プラズマディスプレイパネルの製造方法および蛍光体層形成装置
【課題】高精細度化や大画面化に対応して、画面上に色ムラや輝度ムラの発生のない蛍光体層の形成方法を提供する。
【解決手段】隔壁２２が形成された背面基板１７に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置５０であって、背面基板１７に対して相対移動しながら隔壁２２間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズル５６と、背面基板１７に対して相対移動しながら乾燥ガス６４によって隔壁２２内に充填された蛍光体ペーストを乾燥する乾燥部５２とを備えている。
【解決手段】隔壁２２が形成された背面基板１７に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置５０であって、背面基板１７に対して相対移動しながら隔壁２２間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズル５６と、背面基板１７に対して相対移動しながら乾燥ガス６４によって隔壁２２内に充填された蛍光体ペーストを乾燥する乾燥部５２とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビなどの画像表示に用いられ、かつ紫外線により励起されて発光する蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法とその蛍光体層形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型テレビ等に用いられているディスプレイ装置としてプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記載する）が注目されている。ＰＤＰは、気体放電を利用した平面表示装置であって、高速表示や高精細表示、並びに大型化・薄型軽量化が比較的容易であり、映像表示装置や広報表示装置などの分野で広く実用化されている。
【０００３】
また、ＰＤＰの用途の多様化から、従来のＳＤパネル（走査線数が横８５２本、縦４８０本）やＨＤパネル（走査線数が横１０２４本、縦７６８本）よりさらに高精細のフルハイビジョンパネルやスーパーハイビジョンパネルの開発が望まれている。具体的には、例えば４２インチのフルハイビジョンパネルでは、画素数が横１９２０個×縦１０８０個で、横方向のセルピッチは０．１６ｍｍ程度となる。また、５０インチのスーパーハイビジョン（超高精細）パネルでは、画素数が横４０００個×縦２０００個とさらに増大し、横方向のセルピッチは０．１ｍｍ程度と極めて微細なサイズになる。このような、高精細のＰＤＰにおいてもさらなる輝度向上と、高画質化が要求されている。
【０００４】
しかしながら、このような高精細度化と高輝度化とを実現するために、隔壁によって形成される微細セル内に形成する蛍光体層の形状を制御する必要がある。蛍光体層の形状は、蛍光体ペーストを隔壁間に充填塗布した後の、隔壁の条件や乾燥の条件によって決定される。
【０００５】
このような、蛍光体ペーストを塗布後に、蛍光体層の形状を制御する方法として以下のような方法が開示されている。特許文献１には、蛍光体ペーストをストライプ状の隔壁間に塗布した後に、隔壁間の中心部に空気を吹き付けて隔壁の側壁に蛍光体ペーストを盛り上げさせて充分な膜厚を形成する方法が開示されている。また、特許文献２には、蛍光体ペーストを塗布後に、基板の上下面を逆転させて乾燥し、隔壁の側壁に充分な膜厚を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−９６９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術では、近年の画面の高精細度化や大画面化には対応できずに、蛍光体層の塗布膜形状が変動して画面に色ムラや輝度ムラが生ずるなどの課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決して、高精細度化や大画面化に対応して、画面上に色ムラや輝度ムラの発生のない蛍光体層を形成するＰＤＰの製造方法と、その蛍光体層形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、隔壁が形成された基板に蛍光体層を有するＰＤＰの製造方法であって、蛍光体層を形成するステップが、隔壁間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、隔壁間に充填された直後の蛍光体ペーストに乾燥ガスを吹き付けて蛍光体ペーストを乾燥させる乾燥ステップとを含んでいる。
【００１０】
このような方法によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収による蛍光体層膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による蛍光体層膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【００１１】
さらに、乾燥ガスは６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることが望ましい。このような方法によれば、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に早く行うことができ、蛍光体層の形成を短時間で行うことができる。
【００１２】
