JP4591398B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法に関し、特に前面基板の誘電体層に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、対向配置した前面基板と背面基板との周縁部を封着部材によって封着した構造であって、前面基板と背面基板との間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。

前面基板は、ガラス基板の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極対と、これらの表示電極対を覆う誘電体層および保護層とを備えている。表示電極対は、それぞれ透明電極と、その透明電極上に形成した金属材料からなるバス電極とによって構成されている。

背面基板は、ガラス基板の片面に表示電極対と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の溝に順次塗布された赤色、緑色および青色の蛍光体層とを備えている。

表示電極対とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルになる。これらの放電セルはマトリクス状に配列され、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色および青色の蛍光体層を有する３個の放電セルが、カラー表示のための画素になる。ＰＤＰは順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線で蛍光体層を励起し、発光させることによりカラー画像を表示している。

このようなＰＤＰの前面基板の誘電体層は、各放電セルの放電電流を制御するコンデンサとしての働きをする。そして、この誘電体層は通常、低融点ガラスペーストを塗布し、焼成することにより形成されている。

ここで、走査電極上の誘電体層の表面の電界強度を高くすると、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間とが低い印加電圧でも放電するようになる。このため、ＰＤＰの駆動電圧を下げることができるとともに、発光効率を向上させることができる。そこで、誘電体層の表面の電界強度を高くする方法が検討されてきているが、それには２つの方法が考えられる。１つは表示電極対の配列間隔を小さくする方法であり、もう１つは誘電体層の厚みを低減する方法である。ここで誘電体層の厚みを低減すると、走査電極と、その上の誘電体層の表面との間の電気容量が大きくなり、走査電極上の誘電体層の表面の電界強度を高くすることができる。

しかしながら前者の方法は、表示電極間に加わる電界が過大となって、エレクトロマイグレーション、イオン衝撃による電極破壊を生じるおそれがある。また後者の方法は、上述の低融点ガラスペーストで誘電体層を形成すると、誘電体層が薄くなるにつれて誘電体層形成時における塵の混入、気泡の発生に起因した絶縁破壊が生じやすくなる。

しかし後者の誘電体層の厚みを低減する方法は、高精細化にともなって個々の放電セルの面積が減少しても、上述のように表示電極間のコンデンサの電気容量を確保できるという利点がある。そのため、誘電体層の厚みを薄く形成しても絶縁破壊を生じさせない製造方法が検討され、特に化学的気相成長法（以下、「ＣＶＤ法」と記す）を用いると、純度の高いシリコン酸化膜となり、比誘電率が低く、耐電圧の高い誘電体層が得られることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開平１１−１９５３８２号公報

しかしながら、ＣＶＤ法などの気相成長法で形成した誘電体層は、ガラス基板から剥がれやすいため、パネル特性が経時的に変化しやすく、パネル寿命が短いという問題点があった。

例えば、ＣＶＤ法で形成した誘電体層は、保護層の形成工程、背面基板との貼り合わせ工程などのＰＤＰの製造工程中に剥がれる場合があった。また、製造工程中に誘電体層が剥がれなくても、長期間に渡ってＰＤＰを使用していると、プラズマ粒子による物理的衝撃、熱的衝撃によって剥がれる場合もあった。

この誘電体層が剥がれる原因として、ガラス基板（熱膨張係数７〜９×１０^−６／℃）と、誘電体層であるシリコン酸化膜（熱膨張係数２〜２．５×１０^−６／℃）とに熱膨張係数の差があり、ＰＤＰの製造工程中の加熱工程によって、シリコン酸化膜に熱応力が生じるためと考えられる。

本発明は上記問題点に鑑み、気相成長法で接着性のよい誘電体層を薄く形成し、駆動電圧を低くするとともに、発光効率に優れたＰＤＰおよびその製造方法を提供することを目的としている。

上記の目的を達成するために本発明は、第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンを形成し、第１のガラス基板および第１の導電膜に対して粒径が１μｍ以上かつ２０μｍ以下である加速された微粒子を照射して前記第１のガラス基板および前記第１の導電膜の表面に凹凸形状を形成し、前記凹凸形状が形成された第１の導電膜および第１のガラス基板上に気相成長法を用いて誘電体層を形成して第１の基板を作製し、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層が形成された第２の基板と対向配置させるＰＤＰの製造方法である。

