WO1999021208A1

WO1999021208A1 - Ecran plat a plasma, et production

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Publication number: WO1999021208A1
Application number: PCT/JP1998/004679
Authority: WO
Inventors: Taku Watanabe; Yuusuke Takada; Shigeo Suzuki; Masaki Aoki
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 1997-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 1999-04-29
Also published as: KR100392284B1; EP1024514A1; EP1024514A4; KR20010024522A; US6540576B1

Description

明細書プラズマディスプレイパネル及びその製造方法技術分野

本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関し、より具体的には、溶射法によって形成された隔壁を有するプラズマディスプレイパネル及びその製造方法、特に溶射法による隔壁の形成工程に関する。背景技術

近年、薄型に適したディスプレイ装置として注目されているプラズマディスプレイパネルは、例えば図 1に示す構成を有する。このプラズマディスプレイパネルは、互いに対向して配置された前面基板 3 0 0と背面基板 3 0 1とを備えている。前面基板 3 0 0の上には、表示電極 3 0 2及び 3 0 3、誘電体層 3 0 4、及び M g〇誘電体保護層 3 0 5が、順に形成されている。また、背面基板 3 0 1の上には、ァドレス電極 3 0 6及び誘電体層 3 0 7が形成されており、その上には、更に隔壁 3 0 8が形成されている。そして、隔壁 3 0 8の側面には、蛍光体層 3 0 9が塗布されている。

前面基板 3 0 0と背面基板 3 0 1との間には、放電ガス 3 1 0 (例えば N e一 X eの混合ガス）が、 5 0 0 T o r r〜6 0 0 T o r rの圧力で封入されている。この放電ガス 3 1 0を表示電極 3 0 2及び 3 0 3の間で放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層 3 0 9に照射することによって、カラー表示を含む画像表示が可能になる。

隔壁 3 0 8は、個々の画素の色（G、 B、 R ) 毎に微少な放電空間を形成して放電セルを形成するための仕切りであり、この隔壁 3 0 8によって、放電を各セル毎に制御することを可能とし、誤放電や誤表示を防ぐことができる。隔壁 3 0 8のサイズは、典型的には、 4 0インチの N T S Cパネルにおいて、隔壁ピッチがー色あたり 3 6 0 m、隔壁頂部の幅が 5 0 π！〜 1 0 0 n 及び隔壁高さ力 1 0 0 / m〜 1 5 0 である。

従来の隔壁の形成方法としては、（ 1 ) スクリーン印刷技術を用いて隔壁を形成する印刷法、（2〉隔壁材料を背面基板の全面に塗布後に感光性フィルム層を塗布された隔壁材料の上に形成し、写真法により所定、°タ―ンを形成した後に、サンドプラストにより隔壁材料の不要部分を除去して感光性フィルム層を剥離し、隔壁を形成するサンドブラスト法、（3 ) 感光性ペーストを塗布後に、写真法により不要部分を除去して隔壁を形成するフォトぺ一スト法、或いは、（4 ) 基板に感光性フィルム層を形成した後に写真法によつて所定ハ°タ一ンを形成し、更にパターンの溝部にペーストを埋め込んでから感光性フイルムを剥離し、その後にペーストを焼成工程で焼き固めるフォトー埋め込み法（或いはリフトオフ法）、などが举げられる。

しかし、これらの従来の隔壁形成方法は、それぞれ以下のような問題点を有している。

印刷法では、 1回の印刷工程で形成できる隔壁の高さが 1 0 μ m程度であるため、 1 0 0 i m程度の高さの隔壁を形成するためには、印刷工程及び乾燥工程を繰り返す必要がある。これは、工程数が多くなるとともにコスト高の原因となる、また、スクリーンが大型化するほどスクリ一ン版の非線形伸縮が著しくなり、形成した隔壁の位置ずれや膜厚或いは形状のばらつきが大きくなる。

サンドプラスト法は、除去する材料の量が多いことや、切削量の制御が難しく基板や電極にダメージを与えやすいという問題点を有している。感光性ペースト法では、ペースト材料のコストが高い。フォト -埋め込み法は高精細なプラズマディスプレイパネルの実現が可能である力、隔壁形成のために焼成工程を有することが、低コストでの製造の実現を妨げている。

発明の開示

本発明は、上記のような従来技術の課題を克服するためになされたものであり、その目的は、（ 1 ) 溶射法によって低コストで高精度に隔壁を形成して、高品位な表示を可能とするプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供すること、及び、（2 ) 低コストで高精度に製造された隔壁を有していて高品位な表示が可能であるプラズマディスプレイノ、°ネルを提供すること、である。

本発明のプラズマディスプレイパネルでは、放電空間を規定する隔壁が、隔壁材料の溶射によって形成された溶射膜から構成されていて、そのことによって上記の目的が達成される。

ある実施形態では、本発明のプラズマディスプレイパネルは、 1対の基板と、該 1対の基板の間に配置された電極、誘電体層、及び蛍光体層と、を更に備えており、前記隔壁は該 1対の基板の間に配置されており、前記放電空間にはガス媒体が封入されていて、該ガス媒体の放電に伴って発生された紫外線が該蛍光体層の照射時に可視光に変換され、これによつて発光する。

前記隔壁は、その底部から所定の高さまでは第 1の色の隔壁材料で形成され、該所定高さから頂部までは第 2の色の隔壁材料で形成され得る。例えば、前記第 1の色は白色であり、前記第 2の色は黒色である。第 1の色の隔壁材料は、酸化アルミニウム或いはスピネルであり得て、前記第 2の色の隔壁材料は、酸化クロム、酸化チタン、或いは酸化アルミニウムと酸化チタンとの混合物或いは溶融物であり得る。

前記溶射は、ブラズマ溶射であり得る。

本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、放電空間を規定する隔壁を、隔壁材料の溶射によって形成された溶射膜から構成する隔壁形成工程を包含しており、そのことによって前述の目的が達成される。

ある実施形態では、前記隔壁形成工程は、基板の上に感光性被覆層を形成する工程と、該感光性被覆層に所定パターンの開口部を形成する工程と、少なくとも該開口部の内部に、溶射法によって前記隔壁材料を所定の高さまで堆積させて、前記溶射膜を形成する工程と、該感光性被覆層の表面よりも突出している該溶射膜の部分を研磨によって削り取る研磨工程と、該感光性被覆層を除去し、所定の形状の前記隔壁を得る工程と、を含む。

前記溶射は、プラズマ溶射であり得る。ある実施形態では、前記感光性被覆層に形成された前記所定ノターンの開口部力、'、頂部よりも底部が広い台形状の断面形状を有しており、且つ、該断面形状の底角が 6 0度以上且つ 9 0度未満である。

前記感光性被覆層に形成された前記所定パターンの開口部の前記頂部の幅は、 1 0 0 以下であり得る。

ある実施形態では、少なくとも溶射粒子が前記基板と密着する部分での溶射時のプラズマエネルギー量を Aとするときに、前記隔壁が、該プラズマエネルギー量 Aで第 1の隔壁材料を堆積させて形成された第 1層と、該プラズマエネルギー量 Aよりも小さ t、ブラズマエネルギー量で該第 1層の上に前記所定高さまで第 2 の隔壁材料を堆積させて形成された第 2層と、を少なくとも含む多層構造を有している。

前記溶射は、プラズマ作動ガスとして少なくともアルゴンガス或いはアルゴンガスとへリゥムガスとの混合ガスを使用するブラズマ溶射であり得る。

前記プラズマ作動ガスが前記アルゴンガスとへリゥ厶ガスとの混合ガスである場合に、該ヘリウムガスの添加量を変えることでプラズマエネルギー量を変化させ得る。

好ましくは、前記感光性被覆層に形成された前記所定パターンの開口部の前記頂部の幅が W aであるときに、前記隔壁材料の粉末の一次粒子怪 Dが、 5 μ πι以上且つ 0 . 7 · W a以下の範囲内にある。