また、本発明の蛍光体層形成装置は、隔壁が形成された基板に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、基板に対して相対移動しながら隔壁間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズルを有する塗布部と、乾燥ガスによって隔壁内に充填された蛍光体ペーストを乾燥する塗布部に一体で配置された乾燥部とを備えている。
【００１３】
このような構成によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収による蛍光体層膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による蛍光体層膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【００１４】
さらに、乾燥ガスは６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることが望ましい。このような構成によれば、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に早く行うことができ、蛍光体層の形成を短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現し、画面上に色ムラや輝度ムラの発生のないＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を用いて製造されるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態における蛍光体層形成装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態）
図１は、実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を用いて製造されるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とで対をなす表示電極対１４が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極１２および維持電極１３は、走査電極１２−維持電極１３−維持電極１３−走査電極１２の配列を繰り返すパターンで形成されている。走査電極１２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）などの金属を含む幅の狭いバス電極１２ｂを積層して形成されている。維持電極１３も同様に、幅の広い透明電極１３ａの上に幅の狭いバス電極１３ｂを積層して形成されている。
【００２０】
さらに、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１６が形成されている。誘電体層１５は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。保護層１６は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類金属酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層１５をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００２１】
一方、ガラス製の背面基板１７上には、銀（Ａｇ）などを主成分とする導電性の高い材料からなる互いに平行な複数のデータ電極１８が形成され、データ電極１８を覆うように下地誘電体層１９が形成されている。下地誘電体層１９は、誘電体層１５と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子などを混合した材料であってもよい。
【００２２】
下地誘電体層１９上には縦隔壁２２ａと横隔壁２２ｂとにより井桁状に構成された隔壁２２が形成され、下地誘電体層１９の表面と隔壁２２の側面とには、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層２３が形成されている。隔壁２２は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。蛍光体層２３は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕなどの蛍光体粒子を積層させて約１５μｍの膜厚に形成されている。
【００２３】
前面基板１１と背面基板１７は、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように、対向配置され、その外周部をフリットなどの封着材（図示せず）によって封着され内部に放電空間が形成されている。放電空間にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６×１０４Ｐａの圧力で封入されている。放電空間は隔壁２２によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差する部分に放電セル２４が形成されている。そしてこれらの放電セル２４が放電、発光することにより画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁２２の形状がストライプ状であってもよい。
【００２４】
なお、実施の形態では、画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビに合わせて、隔壁２２の高さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、また隣接する隔壁２２のピッチは０．１５ｍｍとしている。
