プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
【課題】プラズマディスプレイパネルの製造工程を簡略化しつつ、製造歩留りの低下を抑制する。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面ガラス基板上に形成された、ポリマーと黒色顔料とを含む黒色電極パターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む白色電極パターンを形成する。次に、黒色電極パターンと白色電極パターンを同時に焼成することによって、黒色電極パターンから黒色電極を形成し、白色電極パターンから白色電極を形成する、ことを備える。黒色電極パターンと白色電極パターンを同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を黒色電極パターンから隙間を介して脱離させる。
【解決手段】プラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面ガラス基板上に形成された、ポリマーと黒色顔料とを含む黒色電極パターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む白色電極パターンを形成する。次に、黒色電極パターンと白色電極パターンを同時に焼成することによって、黒色電極パターンから黒色電極を形成し、白色電極パターンから白色電極を形成する、ことを備える。黒色電極パターンと白色電極パターンを同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を黒色電極パターンから隙間を介して脱離させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられ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。
【背景技術】
【０００２】
基板上に表示ラインを形成する電極対を配列し、電極各々を透明電極と第１黒色層及び主電極層からなる２層構造のバス電極とで構成するプラズマディスプレイパネル（以降、ＰＤＰと記載する）の製造方法において、第１黒色層パターン、主電極層パターンをそれぞれオフセット印刷法で形成し、次いで、第１黒色層パターン、主電極層パターンを同時焼成することで第１黒色層、主電極層を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＰＤＰの製造方法において、二層以上が積層された電極パターンを同時に焼成する際、上層は、下層からの脱ガスを阻害していた。その結果、電極のブリスター、電極を被覆する誘電体層の突起などの欠陥の原因になっていた。ブリスターなどの欠陥は、ＰＤＰの製造歩留りを低下させるといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するＰＤＰの製造方法は、基板上に形成された、ポリマーと無機成分とを含む第１のパターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む第２のパターンを形成する。次に、第１のパターンと第２のパターンを同時に焼成することによって、第１のパターンから第１層を形成し、第２のパターンから第２層を形成する、ことを備える。第１のパターンと第２のパターンを同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を第１のパターンから隙間を介して脱離させる。
【０００６】
上記の課題を解決するＰＤＰは、前面板と、前面板と対向して設けられた背面板と、を備える。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の上に設けられた表示電極を有する。表示電極は、第１の電極と、第１の電極上に積層された第２の電極とを含む。表示電極の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である。
【０００７】
上記の課題を解決するＰＤＰは、前面板と、前面板と対向して設けられた背面板と、を備える。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の上に設けられた表示電極を有する。表示電極は、第１の電極と、第１の電極上に積層された第２の電極とを含む。表示電極の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である。
【発明の効果】
【０００８】
ＰＤＰの製造工程を簡略化しつつ、製造歩留りの低下を抑制することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかるＰＤＰの構造を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかる前面板の構造を示す概略断面図である。
【図３】本実施の形態にかかる前面板の製造フローを示す図である。
【図４】本実施の形態にかかる表示電極の製造過程を示す図である。
【図５】本実施の形態にかかる焼成時の温度プロファイルを示す図である。
【図６】本実施の形態にかかる表示電極の焼成時における製造過程を示す図である。
【図７】実施例の評価結果を示す図である。
【図８】実施例の他の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［１．ＰＤＰ１の構成］
本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は、前面板２と背面板１０とが対向して配置された構成である。前面板２と背面板１０の外周部は、ガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。
【００１１】
図２に示すように、前面板２は、前面ガラス基板３、表示電極６、誘電体層８および保護層９を有する。複数の表示電極６が、前面ガラス基板３の表面に配置されている。それぞれの表示電極６は、前面ガラス基板３の長辺と平行に配置されている。それぞれの表示電極６は、一つの走査電極４と一つの維持電極５とを有する。走査電極４と維持電極５との間が放電ギャップである。走査電極４は、前面ガラス基板３上に設けられた黒色電極４１と、黒色電極４１上に設けられた白色電極４２とを含む。維持電極５は、前面ガラス基板３上に設けられた黒色電極５１と、黒色電極５１上に設けられた白色電極５２とを含む。黒色電極４１、５１は、ＰＤＰ１のコントラストを向上させるために、黒色顔料を有する。白色電極４２、５２は、良好な導電性を得るために銀（Ａｇ）を有する。誘電体層８は、表示電極６を被覆している。誘電体層８は、表示電極６に交流電圧が印加されたときに無声放電を発生させるために設けられている。保護層９は、誘電体層８を被覆している。保護層９は、放電を発生させるための電荷を保持する機能、および、維持放電の際に二次電子を放出する機能が求められる。電荷保持性能が向上することにより、印加電圧が低減される。二次電子放出数が増加することにより、維持放電を発生させる駆動電圧が低減される。本実施の形態にかかる保護層９は、ＭｇＯを含む。
【００１２】
なお、前面ガラス基板３上に、遮光層が設けられても良い。また、表示電極６と前面ガラス基板３の間に、透明電極が設けられても良い。
【００１３】
図１に示すように、背面板１０は、背面ガラス基板１１、アドレス電極１２、下地誘電体層１３、隔壁１４および蛍光体層１５を有する。複数のアドレス電極１２が背面ガラス基板１１の表面に配置されている。それぞれのアドレス電極１２は、背面ガラス基板１１の短辺と平行に配置されている。言い換えると、それぞれのアドレス電極１２は、表示電極６と直交する方向に配置されている。アドレス電極１２は、良好な導電性を得るために銀（Ａｇ）を有する。
【００１４】
背面板１０は、複数のアドレス電極１２を被覆する下地誘電体層１３を含む。下地誘電体層１３は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。
【００１５】
背面板１０は、放電空間を区切る隔壁１４を含む。隔壁１４は、下地誘電体層１３上に設けられている。隔壁１４は、アドレス電極１２と平行に配置されている。隔壁１４は、アドレス電極１２とアドレス電極１２との間に配置されている。なお、表示電極６と平行な隔壁をさらに含んでもよい。隔壁１４は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、７０重量％以上９０重量％以下である。
【００１６】
背面板１０は、蛍光体層１５を含む。蛍光体層１５は、下地誘電体層１３の表面および隔壁１４の側面に設けられている。蛍光体層１５は、赤色光を発する赤色蛍光体層、青色光を発する青色蛍光体層および緑色光を発する緑色蛍光体層を含む。蛍光体層１５は、紫外線によって励起される発光中心を有する。
【００１７】
表示電極６とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成される。赤色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、青色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、緑色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルとによりカラー表示をする画素が形成される。
【００１８】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
［２−１．前面板２の形成方法］
［２−１−１．表示電極６］
図３に示すフローに従って、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５が形成される。
【００１９】
（黒色ペーストの塗布）
ステップ１では、スクリーン印刷法などによって、黒色ペーストが前面ガラス基板３に塗布される。図４（ａ）に示すように、前面ガラス基板３に塗布された黒色ペーストは、黒色ペースト層３０を構成する。
【００２０】
（黒色ペースト）
黒色ペーストは、黒色顔料と黒色顔料を結着させるためのガラスフリットと光重合性モノマー、光重合開始剤、樹脂および溶剤などを含む。
【００２１】
黒色顔料としては、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物などが用いられる。
【００２２】
ガラスフリットとしては、三酸化二ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０〜５０重量％、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）を５〜３５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜２０重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）を５〜２０重量％含む。さらに、ガラスフリットは三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、三酸化タングステン（ＷＯ3）などを含んでもよい。
【００２３】
Ｂｉ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し軟化点が低下するという観点から、２０〜５０重量％であるのが好ましい。さらには、３０〜４５重量％であるのがより好ましい。ガラス骨格を形成するＢ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が低下し軟化点が高くなるという観点から、５〜３５重量％であるのが好ましい。さらには、５〜３０重量％であるのがより好ましい。
【００２４】
ＺｎＯは、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し透明性を損なうという観点から、１０〜２０重量％であるのが好ましい。
【００２５】
ＢａＯは、含有量が多すぎると軟化点が高くなるという観点から、５〜２０重量％であるのが好ましい。
【００２６】
ガラスフリットの平均粒径は、黒色電極４１と前面ガラス基板３との密着性を向上させるために、４．０μｍ以下であることが好ましい。さらには、１〜３μｍであることがより好ましい。また、ガラスフリットの最大粒径は、密着力と黒色電極４１の端部の直線性とを両立させるために、１０μｍ以下であることが好ましい。さらには、５〜８μｍであることがより好ましい。
【００２７】
