説明

プラズマディスプレイパネルの製造方法

【課題】隔壁の欠陥による表示不良を簡単な方法で低減させ、プラズマディスプレイパネルの製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とを前面基板に形成する前面基板作製ステップと、互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と放電セルを仕切る隔壁と蛍光体層とを背面基板に形成する背面基板作製ステップと、間に放電空間を形成するように隔壁を挟んで前面基板と背面基板とを対向配置して封着する封着ステップとを備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、背面基板作製ステップが、隔壁の欠陥検査を行う隔壁検査ステップと、隔壁検査ステップの結果に基づいて隔壁欠陥部に隣接する放電セルを不灯にする不灯処理ステップと、を含んでいる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、壁掛けテレビや大型モニター等に用いられるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
プラズマディスプレイパネル(以下、「PDP」と略記する)として代表的な交流面放電型PDPは、前面基板と背面基板とからなり、それらが対向配置されて周囲が封着されるとともに内部に多数の放電セルが形成された構成になっている。
【0003】
前面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数の表示電極対が形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層が形成されている。さらに誘電体層を覆うように保護層が形成されている。一方、背面基板は、ガラス基板上に互いに平行な複数のデータ電極が形成され、それらデータ電極を覆うように下地誘電体層が形成されている。また、下地誘電体層上には井桁状の隔壁が形成され、さらに誘電体層の表面と隔壁の側面には蛍光体層が形成されている。
【0004】
前面基板と背面基板は、表示電極対とデータ電極とが交差するように隔壁を挟んで対向配置されるとともに周囲が封着され、内部に放電空間が形成されている。内部の放電空間には放電ガスが封入され、表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成されている。このような構成のPDPの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色および青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【0005】
近年、PDPの大画面化および高精細化が進展するとともに、製造工程での高い歩留まりが要求される。特に、隔壁形成においては、隔壁の一部または全部が欠落するなどの隔壁欠陥が発生しやすく、その結果、隣接する放電セルが不灯や輝点になるなどの表示不良を発生させる。このような隔壁欠陥の対策として、ディスペンサーなどを用いて隔壁修復部材を隔壁欠陥に塗布し修復する方法が特許文献1や特許文献2に開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2006−59658号公報
【特許文献2】特開2005−317526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および特許文献2に開示されている方法は隔壁そのものを修復する方法であるが、隔壁が微細であるために高度な加工技術と多大の労力を必要とするという課題を有している。
【0008】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、隔壁の欠陥による表示不良を簡単な方法で低減させ、PDPの製造歩留まりを向上させることを目的とする。
【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、互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とを前面基板に形成する前面基板作製ステップと、互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と放電セルを仕切る隔壁と蛍光体層とを背面基板に形成する背面基板作製ステップと、間に放電空間を形成するように隔壁を挟んで前面基板と背面基板とを対向配置して封着する封着ステップとを備えるPDPの製造方法であって、背面基板作製ステップが、隔壁の欠陥検査を行う隔壁検査ステップと、隔壁検査ステップの結果に基づいて隔壁欠陥部に隣接する放電セルを不灯にする不灯処理ステップと、を含んでいる。