【００２５】
次に、実施の形態におけるＰＤＰの製造方法である蛍光体層２３の形成ステップについて、図２の蛍光体層形成装置５０を用いて説明する。図２は、実施の形態における蛍光体層形成装置５０を示す概略断面図であり、背面基板１７の縦隔壁２２ａに沿って移動する状態を示す。
【００２６】
図２に示すように、蛍光体層形成装置５０は、移動載置台（図示せず）に載置した背面基板１７上に所定距離だけ離間させて配置され、図１に示す縦隔壁２２ａの方向、図２の矢印Ａの方向に背面基板１７に対して相対移動する。すなわち、図２に示すように、背面基板１７の横隔壁２２ｂに対して相対移動する方向は直交する。
【００２７】
蛍光体層形成装置５０は、塗布部５１と乾燥部５２とにより構成されている。塗布部５１は、蛍光体ペーストを貯留されているタンク５３、加圧ポンプ５４、塗布ヘッド５５を備え、塗布ヘッド５５には小口径の開口を有する塗布ノズル５６が設けられている。タンク５３の蛍光体ペーストは加圧ポンプ５４によって加圧されて塗布ヘッド５５に供給され、塗布ノズル５６から連続吐出流５７として吐出される。
【００２８】
タンク５３には、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のうちの１色の蛍光体ペーストが貯留され、塗布ヘッド５５には数百本の塗布ノズル５６が設けられている。すなわち、塗布部５１の一回の走査で、各１色の蛍光体ペーストが数百本の隔壁２２内に充填される。
【００２９】
また、塗布部５１の進行方向と反対側には、塗布部５１と一体に乾燥部５２が設けられている。すなわち、乾燥部５２は塗布部５１と一体となり、矢印Ａの進行方向に対して塗布部５１の後流となる位置に設けられている。乾燥部５２には、ガス導入部６１、乾燥室６２、ガス排出部６３が設けられ、さらに、ガス導入部６１にはフィルター６６が配置されている。温度、湿度と流量が制御された乾燥ガス６４がガス導入部６１のフィルター６６で異物などが除去されて乾燥室６２内に導入され、乾燥室６２内を循環した後、ガス排出部６３から外部に排出される。
【００３０】
また、塗布部５１と乾燥部５２とが一体的に配置されているために、塗布ヘッド５５内の蛍光体ペーストに影響を与えないように、塗布部５１と乾燥部５２とを断熱材６５などで断熱する構成としてもよい。また、乾燥室６２内の乾燥ガス６４の流れによって、連続吐出流５７が影響を受けないようにするために、乾燥室６２と背面基板１７との間隙を小さくしてもよい。
【００３１】
すなわち、蛍光体層形成装置５０は、塗布部５１と乾燥部５２とが一体に構成され、背面基板１７に対して相対的に矢印Ａの方向に走査されている。そのため、蛍光体層２３を形成するステップが、塗布ノズル５６からの連続吐出流５７によって、隔壁２２間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、その直後に蛍光体ペースト充填領域７０において、乾燥室６２の乾燥ガス６４を蛍光体ペーストに吹き付けて乾燥させる乾燥ステップとを含んでいる。
【００３２】
したがって、塗布部５１と乾燥部５２とを背面基板１７に対しての走査することによって、塗布ノズル５６から吐出された蛍光体ペーストを隔壁２２間に充填しながら、その直後に、乾燥室６２でその蛍光体ペーストを乾燥させている。乾燥室６２では、温度、湿度が制御された乾燥ガス６４によって蛍光体ペースト中の有機溶媒などが蒸発し、それらをガス排出部６３から排出するようにしている。
【００３３】
このような方法によれば、蛍光体層２３の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行うことができる。その結果、蛍光体ペースト中の溶剤が隔壁２２への吸収されることによる膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、乾燥後の形状が均一な蛍光体層２３の形状を実現することができる。
【００３４】
このようにして、ＰＤＰ１０の全面に、赤色、緑色、および青色の乾燥後の蛍光体層２３を形成し、その後、５００℃〜６００℃で焼成することにより、蛍光体ペースト中のバインダー樹脂成分や残りの溶媒を焼失させ、蛍光体粒子が積層された各色の蛍光体層２３を形成することができます。
【００３５】
次に、実際に蛍光体ペーストを作製し、上述の蛍光体層形成装置５０によって画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビ用として蛍光体層２３を作製した。蛍光体層２３の評価は、乾燥後の塗布形状の評価と、蛍光体層２３を焼成してＰＤＰ１０を作製した画像を評価した。
【００３６】
蛍光体ペーストの粘度は、各色蛍光体粒子、バインダー樹脂、溶剤などを調合し、塗布ノズル５６からの塗布と乾燥後の蛍光体層２３の形状とが最適となるように調整した。また、蛍光体粒子としては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用いた。バインダー樹脂としてはエチルセルロースを、溶剤としてはブチルアルコール、テルピネオール、ベンジルアルコールなどの有機溶媒混合物を用い、蛍光体ペーストの粘度が２５℃で５Ｐａ・ｓとなるように調整した。
【００３７】
実施例として、塗布部５１における蛍光体ペーストの条件と塗布条件を同一とし、乾燥部５２に導入する乾燥ガス６４の条件を変えた場合について、乾燥後の蛍光体層２３の形状を確認するとともに、ＰＤＰ１０を点灯させた場合の画像評価を行った。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１には、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の種類と温度条件とを変えた場合について、乾燥後の背面基板１７に形成された蛍光体層２３の塗布形状の観察結果、およびＰＤＰ１０を点灯させた場合の画像評価について示している。