なお、本実施の形態において、平均粒径とは、体積累積平均径（Ｄ５０）のを意味する。平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置ＭＴ−３３００（日機装株式会社製）が用いられた。
【００２８】
光重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００２９】
光重合開始剤としては、熱的に不活性であるが１８５℃以下の温度で所定の波長の光に露光された場合にフリーラジカルを生成するものである。光重合開始剤は、共役炭素環中に２つの分子内環を有する化合物である置換または非置換多核性キノンを含む。例としては、９，１０−アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェンタントレンキノン、ベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオン、２，３−ナフタセン−５，１２−ジオン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、レテンキノン、７，８，９，１０−テトラヒドロナフタセン−５，１２−ジオン、および１，２，３，４−テトラヒドロベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオンなどが用いられる。
【００３０】
樹脂としては、アクリル系ポリマーと、セルロース系ポリマーなどが用いられる。アクリル系ポリマーとしては、ポリブチルアクリレート、ポリメタクリレートなどから選択される少なくとも１種を含むことができる。セルロース系ポリマーは、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースから選択される少なくとも１種を含むことができる。
【００３１】
溶剤としては、α−、β−、γ−テルピネオールなどのテルペン類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノールなどのアルコール類などが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００３２】
これらの材料を三本ロール、ボールミルまたはサンドミルなどの分散機を用いて混合および分散させることによって黒色ペーストが作製される。
【００３３】
（黒色ペースト層３０の乾燥）
次に、ステップ２では、乾燥炉によって、黒色ペースト層中の溶剤が除去される。乾燥炉としては、ヒータ加熱炉、減圧乾燥炉、赤外線乾燥炉などが例示される。乾燥における雰囲気は、大気でも不活性ガスでもかまわない。乾燥温度は、８０℃〜２００℃程度である。乾燥時間は、３分から３０分程度である。図４（ｂ）に示すように、乾燥によって、黒色ペースト層３０の膜厚が減少する。乾燥後の黒色ペースト層３０の膜厚は、４〜８μｍ程度の範囲で適宜設定される。乾燥温度および乾燥時間は、黒色ペースト層３０中に含まれる溶剤の種類、量などに応じて適宜設定される。
【００３４】
（電極ペーストの塗布）
次に、ステップ３では、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、黒色ペースト層３０上に塗布される。図４（ｃ）に示すように、黒色ペースト層３０上に塗布された電極ペーストは、電極ペースト層３２を構成する。電極ペースト層３２の膜厚は、１０〜１５μｍ程度の範囲で適宜設定される。
【００３５】
（電極ペースト）
電極ペーストは、導電性粒子と導電性粒子を結着させるためのガラスフリットと光重合性モノマー、光重合開始剤、樹脂および溶剤などを含む。より詳細には、電極ペーストは、５０重量％以上７０重量％以下の導電性粒子と、１重量％以上１０重量％以下のガラスフリットと、５重量％以上１５重量％以下の樹脂と、５重量％以上１５重量％以下の光重合性モノマーと、５重量％以上２０重量％以下の溶剤を含む。なお、電極ペーストは、レオロジー調整剤を含んでも良い。
【００３６】
導電性粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）などが用いられる。導電性粒子の平均粒径は、１μｍ以上３μｍ以下が好ましい。平均粒径が、１μｍ未満になると電極ペースト中で凝集しやすくなるからである。平均粒径が、３μｍを超えると電極ペースト中に均一に分散させることが困難になるからである。
【００３７】
さらに、導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上１．５μｍ以下の小粒子と、平均粒径が２μｍ以上３μｍ以下の大粒子とを有すると、より好ましい。大粒子と大粒子の隙間に小粒子が入り込むことによって、白色電極４２、５２の欠陥がより減少するからである。
【００３８】
ガラスフリットとしては、少なくとも三酸化二ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０〜５０重量％、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）を５〜３５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜２０重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）を５〜２０重量％含む。さらに、ガラスフリットは三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、三酸化タングステン（ＷＯ3）などを含んでもよい。
【００３９】
Ｂｉ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し軟化点が低下するという観点から、２０〜５０重量％であるのが好ましい。さらには、３０〜４５重量％であるのがより好ましい。ガラス骨格を形成するＢ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が低下し軟化点が高くなるという観点から、５〜３５重量％であるのが好ましい。さらには、５〜３０重量％であるのがより好ましい。
【００４０】
ＺｎＯは、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し透明性を損なうという観点から、１０〜２０重量％であるのが好ましい。
【００４１】
ＢａＯは、含有量が多すぎると軟化点が高くなるという観点から、５〜２０重量％であるのが好ましい。
【００４２】
ガラスフリットの平均粒径は、白色電極４２、５２と黒色電極４１、４２との密着性を向上させるために、４．０μｍ以下であることが好ましい。さらには、１〜３μｍであることがより好ましい。また、ガラスフリットの最大粒径は、密着性と白色電極４２、５２の端部の直線性とを両立させるために、１０μｍ以下であることが好ましい。さらには、５〜８μｍであることがより好ましい。
【００４３】
光重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００４４】
光重合開始剤としては、熱的に不活性であるが１８５℃以下の温度で所定の波長の光に露光された場合にフリーラジカルを生成するものである。光重合開始剤は、共役炭素環中に２つの分子内環を有する化合物である置換または非置換多核性キノンを含む。例としては、９，１０−アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェンタントレンキノン、ベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオン、２，３−ナフタセン−５，１２−ジオン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、レテンキノン、７，８，９，１０−テトラヒドロナフタセン−５，１２−ジオン、および１，２，３，４−テトラヒドロベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオンなどが用いられる。
【００４５】
樹脂としては、アクリル系ポリマーと、セルロース系ポリマーなどが用いられる。アクリル系ポリマーとしては、ポリブチルアクリレート、ポリメタクリレートなどから選択される少なくとも１種を含むことができる。セルロース系ポリマーは、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースから選択される少なくとも１種を含むことができる。
【００４６】
溶剤としては、α−、β−、γ−テルピネオールなどのテルペン類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノールなどのアルコール類などが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００４７】
レオレジー調整剤としては、ヒュームドシリカ、変性ウレア（イソシアネート単量体あるいはこれらのアダクト体と有機アミンとの反応物）などを用いることができる。
【００４８】
これらの材料を三本ロール、ボールミルまたはサンドミルなどの分散機を用いて混合および分散させることによって電極ペーストが作製される。
【００４９】
（電極ペースト層３２の乾燥）
次に、ステップ４では、乾燥炉によって、電極ペースト層３２中の溶剤が除去される。乾燥炉としては、ヒータ加熱炉、減圧乾燥炉、赤外線乾燥炉などが例示される。乾燥における雰囲気は、大気でも不活性ガスでもかまわない。乾燥温度は、８０℃〜２００℃程度である。乾燥時間は、３分から３０分程度である。図４（ｄ）に示すように、乾燥によって、電極ペースト層３２の膜厚が減少する。乾燥後の電極ペースト層３２の膜厚は、４〜８μｍ程度の範囲で適宜設定される。乾燥温度および乾燥時間は、電極ペースト層３２中に含まれる溶剤の種類、量などに応じて適宜設定される。
【００５０】
（露光）
次に、ステップ５では、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２とが一括して露光される。まず、ガラス板にクロムなどで表示電極６のマスクパターンが形成されたフォトマスクを介して、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に光が照射される。光の波長は、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に含まれている光重合開始剤が反応する波長である。一般的には、２５０ｎｍから４５０ｎｍ程度である。黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２における光が照射された領域は、光重合性モノマーが重合することによって、硬化する。
【００５１】
（現像）
次に、ステップ６では、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２が現像される。現像液は、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に対応したアルカリ現像液が用いられる。具体的には、炭酸ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）などが用いられる。黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に現像液が噴射されることにより、図４（ｅ）に示すように、光が照射された領域が残存し、光が照射されなかった領域が除去される。つまり、焼成前（未焼成）の黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６が形成される。最後に水洗浄が行われ、前面ガラス基板３に付着した汚れなどが除去される。ここで黒色電極パターン３４中には、ポリマー、ガラスおよび黒色顔料が含まれている。ここでポリマーとは、光重合性モノマーが重合することにより生成されたポリマーと樹脂との両方を意味する。白色電極パターン３６中には、ポリマー、ガラスおよび導電性粒子が含まれている。ここでポリマーとは、光重合性モノマーが重合することにより生成されたポリマーと樹脂との両方を意味する。
【００５２】
（焼成）