【0010】
このような方法によれば、隔壁欠陥部によって発生する輝点不良を抑制し、PDPの製造歩留まりを向上させることができる。
【0011】
さらに、隔壁検査ステップにおいて隔壁欠陥部の大きさを判定し、隔壁欠陥部の大きさが所定の閾値以上の場合にのみ、隔壁欠陥部に隣接する前記放電セルを不灯にしてもよい。このような方法によれば、輝点不良になる放電セルを確実に抑制することができる。
【0012】
さらに、背面基板作製ステップは蛍光体層を形成する蛍光体塗布ステップを備え、不灯処理ステップを蛍光体塗布ステップの後に行ってもよい。このような方法によれば不灯処理をより容易に行うことができる。
【0013】
さらに、不灯処理ステップが、放電セルに不灯処理用部材を挿入することにより不灯処理を行ってもよい。このような方法によれば不灯処理をより容易に行うことができる。
【0014】
さらに、不灯処理用部材が放電で発生する真空紫外線を吸収する材料であってもよい。このような方法によれば不灯処理をより効果的に行うことができる。
【0015】
さらに、不灯処理ステップが、放電セルの蛍光体層を除去することにより不灯処理を行ってもよい。このような方法によれば不灯処理をより効果的に行うことができる。
【発明の効果】
【0016】
以上のように、本発明のPDPの製造方法によれば、隔壁の欠陥による表示不良を簡単な方法で低減させ、PDPの製造歩留まりを向上させることを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】実施の形態1におけるPDPの製造方法により作製されるPDPの分解斜視図である。
【図2】同PDPの電極配列図である。
【図3】実施の形態1におけるPDPの製造方法の示すフローチャートである。
【図4】隔壁欠陥部を示す背面基板の斜視図である。
【図5】実施の形態1における不灯処理ステップを示すフローチャートである。
【図6】実施の形態1における不灯処理を示す背面基板の断面図である。
【図7】実施の形態2における不灯処理を示す背面基板の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、本発明の実施の形態によるPDPの製造方法について図面を用いて説明する。
【0019】
(実施の形態1)
図1は、実施の形態1におけるPDPの製造方法により作製されるPDPの分解斜視図である。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。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の配列で繰り返すパターンで形成されている。走査電極12および維持電極13は、酸化インジウムスズ(ITO)、酸化スズ(SnO)、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を積層して形成されている。さらに、表示電極対14を覆うように誘電体層15および保護膜16が形成されている。
【0020】
誘電体層15は、膜厚が約40μmの酸化ビスマス系低融点ガラスまたは酸化亜鉛系低融点ガラスから形成されている。保護膜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】
ガラス製の背面基板17上には、銀を主成分とする導電性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と同様の材料であってもよいが、可視光反射層としての働きも兼ねるように酸化チタン(TiO)粒子を混合した材料であってもよい。下地誘電体層19上には井桁状の隔壁20が形成されており、隔壁20はデータ電極18と平行な主隔壁20aと、これに直交する補助隔壁20bとから構成されている。
【0022】
下地誘電体層19の表面と隔壁20の側面とには、赤色蛍光体層23a、緑色蛍光体層23b、青色蛍光体層23cの各色の蛍光体層23が形成されている。隔壁20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BaMgAl1017:Euを、緑色蛍光体としてZnSiO:Mnを、赤色蛍光体として(Y、Gd)BO:Euなどをそれぞれ用いて約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、隔壁20を挟んで対向配置され、その周囲(画像表示領域外部)を封着材によって封着してその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60kPaの圧力で封入されている。放電空間は井桁状の隔壁20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20がストライプ状であってもよい。
