WO2009081491A1 - プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルの製造方法および封着用ペースト - Google Patents

プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルの製造方法および封着用ペースト Download PDF

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WO2009081491A1
WO2009081491A1 PCT/JP2007/074918 JP2007074918W WO2009081491A1 WO 2009081491 A1 WO2009081491 A1 WO 2009081491A1 JP 2007074918 W JP2007074918 W JP 2007074918W WO 2009081491 A1 WO2009081491 A1 WO 2009081491A1
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WO
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organic compound
phosphor
paste
viscosity
display panel
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Application number
PCT/JP2007/074918
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French (fr)
Inventor
Toshihiro Horiuchi
Masashi Nishiki
Takashi Kouzuma
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Hitachi, Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/241Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases the vessel being for a flat panel display
    • H01J9/242Spacers between faceplate and backplate
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C09DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09DCOATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D7/00Features of coating compositions, not provided for in group C09D5/00; Processes for incorporating ingredients in coating compositions
    • C09D7/40Additives
    • C09D7/60Additives non-macromolecular
    • C09D7/63Additives non-macromolecular organic
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08KUse of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K5/00Use of organic ingredients
    • C08K5/04Oxygen-containing compounds
    • C08K5/13Phenols; Phenolates

Definitions

  • the present invention relates to a technology of a plasma display panel, and in particular, is effective when applied to a plasma display panel using a phosphor and a plasma display panel in which a pair of substrates are opposed and sealed in a state of forming a discharge space. Regarding technology.
  • a plasma display panel (PDP; Plasma Display Panel), for example, generates a gas discharge in a discharge space called a cell in which a discharge gas such as a rare gas is sealed, and excites phosphors with vacuum ultraviolet rays generated at this time. It is a display panel that displays an image.
  • the PDP generally has a structure in which a pair of substrates are overlapped with each other facing each other.
  • a discharge electrode and a dielectric layer that covers the discharge electrode are formed on one of the pair of substrates (front substrate) on the opposite surface side.
  • the other substrate is formed with a plurality of partition walls defining one surface side of the back substrate, and red (R), green (G), blue ( The phosphors that emit visible light of each color of B) are formed.
  • the front substrate and the rear substrate are overlapped with the surface of the front substrate on which the discharge electrode is formed facing the surface of the rear substrate on which the partition walls are formed.
  • the peripheral portion of the overlapped region is sealed with a sealing material such as a low melting point glass called a frit.
  • Fluorescent materials and sealing materials are inorganic materials that are solid at room temperature (25 ° C.). For this reason, when a predetermined amount of this inorganic material is applied to a predetermined position, or when it is molded into a predetermined shape, a paste in which inorganic particles obtained by pulverizing the inorganic material are dispersed in an organic compound (phosphor) A composition called a paste or a sealing paste) is used.
  • the paste when a predetermined amount of these pastes are applied to a predetermined position, or when formed into a predetermined shape, the paste has a predetermined viscosity (thixotropic property) according to the application method or the forming method. There is a need.
  • Patent Document 1 discloses a phosphor paste containing phosphor powder, an organic binder resin, and an organic solvent as constituent components.
  • Patent Document 2 discloses a sealing paste containing a powdery glass composition, a binder resin, and an organic solvent as constituent components. JP 2007-145973 A JP 2007-87876 A
  • the phosphor and the sealing material are formed in a paste state as described above, but it is necessary to remove the organic compound contained in the paste after the formation.
  • a method of heating the phosphor paste to gasify (evaporate) the organic compound component and discharge it out of the phosphor paste system (hereinafter referred to as transpiration) is generally used.
  • the organic solvent used as a solvent for dispersing inorganic particles such as phosphor and low-melting glass and polymer (polymer) is relatively easy to evaporate.
  • the phosphor paste is heated to about 150 ° C. It evaporates by heating (called the drying process).
  • a polymer used as a binder is less likely to evaporate than an organic solvent.
  • a polymer residue may remain in a heated member (phosphor or sealing material) even when heated to 350 ° C. or higher. This is because a polymer is gasified after being decomposed into a monomer, and a large amount of energy is required to decompose into a monomer.
  • the residue of the organic compound component remains in the heated member, the residue may be decomposed to generate decomposition gas due to discharge or the like when driving the PDP.
  • decomposition gas is generated from the phosphor or the sealing material, the impurity concentration in the discharge space in which the discharge gas is enclosed increases. For this reason, for example, the reliability of the PDP is reduced, such as an increase in discharge voltage.
  • the phosphor may not emit predetermined visible light. Alternatively, the light emission amount may be reduced, and predetermined luminance may not be obtained. Further, when the phosphor is formed in a plurality of regions, if the binder residue varies between the plurality of regions, the amount of light emission varies. That is, if there is a binder residue in the phosphor, the luminance of each discharge space of the PDP varies and the reliability of the PDP is lowered.
  • a process of completely removing the binder component in the paste (referred to as a binder removal process) is required.
  • the processing temperature is high, the energy consumption required for processing is large. Further, since the time required for heating or the time for holding at high temperature is long, the production efficiency is poor. Further, when the phosphor or the sealing material is heated at a high temperature, the phosphor or the sealing material may be oxidized and deteriorated.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a technique capable of improving the reliability of the PDP.
  • a PDP includes a substrate, a partition that partitions one surface of the substrate into a plurality of discharge spaces, and a phosphor formed in each of the plurality of discharge spaces.
  • the phosphor is formed so that the surface exposed to the discharge space forms a semi-elliptical concave curved surface.
  • the reliability of the PDP can be improved.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a manufacturing flow of the phosphor paste of the first embodiment.