次に、ステップ７では、焼成炉によって、黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６とが焼成される。焼成炉としては、ヒータ加熱炉などが例示される。焼成における雰囲気は、酸素を含むことが好ましい。樹脂を燃焼させるためである。つまり雰囲気は、大気でもかまわない。焼成は、一例として、図５に示す温度プロファイルによって行われる。軟化点とは、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６に含まれるガラスフリットが軟化する温度である。図５に示すように、温度は、室温から焼成温度まで上昇する。温度上昇によって、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６に残留していたポリマーが燃焼する。次に、プロファイルは、トップキープ期間になる。つまり、トップキープ期間、焼成温度に維持される。焼成温度に維持されることによって、ガラスフリットは、軟化する。つまり、黒色電極パターン３４中の黒色顔料が、ガラスによって結着される。白色電極パターン中の導電性粒子が、軟化したガラスフリットによって結着される。焼成温度は、４５０℃から６５０℃の温度範囲である。より好ましくは５５０℃から６００℃の温度範囲である。トップキープ期間は１０分から１２０分程度である。図４（ｆ）に示すように、焼成によって黒色電極４１、５１および白色電極４２、５２が形成される。表示電極６の膜厚は、４μｍ〜７μｍ程度である。
【００５３】
（焼成時の状態変化）
図６（ａ）に示すように、焼成前は、白色電極パターン３６中に、複数の導電性粒子３９が存在している。導電性粒子３９と導電性粒子３９との間には、隙間が形成されている。なお、説明の便宜のため、ガラスフリットは図示されていない。図６（ｂ）に示すように、焼成が開始されると、白色電極パターン３６からは、ポリマーが除去されていく。また、黒色電極パターン３４からもポリマーが除去される。ポリマーは燃焼することによって、二酸化炭素と水などの気体に変化する。気体となったポリマーは、白色電極パターン３６および黒色電極パターン３４から脱離する。つまり、ポリマーの除去は脱ガスを意味する。本実施の形態においては、導電性粒子３９と導電性粒子３９との間に隙間が形成されているので、黒色電極パターン３４からポリマーを除去することが容易になる。図６（ｃ）に示すように、温度が上昇すると、白色電極パターン３６のポリマーはほぼ除去される。黒色電極パターン３４からは、さらにポリマーが除去されていく。図６（ｄ）に示すように、さらに温度が上昇すると、導電性粒子３９の焼結が始まる。導電性粒子３９の表面が活性化されるためである。また、黒色電極パターン３４からは、ポリマーがほぼ除去されている。図６（ｅ）に示すように、トップキープ期間では、導電性粒子３９の焼結が進み、膜状に変化する。
【００５４】
つまり、本実施の形態においては、上層である白色電極パターン３６中の導電性粒子３９と導電性粒子３９との間に隙間が形成されているために、下層である黒色電極パターン３４からのポリマー除去が促進される。つまり、黒色電極パターンの脱ガスが促進される。
【００５５】
よって、本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６とを同時に焼成したとしても、黒色電極パターン３４に起因するブリスターなどの発生が抑制される。
【００５６】
なお、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６が形成された面を上にして、前面ガラス基板３の上部および下部から前面ガラス基板３を加熱し、黒色電極パターン３４に含まれるポリマーを燃焼させるまでは、前面ガラス基板３の上部からの加熱温度を前面ガラス基板３の下部からの加熱温度より高くし、その後、前面ガラス基板３の上部からの加熱温度を前面ガラス基板３の下部からの加熱温度より低くするとより好ましい。黒色電極パターン３４の脱ガスがより促進されるからである。
【００５７】
［２−１−２．誘電体層８］
誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで前面ガラス基板３上に塗布される。塗布された誘電体ペーストは、走査電極４および維持電極５を被覆する。次に、乾燥炉によって、誘電体ペーストが、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で乾燥される。乾燥によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。焼成によって、誘電体ガラスフリットが溶ける。溶けた誘電体ガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。
【００５８】
上述の方法の他、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
【００５９】
［２−１−３．保護層９］
保護層９は、一例として、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着装置により形成される。保護層９がＭｇＯとＣａＯを含む場合、保護層９の材料は単結晶のＭｇＯからなるＭｇＯペレットと単結晶のＣａＯからなるＣａＯペレットである。つまり、保護層９の組成に合わせてペレットを選択すればよい。ＭｇＯペレットまたはＣａＯペレットには、さらに不純物としてアルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）などが添加されていてもよい。
【００６０】
まず、ＥＢ蒸着装置の成膜室に配置されたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットに電子ビームが照射される。電子ビームのエネルギーを受けたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットの表面は蒸発していく。ＭｇＯペレットから蒸発したＭｇＯおよびＣａＯペレットから蒸発したＣａＯは、成膜室内を移動する前面ガラス基板３上に付着する。より詳細には、表示領域となる領域が開口したマスクを介して、ＭｇＯおよびＣａＯが誘電体層８上に付着する。前面ガラス基板３は、ヒータによって約３００℃に加熱されている。成膜室の圧力は、約１０-4Ｐａに減圧された後、酸素ガスが供給され、酸素分圧が約３Ｅ-2Ｐａになるように保たれる。保護層９の膜厚は、電子ビームの強度、成膜室の圧力、前面ガラス基板３の移動速度などによって、所定の範囲に収まるように調整される。
【００６１】
以上の工程により、前面ガラス基板３上に所定の構成部材を有する前面板２が完成する。
【００６２】
［２−２．背面板１０の形成方法］
［２−２−１．アドレス電極１２］
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。アドレス電極１２の材料には、導電体としての銀（Ａｇ）粒子と銀粒子同士を結着させるガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むアドレス電極ペーストが用いられる。
【００６３】
まず、スクリーン印刷法などによって、アドレス電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲でアドレス電極ペーストが乾燥される。乾燥によって、アドレス電極ペースト中の溶剤が除去される。例えば、複数の矩形パターンが形成されたフォトマスクを介して、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存したアドレス電極ペーストがアドレス電極パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、アドレス電極パターンが焼成される。焼成によって、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶ける。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、アドレス電極１２が形成される。
【００６４】
上述の方法の他、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を形成し、その後パターニングする方法なども用いることができる。
【００６５】
［２−２−２．下地誘電体層１３］
下地誘電体層１３の材料には、ガラスフリット、フィラー、樹脂および溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。
【００６６】
まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。塗布された下地誘電体ペーストは、アドレス電極１２を被覆する。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で下地誘電体ペーストが乾燥される。乾燥によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、下地誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、焼成によって、ガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、下地誘電体層１３は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。スクリーン印刷法の他にも、スピンコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【００６７】
［２−２−３．隔壁１４］
フォトリソグラフィ法によって、隔壁１４が形成される。隔壁１４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、８０重量％以上８５重量％以下である。
【００６８】
まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で隔壁ペーストが乾燥される。乾燥によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、例えば井桁パターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存した隔壁ペーストが隔壁パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば５００℃から６００℃の温度範囲で隔壁パターンが焼成される。焼成によって、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、隔壁パターン中のガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、隔壁１４は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。以上の工程によって、隔壁１４が形成される。
【００６９】
［２−２−４．蛍光体層１５］
蛍光体層１５の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。
【００７０】
まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１５が形成される。ディスペンス法の他にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００７１】
以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００７２】
［２−３．前面板２と背面板１０との組立方法］
まず、ディスペンス法によって、背面板１０の周囲に封着材（図示せず）が形成される。封着材（図示せず）の材料には、ガラスフリットとバインダと溶剤などを含む封着ペーストが用いられる。次に乾燥炉によって、封着ペースト中の溶剤が除去される。次に、表示電極６とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。最後に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入される。以上のように、前面板２と背面板１０とが組立てられ、ＰＤＰ１が完成する。
【００７３】
［３．実施例］
対角４２インチのハイビジョンテレビに適合するＰＤＰが作製された。隔壁の高さは、０．１５ｍｍであった。隔壁の間隔（セルピッチ）は、０．１５ｍｍであった。表示電極の電極間距離は、０．０６ｍｍであった。Ｘｅの含有量が１５体積％のＮｅ−Ｘｅ系の混合ガスが６０ｋＰａの内圧になるように封入された。なおガラス基板の厚みは１．８ｍｍであった。誘電体層の膜厚は、２０μｍであった。ＰＤＰの製造方法は、上述のとおりである。
【００７４】
実施例においては、以下に示す４種類の電極ペーストが用いられた。サンプル１から４にかけて、電極ペースト中の銀の組成比が小さくなっている。