【0024】
図2はPDP10の電極配列図である。行方向にn本の走査電極SC1〜SCn(図1の走査電極12)およびn本の維持電極SU1〜SUn(図1の維持電極13)が配列され、列方向にm本のデータ電極D1〜Dm(図1のデータ電極18)が配列されている。そして、1対の走査電極SCiおよび維持電極SUi(i=1〜n)と1つのデータ電極Dj(j=1〜m)とが交差した部分に放電セル24が形成され、放電セル24は放電空間内にm×n個形成されている。
【0025】
次に、このようなPDP10の製造方法について説明する。図3は、実施の形態1におけるPDP10の製造方法を示すフローチャートである。以下、フローチャートに従って説明する。
【0026】
(1)前面基板作製ステップ
ガラス製の前面基板11上に薄膜プロセスなどを用いて、酸化インジウムスズ(ITO)などの導電性金属酸化物からなる幅の広い透明電極12a、13aを形成し、フォトリソグラフィ法などを用いて互いに平行な複数のライン状にパターニングする。次に、透明電極12a、13a上に銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷でライン状に形成し、これを所定の温度で焼成して固化させ走査電極12と維持電極13を形成する。走査電極12と維持電極13とは対をなして表示電極対14を構成している。次に、表示電極対14を覆うように酸化ビスマス系低融点ガラスなどを含むペーストをダイコート法などにより塗布し、その後、これを焼成して固化させ誘電体層15を形成する。次に、誘電体層15を覆うように酸化マグネシウムなどからなる保護膜16を真空蒸着法により形成する。
【0027】
(2)背面基板作製ステップ
ガラス製の背面基板17上に銀などの導電性の良い材料を含むペーストをスクリーン印刷し、互いに平行な複数のライン状に形成する。これを所定の温度で焼成して固化させてデータ電極18を形成する。次に、データ電極18を覆うように酸化ビスマス系低融点ガラスと酸化チタン粒子とを含むペーストをダイコート法などにより塗布し、その後、これを焼成して固化させ下地誘電体層19を形成する。次に、下地誘電体層19上に低融点ガラスとフィラーなどを含むペーストを塗布し、これをフォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いて井桁状にパターニングする。その後、これを焼成して固化させて隔壁20を形成する。次に、下地誘電体層19の表面と隔壁20の側面に赤、緑、青各色の蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを印刷法などにより塗布し、その後、これを約100℃で乾燥することによって蛍光体層23を形成する。
【0028】
本発明では、この後、隔壁20の検査をして隔壁20に発生した欠陥とそのサイズを判定し、その結果に基づいて不灯処理を行うようにしている。不灯処理の詳細については後述する。
【0029】
(3)封着材塗布ステップ
前面基板11と背面基板17の少なくとも一方の周囲(画像表示領域外部)に、ガラスフリットからなる封着材を塗布する。
【0030】
(4)封着ステップ
封着ステップは、前面基板11と背面基板17とを封着材により貼り付けて封着するステップである。前面基板11と周囲に封着材を塗布した背面基板17とを、隔壁20を挟んで対向配置して位置合わせし、その後、クリップなどで仮固定する。仮固定した前面基板11と背面基板17とを、ヒーターを内蔵した焼成炉(図示せず)の内部に配置する。次に、ヒーターをオンにして焼成炉の温度を上昇させる。焼成炉内部の温度が封着材の軟化点温度以上になると、封着材が軟化溶融して前面基板11と背面基板17とが封着される。
【0031】
(5)排気ステップ
排気ステップでは、背面基板17の隅部に形成した吸排気用のガラス管(図示せず)を介してPDP10内部の放電空間の空気および不純ガスを排気する。
【0032】
(6)放電ガス供給ステップ
放電ガス供給ステップでは吸排気用のガラス管を介してPDP10の内部へ放電ガスを供給する。放電ガスは、例えば60kPaの圧力のキセノン(Xe):10%、ネオン(Ne):90%の混合ガスである。その後、吸排気用のガラス管をバーナーなどで加熱して封止する(チップオフ)。以上の工程によりPDP10の組み立てが完了する。その後、一定時間、PDP10の各電極間に電圧をかけて放電させ、特性を安定させるエージングを行いPDP10が完成する。
