JP4366330B2

JP4366330B2 - 蛍光体層形成方法及び形成装置、プラズマディスプレイパネルの製造方法

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Publication number: JP4366330B2
Application number: JP2005096194A
Authority: JP
Inventors: 努市川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2005-03-29
Filing date: 2005-03-29
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2025-03-29
Also published as: JP2006278157A

Description

本発明は、蛍光体層形成方法及び形成装置、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関するものである。

現在、蛍光体を用いて発光を得る自発光装置は各種のものがあり、特にディスプレイ装置では、ＣＲＴ、ＦＥＤ、ＰＤＰ等の製品開発が行われている。これらの自発光装置は、各種の基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成することで発光部を形成するものである（ここでいう「セル」とは、基板上に形成されたある範囲を有する領域であって、平面状、凸部状或いは凹部状の領域をいう）。プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）を例にすると、電極（アドレス電極）或いは誘電体層（アドレス保護層）が形成された基板（背面側基板）上に電極パターンに対応した隔壁が形成され、この隔壁によって区画された放電セル内に蛍光体層が形成されており、隔壁の側面及び隔壁で区画された基板上の底面の両方に蛍光体層が形成されている。

この際の蛍光体層の形成においては、セルの配列パターンや発光色毎の塗り分けに応じて、選択的にパターン形成を行う必要がある。その形成方法としては、一般に、ペースト状又は液状の蛍光体層形成材が用いられ、スクリーン印刷法等の湿式印刷法が採用されている。

しかしながら、このような湿式印刷法による蛍光体層の形成では、湿式の蛍光体層形成材の取り扱い性が悪く、また、湿式の蛍光体層形成材がパターニング部材（スクリーン版やマスク）を汚して、これが基板や隔壁頂部に接することで不必要な箇所に蛍光体層形成材が付着することが多いが、湿式の蛍光体層形成材が一旦付着するとクリーニングが困難であり、また、多色の蛍光体の塗り分けを行う場合には混色が生じ易くなるという問題がある。このため、この湿式印刷法を採用して多色の塗り分けを行う場合には、一色毎に乾燥処理を行っており、これが蛍光体層形成工程の長時間化を招き、生産性を悪化させる原因になっている。特に、セルの配列パターンが高精細になった場合にはこれらの問題がより顕在化することになるので、前述した湿式印刷法を採用した蛍光体層の形成は高精細なパターン形成には不向きである。

そこで、蛍光体粒子を粒子状（又は粉体状）のまま用いることが考えられており、以下のような従来技術が提案されている。

下記特許文献１，２に記載の従来技術は、予め基板上に形成した樹脂層に蛍光体粉体を充填させるものであり、下記特許文献１に記載のものは、隔壁を形成した基板に感光体液を一面に塗布した後、蛍光体粉末を吹き付けて、フォトリソグラフィによってパターニングするというものであり、また、下記特許文献２に記載のものは、耐熱性基板上に、常温又は昇温下において軟質である樹脂から成るパターンを形成し、該パターンに蛍光粉体を充填させるものである。

また、下記特許文献３，４に記載の従来技術は、帯電した蛍光体粒子を用いてマスクを介してパターニングするものであり、下記特許文献３に記載のものは、パネル（基板）の放電セルにおける蛍光体を被着させる部分に合致する透過部分を形成してなるマスク部材を、パネルに密着させると共に、静電体塗装機を用いて帯電させた微小粉末化した蛍光体をマスク部材に向けて吹き付け、マスク部材の透過部分に対応する放電セル内に蛍光体を被着形成するというものであり、また、下記特許文献４に記載のものは、蛍光体粉体を帯電させた後、基板側を接地して、マスクを介して基板上の放電セルに選択的に蛍光体層を形成するというものである。

特開平５−４１１５９号公報特開平１１−１２０９０８号公報特開２０００−２６８７２１号公報特開平１０−１３４７１７号公報

前述したように、湿式印刷法による蛍光体層の形成では、基板上のセル配列が高精細化した場合には良質な層を形成し難くなるので、ディスプレイ装置の高精細化が進む中でこれに対応できる蛍光体層形成技術が求められている。