【００４０】
実施例１から実施例５では、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の種類を変えて６０℃から２００℃に変化させた場合の結果について示している。また、比較例１では乾燥ガス６４の温度を実施例１から実施例４以外の温度をした場合の結果について示している。
【００４１】
表１の結果より、上述の蛍光体ペーストでは、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の温度が６０℃〜２００℃の範囲で、かつ、不活性な窒素ガスあるいはアルゴンガスを用いることにより、乾燥後の蛍光体層２３の形状を全領域に亘って最適に保持し、ＰＤＰ１０としての画像評価結果も良好とすることができる。一方、乾燥ガス６４の種類によらず、温度が５０℃と低い場合や逆に２１０℃と高い場合には、乾燥後の蛍光体層２３の形状が全領域で不均一となり、結果として画像評価で画面上に色ムラや輝度ムラが発生する。
【００４２】
すなわち、乾燥ガス６４の温度が低い場合には、蛍光体層２３の形状決定が蛍光体ペーストの隔壁２２への吸収などによって律則され、特に大画面の場合には隔壁２２の精度のばらつきに影響されて不均一となる。一方、乾燥ガス６４の温度が２００℃を超えると、蛍光体ペースト中のブチルアルコール、テルピネオール、ベンジルアルコールなどの溶剤の蒸発が制御できなくなるために、乾燥後の蛍光体層２３の形状に不均一性が発生する。これらの結果、乾燥後の蛍光体層２３を焼成して作製したＰＤＰ１０では、画面上に色ムラや輝度ムラが発生する。
【００４３】
なお、実施の形態では乾燥ガス６４として、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に行うために窒素ガス、アルゴンガスの不活性ガスを用いているが、その他の不活性ガスを用いてもよいし、制御されたガスを用いることも可能である。また、これらの乾燥ガス６４は低湿度であることが望ましく、隔壁２２内に充填された蛍光体ペーストをより早く乾燥させることが可能となる。
【００４４】
また、実施の形態では加熱した乾燥ガス６４を乾燥室６２に導入する構成としているが、常温の乾燥ガス６４を乾燥部５２に導入し、乾燥室６２内に加熱ヒーターを設けて乾燥ガス６４を加熱する構成としてもよい。
【００４５】
すなわち、実施の形態のような、ＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収によるばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響を排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形成が可能となり、大画面表示装置などに有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＰＤＰ
１１ 前面基板
１２ 走査電極
１２ａ，１３ａ 透明電極
１２ｂ，１３ｂ バス電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
１５ 誘電体層
１６ 保護層
１７ 背面基板
１８ データ電極
１９ 下地誘電体層
２２ 隔壁
２２ａ 縦隔壁
２２ｂ 横隔壁
２３ 蛍光体層
２４ 放電セル
５０ 蛍光体層形成装置
５１ 塗布部
５２ 乾燥部
５３ タンク
５４ 加圧ポンプ
５５ 塗布ヘッド
５６ 塗布ノズル
５７ 連続吐出流
６１ ガス導入部
６２ 乾燥室
６３ ガス排出部
６４ 乾燥ガス
６５ 断熱材
６６ フィルター
７０ 蛍光体ペースト充填領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビなどの画像表示に用いられ、かつ紫外線により励起されて発光する蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法とその蛍光体層形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、薄型テレビ等に用いられているディスプレイ装置としてプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記載する）が注目されている。ＰＤＰは、気体放電を利用した平面表示装置であって、高速表示や高精細表示、並びに大型化・薄型軽量化が比較的容易であり、映像表示装置や広報表示装置などの分野で広く実用化されている。
【０００３】
また、ＰＤＰの用途の多様化から、従来のＳＤパネル（走査線数が横８５２本、縦４８０本）やＨＤパネル（走査線数が横１０２４本、縦７６８本）よりさらに高精細のフルハイビジョンパネルやスーパーハイビジョンパネルの開発が望まれている。具体的には、例えば４２インチのフルハイビジョンパネルでは、画素数が横１９２０個×縦１０８０個で、横方向のセルピッチは０．１６ｍｍ程度となる。また、５０インチのスーパーハイビジョン（超高精細）パネルでは、画素数が横４０００個×縦２０００個とさらに増大し、横方向のセルピッチは０．１ｍｍ程度と極めて微細なサイズになる。このような、高精細のＰＤＰにおいてもさらなる輝度向上と、高画質化が要求されている。
【０００４】
しかしながら、このような高精細度化と高輝度化とを実現するために、隔壁によって形成される微細セル内に形成する蛍光体層の形状を制御する必要がある。蛍光体層の形状は、蛍光体ペーストを隔壁間に充填塗布した後の、隔壁の条件や乾燥の条件によって決定される。
