JP2004039521A

JP2004039521A - プラズマディスプレイ装置の製造方法

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Publication number: JP2004039521A
Application number: JP2002197048A
Authority: JP
Inventors: Katsuyoshi Yamashita; 山下　勝義; Morio Fujitani; 藤谷　守男
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2004-02-05

Abstract

【課題】放電電極を被覆する誘電体層に凹部を設けるＰＤＰにおいて、この凹部を簡易でありながら精度よく形成できる製造方法を提供する。
【解決手段】放電を発生させる放電電極を形成した前面ガラス板１０２上に放電電極を被覆するように形成された誘電体材料層１０４Ａを金型１によりプレス成形して誘電体材料層１０４Ａの表面に凹部２を成形するとともに、誘電体材料層１０４Ａを焼成して凹部２を有する誘電体層１０４を形成する。これにより、精度良く、高速に誘電体層１０４に凹部２を形成することが可能となる。エッチング等の化学的な形成方法に比べて、廃液処理等の煩雑な製造管理を必要としない。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスに用いるプラズマディスプレイ装置の製造方法に関するものであって、特に、放電電極を被覆する誘電体層の製造工程の改良技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」という。）を用いたプラズマディスプレイ装置は、小さい奥行きでも大画面化が比較的容易であることから次世代のディスプレイとして注目され、現在では６０インチクラスのものまで商品化されている。
【０００３】
図６は一般的な交流面放電型ＰＤＰの主要構成を示す部分的な断面斜視図である。同図に示すように、ＰＤＰ１０１は互いに主面を対向させて配設された前面板１１５および背面板１０６により構成される。
【０００４】
前面板１１５の基板となる前面ガラス板１０２には、片側の主面にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）などを主成分とする透明電極１１３と銀にガラスを混合した材料によるバス電極１０３とからなる表示電極が形成され、この電極間で面放電を行うように構成される。
【０００５】
表示電極を配設した前面ガラス板１０２には、この表示電極を覆うように絶縁性材料からなる前面板誘電体層１０４がコートされている。さらに、このコートされた前面板誘電体層１０４にはこれとほぼ同サイズの保護膜１０５が形成されている。
【０００６】
背面板１０６の基板となる背面ガラス板１０７には、その片側の主面に複数のアドレス電極１０８が一定間隔でストライプ状に配設される。アドレス電極１０８もバス電極１０３と同様に、銀とガラスを混合した材料により形成される。また、アドレス電極１０８を被覆するように、絶縁性材料からなるペースト化した背面板誘電体層１０９を、スクリーン印刷法でアドレス電極１０８上に重ねて印刷し、これを乾燥後、焼成する。さらに、背面板誘電体層１０９上には隣接する２つのアドレス電極１０８の間隔に合わせて隔壁１１０が配設される。隔壁１１０はペースト化した材料をダイコート法で塗布し、乾燥させ、その後、サンドブラスト法により蛍光体層形成部を除去し、焼成して形成する。背面板誘電体層１０９上に形成された隣接する２つの隔壁１１０の間には、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の蛍光材料を塗布して蛍光体層１１１を形成し、背面板１０６を構成する。
【０００７】
前面板１１５と背面板１０６の外周部にはフリットガラス（低融点ガラス）を材料とする封止部材１１４を各々塗布し、透明電極１１３およびバス電極１０３からなる表示電極とアドレス電極１０８とを互いに直交するように対向させ、前面板１１５と背面板１０６の相互の位置合わせを行う。この状態で封止部材１１４を焼成し、溶融固着して前面板１１５と背面板１０６とを封止する。最後にチップ管（図示せず）より空間部１１２を真空排気した後、４０ｋＰａ（３００Ｔｏｒｒ）〜６６．５ｋＰａ（５００Ｔｏｒｒ）のキセノンを含む放電ガスを封入して、チップ管をチップオフし、ＰＤＰ１０１を完成させる。
【０００８】