また、プラズマディスプレイパネルの製造方法において、放電セル内の蛍光体層形成に前述した湿式印刷法を採用する場合には、基板上に形成した隔壁を焼成処理して完全にガラス化した後でなければ、放電セル内に蛍光体層を形成することができない。これは、焼成前の放電セル内にペースト等の蛍光体形成材を充填させると、有機溶剤が未焼成の隔壁材に染みこみ、後になって放電セル内に有機成分が放出されることになり、この放出ガスが放電特性を劣化させる原因になるからである。したがって、湿式印刷法を採用する場合には、隔壁の形成時に一旦基板を焼成し、その後に蛍光体層形成材を放電セル内に充填してから再度焼成処理を施すことがなされており、隔壁の焼成処理と蛍光体層の焼成処理を同時に行う方が合理的であることは判っていても、前述の理由からこのような同時処理を行うことができないといった問題がある。

そして、前述した特許文献１に記載の従来技術によると、フォトリソグラフィによるパターニングによって、ある程度高精細化には対応可能であるが、蛍光体粉末を吹き付けた後にフォトリソグラフィによるパターニングを行うので、このパターニングによって除去される感光体部分に吹き付けられた蛍光体粉末を回収することが困難になり、高価な蛍光体粉末のロスが多く、製造コストの高騰を招くという問題がある。また、前述した特許文献２に記載の従来技術では、蛍光体粉末の回収はある程度可能になるが、樹脂パターンが形成されていない部分に蛍光体粉末が多量に付着するので、その後のクリーニング工程に多大な労力を要するという問題がある。また、これらの従来技術では、基板上に予め樹脂層を形成する工程が必要になるので、蛍光体層の塗り分けにこの工程が追加されることになり、作業が繁雑になると共に処理時間が長期化する問題がある。

また、これらの特許文献１，２に記載のものでは、放電セル内に未硬化の樹脂層を形成するので、前述したように、有機溶剤の放出ガスによる放電特性劣化を考えると、隔壁形成時の焼成処理後に蛍光体層の形成を行わなければならず、前述した湿式印刷法の場合と同様に、隔壁の焼成処理と蛍光体層の焼成処理を同時に行って処理の合理化を図ることができない。

そして、前述した特許文献３，４に記載の従来技術によると、蛍光体粒子単体を静電気力によって飛ばすことを考えているが、一般に蛍光体粒子単体には静電的な粒子の吸着に必要となる十分な帯電量を付与することができず、既存の蛍光体材料では安定的な手法として確立することができない。また、これを高精度に実現するためには、本来求められる発光特性とは異なる帯電性能という性質を蛍光材料に求めることになり、材料開発に多大なコストを要し、そもそも実現性に問題がある。

また、この特許文献３，４に記載される従来技術のように、マスクを介して帯電した蛍光体粒子を基板上に静電吸着させようとすると、一般に蛍光体粒子の硬度は高いので、蛍光体粒子によってマスク材が研磨されてマスク材の微粒子（金属微粒子）が蛍光体層に混入することになり、蛍光体層の発光特性が大きく劣化するという問題もある。

本発明は、このような問題に対処することを課題の一例とするものである。すなわち、セル配列の高精細化に対応できる蛍光体層形成技術を提供すること、蛍光体層の形成に際して、蛍光体のロスを少なくして製造コストの低減化を図ること、蛍光体のクリーニング工程の簡略化を図ること、既存の蛍光体材料が使用でき、良好な発光性能が確保できること、或いは、プラズマディスプレイの製造において、隔壁形成時の焼成処理を蛍光体層形成時の焼成処理と同時に行い、製造工程を簡略化して製造コストの低減化を図ること、等が本発明の目的である。

このような目的を達成するために、本発明による蛍光体層形成方法及び形成装置、プラズマディスプレイパネルの製造方法は、以下の構成を具備するものである。

まず、本発明の蛍光体層形成方法は、基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成する蛍光体層形成方法であって、前記基板を導電性支持部材上に設置する工程と、前記基板上に、前記セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接配置し、前記セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めする工程と、前記セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加すると共に、帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記セル内に充填する工程とを有し、前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に印加する前記電圧は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように印加することを特徴とする。