【００７５】
サンプル１は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．２４５の電極ペーストである。
【００７６】
サンプル２は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．２８６の電極ペーストである。
【００７７】
サンプル３は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．３３２の電極ペーストである。
【００７８】
サンプル４は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．３８０の電極ペーストである。
【００７９】
［３−１．評価］
［３−１−１．Ｌ値と欠陥との関係］
発明者らは、表示電極６上に誘電体層８が形成された前面ガラス基板３の評価を行った。具体的には、表示電極６のＬ値と、誘電体層８に発生する欠陥との関係が評価された。図７に示すように、サンプル１の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７４であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１６個であった。
【００８０】
サンプル２の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７３であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１０個であった。
【００８１】
サンプル３の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７１であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８２】
サンプル４の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は６８であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８３】
なお、本実施の形態において、Ｌ値とは、ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）色空間におけるＬ＊値を意味する。Ｌ値は、例えば、日本電色工業株式会社製分光色差計：ＮＦ９９９などを用いて測定される。また、Ｌ値は、表示電極６における、誘電体層８に被覆されていない領域の値である。
【００８４】
サンプル３またはサンプル４の電極ペーストが用いられたとき、誘電体層８の突起数が少ないことがわかる。つまり、表示電極６のＬ値が６８以上７１以下のとき、ＰＤＰ１の製造コストを削減しつつ、製造歩留りの低下が抑制される。
【００８５】
［３−１−２．疎密度と欠陥との関係］
発明者らは、表示電極６上に誘電体層８が形成された前面ガラス基板３の評価を行った。具体的には、表示電極６の疎密度と、誘電体層８に発生する欠陥との関係が評価された。図８に示すように、サンプル１の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は７．２％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１６個であった。
【００８６】
サンプル２の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は９．７％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１０個であった。
【００８７】
サンプル３の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は１２％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８８】
サンプル４の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は１５％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８９】
表示電極６の疎密度は、次のように測定される。まず、表示電極６の表面が同軸落射照明によって備えた光学顕微鏡によって撮像される。倍率は、一例として、１０００倍である。画像は、例えば、水平５００画素、垂直５００画素のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）に、８ビットの階調で取り込まれる。
【００９０】
撮影された画像は、８ビットなので、２５６階調段階（０階調から２５５階調）で表わされる。まず、画像全体の平均階調が１２８階調になるように、ゲイン調整がなされる。次に、ノイズ除去のため、平均化処理などがなされる。表示電極６表面の疎な領域は、画像において暗部として表わされる。次に、二値化処理がなされる。本実施の形態では、しきい値が１６２階調に設定される。０階調から１６２階調を有する画素が黒である。１６３階調から２５５階調を有する画素が白である。本実施の形態において、黒が占める領域の画素数を撮影した画像全体の画素数で除算し、１００を乗じた値が疎密度（％）である。
【００９１】
また、疎密度は、表示電極６における、誘電体層８に被覆されていない領域の値である。なお、評価対象の膜厚などに合わせて、光学顕微鏡の撮影条件、画像取り込みのためのＣＣＤサイズおよび画像処理方法などは、適宜変更され得る。
【００９２】
サンプル３またはサンプル４の電極ペーストが用いられたとき、誘電体層８の突起数が少ないことがわかる。つまり、表示電極６の疎密度が１２％以上１５％以下のとき、ＰＤＰ１の製造コストを削減しつつ、製造歩留りの低下が抑制される。
【００９３】
［３−１−３．考察］
誘電体層８の突起数が少なくなる現象は、導電性粒子である銀粒子の量が低減され、銀粒子と銀粒子の間に隙間が形成されたことに起因していると考えられる。
【００９４】
しかし、単に導電性粒子の量を減らしただけでは、電極ペーストのレオロジーが変動する。電極ペーストのレオロジーが変動すると、電極ペースト塗布条件が変動する。つまり、電極ペーストの安定した塗布が困難になる。そこで、本実施の形態においては、導電性粒子が減少した分が光重合性モノマー、樹脂、溶剤に置き換えられた。さらに、レオロジー調整剤の含有量で、レオロジーが調整された。
【００９５】
［４．まとめ］
本実施の形態にかかるＰＤＰの製造方法は、前面ガラス基板３上に形成されたポリマーと無機成分である黒色顔料とを含む第１のパターンである黒色電極パターン３４上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子３９を含む第２のパターンである白色電極パターン３６を形成する。次に、黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６を同時に焼成することによって、黒色電極パターン３４から第１層である黒色電極４１、５１を形成し、白色電極パターン３６から第２層である白色電極４２、５２を形成する、ことを備える。黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６を同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を黒色電極パターン３４から隙間を介して脱離させる。
【００９６】
上記方法によれば、黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６を同時に焼成しても、下層である黒色電極パターン３４からの脱ガスが促進される。よって、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【００９７】
なお、本実施の形態では、フォトリソグラフィ法により、表示電極６が形成される場合が例示された。つまり、黒色ペーストおよび電極ペーストが、感光性ペーストである場合が例示された。しかし、黒色ペーストおよび電極ペーストは、感光性ペーストには限られない。黒色ペースト層３０および／または電極ペースト層３２をパターン印刷法などで形成する場合には、光重合性モノマーおよび光重合開始剤は不要である。つまり、黒色ペーストは、黒色顔料、樹脂、溶剤を含んでいればよい。電極ペーストは、導電性樹脂、樹脂、溶剤を含んでいればよい。
【００９８】
さらに、本実施の形態では、無機成分が黒色顔料である場合が例示された。しかし、無機成分は、黒色顔料に限られない。無機成分は、フィラーとして用いられる酸化物や、金属などでもかまわない。
【００９９】
本実施の形態にかかるＰＤＰは、前面板２と、前面板２と対向して設けられた背面板１０と、を備える。前面板２は、前面ガラス基板３と、前面ガラス基板３の上に設けられた表示電極６を有する。表示電極６は、第１の電極である黒色電極４１、５１と、黒色電極４１、５１上に積層された第２の電極である白色電極４２、５２とを含む。表示電極６の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である。上記構成によれば、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【０１００】
本実施の形態にかかるＰＤＰは、前面板２と、前面板２と対向して設けられた背面板１０と、を備える。前面板２は、前面ガラス基板３と、前面ガラス基板３の上に設けられた表示電極６を有する。表示電極６は、第１の電極である黒色電極４１、５１と、黒色電極４１、５１上に積層された第２の電極である白色電極４２、５２とを含む。表示電極６の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である。上記構成によれば、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、低コストのＰＤＰを実現できるので、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４１，５１ 黒色電極
４２，５２ 白色電極
５ 維持電極
６ 表示電極
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面板
１１ 背面ガラス基板
１２ アドレス電極
１３ 下地誘電体層
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１６ 放電空間
３０ 黒色ペースト層
３２ 電極ペースト層
３４ 黒色電極パターン
３６ 白色電極パターン
３９ 導電性粒子
【技術分野】
【０００１】
ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられ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。
【背景技術】
【０００２】
基板上に表示ラインを形成する電極対を配列し、電極各々を透明電極と第１黒色層及び主電極層からなる２層構造のバス電極とで構成するプラズマディスプレイパネル（以降、ＰＤＰと記載する）の製造方法において、第１黒色層パターン、主電極層パターンをそれぞれオフセット印刷法で形成し、次いで、第１黒色層パターン、主電極層パターンを同時焼成することで第１黒色層、主電極層を形成する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１８５８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来のＰＤＰの製造方法において、二層以上が積層された電極パターンを同時に焼成する際、上層は、下層からの脱ガスを阻害していた。その結果、電極のブリスター、電極を被覆する誘電体層の突起などの欠陥の原因になっていた。ブリスターなどの欠陥は、ＰＤＰの製造歩留りを低下させるといった課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の課題を解決するＰＤＰの製造方法は、基板上に形成された、ポリマーと無機成分とを含む第１のパターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む第２のパターンを形成する。次に、第１のパターンと第２のパターンを同時に焼成することによって、第１のパターンから第１層を形成し、第２のパターンから第２層を形成する、ことを備える。第１のパターンと第２のパターンを同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を第１のパターンから隙間を介して脱離させる。