【０００５】
このような、蛍光体ペーストを塗布後に、蛍光体層の形状を制御する方法として以下のような方法が開示されている。特許文献１には、蛍光体ペーストをストライプ状の隔壁間に塗布した後に、隔壁間の中心部に空気を吹き付けて隔壁の側壁に蛍光体ペーストを盛り上げさせて充分な膜厚を形成する方法が開示されている。また、特許文献２には、蛍光体ペーストを塗布後に、基板の上下面を逆転させて乾燥し、隔壁の側壁に充分な膜厚を形成する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−９６９１１号公報
【特許文献２】特開２０００−２６０３３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示された技術では、近年の画面の高精細度化や大画面化には対応できずに、蛍光体層の塗布膜形状が変動して画面に色ムラや輝度ムラが生ずるなどの課題があった。
【０００８】
本発明は、上記の課題を解決して、高精細度化や大画面化に対応して、画面上に色ムラや輝度ムラの発生のない蛍光体層を形成するＰＤＰの製造方法と、その蛍光体層形成装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、隔壁が形成された基板に蛍光体層を有するＰＤＰの製造方法であって、蛍光体層を形成するステップが、隔壁間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、隔壁間に充填された直後の蛍光体ペーストに乾燥ガスを吹き付けて蛍光体ペーストを乾燥させる乾燥ステップとを含んでいる。
【００１０】
このような方法によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収による蛍光体層膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による蛍光体層膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【００１１】
さらに、乾燥ガスは６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることが望ましい。このような方法によれば、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に早く行うことができ、蛍光体層の形成を短時間で行うことができる。
【００１２】
また、本発明の蛍光体層形成装置は、隔壁が形成された基板に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、基板に対して相対移動しながら隔壁間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズルを有する塗布部と、乾燥ガスによって隔壁内に充填された蛍光体ペーストを乾燥する塗布部に一体で配置された乾燥部とを備えている。
【００１３】
このような構成によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収による蛍光体層膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による蛍光体層膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【００１４】
さらに、乾燥ガスは６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることが望ましい。このような構成によれば、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に早く行うことができ、蛍光体層の形成を短時間で行うことができる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現し、画面上に色ムラや輝度ムラの発生のないＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を用いて製造されるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【図２】実施の形態における蛍光体層形成装置を示す概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１８】
（実施の形態）
図１は、実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を用いて製造されるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。
【００１９】
図１に示すように、ＰＤＰ１０は、前面基板１１と背面基板１７とから構成されている。ガラス製の前面基板１１上には、走査電極１２と維持電極１３とで対をなす表示電極対１４が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極１２および維持電極１３は、走査電極１２−維持電極１３−維持電極１３−走査電極１２の配列を繰り返すパターンで形成されている。走査電極１２は、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、酸化スズ（ＳｎＯ２）、酸化亜鉛（ＺｎＯ）などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極１２ａの上に、導電性を高めるために銀（Ａｇ）などの金属を含む幅の狭いバス電極１２ｂを積層して形成されている。維持電極１３も同様に、幅の広い透明電極１３ａの上に幅の狭いバス電極１３ｂを積層して形成されている。