また、本発明の蛍光体層形成装置は、基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、前記基板が設置される導電性支持部材と、前記基板上に、前記セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接保持し、前記セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めするマスク保持・位置決め手段と、前記セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加する電源装置と、帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記セル内に供給する蛍光体層形成材供給手段とを有し、前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加する前記電源装置は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように電圧を印加することを特徴とする。

また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、電極パターンが形成された基板上に、該電極パターンに対応して未焼成の隔壁パターンに区画された放電セルを形成した後、前記基板上に、前記放電セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接配置し、前記放電セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めする工程と、前記放電セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記基板側の導電部分と前記導電性マスク間に電圧を印加すると共に、帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記放電セル内に充填する工程とを備え、前記基板側の導電部分と前記導電性マスク間に印加する前記電圧は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように印加し、かつ前記各工程によって前記放電セルの選択された配列パターンに一色の蛍光体層形成材を充填し、その後、前記選択された配列パターンを変えて前記各工程を繰り返すことで、前記放電セルの他の選択された配列パターンに他色の蛍光体層形成材を充填した後、前記未焼成の隔壁パターン及び前記放電セル内に充填された全ての蛍光体層形成材を同時に焼成処理し、前記放電セル内に蛍光体層を形成することを特徴とする。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の一実施形態に係る蛍光体層形成方法を説明する説明図である。本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法は、基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成する方法であって、基板設置工程Ｓ１、マスク配置・位置決め工程Ｓ２、蛍光体層形成材充填工程Ｓ３を有する。そして、最終的には、セル内に充填された蛍光体層形成材を焼成処理する焼成処理工程ＳＬを有するものである。ここでいうセルの一例としては、プラズマディスプレイパネルの放電セル（背面基板上の隔壁によって区画される放電セル）を挙げることができるが、本発明の実施形態の対象は特にこれに限定されるものではない。

図２は本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法に用いられる蛍光体層形成材を示す説明図であり、図３は本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法を実行する形成装置の説明図である。これらの図を参照にして、本発明の実施形態の特徴を詳細に説明する。

先ず、本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法の一つの特徴は、乾式の蛍光体層形成材を用いる点にあるが、蛍光体粒子を直接取り扱うのではなくて、図２に示すように、帯電性基材１Ａ中に蛍光体粒子１Ｂを分散させて形成された粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を用いることにある。

ここで、粉体粒子１は、１０μｍ程度の直径を有するもので、コロナ帯電や摩擦帯電等で比較的容易に一極性に帯電する帯電性基材１Ａをバインダとして、所望の単色が得られる蛍光体粒子１Ｂを分散させて形成したものである。帯電性基材１Ａとしては、アクリル系樹脂、ポリエステル系樹脂、エポキシ系樹脂等の樹脂材料を用いることができ、特に、焼成処理後に有機残留物が残りにくいアクリル系樹脂を用いることが好ましい。蛍光体粒子１Ｂとしては、既存の蛍光体材料を用いることができ、赤色蛍光体、青色蛍光体、緑色蛍光体から選ばれる一つを用いることで、フルカラー又はマルチカラーのディスプレイにおける発光部を形成することができる。適用例を示すと、赤色蛍光体としては、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ_３：Ｅｕ^３＋、Ｙ_２Ｏ_３：Ｅｕ等（母体：付活剤）、青色蛍光体としては、ＢａＭｇＡｌ_１０Ｏ_１７：Ｅｕ^２＋、ＢａＭｇＡｌ_１４Ｏ_２３：Ｅｕ^２＋等、緑色蛍光体としては、Ｚｎ_２ＳｉＯ_４：Ｍｎ、ＢａＡｌ_１２Ｏ_１９：Ｍｎ等が挙げられる。

また、必要に応じて、粉体粒子１内には帯電制御剤を適量含有させて、良好な一極性帯電が得られるようにしてもよいし、粉体粒子１の表面に分散剤をコーティングして、良好な流動性又は帯電安定性が得られるようにしてもよい。

そして、基板設置工程Ｓ１では、セル１０Ａが配列された基板１０を導電性支持部材１１上に設置する。ここでは、セル１０Ａが配列された基板１０の背面側に導電性支持部材１１が設置される。また、基板１０自体にセル１０Ａに対応する導電部分が存在する場合には、導電性支持部材１１を省くこともできる。