  • a high-viscosity solvent (first organic compound) 2 and a solvent (second organic compound, dispersant) 3 shown in FIG. 1 are prepared and mixed.
  • the high-viscosity solvent 2 is a solvent that is mixed to give the phosphor paste 1 a predetermined viscosity.
  • a polymer polymer, polymer organic compound
  • ethyl cellulose or an acrylic resin is used to impart a predetermined viscosity to the phosphor paste. Since the viscosity solvent 2 is used, a polymer such as a resin is not included as a constituent component.
  • the high viscosity solvent 2 is liquid at 25 ° C.
  • the solvent 3 is used as a diluting solvent (dispersing agent) for adjusting the viscosity of the phosphor paste 1, and it is preferable to use a material having a lower viscosity at 25 ° C. than the high-viscosity solvent 2 described later.
  • the solvent 3 does not contain a polymer (polymer, polymer organic compound) as a constituent component.
  • Such materials include aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene, ether compounds such as tetrahydrofuran and 1,2-dibutoxyethane, ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone, ethyl acetate, butyl acetate, and acetic acid 2- Ester compounds such as (2-butoxyethoxy) ethyl and dioctyl phthalate, alcohol compounds such as isopropyl alcohol, 2- (2-butoxyethoxy) ethyl alcohol, terpineol and 2-phenoxyethanol, BC (butyl carbitol), BCA (butyl) Carbitol acetate).
  • aromatic hydrocarbon compounds such as toluene and xylene
  • ether compounds such as tetrahydrofuran and 1,2-dibutoxyethane
  • ketone compounds such as acetone and methyl ethyl ketone
  • the viscosity of the phosphor paste 1 is mainly defined by the blending ratio of the high viscosity solvent 2 and the solvent 3. That is, the phosphor paste 1 of Embodiment 1 uses the high viscosity solvent 2 to obtain a predetermined viscosity characteristic without using a polymer used as a thickener (binder) in a general phosphor paste. be able to.
  • the predetermined viscosity characteristic of the phosphor paste 1 is a viscosity characteristic required when the phosphor paste 1 is subjected to processing (for example, applied to a substrate), and the value varies depending on the processing means. In detail, it explains in full detail when demonstrating the manufacturing method of PDP which is the usage example of the fluorescent substance paste 1 of this Embodiment 1.
  • FIG. 1 is a viscosity characteristic required when the phosphor paste 1 is subjected to processing (for example, applied to a substrate), and the value varies depending on the processing means.
  • the high-viscosity solvent 2 functions as a thickener for the phosphor paste 1, if the viscosity at a temperature (for example, 25 ° C.) when the phosphor paste 1 is subjected to processing (for example, applied to a substrate) is too low, fluorescence The body paste 1 cannot obtain a predetermined viscosity. Moreover, when the viscosity is too high, there is a possibility that a problem may occur during application. For example, when applying with a dispenser, there is a possibility that the paste will be cut out, and in screen printing, there is a possibility that the thread may be pulled or the separation from the screen may be deteriorated. Further, the roughness of the film surface may be deteriorated.
  • a high viscosity solvent 2 having a viscosity characteristic within a range of 10,000 to 1,000,000 mPa ⁇ s at 25 ° C.
  • the viscosity of the high-viscosity solvent 2 is lower than 10,000 mPa ⁇ s, it is difficult to obtain a sufficient viscosity as a dielectric paste. Further, when the viscosity of the high-viscosity solvent 2 is higher than 1,000,000 mPa ⁇ s, a large amount of a dispersing agent for diluting it is required, which is not preferable in terms of production efficiency and cost.
  • a high-viscosity solvent having a viscosity characteristic of 10,000 to 1,000,000 mPa ⁇ s is required, but conventionally no high-viscosity solvent that can be used in the plasma display panel manufacturing process has been known other than the polymer.
  • an organic compound (isobornylcyclohexanol) having a terpene skeleton represented by the following structural formula (1) can be applied as the high viscosity solvent 2.
  • the organic compound (isobornylcyclohexanol) represented by the structural formula (1) is not a polymer, but has a viscosity of 336,000 mPa ⁇ s at 25 ° C. and 65,500 mPa ⁇ s at 30 ° C. It is included in the viscosity characteristic range of 10,000 to 1,000,000 mPa ⁇ s.
  • isobornyl cyclohexanol has the following physical properties.
  • the physical characteristics of isobornylcyclohexanol used for the high-viscosity solvent 2 will be described with reference to FIG.
  • FIG. 2 is an explanatory diagram showing the temperature dependence of the viscosity of the high-viscosity solvent 2 and the evaporation amount (weight reduction amount) of the first embodiment.
  • the horizontal axis represents the temperature (° C.) of the high viscosity solvent 2
  • the first vertical axis (left vertical axis in FIG. 2) represents the viscosity of the high viscosity solvent 2
  • the second vertical axis (right side in FIG. 2).
  • the vertical axis) shows the evaporation amount of the high viscosity solvent 2.
  • the viscosity solvent 2 when the high-viscosity solvent 2 is heated from 25 ° C., the viscosity rapidly decreases, and when heated to 40 ° C., it becomes 1/10 or less of the viscosity at 25 ° C. Moreover, the temperature curve of the viscosity has a displacement point in the vicinity of about 40 ° C., and even when the high viscosity solvent 2 is heated to 40 ° C. or higher, the viscosity does not decrease greatly. On the other hand, the evaporation amount hardly evaporates even when the high-viscosity solvent 2 is heated to 70 ° C., but this temperature curve has a displacement point at a point exceeding about 70 ° C., and the evaporation amount exceeds 70 ° C. Will increase.
