JP3229555B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネル及びその製造方法Info
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Description
レイパネルの構造及びその製造方法に係り、特にプラズ
マ放電空間を画定する為にアドレス電極間に設けられる
バリアリブ(隔壁)の構造及びその製造方法に関する。
イパネルの構造は、前面側のガラス基板上に表示電極対
を表示ラインに沿って設け、背面側のガラス基板上に表
示電極対と交差する方向に複数のアドレス電極を設け、
両ガラス基板を放電空間をはさんで対向させて封止する
ものである。上記の表示電極対とアドレス電極との交差
部が表示セル領域となり、表示電極とアドレス電極との
間で放電(アドレス放電)させ、それにより発生した壁
電荷を利用して表示電極対間で維持放電が行われる。
接セルへの影響を断つ為等の理由から、絶縁材料からな
る隔壁(バリアリブ)が形成される。そして、アドレス
電極の上であって、隔壁の間に形成した蛍光体に、プラ
ズマ放電により発生する紫外線をあてその蛍光体からそ
れぞれの色の光を発っすることで表示を行う。
スを示す要部断面図である。上記した通り、背面側のガ
ラス基板6上に複数のアドレス電極7が形成され、その
上に誘電体層10がガラスペーストのスクリーン印刷、
その焼成により形成される。そして、その上に低融点ガ
ラスペーストからなる隔壁層8をスクリーン印刷で塗布
し、乾燥させ、更にその上に感光性材料からなるドライ
フィルムを貼り付け、露光、現像して、隔壁を形成する
領域にドライフィルム層11を残す。図6(A)の断面
図がその状態である。
厚い隔壁層8をパターニングする為に、図6(B)に示
される様に、アルミナやシリカ等の粉末粒子13をエア
ーノズル12から吹きつけて、露出された隔壁層8の部
分をエッチングして除去する。この方法はサンドブラス
ト法として広く知られており、比較的厚く隔壁を形成す
るのに適した方法である。
ンドブラスト法では吹きつけられる粒子が隔壁層8に衝
突して接触帯電を起こし、粒子と隔壁層表面が例えば負
と正に帯電してしまう。その結果、図7のサンドブラス
ト工程終了時の断面図に示される通り、アドレス電極7
の上側に隔壁材料または吹きつけられた粒子が残渣8a
として残ってしまう現象が生じる。
因であることはおおよそ確認されるが、接触帯電により
どの様にしてアドレス電極7上に残るのかは必ずしも正
確には把握されていない。但し、図7に示される通り、
アドレス電極7の上で多くの残渣が残っているところか
ら、アドレス電極7による電位の影響で電荷または帯電
した粒子が何らかの振る舞いを起こし、その結果エッチ
ングレートに差が生じてしまったものと予想される。
残渣8aは、なかなか除去できず、前面側ガラス基板と
組み立てられて表示電極とアドレス電極の交差部のセル
の特性を不均一なものにする。
ニングする時に利用されるサンドブラスト法において残
渣が生じない様な製造方法およびそのプラズマディスプ
レイパネルを提供することにある。
ングする時のサンドブラスト法において、そのエッチン
グレートが均一になるようにすることができる製造方法
及びそのプラズマディスプレイパネルを提供することに
ある。
よれば、放電空間を介して対向する1対の絶縁基板を有
し、該絶縁基板上に形成した電極間でプラズマ放電させ
て表示を行うプラズマディスプレイパネルの製造方法に
おいて、絶縁基板上に複数本の電極を形成する工程と、
該絶縁基板上であって前記複数本の電極を被覆する様
に、導電性のペースト層を形成する工程と、該ペースト
層上に前記複数本の電極の間の位置にマスク膜を形成す
る工程と、該ペースト層に粒子を吹きつけて該マスク膜