マスク配置・位置決め工程Ｓ２では、マスク保持・位置決め手段によって、導電性マスク１２が基板１０に対して非接触且つ近接配置され、導電性マスク１２と基板１０間の位置決めがなされる。

マスク保持・位置決め手段は、導電性マスク１２を保持するマスク保持部１３と位置検出部１４とを備える。マスク保持部１３は、機械的又は磁気吸着等で導電性マスク１２を保持して、平面方向（Ｘ−Ｙ−θ方向）及び基板との間隔方向（ｚ方向）に位置を微調整することができるものであり、位置検出部１４は、基板１０とマスク１２のアライメントを検出するＣＣＤカメラ等からなるものである。これらは、位置検出部１４による検出画像を画像処理した結果に基づいてマスク保持部１３を自動調整するものであってもよいし、位置検出部１４による検出画像を確認しながらマスク保持部１３を手動調整するものであってもよい。また、位置の微調整機構を基板１０側（導電性支持部材１１側）に設けるようにしてもよい。

ここで、基板１０上のセル１０Ａは、所定の密度で配列された配列パターンを有しており（例えば、Ｒ色の蛍光体層が形成される配列パターン１０Ａ_Ｒ、Ｇ色の蛍光体層が形成される配列パターン１０Ａ_Ｇ、Ｂ色の蛍光体層が形成される配列パターン１０Ａ_Ｂ）、導電性マスク１２は、図４に示すように、セル１０Ａの選択された配列パターン（例えば配列パターン１０Ａ_Ｒ）に対応する開口パターン１２Ａを有している。そして、前述したマスク配置・位置決め工程Ｓ２では、セル１０Ａの選択された配列パターン（例えば１０Ａ_Ｒ）と前述の開口パターン１２Ａが、図４に示すように、平面的に重なるように位置決めがなされる。

この位置決めが完了した後に、前述した蛍光体層形成材充填工程Ｓ３が実行される。この蛍光体層形成材充填工程Ｓ３では、導電性支持部材１１又は基板１０におけるセル１０Ａに対応した導電部分と導電性マスク１２間に電圧を印加して、セル１０Ａと導電性マスク１２間に一様電界を形成すると共に、前述した粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、電圧を印加した状態で、導電性マスク１２を介して、帯電した蛍光体層形成材をセル１０Ａ内に充填する。

この際、導電性支持部材１１又は基板１０における導電部分と導電性マスク１２間には、電源装置１５が接続される。電源装置１５は、直流の電源１５Ａとスイッチ１５Ｂ等を備えるものであって、蛍光体層形成材の帯電極性と導電性マスク１２側の極性が同極性になるように、電源１５Ａによる電圧が印加される（図示のように、蛍光体層形成材がマイナスに帯電される場合には、導電性マスク１２側が電源１５Ａのマイナス側に接続される）。

ここで形成される電界は、印加される電圧が数キロボルトで導電性マスク１２と基板１０間の間隔が数ｍｍになる状態が保持される。この際の印加電圧と間隔の関係は、面内に放電が発生しない範囲で蛍光体層形成材の充電状態が最も良好になるように最適化された条件に設定される。

そして、導電性マスク１２上には、蛍光体層形成材供給手段１６が配備され、帯電した蛍光体層形成材が導電性マスク１２を介してセル１０Ａ内に充填される。蛍光体層形成材供給手段１６としては、粉体粒子１からなる蛍光体層形成材が収容される収容部１６Ａと、蛍光体層形成材を帯電させる帯電手段と、帯電された蛍光体層形成材を導電性マスク１２上に吐出する吐出部１６Ｂとを備えるものを採用することができる。一例としては、図３に示すように、導電性マスク１２上の比較的広範囲に亘って蛍光体層形成材を供給する噴出式のもの、図５に示すように、導電性マスク１２上の所定範囲に蛍光体層形成材を供給しながら蛍光体層形成材供給手段１６を所定方向に走査する走査式のもの等を採用することができる。帯電手段としては、コロナ帯電或いは摩擦帯電によるものを採用することができる。図５に示した例は、収容部１６Ａ内に攪拌機１６Ｃを設置して、粉体粒子１を攪拌することで摩擦帯電させるものである。

