせた蛍光体塗料を
セル内部に充填後、露光、現像により形成する方法、も
しくはスプレーにより蛍光体塗料を吹き付けて塗布する
方法等が知られているが、工程が非常に複雑なこと、安
定した蛍光面の形成が困難なこと等の問題点を有してい
る。

【００１０】本発明は、上記の課題を解決するものであ
って、セル障壁および背面板のセル側の一部に蛍光面を
形成する際に、露光により粘着性を有する感光材料を使
用することにより、容易にかつ正確に蛍光面を形成する
ことを目的とするものである。また、蛍光面を赤、緑、
青の発光色を持つ蛍光体で選択的に形成することにより
カラーの表示も可能となる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明のＰＤＰは、セル障壁および背面板のセル側
の一部に蛍光面を形成し、さらにセルごとに赤、緑、青
の発光色の蛍光体による蛍光面とすることによりカラー
表示可能なことを特徴としている。また、その製造方法
は、複数の表示要素用セルを有するＰＤＰ用の基板の蛍
光面を形成する面の全面にスプレー法、スピンナー法、
ディップ法などにより、露光によって粘着性を生じる感
光材料を塗布乾燥して感光層を形成し、感光層の蛍光体
を付着させたい部位をマスクを用いるなどの方法を用い
て選択的に露光し、粘着性を発現せしめて、蛍光体を付
着させ不必要な部位の蛍光体をエアーブロー等の手段で
除去することによって現像することを特徴とするもので
ある。また、複数の発光色を有する蛍光体で塗り分ける
場合は、露光、現像の工程を必要な発光色の数だけ繰り
返せばよく、蛍光体の非付着部は、感光体を焼成する際
に完全に分解する１μｍ程度の粒径の有機微粉（エチル
セルロース、アルギン酸ソーダ、ヒドロプロピルメチル
セルロース、ビニルメチルエーテル無水マレイン酸等）
を、蛍光体を付着する前に予め付着させておいてもよい
。

【００１２】

【作用】本発明によれば、セル障壁および背面板のセル
側の一部に蛍光面を形成する際に、露光によって粘着性
を発現する感光材料を使用することにより容易にセル障
壁の壁面および背面板のセル側の電極以外の部分を蛍光
面とすることができるので、その結果、放電によって発
生する光によって蛍光体が発する光を完全に利用したＰ
ＤＰを得ることができ、輝度および効率を高めることが
可能となるものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図１は、本発明の一実施例であるＰＤＰの蛍
光面の形成方法を示したもので、ＤＣ型ＰＤＰの背面板
に固着されるセル障壁上および背面板のセル側の一部に
蛍光面を形成する方法を示したものである。

【００１４】まず、図１（ａ）のように、ガラス等から
なる平面基板１１のセル側には、陰極１２が導電性ペー
ストの塗布のような厚膜または蒸着、スパッタリング等
の薄膜により形成され、また、セル障壁１３はスクリー
ン印刷を多数回行って、さきに形成した部分の上に所定
の厚みとなるように積層した後に焼成する方法等によっ
て形成している。

【００１５】次いで、基板上の蛍光面を形成したい部分
に、露光によって粘着性を生じる感光体１４を塗布し（
ｂ）、マスク１５を介して紫外光１６によって露光（ｃ
）する。この際に電極１２上などの蛍光体を付着させた
くない場合はその部分は露光されないようにする。 露光によって粘着性を生じた部分１７に蛍光体１８を付
着せしめ（ｄ）、蛍光体を形成しない部分１９および過
剰な蛍光体をエアーブローにて除去することにより蛍光
面２０が形成される（ｅ）。

【００１６】カラーＰＤＰの場合は露光の際にマスクに
よってセルを選択的に露光し（ｃ）、蛍光体付着（ｄ）
、蛍光体を形成しない部分および過剰な蛍光体をエアー
ブローにて除去する工程（ｅ）を赤、緑、青の蛍光色を
発光する蛍光体について各色毎に繰り返すことによって
形成される。この際に、混色を防ぐには、目詰剤を蛍光
体に混合しておくか、各色毎に目詰剤を付着、過剰部分
をエアーブローなどによって除去するプロセスを付け加
えるとよい。目詰剤は未現像の部分に付着して、他の発
光色の蛍光体が付着することを防止する。

【００１７】最後に、このようにして形成された蛍光面
を酸素含有雰囲気中において焼成し、感光材料を実質的
に焼失させ、赤、緑、青の３色の蛍光面２０、２１、２
２を形成する（ｆ）。