【０００６】
上記の課題を解決するＰＤＰは、前面板と、前面板と対向して設けられた背面板と、を備える。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の上に設けられた表示電極を有する。表示電極は、第１の電極と、第１の電極上に積層された第２の電極とを含む。表示電極の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である。
【０００７】
上記の課題を解決するＰＤＰは、前面板と、前面板と対向して設けられた背面板と、を備える。前面板は、ガラス基板と、ガラス基板の上に設けられた表示電極を有する。表示電極は、第１の電極と、第１の電極上に積層された第２の電極とを含む。表示電極の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である。
【発明の効果】
【０００８】
ＰＤＰの製造工程を簡略化しつつ、製造歩留りの低下を抑制することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施の形態にかかるＰＤＰの構造を示す斜視図である。
【図２】本実施の形態にかかる前面板の構造を示す概略断面図である。
【図３】本実施の形態にかかる前面板の製造フローを示す図である。
【図４】本実施の形態にかかる表示電極の製造過程を示す図である。
【図５】本実施の形態にかかる焼成時の温度プロファイルを示す図である。
【図６】本実施の形態にかかる表示電極の焼成時における製造過程を示す図である。
【図７】実施例の評価結果を示す図である。
【図８】実施例の他の評価結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
［１．ＰＤＰ１の構成］
本実施の形態のＰＤＰ１は、交流面放電型ＰＤＰである。図１に示すように、ＰＤＰ１は、前面板２と背面板１０とが対向して配置された構成である。前面板２と背面板１０の外周部は、ガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。
【００１１】
図２に示すように、前面板２は、前面ガラス基板３、表示電極６、誘電体層８および保護層９を有する。複数の表示電極６が、前面ガラス基板３の表面に配置されている。それぞれの表示電極６は、前面ガラス基板３の長辺と平行に配置されている。それぞれの表示電極６は、一つの走査電極４と一つの維持電極５とを有する。走査電極４と維持電極５との間が放電ギャップである。走査電極４は、前面ガラス基板３上に設けられた黒色電極４１と、黒色電極４１上に設けられた白色電極４２とを含む。維持電極５は、前面ガラス基板３上に設けられた黒色電極５１と、黒色電極５１上に設けられた白色電極５２とを含む。黒色電極４１、５１は、ＰＤＰ１のコントラストを向上させるために、黒色顔料を有する。白色電極４２、５２は、良好な導電性を得るために銀（Ａｇ）を有する。誘電体層８は、表示電極６を被覆している。誘電体層８は、表示電極６に交流電圧が印加されたときに無声放電を発生させるために設けられている。保護層９は、誘電体層８を被覆している。保護層９は、放電を発生させるための電荷を保持する機能、および、維持放電の際に二次電子を放出する機能が求められる。電荷保持性能が向上することにより、印加電圧が低減される。二次電子放出数が増加することにより、維持放電を発生させる駆動電圧が低減される。本実施の形態にかかる保護層９は、ＭｇＯを含む。
【００１２】
なお、前面ガラス基板３上に、遮光層が設けられても良い。また、表示電極６と前面ガラス基板３の間に、透明電極が設けられても良い。
【００１３】
図１に示すように、背面板１０は、背面ガラス基板１１、アドレス電極１２、下地誘電体層１３、隔壁１４および蛍光体層１５を有する。複数のアドレス電極１２が背面ガラス基板１１の表面に配置されている。それぞれのアドレス電極１２は、背面ガラス基板１１の短辺と平行に配置されている。言い換えると、それぞれのアドレス電極１２は、表示電極６と直交する方向に配置されている。アドレス電極１２は、良好な導電性を得るために銀（Ａｇ）を有する。
【００１４】
背面板１０は、複数のアドレス電極１２を被覆する下地誘電体層１３を含む。下地誘電体層１３は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。
【００１５】
背面板１０は、放電空間を区切る隔壁１４を含む。隔壁１４は、下地誘電体層１３上に設けられている。隔壁１４は、アドレス電極１２と平行に配置されている。隔壁１４は、アドレス電極１２とアドレス電極１２との間に配置されている。なお、表示電極６と平行な隔壁をさらに含んでもよい。隔壁１４は、ガラス成分とフィラーとを含む。ガラス成分とフィラーとの和に対するガラス成分の比率は、７０重量％以上９０重量％以下である。
【００１６】
背面板１０は、蛍光体層１５を含む。蛍光体層１５は、下地誘電体層１３の表面および隔壁１４の側面に設けられている。蛍光体層１５は、赤色光を発する赤色蛍光体層、青色光を発する青色蛍光体層および緑色光を発する緑色蛍光体層を含む。蛍光体層１５は、紫外線によって励起される発光中心を有する。
【００１７】
表示電極６とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成される。赤色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、青色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルと、緑色に発光する蛍光体層１５を有する放電セルとによりカラー表示をする画素が形成される。
【００１８】
［２．ＰＤＰ１の製造方法］
［２−１．前面板２の形成方法］
［２−１−１．表示電極６］
図３に示すフローに従って、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５が形成される。
【００１９】
（黒色ペーストの塗布）
ステップ１では、スクリーン印刷法などによって、黒色ペーストが前面ガラス基板３に塗布される。図４（ａ）に示すように、前面ガラス基板３に塗布された黒色ペーストは、黒色ペースト層３０を構成する。
【００２０】
（黒色ペースト）
黒色ペーストは、黒色顔料と黒色顔料を結着させるためのガラスフリットと光重合性モノマー、光重合開始剤、樹脂および溶剤などを含む。
【００２１】
黒色顔料としては、ルテニウム酸化物、コバルト酸化物、ニッケル酸化物などが用いられる。
【００２２】
ガラスフリットとしては、三酸化二ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０〜５０重量％、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）を５〜３５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜２０重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）を５〜２０重量％含む。さらに、ガラスフリットは三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、三酸化タングステン（ＷＯ3）などを含んでもよい。
【００２３】
Ｂｉ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し軟化点が低下するという観点から、２０〜５０重量％であるのが好ましい。さらには、３０〜４５重量％であるのがより好ましい。ガラス骨格を形成するＢ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が低下し軟化点が高くなるという観点から、５〜３５重量％であるのが好ましい。さらには、５〜３０重量％であるのがより好ましい。
【００２４】
ＺｎＯは、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し透明性を損なうという観点から、１０〜２０重量％であるのが好ましい。
【００２５】
ＢａＯは、含有量が多すぎると軟化点が高くなるという観点から、５〜２０重量％であるのが好ましい。
【００２６】
ガラスフリットの平均粒径は、黒色電極４１と前面ガラス基板３との密着性を向上させるために、４．０μｍ以下であることが好ましい。さらには、１〜３μｍであることがより好ましい。また、ガラスフリットの最大粒径は、密着力と黒色電極４１の端部の直線性とを両立させるために、１０μｍ以下であることが好ましい。さらには、５〜８μｍであることがより好ましい。
【００２７】
なお、本実施の形態において、平均粒径とは、体積累積平均径（Ｄ５０）のを意味する。平均粒径の測定には、レーザ回折式粒度分布測定装置ＭＴ−３３００（日機装株式会社製）が用いられた。
【００２８】
光重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００２９】
光重合開始剤としては、熱的に不活性であるが１８５℃以下の温度で所定の波長の光に露光された場合にフリーラジカルを生成するものである。光重合開始剤は、共役炭素環中に２つの分子内環を有する化合物である置換または非置換多核性キノンを含む。例としては、９，１０−アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェンタントレンキノン、ベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオン、２，３−ナフタセン−５，１２−ジオン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、レテンキノン、７，８，９，１０−テトラヒドロナフタセン−５，１２−ジオン、および１，２，３，４−テトラヒドロベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオンなどが用いられる。
【００３０】
樹脂としては、アクリル系ポリマーと、セルロース系ポリマーなどが用いられる。アクリル系ポリマーとしては、ポリブチルアクリレート、ポリメタクリレートなどから選択される少なくとも１種を含むことができる。セルロース系ポリマーは、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースから選択される少なくとも１種を含むことができる。
【００３１】
溶剤としては、α−、β−、γ−テルピネオールなどのテルペン類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノールなどのアルコール類などが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００３２】
これらの材料を三本ロール、ボールミルまたはサンドミルなどの分散機を用いて混合および分散させることによって黒色ペーストが作製される。
【００３３】
（黒色ペースト層３０の乾燥）
次に、ステップ２では、乾燥炉によって、黒色ペースト層中の溶剤が除去される。乾燥炉としては、ヒータ加熱炉、減圧乾燥炉、赤外線乾燥炉などが例示される。乾燥における雰囲気は、大気でも不活性ガスでもかまわない。乾燥温度は、８０℃〜２００℃程度である。乾燥時間は、３分から３０分程度である。図４（ｂ）に示すように、乾燥によって、黒色ペースト層３０の膜厚が減少する。乾燥後の黒色ペースト層３０の膜厚は、４〜８μｍ程度の範囲で適宜設定される。乾燥温度および乾燥時間は、黒色ペースト層３０中に含まれる溶剤の種類、量などに応じて適宜設定される。
【００３４】
（電極ペーストの塗布）
次に、ステップ３では、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、黒色ペースト層３０上に塗布される。図４（ｃ）に示すように、黒色ペースト層３０上に塗布された電極ペーストは、電極ペースト層３２を構成する。電極ペースト層３２の膜厚は、１０〜１５μｍ程度の範囲で適宜設定される。
【００３５】
（電極ペースト）
電極ペーストは、導電性粒子と導電性粒子を結着させるためのガラスフリットと光重合性モノマー、光重合開始剤、樹脂および溶剤などを含む。より詳細には、電極ペーストは、５０重量％以上７０重量％以下の導電性粒子と、１重量％以上１０重量％以下のガラスフリットと、５重量％以上１５重量％以下の樹脂と、５重量％以上１５重量％以下の光重合性モノマーと、５重量％以上２０重量％以下の溶剤を含む。なお、電極ペーストは、レオロジー調整剤を含んでも良い。
【００３６】