このようなＰＤＰの製造方法によれば、微粒子照射により、第１のガラス基板および第１の導電膜の表面に微小な凹凸が形成される。その上に、気相成長法を用いて誘電体層を形成すると、微小な凹凸により接着性が高められ、容易に誘電体層が剥がれることはなくなる。また、気相成長法による誘電体層の形成であるので、絶縁耐圧の高い薄膜となり、駆動電圧を低くできるとともに、発光効率に優れたＰＤＰおよびその製造方法を提供できる。

また本発明のＰＤＰの製造方法の第１の導電膜は、透明電極膜を形成したのち、電極ガラスペーストを焼成しフォトリソグラフィ法でパターニングして透明電極膜より導電性が高いバス電極を形成してもよい。

バス電極をこのような製造方法で形成すると、バス電極の端部がめくれあがるエッジカールが発生する場合がある。エッジカールが発生すると、バス電極を覆うような気相成長法による成膜を行っても、エッジカールの部分に膜が形成されない巣（ボイド）を発生する。そしてこの巣が起点となって、膜剥がれが生じやすくなるが、上述の微粒子照射により、エッジカールが取り除かれるため、膜剥がれが生じることもない。

また本発明のＰＤＰの製造方法の第１の導電膜のバス電極は、透明電極膜上に透明電極膜より可視光透過率の低い第１のバス電極を形成し、第１のバス電極上に第１のバス電極より可視光反射率の高い第２のバス電極を形成してもよい。

このような構成のバス電極では、第２のバス電極にエッジカールが生じやすいが、上述の微粒子照射により、エッジカールを取り除くことができ、映りこみのない電極構成を実現できる。

また本発明のＰＤＰの製造方法の誘電体層は、気相成長法で第１の誘電体層を形成し、第１の誘電体層上に誘電体ガラスペーストを焼成して第２の誘電体層を形成してもよい。

このような製造方法で誘電体層を形成すると、第１の誘電体層がバス電極との反応を抑制し、第２の誘電体層が放電電流を制御する働きをするため、低コストでバス電極との反応を抑制して着色を防止した誘電体層とすることができる。

以上のように本発明によれば、微粒子の照射で、第１のガラス基板および第１の導電膜の表面に微小な凹凸が形成され、その上に気相成長法を用いて誘電体層を形成しているので、微小な凹凸により接着性がよくなり剥がれにくい誘電体層となる。また、気相成長法による誘電体層の形成であるので、絶縁耐圧の高い薄膜となり、駆動電圧を低くできるとともに、発光効率に優れたＰＤＰおよびその製造方法を提供できる。

以下、本発明の実施の形態によるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

（実施の形態）
図１は、本発明の実施の形態のＰＤＰの構造を示す斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ１００は、第１の基板である前面板１２と、第２の基板である背面板２０とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着部材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１００内部の放電空間２６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが、４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。

前面板１２の第１のガラス基板である前面ガラス基板１３上には、第１の導電膜である走査電極１４および維持電極１５よりなる一対の帯状の表示電極１６と、ブラックストライプ（遮光層）１７とが互いに平行に、それぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板１３上には、表示電極１６と、ブラックストライプ１７とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層１８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる電極保護のための保護層１９が形成されている。

背面板２０の第２のガラス基板である背面ガラス基板２１上には、前面板１２の走査電極１４および維持電極１５と直交する方向に、第２の導電膜である複数の帯状のアドレス電極２２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層２３が被覆している。

さらに、アドレス電極２２間の下地誘電体層２３上には、放電空間２６を区切る所定の高さの隔壁２４が形成されている。隔壁２４間の溝にアドレス電極２２毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層２５が、順次塗布して形成されている。走査電極１４および維持電極１５と、アドレス電極２２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極１６方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層２５を有する放電セルが、カラー表示のための画素になる。

図２は、本発明の実施の形態のＰＤＰ１００の前面板１２の構成を示す断面図である。図２は、図１を上下反転させて示している。図２に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板１３に、走査電極１４および維持電極１５よりなる表示電極１６と、ブラックストライプ１７とがパターン形成されている。

走査電極１４と維持電極１５は、それぞれ酸化インジウム（ＩＴＯ）や、酸化スズ（ＳｎＯ_２）などからなる透明電極膜である透明電極１４ａ、１５ａと、透明電極１４ａ、１５ａ上に形成された金属電極１４ｂ、１５ｂとにより構成されている。金属電極１４ｂ、１５ｂは透明電極１４ａ、１５ａの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。さらに、金属電極１４ｂ、１５ｂは、それぞれ外光を遮光するための黒色の第１のバス電極４１ｂ、５１ｂと、電気抵抗値の低減のための白色で、第１のバス電極４１ｂ、５１ｂより可視光反射率の高い第２のバス電極４２ｂ、５２ｂとで構成されている。従って、第１のバス電極４１ｂ、５１ｂは、透明電極１４ａ、１５ａより導電性が高く、可視光透過率が低い。