前記溶射膜の形成工程は、前記隔壁材料の堆積と同時に前記感光性被覆層の上に付着した溶射粒子を除去する工程を更に含み得る。

前記溶射膜の形成工程は、前記基板を裏面から加熱して、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含み得る。或いは、前記溶射膜の形成工程は、前記基板の表面を冷却して、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含み得る。また、前記溶射膜の形成工程は、前記基板の裏面からの加熱及び該基板の表面の冷却を行って、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含み得る。

好ましくは、前記研磨工程は、前記感光性被覆膜をその表面から約 1 Ο ΠΙの深さまで削り取る。好ましくは、前記溶射膜の形成工程は、前記隔壁の長手方向に直交する方向に溶射トーチを移動させる。

前記感光性被覆膜の除去後に、蛍光体層を形成する工程を更に含み得る。

ある実施形態では、前記隔壁の欠損箇所に所定のペースト材料を充填する工程と、前記感光性被覆膜の除去後に蛍光体層を焼成によって形成する工程と、が更に含まれており、該所定のペースト材料は、該蛍光体層の焼成工程で硬化する材料である。

ある実施形態では、前記隔壁を、その底部から所定の高さまでは第 1の色の隔壁材料の溶射によつて形成し、該所定高さから頂部までは第 2の色の隔壁材料の溶射によって形成する。例えば、前記第 1の色は白色であり、前記第 2の色は黒色である。また、第 1の色の隔壁材料は、酸化アルミニウム或いはスピネルであり得て、前記第 2の色の隔壁材料は、酸化クロム、酸化チタン、或いは酸化アルミ二ゥムと酸化チタンとの混合物或レ、は溶融物であり得る。

以上のような特徴を有する本発明によると、感光性被覆層に所定のパターンの溝を形成した後に溶射法（例えばプラズマ溶射法）によって溝内に隔壁材料を堆積させ、その後に感光性被覆層を除去することによって、焼成工程を必要とせずに高精度に隔壁を形成することができ、隔壁形成の製造コス卜の低減が実現される。また、隔壁材料の底部を白色材料で形成し、頂部を黒色材料で形成すれば、高輝度や高コントラストを可能とする隔壁が形成される。

より具体的には、本発明では、基板上に隔壁を形成する方法として溶射法（例えばプラズマ溶射法）を用いて、隔壁材料を直接に堆積させることにより、焼成工程が不要になる。その結果、焼成のために必要であった電気炉のスペースゃ電力が不要となり、低コス卜化が実現できる。

また、上記の隔壁形成に際して、隔壁の底部から所定の高さまでを白色材料で形成すれば、隔壁の可視光反射率を向上させることができるので、隔壁側面に塗布された蛍光体からの放電による可視光の利用効率が向上し、その結果として、プラズマディスプレイパネルの輝度が向上する。また、隔壁の所定高さから頂部までを黒色材料で形成すれば、外光の反射が抑制され、その結果として、プラズマディスプレイパネルの高コン卜ラスト化が実現される。更に、上記の隔壁形成に際して、隔壁の白色材料として酸化アルミニウムを用いれば、可視光に対して高い反射効果をあげることが可能であり、プラズマディスプレイパネルの高輝度化を実現することができる。また、黒色材料として、少なくとも酸化クロム或いは酸化チタンの何れかを用いれば、外光に対して低い反射効果をあげることが可能であり、プラズマディスプレイパネルの高コントラスト化を実現することができる。

また、基板上に形成した感光性被覆層に所定パタ一ンの開口部を形成した後に、溶射法（例えばプラズマ溶射法）によって隔壁材料を前記開口部に堆積させて隔壁を形成すれば、隔壁の形状が感光性被覆層に形成させたパターンの形状に限定されるため、隔壁を高精度に形成することが可能である。

更に、上記の感光性被覆層に形成した開口部の断面形状を、頂部よりも底部が広い台形状であり、且つその台形状開口部の底角を 6 0度以上且つ 9 0度未満にすれば、隔壁材料がパターンの開口部へ充填して堆積し、隔壁の形状精度や基板との密着性を均一にすることが可能になる一方で、感光性被覆層の剥離を容易にし、感光性被覆層の剥離時における隔壁の欠損をなくすことが可能になる。また、上記感光性被覆層の開口部の頂部の幅が 1 0 0 m以下であると、隔壁と基板との間の密着力が小さいため、感光性被覆層の剥離の際に生じる隔壁方向の力により、隔壁が感光性被覆層と同時に剥離する可能性がある。し力、し、本発明によれば、このように隔壁頂部の幅が小さい場合であっても、隔壁を押す力を緩和して、隔壁の剥離を発生させずに感光性被覆層を剥離することが可能となる。

更に、少なくとも溶射粒子が基板と密着する部分での溶射時のプラズマェネルギー量を Aとするときに、このプラズマエネルギー量 Aにて隔壁材料を堆積させた第 1層と、前記プラズマエネルギー量 Aよりも小さいプラズマエネルギー量で所定高さまで隔壁材料を堆積させた第 2層と、を少なくとも有する多層構造の隔壁を形成すれば、基板と溶射粒子との間の密着力を確保する一方で、第 2層の隔壁材料（例えば酸化アルミニウム）の酸素欠損を小さくして、その白色性を確保することが可能となる。

また、プラズマ作動ガスとして、アルゴン或いはアルゴンとヘリウムとの混合気体を用いて、ヘリゥムの混合量を変ィ匕させることでプラズマエネルギーを変化させれば、第 2層の形成時にヘリゥムの混合量を第 1層形成時よりも少なくすることで、第 1層形成時よりも小さいプラズマエネルギ一を容易に得ることができる。

更に、開口部の頂部幅が W aのときに、隔壁形成に用いる隔壁材料の粉末の一次粒子径 Dを 5 m以上且つ 0 . 7 · W a以下に設定すれば、以下の作用が得られる。すなわち、隔壁材料の粉末の一次粒子径 Dを 5 μ πι以上にすれば、隔壁材料をプラズマジエツト内に効率よく投入することができ、その結果として、ブラズマ溶射法における隔壁形成の材料利用効率を高くすることが可能である。一方、隔壁材料の粉末の一次粒子径 Dを 0 . 7 · W a以下にすれば、隔壁材料を、感光性被覆層に形成した開口部へ効率よく充填させることが可能である。

また、感光性被覆層の溶射粒子が付着して、感光性被覆層に形成したパターン開口部（溝部）の一部がその付着粒子によって覆われると、その箇所だけ溶射粒子の溝内への堆積が妨げられ、隔壁欠損の原因となる。そこで、所定の形状の除去機構、例えば鋭利な端部を有するスキージを、感光性被膜層に接触させた状態で溶射トーチに連動して動かして、感光性被膜層の上に付着して上記のような好ましくない影響を及ぼす溶射粒子を除去すれば、感光性被覆層のパターン開口部 (溝部）の中に溶射皮膜を均一且つ密に堆積することが可能になる。図面の簡単な説明

図 1は、プラズマディスプレイパネルの構成を模式的に示す図である。

図 2は、プラズマ溶射装置の構成を模式的に示す図である。

図 3 ( a ) 〜図 3 ( g ) は、本発明における溶射法を使用した隔壁形成プロセスの各工程を説明する断面図である。

図 4 ( a ) は、プラズマ溶射トーチの移動方向と基板上のドライフイルムレジスト（D F R ) のストライプ状の溝パターンの方向との関係を説明する図である。図 4 ( b ) は、プラズマディスプレイパネルにおける基板の長手方向と D F R のストライプ状の溝パターンの方向との関係を説明する図である。図 5は、 D F R表面に溶射粒子が付着している様子を模式的に示す図である。図 6は、' D F R表面に付着した溶射粒子を除去する機構を模式的に示す図である。