【００２０】
さらに、表示電極対１４を覆うように誘電体層１５および酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１６が形成されている。誘電体層１５は、膜厚が約４０μｍの酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスまたは酸化亜鉛（ＺｎＯ）系低融点ガラスで形成されている。保護層１６は、膜厚が約０．８μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を主体とするアルカリ土類金属酸化物からなる薄膜層であり、誘電体層１５をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧などの放電特性を安定させるために設けられている。
【００２１】
一方、ガラス製の背面基板１７上には、銀（Ａｇ）などを主成分とする導電性の高い材料からなる互いに平行な複数のデータ電極１８が形成され、データ電極１８を覆うように下地誘電体層１９が形成されている。下地誘電体層１９は、誘電体層１５と同様の酸化ビスマス（Ｂｉ２Ｏ３）系低融点ガラスなどであってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン（ＴｉＯ２）粒子などを混合した材料であってもよい。
【００２２】
下地誘電体層１９上には縦隔壁２２ａと横隔壁２２ｂとにより井桁状に構成された隔壁２２が形成され、下地誘電体層１９の表面と隔壁２２の側面とには、赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層２３が形成されている。隔壁２２は、例えば低融点ガラス材料を用いて約０．１２ｍｍの高さに形成されている。蛍光体層２３は、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕなどの蛍光体粒子を積層させて約１５μｍの膜厚に形成されている。
【００２３】
前面基板１１と背面基板１７は、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差するように、対向配置され、その外周部をフリットなどの封着材（図示せず）によって封着され内部に放電空間が形成されている。放電空間にはキセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスが約６×１０４Ｐａの圧力で封入されている。放電空間は隔壁２２によって複数の区画に仕切られており、表示電極対１４とデータ電極１８とが交差する部分に放電セル２４が形成されている。そしてこれらの放電セル２４が放電、発光することにより画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、隔壁２２の形状がストライプ状であってもよい。
【００２４】
なお、実施の形態では、画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビに合わせて、隔壁２２の高さは０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ、また隣接する隔壁２２のピッチは０．１５ｍｍとしている。
【００２５】
次に、実施の形態におけるＰＤＰの製造方法である蛍光体層２３の形成ステップについて、図２の蛍光体層形成装置５０を用いて説明する。図２は、実施の形態における蛍光体層形成装置５０を示す概略断面図であり、背面基板１７の縦隔壁２２ａに沿って移動する状態を示す。
【００２６】
図２に示すように、蛍光体層形成装置５０は、移動載置台（図示せず）に載置した背面基板１７上に所定距離だけ離間させて配置され、図１に示す縦隔壁２２ａの方向、図２の矢印Ａの方向に背面基板１７に対して相対移動する。すなわち、図２に示すように、背面基板１７の横隔壁２２ｂに対して相対移動する方向は直交する。
【００２７】
蛍光体層形成装置５０は、塗布部５１と乾燥部５２とにより構成されている。塗布部５１は、蛍光体ペーストを貯留されているタンク５３、加圧ポンプ５４、塗布ヘッド５５を備え、塗布ヘッド５５には小口径の開口を有する塗布ノズル５６が設けられている。タンク５３の蛍光体ペーストは加圧ポンプ５４によって加圧されて塗布ヘッド５５に供給され、塗布ノズル５６から連続吐出流５７として吐出される。
【００２８】
タンク５３には、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のうちの１色の蛍光体ペーストが貯留され、塗布ヘッド５５には数百本の塗布ノズル５６が設けられている。すなわち、塗布部５１の一回の走査で、各１色の蛍光体ペーストが数百本の隔壁２２内に充填される。
【００２９】
また、塗布部５１の進行方向と反対側には、塗布部５１と一体に乾燥部５２が設けられている。すなわち、乾燥部５２は塗布部５１と一体となり、矢印Ａの進行方向に対して塗布部５１の後流となる位置に設けられている。乾燥部５２には、ガス導入部６１、乾燥室６２、ガス排出部６３が設けられ、さらに、ガス導入部６１にはフィルター６６が配置されている。温度、湿度と流量が制御された乾燥ガス６４がガス導入部６１のフィルター６６で異物などが除去されて乾燥室６２内に導入され、乾燥室６２内を循環した後、ガス排出部６３から外部に排出される。
【００３０】
また、塗布部５１と乾燥部５２とが一体的に配置されているために、塗布ヘッド５５内の蛍光体ペーストに影響を与えないように、塗布部５１と乾燥部５２とを断熱材６５などで断熱する構成としてもよい。また、乾燥室６２内の乾燥ガス６４の流れによって、連続吐出流５７が影響を受けないようにするために、乾燥室６２と背面基板１７との間隙を小さくしてもよい。
