説明

補修ペーストおよび表示パネルの製造方法

【課題】ニードル法における塗布不良を防止してパネル構造体の製造歩留まりを向上させることを目的とする。
【解決手段】補修ペーストは、電極・誘電体・蛍光体等のパネル構造体の原料となる無機物等の微粉末(銀(Ag)・金(Au)・アルミニウム(Al)・ニッケル(Ni)・銅(Cu)・クロム(Cr)等の金属微粉末)を樹脂バインダに分散してペースト化し、ずり速度0.4/sにおける粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲とした構成である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
ここに開示された技術は、プラズマディスプレイパネル等の表示パネルの欠陥部をニードル法で補修するための補修ペーストおよび表示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、PDPという)は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、100インチクラスのテレビ等の製品に用いられている。近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のハイディフィニションテレビへの展開が進展しているとともに、装置コストの低コスト化が進んでいる。
【0003】
PDPは前面板と背面板とで構成されている。前面板は、硼硅酸ナトリウム系ガラスをフロートガラス製法によって作製したガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆うようにして形成されたコンデンサの機能を有する誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。
【0004】
一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆うようにして形成された下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された複数の隔壁と、各隔壁間に形成された赤、緑および青に発光する蛍光体層とで構成されている。
【0005】
前面板と背面板とはそれぞれ電極形成面側を対向させて気密封着されている。隔壁によって仕切られた放電空間にはNe−Xe(ネオンガスとキセノンガスとの混合ガス)等の希ガスからなる放電ガスが53000Pa〜80000Paの圧力で封入されている。PDPは、映像信号電圧を表示電極に選択的に印加することによって放電空間内で放電させ、放電によって発生した紫外線で赤、緑、青の蛍光体層を励起発光させてカラー画像を表示している。
【0006】
一般的に、上述した電極、隔壁、蛍光体層等のパネル構造体は、以下のような製造方法によって製造されている。すなわち、無機微粒子と樹脂とを含むペーストを塗布する工程、塗布したペーストを乾燥する工程、必要に応じて乾燥したペースト塗膜を例えばパターン露光、現像を行ってパターニングする工程、ペースト塗膜を焼成する工程を経て製造されている。尚、焼成工程において、樹脂は燃焼して焼失し、焼結した無機成分から成るパネル構造体が形成される。
【0007】
上述した製造工程において、コンタミネーション(異物の混入)等の影響によりパネル構造体に欠陥が発生する場合がある。また、パターン形状を有する電極や隔壁、蛍光体層等においては、パターン太りやパターン細り、あるいは隣接する電極や隔壁が設定したパターン以外で繋がる欠陥や、パターンの一部が欠落あるいは断線する欠陥等が発生する。また、パターン形状を有さない誘電体層および保護層等においては、穴(ピンホール)や亀裂等の欠陥が発生する。これらの欠陥は、パネル点灯時において不点灯や輝度低下あるいは常時点灯、あるいは絶縁破壊不良を発生させる原因となる。
【0008】
そのため、パネル構造体の形成時に欠陥検査を行い、欠陥が存在する場合は欠陥の補修(以下、リペアとも言う)が必要となる。近年、PDPの高精細化、大型化が進むにつれて欠陥の発生率が増加し、製造歩留まりの低下が問題になっている。そこで、従来からパネル構造物の欠陥を補修するリペア方法がいろいろ提案されている。
【0009】
リペア法には、不必要なパターンを除去するカットリペア法と、パターンの欠落、断線あるいはピンホールを補修ペーストで埋める塗布リペア法とがある。カットリペア法としては、刃物・針等で欠陥部を削り取る方法や、レーザー光等を照射することにより欠陥部を焼き飛ばす方法等がある。また、塗布リペア法としてはインクジェット法やニードル法がある。
【0010】
塗布リペア法において、塗布抜け等の塗布欠陥を防止するためには、補修ペーストの