図 7は、基板を裏面から加熱保温する機構を模式的に示す図である。

図 8は、溶射材料の粉末粒子の一次粒子径 Dの一般的な分布例を示す図である。図 9は、本発明のプロセスで実施される湿式研磨工程を模式的に説明する図である。

図 10 (a) 〜図 10 (c) は、溶射に伴う DFRの溝形状の変化を補正して D F Rの剥離残さの発生を抑制するプロセスを模式的に説明する図である。

図 1 1は、 DFRの典型的な溝形状を示す断面図である。

図 12は、 DFRの露光量とDFRに形成された溝の上部幅Wa及び下部幅W bとの関係を示す図である。

図 1 3は、 D F Rの露光量と形成される隔壁の底角 Θとの関係を示す図である。図 14は、形成される隔壁の底角 0と隔壁の完成度との関係を示す図である。図 15は、多層構造を有する隔壁の構成を模式的に示す断面図である。

図 16 (a) 〜図 16 (d) は、溶射法によって形成された隔壁の欠損を修正するプロセスの各工程を模式的に説明する図である。

図 17 (a) 〜図 17 (d) は、アドレス電極及び下地誘電体膜を溶射法によつて形成するプロセスの各工程を模式的に説明する図である。

図 18は、本発明に従って形成された隔壁を有するプラズマディスプレイパネルの連続点灯時における放電電圧の経時変化を示す図である。

発明を実施するための最良の形態

以下に、本発明の具体的な実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。具体的には、溶射法の一種であるプラズマ溶射法を使用する場合を例にとつて、プラズマディスプレイパネルの隔壁を溶射法で形成する本発明の実施形態を、以下に説明する。図 2は、プラズマ溶射装置の構成を模式的に示す図である。

図 2に示すように、プラズマ溶射装置に含まれるプラズマ溶射トーチ 2 0 0は、水冷された陰極 2 0 1と水冷された陽極 2 0 2とを有する。両電極 2 0 1及び 2 0 2の間に直流電源 2 0 3から直流電圧を印加して、アーク放電 2 0 4を発生させる。プラズマ溶射トーチ 2 0 0の後部に取り付けられたガスポート 2 0 5から、プラズマ作動ガス 2 0 6が供給される。供給されたプラズマ作動ガス 2 0 6は、電極 2 0 1及び電極 2 0 2の間で発生したアーク放電 2 0 4によって加熱電離され、プラズマジェット 2 0 7としてノズル 2 0 8から噴出される。プラズマ作動ガス 2 0 6としては、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素などが使用できる。本実施形態では、アルゴン、或いはアルゴンとヘリウムとの混合気体を用いる。

隔壁の材料となる溶射材料 2 0 9は、粉末の状態で供給ポート 2 1 0からキヤリア一ガスにのせられてプラズマジヱット 2 0 7の中へ吹き込まれる。供給された溶射材料 2 0 9は、プラズマジヱット 2 0 7によって加熱溶融され、感光性被覆層 2 1 2によるパターンが形成されている基板 2 1 1 (厚さ： t ) へ、高速で衝突する。これによつて、基板 2 1 1の表面に被膜（溶射膜） 2 1 3を堆積する。また、好ましくは、冷却ガスポート 2 1 4を設置して、プラズマジヱット 2 0 7の溶射と同時に、冷却ガスを基板 2 1 1へ吹き付ける。但し、ここでは、簡略化のために、冷却ガスポート 2 1 4の具体的な配管構成の説明や図示は省略する。次に、図 3 ( a ) 〜図 3 ( g ) を参照して、本発明における溶射法を使用した隔壁形成プロセスを説明する。図 3 ( a ) 〜図 3 ( g ) は、上記プロセスの各ェ程を説明する断面図である。

まず、図 3 ( a ) に示すように、ガラス基板 1 0 0の上にアドレス電極 1 0 1 を形成する。このガラス基板 1 0 0は、例えば、厚さ 2 . 8 mmのソーダガラスや高歪点ガラスなどが用いられる。アドレス電極 1 0 1の形成後に、例えば誘電体ガラスからなる下地層 1 0 2を形成する。なお、以下の説明では、便宜上、ガラス基板 1 0 0、ァドレス電極 1 0 1、及び下地層 1 0 2を含む構成を、総称的に基板 1 0 3とも称する。また、以下の説明でも、同様に、基板とその上に形成されているァドレス電極及び下地層を含む構成を、総称的に基板と称することがある。次に、図 3 (b) に示すように、形成した基板 1 0 3の上に、感光性被覆層 1 04を形成する。本実施形態では、感光性被覆層 1 04として、感光性のドライフィルムレジスト（以下、「DFR」と称する）を用いて、厚さ 6 0 mの D F Rを 2層重ねて 1 2 0 mの厚さとする。

次に、図 3 ( c) に示すように、所定のパターン幅及びピッチを有するフォトマスク 1 0 5を用いて紫外線光（UV光）を照射し、露光を行う。露光量は、フォ卜マスク 1 0 5のパターン幅及びピッチに応じて適正化させる。

図 3 (d) に示す工程では、露光後に現像を行う。現像液は、 1 %炭酸ナトリゥム水溶液を使用し、約 3分間現像後に水洗する。露光及び現像工程を経て、 D FR 1 04にストライプ状の所定パターンの溝（開口部） 1 0 6を形成する。溝 1 0 6のサイズは、典型的には、上部の開口幅を 8 0 m、ピッチを 3 6 0〃m とする。

溝 1 06のパターンの形成後に、図 3 ( e ) に示すように、基板 1 0 3の上部からプラズマ溶射を行い、 DF R 1 04の溝 1 0 6の中に溶射膜（隔壁材料） 1 0 7を堆積させる。具体的には、プラズマ溶射トーチ 1 0 8には冷却ガスポート

1 1 0が設置されており、プラズマジエツ卜 1 0 9の溶射と同時に、冷却ガス 1 1 1を、基板 1 0 3へ吹き付ける。この冷却ガス 1 1 1には、窒素ガスを用いる。冷却ガス 1 1 1の作用により、溶射時の熱による DFR 1 04へのダメージが軽減し、精度のよい隔壁形成が可能となる。また、この溶射工程で、溶射膜 1 0 Ί は、 DFR 1 0 4の溝 1 0 6の内部に主として堆積され、また、 DFR 1 04の表面から上方に盛り上がるように堆積される。し力、し、その周囲の DFR 1 0 4 の上には、溶射膜はほとんど堆積（付着）しない。

次に、図 3 ( f ) に示すように、 DFR 1 04の表面から飛び出した溶射膜 1 07の部分を研磨によって除去して、 D FR 1 04の溝 1 0 6の内部に堆積された溶射膜 1 0 7の表面を平坦化する。

次に、図 3 (g) に示すように、基板 1 0 3を剥離液、例えば 5 %水酸化ナトリウム水溶液に約 1 0分間浸すことによって、 DFR 1 04を剥離する。これによって、ストライプ状の溶射膜 1 0 7のパターンとして、所定の形状の隔壁 1 0 7が形成される。以上の様に、プラズマ溶射法によって隔壁を形成すれば、焼成工程が不必要となり、且つ焼成炉で消費される電気エネルギーが不必要となるので、製造コストを大幅に削減することが可能となる。