が形成されていない該ペースト層部分をエッチングする
工程と、該ペースト層を焼成雰囲気にさらして該複数本
の電極の間に隔壁を形成する工程とを有することを特徴
とするプラズマディスプレイパネルの製造方法を提供す
ることにより達成される。
空間を介して対向する1対の絶縁基板を有し、該絶縁基
板上に形成した電極間でプラズマ放電させて表示を行う
プラズマディスプレイパネルの製造方法において、絶縁
基板上に複数本の電極を形成する工程と、該絶縁基板上
であって前記複数本の電極を被覆する様に、導電性薄膜
を形成する工程と、該導電性薄膜上にペースト層を形成
する工程と、該ペースト層上に前記複数本の電極の間の
位置にマスク膜を形成する工程と、該ペースト層に粒子
を吹きつけて該マスク膜が形成されていない該ペースト
層部分をエッチングする工程と、該ペースト層を焼成雰
囲気にさらして該複数本の電極の間に隔壁を形成する工
程とを有することを特徴とするプラズマディスプレイパ
ネルの製造方法を提供することにより達成される。
導電性が低下する様にする。
形成するサンドブラスト工程においてそのペースト層の
導電性またはペースト層の下に形成した導電性薄膜によ
り、衝突帯電の結果生成された電荷を自由に移動し、ア
ドレス電極の有無にかかわらずエッチングレートを均一
にすることができる。
子供与体と電子受容体からなる電荷移動錯体の有機材
料、酸化物導電材料、金属材料等を使用することができ
る。
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
放電型のプラズマディスプレイパネルの概略的な構造を
示す分解斜視図である。また、図2は、そのPDPの表
示電極対に沿った断面図である。両方の図を参照してそ
の基本的な構造について説明する。
板で、図の上側の方向に光が出ていく。6は背面側の絶
縁基板であるガラス基板である。この背面基板は必ずし
も透明基板である必要がなく、セラミック基板でもよ
い。これらのガラス基板はいずれも絶縁基板である。表
示側のガラス基板1上には、透明電極2とその上(図面
上は下)に形成された導電性の高いバス電極3からなる
表示電極対としてのX電極とY電極が形成され、PbO
等の低融点ガラスからなる誘電体層4とMgOからなる
保護層5で覆われている。バス電極3は、透明電極2の
導電性を補うために、X電極とY電極の反対側端部に沿
って設けられる。透明電極2は、例えばITOにより形
成され、バス電極3は例えばCr/Cu/Crの3層構
造よりなる。
酸化膜からなる下地のパッシベーション膜(図示せず)
上に、ストライプ状のアドレス電極7が設けられ、誘電
体層(図示せず)で覆われている。アドレス電極7は、
例えばCr/Cu/Crの3層構造よりなり、誘電体層
はPbO等の低融点ガラスからなる。また、アドレス電
極7に隣接するようにストライプ状の隔壁(バリアリ
ブ)8が形成される。この隔壁8は、PbO等の低融点
ガラスからなり、アドレス放電時の隣接セルへの影響を
断つためにと光のクロストークを防ぐための二つの機能
を有する。隣接するバリアリブ8間に赤、青、緑の蛍光
体9がアドレス電極上及びバリアリブ壁面を被覆するよ
うに塗り分けられている。
と背面側基板6とは約100μm程度のギャップを保っ
て組み合わされ、その間の空間25にはNe+Xeの放
電用の混合ガスが封入される。
X,Y電極とアドレス電極との関係を示すパネルの平面
図である。X電極X1〜X10は横方向に並行して配列
されかつ基板端部において共通接続され、Y電極Y1〜
Y10はX電極の間にそれぞれ設けられかつ個別に基板
端部に導出されている。これらのX,Y電極はそれぞれ
対になって表示ラインを形成し、表示のための維持放電
電圧が交互に印加される。尚、XD1,XD2及びYD
1,YD2はそれぞれ有効表示領域の外側に設けられる
