JP2941346B2

JP2941346B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JP2941346B2
Application number: JP8437090A
Authority: JP
Inventors: 徹三宅; 芳樹工藤; 直篤樋口
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1989-08-10
Filing date: 1990-03-30
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH03179636A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、PDP
と記す。）の構造に係わり、特に、カラーPDPにおける
セル障壁の構成及びその構造方法に関するものである。

［従来の技術］第７図は従来のDC型PDPの一構成例を示している。同
図に示されるように、ガラスからなる平板状の前面板21
と背面板22とが互いに平行にかつ対向して配設されてお
り、両者はその間に設けられたセル障壁23により一定の
間隔に保持されている。また、前面板21の背面側には互
いに平行な複数の陽極24が形成されているとともに、背
面板22の前面側には互いに平行な複数の陰極25がこの陽
極24と直交して形成されており、さらに陽極24の両側に
は蛍光面26が隣接して形成されている。

上記第７図に示す従来のDC型PDPにおいては、陽極24
と陰極25の間に所定の電圧を印加して電場を形成させる
ことにより、前面板21と背面板22とセル障壁23とで構成
される表示要素としての複数のセル27の内部で放電を生
じさせる。そして、この放電により生ずる紫外線が蛍光
面26を発光させ、前面板21を透過する光を観察者が視認
するようになっている。

一方、第８図は従来のAC型PDPの一構成例を示したも
ので、同図に示されるように、ガラスからなる平板状の
前面板28と背面板29とが互いに平行にかつ対向して配設
されており、両者はその間に設けられたセル障壁30によ
り一定の間隔に保持されている。また、背面板29の前面
側には、誘電体層31を介して、直交する２本の電極32、
33が形成されており、さらにその前面側に誘電体層34及
び保護層35が形成されている。そして、前面板28の背面
側には蛍光面36が形成されている。

上記第８図に示す従来のAC型PDPにおいては、２本の
電極32、33間に交流電圧を印加することにより、前面板
28と背面板29とセル障壁30との間の複数のセル37内で放
電を発生させることができ、この放電により紫外線が蛍
光面36を発光させ、前面板28を透過する光を観察者が視
認するようになっている。

さて、第７図、第８図に示すような構造のDC型又はAC
型のPDPの蛍光面は、通常、前面板の背面に蛍光体を含
む感光性スラリーを塗布した後、蛍光面のパターンに対
応したフォトマスクを用いて露光し、さらに現像、焼成
することによって形成される。そして、カラーPDPの場
合は、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）３色の蛍光体につ
いてこの工程を繰り返すことにより、その蛍光面が作成
されている。感光性スラリーとしては、例えば蛍光体、
ポリビニルアルコール（PVA）及びジアゾニウム塩を含
む混合物等が用いられ、場合によっては、これらに消泡
剤や界面活性剤を添加したものが用いられている。

また、第７図に示すDC型PDP及び第８図に示すAC型PDP
においては、蛍光面から発光した光は、蛍光面自身を透
過して観察者に視認されるため、蛍光面の透過時に光量
が減少してしまうことになる。そのため輝度を上げる目
的で、セル障壁の壁面に蛍光面を形成し、蛍光面から発
光した光の反射光を視認しようとするPDPが提案されて
いる。

［発明が解決しようとする課題］しかしながら、従来の構造のように、既に形成されて
いるセル障壁の壁面にＲ、Ｇ、B3色の蛍光面を形成する
には、例えば、感光性を持たせた各色の蛍光体塗料をそ
れぞれセル内部に充填後、露光、現像により形成する方
法、もしくは、スプレーにより各色の蛍光体塗料を順次
吹きつけて塗布する方法等が知られているが、工程が非
常に複雑なこと、安定した蛍光面形成が困難なこと等の
問題点を有している。

本発明は、上記の課題を解決するものであって、セル
障壁を蛍光体からなるもので形成することにより、容易
にかつ正確に多色の蛍光面を形成することができるPDP
及びその製造方法を提供することを目的とするものであ
る。

［課題を解決するための手段］上記の目的を達成するために、本発明のPDPは、セル
障壁自体を蛍光体からなるもので形成するとともに、蛍
光体からなるものがセル障壁の半分の幅ずつ異なる色で
配置されていることを特徴とするものであり、その製造
方法は、前面板或いは背面板となる基板に対し、１色目
の蛍光体からなるセル障壁を形成する部分以外にフォト
レジストによりパターンを形成して、そのパターン以外
の部分に１色目の蛍光体含有スラリー液を流し込んだ
後、フォトレジストを除去する工程により１色目の蛍光
体からなるセル障壁を形成し、２色目以降についても同
じ工程を繰り返すことによりセル障壁を形成することを
特徴とするものである。