更に、以下には、本願発明者らによる検討の結果として得られた本発明における溶射プロセスの特徴や好ましい設定条件を、詳細に説明する。

隔壁材料としては、白色材料のみを使用する場合には、アルミナ（酸化アルミ二ゥム）の粉末材料を使用する。具体的には、例えば粒度分布が 5 m以上 25 zm以下であって純度 99%の粉末材料を使用する。プラズマ溶射トーチを速度 75 OmmZ秒にて 3 mmピッチで基板の全面上を動かして、この粉末材料を基板の全面上に溶射する。この溶射操作を 2回行うことによって、基板の全面に、 DFRの厚さ 120 ^mよりも約 50 m厚い溶射膜を形成する。また、溶射条件としては、プラズマ作動ガスを A r及び H e (A rの供給量： 40リツトル/ 分、 H eの供給量： 20リツトル //分）とし、プラズマ電流を 800 A、及び溶射距離を 12 Ommとする。

(プラズマ溶射トーチの基板上での移動方向）

プラズマ溶射トーチの基板上での移動方向と基板上の D F Rのストライプ状の溝パターンの方向との関係が、溶射膜の質及び成膜効率に及ぼす影響を説明する。具体的には、図 4 (a) に示すように、プラズマ溶射トーチ 1 104を基板上の DFR 1 103のストライプ状の溝パターンの方向に対して平行方向 1 101 に移動させる場合と直交方向 1 102に移動させる場合との各々について、形成された溶射膜の断面を電子顕微鏡（SEM) によって観察したところ、直交方向 1 102に移動させる場合の方が、溶射膜が DFRの開口部（溝）の内部に密に形成されており、また成膜効率は、平行方向 1 101に移動させる場合に比べて直交方向 1 102に移動させる場合の方が約 1割高いことが確認された。

プラズマディスプレイパネルでは、一般に図 4 (b) に示すように、基板 1 1

05の長手方向と DFRのストライプ状の溝パターン（ここでは、参照番号 1 1 03で示す）の方向とが直交しているので、プラズマ溶射トーチをストライプ状の溝パターン 1 103に直交する方向 1 102に移動させる方が、ストライプ状の溝パターン 1 103に平行な方向 1 101に移動させるよりも、基板 1 105 の全面に対する溶射を短い時間で完了することができる。これは、プラズマ溶射トーチの折り返し箇所ではその移動速度が低下することから、折り返し箇所が少ない方が、基板 1 1 0 5の全面に対する溶射処理を短い時間で完了できるからである。

以上の点を考慮して、本発明では、好ましくはプラズマ溶射トーチを D F のストライプ状の溝パターンに直交する方向に移動させて、基板全面に対する溶射処理を行う。

(溶射粒子の D F Rへの付着特性）

溶射粒子は、 D F Rの上には付着し難く、 D F Rの開口部（溝）の内部のみに堆積する。これは、溶融した溶射粒子が基板へくい込むアンカー効果によって溶射皮膜が基板に密着する一方で、溶射粒子の D F Rの様な有機材料への衝突時には、溶射粒子は D F Rをブラストしながら、それ自身は弾かれるからである。し力、し、溶射粒子がプラズマジヱッ卜によって十分に加速されない条件、例えばプラズマ作動ガスの量が最適値よりも少ない場合などには、最適条件時での溶射処理の実施時に比べて、溶射粒子が D F Rの上に付着し易くなる。これは、溶射材料がプラズマジヱッ卜に投入される前に凝集しており、プラズマジエツ卜の中で十分に溶融せずに基板上へ到達するためと考えられる。このとき、凝集粒子の粒子径は数 1 0 〜数 1 0 0 に達しており、溶射粒子の D F Rの上への付着が一旦始まると、その付着粒子が核になつて成長が始まる。

具体的には、図 5に模式的に示すように、基板 9 0 0の上に形成された D F R

9 0 1の表面に、プラズマ溶射トーチ 9 0 4からのプラズマジエツ卜 9 0 5によつて溶射された粒子が付着粒子 9 0 2として存在するとき、その一部が D F R 9 0 1の開口部（溝） 9 0 3を覆うように存在すると、その部分での溶射粒子の開口部（溝） 9 0 3の内部への堆積が妨げられて、形成される隔壁の欠損を生じる。そこで、上記のような問題点を克服するために、図 6に模式的に示すように、プラズマ溶射トーチ 9 0 4に付着粒子 9 0 2を除去する機構 9 0 7を取り付ける。この機構 9 0 7は、先端が鋭利なスキージ（材質は例えばステンレス製）であつて、基板 9 0 0の上の D F R 9 0 1の表面に鋭利な先端が接触するように、ブラズマ溶射トーチ 9 0 4に取り付けられている。なお、図 6では、 D F R 9 0 1の溝は省略している。

この機構 9 0 7を、プラズマ溶射トーチ 9 0 4の矢印 9 0 8の方向への移動に連動して移動させることによって、 D F R 9 0 1の表面に付着した粒子 9 0 2が除去される。これによつて、 D F R 9 0 1の表面への付着粒子 9 0 2による隔壁欠損の発生が抑制されて、良質な隔壁の形成が可能になる。

(冷却ガスポ一ト機構）

プラズマ溶射では、プラズマジエツトからの熱輻射を基板温度を上昇させるために利用して、形成される溶射膜の膜質を向上させることがある。また、基板の耐熱性が低い場合には、例えばプラズマ溶射トーチの移動速度をできるだけ大きくして、基板温度の局所的な上昇を妨げることがある。し力、し、基板がガラスであり、且つ耐熱性に極めて乏しい D F Rを溶射膜形成時のパタ一ン作成に使用する場合には、上記のような従来の手法だけでは、基板へのダメージを避けることが困難である。

そこで、本発明では、基板がプラズマジヱッ卜の熱を受けても、基板温度が著しく上昇する前に冷却することによって、基板への熱ダメージを回避している。具体的には、先に述べた様に、プラズマ溶射トーチに連動して移動する冷却ガスポート（冷却機構）を設置し、プラズマジエツ卜の溶射と同時に、冷却ガス（例えば窒素ガス）を基板へ吹き付けて、溶射工程中における基板内の温度分布、例えば、基板の表面と裏面との間の温度差や基板表面の溶射されている領域とその周囲との間の温度差を、所定の範囲内に維持する。この冷却ガスには、窒素ガスを用いる。冷却ガスの作用により、溶射時の熱による D F Rへのダメージが軽減し、精度のよい隔壁形成が可能となる。

プラズマ溶射トーチの基板上での位置にかかわらず、冷却ガスによって一様に基板が冷却されるように、冷却ガスポート（冷却機構）は、プラズマ溶射トーチに連動して移動するように設置している ₃ また、基板を高効率に冷却する一方で、成膜に影響を与えないようにするために、冷却ガスが溶射パターンの外周付近に当たるように、冷却ガスポート（冷却機構）の設置位置や方向を設定する。

(基板の割れ対策）

プラズマジヱットによる基板の急激な温度上昇を避けるためには、上記のような冷却ガスポート（冷却機構）の設置が効果的である。しかし、基板が大型化するに従って基板内での温度分布が大きくなると、プラズマ溶射トーチの通過後に基板の割れが発生することがある。これは、プラズマ溶射トーチの通過後に基板温度が急激に低下するためであると考えられ、冷却ガスポート（冷却機構）の設置では対応できない。

上記の問題を克服するためには、図 7に模式的に示すように、基板を裏面から加熱保温する加熱保温機構を設置する。具体的には、基板 1 2 0 1をプレート 1 2 0 2の上に載置し、固定ジグ 1 2 0 3によって固定する。プレー卜 1 2 0 2の下には、ヒータ 1 2 1 4に接続された加熱板 1 2 0 4を置き、これによつて基板 1 2 0 1を加熱及び保温する。加熱板 1 2 0 4を直接にステージ 1 2 1 5の上に設置しても良いが、断熱板 1 2 0 5を介してステージ 1 2 1 5の上に設置すれば、加熱保温効率が向上する。