このＰＤＰ１０１では、前面板１１５と背面板１０６の間において、前面板誘電体層１０４、蛍光体層１１１および隣接する２つの隔壁１１０で仕切られた空間部１１２が放電空間となる。また、隣り合う一対の表示電極と一本のアドレス電極１０８が空間部１１２をはさんで交叉する領域が、画面表示に係わるセル（図示せず）となる。ＰＤＰ１０１の駆動時には各セルにおいて、アドレス電極１０８と、表示電極を構成する透明電極１１３およびバス電極１０３のいずれかとの間で放電が開始され、一対の表示電極同士でのグロー放電によって短波長の紫外線（キセノンの共鳴線、波長約１４７ｎｍ）が発生し、蛍光体層１１１が発光して画面表示がなされる。
【０００９】
以上に述べた一般的な構造のＰＤＰに対して、従来、誤放電防止、発光効率の向上、駆動の低電圧化等の観点から性能の向上と安定化を目指す取り組みがなされ、近年、放電現象の解析や電極構造のシミュレーションをベースにして、放電電極間の誘電体層の膜厚を変化させる構造が提示されている。
【００１０】
例えば、バス電極上の誘電体層を選択的に厚くすることにより駆動を低電圧化し、安定化する技術が提示されている（例：特許第３２２４４８６号公報）。この方法は、放電空間で発生する放電の透明電極に沿った外側への拡がりに対して、バス電極上での放電開始電圧を透明電極上の電圧より高めることにより、透明電極上の面放電の拡がりをバス電極上で抑え、放電電流を制限する。これにより、駆動回路の負荷を低減し、消費電力を低下させるとともに、不透明なバス電極上の無駄な放電を防止し、面放電型ＰＤＰの発光効率を向上させる。また、隔壁に対向する領域上、または隣接する発光領域間のバス電極で囲まれた領域上の誘電体層も厚くすることにより、隣接セルへの放電の拡がりを抑制する。具体的な方法として、誘電体層材料をスクリーン印刷により一様に塗布した後、同じ方法で突出部に重ねて塗布し、その後、焼成して誘電体層を形成する製造方法が提示されている。
【００１１】
また、別の例として、誘電体層を局部的に薄くすることにより、放電に係わる電界の強度を増大させ、必要に応じて荷電粒子の移動路を確保し、駆動を安定化する方法が提示されている（例：特開平１１−９６９１９号公報）。この方法では、電極対間の誘電体層の厚さを、隣接する電極との間の厚さより小さくする。電極対における電気力線を増加させ、隣接する電極への電気力線を減ずることにより、放電空間における電界強度を強め、従来に比べて低い駆動電圧で、従来と同等の電界強度を得ることを意図している。また、誘電体層における放電空間に対応する部分を窪ませるとともに、隣接するセル間に対応する部分を厚くする方法も提示されている。複数の窪みを同時に形成する方法としては、誘電体材料をベタ膜状に印刷した後、窪み以外の部分にパターン印刷を重ねて行う方法や、予め平坦に形成した誘電体層をフォトリソグラフィーでマスクを形成して化学的にエッチングする方法等が提示されている。
【００１２】
この他、誘電体層の表面に凹部を形成する例としてプレス成形を用いる方法が提示されている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
前述したように、ＰＤＰは放電による紫外線で蛍光体を可視光に変換して表示に利用しており、発光原理は蛍光灯と同様である。しかし、エネルギー効率の点で蛍光灯に比べて高い効率を得ているとは言い難く、変換効率の向上が課題となっている。この場合、放電エネルギーの紫外線への変換効率と蛍光体の可視光への変換効率が課題解決のポイントになる。
【００１４】
また、ＰＤＰは隔壁で仕切られマトリックス状に高密度に配置された表示セルを有し、放電時に放電の領域が隣接するセルまで拡がると、隣接するセル間で相互に干渉し、表示品質が低下する他、放電電流が増加し放電エネルギーの変換効率が低下する。一般的にＰＤＰの前面板に表示電極を一様に被覆するように形成される誘電体層は表面が平坦形状を有し、放電の拡がりの点では、隣接するセルまで拡がり易いという課題を有している。
【００１５】
これらの課題に対して、従来提示されている解決手段はＰＤＰの構成面での対策に重点がおかれ、対策を実現するための製作方法については一般的な製造手段の例示などが中心となっている。したがって、構成面での改良技術を具体的に実現するための製造対策が、依然として課題として残されている。例えば、プレス工法の実施を検討する場合、製造工程上でどのように利用するのか、従来の発明では具体的な提示がなく、考えられる可能性の指摘にとどまっている。したがって、工程や設備の設計上の指針とはならない。
【００１６】
本発明は、前述の課題を解決するための手段を提供するものである。ハイビジョン表示用のＰＤＰなど微細セルを有するプラズマディスプレイ装置に関し、放電電極を被覆する誘電体層に凹部を設ける場合の形状を、精度よく、多様に形成できる製造方法を提供することを目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、特にプラズマディスプレイ装置の製造において、誘電体層の形成工程にプレス工法を使用する場合につき、前述の課題を解決するための工程および設備の設計指針を提供する。この製造方法により、誤放電が少なく低電圧駆動等を特長とする高性能のプラズマディスプレイ装置を低コストで実現することができる。