  • the high viscosity solvent 2 is added in the range of 40 ° C. to 70 ° C. before mixing the solvent 3 and the high viscosity solvent 2 shown in FIG. Warm up.
  • the viscosity can be reduced while suppressing the evaporation of the high-viscosity solvent 2, so that the high-viscosity solvent can be easily used with an extremely simple mixing device. 2 and the solvent 3 can be mixed uniformly.
  • the production efficiency of the phosphor paste 1 can be improved.
  • a mixing device of the high-viscosity solvent 2 and the solvent 3 for example, a stirring and mixing device such as a homomixer can be used. By this mixing step, a vehicle 4 that is a mixed solution of the high-viscosity solvent 2 and the solvent 3 is obtained.
  • the phosphor particles 5 shown in FIG. 1 are prepared and dispersed in the vehicle 4.
  • the phosphor particles are prepared as powder particles (inorganic particles) so as to be easily dispersed in the vehicle 4.
  • the vehicle 4 can maintain a reduced viscosity in the range of 40 ° C. to 70 ° C.
  • the phosphor particles 5 can be easily and uniformly dispersed with an extremely simple mixing device.
  • a mixing apparatus used in this dispersion step for example, a mixing apparatus such as a homomixer can be used.
  • the phosphor particles 5 can be variously selected according to the use of the phosphor paste 1.
  • the color display device displays a color image by combining each color of red (R), green (G), and blue (B). Therefore, three types of phosphor particles 5 that emit R, G, and B light are prepared.
  • phosphors are excited by vacuum ultraviolet rays having a predetermined wavelength (for example, 147 nm) to emit light of R, G, and B colors. It is preferable to select a material having good light color and luminous efficiency. Examples of such a material include the following materials, but the material of the phosphor particles 5 is not limited to the following.
  • [(Y, Gd) BO 3 : Eu 3+ ] is used as the phosphor particles 5 for red
  • [Zn 2 SiO 4 : Mn 2+ ] is used for green
  • [BaMgAl 10 O 17 : Eu 2+ ] is used for blue, and the like. Can be used.
  • the phosphor particles 5 are dispersed in the high viscosity solvent 2 by this dispersion step.
  • the vehicle 4 in which the phosphor particles 5 are dispersed is filtered.
  • impurities contained in the vehicle 4 and phosphor particles 5 larger than a predetermined particle diameter can be removed. Therefore, the phosphor paste 1 after the filtration step is completed is in a state where the phosphor particles 5 are uniformly dispersed in the vehicle 4 (that is, in the high-viscosity solvent 2 and the solvent 3).
  • the phosphor paste 1 is obtained by cooling by leaving it in an atmosphere of 25 ° C.
  • the configuration example in which the high viscosity solvent 2 and the solvent 3 are included as the organic compound component included in the phosphor paste 1 has been described.
  • isobornylcyclohexanol is used as the high-viscosity solvent 2, as described above, the viscosity decreases when heated to 40 ° C. or higher. Therefore, the phosphor paste 1 containing only the high-viscosity solvent 2 as an organic compound component is used. You can also.
  • the viscosity of the phosphor paste 1 may change greatly.
  • the phosphor paste in a temperature zone (for example, 20 ° C. to 30 ° C.) when the phosphor paste 1 is subjected to processing. It is preferable to suppress the viscosity change of 1.
  • a solvent 3 whose viscosity change rate with temperature at 20 ° C. to 30 ° C. which is a temperature zone when the phosphor paste 1 is processed is smaller than that of the high viscosity solvent 2.
  • each of the above-described materials has a viscosity change with temperature in the range of 20 ° C. to 30 ° C. smaller than the viscosity change rate of isobornylcyclohexanol which is the high viscosity solvent 2.
  • the ratio of each constituent component contained in the phosphor paste 1 varies depending on the required viscosity, but in the first embodiment, the following was created as an example of the phosphor paste 1. That is, the weight ratio with respect to the phosphor paste 1 was 30 wt% for the phosphor particles 5, 16 wt% for the solvent 3, and 54 wt% for the high viscosity solvent 2. The overall viscosity of the phosphor paste 1 was 25,000 mPa ⁇ s at 25 ° C.
  • the method of dispersing the phosphor particles 5 in the vehicle 4 has been described, but the order of the mixing step and the dispersing step is not limited to this.
  • a method may be used in which the phosphor particles 5 are dispersed in the solvent 3 to prepare a slurry, and the high viscosity solvent 2 heated in the range of 40 ° C. to 70 ° C. is mixed therewith.
  • the phosphor particles 5 may be dispersed in the high viscosity solvent 2 heated in the range of 40 ° C. to 70 ° C. to prepare a slurry, and the solvent 3 may be mixed therewith.
  • the phosphor paste 1 in which the phosphor particles 5 are dispersed in the solvent 3 and the high-viscosity solvent 2 is obtained in the same manner as in the method shown in FIG.
  • FIG. 3 is an enlarged perspective view of the main part showing the main part of the PDP according to the first embodiment in an enlarged manner
  • FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing a state in which the front structure and the back structure shown in FIG. It is. Note that FIG. 3 shows a state in which the front structure and the back structure are separated from each other by a predetermined distance in order to facilitate explanation of the structure of the PDP.
  • the PDP 10 has a front structure (first structure) 11 and a back structure (second structure) 12.
  • the front structure 11 and the back structure 12 are combined in a state of facing each other.
  • the front structure 11 has a display surface of the PDP 10 and has a front substrate (substrate, first substrate) 13 mainly made of glass on the display surface side.