誘電体層１８は、前面ガラス基板１３上に形成されたこれらの透明電極１４ａ、１５ａと金属電極１４ｂ、１５ｂとブラックストライプ１７を覆って設けた第１の誘電体層８１と、第１の誘電体層８１上に形成された第２の誘電体層８２の２層構成とし、さらに第２の誘電体層８２上に保護層１９を形成している。

次に、ＰＤＰ１００の製造方法について説明する。

まず、前面ガラス基板１３上に、走査電極１４および維持電極１５を構成する透明電極１４ａ、１５ａが、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。そして、ブラックストライプ１７および透明電極１４ａ、１５ａ上に金属電極１４ｂ、１５ｂとなるそれぞれのペースト層を、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成する。ここで金属電極１４ｂ、１５ｂの材料は、導電性黒色粒子、あるいは銀（Ａｇ）材料を含む電極ガラスペーストであり、ブラックストライプ１７の材料も、黒色顔料を含むペーストである。

次に、走査電極１４、維持電極１５およびブラックストライプ１７を覆うように、前面ガラス基板１３上に、プラズマＣＶＤ法で第１の誘電体層８１を形成する。さらに、第１の誘電体層８１を覆うように、誘電体ガラスペーストをダイコート法などにより塗布、焼成して、第２の誘電体層８２を形成する。ここで、誘電体ガラスペーストは、粉末の誘電体ガラスフリット、バインダおよび溶剤を含む塗料である。

次に、誘電体層１８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１９を、真空蒸着法により０．３μｍ〜１μｍの厚みに形成する。以上の工程により、前面ガラス基板１３上に所定の構成部材が形成されて前面板１２が完成する。

背面板２０は、次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板２１上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成したのち、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などにより、アドレス電極２２用の構成物となる材料層を形成する。そして、その材料層を所望の温度で焼成してアドレス電極２２を形成する。

次に、アドレス電極２２が形成された背面ガラス基板２１上に、ダイコート法などによりアドレス電極２２を覆うように誘電体ガラスペーストを塗布して、誘電体ペースト層を形成する。そののち、誘電体ペースト層を焼成することにより、下地誘電体層２３を形成する。なお、誘電体ガラスペーストは、粉末の誘電体ガラスフリット、バインダおよび溶剤を含んだ塗料である。

次に、下地誘電体層２３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布し、所定の形状にパターニングして隔壁材料層を形成し、そののち、焼成することにより、隔壁２４を形成する。ここで、下地誘電体層２３上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法や、サンドブラスト法を用いることができる。

次に、隣接する隔壁２４間の下地誘電体層２３上および隔壁２４の側面に、蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより、蛍光体層２５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板２１上に所定の構成部材が形成されて、背面板２０が完成する。

このようにして、所定の構成部材を備えた前面板１２と背面板２０とを、表示電極１６とアドレス電極２２とが直交するように対向配置して、その周囲を封着部材で封着し、放電空間２６にネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスを封入することでＰＤＰ１００が完成する。

次に、前面板１２の第１の導電膜である表示電極１６を形成する第１の導電膜の形成方法、前面ガラス基板１３および表示電極１６に微粒子を照射する微粒子照射の方法、誘電体層１８を形成する誘電体層の形成方法を詳細に説明する。

図３は、本発明の実施の形態のＰＤＰの第１の導電膜から誘電体層の形成までを示し、図３（ａ）は、第１の導電膜形成完了後の断面図、図３（ｂ）は、微粒子照射完了後の断面図、図３（ｃ）は、誘電体層形成完了後の断面図である。図３（ａ）は、第１の導電膜となる透明電極１４ａ、第１のバス電極４１ｂおよび第２のバス電極４２ｂが、前面ガラス基板１３に形成された状態を示す。ここで透明電極１４ａは、スパッタ法などの薄膜プロセスで成膜されるが、第１のバス電極４１ｂおよび第２のバス電極４２ｂは、電極ガラスペーストを使用し印刷法などで塗布する厚膜プロセスで成膜され、フォトリソグラフィ法でパターニングされる。