そして、上記製造方法において、ポリビニルアルコー
ルがバインダーとして含有されている蛍光体含有スラリ
ー液を使用することが好ましいものである。

また、蛍光体からなるセル障壁を基板と密着させるた
め、フリットガラスが含有されている蛍光含有スラリー
液を使用するとともに、フォトレジストを熱により除去
すると同時に、或いは、フォトレジストを溶剤により除
去した後に、蛍光体含有スラリー液を焼成して蛍光体を
基板に固着させるとよいものである。

さらに、本発明のPDPは、上記構成のセル障壁の観察
者側に光吸収層を設けたことを特徴とするものである。
そして、その一つの製造形態としては、上記の製造方法
により形成された前記セル障壁の上に光吸収層を形成す
る方法があり、また、他の製造形態としては、前面板に
光吸収層を形成した後に、上記した製造方法により前記
セル障壁を形成する方法がある。

［作用］本発明のPDPは、セル障壁を蛍光体からなるもので形
成するとともに、蛍光体からなるものがセル障壁の半分
の幅ずつ異なる色で配置されていることから、セル障壁
自体が蛍光面となり、セル内部での放電によりセル障壁
自体が発生するので、観察者にとっては直接蛍光面の反
射光を視認することとなる。そして、セル毎にその内側
の蛍光体に応じた色を発光する。

また、本発明のPDPの製造方法は、セル障壁を蛍光体
含有物を用いてフォトプロセスにより形成するようにし
たので、複数の蛍光体からなるセル障壁の形成を容易な
らしめる。

さらに、セル障壁の観察者側に形成された光吸収層は
外来光の反射を低減させる。

［実施例］次に、本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係るPDPの一実施例におけるセル障
壁のパターンを示す平面図であり、具体的には、セル障
壁１がマトリクス状である場合を示している。ここで、
セル障壁１は蛍光体からなるもので形成され、かつ、セ
ル障壁１を形成する蛍光体からなるものがセル障壁の半
分の幅ずつ異なる色で配置されている。第１図に示すも
のでは、Ｒ、Ｇ、Ｂの３色が図に示されるように配置さ
れ、G2個、B1個、R1個の表示要素で１画素を形成してい
る。そして、このセル障壁１は、後で詳述する本発明の
PDPの製造方法により、第２図（ａ）〜（ｄ）に示す順
序で形成される。すなわち、まず第２図（ａ）に示すよ
うに、前面板或いは背面板となる基板２上に１色目、例
えばＧの蛍光体からなるセル障壁３が形成され、続いて
第２図（ｂ）のように２色目、例えばＢの蛍光体からな
るセル障壁４が形成され、次いで第２図（ｃ）のように
３色目、例えばＲの蛍光体からなるセル障壁５が形成さ
れて、マトリクス状のセル障壁１が完成される。そし
て、最後に第２図（ｄ）のように、各セル障壁3,4,5か
らなるセル障壁１の上に光吸収層６が形成されている。
なお、この実施例では、上側が観察者側となっている。

次に、上記PDPの製造方法についてその実施例を述べ
る第３図は本発明に係るPDPの形成方法の一実施例を示
したものであり、PDPの前面板或いは背面板となる基板
に設けられるセル障壁を蛍光体で形成する工程を示して
いる。なお、図では電極の表示を省略している。また、
セル障壁のパターンは第１図に示したものとは異なり、
図で説明し易くするために別のパターンとしている。以
下、図に示す（ａ）〜（ｐ）の各工程を順を追って説明
する。まず、第３図（ａ）に示すように、ガラス等の
透明基板２に、光（主に紫外線）の照射により硬化する
フォトレジスト７を、得たいセル障壁の高さと同じ厚さ
で均一にコーティングする。

このフォトレジスト７は、後のでその未硬化部分を
基板２から剥離させて除去するため、基板２との接着力
があまり強くないものが望ましい。

また、フォトレジスト７を、後のにおいてその硬化
部分を蛍光体含有スラリーの焼成と同時に除去する場合
には、焼成温度ですべて熱分解するフォトレジスト７を
選択しておく必要がある。

次いで、第３図（ｂ）に示すように、１色目の蛍光体
からなるセル障壁のパターンに対応したマスク８を所定
の位置に配置し、光９を照射してフォトレジスト７を硬
化させる。

