JP2000123723A

JP2000123723A - ディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP2000123723A
Application number: JP29495498A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Suzuki; 茂夫鈴木; Hiroshi Watanabe; 拓渡邉; Hideki Ashida; 英樹芦田
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-10-16
Filing date: 1998-10-16
Publication date: 2000-04-28

Abstract

(57)【要約】【課題】精細度の高いプラズマディスプレイパネルに
おいても精度良く蛍光体層が形成できる製造方法を提供
することを目的とするものである。【解決手段】隔壁を溶射法で形成する工程を有し、隔
壁の材料を複数種類用いることを特徴とする。また、前
記隔壁の高さ方向に溶射膜の膜質を変える、または前記
隔壁の上部２と下部１の気孔率を変えることを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスなど
に用いるディスプレイパネルの製造方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来の交流型（ＡＣ型）のプラズマディ
スプレイパネルは、フロントカバープレート（前面ガラ
ス基板）の上に表示電極があり、この上を誘電体ガラス
層とＭｇＯの結晶配向が（１１１）面に配向した酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）誘電体保護層が覆っている。従来
このＭｇＯ誘電体保護層は、主にＭｇＯを原料に用いた
電子ビーム加熱による真空蒸着法が用いられてきた。

【０００３】また、背面ガラス基板（バックプレート）
の上にアドレス電極および隔壁、蛍光体層が設けられて
おり、この電極層（表示電極およびアドレス電極）を形
成するには主にスクリーン印刷法が、また蛍光体層を形
成するにはスクリーン印刷法（例えば、特開平８−１６
２０１９号公報）、インクジェット法（例えば、特開昭
５３−７９３７１号公報）、フォトレジストフィルム法
（例えば、特開昭６−２７３９２５号公報）が用いられ
てきた。

【０００４】また、従来プラズマディスプレイパネルと
して開発されてきたパネル輝度は、４０インチのＮＴＳ
Ｃパネル（セル数が６４０×４８０個でセルピッチが
０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セル面積約０．５５ｍ
ｍ² ）で約２５０ｃｄ／ｍ² であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年ハイビジョンをは
じめとする高品位、大画面テレビへの期待が高まってい
る。ＣＲＴは解像度・画質の点でプラズマディスプレイ
や液晶に対して優れているが、奥行きと重量の点で４０
インチ以上の大画面には向いていない。液晶は、消費電
力が少なく、駆動電圧も低いといった優れた特徴を有し
ているが、画面の大きさや視野角に限界がある。これに
対してプラズマディスプレイは、大画面の実現が可能で
あり、すでに４０インチクラスの製品が開発されてい
る。

【０００６】現在製品化されているプラズマディスプレ
イの輝度は、放電空間に封入されたガス（Ｈｅ−Ｘｅ系
やネオン−Ｘｅ系のガス）の放電によって発せられる紫
外線の強度により輝度レベルが左右されている。特にＨ
ｅ−Ｘｅ系ガスによる放電では、Ｘｅの共鳴線による波
長が１４７ｎｍ（ナノメートル）の真空紫外線が放出さ
れ、主にこの波長による紫外線によって放電セル内に塗
布された赤、緑、青の紫外線励起蛍光体を励起発光させ
ている。

【０００７】また、現行４０〜４２インチクラスのプラ
ズマディスプレイの画素レベルは、画素数６４０×４８
０個、セルピッチ０．４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セル
の面積０．５５ｍｍ² である。

【０００８】さらに、近年期待されているフルスペック
のハイビジョンテレビの画素レベルは、画素数が１９２
０×１１２５となり、セルピッチも４２インチクラスで
０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍで１セルの面積は０．０７
２ｍｍ²の細かさになる。

【０００９】したがって、プラズマディスプレイの高精
細化が進むにしたがってセルピッチや１セル当たりの面
積が従来のＮＴＳＣと比較して小さくなるため、輝度の
向上を目指した蛍光体膜の高精度形成技術が望まれてい
る。

【００１０】しかしながら、スクリーン印刷法による蛍
光体塗布では、隔壁に蛍光体インクを充填する際にスク
リーン版が変形し、隣接する隔壁内に蛍光体インクが入
ることにより混色するといった課題がある。

【００１１】また、微細セルを考えると、スクリーン印
刷法による蛍光体塗布では、隔壁のピッチが０．１ｍｍ
から０．１５ｍｍになると、隔壁には幅があるため、蛍
光体の充填される空間は０．１ｍｍから０．０８ｍｍ程
度の非常に狭い幅となり、印刷法によって精度良くしか
も高速に粘度の高い（数万センチポアズ）蛍光体インク
を流し込むことは困難になってくる。