ダミー電極であり、パネルの周辺部分の製造プロセスに
よる非線形性の特性を緩和する為に設けられている。図
3中は、上下左右に1本または1対づつ設けられている
が、これらのダミー電極の数は適宜選択される。そし
て、表示側基板10上に設けられるアドレス電極A1〜
A14は、X,Y電極と直交して設けられる。
交互に印加され、またY電極は情報を書き込む時のスキ
ャン電極としても利用される。アドレス電極は、情報を
書き込む時に利用され、情報に従ってアドレス電極とス
キャン対象のY電極との間でプラズマ放電が発生され
る。従って、アドレス電極には1セル分の放電電流しか
流す必要がない。また、その放電電圧は、Y電極との組
み合わせで決まるので、比較的低電圧での駆動が可能で
ある。このような低電流、低電圧駆動が、大表示画面を
可能にしている。
発生したアドレス放電により生成された壁電荷が誘電体
層4上に残り、その後の表示電極対2、3間での面放電
による維持放電に利用される。
背面ガラス基板の製造プロセスを示す断面図である。本
発明実施の形態例では、隔壁層80内に導電性材料を含
ませて、サンドブラスト工程時に起こる衝突帯電により
発生した電荷が、導電性材料により均一に広がり、エッ
チングレートが均一になるようにする。導電性材料を例
えば導電性の有機材料等を選択することで、サンドブラ
スト工程のエッチング後の焼成工程でその導電性を低下
またはなくすことができる。即ち、サンドブラスト工程
時は隔壁層80は導電性を有し、焼成後は絶縁性の隔壁
になるのである。上記の導電性材料は後で詳述する。
マーであるポリアニリンを用いたとすると、その材料は
次の様に生成される。先ず、N−メチル−2−ピロリド
ンにポリアニリンを5wt%溶解させた溶液を、ガラス
基板上にスピンコートして薄膜化し、そのポリアニリン
薄膜を塗布したガラス基板を40℃の5%硫酸溶液に2
分間程度浸した後、冷水で洗浄する。硫酸に浸すことで
ポリアニリン内に電荷が取り込まれてドーピングされ導
電性が高くなる。そして、その導電性が付与されたポリ
アニリン薄膜をガラス基板から削り取り、粉末状態にし
て、従来からの隔壁材料である酸化鉛等のガラスペース
トに5wt%添加し、障壁材料のペーストとして利用す
る。
ガラス基板6上に図示しない下層パッシベーション層の
上にCr/Cu/Crの3層構造のアドレス電極膜をス
パッタリング法により形成し、通常のリソグラフィ工程
によりパターニングしてアドレス電極7を形成する。そ
して、図4(B)に示される通り、酸化鉛を主成分とす
る低融点ガラス層を約10μm塗布し、焼成して誘電体
層10を形成する。
アニリンを添加した隔壁材料層80を乾燥状態で約13
0μmになるようにスクリーン印刷して、乾燥させる。
その後、隔壁材料層80上に感光性のドライフィルムを
貼り付け、フォトリソグラフィ法により露光、現像し
て、マスク膜11を形成する。そして、フィルム11を
マスクにしてサンドブラスト法により隔壁材料層80を
パターニングする。このパターニング工程では、隔壁材
料層80が導電性を有するので、衝突帯電が起きても電
荷が隔壁材料層80内を自由に移動することができる。
従って、ほぼ均一に電荷が分散し、電荷の不均一性に伴
うと思われるエッチングレートの差がなくなる。その結
果、図4(D)に示される通り、隔壁80がアドレス電
極7上に残渣が残ることなく形成される。
成を行うことで、隔壁80内に含ませた導電性の有機ポ
リマーであるポリアニリンが分解され絶縁体に変換され
る。本発明者は、焼成後のポリアニリン薄膜に対して熱
重量分析(TGA)の結果、焼成温度にさらされた結果
分解して重量が変化したことを確認した。この焼成温度
は、有機物の導電性ペーストを使用する場合は、例えば
400℃以上の温度が好ましい。その場合、ガラス基板