詳述すると、第１のバス電極４１ｂとなる第１のバス電極ペースト層を透明電極１４ａ上の全面に塗布して乾燥させる。そののち、第２のバス電極４２ｂとなる第２のバス電極ペースト層を第１のバス電極ペースト層上の全面に塗布して乾燥させる。そして、フォトリソグラフィ法を用いて露光、現像してパターン形成を行う。このとき、第１のバス電極ペースト層は、第２のバス電極ペースト層より現像液にエッチングされやすく、また到達する露光光量も少なくなるため、アンダーカットを生じる。また、第２のバス電極ペースト層は乾燥、焼成により、第２のバス電極４２ｂの端部は収縮してめくれあがるエッジカール３０を生じる。

図３（ｂ）は、図３（ａ）の状態に微粒子を照射したのちの状態であり、第２のバス電極４２ｂ端部のエッジカール３０を取り除くとともに、前面ガラス基板１３、透明電極１４ａおよび第２のバス電極４２ｂの粗にした表面３１を示している。

図３（ｃ）は、前面ガラス基板１３、透明電極１４ａ、第１のバス電極４１ｂおよび第２のバス電極４２ｂを覆うように、第１の誘電体層８１を薄膜プロセスのプラズマＣＶＤ法で、第２の誘電体層８２を誘電体ガラスペーストを焼成して形成した状態を示す。

このように、厚膜プロセスで形成した第１のバス電極４１ｂと、第２のバス電極４２ｂとを積層した構成では、第２のバス電極４２ｂにエッジカール３０が生じやすくなるが、微粒子を照射することでエッジカール３０が取り除かれる。そのため、エッジカール３０に起因する成膜されない箇所である巣を生じることもなく、薄膜プロセスで誘電体層を形成しても容易に剥がれることはなくなる。また、エッジカール３０は取り除かれるので、露光時にはエッジカール３０の分も含めた線幅とすればよく、露光精度を粗くすることができる。

さらに第１の導電膜の形成方法、微粒子照射方法および誘電体層の形成方法について詳細に説明する。

まず、第１の導電膜の形成方法は、前面ガラス基板１３上に、厚さ０．１２μｍ程度の酸化インジウム（ＩＴＯ）をスパッタ法で全面に形成し、そののち、フォトリソグラフィ法によって、巾１５０μｍのストライプ状の透明電極１４ａ、１５ａを形成する。次に、鉄（Ｆｅ）、コバルト（Ｃｏ）、ニッケル（Ｎｉ）、マンガン（Ｍｎ）、ルテニウム（Ｒｕ）、ロジウム（Ｒｈ）の群から選ばれた１種の黒色金属微粒子、あるいは金属酸化物が７０重量％〜９０重量％と、ガラスフリットが１重量％〜１５重量％と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分８重量％〜１５重量％とよりなる第１のバス電極ペーストを印刷法などによって前面ガラス基板１３上全面に塗布し、第１のバス電極ペースト層を形成する。

そののち、少なくとも銀（Ａｇ）粒子が７０重量％〜９０重量％と、ガラスフリットが１重量％〜１５重量％と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分８重量％〜１５重量％とよりなる第２のバス電極ペーストを、印刷法などによって第１のバス電極ペースト層上に塗布し、第２のバス電極ペースト層を形成する。そして、これらの全面塗布された第１のバス電極ペースト層と、第２のバス電極ペースト層とを、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする。このようにして、第１の導電膜である表示電極１６が形成される。

次に、微粒子照射方法について説明する。図４は、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造方法の微粒子照射を行うサンドブラスト装置の正面図である。サンドブラスト装置６０は、表示電極が形成された前面ガラス基板に加速された微粒子を噴射するノズル６１を内部に備えるキャビネット６２、キャビネット６２内に発生した粉塵および微粒子を分級する分級タンク６３を備えている。また、分級タンク６３で分級された粉塵を集積し、清浄な空気のみを外気へ放出するダストコレクタ６４、分級タンク６３内で分級された微粒子を収納するための微粒子タンク６５を備えている。さらにサンドブラスト装置６０は、微粒子タンク６５の底部とダクト６６、微粒子材料調整バルブ６７、ダンプバルブ６８を介して連通し、ノズル６１へ微粒子を供給する供給部６９を備えている。

ここで、微粒子の材料としては、ガラス、ジルコニア、炭酸カルシウム、酸化アルミニウムおよび炭化珪素のうちから少なくとも１つを選択したものである。これらの微粒子材料は、硬度も大きく、短時間で表面電極および前面ガラス基板の表面に凹凸を形成することができる。