【００１８】
具体的には、本発明のプラズマディスプレイ装置の製造方法は、放電を発生させる放電電極を形成した基板上に放電電極を被覆するように誘電体層を形成するとともに、放電電極上の誘電体層表面に凹部を形成して前面板を構成したプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、放電電極を被覆するように誘電体材料層を形成し、その後その誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、誘電体材料層を焼成して凹部を有する誘電体層を形成する構成を有する。この構成により、プレス加工により誘電体材料層表面に凹部有する誘電体層を形成することが可能となる。したがって、精度よく、高速に、種々の形状で誘電体層の表面を形成することができる。エッチング等の化学的な形成方法に比べて、廃液処理等の煩雑な製造管理を必要としない。
【００１９】
また、本発明の製造方法は、誘電体材料層の焼成は、プレス成形するための金型を加熱することにより行う構成を有する。この構成により、金型を誘電体材料層の成形および焼成の両方の工程に使用することが可能となる。したがって、プレス成形および焼成の工程を一体化することにより、製造工程を簡略化することができる。誘電体材料層を焼成する過程で、誘電体材料層は金型によって加圧成形され、焼成時に形状が不安定になることもない。
【００２０】
また、本発明の製造方法は、誘電体材料層を金型を用いてプレス成形している状態で誘電体材料層の焼成を行い、その焼成後に、金型を誘電体層から剥離する構成を有する。この構成により、金型を誘電体層から剥離する際に、誘電体層が金型に付着することなく、円滑に剥離することが可能となる。したがって、プレス工程において、誘電体層の表面に変形や損傷等を発生することがない。
【００２１】
また、本発明の製造方法は、金型は降下型プレス用金型であり、誘電体層の凹部と凹部以外の部分の少なくとも一部とを同時に加圧成形する構造を有する。この構成により、往復動方式のプレス加工機を使用して、誘電体層の凹部およびそれ以外の部分を同時に加圧成形することが可能となる。したがって、誘電体層に凹部を形成する際に、誘電体層の変形が周辺に波及するのを防止し、誘電体層の全体を所定の形状に精度よく成形することができる。
【００２２】
また、本発明の製造方法は、金型はロールフォーミング用金型であり、誘電体層の凹部と凹部以外の部分の少なくとも一部とを同時に加圧成形する構造を有する。この構成により、プレス工程用の設備としてロールフォーミング方式のプレス加工機を使用して、誘電体層の凹部およびそれ以外の部分を同時に加圧成形することが可能となる。したがって、誘電体層に凹部を形成する際に、誘電体層の変形が周辺に波及するのを防止し、誘電体層の全体を所定の形状に精度よく成形することができる。
【００２３】
また、本発明の製造方法は、放電を発生させる放電電極を形成した基板上に、放電電極を被覆するように誘電体層を形成するとともに、その放電電極上の誘電体層表面に凹部を形成して前面板を構成したプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、放電電極を被覆するように誘電体材料層を形成し、その後その誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、誘電体材料層を硬化させ、その後誘電体材料層を焼成して凹部を有する誘電体層を形成する構成を有する。この構成により、誘電体材料層を成形後、焼成する前に硬化させることが可能となる。したがって、成形後、プレス工程における加工機械の一連の駆動サイクルを実行する過程で誘電体材料層を硬化することにより、成形に伴う誘電体材料層の不安定な状態を安定化するとともに、収縮等硬化に伴う誘電体材料層の物理的な変化をプレス工程の円滑な実行に利用することができる。
【００２４】
また、本発明の製造方法は、誘電体材料層を紫外線硬化樹脂を含む材料により構成し、誘電体材料層に紫外線を照射することにより誘電体層を形成する構成を有する。この構成により、誘電体材料層を成形後、紫外線の照射により硬化させることが可能となる。したがって、簡易な設備と簡単な方法で、誘電体材料層硬化工程を実施することができる。
【００２５】
また、本発明の製造方法は、基板の放電電極を形成した面に対して垂直方向であって、放電電極を形成した面側およびその裏側の少なくとも一方の側から紫外線を照射する構成を有する。この構成により、簡易な設備と簡単な方法により、誘電体層の各部に対して均一に、効率よく紫外線を照射することが可能となる。したがって、紫外線照射工程を高品質、安価に実施することができる。