このような本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法及び形成装置によると、導電性マスク１２を介して、帯電された粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を供給することで、蛍光体層形成材はセル１０Ａと導電性マスク１２との間に形成された一様電界の電気力線に沿って移動する。そして、平行に保たれている導電性マスク１２と基板１０との間に形成される一様な電界の電気力線は、導電性マスク１２或いは基板１０に垂直に最短距離に形成されるので、導電性マスク１２の開口パターン１２Ａを通過した粉体粒子１はその電界から受ける力で加速されてセル１０Ａ内に真っ直ぐ飛び込むことになる。

したがって、導電性マスク１２と基板１０とを非接触状態にしていても、導電性マスク１２の開口パターン１２Ａを通過した蛍光体層形成材が真っ直ぐにセル１０Ａの選択された配列パターン（例えば１０Ａ_Ｇ）内に充填されることになり、セル１０Ａの配列パターンを高精細にした場合であっても、確実に必要量の蛍光体形成材をセル１０Ａ内に充填させることができる。

また、前述した従来技術のような湿式印刷法による蛍光体層の形成とは異なり、有機溶剤を一切用いることなく蛍光体層形成材をセル１０Ａ内に充填させることができる。したがって、有機溶剤によって基板１０を汚すことがなく、また、導電性マスク１２と基板１０が接触していないので、導電性マスク１２に付着した蛍光体層形成材によって基板１０が汚れることもない。

そして、仮に基板１０上の不必要な箇所に蛍光体層形成材が付着したとしても、蛍光体層形成材は乾式の粉体粒子１からなるので、その帯電性を利用して簡易にクリーニングが可能であり、多色の蛍光体層を塗り分ける場合にも混色の発生を未然に防止することができる。また、導電性マスク１２上に供給されてセル１０Ａ内に充填されなかった蛍光層形成材は、簡易に回収・再利用することができるので、蛍光体層形成材のロスを極力少なくすることができ、製造コストの低減化が可能になる。

更には、蛍光体粒子単体を帯電させるのではなく、帯電性基材１Ａ中に蛍光体粒子１Ｂを分散させた粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を用いるので、蛍光体粒子１Ｂの帯電性能とは無関係に粉体粒子１を確実且つ均一に帯電させることができる。したがって、既存の蛍光体粒子１Ｂを採用して低コストで実現することができると共に、発光特性の良好な蛍光体粒子１Ｂを採用して良好な発光性能を有する蛍光体層を形成することができる。

また、硬度の高い蛍光体粒子１Ｂは帯電性基材１Ａに覆われており、直接導電性マスク１２に接することがないから、例えば金属から成る導電性マスク１２を用いた場合でも金属微粒子がセル１０Ａ内に混入して、蛍光体層の発光特性を劣化させるような不具合は生じない。

図６は、前述した各工程を有する蛍光体層形成方法によって多色の蛍光体層を塗り分ける方法を説明する説明図である。これによると、前述した各工程によって基板１０におけるセルの選択された配列パターンに一色の蛍光体層形成材を充填し、その後、前述した選択された配列パターンを変えて前述の各工程を繰り返すことで、基板１０におけるセルの他の選択された配列パターンに他色の蛍光体層形成材を充填し、その後前記セル内に充填された全ての蛍光体層形成材を焼成処理することによって、基板１０のセル内に蛍光体層を形成する。

すなわち、第１色目の蛍光体層形成材の充填では、基板１０上のセル配列の中から第１色目の配列パターンを選択して、基板設置工程Ｓ１_１，マスク配置・位置決め工程Ｓ２_１，蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_１を実行し、次に第２色目の蛍光体層形成材の充填では、導電性マスク１２をスライドさせるか或いは異なる開口パターン１２Ａを有するものに取り換えて、基板１０上のセル配列の中から第２色目の配列パターンを選択して、基板設置工程Ｓ１_２，マスク配置・位置決め工程Ｓ２_２，蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_２を実行し、第ｎ色目の蛍光体層形成材の充填では、基板１０上のセル配列の中から第ｎ色目の配列パターンを選択して、基板設置工程Ｓ１_ｎ，マスク配置・位置決め工程Ｓ２_ｎ，蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_ｎを実行する。そして、全てのセル配列に蛍光層形成材が充填された後に、これらの蛍光体層形成材を一括焼成処理することで（ＳＬｎ）、基板上の全セル内に蛍光体層を形成する。