【００１８】また、焼成により表示装置を組み立てた際
に生じる基板からのガスの生成を防止するとともに、輝
度を向上させることができる。

【００１９】なお、本発明において使用し得る蛍光体と
しては、赤色としてＹ２Ｏ３：Ｅｕ、Ｙ２ＳｉＯ５：Ｅ
ｕ、Ｙ３Ａｌ５Ｏ１２：Ｅｕ、Ｚｎ３（ＰＯ４）２：Ｍ
ｎ、ＹＢＯ３：Ｅｕ、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、Ｇｄ
ＢＯ３：Ｅｕ、ＳｃＢＯ３：Ｅｕ、ＬｕＢＯ３：Ｅｕ等
があり、青色としてＹ２ＳｉＯ５：Ｃｅ、ＣａＷＯ４：
Ｐｂ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ等があり、緑色と
してＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ、ＢａＭｇＡｌ１２Ｏ１９：
Ｍｎ、ＳｒＡｌ１３Ｏ１９：Ｍｎ、ＣａＡｌ１２Ｏ１９
：Ｍｎ、ＹＢＯ３：Ｔｂ、ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｍ
ｎ、ＬｕＢＯ３：Ｔｂ、ＧｄＢＯ３：Ｔｂ、ＳｃＢＯ３
：Ｔｂ、Ｓｒ６Ｓｉ３Ｏ３Ｃｌ４：Ｅｕ等がある。

【００２０】目詰剤としては、粒径１μｍ以下の微粒子
が用いられ、無機物としては、カオリン、ＳｉＯ２、Ｃ
ａＳＯ２、ＣａＳＯ４　、Ａｌ２Ｏ３等があるが、発光
時に紫外線を吸収しにくいＳｉＯ２が良好である。

【００２１】また、蛍光体付着後の後工程用には、塩酸
、臭酸、硫酸、ｐ−スルホン酸、アミド硫酸等の酸を担
持させるとより効果的である。酸性にすることによって
感光体が粘着性を生じなくなる。

【００２２】また有機物としては、感光層を焼成時に蛍
光体が劣化しない温度で焼失するものが望ましく、例え
ば、エチルセルロース、ヒドロプロピルメチルセルロー
ス、ビニルメチルエーテル無水マレイン酸、アルギン酸
ソーダ等が使用できる。次に、本発明の他の実施例につ
いて図面を参照にして説明する。

【００２３】図２は、本発明に係るＰＤＰの形成方法の
他の実施例示すが、ＰＤＰの前面板或いは背面板或いは
背面板となる基板に設けられるセル障壁或いは背面板載
せる側の面に蛍光面を形成する工程を示しており、セル
障壁のパターンはマトリックス状とする場合を示してい
る。

【００２４】図２の（ａ）ないし（ｊ）の各工程を順を
追って説明する。 （１）まず、図２（ａ）に示すようにガラス基板３１に
、陰極３２及びセル障壁３３を形成する。

【００２５】（２）次いで、図２（ｂ）に示すように、
紫外線等の電離放射線の照射により粘着性を生じる感光
材料３４を塗布し乾燥する。塗布はスプレー法、ディッ
プ法、スピンナー法によって行い、塗布する感光材料は
蛍光体劣化温度以下で熱分解するものを選択する。 （３）図２（ｃ）に示すように、電極部３２に対応した
パターンを有するマスク３５を介して紫外光３６で露光
し粘着性部３７を発現せしめる。 （４）図２（ｄ）に示すように、蛍光面に劣化を引き起
こす温度以下で熱分解する平均粒径１μｍ程度の有機微
粉３８を時間をおいて数回ふりかける。 （５）図２（ｅ）に示すように、電極部３２以外の部位
や過剰な有機微粉３８をエアーブローなどで除去する。 その結果、電極部のみが有機微粉３８で覆われる。 （６）図３（ｆ）に示すように、蛍光面を形成したいセ
ル３９をマスク４０を介して紫外光４１で露光し、粘着
性部４２を発現せしめる。 （７）図３（ｇ）に示すように、時間をおいて数回、蛍
光体４３をふりかける。 （８）図３（ｈ）に示すように、蛍光体形成部位４４以
外の部位や過剰な蛍光体をエアーブローなどで除去する
。その結果、蛍光体形成部位のみが蛍光体で覆われる。

【００２６】（９）図３（ｉ）に示すように、多色の発
光色を持つ蛍光体で選択的に蛍光面を形成する際は（６
）ないしないし（８）の工程を各発光色枚に繰り返せば
良い。 （１０）図３（Ｊ）に示すように、加熱により感光体層
及び有機微粉を除去するが、感光体材料あるいは有機微
粉には熱分解するもの予め選択しておき、この加熱工程
で感光体３４及び有機微粉３８はすべて分解してしまう
温度以上で焼成を行う必要があるが、温度によっては、
蛍光体が劣化する可能性があるため、４００℃ないし４
５０℃で３０分程焼成するのが望ましい。