  • a plurality of X electrodes (electrodes, first electrodes) 14 and Y electrodes (electrodes, first electrodes) 15 for performing sustain discharge are formed on the surface of the front substrate 13 opposite to the display surface.
  • the X electrode 14 and the Y electrode 15 are formed on the display surface side of the PDP 10. For this reason, for example, an X transparent electrode 14a and a Y transparent electrode 15a made of a transparent electrode material such as ITO (Indium Tin Oxide), and an X bus electrode 14b and a Y bus electrode electrically connected to each transparent electrode 15b.
  • ITO Indium Tin Oxide
  • the X bus electrode 14b and the Y bus electrode 15b are formed to reduce the electric resistance of the X electrode 14 and the Y electrode 15, and are formed of Cu, Ag, or the like having a lower electric resistance than the transparent electrode.
  • the X electrode 14 and the Y electrode 15 are formed so as to extend along the horizontal (row) direction.
  • the X transparent electrode 14 a and the Y transparent electrode 15 a are in the shape of a band extending in the lateral direction, but are not limited to this shape, and various modifications exist.
  • a structure may be adopted in which the distance between the X electrode 14 and the Y electrode 15 is locally reduced corresponding to the position of a discharge space described later for the purpose of improving the discharge efficiency of the sustain discharge.
  • the X electrode 14 and the Y electrode 15 are arranged at predetermined arrangement intervals in the longitudinal (column) direction intersecting with the extending direction. Moreover, it arrange
  • Electrode groups (X electrode 14 and Y electrode 15) are covered with a dielectric layer 17.
  • a protective layer (metal oxide layer) 18 made of a metal oxide such as MgO is formed on the surface of the dielectric layer 17.
  • the protective layer 18 is formed so as to cover one surface of the dielectric layer 17.
  • the material used for the protective layer 18 is not limited to a single component of MgO.
  • a composite material in which CaO (calcium oxide) is mixed with MgO may be used. By mixing CaO, the sputtering resistance of the protective layer 18 can be improved.
  • the back structure 12 has a back substrate (substrate, second substrate) 19 mainly made of glass.
  • a plurality of address electrodes (electrodes, second electrodes) 20 are formed on the back substrate 19.
  • Each address electrode 20 is formed to extend in the longitudinal (column) direction intersecting (substantially at right angles) with the direction in which the X electrode 14 and the Y electrode 15 extend.
  • the address electrodes 20 are arranged with a predetermined arrangement interval so as to be along (substantially parallel) with each other.
  • the address electrode 20 is covered with a dielectric layer 21.
  • a plurality of partition walls 22 extending in the thickness direction of the back structure 12 are formed on the dielectric layer 21.
  • the barrier ribs 22 are formed to extend in a line along the direction in which the address electrodes 20 extend. Further, the position of the partition wall 22 on the plane is arranged between the adjacent address electrodes 20. By disposing the barrier ribs 22 between the adjacent address electrodes 20, a space for dividing the surface of the dielectric layer 21 in the column direction corresponding to the position of each address electrode is formed.
  • the top surface of the dielectric layer 21 on the address electrode 20 and the side surface of the partition wall 22 are excited by vacuum ultraviolet rays to generate visible light of each color of red (R), green (G), and blue (B).
  • the bodies 23r, 23g, and 23b are respectively formed at predetermined positions.
  • the PDP 10 includes one cell corresponding to the intersection of the pair of X electrode 14, Y electrode 15, and address electrode 20. Each cell is formed with either a red phosphor 23r, a green phosphor 23g, or a blue phosphor 23b.
  • a set of R, G, B cells constitutes a pixel. That is, each of the phosphors 23r, 23g, and 23b is a light emitting element of the PDP 10, and is excited by vacuum ultraviolet rays having a predetermined wavelength generated by discharge, and emits visible light of each color of red (R), green (G), and blue (B). appear.
  • the front structure 11 and the back structure 12 are fixed in a state where the surface on which the protective layer 18 is formed and the surface on which the partition wall 22 is formed are opposed to each other.
  • the protective layer 18 and the partition wall 22 are fixed in a state where at least a part thereof is in contact.
  • the distance between the front structure 11 and the back structure 12 is defined by the partition wall 22, and the distance is, for example, about 100 ⁇ m.
  • a discharge space 24 partitioned by the protective layer 18 and the barrier rib 22 is formed, and the surface of the discharge space 24 on the back structure 12 side (the bottom surface and both sides).
  • the surface is in a state where the phosphor 23 is formed.
  • the peripheral portion of the PDP 10 is sealed with a sealing material (not shown) such as a low melting point glass material called frit, and a gas called a discharge gas (for example, a mixture of Ne and Xe) is formed in the discharge space 24. Gas) is sealed at a predetermined pressure.
  • the PDP 10 has a structure in which a discharge is generated for each cell in the discharge space 24 and the R, G, and B phosphors 23 are excited by vacuum ultraviolet rays generated by the discharge to emit light.
  • the surface of the phosphor 23 (the surface exposed to the discharge space 24) does not have a flat portion, and is formed to form a semi-elliptical concave curved surface.
  • the thickness of the phosphor 23 relative to the barrier ribs 22 (the distance in the direction from one barrier rib 22 toward the adjacent barrier rib 22) is maximum at the position of the inflection point of the curved surface.
  • the thickness of the phosphor 23 decreases as the distance from the front structure 11 increases.
  • a region close to the X electrode 14 and the Y electrode 15 that perform a sustain discharge in the discharge space 24 is widened.
  • Vacuum ultraviolet light that excites the phosphor 23 is generated by this sustain discharge.