具体的には、上記の機構を利用して、溶射プロセスの開始直前に基板温度が 6 0 °C〜8 0 °Cになるように基板 1 2 0 1を加熱し、更にプラズマ溶射トーチ 1 2 0 6 (プラズマ溶射トーチ 1 2 0 6の構成は既に説明済みであるので、ここでは簡略化して描いている）からのプラズマジヱット 1 2 0 7による溶射工程中には、基板 1 2 0 1の温度分布、例えば、基板 1 2 0 1の表面と裏面との間の温度差や基板 1 2 0 1の表面における溶射されている領域とその周囲との間の温度差が所定の範囲内に維持されるように、加熱保温する。これによつて、サイズが 1 0 0 O mm x 6 0 0 mmという比較的大型のガラス基板に対しても、割れを発生させることなく、溶射プロセスによる隔壁を形成することが可能になる。

なお、上記のような基板裏面からの加熱保温機構は、先に説明した基板表面に対する冷却機構（冷却ガスポート）と、併用することが可能である。

(最適粒子径）

隔壁形成における溶射粉末の最適粒子径に関して本願発明者らが行った検討結果を、以下に説明する。

一般的な溶射プロセスにおいて、平坦な基板の上に溶射膜を形成する場合には、溶射される粉末粒子の径が大きい方が、成膜速度が大きくなる。これは、溶射粉末粒子の径が大きい方がその運動量が大きく、プラズマジエツトの中心軸方向に効率的に投入されるために、溶射時の粒子速度及び温度が十分に高められるからである。し力、し、本発明のように、基板上に形成された DFRのストライプ状開口部（溝）の内部に溶射粒子を入り込ませて堆積させる場合には、 DFRの開口部（溝）の上部の幅 Waよりも小さい粒子径を有する粉末しか、その内部に入り込むことができない。従って、 DFRの開口部（溝）の内部にプラズマ溶射粒子を効率的-に入り込ませて堆積させるためには、溶射粉末の一次粒子径 Dに適切な範囲が存在する。

図 8は、溶射材料の粉末粒子の一次粒子径 Dの一般的な分布例である。横軸に粒子径 Dを対数表示すると、その個数分布はガウス分布をなす。このとき、粒子径の最大値 Dma xが、 DFRの開口部（溝）の上部の幅 Wa (図 1 1を参照）に対して 0. 7 *Waを越えると、 DFRの開口部（溝）の内部に溶射粒子が効率的に入らなくなる。一方、粒子径の最小値 Dm i nが 5 以下の場合には、溶射粉末の運動量が減少してプラズマジェッ卜の中に効率的に投入されなくなつて、成膜効率が低下する。

従って、溶射材料の粉末粒子の一次粒子径 Dは、 5 m以上で、且つ DF の開口部（溝）の上部の幅 W aに対して 0. 7 · Wa以下であることが望ましい。

(研磨工程）

次に、 DFRの表面から飛び出した溶射膜の部分を除去して、 DFRの溝の内部に堆積された溶射膜の表面を平坦化するための研磨工程について、以下に説明する。

好ましくは、研磨工程は湿式研磨とする。具体的には、まず所定の粗さを有する研磨紙（例えば、 J I S規格で 100番の研磨紙）を使用して、 DFRの表面から飛び出した溶射膜の部分を削り取る。その後に、より細かい研磨紙（例えば、 J I S規格で 400番の研磨紙）で DFRの表面を研磨して、 DFRの溝内部に存在する溶射膜の上面（形成される隔壁の上面に相当する）の表面粗さを、小さくする。プラズマディスプレイパネルの隔壁の表面粗さが大きいと、隔壁を挟んで隣接するセルからの放電が漏れてきて、誤表示の原因となる。このような原因に伴う誤表示を防止するためには、隔壁上面の表面粗さ R zが ± 3 mの範囲にまで小さくなるように、研磨（平坦化）処理を行う必要がある。図 9には、典型的な研磨工程を模式的に示す。 DFR 1 305の開口部（溝） 1306の中に溶射膜 1307が堆積された状態の基板（ここでは、参照番号 1 301で総称的に示している）の表面を、 DFR 1305の開口部 1306の幅及びピッチよりも十分に大きい直径 20mm〜30mmのパッド 1302に取り付けた研磨紙によって、研磨する。研磨時には、パッド 1302は矢印 Aの方向に回転しながら矢印 Bの方向に移動して、基板 1301の表面（より具体的には DFR 1305及び溶射膜 1307の表面）を研磨していく。このとき、研磨紙は、空気圧によって外側に若干膨らむように、パッド 1302に取り付けられている。

このような構成による研磨によって、基板 1 301の大きなうねりが吸収されて、基板 1301に沿って確実な研磨が実施される。

(DFR残さの処理）

DFRの開口部（溝）の内部に溶射膜を堆積した後に DFRを剥離する工程で、 DFRが全て剥離されず、数 mmの長さに切断された状態の DFRが隔壁間に残さとして残存することがある。この現象を更に詳細に検討したところ、当初は図 10 (a) に示すように台形状であった DFR 104の溝 106力く、溶射プロセスの間にその上部が削られて幅が広がる結果、図 10 (b) に模式的に示すように、中間部分がくびれて幅が細くなつた形状を有するようになることが確認された。このため、 DFR 104の剥離時に、溝 106の内部に堆積されている溶射膜（隔壁） 107の頂部近傍に、剥離時に膨潤した DFR 104が引つかかって、その一部が切れて隔壁間に残さとして残存する。

このような現象を防ぐためには、 DFR 104の剥離工程の実施に先立って、 DFR 104のうちの表面から溝 106の幅が最も狭くなつている位置に相当する深さ（図 10 (b) の点線 a) までの部分を、研磨によって削って除去する。このようにすることによって、図 10 (c) に模式的に示すように、 DFR 1 0 4の溝 106及びその中に堆積されている溶射膜（隔壁） 107は再び台形状になって、 DFR 104の剥離時における上述の問題点の発生が抑制される。

なお、上記の研磨工程は、図 9を参照して先に説明したような DFR表面（隔壁上面）の平坦化のための研磨工程の一部として実施すればよい。また、具体的に必要になる研磨量（D F Rの削除深さ、すなわち、図 1 0 (b ) の点線 aの表面からの深さ）は、典型的には約 1 である。

剥離時の D F R残さの発生を防ぐ目的で、上記のように D F R 1 0 4の一部を研磨によって除去する工程を実施するためには、 D FR 1 0 4の積層厚さを、必要な隔壁高さよりも、少なくとも研磨で除去される深さに相当する分だけあらかじめ厚く形成しておく必要がある。

(D F Rの溝形状の最適化）

D F Rの溝形状のパターニングの際に、露光量を変えることで D F Rの断面形状を変化させることができる。図 1 1は、 D F R 1 0 4の断面形状を模式的に示す図である。以下では、図 1 1及び図 1 2〜図 1 4の実験データを参照しながら、 D F R 1 0 4に所定パターンの開口溝 1 0 6を形成する条件を検討する。なお、 D F R 1 0 4の溝 1 0 6の作成のためのフォトマスクは、ライン部の幅 Lとスぺ —ス部の幅 Sとの比を LZS = 7 0 μτη/ 2 9 0 とする。

図 1 2は、 D F R 1 0 4の厚さが 1 0 0 mの場合に、 D F R 1 0 4に照射した露光量と D F R 1 0 4に形成された溝 1 0 6の上部幅 W a及び下部幅 W との関係を示したものである。具体的には、現像量は全て一定として露光量のみを様々に変化させて、図 3 ( a ) 〜図 3 ( g) を参照して説明した製造プロセスに従って隔壁を形成し、その特性を評価した。