【００２６】
また、本発明の製造方法は、誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、誘電体材料層を硬化させ、誘電体材料層が硬化した後に、金型を前記誘電体材料層から剥離する構成を有する。この構成により、金型を誘電体材料層から剥離する際に、誘電体材料層が金型に付着することなく、円滑に剥離することが可能となる。したがって、プレス工程において、誘電体材料層の表面に変形や損傷等を発生することがない。
【００２７】
また、本発明の製造方法は、誘電体材料層を加熱硬化樹脂を含む材料により構成し、、誘電体材料層表面に凹部を形成する金型を加熱することにより、誘電体材料層の表面に凹部を形成すると同時に、誘電体材料層を焼成する構成を有する。この構成により、誘電体材料層を加熱して硬化することが可能になるだけでなく、金型を誘電体材料層の成形および硬化の両方の工程に使用することが可能となる。したがって、金型を加熱することにより、プレス成形および誘電体材料層硬化の両方の工程に使用することが可能となる。プレス工程および誘電体材料層硬化工程を一体化することにより、製造工程を簡略化することができる。簡易な設備と簡単な方法で、誘電体材料層を成形・硬化することができるとともに、誘電体材料層が硬化する過程で、誘電体材料層は金型によって加圧成形され、硬化時に形状が不安定になることもない。
【００２８】
また、本発明の製造方法は、金型が成形型である構成を有する。この構成により、簡易な金型によりプレス工程を実施することが可能となる。したがって、金型を安いコストで制作することができる。
【００２９】
また、本発明の製造方法は、金型に離型処理が施されている構成を有する。この構成により、金型を誘電体層から剥離する際に、誘電体層が金型に付着することなく、円滑に剥離することが可能となる。したがって、プレス工程において誘電体層の表面に変形や損傷等を発生することがない。
【００３０】
【発明の実施の形態】
（第１の実施の形態）
以下、本発明のプラズマディスプレイ装置の製造方法に係る第１の実施の形態について説明する。
【００３１】
工程を実施するにあたり、まず、前面板の作成方法を図１により説明する。
【００３２】
前面ガラス板１０２は放電電極を配設する基板であり、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ−Ｔｉｎ　Ｏｘｉｄｅ）を透明導電膜として前面ガラス板１０２の全面にスパッタリング法で形成し、これをフォトリソグラフィー法により一部を除去し、透明電極１１３を形成する（図１（ａ））。
【００３３】
バス電極１０３は表示電極の抵抗値を下げる目的を有する。銀を導電材とした低融点ガラスフリットに感光性樹脂、バインダー樹脂、溶剤等を加えてペーストとし、このペーストをスクリーン印刷法により前面ガラス板１０２上に印刷し、乾燥させる。表示電極の抵抗値は、導電材である銀の量と膜厚により必要な値に調整する。ここでは膜厚を７μｍとし、抵抗値が２ｍΩ／□となるように、銀の量を調整する。また、ペーストの印刷に際しては、ダスト等の混入による断線や短絡を防止するために、４００メッシュのスクリーン版を用いて、二回に分けて印刷と乾燥を繰り返す。この後、透明電極１１３と同様に、フォトリソグラフィー法によりパターンを形成し、これを焼成してバス電極１０３とし、透明電極１１３と合わせて表示電極とする（図１（ｂ））。
【００３４】
前面板誘電体層（以下「誘電体層」という。）１０４は、ガラス粉末を主成分に有機樹脂と有機溶媒からなる補助成分を加えて３本ロールにより混練することにより、ペースト化した材料を作成する。この材料を膜厚が５０μｍになるように表示電極の表面に重ねて塗布し、乾燥させる。この方法により、前面板１１５において、基板（前面ガラス板１０２）上に配設された放電電極（バス電極１０３および透明電極１１３からなる表示電極）を被覆する誘電体層１０４に形成加工される誘電体材料層１０４Ａを形成する。なお、誘電体材料層１０４Ａを形成する誘電体材料の塗布には、ダイコート法を使用する（図１（ｃ））。
【００３５】