導電性粒子としては、銀（Ａｇ）、銅（Ｃｕ）などが用いられる。導電性粒子の平均粒径は、１μｍ以上３μｍ以下が好ましい。平均粒径が、１μｍ未満になると電極ペースト中で凝集しやすくなるからである。平均粒径が、３μｍを超えると電極ペースト中に均一に分散させることが困難になるからである。
【００３７】
さらに、導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上１．５μｍ以下の小粒子と、平均粒径が２μｍ以上３μｍ以下の大粒子とを有すると、より好ましい。大粒子と大粒子の隙間に小粒子が入り込むことによって、白色電極４２、５２の欠陥がより減少するからである。
【００３８】
ガラスフリットとしては、少なくとも三酸化二ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）を２０〜５０重量％、三酸化二硼素（Ｂ2Ｏ3）を５〜３５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を１０〜２０重量％、酸化バリウム（ＢａＯ）を５〜２０重量％含む。さらに、ガラスフリットは三酸化モリブデン（ＭｏＯ3）、三酸化タングステン（ＷＯ3）などを含んでもよい。
【００３９】
Ｂｉ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し軟化点が低下するという観点から、２０〜５０重量％であるのが好ましい。さらには、３０〜４５重量％であるのがより好ましい。ガラス骨格を形成するＢ2Ｏ3は、含有量が多すぎると熱膨張係数が低下し軟化点が高くなるという観点から、５〜３５重量％であるのが好ましい。さらには、５〜３０重量％であるのがより好ましい。
【００４０】
ＺｎＯは、含有量が多すぎると熱膨張係数が増大し透明性を損なうという観点から、１０〜２０重量％であるのが好ましい。
【００４１】
ＢａＯは、含有量が多すぎると軟化点が高くなるという観点から、５〜２０重量％であるのが好ましい。
【００４２】
ガラスフリットの平均粒径は、白色電極４２、５２と黒色電極４１、４２との密着性を向上させるために、４．０μｍ以下であることが好ましい。さらには、１〜３μｍであることがより好ましい。また、ガラスフリットの最大粒径は、密着性と白色電極４２、５２の端部の直線性とを両立させるために、１０μｍ以下であることが好ましい。さらには、５〜８μｍであることがより好ましい。
【００４３】
光重合性モノマーとしては、２−ヒドロキシエチルアクリレート，２−ヒドロキシプロピルアクリレート、ジエチレングリコールジアクリレート、トリエチレングリコールジアクリレート、ポリエチレングリコールジアクリレート、ポリウレタンジアクリレート、トリメチロールプロパントリアクリレート、ペンタエリスリトールトリアクリレート、ペンタエリスリトールテトラアクリレート、トリメチロールプロパンエチレンオキサイド変性トリアクリレート、トリメチロールプロパンプロピレンオキサイド変性トリアクリレート、ジペンタエリスリトールペンタアクリレート、ジペンタエリスリトールヘキサアクリレートなどが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００４４】
光重合開始剤としては、熱的に不活性であるが１８５℃以下の温度で所定の波長の光に露光された場合にフリーラジカルを生成するものである。光重合開始剤は、共役炭素環中に２つの分子内環を有する化合物である置換または非置換多核性キノンを含む。例としては、９，１０−アントラキノン、２−メチルアントラキノン、２−エチルアントラキノン、２−ｔ−ブチルアントラキノン、オクタメチルアントラキノン、１，４−ナフトキノン、９，１０−フェンタントレンキノン、ベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオン、２，３−ナフタセン−５，１２−ジオン、２−メチル−１，４−ナフトキノン、１，４−ジメチルアントラキノン、２，３−ジメチルアントラキノン、２−フェニルアントラキノン、２，３−ジフェニルアントラキノン、レテンキノン、７，８，９，１０−テトラヒドロナフタセン−５，１２−ジオン、および１，２，３，４−テトラヒドロベンゾ［ａ］アントラセン−７，１２−ジオンなどが用いられる。
【００４５】
樹脂としては、アクリル系ポリマーと、セルロース系ポリマーなどが用いられる。アクリル系ポリマーとしては、ポリブチルアクリレート、ポリメタクリレートなどから選択される少なくとも１種を含むことができる。セルロース系ポリマーは、エチルセルロース、ヒドロキシセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースから選択される少なくとも１種を含むことができる。
【００４６】
溶剤としては、α−、β−、γ−テルピネオールなどのテルペン類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、１−ブタノールなどのアルコール類などが用いられる。これらの内、一種類を単独で用いることができる。または、これらの内、二種類以上を混合して用いることができる。
【００４７】
レオレジー調整剤としては、ヒュームドシリカ、変性ウレア（イソシアネート単量体あるいはこれらのアダクト体と有機アミンとの反応物）などを用いることができる。
【００４８】
これらの材料を三本ロール、ボールミルまたはサンドミルなどの分散機を用いて混合および分散させることによって電極ペーストが作製される。
【００４９】
（電極ペースト層３２の乾燥）
次に、ステップ４では、乾燥炉によって、電極ペースト層３２中の溶剤が除去される。乾燥炉としては、ヒータ加熱炉、減圧乾燥炉、赤外線乾燥炉などが例示される。乾燥における雰囲気は、大気でも不活性ガスでもかまわない。乾燥温度は、８０℃〜２００℃程度である。乾燥時間は、３分から３０分程度である。図４（ｄ）に示すように、乾燥によって、電極ペースト層３２の膜厚が減少する。乾燥後の電極ペースト層３２の膜厚は、４〜８μｍ程度の範囲で適宜設定される。乾燥温度および乾燥時間は、電極ペースト層３２中に含まれる溶剤の種類、量などに応じて適宜設定される。
【００５０】
（露光）
次に、ステップ５では、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２とが一括して露光される。まず、ガラス板にクロムなどで表示電極６のマスクパターンが形成されたフォトマスクを介して、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に光が照射される。光の波長は、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に含まれている光重合開始剤が反応する波長である。一般的には、２５０ｎｍから４５０ｎｍ程度である。黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２における光が照射された領域は、光重合性モノマーが重合することによって、硬化する。
【００５１】
（現像）
次に、ステップ６では、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２が現像される。現像液は、黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に対応したアルカリ現像液が用いられる。具体的には、炭酸ナトリウム溶液、水酸化カリウム溶液、ＴＭＡＨ（ｔｅｔｒａｍｅｔｈｙｌ ａｎｎｍｏｎｉｕｍ ｈｙｄｒｏｘｉｄｅ）などが用いられる。黒色ペースト層３０と電極ペースト層３２に現像液が噴射されることにより、図４（ｅ）に示すように、光が照射された領域が残存し、光が照射されなかった領域が除去される。つまり、焼成前（未焼成）の黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６が形成される。最後に水洗浄が行われ、前面ガラス基板３に付着した汚れなどが除去される。ここで黒色電極パターン３４中には、ポリマー、ガラスおよび黒色顔料が含まれている。ここでポリマーとは、光重合性モノマーが重合することにより生成されたポリマーと樹脂との両方を意味する。白色電極パターン３６中には、ポリマー、ガラスおよび導電性粒子が含まれている。ここでポリマーとは、光重合性モノマーが重合することにより生成されたポリマーと樹脂との両方を意味する。
【００５２】
（焼成）
次に、ステップ７では、焼成炉によって、黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６とが焼成される。焼成炉としては、ヒータ加熱炉などが例示される。焼成における雰囲気は、酸素を含むことが好ましい。樹脂を燃焼させるためである。つまり雰囲気は、大気でもかまわない。焼成は、一例として、図５に示す温度プロファイルによって行われる。軟化点とは、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６に含まれるガラスフリットが軟化する温度である。図５に示すように、温度は、室温から焼成温度まで上昇する。温度上昇によって、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６に残留していたポリマーが燃焼する。次に、プロファイルは、トップキープ期間になる。つまり、トップキープ期間、焼成温度に維持される。焼成温度に維持されることによって、ガラスフリットは、軟化する。つまり、黒色電極パターン３４中の黒色顔料が、ガラスによって結着される。白色電極パターン中の導電性粒子が、軟化したガラスフリットによって結着される。焼成温度は、４５０℃から６５０℃の温度範囲である。より好ましくは５５０℃から６００℃の温度範囲である。トップキープ期間は１０分から１２０分程度である。図４（ｆ）に示すように、焼成によって黒色電極４１、５１および白色電極４２、５２が形成される。表示電極６の膜厚は、４μｍ〜７μｍ程度である。
【００５３】
（焼成時の状態変化）
図６（ａ）に示すように、焼成前は、白色電極パターン３６中に、複数の導電性粒子３９が存在している。導電性粒子３９と導電性粒子３９との間には、隙間が形成されている。なお、説明の便宜のため、ガラスフリットは図示されていない。図６（ｂ）に示すように、焼成が開始されると、白色電極パターン３６からは、ポリマーが除去されていく。また、黒色電極パターン３４からもポリマーが除去される。ポリマーは燃焼することによって、二酸化炭素と水などの気体に変化する。気体となったポリマーは、白色電極パターン３６および黒色電極パターン３４から脱離する。つまり、ポリマーの除去は脱ガスを意味する。本実施の形態においては、導電性粒子３９と導電性粒子３９との間に隙間が形成されているので、黒色電極パターン３４からポリマーを除去することが容易になる。図６（ｃ）に示すように、温度が上昇すると、白色電極パターン３６のポリマーはほぼ除去される。黒色電極パターン３４からは、さらにポリマーが除去されていく。図６（ｄ）に示すように、さらに温度が上昇すると、導電性粒子３９の焼結が始まる。導電性粒子３９の表面が活性化されるためである。また、黒色電極パターン３４からは、ポリマーがほぼ除去されている。図６（ｅ）に示すように、トップキープ期間では、導電性粒子３９の焼結が進み、膜状に変化する。
【００５４】
つまり、本実施の形態においては、上層である白色電極パターン３６中の導電性粒子３９と導電性粒子３９との間に隙間が形成されているために、下層である黒色電極パターン３４からのポリマー除去が促進される。つまり、黒色電極パターンの脱ガスが促進される。
【００５５】
よって、本実施の形態にかかるＰＤＰ１は、黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６とを同時に焼成したとしても、黒色電極パターン３４に起因するブリスターなどの発生が抑制される。
【００５６】
なお、黒色電極パターン３４および白色電極パターン３６が形成された面を上にして、前面ガラス基板３の上部および下部から前面ガラス基板３を加熱し、黒色電極パターン３４に含まれるポリマーを燃焼させるまでは、前面ガラス基板３の上部からの加熱温度を前面ガラス基板３の下部からの加熱温度より高くし、その後、前面ガラス基板３の上部からの加熱温度を前面ガラス基板３の下部からの加熱温度より低くするとより好ましい。黒色電極パターン３４の脱ガスがより促進されるからである。
【００５７】
［２−１−２．誘電体層８］