を使用する時は600℃程度より低い温度にすることが
ガラス基板の損傷等を考慮すると好ましい。また、絶縁
基板としてセラミック基板を利用する時は、耐熱性が高
いことから1000℃程度まで高くすることができる。
かかる温度で焼成することにより、導電性が失われる。
誘電体層10及び隔壁80上に形成し、ガス出しを行っ
て、背面ガラス基板側が完成する。
背面ガラス基板の製造プロセスを示す断面図である。こ
の例では、隔壁材料内に導電性材料を含ませるのではな
く、従来の隔壁材料層と誘電体層10との間に導電性材
料層81を形成し、サンドブラスト工程終了後にその導
電性材料層を分解等により非導電性に置換する。隔壁層
内に含ませるよりも製造工程が簡単になる。
を形成した後に、前述したポリアニリンの粉末をトルエ
ンを主成分とする溶剤に1wt%程度溶かし込んだ導電
体材料層81を形成する。その形成方法は、例えば、ス
ピンコート法で、厚みは約0.5μm程度にする。
来と同等の酸化鉛を主成分とする低融点ガラスペースト
を印刷して100μm程度の隔壁材料層82を形成す
る。隔壁材料層82を乾燥させた後に、ドライフィルム
のマスク11を形成し、その後前述したサンドブラスト
法により隔壁材料層82をエッチングする。その時、吹
きつけられる粒子が衝突することによる帯電が生じて
も、導電材料層81の存在により帯電による電荷が自由
に移動し、エッチングレートの均一性が保たれる。
レス電極7上に残渣が残ることなく隔壁82が形成され
る。その後、580℃程度の温度で30分間程度の雰囲
気に隔壁層82をさらすことにより焼成される。その時
の焼成温度により、ポリアニリンを含む導電材料層81
は、分解して絶縁性に変換される。この焼成温度も、前
述した通り、ガラス基板では400〜600℃程度、セ
ラミック基板では500〜1000℃程度が好ましい。
その後、同様にして赤、青、緑の蛍光体層を印刷してガ
ス出しすることで背面側基板が完成する。 最後に、完
成した背面基板と前面基板とが対向してガラス封止さ
れ、内部にNeとXe等の放電用のガスが封入され、エ
ージング工程を経てプラズマディスプレイパネルが完成
する。
導電性材料としてポリアニリンの有機ポリマーを利用し
た例を示した。以下、それ以外の材料の例を説明する。
子受容体からなる電荷移動錯体を利用することもでき
る。この様な物質でも、焼成温度にさらされることで分
解して導電性を失うことが知られている。この様な無機
材料の場合は、焼成温度は500℃以上が好ましい。従
って、ガラス基板を使用する時は、500〜600℃程
度、セラミック基板を使用する時は、500〜1000
℃程度が好ましい。
過程で分解して絶縁性に変換する。しかし、プラズマデ
ィスプレイパネルの電気特性に影響しない程度の導電性
を残した隔壁でも、隔壁の機能を果たすことができる。
その場合は、例えば、導電材料として酸化物導電材料、
金属材料、或いはそれらの混合物を利用することができ
る。
ても、隔壁の焼成工程で酸化物導電材料の酸素結合構造
が変化して絶縁性材料に変化したり、金属材料が酸化し
て絶縁材料に変化したりする。従って、図4或いは図5
のいずれのプロセスであっても、サンドブラスト工程の
時は導電性が高く、焼成工程を経るとその導電性は低く
なる。
リン、ポリチアジル、ポリアセチレン、ポリパラフェニ
レン、ポリパラフェニレンスルフィド、ポリフェニレン
オキシド、ポリビニレンスルフィド、ポリベンゾチオフ
ィド、ポリパラフェニレンビニレン、ポリ(2,5−チ
エニレンビニレン)、ポリアズレン、ポリピロール、ポ
リチオフェン、ポリチオフェンビニレン、ポリセレノフ
ェン、ポリフラン、ポリ(3−アルキルチオフェン)ポ
リフラン、ポリトリフェニル−アミンポリピリジノピリ
ジン、ポリピラジノピラジン、ポリメチンイミン、ポリ