フォトレジスト７を硬化させた後、第３図（ｃ）に示
すように、未硬化部分を現像によって除去する。

現像方法としては、現像液をスプレーする方法や現像
液に浸漬させる方法がある。また、現像液に浸漬させる
場合には、超音波やブラッシングを併用する方法もあ
る。

続いて、第３図（ｄ）に示すように、フォトレジスト
７が除去された部分に、１色目（本実施例ではＧ）の蛍
光体とバインダーとしてのPVAとからなる蛍光体含有ス
ラリー液10を入れる。

この場合、基板２との接着力を強くするため、蛍光体
含有スラリー液10にフリットガラスを混入したものを用
いてもよい。ただし、基板２との接着力が強くなるの
は、このフリットガラスが混入された蛍光体含有スラリ
ー液10が後の工程で焼成された時である。

或いは、密着強度を上げるためには、フリットガラス
の代わりに結着剤（例えば、水ガラス等）を使用しても
よい。たどし、有機系の結着剤は、その存在が放電の妨
げとなるため、途中又は最終工程で行なわれる焼成時に
熱分解されることが必要である。

また、次に述べるにおいて、蛍光体含有スラリー液
10を露光により硬化させるのであれば、バインダーであ
るPVAにジアゾニウム塩又は重クロム酸アンモンを加え
て感光性を持たせておく必要がある。

その後、第３図（ｅ）に示すように、硬化しているフ
ォトレジスト７を除去し、蛍光体からなるもので形成さ
れた障壁を得る。この場合、前記したように、蛍光体含
有スラリー液10に感光性を持たせておき、フォトレジス
ト７除去後に露光して硬化させるようにしてもよい。

硬化しているフォトレジスト７を除去するには、熱に
より除去する方法と、溶剤により除去する方法の二通り
がある。

熱によりフォトレジスト７を除去する場合には、前記
ので述べたようにフォトレジスト７として熱分解する
ものを予め選択しておき、この工程ではフォトレジスト
７がすべて熱分解してしまう温度以上で焼成する必要が
ある。ただし、あまり高温だと蛍光体が劣化する恐れが
あるため、400〜450℃で30分程度焼成するのが望まし
い。この場合、蛍光体含有スラリー液10にフリットガラ
スが混入されていると、焼成によりフリットガラスが基
板２と蛍光体との密着強度を上げるため、この後の作業
において蛍光体からなるもので形成された障壁が崩れる
ことがない。

溶剤によりフォトレジスト７を除去する場合は、蛍光
体含有スラリー液10のバインダーとフォトレジスト７と
して、その溶剤に対する溶解性がそれぞれ異なるものを
予め選択しておく必要がある。例えば、蛍光体含有スラ
リー液10のバインダーとして水系を選択し、フォトレジ
スト７として溶剤で溶解できる材料を選択していれば、
その溶剤でフォトレジスト７を剥離している間は、蛍光
体含有スラリー液10で形成した障壁は溶剤におかされる
ことなしにその形状を保持する。また、予め蛍光体含有
スラリー液10にフリットガラスが混入されている場合に
は、フォトレジスト７が除去された後に焼成して蛍光体
含有スラリー液10を固めると同時に、蛍光体を基板２に
固着させるようにする。

この時点では、前記した第２図でいうと、１色目のセ
ル障壁３が形成された段階である。

次に、第３図（ｆ）に示すように、前記第３図（ａ）
と同じく、フォトレジスト７を得たいセル障壁と同じ高
さまでコーティングする。

続いて、第３図（ｇ）に示すように、２色目（本実施
例ではＢ）の蛍光体からなるセル障壁を形成する位置に
マスク11を置いて第３図（ｂ）と同様に露光する。

次いで、第３図（ｈ）〜（ｊ）に示すように、前記第
３図（ｃ）〜（ｅ）と同じく、現像によるフォトレジス
トの未硬化部分の除去、フォトレジストの除去された部
分への蛍光体含有スラリー液の充填、硬化しているフォ
トレジストの除去を行なう。

この時点では、前記した第２図でいうと、２色目のセ
ル障壁４が形成された段階である。

そして、最後の３色目（本実施例ではＲ）について
も、第３図（ｋ）〜（ｏ）に示すように、前記第３図
（ｆ）〜（ｊ）と同じ手順を繰り返して行なう。この時
点では、第２図でいうと３色目のセル障壁５が形成され
た段階である。

なお、フォトレジストを除去する際に、溶剤を使用し
て除去を行なう方法を選択し、途中の工程で焼成を行な
っていない場合には、最終工程で焼成して蛍光体含有ス
ラリー液から有機物を除去する必要がある。この場合、
焼成温度は400〜450℃、時間は30分程度が適当である。

上記〜で説明した工程により、蛍光体からなるも
ので形成されたマトリクス状のセル障壁１が得られる。
そして、このセル障壁１は、蛍光体からなるものがセル
障壁の半分の幅ずつ異なる色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）で配置され
てなるものである。