  • vacuum ultraviolet rays can be generated in a wide range. Therefore, the luminous efficiency of the phosphor 23 can be improved.
  • the phosphor 23 is generated from the phosphor 23 as compared with the case where the phosphor 23 is formed flat on the side surface of the partition wall 22 and the surface of the dielectric layer 21. It is possible to improve the light collection efficiency.
  • the PDP 10 is formed so that the surface of the phosphor 23 forms a semi-elliptical curved surface, the light emission efficiency and the light collection efficiency of the phosphor 23 can be improved, so that the luminance can be improved. it can.
  • the structural features of the phosphor 23 can be obtained by using the phosphor paste 1 of the first embodiment.
  • the reason why the structural features are obtained by using the phosphor paste 1 for forming the phosphor 23 and other effects will be described in detail when the method for manufacturing the PDP 10 is described.
  • the PDP 10 has various structures depending on the required performance, the driving method, and the like, but the PDP 10 according to the first embodiment is not limited to the structures shown in FIGS.
  • FIG. 3 illustrates an example in which the discharge space is partitioned by the barrier ribs 22 extending in a line shape (vertical direction).
  • the PDP 10 of the first embodiment can also take such a configuration.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the phosphor paste application step in the manufacturing process of the PDP 10 of the first embodiment
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the heating step after applying the phosphor paste.
  • the front structure 11 (without the protective layer 18) and the planar structure 12 shown in FIG. 3 are prepared.
  • the front structure 11 prepared in this preparation process is manufactured as follows, for example.
  • the front substrate 13 is prepared, and the X electrode 14 and the Y electrode 15 are formed in a predetermined pattern on one surface.
  • a plurality of X electrodes 14 and Y electrodes 15 are formed on the surface of the front substrate 13.
  • the X bus electrode 14b and the Y bus electrode 15b are also formed on the X transparent electrode 14a and the Y transparent electrode 15a, which are transparent electrodes, respectively.
  • the protective layer 18 shown in FIG. 3 is not formed on the front structure 11.
  • the back structure 12 shown in FIG. 3 is manufactured as follows, for example.
  • a dielectric layer 21 is formed so as to cover the address electrodes 20.
  • the barrier rib 22 that defines the discharge space is formed on the surface of the dielectric layer 21.
  • the barrier ribs 22 are formed so as to extend along the address electrodes 20.
  • the partition wall 22 can be formed by, for example, a sand blast method.
  • predetermined phosphors 23r, 23g, and 23b are formed in each of a plurality of spaces (bottom surface and side walls) partitioned by the partition walls 22.
  • this phosphor forming step it is formed by the following method.
  • the phosphor paste 1 of the first embodiment is applied to a plurality of spaces (bottom surface and side walls) partitioned by the partition walls 22.
  • a coating method of the phosphor paste 1 a screen printing method or a dispensing method (nozzle filling method) can be used.
  • the phosphor paste 1 When the phosphor paste 1 is applied by screen printing, the phosphor paste 1 passes through the screen mesh, suppresses dripping after application, and is applied to each space partitioned by the partition walls 22. It is sufficient that the film has a viscosity enough to maintain the shape. As a result of studies by the present inventors, such a condition is satisfied when the viscosity of the phosphor paste 1 is in the range of 15,000 to 120,000 mPa ⁇ s.
  • the film of the phosphor paste 1 has a viscosity that can maintain the shape. As a result of investigation by the present inventor, such a condition is satisfied if the viscosity of the phosphor paste 1 is in the range of 15,000 to 120,000 mPa ⁇ s as in the case of the screen printing method.
  • the phosphor paste 1 In the temperature zone (20 to 30 ° C.) in which this phosphor paste application process is performed, the phosphor paste 1 has a predetermined viscosity according to the application method, and as shown in FIG. It is applied in a state of being adhered to the surface of the dielectric layer 21.
  • the surface of the phosphor paste 1 is not a semi-elliptical curved surface as shown in FIGS. 3 and 4, and substantially follows the shape of the discharge space 24 partitioned by the barrier ribs 22. It is applied in various thicknesses.
  • the phosphor paste 1 is heated to remove organic compound components (solvent 3 and high-viscosity solvent 2) contained in the phosphor paste 1. Moreover, in this heating process, it heats to the melting
  • the phosphor paste contains a polymer
  • the polymer is gasified after being decomposed into monomers. For this reason, in order to gasify all the organic compound components, much heat energy is required. Further, if a part of the phosphor particles 5 is melted and integrated before all the organic compound components are gasified, the organic compound components (particularly polymers) may remain as residues in the phosphor 23.
  • a process of gasifying and discharging the polymer is generally required by holding the polymer paste at a temperature lower than the melting point of the phosphor particles for a predetermined time. Even when this binder removal step is performed, when the temperature at which the polymer is completely gasified and the temperature at which the phosphor particles 5 are integrated are close to each other, a part of the organic compound component may remain as a residue on the phosphor 23.
  • the thermal energy required to gasify the organic compound component is lower than that of a phosphor paste containing a polymer. . This is because a process for decomposing the polymer into monomers is not necessary.
  • the high viscosity solvent 2 requires more heat energy to evaporate than the solvent 3, and this high viscosity solvent 2 is also shown in FIG. It can be evaporated by heating to 70 ° C. or higher. Moreover, it becomes easier to evaporate by raising the temperature.
  • the organic compound component can be easily removed. For example, after the phosphor paste 1 is applied, even if the phosphor particles 5 are linearly heated to a temperature at which the phosphor particles 5 are melted and integrated (for example, 230 ° C.), before the phosphor particles 5 are integrated, Organic compound components can be completely removed.