キャビネット６２は、搬送ラインから前面ガラス基板を収容するための搬出入口７０を備えており、搬出入口７０にスライドドアを上下に開閉するスライドシリンダ７１を設けている。そしてスライドドアの外側には、搬送ラインから前面ガラス基板を取り出し、搬送テーブル７２上のワーク装着具７３に装着し、かつ加工が完了した前面ガラス基板をワーク装着具７３から取り出すためのローダ・アンローダ７４を設けている。

ここで、表示電極が形成された前面ガラス基板は、ワーク装着具７３に装着され、ノズル６１に対して相対的な搬送速度で移動させられながら、ノズル６１から微粒子が照射される。微粒子の粒径は１μｍ以上、２０μｍ以下を用いることが望ましい。粒径が１μｍより小さいと、十分な衝撃力を与えることができないため、粗化が不十分となる。逆に粒径が２０μｍより大きいと、表示電極がエッチングされてしまい、好ましくない。

また、ノズル６１からの微粒子の噴射量を１０ｇ／ｍｉｎ以上、１５０ｇ／ｍｉｎ以下、噴射圧力を０．０１ＭＰａ以上、０．２ＭＰａ以下、噴射幅を５０ｍｍ以上、２００ｍｍ以下、ノズル６１に対するワーク装着具７３の搬送速度を５０ｍｍ／ｍｉｎ以上、３００ｍｍ／ｍｉｎ以下とすることが望ましい。

微粒子の噴射量が１０ｇ／ｍｉｎより小さいと、所定の表面粗さにするのに長時間を要するため、実用的でない。逆に、微粒子の噴射量が１５０ｇ／ｍｉｎより大きいと、表示電極がエッチングされてしまい、好ましくない。

また、微粒子の噴射圧力が０．０１ＭＰａより小さいと、十分な衝撃力を与えることができないため、表面を粗とする度合が不十分となる。逆に、微粒子の噴射圧力が０．２ＭＰａより大きいと、表示電極がエッチングされてしまい、好ましくない。

また、微粒子の噴射幅が５０ｍｍより小さいと、大面積を均一に処理する際にノズル６１をきめ細かく走査させる必要があり、煩雑である。逆に、微粒子の噴射幅が２００ｍｍより大きいと、十分な衝撃力を与えることができないため、表面を粗とする度合が不十分となる。

また、搬送速度が５０ｍｍ／ｍｉｎより小さいと、生産性が極端に悪く、実用的でない。逆に、搬送速度３００ｍｍ／ｍｉｎより大きいと、処理の均一性を確保できない。

キャビネット６２の上方には、分級タンク６３を設け、分級タンク６３の上方側面とキャビネット６２とは管７５によって連通されている。そして、分級タンク６３で分級されて底部に集積された再使用可能な微粒子がキャビネット６２内に落下して、キャビネット６２の底部に集積するように分級タンク６３の底部は、キャビネット６２底部に連通している。また分級タンク６３の上方と、ダストコレクタ６４とは管７６を介して連通している。

キャビネット６２の底部は、管内を回転するスクリューを備えるスクリューコンベア７７に連通し、スクリューコンベア７７は、管の内部を循環して移動可能な複数のバスケットで構成されるバスケットコンベア７８に連通している。また、このバスケットコンベア７８は、微粒子タンク６５の上方に連通している。従って、キャビネット６２底部に集積された微粒子は、スクリューコンベア７７、バスケットコンベア７８を介して微粒子タンク６５内に収納される。

供給部６９内に供給された圧縮空気は、供給部６９内に落下された微粒子を、供給部６９下端に接続する接合部８５から、微粒子供給管８６へと圧送する。また、微粒子供給管８６は、キャビネット６２内のノズル６１に連通しており、接合部８５内で合流した圧縮空気と微粒子は、微粒子供給管８６を通過してノズル６１より噴射される。ここで前面ガラス基板の一加工工程に必要な量の微粒子をホッパ８７内に供給することで、供給部６９に常に所望の設定量の微粒子を落下させることができる。

キャビネット６２内で微粒子照射された前面ガラス基板は、搬送テーブル７２の回転により搬出入口７０からキャビネット６２外に搬出され、ローダ・アンローダ７４によってワーク装着具７３から取り外され搬送ラインまたは、収納容器へと搬出される。