次に、本実施の形態では、プラズマディスプレイ装置の放電電極を被覆する誘電体層１０４となる誘電体材料層１０４Ａの表面に凹部２を形成する。一例として、一対の透明電極１１３にはさまれる部分の誘電体材料層１０４Ａに凹部２を形成し、この部分の誘電体材料層１０４Ａの厚さを、隣接する透明電極１１３対との間における厚さより小さくしている。この凹部２を形成する製造手段には、塗布の工程において塗布された誘電体材料層１０４Ａの表面を金型１によりプレス成形するプレス工法を含んでいる。プレス工法は、簡単な作業により高速に、精度よく、低コストで誘電体材料層１０４Ａに種々の形状の凹部２を形成することができる。化学的な方法に比べて、廃液処理等の煩雑な製造管理を必要としない。本実施の形態では、ピストンクランク機構により往復動方式で加圧する降下型プレス加工機を使用し、金型１は平板状の降下型プレス用金型構造を有している。また、プレス工程は、金型１を降下して誘電体材料層１０４Ａを加圧成形する成形ステップと、金型１を上昇して誘電体材料層１０４Ａから金型１を剥離する離型ステップと、成形部材を次の工程に搬送する搬送ステップにより構成されている。成形ステップでは誘電体材料層１０４Ａのプレス成形を行う。誘電体材料層１０４Ａの凹部２とそれ以外の部分とを含めて、前面ガラス板１０２上の誘電体材料層１０４Ａの全面を同時に加圧成形し、加圧時に誘電体材料層１０４Ａの凹部２およびその周辺の表面の形状を整える。この方法は凹部２のみを部分的に加圧成形する方法に対し、誘電体材料層１０４Ａに凹部２を形成する際に、誘電体材料層１０４Ａの変形が周辺に波及するのを防止し、誘電体層１０４の全体を所定の形状に精度よく成形することができる。以上により、基板上に配設された放電電極を被覆する誘電体層１０４の表示電極（放電電極）間に凹部２を形成する。本実施の形態では凹部２の形状を長方形とし、深さが２０μｍになるよう金型１の凸部を構成する。誘電体材料層１０４Ａをプレス成形して誘電体層１０４を形成した後、離型ステップにおいて誘電体層１０４の凹部２から金型１を剥離し、搬送ステップにおいて前面ガラス板１０２を焼成工程に搬送し、プレス工程を終了する（図１（ｄ）（ｅ））。
【００３６】
なお、加圧成形時には、誘電体材料層１０４Ａの表面は金型１と粘着状態になり、金型１を誘電体材料層１０４Ａから剥離する際に、誘電体材料層１０４Ａの表面が損傷する可能性があるが、金型１の表面にはテフロン加工等の離型処理が施されており、誘電体材料層１０４Ａが金型１に付着することなく、円滑に剥離することができる。したがって、プレス工程において誘電体材料層１０４Ａの表面に変形や損傷等が発生することがない。
【００３７】
焼成工程では４５０℃〜６００℃の温度で誘電体材料層１０４Ａを焼成し、誘電体層１０４を完成させる。焼成には電気炉を使用することができるが、金型１に熱源を付加して加熱できるように構成すれば、金型１を加熱することにより、誘電体材料層１０４Ａを加圧成形した状態で焼成することができる。すなわち、プレス工程における成形ステップを実施した後、焼成工程において誘電体材料層１０４Ａを焼成し、その後、金型１を誘電体材料層１０４Ａから剥離して離型ステップを行い、搬送ステップに移行して、プレス工程を終了する。この場合、プレス工程および焼成工程を一体化することにより製造工程を簡略化することができ、誘電体材料層１０４Ａを焼成する過程で誘電体材料層１０４Ａは金型１によって加圧成形され、表面の形状が不安定になることもない。また、誘電体材料層１０４Ａを焼成した後に、金型１を誘電体材料層１０４Ａから剥離するため、金型１に離型処理を施すことなく、誘電体材料層１０４Ａから円滑に剥離することができる。電気炉の設備を焼成工程に設ける必要もない。
【００３８】
さらに、焼成工程の後、誘電体層１０４の表面を被覆する保護膜を成膜する工程に移行する。この工程では、酸化マグネシウムを材料とする保護膜を真空蒸着法によって成膜して、前面板１１５を完成させる。誘電体層１０４を被覆する保護膜を成膜する前にプレス加工することにより、プレス工程における保護膜の変形や損傷等の発生を防止することができる。
【００３９】
前面板１１５の完成以後の工程は、図６に示す従来の技術と同様である。背面板１０６の作成、前面板１１５と背面板１０６の組み立て、放電ガスの封入など、いずれも従来の技術を使用し、ＰＤＰ１０１を完成させる。
【００４０】
なお、金型１の加工は容易であり、凹部２の形状に制限はない。したがって、金型１の形状を変えることにより、凹部２の形状は方形、円形など自由に選択することができる。図３に示すように、凹部２の断面形状は楔形や台形等に形成する方法や、滑らかな曲線で窪みを形成する方法などの応用が考えられる。また、凹部２の深さは電極の形状や寸法、その他の周囲の条件により、最適の数値に設定する。場合によっては図４に示すように、凹部２の底を前面ガラス板１０２として、放電電極間に誘電体層１０４のない構造にすることも考えられる。金型１は、誘電体層材料１０４Ａの全面を一括してプレス成形して誘電体層１０４を形成する構造とする他、小面積の金型を順送りしてプレス成形を繰り返す構造であってもよい。
【００４１】