このような蛍光体層形成方法によると、有機溶剤を一切使用しない乾式の蛍光体層形成材を用いているので、第１色目から第ｎ色目までの蛍光体層形成材の充填を、色毎に乾燥工程を入れることなく連続して行うことができる。また、多色の蛍光体層形成材を充填した後、一回の焼成処理でセル内に蛍光体層を形成することができる。これによって、多色の蛍光体層形成に要する処理時間を大幅に短くすることができるので、生産性を向上させ製造コストを低減させることができる。

図７は、前述した蛍光体層形成方法を採用して、基板（背面側基板）上に形成された放電セル内にＲＧＢの蛍光体層を形成するプラズマディスプレイパネルの製造法を説明する説明図である。

プラズマディスプレイパネルの背面側基板の形成では、基板１０に電極パターン２０（アドレス電極）を形成し、その上に誘電体層２１（アドレス保護層）を形成した後、この電極パターン２０が形成された基板１０上に隔壁材層を形成して、サンドブラスト法、リフトオフ法、感光性隔壁形成法等の隔壁形成法におけるパターニング工程によって、電極パターン２０に対応した未焼成の隔壁パターン２２Ａを形成する。これによって、未焼成の隔壁パターン２２Ａに区画された放電セル１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂが形成される。

そして、前述した基板設置形成工程Ｓ１_１及びマスク配置・位置決め工程Ｓ２_１を経て、図７（ａ）に示すように、導電性マスク１２の開口パターン１２Ａを放電セル１０Ｓ_Ｒの配列パターンに位置決めした後、導電性マスク１２と基板１０側の導電部分との間に電圧を印加する電源装置１５のスイッチ１５Ｂを入れた状態で、前述した蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_１を実行し、選択された配列パターンに係る放電セル１０Ｓ_Ｒ内にＲ色の蛍光体層形成材を充填する。

なお、図示の例では、導電性マスク１２と選択された放電セル１０Ｓ_Ｒ内の電極パターン２０との間に電圧を印加させて、基板１０におけるＲ色の蛍光体層が形成される放電セル１０Ｓ_Ｒの配列パターンの周辺に集中的に電界が形成されるようにしている。これによって、蛍光体層形成材の飛び散りをより少なくして、確実に所望の放電セル１０Ｓ_Ｒ内のみに蛍光体層形成材を充填させることができる。

次に、同図（ｂ）に示すように、前述した基板設置工程Ｓ１_２及びマスク配置・位置決め工程Ｓ２_２を経て、導電性マスク１２の開口パターン１２Ａを放電セル１０Ｓ_Ｇの配列パターンに位置決めした後、導電性マスク１２と基板１０側の導電部分との間に電圧を印加する電源装置１５のスイッチ１５Ｂを入れた状態で、前述した蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_２を実行し、選択された配列パターンに係る放電セル１０Ｓ_Ｇ内にＧ色の蛍光体層形成材を充填する。

更に、同図（ｃ）に示すように、前述した基板設置工程Ｓ１_３及びマスク配置・位置決め工程Ｓ２_３を経て、導電性マスク１２の開口パターン１２Ａを放電セル１０Ｓ_Ｂの配列パターンに位置決めした後、導電性マスク１２と基板１０側の導電部分との間に電圧を印加する電源装置１５のスイッチ１５Ｂを入れた状態で、前述した蛍光体層形成材充填工程Ｓ３_３を実行し、選択された配列パターンに係る放電セル１０Ｓ_Ｂ内にＢ色の蛍光体層形成材を充填する。

以上の工程によって、同図（ｄ）に示すように、未焼成の隔壁パターン２２Ａによって区画された放電セル１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂの全てには、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体層形成材が各色の配列パターンに応じてそれぞれ充填された状態になる。そして、この状態を形成した後、未焼成の隔壁パターン２２Ａ及び放電セル１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂ内に充填された全ての蛍光体層形成材を同時に焼成処理し、同図（ｅ）に示すように、焼成された隔壁パターン２２に区画された放電セル１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂ内にＲ色の蛍光体層２３Ｒ，Ｇ色の蛍光体層２３Ｇ，Ｂ色の蛍光体層２３Ｂをそれぞれ形成する。