  • the phosphor 23 provided in the PDP 10 of the first embodiment is formed using the phosphor paste 1, the organic compound component can be completely removed. For this reason, since generation
  • the viscosity of the phosphor paste 1 rapidly decreases. This is because the viscosity of the high-viscosity solvent 2 that imparts viscosity to the phosphor paste 1 decreases.
  • the shape of the phosphor paste 1 is deformed to the shape of the phosphor 23 shown in FIG. 6 (the shape in which the surface exposed to the discharge space 24 forms a semi-elliptical concave curved surface). . This is presumably because the phosphor particles 5 settle in the phosphor paste 1 due to their own weight due to a decrease in the viscosity of the phosphor paste.
  • this inventor confirmed whether the structure similar to the fluorescent substance 23 shown in FIG. 6 was obtained using the fluorescent substance paste containing a polymer as an organic compound component.
  • the phosphor paste containing a polymer has a higher viscosity than the phosphor paste 1 of the first embodiment even when heated, and the phosphor particles do not settle in the paste. Therefore, the phosphor paste is the same as the phosphor 23 shown in FIG. No structure was obtained.
  • the shape can be a predetermined shape shown in FIG.
  • the phosphor 23 can have a uniform shape (a shape in which the surface forms a semi-elliptical curved surface). That is, even when the shape of the applied phosphor paste 1 varies in the above-described phosphor paste application step, the shape can be restored by this heating step.
  • a protective layer 18 is formed on the surface of the dielectric layer 17 of the front structure 11.
  • the protective layer 18 is made of, for example, MgO, and can be formed by, for example, a vapor deposition method.
  • a protective layer 18 of MgO having a thickness of 1 ⁇ m is formed on the surface of the dielectric layer 17 by a vacuum deposition method using an electron beam using an MgO source as a target.
  • the metal oxide such as MgO constituting the protective layer 18 has a property of easily adsorbing moisture in the atmosphere. For this reason, it is preferable to perform this protective layer forming step in a vacuum (reduced pressure) atmosphere to prevent or suppress the adhesion of moisture to the protective layer 18.
  • alignment is performed so that the front structure 11 and the back structure 12 have a predetermined positional relationship.
  • high-precision fine adjustment is performed so that the X electrodes 14 and Y electrodes 15 of the front structure 11 and the address electrodes 20 of the back structure 12 have a predetermined positional relationship.
  • the surface of the front structure 11 on which the protective layer 18 is formed and the surface of the back structure 12 on which the partition wall 22 is formed are overlapped,
  • the periphery of the region where the front structure 11 and the back structure 12 overlap is sealed with a sealing material (not shown) such as a low-melting glass material called frit.
  • a sealing paste is applied in advance (before the positioning step) to at least one of the front structure 11 and the back structure 12.
  • This sealing paste is, for example, dispersed in a vehicle in which a glass powder mainly composed of PbO (lead oxide) or Bi 2 O 3 (bismuth oxide) is mixed with an organic solvent such as terpineol and a polymer such as ethyl cellulose. Paste.
  • the sealing paste is heated to remove organic compound components (organic solvent and polymer) in the paste.
  • the glass powder is integrated by heating up to the softening point of the glass powder contained in the sealing paste, and the front structure 11 and the back structure 12 are sealed.
  • the front structure 11 and the back structure 12 are fixed while maintaining a predetermined positional relationship.
  • the sealing material is in close contact with the front structure 11 and the back structure 12, respectively, and seals the periphery of both structures.
  • the discharge space 24 shown in FIG. 4 is blocked from the outside of the PDP 10 (however, the internal gas formed at one or more locations of the front structure 11 or the back structure 12 is exhausted and the discharge gas is sealed). Vents are secured).
  • a rare gas or the like is introduced into the discharge space 24 through a ventilation path connected to a ventilation hole (not shown) formed in one or more positions of the front structure 11 or the back structure 12.
  • a predetermined discharge gas for example, a mixed gas of Ne and Xe
  • the remaining gas in the discharge space 24 is exhausted in advance.
  • the organic compound component in the phosphor paste 1 can be surely removed. For this reason, the reliability of the PDP 10 can be improved.
  • the organic compound component can be easily removed, the time for heating the phosphor paste 1 can be shortened. For this reason, the manufacturing efficiency of PDP10 can be improved.
  • the surface of the phosphor 23 (the surface exposed to the discharge space 24) can be formed to form a semi-elliptical concave curved surface. For this reason, the luminous efficiency and condensing efficiency of the fluorescent substance 23 can be improved.
  • the phosphor 23 can be easily shaped in a uniform shape (without adjusting the heating temperature with high accuracy) (a concave curved surface having a semi-elliptical surface exposed to the discharge space 24). Shape). For this reason, variation in luminance for each discharge space can be suppressed, and the reliability of the PDP 10 can be improved. Further, the heating time can be shortened.
  • This reflective material layer is formed by applying a reflective material paste (reflective metal dispersed in an organic compound) before applying the phosphor paste 1. Moreover, the organic compound component contained in the reflector paste is removed by heating.
  • a reflective material paste reflective metal dispersed in an organic compound
  • a reflector paste containing no polymer as an organic compound component can be obtained.
  • This reflector paste is obtained by replacing the phosphor particles 5 with reflective metal particles such as Al in the method for producing the phosphor paste 1 described in the first embodiment.
  • the reflector layer is formed under the phosphor 23 using this reflector paste, the light collection efficiency of the PDP 10 can be further improved.