【0033】
次に、本発明の特徴である不灯処理方法について説明する。
【0034】
図4は、隔壁20に欠陥が発生した場合の、隔壁欠陥部21を示す背面基板17の斜視図であり、隣接する異なる色の蛍光体層23を仕切る主隔壁20aに欠陥が生じた場合について示している。図4において、図1と同じ構成については同じ符号を用い説明を省略する。図4に示すように、背面基板17には、隔壁20の製造条件のばらつきなどに起因して、主隔壁20aの一部が欠損した隔壁欠陥部21が発生する場合がある。従来、このような隔壁欠陥部21が主隔壁20aに存在した場合には、ディスペンサーなどを用いて隔壁修復部材を塗布して主隔壁20aを修復していた。しかしながら、このような修復作業は高精度な加工技術と多大な労力を必要とし、生産性を大幅に低下させていた。
【0035】
このような隔壁欠陥部21が存在する場合のPDP10の画像表示品質について詳細に調べた。その結果、隔壁欠陥部21が存在することによって、隣接するセルが不灯になる場合と輝点になる場合とがある。
【0036】
輝点の発生による画像表示品質不良は、画面全体を黒表示する際にも点灯するためにその輝点が目立ちやすい。そのために、画面内に1点でも輝点があるとそのPDP10は完全に不良品として扱われる。一方、不灯は、画面内に数点の不灯があったとしても目立ちにくく認知しにくい。そのため、ある個数以下の不灯を有していてもそのPDP10は良品として取り扱うことが可能となる。
【0037】
したがって、隔壁欠陥部21によって輝点となる放電セル24を、不灯セルに変えることによって良品とし、PDP10の製造歩留まりを大きく向上させることができる。
【0038】
図5は、本実施の形態1における不灯処理ステップを示すフローチャートである。背面基板作製ステップの隔壁形成ステップ、蛍光体塗布ステップを終えた背面基板17は隔壁検査ステップに移され、隔壁20の隔壁欠陥部21の有無とその隔壁欠陥部21のサイズの特定が行われる。
【0039】
隔壁欠陥部21のサイズが小さければ輝点不良にはならないため、良否を判定する隔壁欠陥部21のサイズの閾値をあらかじめ設定する。隔壁欠陥部21のサイズがこの閾値未満の背面基板17はそのまま次のステップに進み、隔壁欠陥部21のサイズが閾値以上の背面基板17は、隔壁欠陥部21に隣接する放電セル24に対する不灯処理ステップを経て次のステップに進む。すなわち、所定サイズの隔壁欠陥部21が存在する場合には、その隔壁欠陥部21に隣接する放電セル24を不灯にするように処理をすることで、輝点による画像表示品質不良をなくすことができる。
【0040】
図6は、本発明の実施の形態1における不灯処理方法を示す背面基板17の断面図である。図6において図1と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。実施の形態1では閾値以上のサイズを有する隔壁欠陥部21に隣接する左右両方の放電セル24を不灯処理するようにしている。
【0041】
図6に示すように、隔壁欠陥部21が存在すると、隔壁欠陥部21に隣接する赤色蛍光体層23aが形成された赤色放電セル24aと緑色蛍光体層23bが形成され緑色放電セル24bのどちらか一方もしくは両方が輝点不良の放電セル24となる。そこで実施の形態1では、赤色蛍光体層23aおよび緑色蛍光体層23bの上に、不灯処理部材30を形成し、これにより輝点不良の発生を抑制している。すなわち、不灯処理部材30が放電セル24に存在することによって放電空間の容積を小さくして、放電の発生を阻止することができる。また、不灯処理部材30は、放電で発生する真空紫外線を吸収する材料としてもよい。赤色放電セル24aまたは緑色放電セル24bで放電が発生したとしても、放電で発生した真空紫外線を不灯処理部材30が吸収し、赤色蛍光体層23aおよび緑色蛍光体層23bに到達することはない。このように隔壁欠陥部21に隣接した赤色放電セル24aおよび緑色放電セル24bの不灯処理をより効果的に行うことができる。
【0042】
なお、図6では隔壁欠陥部21が赤色蛍光体層23aと緑色蛍光体層23bに隣接する場合を示したが、隔壁欠陥部21が緑色蛍光体層23bと青色蛍光体層23cに隣接する場合、青色蛍光体層23cと赤色蛍光体層23aに隣接する場合であっても同様である。
【0043】
(実施の形態2)
図7は、本実施の形態2における不灯処理方法を示す背面基板17の断面図である。図7において図1と同じ構成については同じ符号を用い、説明を省略する。実施の形態2では、隣接する放電セル24の蛍光体層23を除去することにより不灯処理を行っている。すなわち、放電が発生したとしても、その放電セル24には蛍光体層23がないため、発光輝度は低くなり輝点として認知しないようにすることができる。