【００３１】
すなわち、蛍光体層形成装置５０は、塗布部５１と乾燥部５２とが一体に構成され、背面基板１７に対して相対的に矢印Ａの方向に走査されている。そのため、蛍光体層２３を形成するステップが、塗布ノズル５６からの連続吐出流５７によって、隔壁２２間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、その直後に蛍光体ペースト充填領域７０において、乾燥室６２の乾燥ガス６４を蛍光体ペーストに吹き付けて乾燥させる乾燥ステップとを含んでいる。
【００３２】
したがって、塗布部５１と乾燥部５２とを背面基板１７に対しての走査することによって、塗布ノズル５６から吐出された蛍光体ペーストを隔壁２２間に充填しながら、その直後に、乾燥室６２でその蛍光体ペーストを乾燥させている。乾燥室６２では、温度、湿度が制御された乾燥ガス６４によって蛍光体ペースト中の有機溶媒などが蒸発し、それらをガス排出部６３から排出するようにしている。
【００３３】
このような方法によれば、蛍光体層２３の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行うことができる。その結果、蛍光体ペースト中の溶剤が隔壁２２への吸収されることによる膜厚のばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響による膜厚のばらつきを排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、乾燥後の形状が均一な蛍光体層２３の形状を実現することができる。
【００３４】
このようにして、ＰＤＰ１０の全面に、赤色、緑色、および青色の乾燥後の蛍光体層２３を形成し、その後、５００℃〜６００℃で焼成することにより、蛍光体ペースト中のバインダー樹脂成分や残りの溶媒を焼失させ、蛍光体粒子が積層された各色の蛍光体層２３を形成することができます。
【００３５】
次に、実際に蛍光体ペーストを作製し、上述の蛍光体層形成装置５０によって画面サイズが４２インチクラスのフルハイビジョンテレビ用として蛍光体層２３を作製した。蛍光体層２３の評価は、乾燥後の塗布形状の評価と、蛍光体層２３を焼成してＰＤＰ１０を作製した画像を評価した。
【００３６】
蛍光体ペーストの粘度は、各色蛍光体粒子、バインダー樹脂、溶剤などを調合し、塗布ノズル５６からの塗布と乾燥後の蛍光体層２３の形状とが最適となるように調整した。また、蛍光体粒子としては、青色蛍光体としてＢａＭｇＡｌ１０Ｏ１７：Ｅｕを、緑色蛍光体としてＺｎ２ＳｉＯ４：Ｍｎを、赤色蛍光体として（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕを用いた。バインダー樹脂としてはエチルセルロースを、溶剤としてはブチルアルコール、テルピネオール、ベンジルアルコールなどの有機溶媒混合物を用い、蛍光体ペーストの粘度が２５℃で５Ｐａ・ｓとなるように調整した。
【００３７】
実施例として、塗布部５１における蛍光体ペーストの条件と塗布条件を同一とし、乾燥部５２に導入する乾燥ガス６４の条件を変えた場合について、乾燥後の蛍光体層２３の形状を確認するとともに、ＰＤＰ１０を点灯させた場合の画像評価を行った。その結果を表１に示す。
【００３８】
【表１】
【００３９】
表１には、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の種類と温度条件とを変えた場合について、乾燥後の背面基板１７に形成された蛍光体層２３の塗布形状の観察結果、およびＰＤＰ１０を点灯させた場合の画像評価について示している。
【００４０】
実施例１から実施例５では、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の種類を変えて６０℃から２００℃に変化させた場合の結果について示している。また、比較例１では乾燥ガス６４の温度を実施例１から実施例４以外の温度をした場合の結果について示している。
【００４１】
表１の結果より、上述の蛍光体ペーストでは、乾燥室６２に導入する乾燥ガス６４の温度が６０℃〜２００℃の範囲で、かつ、不活性な窒素ガスあるいはアルゴンガスを用いることにより、乾燥後の蛍光体層２３の形状を全領域に亘って最適に保持し、ＰＤＰ１０としての画像評価結果も良好とすることができる。一方、乾燥ガス６４の種類によらず、温度が５０℃と低い場合や逆に２１０℃と高い場合には、乾燥後の蛍光体層２３の形状が全領域で不均一となり、結果として画像評価で画面上に色ムラや輝度ムラが発生する。
【００４２】
すなわち、乾燥ガス６４の温度が低い場合には、蛍光体層２３の形状決定が蛍光体ペーストの隔壁２２への吸収などによって律則され、特に大画面の場合には隔壁２２の精度のばらつきに影響されて不均一となる。一方、乾燥ガス６４の温度が２００℃を超えると、蛍光体ペースト中のブチルアルコール、テルピネオール、ベンジルアルコールなどの溶剤の蒸発が制御できなくなるために、乾燥後の蛍光体層２３の形状に不均一性が発生する。これらの結果、乾燥後の蛍光体層２３を焼成して作製したＰＤＰ１０では、画面上に色ムラや輝度ムラが発生する。
【００４３】
なお、実施の形態では乾燥ガス６４として、蛍光体ペーストからの溶剤蒸発を安全に行うために窒素ガス、アルゴンガスの不活性ガスを用いているが、その他の不活性ガスを用いてもよいし、制御されたガスを用いることも可能である。また、これらの乾燥ガス６４は低湿度であることが望ましく、隔壁２２内に充填された蛍光体ペーストをより早く乾燥させることが可能となる。
【００４４】