これより、露光量が減少すると、溝 1 0 6の上部幅 W a及び底部幅 Wbが共に広くなる。また、その幅の広がる割合は、 Waよりも Wbの方が大きい。このため、溝 1 0 6の底角 0 (隔壁の底角 0とも称する）は、図 1 3に示すように、露光量の減少とともに小さくなる。

—方、図 1 4には、 D F R 1 0 4の底角 Θと隔壁の完成度との関係を示す。ここで、隔壁の完成度とは、形成された隔壁に欠陥が全くない場合を 1、隔壁が基板から剥離した場合を 0として、形成された隔壁における欠陥の状態を相対的に評価したパラメ一夕である。このとき、 D F R 1 0 4の溝 1 0 6は、上記のようにピッチ 3 6 0 且つパターン幅 7 0 μπιのフォ卜マスクを用いて露光 ·現像して作成した。

図 1 4より、隔壁の形成に際して、底角 0が 8 6度以下であるときに、完成度が 1となる。但し、実際には、底角 0が 8 6度よりも大きくても、 9 0度未満であれば、実用上の問題は発生しない。

このように、隔壁の完成度が底角 0に依存する理由を、以下に検討する。

プラズマ溶射法によって堆積された隔壁材料は、 D F Rの開口部（溝）の内部に隙間なく埋め込まれる。 D F Rは、剥離の際に上方及び横方向に膨潤し、それに伴って溝の内部の溶射膜（隔壁）を縦及び横方向へ押す。このとき、隔壁の底角 0が大きくなるほど、 D F Rの膨潤によって隔壁を横方向に押す力が大きくなり、最終的には隔壁を押し倒す。

また、隔壁の強度は隔壁の幅に比例して大きくなるが、隔壁の幅が大きくなると、隔壁の底角 0も大きくなる。従って、隔壁の幅が大きくなると隔壁の底角 0 は 9 0度に近づき、一方、隔壁の幅が小さくなると隔壁の底角 0は小さくなる。例えば、図 1 1における D F R 1 0 4の厚さ H = 1 0 0 m、及び溝 1 0 6の上部幅 W a = 3 0 である場合には、十分な機械的な強度を確保し、 D F R 1 0 4の剥離を容易にするためには、下部幅 W b 8◦ まで広くする必要があり、そのときの隔壁の底角 0は 7 6度になる。

隔壁の底角 0を小さくしていくと、プラズマ溶射をしても D F R 1 0 4の溝 1 0 6の底部に溶射粒子が密に入り込まない。これは、溶射粒子が一般に直進してくることから、台形型をした D F R 1 0 4の溝 1 0 6の底部が、溶射粒子に対する死角になるからである。隔壁の底角 0が小さいと、 D F R 1 0 4の溝 1 0 6の底部の両端における溶射膜（隔壁）の膜質が疎になって、溶射膜（隔壁）の付着強度が劣化する。このような原因に伴う溶射膜（隔壁）の付着強度の劣化を抑制するためには、隔壁の底角 0が 6 0度以上であることが好ましい。

なお、以上では露光量を調整して隔壁の底角 0を変化させているが、その代わりに、現像量を変化させることによつても同様の効果を得ることができる。

以上のような、溶射法によって形成される隔壁の完成度が、形成時に溶射材料を埋め込むために使用される D F Rの溝形状に依存するという現象は、例えば D C型プラズマディスプレイパネルのカソード電極を溶射法によつて形成する際には、同様な現象は問題にならない。この理由を、以下に考察する。

第 1に、 D C型プラズマディスプレイパネルの力ソード電極では、溶射法によつて形成されるパターン断面のアスペクト比は一般に 0 . 3〜0 . 4であるのに対して、本発明に従って溶射法によって形成される隔壁では、その断面のァスぺクト比は一般に 1 . 2〜3 . 0と大きい。このことは、本発明で溶射法によって形成される溶射膜（隔壁）の重心が、力ソード電極の重心に比べて高い位置に存在しており、そのために、 D F R剥離時の D F Rの膨潤に伴う圧力印加に対して、形成された溶射膜（隔壁）の機械的抵抗力が弱いことを意味している。

第 2に、 D C型プラズマディスプレイパネルのカソ一ド電極を溶射法によって形成する際の溶射材料は、一般に金属アルミニウム（融点： 6 6 0 °C) などの低融点材料であるので、溶射膜の内部における溶射粒子同士の付着力が強く、また、基板に対しても良く密着する。更に、このような低融点の溶射材料が十分に溶融されるような溶射条件では、溶射時にプラズマジエツ卜が基板に与える熱的な影響は小さい。これに対して、本発明に従って隔壁を溶射法によって形成する際の溶射材料は、一般に酸化物である。例えば、アルミナの融点は 2 0 1 0 °Cと高く、これが十分に溶融されるような溶射条件では、溶射時にプラズマジエツ卜が基板に与える熱的な影響が非常に大きくなる。そのために、酸化物の溶射時に好ましいとされる一般的な溶射条件に比べて、本発明の隔壁形成時の溶射プロセスでは、発生熱量が小さくなるような条件にしなければならない。これに加えて、溶射材料が酸化物であることから、溶射膜の内部における溶射粒子同士の付着力、及び基板に対する密着力が大きくない。

以上のような原因により、 D C型プラズマディスプレイパネルの力ソード電極を溶射法によって形成する場合に比べて、本発明に従って隔壁を溶射法によって形成する場合には、安定した D F R剥離を行うために、 D F Rの溝形状を、剥離を容易にする形状に形成することが好ましい。

(溶射材料の選択）

プラズマ溶射法で隔壁を形成する場合には、印刷法におけるペース卜の様な混合物からなる隔壁とは異なって、ほぼ 1 0 0 %が所期の隔壁材料から形成される。このために、プラズマ溶射法で形成した隔壁では、例えばペースト中の有機バインダが焼成後に残留力一ボンとして残存するような従来技術での問題点が発生せず、放電の安定性に対して有効である。また、本実施形態における酸化アルミニウムのような、反射率の高い白色材料で隔壁を形成すると、隔壁側面の蛍光体材料からの可視光の利用効率が向上する。具体的には、隔壁が全て黒色材料で形成されて、隔壁側面が全て黒色であるときに比べて、輝度が 1. 2倍になることが確認された。

但し、隔壁を白色材料で形成すると、上記のようなプラズマディスプレイパネルの輝度の向上が図れる一方で、黒色表示時に十分な黒色が表示されずに、表示のコントラストが劣化することがある。このような問題を回避するためには、隔壁の頂部近傍のみを黒色材料で形成すればよし、。

具体的には、 DFRの厚さを 1 20 imとし、ピッチが 360 mで幅が 70 / mであるフォトマスクパターンを使用して、 DFRに溝形状を形成する際に、まず DFRの溝内部に、白色材料として粒度分布が 5 m〜25 である酸化アルミニウム（A 1₂0₃) を、厚さ約 90 /mに溶射によって堆積する。次に、その上に、粒度分布が 5 m〜30 mである A 1₂O₃- 13%T i 0₂の混合 • 材料を、溶射膜の最表面が DFR表面から約 50 //mだけ高くなるように、溶射によって堆積させる。その後に、これまでに説明したように、 DFR表面よりも突出している溶射膜部分と、表面から約 10 の深さまでの DFRとを、研磨によって削り取った後に、 DFRを剥離する。

このようなプロセスによれば、底部から 90 mの高さまでは白色材料から形成され、その上に厚さ 20 mの黒色材料部分が存在する 2層構造の隔壁が、形成される。この 2層構造の隔壁を使用することによって、輝度及びコントラストの双方に関して優れた特性を呈するプラズマディスプレイパネルが形成される。なお、隔壁の高さや形成時に使用されるフォ卜マスクのパターン形状は、上記で言及した特定のものに限定されるわけではなく、これらを任意に変えても同様な効果を得ることができる。