また、このような焼成処理工程では、蛍光体層形成材の帯電性基材１Ａが一旦溶融することで適度なフロー性が付与され、隔壁パターン２２Ａの側面全体に適度な厚さで付着する。従来技術のように蛍光体粒子を単独で放電セル内に充填した場合には、焼成処理工程で蛍光体層形成材にこのようなフロー性を付与することができないので、隔壁の側面に均一に蛍光体層を形成することができない。そして、更に焼成処理を進めると、バインダである帯電性基材１Ａの成分が全て蒸発して最終的には蛍光体粒子１Ｂ単体のみがファンデスワールス力で隔壁の側面全体及び放電セルの底面に均一に付着することになる。

このようなプラズマディスプレイパネルの製造方法によると、有機溶剤を用いない粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を採用しているので、未焼成の隔壁パターン２２Ａで区画された放電セル１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂ内に蛍光体層形成材を充填しても、隔壁材に有機溶剤が染みこむことがない。よって、隔壁材の焼成処理前に蛍光体層形成材の充填を終えて、未焼成の隔壁パターンと蛍光体層形成材を同時に焼成処理しても、その後に隔壁より放電セル内に放出ガスが発生することはない。したがって、隔壁の形成工程と蛍光体層の形成工程を連続して行い、一度の焼成処理で済ませることができることになり、処理時間を大幅に短縮することが可能になり、生産性を向上させて製造コストを低減させることが可能になる。

以上説明したように、本発明の実施形態によると、従来技術の各問題を解消して、セル配列の高精細化に対応した蛍光体層の形成が可能になる。特に、非接触の導電性マスク１２を介して、基板１０と導電性マスク１２間に形成した電界の作用を利用したパターニングができるので、微細化されたセルに対しても、確実に必要量の蛍光体層形成材を充填させることができる。

従来技術と比較して本発明の実施形態の利点を列挙すると以下の通りである。

（１）乾式の粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を用いて、非接触の導電性マスク１２を介して蛍光体層形成材を直接基板１０のセル１０Ａ内に充填するので、基板１０のセル以外の部分を蛍光体層形成材で汚すことが少なく、また、仮に汚れた場合にも簡易にクリーニングが可能であるから、多色の塗り分けを行う場合の混色の問題が生じ難い。

（２）硬度の高い蛍光体粒子１Ｂを帯電性基材１Ａで覆って粉体粒子１を形成しているので、蛍光体粒子１Ｂが直接導電性マスク１２に接することはなく、マスクが研磨されて生じる金属微粒子の混入による発光特性劣化の問題が生じない。

（３）乾式の粉体粒子１からなる蛍光体層形成材を用いることで、多色の塗り分けを行う場合に、湿式印刷法による場合のように色毎の乾燥処理が不要になるので、多色の塗り分けを連続して行うことができる。これによって、蛍光体層の形成を短時間で行うことができ、生産性の向上を図ることができる。

（４）導電性マスク１２とセル１０Ａ間に一様電界を形成して、帯電した粉体粒子１を電界に沿ってセル１０Ａ内に供給するので、微細なセル１０Ａに対しても必要量の蛍光体層形成材を確実に充填させることができる。また、導電性マスク１２上に供給した蛍光体層形成材はその帯電性を利用して容易に回収することができるので、高価な蛍光体を無駄にすることがない。

（５）既存の蛍光体を採用して、この蛍光体粒子１Ｂを帯電性基材１Ａに分散させることで帯電性の良好な粉体粒子１を形成することができるので、新たな材料開発コストを必要としない。蛍光体自体は帯電性能を必要としないので、蛍光体を自由に選択でき、発光特性の良好な蛍光体を採用することができる。