流動性・粘度の調整が重要になる。例えば、インクジェット法で蛍光体層を形成する際に用いる蛍光体ペーストの粘度を最適化して塗布欠陥を防止する方法が提案されている(例えば、特許文献1、2参照)。しかし、インクジェット法は、後述するようにペーストを安定させて吐出することが困難である。そこで近年は、塗布精度が高くしかも装置コストが比較的安価なニードル法が注目されてきている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開2002−042651号公報
【特許文献2】特開2003−346651号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
しかしながら、インクジェット法は、インクジェットヘッドのノズル詰まり、塗布ペーストの乾燥による吐出不良、塗布ペースト送液系内に混入する気泡等により、塗布ペーストの吐出不良や吐出量のバラツキ等の不具合が発生し易いという問題があった。
【0013】
またニードル法は、例えば補修ペーストの粘度を高くすると塗布不良が発生する等補修ペーストの粘度に関する問題があった。
【0014】
ここに開示された技術は上記問題を解決し、ニードル法における塗布不良を防止してパネル構造体の製造歩留まりを向上させる補修ペーストおよび表示パネルの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0015】
上記目的を達成するためにここに開示された補修ペーストは、表示パネルのパネル構造体の欠陥部をニードル法で補修するための補修ペーストであって、ずり速度0.4/sにおける粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲とした構成である。
【0016】
また、上記目的を達成するためにここに開示された表示パネルの製造方法は、基板上にパネル構造体を形成する形成工程と、前記パネル構造体に欠陥が発生した場合に、前記欠陥をニードル法で補修する補修工程を有し、前記補修工程では、ずり速度0.4/sにおける粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲の補修ペーストを用いた構成である。
【発明の効果】
【0017】
ここで開示された技術によれば、塗布量が安定するので、塗布不良を抑制することができる。特に、PDP等のパネル構造体の欠陥部をニードル法によって高精度かつ高効率で補修することができる。
【0018】
その結果、パネル構造体の製造歩留りを向上でき、製造コストの低減化を図れる。
【図面の簡単な説明】
【0019】
【図1】一実施の形態におけるPDPの部分斜視図
【図2】同PDPの前面板の部分断面図
【図3】同PDPのパネル構造体の欠陥部を補修するための補修ペーストの粘土と塗布量との関係を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【0020】
以下、一実施の形態におけるスクリーン版について、図1〜図3を用いて説明する。
【0021】
<PDP1の概略>
図1において、PDP1は、交流面放電型であって、前面板2と背面板10とが対向して配置され、その外周部をガラスフリット等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、ネオンガス(Ne)およびキセノンガス(Xe)等の希ガスからなる放電ガスが53000Pa〜80000Paの圧力で封入されている。
【0022】
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6とブラックストライプ(遮光層とも言う)7とが互いに平行に複数列配置されている。そして、表示電極6とブラックストライプ7とを覆うようにコンデンサとしての機能を有する誘電体層8が形成され、誘電体層8の表面に酸化マグネシウム等からなる保護層9が形成されている。
【0023】
一方、背面板10の背面ガラス基板11上には、複数の帯状のアドレス電極12が表示電極6と直交する方向に互いに平行に配置されている。そして、アドレス電極12を覆うように下地誘電体層13が形成されている。さらに、下地誘電体層13の上には所定の高さの隔壁14が設けられ、放電空間16が形成されている。アドレス電極12と対向する位置に形成された隔壁14間の溝には、紫外線によって赤、青および緑にそれぞれ励起発光する蛍光体層15が順次塗布されている。ここで、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、この放電セルがカラー表示のための画素となる。
【0024】