また、凹部２を形成する別の製造手段として、ロールフォーミング方式のプレス加工機を使用し、金型にロールフォーミング用金型を使用することもできる。この場合、平板状の金型１に代えて金属ロールに高さ２０μｍの凸部を有するロール金型で誘電体材料層１０４Ａをプレス成形する。誘電体層１０４の凹部２と、凹部２以外の部分の少なくとも一部とを同時に加圧成形できる金型構造にすれば、平板状の金型１を用いたときと同様の効果を有し、誘電体層１０４に凹部２を精度よく形成することができる。
【００４２】
図５は、放電電極を被覆する誘電体材料層１０４Ａの表面部に、凹部２に加えて凸部２Ａを設ける場合の金型構造を示す。放電空間に対応する部分を窪ませるとともに、隣接するセル間に対応する部分を厚くすることにより放電の周辺への拡がりを抑制し、放電に寄与する電界強度を強くする。凸部２Ａの面積が大きい場合には、凹部２をプレス加工した後に誘電体材料を重ねて塗布（印刷）して凸部２Ａを形成するなど、印刷工程とプレス工程を併用してもよい。この方法により、誘電体材料層１０４Ａを形成加工して得られる誘電体層に凹部２および凸部２Ａを種々の形態で設けることができ、誤放電防止、発光効率の向上に適した誘電体層の構造を、簡単作業で高速に、精度よく、低コストで製造することができる。
【００４３】
（第２の実施の形態）
本発明のプラズマディスプレイ装置の製造方法に係る第２の実施の形態について、図２により説明する。
【００４４】
第１の実施の形態との差異は、プレス工程において成形された誘電体材料層を硬化させる誘電体材料層硬化工程と、硬化した誘電体材料層を焼成する焼成工程とを含む点にある。すなわち、本実施の形態では、プレス工程において紫外線を透過する材料を使用した金型を用いて誘電体材料層をプレス成形した後、誘電体材料層硬化工程において紫外線を照射して誘電体材料層を硬化させ、その後、金型を誘電体材料層より剥離させる。成形後、プレス工程における加工機械の一連の駆動サイクルを実行する過程で誘電体材料層を硬化することにより、成形に伴う誘電体材料層の不安定な状態を安定化するとともに、硬化に伴う収縮等の寸法変化を利用して、金型を誘電体材料層から円滑に剥離することができる。
【００４５】
透明電極１１３およびバス電極１０３からなる表示電極と、誘電体材料層１０４Ａは、第１の実施の形態と同様の工法で、前面ガラス板１０２上に形成する（図２（ａ）〜（ｃ））。
【００４６】
誘電体材料層１０４Ａには、紫外線硬化樹脂が含まれている。また、誘電体材料層１０４Ａをプレス成形する金型１は成形型であり、紫外線を透過する部材を使用している。離型処理したポリエチレンテレフタレートを材料とする。成形型による簡易な金型を使用することにより、安価にプレス工程を実施することができる。また、金型により誘電体材料層を加圧成形した状態で金型の背面から誘電体材料層に紫外線を照射することができる。誘電体材料層中に含まれる紫外線硬化樹脂を硬化させることにより、誘電体材料層を内部から均一に硬化して、誘電体層を形成することができる。
【００４７】
１２０℃で予備加熱した前面ガラス板１０２と、金型１とを相互に位置決めしたうえ、金属トレイ（図示せず）に載置して、１２０℃に加熱した２つの加圧ロール（図示せず）の間を通過させる。加圧ロール通過時に、金型１により誘電体材料層１０４Ａをプレス成形する。加圧ロールの速度は０．２ｍ／分、加圧力は線圧で５００ｋｇ／ｍとする。プレス工程用の設備はロール方式で加圧する回転型プレス機械を使用し、金型１は図２（ｄ）に示すように、平板状の型構造を有している。
【００４８】
次に、本実施の形態は、プレス工程においてプレス成形された誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程を含むように構成されている。誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程の具体的な製造手段としては、紫外線照射による方法を使用している。したがって、簡易な設備と簡単な作業で誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程を実施することができる。プレス成形の工程において予熱された前面ガラス板１０２が加圧ロールを通過後、常温に戻ってから金型１と誘電体材料層１０４Ａとが密着した状態で、紫外線を照射して誘電体材料層１０４Ａに含まれる紫外線硬化樹脂を硬化収縮させる。紫外線を発生する光源にはメタルハライドランプ（図示せず）を使用する。紫外線照射量は３００００Ｊ／ｍ^２（３Ｊ／ｃｍ^２）である。紫外線を照射する方法としては、基板（前面ガラス板１０２）の放電電極（表示電極）を配設する電極配設面に対して垂直方向であって、図２（ｄ）において矢印Ａの方向（電極配設面の側）、すなわち、金型１の背面から金型１を透過して紫外線を誘電体材料層１０４Ａに照射する。この方法により、誘電体材料層１０４Ａの各部に対して均一に、効率よく紫外線を照射することが可能となり、紫外線照射工程を高品質、安価に実施することができる。