  • the structure of the PDP 30 (see FIG. 3) according to the second embodiment is the same as the structure of the PDP 10 described in the first embodiment. Therefore, repeated description will be omitted in principle, and description will be made with reference to FIGS. 1 to 6 described in the first embodiment as necessary.
  • FIG. 7 is an explanatory diagram showing a manufacturing flow of the sealing paste of the second embodiment.
  • the sealing paste 31 of the second embodiment is a paste obtained by replacing the phosphor particles 5 of the phosphor paste 1 described in the first embodiment with glass powder 32 and filler powder 33.
  • the sealing paste 31 does not contain a polymer as an organic compound component, and its viscosity (thixotropic property) is imparted by the high viscosity solvent 2.
  • the viscosity is adjusted by the solvent 3.
  • a material having a relatively low melting point (low softening point) for the glass powder 33. This is for lowering the heating temperature at the time of integration.
  • a material mainly containing a metal oxide such as PbO (lead oxide) or Bi 2 O 3 (bismuth oxide) (in addition to this, B 2 O 3 or SiO 2 may be included).
  • PbO lead oxide
  • Bi 2 O 3 bismuth oxide
  • Bi 2 O 3 is the main component in that the Pb-free dielectric paste 31 can be achieved.
  • a P 2 O 5 —SnO (tin phosphate) -based material may be used as another material.
  • filler powder (inorganic particles) 33 such as alumina or titania may be added in order to adjust the expansion coefficient of the sealing material finally formed.
  • these powders may be mixed in advance.
  • the sealing paste 31 was created as an example of the sealing paste 31. That is, the total weight of the glass powder 32 and the filler powder 33 was 90 wt%, the solvent 3 was 5 wt%, and the high viscosity solvent 2 was 5 wt% with respect to the sealing paste 31.
  • the viscosity of the sealing paste 31 as a whole was 60,000 mPa ⁇ s at 25 ° C.
  • FIG. 8 shows a plan view of a main part showing a state where the sealing paste 31 is applied to the back structure 12 of the second embodiment.
  • the sealing paste 31 of the second embodiment is used as a sealing material for the front structure 11 (see FIG. 3) and the back structure 12.
  • sealing paste 31 is applied in a predetermined pattern around the area where front structure 11 (see FIG. 3) and rear structure 12 overlap.
  • the sealing paste 31 is applied so as to surround the partition wall 22.
  • the back structure 12 is formed with the vent holes 25 serving as the discharge gas introduction path described in the first embodiment, and the sealing paste 31 is applied to the outer peripheral side of the vent holes 25. This coating process is performed before the alignment process described in the first embodiment.
  • the number of the partition walls 22 is 13 in order to easily understand the entire structure of the back structure 12, but the number of the partition walls 22 is larger than this, and a large number of partition walls 22 corresponding to the definition of the PDP 30. Is formed.
  • the sealing paste 31 is applied to the back structure 12, but it goes without saying that it may be applied to the front structure 11.
  • the application method of the sealing paste 31 can be applied in a predetermined pattern using, for example, a dispensing method. However, since it is necessary to adhere the sealing paste 31 to the surfaces of both structures when the front structure 11 and the back structure 12 are overlapped, the first embodiment will be described from the viewpoint of securing the shape retention.
  • the viscosity of the phosphor paste 1 is preferably higher than that of the phosphor paste 1.
  • the front structure 11 and the back structure 12 are overlapped and aligned so as to have a predetermined positional relationship.
  • the sealing paste 31 is heated to remove organic compound components (high viscosity solvent 2 and solvent 3) in the paste.
  • the sealing paste 31 does not contain a polymer as an organic compound component, the organic compound component can be easily removed. The reason is as described in the step of heating the phosphor paste 1 in the first embodiment.
  • the reliability of the PDP 30 can be further improved as compared to the PDP 10 by sealing the front structure 11 and the back structure 12 using the sealing paste 31.
  • the phosphor 23 is formed using the phosphor paste 1, and the front structure 11 and the back structure 12 are sealed using the sealing paste 31. For this reason, the process of heating the phosphor paste 1 and the process of heating the sealing paste 31 can be performed simultaneously. This is because the phosphor paste 1 and the sealing paste 31 can easily remove the organic compound component and do not require precise temperature adjustment.
  • the manufacturing process can be greatly shortened and the manufacturing efficiency can be improved.
  • the processing time of the aging process (the process of stabilizing the discharge state by maintaining for several hours in the discharged state) after the PDP 30 is completed is shortened. be able to.
  • the front structure 11 and the back structure 12 are sealed using a sealing paste 31, and the phosphor is formed using a phosphor paste containing a polymer as an organic compound component. You can also.
  • the phosphor paste contains a polymer
  • a residue of the organic compound component may remain in the phosphor.
  • the sealing paste 31 since the sealing paste 31 is used, no residue of the organic compound component remains in the sealing material, so that the reliability of the PDP can be improved as compared with the case where the sealing paste containing a polymer is used. Moreover, the processing time of the process which heats the sealing paste 31 can be shortened.
  • the preferable conditions (such as the viscosity characteristics of the solvent 3) of the phosphor paste 1 described in the first embodiment may be applied to the sealing paste 31 described in the second embodiment.
  • the PDPs 10 and 20 have been described as application examples of the phosphor paste 1 and the sealing paste 31, but a circuit board on which a circuit such as a drive circuit is formed may be attached to the PDPs 10 and 20 to form a PDP module.
  • a housing such as a cover or a support member such as a stand may be attached to the PDP module and incorporated in the PDP apparatus.
  • the present invention can be applied to a PDP, a PDP module in which various circuit boards such as a drive circuit are attached to the PDP, or a PDP apparatus in which a cover or a support member is attached to the PDP module.