オキサジアゾール、或いはこれらの2種類以上の混合物
が適切である。
ては、テトラチオフルバレン、テトラチオテトラセン、
テトラメチルテトラセノフルバレン、フェノチアジル或
いはこれらの類縁体の1または2種類以上を有する電子
供与体と、テトラシアノキノジメタン、フルオラニル、
トリニトロフルオレノン、ヘキサシアノブタジエン或い
はこれらの類縁体の1または2種類以上を有する電子受
容体を含む電荷移動錯体が適切である。
は、SnO2 ,In2 O3 ,Tl2 O 3 ,TlOF,S
rTiO3 ,ReO3 ,TiO,LaNiO3 ,LaC
uO3,CuRuO3 ,SrIrO3 ,SrCrO3 ,
RuO2 ,OsO2 ,IrO2,MoO2 ,WO2 ,R
eO2 ,RhO2 ,βPtO2 ,V2 O3 ,Fe
3 O4,VO2 ,Ti2 O3 ,VO,CrO2 ,SrV
O3 ,CaCrO3 ,CaFeO3 ,SrFeO3 ,S
rCoO3 ,LaCoO3 ,LuNiO3 ,CaRuO
3 ,SrRuO3 ,La2 NiO4 ,Nd2 NiO4 ,
CaO,NiOの1または2種類以上を有する酸化物導
電材料が適切である。
この金属材料は、焼成工程によって絶縁性の酸化物に変
換されるものが好ましい。
したポリアニリンの導電材料を含んだ隔壁層80を、ア
ドレス電極7を形成した第一のサンプルと形成しない第
二のサンプル上に形成した。また、別の第三のサンプル
として導電材料を含んでいない隔壁層80をアドレス電
極7上に形成した。そして、3つのサンプルに対してサ
ンドブラスト法でエッチングしたところ、第一、第二の
サンプルでは残渣が残らなかった。しかし、第三のサン
プルでは残渣が残った。従って、導電材料を含んだ隔壁
層を利用すれば、アドレス電極の有無に係わらずそのエ
ッチングレート(ブラストレート)は均一にすることが
できることが確認された。
ラズマディスプレイパネルの隔壁(バリアリブ)を形成
するサンドブラスト工程で、ブラストによって帯電した
電荷を導電材料を介して拡散させることができるので、
アドレス電極が存在していてもブラストレート(エッチ
ングレート)が変化しないで均一になる。従って、均一
なセル構造を得ることができ、プラズマディスプレイパ
ネルの性能向上に寄与するところが大きい。
ルの概略的な構造を示す分解斜視図である。
アドレス電極との関係を示すパネルの平面図である。
板の製造プロセスを示す断面図である。
板の製造プロセスを示す断面図である。
断面図である。
Claims (11)
- 【請求項1】放電空間を介して対向する1対の絶縁基板
を有し、該絶縁基板上に形成した電極間でプラズマ放電
させて表示を行うプラズマディスプレイパネルの製造方
法において、 絶縁基板上に複数本の電極を形成する工程と、 該絶縁基板上であって前記複数本の電極を被覆する様
に、導電性のペースト層を形成する工程と、 該ペースト層上に前記複数本の電極の間の位置にマスク
膜を形成する工程と、該ペースト層に粒子を吹きつけて
該マスク膜が形成されていない該ペースト層部分をエッ
チングする工程と、 該ペースト層を焼成雰囲気にさらして、前記導電性ペー
スト層の導電性を下げて、該複数本の電極の間に隔壁を
形成する工程とを有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2】放電空間を介して対向する1対の絶縁基板
を有し、該絶縁基板上に形成した電極間でプラズマ放電
させて表示を行うプラズマディスプレイパネルの製造方
法において、 絶縁基板上に複数本の電極を形成する工程と、 該絶縁基板上であって前記複数本の電極を被覆する様
に、導電性薄膜を形成する工程と、 該導電性薄膜上にペースト層を形成する工程と、 該ペースト層上に前記複数本の電極の間の位置にマスク