【００２７】この工程で、複数の発光色を持つ蛍光体面
を形成する際は、混色を防ぐためには、目詰剤を蛍光体
に混合しておくか、各色毎に目詰剤も付着、過剰部分を
エアーブローなどによって除去するプロセスを付け加え
るとよい。使用した蛍光体または、目詰剤も前記したも
のと同様のものを使用することができる。また、蛍光体
に酸化亜鉛、酸化インジウムと酸化錫の複合酸化物であ
るＩＴＯ等の導電性物質の粉体を混入し蛍光面に導電性
を与えるならば、上記の（３）ないし（５）ような電極
部のみを分離するという工程を省くことができる。

【００２８】以上の説明は、ＤＣ型ＰＤＰの平面基板に
ついて行ったが、ＡＣ型ＰＤＰについても同様に製造す
ることができる。また、図６に示すようなライン状のセ
ル障壁を持つ構造のＰＤＰにおいても、同様の工程で形
成可能なことはもちろんである。

【００２９】実施例１ ガラス基板上に、スクリーン印刷法によりニッケル電極
を幅３０μｍ、ピッチ５００μｍで印刷し、乾燥、焼成
を行ない、陰極を形成した。

【００３０】陰極を形成した基板を洗浄した後、スクリ
ーン印刷法により、印刷、乾燥を７回繰り返し、幅約２
００μｍ、高さ１５０μｍ、ピッチ５００μｍのマトリ
ックス構造のセル障壁を形成した。この基板にスプレー
法で、露光によって粘着性を示す感光材料として富士薬
品工業（株）製のフォトタッキングレジストを塗布し５
０℃で１５分間熱風乾燥した。続いて、緑の発光色を持
つ蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）にて蛍光面を形成し
たいセルに、マスクを介して３５０ｎｍ付近の波長を持
つ強度が１．７７ｍＷ／ｃｍ２の紫外線で露光した。露
光は、基板の背面から行い電極上のレジストが粘着性を
帯びないようにした。この基板に蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ
４：Ｍｎ）を間隔を設けて数回ふりかけ、エアーブロー
によって未露光部及び過剰な蛍光体を除去した。続いて
、目詰剤として粒径１ミクロンのエチルセルロースをふ
りかけ、エアーブローで過剰部分を除去した。

【００３１】引き続き青の蛍光色を持つ蛍光面のセル（
蛍光体：ＢａＭｇＡｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ）、赤の蛍光色
を持つ蛍光面のセル（蛍光体：（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅ
ｕ）についても同様に繰り返し、４４０℃で３０分間焼
成することにより感光材料及び目詰剤を熱分解せしめ、
セル壁面および電極を除く背面板のセル側の面に赤、緑
、青に塗り分けられた蛍光面を形成した。これにより、
Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色が視認されるマトリックス状のカラ
ーＰＤＰを形成することができた。

【００３２】したがって、当該セル障壁及び背面板のセ
ル側がプラズマ放電による紫外線によって励起されて発
光するために、観察者は紫外光が励起した蛍光面からの
光を直接に視認することになり、輝度効率の高いＰＤＰ
を得ることができた。得られたＰＤＰは、同型の透過型
のものに比べて、１．２倍ないし２．０倍輝度が向上し
た。

【００３３】実施例２ ガラス基板上に、スクリーン印刷法によりニッケル電極
を幅３００μｍ、ピッチ５００μｍで印刷し、乾燥、焼
成を行ない陰極を形成した。当該基板で洗浄した後、ス
クリーン印刷法により、印刷、乾燥を７回繰り返し、幅
約２００μｍ、高さ１５０μｍ、ピッチ５００μｍのマ
トリクス構造のセル障壁を形成した。

【００３４】この基板にスプレー法で、露光によって粘
着性を示す感光材料として富士薬品工業（株）のフォト
タッキングレジストを塗布５０℃で１５分間熱風乾燥し
た。続いて、電極部に対応するマスクを介して前面より
３５０ｎｍの強度が１．７７ｍＷ／ｃｍ２　紫外線を露
光し平均粒径約０．８μｍのエチルセルロース微粉を時
間をおいて数回ふりかけた後、エアーブローにて電極部
以外のエチルセルロース微粉を除去削除した。