キャビネット６２内にノズル６１から噴射された微粒子およびこのとき発生した粉塵は、管７５を介して分級タンク６３内に運ばれる。そして分級タンク６３内の上方で、ダストコレクタ６４のファンモータ８８により分級され、使用可能な微粒子は、分級タンク６３底部に回収される。一方、分級タンク６３内に回収された粉塵は、分級タンク６３内の気流によってダストコレクタ６４に集積される。

なお、ノズル６１が多数並んだ大型のサンドブラスト装置を用いて、短時間に前面ガラス基板を微粒子照射の処理を行うことも可能である。

このようにして、表面を粗にされた前面ガラス基板および表示電極の表面粗さについて説明する。図５は、本発明の実施の形態のＰＤＰの前面ガラス基板および表示電極の表面粗さ係数Ｒａを説明する図である。

ＲａはＪＩＳ Ｂ０６０１−１９９４「表面粗さ−定義および表示」において規定されている粗さの指標であり、粗さ曲線からその平均線の方向に基準長さＬだけ抜き取り、図５に示す粗さ曲線のように、この抜き取った平均線の方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線をｙ＝ｆ（ｘ）で表したときに、（数１）によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。

前面ガラス基板および表示電極の誘電体層が形成される側の表面のＲａは、０．１μｍ以上、１μｍ以下とすることが望ましい。Ｒａが０．１μｍより小さいと、前面ガラス基板および表示電極とのちに形成する誘電体層との密着性が十分高まらず、膜剥がれの防止効果が小さい。Ｒａが１μｍより大きいと、ヘイズと呼ばれる可視光の散乱が著しくなるため、ＰＤＰとしての表示特性が悪化してしまう。また、特に表示電極のＲａが１μｍより大きいと、表示電極の断面積が小さくなることに加え、表示電極内部に大きな圧縮応力が生じるため、比抵抗が増加してしまい、ＰＤＰの発光効率が低下してしまう。

さらに好ましくは、Ｒａは０．３μｍ以下であることが望ましい。Ｒａが０．３μｍ以下であれば、可視光を全く散乱しなくなるため、ＰＤＰとしての表示特性を損なわないという利点がある。これは、Ｒａが可視光のあらゆる波長よりも小さくなるためである。

また、図２に示す金属電極１４ｂ、１５ｂがそれぞれ第１のバス電極４１ｂ、５１ｂと第２のバス電極４２ｂ、５２ｂとの２層構成になっている場合、第２のバス電極４２ｂ、５２ｂの端部がめくれあがるエッジカールを生じることが多い。上述したように、第２のバス電極４２ｂ、５２ｂは、銀（Ａｇ）ペーストを塗布して乾燥、焼成して形成するが、焼成する際に電極の端部がめくれあがってしまう。エッジカールが発生すると、誘電体層としてのシリコン酸化膜を気相成長法によって形成する際に、膜が形成されない部分である巣（ボイド）が発生する。そしてこの巣が起点となって、誘電体層が剥がれてしまう。しかしながら、上述の微粒子照射により、エッジカールを取り除くことができる。

図６は、本発明の実施の形態のＰＤＰの第２のバス電極の端部形状の断面図である。第２のバス電極４２ｂと、第２のバス電極５２ｂとの端部の形状は、本発明の実施の形態では同じであるので、第２のバス電極４２ｂで説明する。

第２のバス電極４２ｂは、前面ガラス基板１３上に透明電極１４ａ、第１のバス電極４１ｂの順に積層され、前面ガラス基板１３の厚み方向から見て長方形状に形成されている。そして、長方形状の長辺方向または短辺方向の前面ガラス基板１３に対して鉛直な平面で第２のバス電極４２ｂを切断した断面の端部形状は、図６に示すように面取りされた形状である。その面取りの面９０と前面ガラス基板１３との成す角度θを３０°以上、６０°以下としている。

このような面取りの面９０を形成するには、上述の微粒子照射方法で微粒子の照射角度を制御することによって、任意の角度θを得ることができる。ここで、θが３０°よりも小さいと、断面積が小さくなりすぎるため、バス電極としての線抵抗が増加してしまう。逆に、θが６０°よりも大きいと、のちの誘電体層を形成する際のステップカバレッジ（段差被覆性）が十分でないために巣（ボイド）が発生するおそれがある。

このように、前面ガラス基板および表示電極に適度な凹凸を設けること、および表示電極のエッジカールを取り除くことで、凹凸が接着性を高め、誘電体層が形成されない巣もなくなるため、誘電体層が剥がれにくくなる。