【００１２】また、蛍光体と紫外線感光樹脂を用いた蛍
光体フォトフィルム法や、蛍光体フォトペースト法で
は、ある程度精度良く隔壁内に蛍光体を埋め込むことが
可能であるが、露光現像工程を３色繰り返し行う必要が
あることや、現像残りによる混色や、高価な蛍光体材料
の回収が困難であること等の課題がある。

【００１３】このような課題を解決できる蛍光体塗布方
法として、特開昭５３−７９３７１号公報や、特開平８
−１６２０１９号公報の様な、蛍光体インクを加圧され
たノズルより噴射させて所望のパターンを基板上に描画
させるインクジェット法が提案されている。また我々は
特願平８−２４５８５３号に示すような、流動性の良い
蛍光体インクを微細ノズルから連続的に噴射させなが
ら、隔壁間に蛍光体を連続的に充填描画する方法を提案
している。

【００１４】また、既に隔壁の形成方法として、プラズ
マ溶射法による形成方法を提案しているが、この方法に
よる隔壁形成方法によれば、従来のスクリーン印刷法に
よる場合やサンドブラスト法による場合などに比べ、低
コスト化が可能であり、ＰｂＯなどの有害廃棄物のない
環境にやさしい隔壁形成法が実現できる。

【００１５】しかしながら、隔壁と蛍光体はプラズマデ
ィスプレイの放電空間形成と放電による輝度向上、効率
向上のキー要素であり、それらの特性は隔壁との関係で
決まる蛍光体塗膜形状によっていた。

【００１６】本発明はかかる点に鑑み、ディスプレイパ
ネルにおいて安価に精度良く蛍光体層が形成できるディ
スプレイパネルの製造方法を提供することを目的とする
ものである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達す
るために、隔壁を溶射法で形成する工程を有し、前記隔
壁の材料を複数種類用いることを特徴とする。

【００１８】また、前記隔壁の高さ方向に溶射膜の膜質
を変える、または前記隔壁の上部と下部の気孔率を変え
ることを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て説明する。

【００２０】（ＰＤＰの全体的な構成及び製法）図５
は、本発明の形態による交流放電型ＰＤＰの概略断面図
である。図５ではセルが１つだけ示されているが、赤、
緑、青の各色を発光するセルが多数配列されてＰＤＰが
構成されている。

【００２１】このＰＤＰは、前面ガラス基板１１上に放
電電極（表示電極）１２と誘電体ガラス層１３およびＭ
ｇＯ保護層１４が配された前面パネルと、背面ガラス基
板１５上にアドレス電極１６、隔壁１７、蛍光体層１８
が配された背面パネルの間に形成される放電空間１９内
に放電ガスが封入された構成となっており、以下に示す
ように作製される。

【００２２】前面パネルの作製：前面パネルは、前面ガ
ラス基板１１上に放電電極（表示電極）１２を形成し、
その上を鉛系の誘電体ガラス層１３で覆い、更に誘電体
ガラス層１３の表面上にＭｇＯ保護層１４を形成するこ
とによって作製する。

【００２３】本実施の形態では、放電電極（表示電極）
１２は銀電極であって、紫外線感光性樹脂を含んだ銀電
極用インクをスクリーン印刷法により前面ガラス基板１
１上に均一塗布して乾燥後、露光現像によるパターニン
グと焼成によって形成する。

【００２４】また、誘電体ガラス層１３はスクリーン印
刷と焼成によって形成する。また、ＭｇＯ保護層１４
は、酸化マグネシウム［ＭｇＯ］からなり、スパッタリ
ング法や真空蒸着法などで形成する。

【００２５】背面パネルの作製：背面パネルは、背面ガ
ラス基板１５上にアドレス電極１６を形成し、その上に
ガラス製のストライプ状の隔壁１７を所定のピッチで形
成し、更に隔壁１７によって挟まれた各空間に赤色蛍光
体、緑色蛍光体、青色蛍光体による蛍光体層１８を形成
することにより作製する。

【００２６】本実施の形態では、アドレス電極１６は銀
電極であって、背面ガラス基板１５上に、紫外線感光性
樹脂を含んだ銀電極用インクをスクリーン印刷法により
背面ガラス基板１５上に均一塗布して乾燥した後、露光
現像によるパターニングと焼成によって形成する。