【００４９】
なお、金型１が紫外線を透過しにくい場合は、図２（ｄ）矢印Ｂの方向（電極配設面の裏側、つまり、前面ガラス板１０２の側）から、紫外線を照射することもできる。さらに、紫外線を短時間に集中的に照射する場合には、両側から照射すると効果的である。光源に放物面反射鏡等を付加すれば、平行光により誘電体層材料１０４Ａの表面に均一に紫外線を照射できるなど、紫外線の照射条件を改善することができる。この他、光源に対して前面ガラス板１０２を移動する方法によっても、均一な紫外線の照射を期待できる。
【００５０】
紫外線照射による誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程を実施した後、誘電体材料層１０４Ａから金型１を剥離し、誘電体材料層１０４Ａを５５０℃の焼成温度で焼成する。すなわち、プレス工程および誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程の２つの工程を行う過程において、プレス成形を実施した後、誘電体材料層１０４Ａを硬化する工程において誘電体材料層１０４Ａを硬化し、誘電体材料層１０４Ａが硬化した後で金型１を誘電体材料層１０４Ａから剥離して、その後、焼成工程に至る。紫外線硬化樹脂は硬化時に収縮するため、金型１を誘電体材料層１０４Ａから剥離する際に、誘電体材料層１０４Ａが金型１に付着することなく、円滑に剥離することができる。したがって、プレス工程において誘電体材料層１０４Ａの表面に変形や損傷等を発生することがない。なお、紫外線硬化樹脂は誘電体材料層１０４Ａの焼成時に除去される。成形・硬化後、安定化した状態で紫外線硬化樹脂を誘電体材料層１０４Ａから除去することができ、製造時に一時的に使用する補助的な材料が誘電体材料層１０４Ａの機能に影響を与える心配がない。
【００５１】
焼成工程の後に誘電体層１０４を被覆する保護膜を成膜する工程、およびそれ以降の工程は第１の実施の形態と同様であり、効果も同様である。
【００５２】
本実施の形態では、金型１の材料としてポリエチレンテレフタレートを用いたが、紫外線を透過するものであればポリカーボネートなど他の材料を使用することもできる。また、紫外線硬化樹脂を誘電体材料層１０４Ａの表面に塗布する方法も考えられる。この場合、紫外線を照射することにより誘電体材料層１０４Ａの表面が収縮硬化するため、金型１の剥離に対して有効である。また、プレス工程では、前面ガラス板１０２と金型１を２つのロールの間を通過させて加圧成形したが、第１の実施の形態と同様に、往復動方式のプレス加工機を使用して、平板状の降下型プレス用金型により、誘電体材料層１０４Ａの表面を全面同時にプレス成形することもできる。金属材料を使用し熱源を付加した金型構造としたうえ、加熱硬化樹脂を含む誘電体材料を使用すれば、金型を加熱することにより、金型を誘電体材料層１０４Ａの成形および硬化の両方の工程に使用することができる。プレス工程および誘電体材料層を硬化する工程を一体化して両方の工程を並行的に実行することにより、簡略化した製造工程を構成することができる。紫外線照射設備も不要である。したがって、簡易な設備と簡単な作業で誘電体材料層を成形・硬化することができる。加熱硬化樹脂は誘電体材料層の焼成時に除去する。加熱硬化樹脂の作用および効果は、紫外線硬化樹脂と同様である。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、誘電体層の放電電極間の表面に凹部を形成した前面板において、簡易な設備と簡単な作業により、誘電体層の表面に、凹部を高速に精度よく、低コストで形成することができる。また、化学的にエッチングする方法で凹部を形成する場合には廃液処理等の煩雑な製造管理が必要であるが、本発明によれば、その必要がなく、製造設備を簡略化することができ、低電圧駆動が可能で誤放電を抑制した高性能のプラズマディスプレイ装置を安価に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第１の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置において、製造する工程順に示した前面板の部分断面図
【図２】（ａ）〜（ｅ）は本発明の第２の実施の形態に係るプラズマディスプレイ装置において製造する工程順に示した前面板の部分断面図
【図３】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の誘電体層に設けられた凹部の断面形状を示す部分断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の誘電体層をプレス成形する他の例を示す部分断面図