誘電体層８の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで前面ガラス基板３上に塗布される。塗布された誘電体ペーストは、走査電極４および維持電極５を被覆する。次に、乾燥炉によって、誘電体ペーストが、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で乾燥される。乾燥によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。焼成によって、誘電体ガラスフリットが溶ける。溶けた誘電体ガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、誘電体層８が形成される。
【００５８】
上述の方法の他、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）法などによって、誘電体層８となる膜を形成することもできる。
【００５９】
［２−１−３．保護層９］
保護層９は、一例として、ＥＢ（Ｅｌｅｃｔｒｏｎ Ｂｅａｍ）蒸着装置により形成される。保護層９がＭｇＯとＣａＯを含む場合、保護層９の材料は単結晶のＭｇＯからなるＭｇＯペレットと単結晶のＣａＯからなるＣａＯペレットである。つまり、保護層９の組成に合わせてペレットを選択すればよい。ＭｇＯペレットまたはＣａＯペレットには、さらに不純物としてアルミニウム（Ａｌ）、珪素（Ｓｉ）などが添加されていてもよい。
【００６０】
まず、ＥＢ蒸着装置の成膜室に配置されたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットに電子ビームが照射される。電子ビームのエネルギーを受けたＭｇＯペレットおよびＣａＯペレットの表面は蒸発していく。ＭｇＯペレットから蒸発したＭｇＯおよびＣａＯペレットから蒸発したＣａＯは、成膜室内を移動する前面ガラス基板３上に付着する。より詳細には、表示領域となる領域が開口したマスクを介して、ＭｇＯおよびＣａＯが誘電体層８上に付着する。前面ガラス基板３は、ヒータによって約３００℃に加熱されている。成膜室の圧力は、約１０-4Ｐａに減圧された後、酸素ガスが供給され、酸素分圧が約３Ｅ-2Ｐａになるように保たれる。保護層９の膜厚は、電子ビームの強度、成膜室の圧力、前面ガラス基板３の移動速度などによって、所定の範囲に収まるように調整される。
【００６１】
以上の工程により、前面ガラス基板３上に所定の構成部材を有する前面板２が完成する。
【００６２】
［２−２．背面板１０の形成方法］
［２−２−１．アドレス電極１２］
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板１１上に、アドレス電極１２が形成される。アドレス電極１２の材料には、導電体としての銀（Ａｇ）粒子と銀粒子同士を結着させるガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むアドレス電極ペーストが用いられる。
【００６３】
まず、スクリーン印刷法などによって、アドレス電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲でアドレス電極ペーストが乾燥される。乾燥によって、アドレス電極ペースト中の溶剤が除去される。例えば、複数の矩形パターンが形成されたフォトマスクを介して、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存したアドレス電極ペーストがアドレス電極パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、アドレス電極パターンが焼成される。焼成によって、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶ける。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス化する。以上の工程によって、アドレス電極１２が形成される。
【００６４】
上述の方法の他、スパッタ法、蒸着法などにより、金属膜を形成し、その後パターニングする方法なども用いることができる。
【００６５】
［２−２−２．下地誘電体層１３］
下地誘電体層１３の材料には、ガラスフリット、フィラー、樹脂および溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、２５重量％以上３５重量％以下である。
【００６６】
まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板１１上に塗布される。塗布された下地誘電体ペーストは、アドレス電極１２を被覆する。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で下地誘電体ペーストが乾燥される。乾燥によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、例えば４００℃から５５０℃の温度範囲で、下地誘電体ペーストが焼成される。焼成によって、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、焼成によって、ガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、下地誘電体層１３は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。以上の工程によって、下地誘電体層１３が形成される。スクリーン印刷法の他にも、スピンコート法、ダイコート法などを用いることができる。
【００６７】
［２−２−３．隔壁１４］
フォトリソグラフィ法によって、隔壁１４が形成される。隔壁１４の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。ガラスフリットとフィラーとの和に対するガラスフリットの比率は、８０重量％以上８５重量％以下である。
【００６８】
まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層１３上に塗布される。次に、乾燥炉によって、例えば１００℃から２５０℃の温度範囲で隔壁ペーストが乾燥される。乾燥によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、例えば井桁パターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像される。ポジ型の感光性樹脂が用いられた場合は、露光された部分が除去される。残存した隔壁ペーストが隔壁パターンである。最後に、焼成炉によって、例えば５００℃から６００℃の温度範囲で隔壁パターンが焼成される。焼成によって、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。焼成によって、隔壁パターン中のガラスフリットが溶ける。一方、焼成によっても、フィラーは溶けない。溶けたガラスフリットは、焼成後に再びガラス成分となる。つまり、隔壁１４は、フィラーがガラス成分中に分散した構成である。以上の工程によって、隔壁１４が形成される。
【００６９】
［２−２−４．蛍光体層１５］
蛍光体層１５の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。
【００７０】
まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁１４間の下地誘電体層１３上および隔壁１４の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層１５が形成される。ディスペンス法の他にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。
【００７１】
以上の工程により、背面ガラス基板１１上に所定の構成部材を有する背面板１０が完成する。
【００７２】
［２−３．前面板２と背面板１０との組立方法］
まず、ディスペンス法によって、背面板１０の周囲に封着材（図示せず）が形成される。封着材（図示せず）の材料には、ガラスフリットとバインダと溶剤などを含む封着ペーストが用いられる。次に乾燥炉によって、封着ペースト中の溶剤が除去される。次に、表示電極６とアドレス電極１２とが直交するように、前面板２と背面板１０とが対向配置される。次に、前面板２と背面板１０の周囲がガラスフリットで封着される。最後に、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスが封入される。以上のように、前面板２と背面板１０とが組立てられ、ＰＤＰ１が完成する。
【００７３】
［３．実施例］
対角４２インチのハイビジョンテレビに適合するＰＤＰが作製された。隔壁の高さは、０．１５ｍｍであった。隔壁の間隔（セルピッチ）は、０．１５ｍｍであった。表示電極の電極間距離は、０．０６ｍｍであった。Ｘｅの含有量が１５体積％のＮｅ−Ｘｅ系の混合ガスが６０ｋＰａの内圧になるように封入された。なおガラス基板の厚みは１．８ｍｍであった。誘電体層の膜厚は、２０μｍであった。ＰＤＰの製造方法は、上述のとおりである。
【００７４】
実施例においては、以下に示す４種類の電極ペーストが用いられた。サンプル１から４にかけて、電極ペースト中の銀の組成比が小さくなっている。
【００７５】
サンプル１は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．２４５の電極ペーストである。
【００７６】
サンプル２は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．２８６の電極ペーストである。
【００７７】
サンプル３は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．３３２の電極ペーストである。
【００７８】
サンプル４は、樹脂と光重合性モノマーの合計重量を銀の重量で除算した値が、０．３８０の電極ペーストである。
【００７９】
［３−１．評価］
［３−１−１．Ｌ値と欠陥との関係］
発明者らは、表示電極６上に誘電体層８が形成された前面ガラス基板３の評価を行った。具体的には、表示電極６のＬ値と、誘電体層８に発生する欠陥との関係が評価された。図７に示すように、サンプル１の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７４であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１６個であった。
【００８０】
サンプル２の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７３であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１０個であった。
【００８１】
サンプル３の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は７１であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８２】
サンプル４の電極ペーストが用いられたとき、Ｌ値は６８であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８３】
なお、本実施の形態において、Ｌ値とは、ＣＩＥ１９７６（Ｌ＊、ａ＊、ｂ＊）色空間におけるＬ＊値を意味する。Ｌ値は、例えば、日本電色工業株式会社製分光色差計：ＮＦ９９９などを用いて測定される。また、Ｌ値は、表示電極６における、誘電体層８に被覆されていない領域の値である。
【００８４】
サンプル３またはサンプル４の電極ペーストが用いられたとき、誘電体層８の突起数が少ないことがわかる。つまり、表示電極６のＬ値が６８以上７１以下のとき、ＰＤＰ１の製造コストを削減しつつ、製造歩留りの低下が抑制される。
【００８５】
［３−１−２．疎密度と欠陥との関係］
発明者らは、表示電極６上に誘電体層８が形成された前面ガラス基板３の評価を行った。具体的には、表示電極６の疎密度と、誘電体層８に発生する欠陥との関係が評価された。図８に示すように、サンプル１の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は７．２％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１６個であった。
【００８６】
サンプル２の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は９．７％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は１０個であった。
【００８７】