前面板2は、図2に示すように、フロートガラス製法等により製造された前面ガラス基板3上に、走査電極4と維持電極5とからなる表示電極6と、ブラックストライプ7とがパターン形成されている。走査電極4と維持電極5とは、それぞれ酸化インジウム(ITO)や酸化スズ(SnO2)等からなる透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に形成された金属バス電極4b、5bとから構成されている。金属バス電極4b、5bは、透明電極4a、5aの長手方向に導電性を付与するためのものであって、銀(Ag)粉末等を主成分とする導電性材料によって形成されている。さらに、金属バス電極4b、5bは、画像のコントラストを向上するための黒色電極41b、51bと、白色電極42b、52bとから構成されている。
【0025】
透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bとブラックストライプ7とを覆うように誘電体層8が設けられ、誘電体層8の上には保護層9が形成されている。つぎに、本実施形態におけるPDP1の製造方法について説明する。
【0026】
<PDP1の製造方法>
まず、走査電極4および維持電極5と、遮光層7とを前面ガラス基板3上に形成する。透明電極4a、5aは、透明電極材料を薄膜プロセス等によって成膜したものをフォトリソグラフィ法等によってパターニングして形成する。黒色電極41b、51bおよび白色電極42b、52bは、それぞれ導電性黒色粒子および銀(Ag)粉末を含む導電性ペーストをスクリーン印刷法によって形成する。すなわち、スクリーン印刷法によって形成した導電性ペースト層をフォトリソグラフィ法によってパターニングした後、所定の温度で焼成して形成する。また、ブラックストライプ7は、黒色電極41b、51bと同様の方法によって形成する。
【0027】
つぎに、表示電極6および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体層8を形成する。誘電体層8は、誘電体ペーストをダイコート法等により前面ガラス基板3上に塗布して誘電体ペースト層を形成し、誘電体ペースト層の表面がレベリングされて平坦な表面になった後、誘電体ペースト層を焼成して形成する。尚、誘電体ペーストは粉末状の誘電体ガラスとバインダと溶剤とから構成されている。
【0028】
つぎに、誘電体層8の上に酸化マグネシウム(MgO)等からなる保護層9を真空蒸着法等により形成する。以上の製造方法により、パネル構造体が前面ガラス基板3上に形成された前面板2を作製することができる。つぎに、背面板10の製造方法について説明する。
【0029】
まず、アドレス電極12を背面ガラス基板11上に形成する。アドレス電極12は、銀(Ag)粉末を含む導電性ペーストを用いてスクリーン印刷法でパターン印刷した後、それを所定の温度で焼成して形成する。あるいは、金属膜を背面ガラス基板11全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法によって形成する。
【0030】
つぎに、下地誘電体層13をアドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上に形成する。下地誘電体層13は、ダイコート法等によりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成した後、誘電体ペースト層を焼成して形成する。尚、誘電体ペーストは粉末状の誘電体ガラスとバインダと溶剤とから構成されている。
【0031】
つぎに、隔壁14を下地誘電体層13上に形成する。隔壁14は、隔壁材料を含む隔壁材ペーストを下地誘電体層13上に塗布して隔壁材ペースト層を形成した後、隔壁材ペースト層をフォトリソグラフィ法等によって所定の形状にパターニングし、焼成して形成する。ここで、隔壁材ペースト層をパターニングする方法としては、前述したフォトリソグラフィ法の他にサンドブラスト法によってパターニングすることができる。
【0032】
つぎに、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に蛍光体層15を形成する。蛍光体層15は、蛍光体を含む蛍光体ペーストを上述した部分に塗布して蛍光体ペースト層を形成した後、蛍光体ペースト層を焼成して形成する。以上の製造方法により、パネル構造体が背面ガラス基板11上に形成された背面板10を作製することができる。
【0033】
つぎに、パネル構造体が形成された、前面板2と背面板10とを走査電極4とアドレス電極12とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着した後、ネオンガス(Ne)およびキセノンガス(Xe)等を含む放電ガスを放電空間16に封入することによりPDP1が作製される。
【0034】