次に、第３図（ｐ）に示すように、各セル障壁3,4,5
で形成されたマトリクス状のセル障壁１の上（観察者
側）に光吸収層６を形成する。この光吸収層６は、黒色
顔料及びバインダーを含有する光吸収層用ペーストを用
いてスクリーン印刷法により形成される。

また、光吸収層を形成する方法としては上述のスクリ
ーン印刷法に限らず、第４図に示すように、セル障壁１
の表面にローラー12により光吸収層用インキ13を転移さ
せて光吸収層14を形成するようにしてもよい。

さらに、第２図及び第３図ではセル障壁１の上部に光
吸収層を形成する例を示したが、これに限らず、第５図
のように観察者側であって、陽極15が形成された前面板
16にスクリーン印刷法により光吸収層17を形成し、次に
この光吸収層17上にセル障壁18を形成するようにしても
よい。

以上のように、本実施例ではマトリクス状のセル障壁
について説明を行なったが、同様にしてストライプ状の
セル障壁でも本発明は適用できるものである。

なお、本発明に使用し得る蛍光体としては、赤色とし
てY₂O₃:Eu、Y₂SiO₅:Eu、Y₃Al₅O₁₂:Eu、Zn₃（PO₄）₂:M
n、YBO₃Eu、（Y,Gd）BO₃:Eu、GdBO₃:Eu、ScBO₃:Eu、LuB
O₃:Eu等があり、緑色としてZn₂SiO₄:Mn、BaAl₁₂O₁₉:M
n、SrAl₁₃O₁₉:Mn、CaAl₁₂O₁₉:Mn、YBO₃:Tb、BaMgAl₁₄O
₂₃:Mn、LuBO₃:Tb、GdBO₃:Tb、ScBO₃:Tb、Sr₆Si₃O₈Cl₄:E
u等があり、青色としてY₂SiO₅:Ce、CaWO₄:Pb、BaMgAl₁₄
O₂₃:Eu等がある。

以上、本発明の実施例について説明したが、具体的な
一例は次のようである。

（具体例）まず、ソーダライムガラスからなる基板（背面板とな
る）上にスクリーン印刷によりNi電極を幅300μｍ、厚
さ20μｍ、ピッチ1mmでストライプ状に印刷し、乾燥、
焼成を行なって陰極を形成した。次いで、フォトレジス
トとしてAPR（旭化成工業（株）製）を使用し、陰極を
覆うように厚さ150μｍで均一に塗布した。続いて、マ
スク部の幅が150μｍのフィルムマスク（パターンを第
５図（ａ）に示す）を使用して露光を行なった。ここ
で、APRは酸素の存在下では硬化しないため、塗布したA
PRの上にPETフィルムを貼り、その上にマスクを置いて
紫外線により露光した。そして、現像は温水に所定のホ
ウ酸及び活性剤を加えたものを使用して行なった。

１色目の蛍光体含有スラリー液としては、緑色の蛍光
体であるZn₂SiO₄:Mnに、PVAと水をバインダーとして用
い、さらに、結着剤として低融点のフリットガラスであ
るGA−９（日本電気硝子（株）製）を用いて、蛍光体60
重量％、フリットガラス15重量％、PVA3重量％、水22重
量％の組成としたものを使用した。

フォトレジストであるAPRの除去には、トリクロロエ
タンを使用し、APR除去後、450℃で30分間焼成を行な
い、１色目の蛍光体からなるもので形成されたセル障壁
が得られた。

２色目、３色目についても、蛍光体としてそれぞれBa
MgAl₁₄O₂₃:Eu（青色）、（Y,Gd）BO₃:Eu（赤色）用い、
第５図（ｂ）に示すパターンのフィルムマスクを使用し
て、１色目の場合と全く同様にしてそれぞれセル障壁を
形成した。

次に、セル障壁上にスクリーン印刷法により光吸収層
を形成した。

なお、第５図（ａ），（ｂ）に示される斜線部は遮光
部であり、他の部分は紫外線透過部である。

以上のようにして背面板にセル障壁を形成後、幅200
μｍ、厚さ20μｍ、ピッチ1mmのAu電極が陽極として設
けられた前面板と合わせてパネル化し、発光テストを行
なったところ良好な結果が得られた。

［発明の効果］本発明は、上述のように構成されているので、次のよ
うな効果を奏する。

セル障壁が蛍光体からなるもので形成され、かつ、蛍
光体からなるものがセル障壁の半分の幅ずつ異なる色で
配置されていることから、本発明のPDPはセル障壁自体
が蛍光面なっているので、セル内部における蛍光面の精
度が優れている。したがって、プラズマ放電による紫外
線によりセル障壁自体が励起されて発光した場合に、観
察者には精度のよい蛍光面での反射光が視認されること
となる。