サンプル３の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は１２％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８８】
サンプル４の電極ペーストが用いられたとき、疎密度は１５％であった。また、誘電体層８に発生した突起数は３個であった。
【００８９】
表示電極６の疎密度は、次のように測定される。まず、表示電極６の表面が同軸落射照明によって備えた光学顕微鏡によって撮像される。倍率は、一例として、１０００倍である。画像は、例えば、水平５００画素、垂直５００画素のＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅｓ）に、８ビットの階調で取り込まれる。
【００９０】
撮影された画像は、８ビットなので、２５６階調段階（０階調から２５５階調）で表わされる。まず、画像全体の平均階調が１２８階調になるように、ゲイン調整がなされる。次に、ノイズ除去のため、平均化処理などがなされる。表示電極６表面の疎な領域は、画像において暗部として表わされる。次に、二値化処理がなされる。本実施の形態では、しきい値が１６２階調に設定される。０階調から１６２階調を有する画素が黒である。１６３階調から２５５階調を有する画素が白である。本実施の形態において、黒が占める領域の画素数を撮影した画像全体の画素数で除算し、１００を乗じた値が疎密度（％）である。
【００９１】
また、疎密度は、表示電極６における、誘電体層８に被覆されていない領域の値である。なお、評価対象の膜厚などに合わせて、光学顕微鏡の撮影条件、画像取り込みのためのＣＣＤサイズおよび画像処理方法などは、適宜変更され得る。
【００９２】
サンプル３またはサンプル４の電極ペーストが用いられたとき、誘電体層８の突起数が少ないことがわかる。つまり、表示電極６の疎密度が１２％以上１５％以下のとき、ＰＤＰ１の製造コストを削減しつつ、製造歩留りの低下が抑制される。
【００９３】
［３−１−３．考察］
誘電体層８の突起数が少なくなる現象は、導電性粒子である銀粒子の量が低減され、銀粒子と銀粒子の間に隙間が形成されたことに起因していると考えられる。
【００９４】
しかし、単に導電性粒子の量を減らしただけでは、電極ペーストのレオロジーが変動する。電極ペーストのレオロジーが変動すると、電極ペースト塗布条件が変動する。つまり、電極ペーストの安定した塗布が困難になる。そこで、本実施の形態においては、導電性粒子が減少した分が光重合性モノマー、樹脂、溶剤に置き換えられた。さらに、レオロジー調整剤の含有量で、レオロジーが調整された。
【００９５】
［４．まとめ］
本実施の形態にかかるＰＤＰの製造方法は、前面ガラス基板３上に形成されたポリマーと無機成分である黒色顔料とを含む第１のパターンである黒色電極パターン３４上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子３９を含む第２のパターンである白色電極パターン３６を形成する。次に、黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６を同時に焼成することによって、黒色電極パターン３４から第１層である黒色電極４１、５１を形成し、白色電極パターン３６から第２層である白色電極４２、５２を形成する、ことを備える。黒色電極パターン３４と白色電極パターン３６を同時に焼成する際には、ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、気体の少なくとも一部を黒色電極パターン３４から隙間を介して脱離させる。
【００９６】
上記方法によれば、黒色電極パターン３４と、白色電極パターン３６を同時に焼成しても、下層である黒色電極パターン３４からの脱ガスが促進される。よって、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【００９７】
なお、本実施の形態では、フォトリソグラフィ法により、表示電極６が形成される場合が例示された。つまり、黒色ペーストおよび電極ペーストが、感光性ペーストである場合が例示された。しかし、黒色ペーストおよび電極ペーストは、感光性ペーストには限られない。黒色ペースト層３０および／または電極ペースト層３２をパターン印刷法などで形成する場合には、光重合性モノマーおよび光重合開始剤は不要である。つまり、黒色ペーストは、黒色顔料、樹脂、溶剤を含んでいればよい。電極ペーストは、導電性樹脂、樹脂、溶剤を含んでいればよい。
【００９８】
さらに、本実施の形態では、無機成分が黒色顔料である場合が例示された。しかし、無機成分は、黒色顔料に限られない。無機成分は、フィラーとして用いられる酸化物や、金属などでもかまわない。
【００９９】
本実施の形態にかかるＰＤＰは、前面板２と、前面板２と対向して設けられた背面板１０と、を備える。前面板２は、前面ガラス基板３と、前面ガラス基板３の上に設けられた表示電極６を有する。表示電極６は、第１の電極である黒色電極４１、５１と、黒色電極４１、５１上に積層された第２の電極である白色電極４２、５２とを含む。表示電極６の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である。上記構成によれば、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【０１００】
本実施の形態にかかるＰＤＰは、前面板２と、前面板２と対向して設けられた背面板１０と、を備える。前面板２は、前面ガラス基板３と、前面ガラス基板３の上に設けられた表示電極６を有する。表示電極６は、第１の電極である黒色電極４１、５１と、黒色電極４１、５１上に積層された第２の電極である白色電極４２、５２とを含む。表示電極６の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である。上記構成によれば、表示電極６に起因する欠陥の発生が抑制される。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、低コストのＰＤＰを実現できるので、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【０１０２】
１ ＰＤＰ
２ 前面板
３ 前面ガラス基板
４ 走査電極
４１，５１ 黒色電極
４２，５２ 白色電極
５ 維持電極
６ 表示電極
８ 誘電体層
９ 保護層
１０ 背面板
１１ 背面ガラス基板
１２ アドレス電極
１３ 下地誘電体層
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１６ 放電空間
３０ 黒色ペースト層
３２ 電極ペースト層
３４ 黒色電極パターン
３６ 白色電極パターン
３９ 導電性粒子
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成された、ポリマーと無機成分とを含む第１のパターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む第２のパターンを形成し、
次に、前記第１のパターンと前記第２のパターンを同時に焼成することによって、前記第１のパターンから第１層を形成し、前記第２のパターンから第２層を形成する、ことを備え、
前記第１のパターンと前記第２のパターンを同時に焼成する際には、前記ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、前記気体の少なくとも一部を前記第１のパターンから前記隙間を介して脱離させる、
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上３μｍ以下である、
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。
【請求項３】
前記導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上１．５μｍ以下の小粒子と、平均粒径が２μｍ以上３μｍ以下の大粒子とを有する、
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第１のパターンと前記第２のパターンを焼成する際に、前記第１のパターンおよび第２のパターンが形成された面を上にして、前記基板の上部および下部から前記基板を加熱し、
前記第１のパターンに含まれる樹脂を燃焼させるまでは前記基板の上部からの加熱温度を前記基板の下部からの加熱温度より高くし、
その後、前記基板の上部からの加熱温度を前記基板の下部からの加熱温度より低くする、
請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
前面板と、
前記前面板と対向して設けられた背面板と、を備え、
前記前面板は、ガラス基板と前記ガラス基板の上に設けられた表示電極を有し、
前記表示電極は、第１の電極と前記第１の電極上に積層された第２の電極とを含み、
前記表示電極の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前面板と、
前記前面板と対向して設けられた背面板と、を備え、
前記前面板は、ガラス基板と前記ガラス基板の上に設けられた表示電極を有し、
前記表示電極は、第１の電極と前記第１の電極上に積層された第２の電極とを含み、
前記表示電極の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項１】
基板上に形成された、ポリマーと無機成分とを含む第１のパターン上に、互いに離れて隙間を設けるように配置された複数の導電性粒子を含む第２のパターンを形成し、
次に、前記第１のパターンと前記第２のパターンを同時に焼成することによって、前記第１のパターンから第１層を形成し、前記第２のパターンから第２層を形成する、ことを備え、
前記第１のパターンと前記第２のパターンを同時に焼成する際には、前記ポリマーを燃焼させることによって気体に変化させ、かつ、前記気体の少なくとも一部を前記第１のパターンから前記隙間を介して脱離させる、
プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上３μｍ以下である、
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。
【請求項３】
前記導電性粒子は、平均粒径が１μｍ以上１．５μｍ以下の小粒子と、平均粒径が２μｍ以上３μｍ以下の大粒子とを有する、
請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記第１のパターンと前記第２のパターンを焼成する際に、前記第１のパターンおよび第２のパターンが形成された面を上にして、前記基板の上部および下部から前記基板を加熱し、
前記第１のパターンに含まれる樹脂を燃焼させるまでは前記基板の上部からの加熱温度を前記基板の下部からの加熱温度より高くし、
その後、前記基板の上部からの加熱温度を前記基板の下部からの加熱温度より低くする、
請求項１から３のいずれか一項に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
前面板と、
前記前面板と対向して設けられた背面板と、を備え、
前記前面板は、ガラス基板と前記ガラス基板の上に設けられた表示電極を有し、
前記表示電極は、第１の電極と前記第１の電極上に積層された第２の電極とを含み、
前記表示電極の表面の明度は、Ｌ値として６８以上７１以下である、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前面板と、
前記前面板と対向して設けられた背面板と、を備え、
前記前面板は、ガラス基板と前記ガラス基板の上に設けられた表示電極を有し、
前記表示電極は、第１の電極と前記第１の電極上に積層された第２の電極とを含み、
前記表示電極の表面の疎密度は、１２％以上１５％以下である、
プラズマディスプレイパネル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−１１５０２５（Ｐ２０１３−１１５０２５Ａ）
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２６３２９８（Ｐ２０１１−２６３２９８）
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年６月１０日（２０１３．６．１０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１２月１日（２０１１．１２．１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]