【図５】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイ装置の誘電体層をプレス成形する他の例を示す部分断面図
【図６】一般的なプラズマディスプレイ装置の概略構成を示す断面斜視図
【符号の説明】
１　金型
２　凹部
１０１　ＰＤＰ
１０２　前面ガラス板
１０３　バス電極
１０４　前面板誘電体層（誘電体層）
１０４Ａ　誘電体材料層
１０５　保護膜
１０６　背面板
１０７　背面ガラス板
１０８　アドレス電極
１０９　背面板誘電体層
１１０　隔壁
１１１　蛍光体層
１１２　空間部
１１３　透明電極
１１４　封止部材
１１５　前面板

Claims

放電を発生させる放電電極を形成した基板上に、前記放電電極を被覆するように誘電体層を形成するとともに、前記放電電極上の前記誘電体層表面に凹部を形成して前面板を構成したプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記放電電極を被覆するように誘電体材料層を形成し、その後前記誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して前記誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、前記誘電体材料層を焼成して凹部を有する誘電体層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
誘電体材料層の焼成は、プレス成形するための金型を加熱することにより行う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装置の製造方法。
誘電体材料層を金型を用いてプレス成形している状態で前記誘電体材料層の焼成を行い、その焼成後に、前記金型を誘電体層から剥離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装置の製造方法。
金型は降下型プレス用金型であり、誘電体層の凹部と前記凹部以外の部分の少なくとも一部とを同時に加圧成形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装置の製造方法。
金型はロールフォーミング用金型であり、誘電体層の凹部と前記凹部以外の部分の少なくとも一部とを同時に加圧成形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装置の製造方法。
放電を発生させる放電電極を形成した基板上に、前記放電電極を被覆するように誘電体層を形成するとともに、前記放電電極上の前記誘電体層表面に凹部を形成して前面板を構成したプラズマディスプレイ装置の製造方法であって、
前記放電電極を被覆するように誘電体材料層を形成し、その後前記誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して前記誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、前記誘電体材料層を硬化させ、その後前記誘電体材料層を焼成して凹部を有する誘電体層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイ装置の製造方法。
誘電体材料層を紫外線硬化樹脂を含む材料により構成し、前記誘電体材料層に紫外線を照射することにより誘電体層を形成することを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
基板の放電電極を形成した面に対して垂直方向であって、前記放電電極を形成した面側およびその裏側の少なくとも一方の側から紫外線を照射することを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
誘電体材料層の表面を金型によりプレス成形して前記誘電体材料層表面に凹部を形成するとともに、前記誘電体材料層を硬化させ、前記誘電体材料層が硬化した後に、前記金型を前記誘電体材料層から剥離することを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
誘電体材料層を加熱硬化樹脂を含む材料により構成し、前記誘電体材料層表面に凹部を形成する金型を加熱することにより、前記誘電体材料層の表面に凹部を形成すると同時に、前記誘電体材料層を焼成することを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
金型が成形型であることを特徴とする請求項６に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。
金型に離型処理が施されていることを特徴とする請求項１または６に記載のプラズマディスプレイ装置の製造方法。