【0044】
図7においては、隔壁欠陥部21に隣接する赤色放電セル24a、緑色放電セル24bの赤色蛍光体層23a、緑色蛍光体層23bを除去している。なお、隔壁欠陥部21が緑色蛍光体層23bと青色蛍光体層23cに隣接する場合、あるいは青色蛍光体層23cと赤色蛍光体層23aに隣接する場合であっても同様である。
【0045】
なお、以上の説明では、蛍光体層23を形成する蛍光体塗布ステップの後に隔壁検査ステップを行っているが、隔壁形成ステップの直後に隔壁検査ステップを行い、その情報に基づいて蛍光体塗布ステップの後に不灯処理ステップを行ってもよい。
【0046】
また、実施の形態1および実施の形態2では、隣接する放電セル24の両方に不灯処理を行う場合について述べたが、各色の放電セル24のサイズや各色蛍光体の視感度などを考慮して、いずれか一方の放電セル24のみに不灯処理をしてもよい。
【0047】
以上述べたように、本実施の形態におけるPDPの製造方法によれば、微細な隔壁を修復する作業をせずに、表示品質を大きく低下させる輝点の発生による不良を簡単な方法で抑制することができ、PDPの製造歩留まりを大きく向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0048】
本発明によるPDPの製造方法によれば、表示品質を大きく低下させる輝点不良を簡単な方法で抑制することができるので、表示装置の製造歩留まり向上に有用である。
【符号の説明】
【0049】
10 PDP
11 前面基板
12 走査電極
12a,13a 透明電極
13 維持電極
14 表示電極対
15 誘電体層
16 保護膜
17 背面基板
18 データ電極
19 下地誘電体層
20 隔壁
20a 主隔壁
20b 補助隔壁
21 隔壁欠陥部
23 蛍光体層
23a 赤色蛍光体層
23b 緑色蛍光体層
23c 青色蛍光体層
24 放電セル
24a 赤色放電セル
24b 緑色放電セル
24c 青色放電セル
30 不灯処理部材

【特許請求の範囲】
【請求項1】
互いに平行な複数の表示電極対と誘電体層と保護層とを前面基板に形成する前面基板作製ステップと、互いに平行な複数のデータ電極と下地誘電体層と放電セルを仕切る隔壁と蛍光体層とを背面基板に形成する背面基板作製ステップと、間に放電空間を形成するように前記隔壁を挟んで前記前面基板と前記背面基板とを対向配置して封着する封着ステップとを備えるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記背面基板作製ステップが、前記隔壁の欠陥検査を行う隔壁検査ステップと、前記隔壁検査ステップの結果に基づいて隔壁欠陥部に隣接する前記放電セルを不灯にする不灯処理ステップと、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】
前記隔壁検査ステップにおいて前記隔壁欠陥部の大きさを判定し、前記隔壁欠陥部の大きさが所定の閾値以上の場合にのみ、前記隔壁欠陥部に隣接する前記放電セルを不灯にす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】
前記背面基板作製ステップは前記蛍光体層を形成する蛍光体塗布ステップを備え、前記不灯処理ステップを前記蛍光体塗布ステップの後に行うことを特徴とする請求項1または請求項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】
前記不灯処理ステップが、前記放電セルに不灯処理用部材を挿入することにより不灯処理を行うことを特徴とする請求項1から請求項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】
前記不灯処理用部材が放電で発生する真空紫外線を吸収する材料であることを特徴とする請求項4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6】
前記不灯処理ステップが、前記放電セルの前記蛍光体層を除去することにより不灯処理を行うことを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2011−238539(P2011−238539A)
【公開日】平成23年11月24日(2011.11.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−110751(P2010−110751)
【出願日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】