【００２７】また、隔壁１７は、スクリーン印刷法によ
り数回繰り返し印刷することで形成されたり、いわゆる
サンドブラスト法や、リフトオフ法などを用いても良
い。

【００２８】また、隔壁１７によって挟まれた各空間
に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体をそれぞれイ
ンク吐出法によって塗布することにより蛍光体層１８を
形成する。各色の蛍光体としては、一般的にプラズマデ
ィスプレイパネルに用いられる蛍光体を用いることがで
きるが、ここでは次の蛍光体を用いる。「赤色蛍光体」：（Ｙ_XＧｄ_1-X）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺ また
はＹＢＯ₃：Ｅｕ³⁺ 「緑色蛍光体」：ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：ＭｎまたはＺｎ
₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ「青色蛍光体」：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺ パネル張り合わせによるＰＤＰの作製：次に、このよう
にして作製した前面パネルと背面パネルとを封着用ガラ
スを用いて張り合わせると共に、隔壁１７で仕切られた
放電空間１９内を高真空（８×１０^-7Ｔｏｒｒ）に排気
した後、所定の組成の放電ガスを、所定の圧力で封入す
ることによってプラズマディスプレイパネルを作製す
る。

【００２９】封入する放電ガスの組成は、従来から用い
られているＮｅ−Ｘｅ系であるが、Ｘｅの含有量を５体
積％以上に設定し、封入圧力は５００から８００Ｔｏｒ
ｒの範囲に設定する。

【００３０】なお、図５では前面パネルを実際と異なり
９０度回転させて示している。次に、本発明を用いた蛍
光体層の形成方法について以下説明する。隔壁はプラズ
マ溶射法によって形成された隔壁であり、予め基板上に
ドライフィルムレジストをラミネートし、ドライフィル
ムの隔壁となる領域を露光現像により開口させ、その開
口部に絶縁物材料である酸化物系の材料粉末をプラズマ
溶射法によって堆積させ、フィルム面上面より突出した
溶射膜を研磨後、ドライフィルムを剥離除去して隔壁を
形成するものである。

【００３１】溶射法による隔壁は、溶射条件や使用材料
粉末などにより、その膜質や色合いを自由に制御できる
が、その原理上、膜質の緻密性は印刷膜などに比べると
若干劣るという性質を有している。

【００３２】このようにして形成された隔壁で仕切られ
た各空間に蛍光体層を形成する方法を図２を用いて説明
する。図２は、プラズマディスプレイパネルの蛍光体層
を形成する際に用いるインク吐出装置の概略図である。

【００３３】図２において、２０は蛍光体インク、２１
は蛍光体インク２０を吐出するノズル、２２は蛍光体イ
ンク２０をノズル２１に供給するためのサーバー、２３
はノズル２１に圧力を加えるための加圧器である。

【００３４】まず、サーバー２２に特定色の蛍光体イン
ク２０を入れ、加圧器２３でより圧力を印加すると、ノ
ズル２１から蛍光体インク２０が連続流２４となり吐出
される。この時、ノズル２１の中心が、背面ガラス基板
２５に設けられたストライプ状の隔壁２６間の中心に位
置されるようにし、隔壁２６間に蛍光体インク２０を充
填するものである。

【００３５】このとき、まず１色目の蛍光体インクを背
面ガラス基板上に設けられた全ての１色目用の隔壁内に
充填し、その後隣接の第２色目用の隔壁内に第２色目の
蛍光体インクを、さらに続いて隣接の第３色目用の隔壁
内に第３色目の蛍光体インクを充填するものである。

【００３６】図１（ｂ）は、溶射法で作成した隔壁に前
述の蛍光体形成法で蛍光体を形成したときの状況を示し
ている。この時、隔壁材料として、いわゆる白色のＡｌ
₂Ｏ₃粉末材料と、いわゆる黒色に近い１３％ＴｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃粉末材料を用いた場合について示している。
これら両者の材料で所定溶射条件にすると、溶射膜の気
孔率はそれぞれ５％、１０％となり、１３％ＴｉＯ₂−
Ａｌ₂Ｏ₃膜の方が、より気孔が多くなることがわか
る。

【００３７】このとき、前述の形成方法で蛍光体膜を形
成すると、図１(ｂ)に示すように、Ａｌ₂Ｏ₃の場合には
隔壁底部に厚く蛍光体膜が形成され、逆に１３％ＴｉＯ
₂−Ａｌ₂Ｏ₃の場合には、隔壁側壁部に蛍光体膜が厚く
形成され、むしろ底部には殆ど形成されないような状況
になることがわかった。