<PDP1のリペア方法>
上述した製造工程において、走査電極4・維持電極5・誘電体層8・アドレス電極12・下地誘電体層13・隔壁14・蛍光体層15等のパネル構造体に欠落・断線・ピンホール等の欠陥が発生した場合は、欠陥部をニードル法・インクジェット法等の塗布リペア法を用いて補修する。中でも、ニードル法は塗布精度が高くしかも装置が安価な点で好ましい。
【0035】
本実施の形態における補修ペーストは、電極・誘電体・蛍光体等のパネル構造体の原料となる無機物等の微粉末を樹脂バインダに分散してペースト化したものから構成されている。例えば、走査電極4・維持電極5・誘電体層8・アドレス電極12等の電極の欠陥部を補修する補修ペーストとしては、銀(Ag)・金(Au)・アルミニウム(Al)・ニッケル(Ni)・銅(Cu)・クロム(Cr)等の金属微粉末を樹脂バインダに分散してペースト化した導電性ペーストが用い得る。ここで、ペースト化する際に溶剤あるいは分散剤・粘度調整剤・成膜剤等の添加剤を必要に応じて添加することによって、補修ペーストの流動性・粘性・成膜性等を調整することができる。
【0036】
樹脂バインダとしては、補修ペーストを焼成したときに完全に焼失して残渣の発生しないものであれば、いずれの樹脂バインダでもよい。中でも、セルロース系樹脂およびアクリル系樹脂は、補修ペーストを焼成した際に良好な焼結体が得られる点で好適である。
【0037】
欠陥部を補修ペーストで高精度に補修するためには補修ペーストの粘度が重要である。すなわち、補修ペーストの粘度が高過ぎると、塗布量が過多となり塗布不良が発生し易くなる。逆に補修ペーストの粘度が低く過ぎると、補修ペースト中の原料微粉末が沈降して適切な塗布量すなわち膜厚が得られない。そこで、補修ペーストの粘度と塗布量との関係について、ニードル径をパラメータにして実験で調べた。その結果を図3に示す。尚、図の横軸は、ずり速度が0.4/sにおける補修ペーストの粘度(η0.4)を示す。
【0038】
図3から分かるように、ずり速度が0.4/sと低い場合は、補修ペーストの粘度が15Pa・sより高くなると塗布量が過多になり、また補修ペーストの粘度が0.4Pa・sより低くなると塗布量が過少になる。したがって、ずり速度が0.4/sにおける補修ペーストの粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲にすると、安定した塗布量が得られる点で好ましい。
【0039】
またニードルは、図3に示すように、口径が太くなるほど塗布量が多くなる。したがって、所望の塗布量が得られるように目的に応じてニードル径の異なるニードルを適宜選択して用いる。本実施の形態では、口径が60〜120μmのニードルを適宜選択して塗布量の調整を行っている。
【産業上の利用可能性】
【0040】
ここに開示された技術は、PDP・液晶パネル・有機ELパネル等の表示パネルのパネル構造体の欠陥部をニードル法で補修する補修ペーストおよび表示パネルの製造方法として有用である。
【符号の説明】
【0041】
1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
4a、5a 透明電極
4b、5b 金属バス電極
5 維持電極
6 表示電極
7 ブラックストライプ(遮光層)
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
41b 黒色電極
42b 白色電極
51b 黒色電極
52b 白色電極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
表示パネルのパネル構造体の欠陥部をニードル法で補修するための補修ペーストであって、ずり速度0.4/sにおける粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲とした補修ペースト。
【請求項2】
基板上にパネル構造体を形成する形成工程と、
前記パネル構造体に欠陥が発生した場合に、前記欠陥をニードル法で補修する補修工程を有し、
前記補修工程では、ずり速度0.4/sにおける粘度を1Pa・s〜15Pa・sの範囲の補修ペーストを用いた
表示パネルの製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2012−64320(P2012−64320A)
【公開日】平成24年3月29日(2012.3.29)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−205130(P2010−205130)
【出願日】平成22年9月14日(2010.9.14)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】