次に誘電体層の形成について説明する。図２で示したように、本発明の実施の形態のＰＤＰの誘電体層１８は、第１の誘電体層８１と第２の誘電体層８２とを積層した構成である。そこで、まず第１の誘電体層８１の形成方法について説明する。

図７は、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造方法の誘電体層を形成するプラズマＣＶＤ装置の概略断面図である。プラズマＣＶＤ装置２００は、真空容器２１１内の下部電極２１２上に図２の前面ガラス基板１３上に表示電極１６およびブラックストライプ１７が形成された状態のガラス板２１３を載置している。そして、図示しないガス供給装置から上部電極２１４の下方に設けられたシャワーヘッド２１５を通じてＴＥＯＳ（Ｓｉ（ＯＣ_２Ｈ_５）_４）、ヘリウム（Ｈｅ）、酸素（Ｏ_２）ガスが供給されている。また、図示しないポンプで排気して真空容器２１１内を所定の圧力に保ちながら、上部電極２１４に上部電極用高周波電源２１６より１３．５６ＭＨｚの高周波電力を供給している。さらに、下部電極２１２に下部電極用高周波電源２１７より１ＭＨｚの高周波電力を供給することにより、ガラス板２１３上にシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）を形成する。

なお、シャワーヘッド２１５から下部電極２１２までの電極間距離２１８は１０ｍｍ〜５０ｍｍ程度が好ましい。また、誘電体層の厚みは５μｍ〜１０μｍである。

このように、第１の誘電体層８１がプラズマＣＶＤ装置２００を用いて形成されると、純度の高いシリコン酸化膜が簡単に得られ、比誘電率が４〜５と低く、耐電圧の高い誘電体層が得られる。

このプラズマＣＶＤ法で形成した第１の誘電体層８１の上の第２の誘電体層８２は、ガラスペーストを焼成して形成される。このガラスペーストとなる誘電体ガラス材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化亜鉛（ＺｎＯ）を２５重量％〜４０重量％、酸化硼素（Ｂ_２Ｏ_３）を３５重量％〜６０重量％、酸化硅素（ＳｉＯ_２）を５重量％〜１０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ_２Ｏ_３）を０．１重量％〜５重量％、アルカリ金属酸化物を２重量％〜１０重量％含んでいる。

これらの組成からなる誘電体ガラス材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が０．５μｍ〜２．５μｍとなるように粉砕して誘電体ガラスフリットを作製する。次にこの誘電体ガラスフリット５５重量％〜７０重量％と、バインダ成分３０重量％〜４５重量％とを三本ロールで混練して、ダイコート用、あるいは印刷用の第２の誘電体層ペーストを作製する。バインダ成分は、エチルセルロース、あるいはアクリル樹脂１重量％〜２０重量％を含むターピネオール、あるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール（Ｋａｏコーポレーション社製品名）、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して、印刷性を向上させてもよい。

そして、この第２の誘電体層ペーストを第１の誘電体層８１上にスクリーン印刷法、あるいはダイコート法で印刷して乾燥させたのち、５５０℃〜６００℃の温度で焼成して、厚み１０μｍ〜１５μｍの第２の誘電体層８２を形成する。

このように、誘電体層１８を第１の誘電体層８１と第２の誘電体層８２とを積層した構成とし、第１の誘電体層８１はプラズマＣＶＤ法で、第２の誘電体層８２はガラスペーストを焼成して形成する。ガラスペーストを焼成して形成する誘電体層では、本発明の実施の形態のようにアルカリ金属酸化物が、多少なりとも含まれ、これがバス電極と反応してコロイドを形成し、着色の原因となる。しかし、ガラスペーストで形成した第２の誘電体層８２と、バス電極との間にプラズマＣＶＤ法で形成した第１の誘電体層８１を挟むことで、誘電体層１８はバス電極と反応することがない。その結果、第１の誘電体層８１がバス電極との反応を抑制し、第２の誘電体層８２が主に放電電流を制御する働きをするため、低コストでバス電極との反応を抑制して着色を防止した誘電体層１８とすることができる。

このように、微粒子照射により、第１のガラス基板および第１の導電膜の表面に微小な凹凸が形成されるとともに、第１の導電膜のエッジカールが取り除かれる。そのため、第１のガラス基板などの表面上に、プラズマＣＶＤ法などの気相成長法を用いて誘電体層を形成しても、微小な凹凸および成膜されない箇所もなくなるため、剥がれにくい誘電体層となる。また、気相成長法による誘電体層の形成であるので、絶縁耐圧の高い薄膜となり、駆動電圧を低くできるとともに、発光効率に優れたＰＤＰの製造方法を提供できる。