（６）プラズマディスプレイパネルの製造に際して、隔壁材料の焼成処理と蛍光体層形成材の焼成処理を同時に行うことができるので、隔壁形成から蛍光体層形成に至る製造時間を大幅に短時間化することができ、これによって生産性の向上、製造コストの低減化を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る蛍光体層形成方法を説明する説明図である。本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法に用いられる蛍光体層形成材を示す説明図である。本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法を実行する形成装置の説明図である。本発明の一実施形態に係る蛍光体層形成方法のセル配置・位置決め工程を説明する説明図である。本発明の実施形態に係る蛍光体層形成方法を実行する形成装置の説明図である。本発明の一実施形態に係る蛍光体層形成方法によって多色の蛍光体層を塗り分ける方法を説明する説明図である。本発明の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの製造法を説明する説明図である。

符号の説明

１粉体粒子
１Ａ帯電性基材
１Ｂ蛍光体粒子
１０基板
１０Ａセル
１０Ａ_Ｒ，１０Ａ_Ｇ，１０Ａ_Ｂ配列パターン
１０Ｓ_Ｒ，１０Ｓ_Ｇ，１０Ｓ_Ｂ放電セル
１１導電性支持部材
１２導電性マスク
１２Ａ開口パターン
１３マスク保持部
１４位置検出部
１５電源装置
１５Ａ電源
１５Ｂスイッチ
１６蛍光体層形成材供給手段
１６Ａ収容部
１６Ｂ吐出部
１６Ｃ攪拌機
２０電極パターン
２１誘電体層
２２Ａ，２２隔壁パターン
２３Ｒ，２３Ｇ，２３Ｂ蛍光体層

Claims

基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成する蛍光体層形成方法であって、
前記基板を導電性支持部材上に設置する工程と、
前記基板上に、前記セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接配置し、前記セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めする工程と、
前記セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加すると共に、帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記セル内に充填する工程とを有し、
前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に印加する前記電圧は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように印加する
ことを特徴とする蛍光体層形成方法。
前記各工程によって前記セルの選択された配列パターンに一色の蛍光体層形成材を充填し、その後、前記選択された配列パターンを変えて前記各工程を繰り返すことで、前記セルの他の選択された配列パターンに他色の蛍光体層形成材を充填し、その後前記セル内に充填された全ての蛍光体層形成材を焼成処理することによって、前記セル内に蛍光体層を形成することを特徴とする請求項１に記載された蛍光体層形成方法。
基板上に所定密度で配列されたセル内に蛍光体層を形成する蛍光体層形成装置であって、
前記基板が設置される導電性支持部材と、
前記基板上に、前記セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接保持し、前記セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めするマスク保持・位置決め手段と、
前記セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加する電源装置と、
帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記セル内に供給する蛍光体層形成材供給手段とを有し、
前記導電性支持部材と前記導電性マスク間に電圧を印加する前記電源装置は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように電圧を印加する
ことを特徴とする蛍光体層形成装置。
電極パターンが形成された基板上に、該電極パターンに対応して未焼成の隔壁パターンに区画された放電セルを形成した後、前記基板上に、前記放電セルの選択された配列パターンに対応する開口パターンを有する導電性マスクを非接触且つ近接配置し、前記放電セルの選択された配列パターンと前記開口パターンが平面的に重なるように位置決めする工程と、
前記放電セルと前記導電性マスク間に一様電界を形成するように前記基板側の導電部分と前記導電性マスク間に電圧を印加すると共に、帯電性基材中に蛍光体粒子を分散させて形成された粉体粒子からなる蛍光体層形成材を一極性に帯電させ、前記電圧を印加した状態で、前記導電性マスクを介して、帯電した前記蛍光体層形成材を前記放電セル内に充填する工程とを備え、
前記基板側の導電部分と前記導電性マスク間に印加する前記電圧は、前記蛍光体層形成材の帯電極性と前記導電性マスク側の極性が同極性になるように印加し、
かつ前記各工程によって前記放電セルの選択された配列パターンに一色の蛍光体層形成材を充填し、その後、前記選択された配列パターンを変えて前記各工程を繰り返すことで、前記放電セルの他の選択された配列パターンに他色の蛍光体層形成材を充填した後、前記未焼成の隔壁パターン及び前記放電セル内に充填された全ての蛍光体層形成材を同時に焼成処理し、前記放電セル内に蛍光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パネルの製造方法。
前記基板上の電極パターンと前記導電性マスク間に前記電圧を印加することを特徴とする請求項４に記載されたプラズマディスプレイパネルの製造方法。