また、実施の形態では加熱した乾燥ガス６４を乾燥室６２に導入する構成としているが、常温の乾燥ガス６４を乾燥部５２に導入し、乾燥室６２内に加熱ヒーターを設けて乾燥ガス６４を加熱する構成としてもよい。
【００４５】
すなわち、実施の形態のような、ＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、蛍光体層の乾燥を蛍光体ペーストが充填された直後に行い、蛍光体ペーストの隔壁への吸収によるばらつきや、塗布と乾燥との時間管理のばらつきなどの影響を排除することができる。その結果、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形状を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明のＰＤＰの製造方法および蛍光体層形成装置によれば、高精細度、大画面でも、形状が均一で、なおかつ高輝度を実現する蛍光体層の形成が可能となり、大画面表示装置などに有用である。
【符号の説明】
【００４７】
１０ ＰＤＰ
１１ 前面基板
１２ 走査電極
１２ａ，１３ａ 透明電極
１２ｂ，１３ｂ バス電極
１３ 維持電極
１４ 表示電極対
１５ 誘電体層
１６ 保護層
１７ 背面基板
１８ データ電極
１９ 下地誘電体層
２２ 隔壁
２２ａ 縦隔壁
２２ｂ 横隔壁
２３ 蛍光体層
２４ 放電セル
５０ 蛍光体層形成装置
５１ 塗布部
５２ 乾燥部
５３ タンク
５４ 加圧ポンプ
５５ 塗布ヘッド
５６ 塗布ノズル
５７ 連続吐出流
６１ ガス導入部
６２ 乾燥室
６３ ガス排出部
６４ 乾燥ガス
６５ 断熱材
６６ フィルター
７０ 蛍光体ペースト充填領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔壁が形成された基板に蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体層を形成するステップが、前記隔壁間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、前記隔壁間に充填された直後の前記蛍光体ペーストに乾燥ガスを吹き付けて前記蛍光体ペーストを乾燥させる乾燥ステップとを含む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。
【請求項２】
前記乾燥ガスが６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項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】
隔壁が形成された基板に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、前記基板に対して相対移動しながら前記隔壁間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズルを有する塗布部と、乾燥ガスによって前記隔壁内に充填された前記蛍光体ペーストを乾燥する前記塗布部に一体で配置された乾燥部とを備えたことを特徴とする蛍光体層形成装置。
【請求項４】
前記乾燥ガスが６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項３に記載の蛍光体層形成装置。
【請求項１】
隔壁が形成された基板に蛍光体層を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記蛍光体層を形成するステップが、前記隔壁間に蛍光体ペーストを充填する蛍光体ペースト充填ステップと、前記隔壁間に充填された直後の前記蛍光体ペーストに乾燥ガスを吹き付けて前記蛍光体ペーストを乾燥させる乾燥ステップとを含む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。
【請求項２】
前記乾燥ガスが６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項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】
隔壁が形成された基板に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、前記基板に対して相対移動しながら前記隔壁間に蛍光体ペーストを吐出充填する塗布ノズルを有する塗布部と、乾燥ガスによって前記隔壁内に充填された前記蛍光体ペーストを乾燥する前記塗布部に一体で配置された乾燥部とを備えたことを特徴とする蛍光体層形成装置。
【請求項４】
前記乾燥ガスが６０℃〜２００℃に加熱された窒素ガスまたはアルゴンガスであることを特徴とする請求項３に記載の蛍光体層形成装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２０１１−１８７３１０（Ｐ２０１１−１８７３１０Ａ）
【公開日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５１３７７（Ｐ２０１０−５１３７７）
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【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２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月９日（２０１０．３．９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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