また、白色材料としては、上記の酸化アルミニウムに代えて、他の材料（例えば、スピネル）を使用することが可能である。また、黒色材料としては、他の材料（例えば、酸化クロム或いは酸化チタンの単体）を用いても、同様の効果を得ることができる。また、酸化アルミニウムと酸化チタンとの混合物を使用する際には、これらが溶融状態にあってもよい。上記のような 2層構造の隔壁をぺーストを用 L、た焼成法で形成するためには、焼成温度の制御が必要であるが、本発明のプラズマ溶射法では、焼成工程自体が必要なく、簡易なプロセスで実施することが可能である。

更に、 2層或いは多層構造の隔壁における色の配置は、必ずしも上記で説明した例に限られるわけではなく、本発明の溶射プロセスによれば、適切な隔壁材料の選択によつて任意の色配置が可能である。

なお、焼成法で使用されるペースト内には通常は鉛成分が含まれるが、溶射法を用、れば、鉛成分を全く含まな、材料によつて隔壁を形成することができる。従って、溶射法は、隔壁形成に伴う鉛公害を阻止するために有効な工法である。更に、本願発明者らによる検討では、隔壁の構成材料として使用される酸化ァルミニゥムの白色性が、溶射時のプラズマエネルギー量によつて変化することが確認された。

プラズマエネルギー量は、プラズマ作動ガスとしてのアルゴンに対するヘリゥム添加量を調節することによって、変ィ匕させることができる。具体的には、アルゴン供給量を 4 0リットル分で一定として、これに対するヘリウム添加量を增加させると、得られる酸化アルミニウムの溶射皮膜の色が、灰色がかった色へ変化する。一方、基板と隔壁との間の密着強度は、ヘリウム添加量が 2 0リットル Z分のとき最大となる。この実験結果に基づいて、図 1 5に示す形状を有する隔壁を、プラズマ溶射法によって以下のようにして形成した。

隔壁の底部には、アルゴンの供給量を 4 0リットル/分及びヘリゥムの供給量を 2 0リツトル Z分として、酸ィ匕アルミニウムからなる第 1の溶射被膜 8 0 0を、厚さ約 2 0 m形成する。これによつて、基板 1 0 0の上にァドレス電極 1 0 1 を覆うように形成された下地層 1 0 2に対して、十分な密着力が確保される。次に、プラズマ作動ガスをアルゴンのみとし、その供給量を 4 0リットル/分として、酸化アルミニウムからなる第 2の溶射皮膜 8 0 1を厚さ約 8 0 形成する。これによつて、側面が白色である隔壁が形成される。

更に、その上に A 1 ₂ O ₃ - 1 3 % T i O ₂の混合材料を溶射して、第 3の溶射被膜 8 0 2を形成する。但し、この時点では、第 3の溶射被膜 8 0 2は、その最表面が周囲の D F Rの表面（不図示）から約 5 0 高くなるように、形成する。その後に、既に説明した湿式研磨法によって、 DFR表面よりも突出している溶射膜部分と、表面から約 1 0 mの深さまでの DFRとを削り取り、更に DF Rを剥離する。これによつて、図 1 5に示すような構成を有し、頂部が黒色で側部が白色であり、且つ基板に対して十分な密着力を有する隔壁が形成される。なお、プラズマエネルギー量は、プラズマ電流の変化によっても調節することが可能である。

(隔壁の欠陥の修正方法）

以上に説明したように溶射法で形成した隔壁に、何らかの原因で欠損が存在している場合には、図 1 6 (a) 〜（d) を参照して以下に説明するようにして、その欠損箇所を修正することが可能である。

図 1 6 (a ) に示すように、基板 1 0 3の上の隔壁 1 0 7の一部に欠損部 1 3 5 2が存在するとき、その欠損部 1 3 5 2にペースト 1 3 5 1を滴下する。このペースト 1 3 5 1としては、後に実施する蛍光体焼成工程で硬化するペースト材料を選択することが好ましく、例えば、その焼成温度が、後に実施する蛍光体焼成工程での焼成温度と同じであるようなペース卜材料を使用する。

次に、常温で乾燥させることによって、図 1 6 (b) に示すように、隔壁 1 0 7の欠損部 1 3 2が滴下されたペースト 1 3 54で充填される。

この後に、図 1 6 ( c ) に示すように蛍光体層 1 3 5 9を、例えば印刷法ゃラインジエツト法によって形成する。その後に蛍光体層 1 3 5 9を、例えば焼成温度 54 0度で焼成する。この焼成工程では、隔壁 1 0 7の欠損部 1 3 5 2を充填するペースト 1 3 54も同時に焼成され、これによつて、図 1 6 (d) に模式的に示すように、隔壁 1 07の欠損が修正される。

以上の説明では、プラズマディスプレイパネルにおける隔壁のみを溶射法（プラズマ溶射法）によって形成しているが、これに加えてアドレス電極及び隔壁の下地層も溶射法で形成することが可能である。このようなプロセスを、図 1 7 (a) 〜図 1 7 (d) を参照して以下に説明する。

まず、図 1 7 (a ) に示すように、墓板 1 0 0の上に所定の厚さ（例えば 2 0 μπθ の DFR 1 4 0 2を形成し、露光及び現像工程によって所定の溝パターン (例えば開口幅 80 μπι) を形成する。次に、図 1 7 ( b ) に示すように、溶射トーチ 1 4 0 5から金属材料 1 4 0 3 を溶射し、 D F R 1 4 0 2の溝パターンの中に堆積させることによって、ァドレス電極 1 0 1を形成する。金属材料 1 4 0 3としては、例えば平均粒径 I 0 μ χη のアルミニウム粉末を使用し、プラズマ作動ガスをアルゴン（供給量 1 0リットルノ分）として、プラズマ電流を 5 0 0 Αとする。

ここで、金属材料 1 4 0 3の溶射時に使用される溶射トーチ 1 4 0 5では、金属粉末（溶射材料）供給部が溶射トーチ 1 4 0 5の外側に設置されることが好ましい。これは、金属材料の融点が低いことから、金属粉末（溶射材料）供給部が溶射トーチの内部に設置されていると、金属材料が溶射トーチ 1 4 0 5の内壁 (例えば供給部の内壁）に付着するスビッティング現象が生じて、良好な溶射プロセスが実施できないからである。

次に、 D F Rを、例えば液温 4 0 °Cのァミン系有機アルカリ液を剥離液として使用して剥離し、図 1 7 ( c ) のように、基板 1 0 0の上にァドレス電極（金属電極） 1 0 1のみを残存させる。

続いて、溶射トーチ 1 4 0 8から絶縁材料 1 4 0 6を溶射して、ァドレス電極

(金属電極） 1 0 1を覆う下地誘電体層 1 4 0 7を基板 1 0 0の上に形成する。絶縁材料 1 4 0 6としては、例えば径度分布 5 ^ m〜 1 5 mのアルミナ粉末を使用し、下地誘電体層 1 4 0 7は例えば 3 0 mとする。なお、絶縁材料 1 4 0 6の溶射時に使用される溶射トーチ 1 4 0 8では、高融点の絶縁材料 1 4 0 6力十分に溶融されるように、溶射材料供給部が溶射トーチ 1 4 0 8の内部に設置されることが好ましい。

なお、上記では、溶射プロセスのみによって所定の厚さの下地誘電体層 1 4 0 7を形成している力その代わりに、溶射によって形成された下地誘電体層 1 4 0 7の表面を研磨して、その厚さを調節することも可能である。