【００３８】この理由は、本発明のような蛍光体形成方
法では、隔壁へのインク拡散と重力による沈降が重要な
ファクターであり、気孔率の大きい隔壁の方がインクの
拡散が大きく、それにより蛍光体が側壁側により厚く付
着されるものと考えられる。

【００３９】パネルとしての望ましい蛍光体膜形状は、
放電に近い隔壁頂部にもしっかりと蛍光体膜が形成され
ていることが、輝度向上および視野角むらなどの点から
も重要である。

【００４０】従来のスクリーン印刷法などの焼成タイプ
の隔壁形成では、隔壁の膜質が隔壁の高さ方向に均一
で、なおかつ緻密な膜質であるため、むしろ蛍光体膜形
状は前述の溶射材料としてＡｌ₂Ｏ₃を用いた場合のよう
な形状となってしまうものであった。

【００４１】（実施例１）本発明は、溶射法による隔壁
形成の隔壁高さ方向に溶射膜の膜質を変え、蛍光体形状
を最適化するものである。

【００４２】図１（ａ）に、（ｂ）で得られた結果によ
り、隔壁の高さ方向に２種類の材料により形成した実施
例を示す。

【００４３】図１（ａ）に示すように、隔壁下部１に
は、白色のＡｌ₂Ｏ₃材料を用い、隔壁上部２には黒色の
１３％ＴｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃材料を用いたものである。

【００４４】この隔壁に蛍光体を充填すると、図のよう
に、隔壁の頂部３と底部４にバランスのとれた蛍光体膜
が形成されることがわかった。

【００４５】また、隔壁上部２を黒色にすることは、一
般的に画質としてのコントラスト向上にとり重要であ
り、この面でも本実施例は特性として優れたものであっ
た。

【００４６】このとき、溶射膜が従来の印刷法などに比
べ、気孔を有していることから、隔壁からのガス放出に
よる放電特性の劣化などが一般的に考えられるが、本実
施例の長時間放電寿命試験においても、ガス放出による
と思われる劣化現象は発現せずに従来と同様の放電特性
であった。

【００４７】（実施例２）図３は本実施例２によるプラ
ズマディスプレイパネルの隔壁を示す図で、隔壁の高さ
方向に同一材料で、溶射条件を変えることにより、膜質
を変えた場合について示している。

【００４８】この時、図４に示すように、高さ方向に気
孔率は変化しており。この場合はある高さから気孔率を
大きくする２段階の変化ａにしている。

【００４９】また、図中ｂに示すように、気孔率を隔壁
高さ方向にステップ状に変えたり、ｃに示すように、直
線状に変えたりすることが溶射法では可能であり、蛍光
体形状を自由に制御することが可能である。

【００５０】また、この時、同一材料だけでなく、複数
の材料を混合させて、このように隔壁高さ方向に、隔壁
と蛍光体インクとの表面張力を制御して、蛍光体膜の最
適形状を実現することなども可能である。

【００５１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、隔壁内に
蛍光体膜を特性が十分発揮されるように安定的に塗布で
きるものであり、特に量産に適応できる優れた方法であ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）本発明の実施例１における蛍光体の塗布
状態を示す断面図（ｂ）溶射材料と蛍光体塗布形状等の関係を示す図

【図２】本発明のインク吐出装置の概略断面図

【図３】本発明の実施例２によるプラズマディスプレイ
パネルの隔壁を示す図

【図４】本実施の形態による気孔率と隔壁高さとの関係
を示す図

【図５】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイパネルを示す図

【符号の説明】

１隔壁下部２隔壁上部３頂部４底部１１前面ガラス基板１２放電電極（表示電極）１３誘電体ガラス層１４ＭｇＯ保護層１５背面ガラス基板１６アドレス電極１７隔壁１８蛍光体層１９放電空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芦田英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 AA09 5C040 FA01 FA04 GB03 GB14 GF02 GF13 GF18 GF19 GG03 JA07 JA40 KA04 KA11 KB06 KB14 MA24 MA25

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隔壁を溶射法で形成する工程を有し、前記
隔壁の材料を複数種類用いることを特徴とするディスプ
レイパネルの製造方法。
【請求項２】複数種類の材料は、隔壁に蛍光体を形成し
た場合に前記蛍光体の形状が所定の形状となるように選
択された材料であることを特徴とする請求項１記載のデ
ィスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】溶射法を用いて隔壁を形成する工程を有
し、前記隔壁高さ方向に溶射膜の膜質を変えることを特
徴とするディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】溶射法を用いて隔壁を形成する工程を有
し、前記隔壁の上部と下部の気孔率を変えることを特徴
とするディスプレイパネルの製造方法。