また、本発明のPDPの製造方法は、セル障壁を蛍光体
含有スラリーを用いてフォトプロセスにより形成するよ
うにしたので、容易にかつ精度よくセル障壁の壁面を各
色の蛍光面とすることができるものであり、その結果、
反射光を視認できるPDPを得ることができるとともに、
輝度効率を著しく高めることが可能となる。

さらに、上記のPDPにおいてセル障壁の観察者側に光
吸収層を形成したことにより、外来光の反射が低減され
てPDPのコントラストを向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るPDPの一実施例におけるセル障壁
のパターンを示す平面図、第２図（ａ）〜（ｄ）は第１
図に示すPDPの形成過程を示す図、第３図（ａ）〜
（ｐ）は本発明に係るPDPの製造方法の一実施例を説明
するための工程図、第４図は光吸収層をローラーを用い
て形成する場合を示す説明図、第５図は光吸収層を予め
前面板に形成する場合を説明するための断面図、第６図
（ａ），（ｂ）は具体例で使用するフィルムマスクのパ
ターンを示す図、第７図は従来のDC型プラズマディスプ
レイパネルの一構成例の断面図、第８図は従来のAC型プ
ラズマディスプレイパネルの一構成例の断面図である。１……セル障壁、２……基板、3,4,5……（各色毎の）
セル障壁、６……光吸収層、７……フォトレジスト、８
……マスク、９……光、10……蛍光体含有スラリー液、
11……マスク、12……ローラー、13……光吸収層用イン
キ、14……光吸収層、15……陽極、16……前面板、17…
…光吸収層、18……セル障壁、21……前面液、22……背
面板、23……セル障壁、24……陽極、25……陰極、26…
…蛍光面、27……セル、28……前面板、29……背面板、
30……セル障壁、31……誘電体層、32、33……電極、34
……誘電体層、35……保護層、36……蛍光面、37……セ
ル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＨ０１Ｊ 17/04 Ｈ０１Ｊ 17/04 (56)参考文献特開昭62−44931（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−195829（ＪＰ，Ａ) 特開昭61−24126（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−232239（ＪＰ，Ａ) 実開昭52−27776（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 11/00 - 11/02 H01J 17/04,17/49 H01J 9/02,9/227

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】前面板と背面板とが互いに平行に対向する
ように配設され、この両者の間に設けられたマトリクス
状又はライン状のセル障壁により表示要素としての複数
のセルが形成されてなるプラズマディスプレイパネルに
おいて、前記セル障壁が蛍光体からなるもので形成さ
れ、かつ、蛍光体からなるものがセル障壁の半分の幅ず
つ異なる色で配置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。
【請求項２】前面板と背面板とが互いに平行に対応する
ように配設され、この両者の間に設けられたマトリクス
状又はライン状のセル障壁による表示要素としての複数
のセルが形成されており、前記セル障壁が蛍光体からな
るもので形成され、かつ、蛍光体からなるものがセル障
壁の半分の幅ずつ異なる色で配置されているプラズマデ
ィスプレイパネルの製造方法において、前面板或いは背
面板となる基板に対し、１色目の蛍光体からなるセル障
壁を形成する部分以外にフォトレジストによりパターン
を形成して、そのパターン以外の部分に１色目の蛍光体
含有スラリー液を流し込んだ後、フォトレジストを除去
する工程により１色目の蛍光体からなるセル障壁を形成
し、２色目以降についても同じ工程を繰り返すことによ
りセル障壁を形成す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。
【請求項３】ポリビニルアルコールが含有されている蛍
光体含有スラリー液を使用することを特徴とする請求項
２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】フリットガラスが含有されている蛍光体含
有スラリー液を使用するとともに、フォトレジストを熱
により除去するのと同時に焼成して、蛍光体を基板に固
着させることを特徴とする請求項２又は３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】フリットガラスが含有されている蛍光体含
有スラリー液を使用するとともに、フォトレジストを溶
剤により除去した後に焼成して、蛍光体を基板に固着さ
せることを特徴とする請求項２又は３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】前記セル障壁の観察者側に光吸収層を設け
たことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレ
イパネル。
【請求項７】請求項2,3,4又は５記載の製造方法により
形成された前記セル障壁の上に光吸収層を形成すること
を特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】前記前面板に光吸収層を形成した後に、該
光吸収層の上に請求項2,3,4又は５記載の製造方法によ
り前記セル障壁を形成す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。