説明

プラズマディスプレイパネルの製造方法

【課題】フォトリソグラフィ工程などの微細配線加工技術を用いずに、設備費用等を抑え、プラズマディスプレイパネル製造時の低コスト化を実現する。
【解決手段】本発明は、1対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、表示電極対は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、表示電極対の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、表示電極対の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工されていることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、多層膜から成る微細配線加工技術を用いたプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
プラズマディスプレイパネル(以下、単に「パネル」と略記する)として代表的な交流面放電型パネルは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、ガラス製の前面基板と、1対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対と、それらを覆う誘電体層および保護層を有する。背面板は、ガラス製の背面基板と、データ電極と、それを覆う誘電体層と、隔壁と、蛍光体層とを有する。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで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る。このように構成されたパネルの各放電セル内でガス放電を発生させ、赤、緑、青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。
【0003】
走査電極および維持電極のそれぞれは、例えば幅の広いストライプ状の透明電極の上に幅の狭いストライプ状のバス電極を積層して形成されている。透明電極は、例えばスパッタ法等を用いて前面基板上に形成されたITO薄膜を、フォトリソグラフィ法等によりストライプ状にパターニングして形成する。またバス電極は、透明電極上に銀ペーストをストライプ状にスクリーン印刷法などによって印刷し焼成して形成する(例えば、特許文献1参照)。しかしながらスパッタ法等でITO薄膜を形成するためには真空装置や露光機等の設備が必要となり、生産設備が大型になるだけでなく、生産性が低いという問題点があった。
【0004】
これらの課題を解決するために、インジウム、錫、アンチモン、アルミニウムおよび亜鉛から選ばれた金属の微粒子を含む分散液を塗布、焼成して、透明電極を形成する方法が開示されている(例えば、特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開2000−156168号公報
【特許文献2】特開2005−183054号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら上記のように走査電極、維持電極などをスクリーン印刷法によって、塗布膜を形成し、その後、露光・現像工程を経てパターニングする手法では、印刷の際あるいは焼成時などに、泡が発生し、電極パターン部が断線する可能性がある。また、このようなフォトリソグラフィー工程を有する場合、パネルの大画面化が進むに伴い露光装置などが巨大になり、生産装置の投資費用も大きくなる。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、上記課題を解決するために、1対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたPDPの製造方法であって、表示電極は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、表示電極の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、表示電極の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
本発明では、インクジェットなどの塗布描画装置を用い、Ag,Al、Cuのうち少なくとも1つを含む導電性物質をパターン形成した後、酸またはアルカリ現像液によりパターン外域の黒色層印刷膜を溶解、除去しバス電極を形成するため、スクリーン印刷の際発生する泡による断線の問題とフォトリソグラフィ工程を用いないため大掛かりな露光装置の問題は回避される。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の実施の形態におけるパネルの構造を示す分解斜視図
【図2】同パネルの表示電極対の詳細を示す図
【図3】本発明の実施の形態のパネルの前面板の製造方法例を説明するための図
【図4】同パネルの背面板の製造方法を説明するための図
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態におけるパネルについて、図面を用いて説明する。図1は、本発明におけるパネルの構造を示す分解斜視図である。パネル10は、前面板20と背面板30とを対向配置し、周辺部を封着部材(図示せず)を用いて封着することにより構成されており、内部に多数の放電セルが形成されている。
【0011】
前面板20は、ガラス製の前面基板21と、走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24と、ブラックストライプ25と、誘電体層26と、保護層27とを有する。前面基板21上には1対の走査電極22と維持電極23とからなる表示電極対24が互いに平行に複数形成されている。そしてそれら表示電極対24を覆うように誘電体層26が形成され、誘電体層26上に保護層27が形成されている。
【0012】
背面板30は、ガラス製の背面基板31と、データ電極32と、誘電体層33と、隔壁34と、蛍光体層35とを有する。背面基板31上には、複数のデータ電極32が互いに平行に形成されている。そしてデータ電極32を覆うように誘電体層33が形成され、さらにその上に井桁状の隔壁34が形成され、誘電体層33の表面と隔壁34の側面とに赤、緑、青各色の蛍光体層35が形成されている。
【0013】
そして、表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように前面板20と背面板30とが対向配置され、表示電極対24とデータ電極32とが対向する部分に放電セルが形成される。放電セルが形成された画像表示領域の外側の位置で、低融点ガラスを用いて前面板20と背面板30とが封着され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。
【0014】