【００３５】緑の発光色を持つ蛍光体（Ｚｎ２　ＳｉＯ
：Ｍｎ）にて蛍光面を形成したいセルに、マスクを介し
て３５０ｎｍの強度１．７７ｍＷ／ｃｍ２の紫外線で露
光した。この基板に蛍光体（Ｚｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎ）を
間隔を設けて数回ふりかけ、エアーブローによって未露
光部及び過剰な蛍光体を除去した。続いて、目詰剤とし
て粒径１ミクロンのエチルセルロースをふりかけ、エア
ーブローで過剰部分を除去した。引き続き露光以下の工
程を青の蛍光色を持つ蛍光面のセル（蛍光体：ＢａＭｇ
Ａｌ１４Ｏ２３：Ｅｕ）、赤の蛍光色を持つ蛍光面のセ
ル（蛍光体：Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ）について繰り返
し、４４０℃で３０分間焼成することによりフォトタッ
キングレジスト及び目詰剤を分解せしめ、セル壁面及び
電極を除く背面板のセル側の面に赤、緑、青に塗り分け
られた蛍光面を形成した。このパネルと背面板を合せて
パネル化した。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの３原色が視認
されるマトリックス状のカラーＰＤＰを形成することが
できた。 従って、当該セル障壁及び背面板のセル側面の一部がプ
ラズマ放電による紫外線によって励起され、発光するた
めに、観察者は蛍光面を励起した紫外光の反射光の形の
蛍光を直接に視認することになり、輝度は同型の透過型
のものに比べて１．２倍ないし２．０倍向上し、輝度効
率の高いＰＤＰを得ることができた。

【００３６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、露光によって粘着性を発現する感光材料を用
いて感光層を形成した後、選択的露光により所定の部分
のみに粘着性を発現させて粘着部に蛍光体層を形成する
ことによって、複数のマトリック状またはライン状の表
示用セルを構成するセル障壁上及び背面板のセル側面の
一部などに蛍光面を形成することができるので、蛍光体
を透過する光によって発光させていた方法とは異なり、
輝度及び効率を高めることが可能となる等の優れた効果
を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のセル障壁および前面板のセル側に蛍光
面を形成する工程の１実施例を示す。

【図２】本発明のセル障壁および前面板のセル側に蛍光
面を形成する工程の他の実施例をを示す。

【図３】本発明のセル障壁および前面板のセル側に蛍光
面を形成する工程の他の実施例をを示す。

【図４】従来のＤＣ型ＰＤＰを示す断面図を示す。

【図５】従来のＡＣ型ＰＤＰの断面図を示す。

【図６】セル障壁の構成例を示す斜視図を示す。

【符号の説明】

１１…平面基板、１２…陰極、１３…セル障壁、１４…
感光体、１５…マスク、１６…紫外光、１７…粘着性を
生じた部分、１８…蛍光体、１９…蛍光体を形成しない
部分、２０、２１、２２…蛍光面、３１…ガラス基板、
３２…陰極、３３…セル障壁、３４…感光材料、３５…
マスク、３６…紫外光、３７…粘着性部、３８…有機微
粉、３９…蛍光面を形成したいセル、４０…マスク、４
１…紫外光、４２…粘着性部、４３…蛍光体、４４…蛍
光体形成部位、５１…前面板、５２…背面板、５３…セ
ル障壁、５４…セル、５５…陽極、５６…陰極、５７…
蛍光面、５８…観察者、６１…前面板、６２…背面板６
２、６３…セル障壁は、６４、６５…電極、６６…誘電
体層、６７…誘電体層６７、６８…保護層、６９…蛍光
面、７０…観察者、７１…前面板、７２…陽極、７３…
背面板、７４…陰極、７５…セル障壁

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】前面板または背面板に複数のマトリックス
   状またはライン状の表示要素用セルを構成するセル障壁
   を有し、互いに平行に対向するように配設してなるプラ
   ズマディスプレイパネルにおいて、セル障壁、背面板の
   セル側の面の少なくともいずれか一方に蛍光面を設けた
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 【請求項２】蛍光面が、赤、緑、青の発光色を有する蛍
   光体で形成したことを特徴とする請求項１記載のプラズ
   マディスプレイパネル。
3. 【請求項３】前面板または背面板に複数のマトリックス
   状またはライン状の表示要素用セルを構成するセル障壁
   を有し、互いに平行に対向するように配設してなるプラ
   ズマディスプレイパネルの製造方法において、露光によ
   って粘着性を発現する感光材料でセル障壁、背面板のセ
   ル側の面の少なくともいずれか一方を被覆した後に、蛍
   光体を形成する部分を選択的に露光して、粘着性を発現
   した後に蛍光体を付着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。
4. 【請求項４】蛍光体を赤、緑、青の発光色を有する蛍光
   体で形成することを特徴とする請求項３記載のプラズマ
   ディスプレイパネルの製造方法。
5. 【請求項５】焼成により蛍光体と基板との結合および感
   光材料の熱分解を同時に行うことを特徴とする請求項３
   記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。