上記のようにして溶射法によってアドレス電極 1 0 1及び下地誘電体膜〗 4 0

7を形成した後には、先に図 3 ( b ) 〜図 3 ( g ) を参照して説明したプロセスによって、所定の形状の隔壁を溶射プロセスによって形成する。

隔壁とその下地の誘電体層とを同じ材料で形成すれば、両者の間の密着性が向上する。更に、アドレス電極、下地誘電体層、及び隔壁を何れも溶射法によって形成すれば、これらの形成時に焼成工程が一切不要になり、大量の電気工ネルギ一を消費する焼成炉の使用が不要になるので、消費エネルギー、製造コスト、及び製造時間の削減が可能になる。また、焼成時に必要なペースト材料とは異なつて、鉛成分を含まない溶射材料によってアドレス電極、下地誘電体層、及び隔壁を形成できるので、環境との適合性に優れた隔壁の製造工程が実現される。

図 1 8は、本発明に従って形成された隔壁を有するプラズマディスプレイパネルの連続点灯時における放電電圧の経時変化を示す図である。このように、本発明に従って形成された隔壁を有するプラズマディスプレイパネルでは、連続点灯時において、安定した放電電圧が長期間に渡って得られる。

なお、以上の説明では、感光性被覆層を感光性ドライフイルムレジス卜（D F

R ) としているが、これに代えて他の材料を使用することも可能である。例えば、感光性ドライフィルムレジスト（D F R ) の代わりに、感光性の液状材料をスピナ一を用 L、て塗布することによつて感光性被覆層を形成することも可能である。また、上記の説明では、溶射法としてプラズマ溶射法を例にとって本発^の実施形態を説明しているが、同様な溶射て程が実施可能な他の溶射プロセスを代わりに使用しても、上記で説明したものと同様の効果を得ることができる。産業上の利用可能性

以上のように本発明によれば、プラズマディスプレイパネルにおける隔壁を溶射法によって形成することによって、隔壁を焼成工程を用いずに形成することができる。更に、大面積で且つ欠陥のない隔壁を形成することができるので、低コス卜で高品位なプラズマディスプレイパネルを実現することが可能になる。

Claims

請求の範囲

1 . 放電空間を規定する隔壁が、隔壁材料の溶射によって形成された溶射膜から構成されている、プラズマディスプレイパネル。

2 . 1対の基板と、該 1対の基板の間に配置された電極、誘電体層、及び蛍光体層と、を更に備えており、

前記隔壁は該 1対の基板の間に配置されており、

前記放電空間にはガス媒体が封入されていて、該ガス媒体の放電に伴って発生された紫外線が該蛍光体層の照射時に可視光に変換され、これによつて発光する、請求項 1に記載のプラズマディスプレイパネル。

3 . 前記隔壁は、その底部から所定の高さまでは第 1の色の隔壁材料で形成さ ' れ、該所定高さから頂部までは第 2の色の隔壁材料で形成されている、請求項 1 に記載のプラズマディスプレイパネル。

4 . 前記第 1の色は白色であり、前記第 2の色は黒色である、請求項 3に記載のプラズマディスプレイパネル。

5 . 第 1の色の隔壁材料が、酸化アルミニウム或いはスピネルであり、前記第

2の色の隔壁材料が、酸化クロム、酸化チタン、或いは酸化アルミニウムと酸化チタンとの混合物或いは溶融物である、請求項 4に記載のプラズマディスプレイパネル。

6 . 前記溶射がプラズマ溶射である、請求項 1に記載のプラズマディスプレイヽ⁰木ソレ o

7 . 放電空間を規定する隔壁を、隔壁材料の溶射によって形成された溶射膜から構成する隔壁形成工程を包含する、プラズマディスプレイパネルの製造方法。

8 . 前記隔壁形成工程は、

基板の上に感光性被覆層を形成する工程と、

該感光性被覆層に所定ターンの開口部を形成する工程と、

少なくとも該開口部の内部に、溶射法によって前記隔壁材料を所定の高さまで堆積させて、前記溶射膜を形成する工程と、

該感光性被覆層の表面よりも突出している該溶射膜の部分を研磨によつて削り取る研磨工程と、

該感光性被覆層を除去し、所定の形状の前記隔壁を得る工程と、

を含む、請求項 7に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

9 . 前記溶射がプラズマ溶射である、請求項 7に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

1 0 . 前記感光性被覆層に形成された前記所定パターンの開口部が、頂部よりも底部が広い台形状の断面形状を有しており、且つ、該断面形状の底角が 6 0度以上且つ 9 0度未満である、請求項 8に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

1 1 . 前記感光性被覆層に形成された前記所定パターンの開口部の前記頂部の幅が、 1 0 0 以下である、請求項 1 0に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

1 2 . 少なくとも溶射粒子が前記基板と密着する部分での溶射時のプラズマェネルギー量を Aとするときに、前記隔壁が、該プラズマエネルギー量 Aで第 1の隔壁材料を堆積させて形成された第 1層と、該プラズマエネルギー量 Aよりも小さ ί、ブラズマエネルギー量で該第 1層の上に前記所定高さまで第 2の隔壁材料を堆積させて形成された第 2層と、を少なくとも含む多層構造を有している、請求項 8に記載のプラズマディスプレイ °ネルの製造方法。

1 3 . 前記溶射が、プラズマ作動ガスとして少なくともアルゴンガス或いはァルゴンガスとヘリゥ厶ガスとの混合ガスを使用するプラズマ溶射である、請求項 7に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

1 4 . 前記プラズマ作動ガスが前記アルゴンガスとへリゥムガスとの混合ガスであつで、該ヘリゥムガスの添加量を変えることでプラズマエネルギー量を変化させる、請求項 1 3に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

1 5 . 前記感光性被覆層に形成された前記所定パターンの開口部の前記頂部の幅が W aであるときに、前記隔壁材料の粉末の一次粒子径 Dが、 5 μ m以上且つ 0 . 7 . W a以下の範囲内にある、請求項 8に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

1 6 . 前記溶射膜の形成工程は、前記隔壁材料の堆積と同時に前記感光性被覆層の上に付着した溶射粒子を除去する工程を更に含む、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

1 7 . 前記溶射膜の形成工程は、前記基板を裏面から加熱して、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含む、請求項 8に記載のプラズマデイスプレイの製造方法。

1 8 . 前記溶射膜の形成工程は、前記基板の表面を冷却して、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含む、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

1 9 . 前記溶射膜の形成工程は、前記基板の裏面からの加熱及び該基板の表面の冷却を行って、該基板内の温度分布を所定の範囲内に維持する工程を更に含む、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

2 0 . 前記研磨工程は、前記感光性被覆膜をその表面から約 1 0 // mの深さまで削り取る、請求項 8に記載のブラズマディスプレイの製造方法。

2 1 . 前記溶射膜の形成工程は、前記隔壁の長手方向に直交する方向に溶射卜 —チを移動させる、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

2 2 . 前記感光性被覆膜の除去後に、蛍光体層を形成する工程を更に含む、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

2 3 . 前記隔壁の欠損箇所に所定のペースト材料を充填する工程と、前記感光性被覆膜の除去後に蛍光体層を焼成によって形成する工程と、を更に含み、

該所定のペースト材料は、該蛍光体層の焼成工程で硬化する材料である、請求項 8に記載のプラズマディスプレイの製造方法。

2 4 . 前記隔壁を、その底部から所定の高さまでは第 1の色の隔壁材料の溶射によつて形成し、該所定高さから頂部までは第 2の色の隔壁材料の溶射によって形成する、請求項 7に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

2 5 . 前記第 1の色は白色であり、前記第 2の色は黒色である、請求項 2 4に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

2 6 . 第 1の色の隔壁材料が、酸化アルミニウム或いはスピネルであり、前記第 2の色の隔壁材料が、酸化クロム、酸化チタン、或いは酸化アルミニウムと酸化チタンとの混合物或いは溶融物である、請求項 2 5に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。