図2は、本発明におけるパネル10の表示電極対24の詳細を示す図であり、図2(a)はパネル10を前面板20側から見た正面図、図2(b)は前面板20の断面図である。表示電極22および23はそれぞれ黒色層22a、23aと白色層22b、23bから成る2層構造となっている。黒色層はパネルを表示面側から見たときに表示面を黒く見せるために設けられており、例えば酸化ルテニウムを主成分とする黒色の材料を前面基板21上に形成したものである。
【0015】
次にパネル10の製造方法について説明する。図3は、本発明におけるパネル10の前面板20の製造方法を説明するための図である。
【0016】
前面板20を製造するには、まずガラス製の前面基板21をアルカリ洗浄する。その後、酸化ルテニウムや黒色顔料を主成分とする黒色層用ペーストを用いて、黒色層印刷膜を前面基板21上に形成する(図3(a))。この黒色層印刷膜上にインクジェットでAg、Al、Cuの少なくとも一つを含む導電性電極形成用インクを図2のような梯子状にパターニングする(図3(b))。次に、アルカリまたは酸に晒すことで、パターン外領域の黒色層を溶解、除去し黒色層の前駆体を形成する(図3(c))。前面基板21を焼成して、走査電極22、維持電極23を形成する(図3(d))。このときの焼成のピーク温度は550〜600℃が望ましく、本実施の形態においては590℃である。また走査電極22、維持電極23の厚みは、1μm〜6μmが望ましく、本実施の形態においては5μmである。
【0017】
次に、走査電極22、維持電極23が形成された前面基板21上に、印刷法等の公知技術により、誘電体層の前駆体を形成する。そして誘電体層の前駆体を焼成して、厚み20μm〜50μmの誘電体層26を形成する(図3(e))。
【0018】
本実施の形態においては、酸化硼素35wt%、酸化硅素1.4wt%、酸化亜鉛27.6wt%、酸化物バリウム3.3wt%、酸化ビスマス25wt%、酸化アルミニウム1.1wt%、酸化モリブデン4.0wt%、酸化タングステン3.0wt%を含んだ誘電体ガラスを含む誘電体ペーストを作成した。このようにして作成された誘電体ガラスの軟化点は約570℃である。次に走査電極22、維持電極23が生成された前面基板21上にダイコート法により誘電体ペーストを塗布して誘電体層の前駆体を形成した。そして誘電体層の前駆体を約590℃で焼成して誘電体層26を形成した(図3(e))。このときの誘電体層26の厚みは約40μmである。
【0019】
なお、誘電体ペーストとしては、上記以外にも、例えば、酸化硼素、酸化硅素、酸化亜鉛、アルカリ土類酸化物、アルカリ金属酸化物、酸化ビスマス、酸化アルミニウム、酸化モリブデン、酸化タングステン、酸化セリウム等の中からいくつかを含んだ軟化点520℃〜590℃の誘電体ガラスを含む誘電体ペーストを用いることができる。
【0020】
そして誘電体層26の上に、酸化マグネシウムを主成分とする保護層27を、真空蒸着法等の公知技術により形成する(図3(e))。
【0021】
次に背面板30の製造方法について説明する。図4は、本発明における背面板30の製造方法を説明するための図である。
【0022】
まず、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィ法等の公知技術を用いて、背面基板31上に、銀を主成分とする導電層用ペーストを一定間隔でストライプ状に塗布し、データ電極32の前駆体32xを形成する(図4(a))。
【0023】
次に、前駆体32xが形成された背面基板31を焼成して、データ電極32を形成する。データ電極32の厚みは、例えば2〜10μmである(図4(b))。
【0024】
続いて、データ電極32を形成した背面基板31上に誘電体ペーストを塗布し、この後焼成して誘電体層33を形成する。誘電体層33の厚みは、例えば約5〜15μmである(図4(c))。
【0025】
続いて、誘電体層33を形成した背面基板31上に感光性の誘電体ペーストを塗布した後、焼成して隔壁34の前駆体を形成する。その後、露光マスクを用いて感光し、エッチングして隔壁34を形成する。隔壁34の高さは、例えば100〜150μmである(図4(d))。
【0026】
そして、隔壁34の壁面および誘電体層33の表面に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のいずれかを含む蛍光体インクを塗布する。そののち乾燥、焼成して蛍光体層35を形成する。
【0027】
赤色蛍光体としては、例えば(Y,Gd)BO3:Eu、(Y、V)PO4:Eu等を、緑色蛍光体としては、例えばZn2SiO4:Mn、(Y,Gd)BO3:Tb、(Y,Gd)Al3(BO34:Tb等を、青色蛍光体としては、例えばBaMgAl1017:Eu、Sr3MgSi28:Eu等をそれぞれ用いることができる(図4(e))。
【0028】
そして上述した前面板20と背面板30とを、表示電極対24とデータ電極32とが立体交差するように対向配置し、放電セルが形成された画像表示領域の外側の位置で低融点ガラスを用いて封着する。その後、内部の放電空間にキセノンを含む放電ガスを封入して、パネル10が完成する。
【0029】
以上のように本発明によれば、インクジェットなどの塗布描画装置を用い、Ag,Al、Cuのうち少なくとも1つを含む導電性物質をパターン形成した後、酸またはアルカリ現像液によりパターン外域の黒色層印刷膜を溶解、除去しバス電極を形成するため、スクリーン印刷の際発生する泡による断線の問題とフォト工程を用いないため大掛かりな露光装置の問題は回避される。
【0030】
またなんらかの理由で断線が生じた場合も、欠陥検出装置により断線箇所を把握することで、インクジェットによるリペアも可能となる。
【産業上の利用可能性】
【0031】
本発明を利用することによって、フォトリソグラフィ工程などの微細配線加工技術を用いずに、設備費用等を抑え、プラズマディスプレイパネル製造時の低コスト化を実現する点で有用である。
【符号の説明】
【0032】
10 パネル
20 前面板
21 前面基板
22 走査電極
23 維持電極
22a、23a (バス電極の)黒色層
22b、23b (バス電極の)白色層
24 表示電極対
25 ブラックストライプ
26 誘電体層
27 保護層
30 背面板
31 背面基板
32 データ電極
32x データ電極の前駆体
33 誘電体層
34 隔壁
35 蛍光体層

【特許請求の範囲】
【請求項1】
1対の電極間に放電ギャップを形成した表示電極対を前面基板上に複数備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記表示電極対は黒色層および導電性を有する白色層で構成され、前記表示電極対の白色層は金属または金属酸化物の微粒子を含む分散液を用いて形成され、前記表示電極対の黒色層はアルカリまたは酸に晒すことで膜を溶解除去して配線加工されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2011−82018(P2011−82018A)
【公開日】平成23年4月21日(2011.4.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−233297(P2009−233297)
【出願日】平成21年10月7日(2009.10.7)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】