JP3219060B2 - ディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

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】しかしながら、このような流動性の良い蛍
光体インクを微細ノズルから噴射させらがら隔壁間に充
填する方法では、次のような課題を有する。

【００１５】すなわち、隔壁の側部及び底部に蛍光体膜
をほぼ均等な厚さで形成することが非常に難しく、パネ
ル全体の輝度低下を生じるという課題が生じる。

【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、基板に配置された隔壁間にノズルから、第一
層目インクとしてチキソ性の小さいインクを、第二層目
インクとして前記第一層目インクよりチキソ性の大きい
インクを塗布させて、前記隔壁間に塗布され焼成された
場合の前記隔壁の側部と底部への蛍光体付着量がほぼ均
等となるようにする工程を含むことを特徴とする。

【００１８】

【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。

【００１９】（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。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】図３は、従来のこのような蛍光体膜塗布法
での蛍光体形状を示し、図に示すように底部の厚みａは
十分厚く、一方側部の厚みｂは小さくなる場合や、逆に
底部が薄く、側部が厚いなどのいずれにしても塗布形状
が均一になりにくいものであった。

【００３５】本発明では、積極的にインク物性を変化さ
せ、さらに塗布工程を改良することによって解決しよう
とするものである。

【００３６】（実施例）本発明では、各色の塗布工程を
２段階以上に分け、その工程に最適なインクを使用する
ことに着目している。

【００３７】すなわち、隔壁空間底部に厚膜を形成する
ために必要なインクの物性は、表面張力が比較的大き
く、チキソ性のないインク、すなわちせん断応力に対す
る粘度変化のないインクが必要とされる。

【００３８】一方、側壁に厚膜を形成しようとすると、
逆に表面張力が小さく、チキソ性の大きいインクが必要
とされる。本実施の形態では、これらのインク充填を各
色２回に分けて充填するものである。

【００３９】図１に本発明の一実施の形態における塗布
工程を示す。まず、各色の第１層目インクとして隔壁底
部用インクを３色について充填し、その後乾燥させる。

【００４０】次に、第２層目インクとして側壁用インク
を３色について充填し、乾燥後焼成して蛍光体層を形成
るものである。

【００４１】この時、図４に示すように、１層目用イン
クとしてせん断応力に対する粘度変化の小さいインクを
用いると、底部のみに１層目蛍光体膜が形成される。

【００４２】次に、第２層目インクとして図４に示す粘
度変化の大きい、すなわちチキソ性の大きいインクでな
おかつ、界面活性剤の添加などにより表面張力を小さく
したインクを用いると、第１層目の上部の隔壁側部、特
に頂部にも十分蛍光体膜を有する蛍光体層が形成され
る。

【００４３】このようにして、第１層面と第２層目によ
り、底部と側壁部に十分の厚みが確保された蛍光体膜を
形成することができ、パネル全体としての輝度確保が可
能なものとなる。

【００４４】また、インクの組成を変えることにより、
底部と側壁部の厚みを自由に制御することが可能とな
り、輝度だけでなく、放電ライフ特性などの総合的観点
からの蛍光体層設計と塗布が可能となるものである。

【００４５】なお、本実施の形態では、２層塗布につい
て説明しているが、さらに多層に分けても良い。

【００４６】以上のように本実施例によれば、不均一な
蛍光体が形成されることなく、均一な蛍光体が隔壁に形
成されることになる。すなわち、本実施の形態の製造方
法によれば、塗布工程を複数有することにより、各隔壁
の側部及び底部の蛍光体の付着量がほぼ均等となるた
め、高精度で安価に蛍光体層が形成可能であり、この製
造方法は、従来にない優れた方法であって、隔壁内に均
一に安定的に蛍光体インクを塗布できる、特に量産に適
応できる優れた方法である。

【００４７】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、高精度で
安価に蛍光体層が形成可能な、従来にない優れた方法で
あり、隔壁内に均一に安定的に塗布できる、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】本発明の一実施の形態における表示装置の製造
方法の概略を示す製造工程図

【図２】本発明のインク吐出装置の概略断面図

【図３】蛍光体の塗布状態を示す断面図

【図４】本発明の粘度とせん断速度の関係を示す特性図

【図５】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイパネルの断面図

【符号の説明】

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 １４ ＭｇＯ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 宮下 加奈子 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開 平８−293262（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−199421（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/227 H01J 11/00 - 11/04 H01J 17/00 - 17/06 H01J 17/49

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板に配置された隔壁間にノズルから、
   第一層目インクとしてチキソ性の小さいインクを、第二
   層目インクとして前記第一層目インクよりチキソ性の大
   きいインクを塗布させて、前記隔壁間に塗布され焼成さ
   れた場合の前記隔壁の側部と底部への蛍光体付着量がほ
   ぼ均等となるようにする工程を含むことを特徴とするデ
   ィスプレイパネルの製造方法。