膜を形成する工程と、 該ペースト層に粒子を吹きつけて該マスク膜が形成され
ていない該ペースト層部分をエッチングする工程と、 該ペースト層を焼成雰囲気にさらして該複数本の電極の
間に隔壁を形成する工程とを有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】請求項2記載の製造方法において、 前記焼成工程により、前記導電性薄膜の導電性を下げる
ことを特徴とする。 - 【請求項4】請求項2または3のいずれかに記載の製造
方法において、 前記導電性薄膜は、導電性材料を有することを特徴とす
る。 - 【請求項5】請求項4記載の製造方法において、 該導電性材料として、導電性の高分子有機材料を使用す
ることを特徴とする。 - 【請求項6】請求項5記載の製造方法において、 該高分子有機材料は、ポリアニリン、ポリチアジル、ポ
リアセチレン、ポリパラフェニレン、ポリパラフェニレ
ンスルフィド、ポリフェニレンオキシド、ポリビニレン
スルフィド、ポリベンゾチオフィド、ポリパラフェニレ
ンビニレン、ポリ(2,5−チエニレンビニレン)、ポ
リアズレン、ポリピロール、ポリチオフェン、ポリチオ
フェンビニレン、ポリセレノフェン、ポリフラン、ポリ
(3−アルキルチオフェン)ポリフラン、ポリトリフェ
ニル−アミンポリピリジノピリジン、ポリピラジノピラ
ジン、ポリメチンイミン、ポリオキサジアゾール、或い
はこれらの2種類以上の混合物の何れかを含むことを特
徴とする。 - 【請求項7】請求項4記載の製造方法において、 該導電性材料は、電子供与体と電子受容体を含む電荷移
動錯体を有することを特徴とする。 - 【請求項8】請求項7記載の製造方法において、 前記電荷移動錯体は、テトラチオフルバレン、テトラチ
オテトラセン、テトラメチルテトラセノフルバレン、フ
ェノチアジル或いはこれらの類縁体の1または2種類以
上を有する電子供与体と、テトラシアノキノジメタン、
フルオラニル、トリニトロフルオレノン、ヘキサシアノ
ブタジエン或いはこれらの類縁体の1または2種類以上
を有する電子受容体を含むことを特徴とする。 - 【請求項9】請求項4記載の製造方法において、 該導電性材料は、酸化物導電体を有することを特徴とす
る。 - 【請求項10】請求項9記載の製造方法において、 前記酸化物導電体は、SnO2 ,In2 O3 ,Tl2 O
3 ,TlOF,SrTiO3 ,ReO3 ,TiO,La
NiO3 ,LaCuO3 ,CuRuO3 ,SrIrO
3 ,SrCrO3 ,RuO2 ,OsO2 ,IrO2 ,M
oO2 ,WO2 ,ReO2 ,RhO2 ,βPtO2 ,V
2 O3 ,Fe3 O4 ,VO2 ,Ti2 O3,VO,Cr
O2 ,SrVO3 ,CaCrO3 ,CaFeO3 ,Sr
FeO3 ,SrCoO3 ,LaCoO3 ,LuNiO
3 ,CaRuO3 ,SrRuO3 ,La2 NiO4 ,N
d2 NiO4 ,CaO,NiOの1または2種類以上を
有することを特徴とする。 - 【請求項11】請求項4記載の製造方法において、 該導電性材料は、金属材料を含むことを特徴とする。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27200096A JP3229555B2 (ja) | 1996-10-15 | 1996-10-15 | プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 |
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Applications Claiming Priority (1)
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