また、本発明の実施の形態では、誘電体層としてのシリコン酸化膜（ＳｉＯ_２）の形成方法はプラズマＣＶＤ法で説明したが、その他の化学的気相成長法である高温ＣＶＤ、低温ＣＶＤで形成してもよい。また物理的気相成長法である、スパッタ法、真空蒸着法によりシリコン酸化膜を形成してもよい。

また、本発明の実施の形態では、バス電極が第１のバス電極と第２のバス電極とからなる構成で説明したが、バス電極が１層のみで構成されたり、複数層で構成されていてもよい。

以上述べてきたように本発明のＰＤＰの製造方法は、絶縁耐圧の高い誘電体層を接着性を高めて形成できるので、表示品質に優れたＰＤＰとして有用である。

本発明の実施の形態のＰＤＰの構造を示す斜視図 同ＰＤＰの前面板の構成を示す断面図 （ａ）同ＰＤＰの第１の導電膜形成完了後の断面図（ｂ）同ＰＤＰの微粒子照射完了後の断面図（ｃ）同ＰＤＰの誘電体層形成完了後の断面図 同ＰＤＰの製造方法の微粒子照射を行うサンドブラスト装置の正面図 同ＰＤＰの前面ガラス基板および表示電極の表面粗さ係数Ｒａを説明する図 同ＰＤＰの第２のバス電極の端部形状の断面図 同ＰＤＰの製造方法の誘電体層を形成するプラズマＣＶＤ装置の概略断面図

符号の説明

１２ 前面板
１３ 前面ガラス基板
１４ 走査電極
１４ａ，１５ａ 透明電極
１４ｂ，１５ｂ 金属電極
１５ 維持電極
１６ 表示電極
１７ ブラックストライプ（遮光層）
１８ 誘電体層
１９ 保護層
２０ 背面板
２１ 背面ガラス基板
２２ アドレス電極
２３ 下地誘電体層
２４ 隔壁
２５ 蛍光体層
２６ 放電空間
３０ エッジカール
３１ 粗にした表面
４１ｂ，５１ｂ 第１のバス電極
４２ｂ，５２ｂ 第２のバス電極
６０ サンドブラスト装置
６１ ノズル
６２ キャビネット
６３ 分級タンク
６４ ダストコレクタ
６５ 微粒子タンク
６６ ダクト
６７ 微粒子材料調整バルブ
６８ ダンプバルブ
６９ 供給部
７０ 搬出入口
７１ スライドシリンダ
７２ 搬送テーブル
７３ ワーク装着具
７４ ローダ・アンローダ
７５，７６ 管
７７ スクリューコンベア
７８ バスケットコンベア
８１ 第１の誘電体層
８２ 第２の誘電体層
８５ 接合部
８６ 微粒子供給管
８７ ホッパ
８８ ファンモータ
９０ 面取りの面
１００ ＰＤＰ
２００ プラズマＣＶＤ装置
２１１ 真空容器
２１２ 下部電極
２１３ ガラス板
２１４ 上部電極
２１５ シャワーヘッド
２１６ 上部電極用高周波電源
２１７ 下部電極用高周波電源
２１８ 電極間距離

Claims (4)

1. 第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンを形成し、前記第１のガラス基板および前記第１の導電膜に対して粒径が１μｍ以上かつ２０μｍ以下である加速された微粒子を照射して前記第１のガラス基板および前記第１の導電膜の表面に凹凸形状を形成し、前記凹凸形状が形成された前記第１の導電膜および前記第１のガラス基板上に気相成長法を用いて誘電体層を形成して第１の基板を作製し、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層が形成された第２の基板と対向配置させ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。
2. 前記第１の導電膜は、透明電極膜を形成したのち、電極ガラスペーストを焼成しフォトリソグラフィ法でパターニングして前記透明電極膜より導電性が高いバス電極を形成する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の製造方法。
3. 前記バス電極は、前記透明電極膜上に前記透明電極膜より可視光透過率の低い第１のバス電極を形成し、前記第１のバス電極上に前記第１のバス電極より可視光反射率の高い第２のバス電極を形成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。
4. 前記誘電体層は、前記気相成長法で第１の誘電体層を形成し、前記第１の誘電体層上に誘電体ガラスペーストを焼成して第２の誘電体層を形成することを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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