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Abstract

 背面基板(19)と、背面基板(19)の一方の面側を複数の放電空間(24)に区画する隔壁(22)と、複数の放電空間(24)の各々に形成される蛍光体(23(23r、23g、23b))とを有するプラズマディスプレイパネル(10)であって、蛍光体(23)を、放電空間(24)に露出した面が半楕円形の凹状の曲面を成すように形成する。蛍光体(23)の発光効率や集光効率を向上させることができるので、PDPの信頼性を向上させることができる。

Description

プラズマディスプレイパネル、プラズマディスプレイパネルの製造方法および封着用ペースト
 本発明は、プラズマディスプレイパネルの技術に関し、特に、蛍光体を使用するプラズマディスプレイパネル、および一対の基板が放電空間を構成した状態で対向して封着されるプラズマディスプレイパネルに適用して有効な技術に関する。
 プラズマディスプレイパネル(PDP;Plasma Display Panel)は、例えば希ガスなどの放電ガスを封入したセルと呼ばれる放電空間内で、気体放電を発生させ、この際に発生する真空紫外線で蛍光体を励起させ、画像を表示する表示パネルである。
 PDPは一般に、一対の基板を互いに対向させた状態で重ね合わせた構造となっている。特に面放電型と呼ばれるPDPでは、一対の基板のうち、一方の基板(前面基板)に、対向面側に放電用電極と、該放電用電極を被覆する誘電体層が形成される。
 また、他方の基板(背面基板)には、背面基板の一方の表面側を区画する複数の隔壁が形成され、隔壁で区画されたセル内に、赤(R),緑(G),青(B)の各色の可視光を発光する蛍光体が形成されている。
 前面基板と背面基板は、前面基板の放電用電極が形成された面と背面基板の隔壁が形成された面とが対向した状態で重ね合わされる。重ね合わされた領域の周囲部は、フリットと呼ばれる低融点ガラスなどの封着材料によって封着される。
 蛍光体や封着材(例えば低融点ガラス)は、常温(25℃)では固体状態の無機材料である。このため、この無機材料を所定の位置に所定量塗布する場合、あるいは、所定形状に成形する場合には、この無機材料を粉状にした無機粒子を有機化合物中に分散させたペースト(蛍光体ペーストあるいは封着用ペースト)と呼ばれる組成物を用いる。
 また、これらのペーストを所定の位置に所定量塗布する場合、あるいは、所定形状に成形する場合、ペーストは、その塗布方法、あるいは成形方法に応じて所定の粘性(チクソ性)を有している必要がある。
 この必要な粘性を得る方法として、これらのペーストに、バインダとよばれる樹脂などのポリマを含有させる技術がある。
 例えば、特開2007-145973号公報(特許文献1)には、蛍光体粉末と、有機バインダ樹脂と、有機溶剤とを構成成分とする蛍光体ペーストが開示されている。
 また例えば、特開2007-87876号公報(特許文献2)には、粉末状のガラス組成物と、バインダ樹脂と、有機溶剤とを構成成分とする封着用ペーストが開示されている。
特開2007-145973号公報 特開2007-87876号公報
 蛍光体や封着材は上記のようにペースト状態で形成されるが、形成後にペースト中に含まれる有機化合物を取り除く必要がある。この有機化合物を取り除く工程では、蛍光体ペーストを加熱することにより、有機化合物成分をガス化(蒸発)させて蛍光体ペーストの系外に排出する方法(以下蒸散と呼ぶ)が一般に用いられる。
 ペーストを構成する材料のうち、蛍光体や低融点ガラスなどの無機粒子およびポリマ(重合体)を分散させる溶媒として用いられる有機溶剤は比較的蒸散させ易く、例えば、蛍光体ペーストを150℃程度に加熱することにより蒸散する(乾燥工程と呼ばれる)。
 ところが、バインダとして用いられるポリマは有機溶剤と比較して蒸散し難く、例えば350℃以上に加熱しても加熱後の部材(蛍光体または封着材)中にポリマの残渣が残る場合がある。ポリマは、モノマに分解されてからガス化するが、モノマに分解するために多くのエネルギーを要するためである。
 加熱後の部材に有機化合物成分の残渣が残っていると、PDPを駆動する際の放電などにより、残渣が分解して分解ガスが発生する場合がある。蛍光体や封止材から分解ガスが発生すると、放電ガスが封入されている放電空間内の不純物濃度が上昇する。このため、例えば、放電電圧の上昇など、PDPの信頼性を低下させる原因となる。
 また、蛍光体中に有機化合物成分の残渣が残っていると、蛍光体が、所定の可視光を発光しなくなる場合がある。あるいは、発光量が少なくなり、所定の輝度が得られなくなる場合がある。また、蛍光体を複数の領域に形成する場合、この複数の領域間でのバインダの残渣にばらつきが生じると、発光量がばらつくこととなる。つまり、蛍光体中にバインダの残渣があるとPDPの放電空間毎の輝度がばらつき、PDPの信頼性を低下させることとなる。
 また、封着材中に有機化合物成分の残渣(特に気泡状態で封着材中に閉じこめられた残渣)が残っていると、この残渣(気泡)に起因して封着材にクラックが生じる場合がある。封着材にクラックが生じると、放電空間の気密性が破壊され、放電ガスが汚染されるという問題がある。
 上記のように蛍光体や封着材中にバインダの成分が残留することによる悪影響を防止するため、ペースト中のバインダ成分を完全に取り除く工程(脱バインダ工程と呼ばれる)が必要となる。
 ここで、前述の通り、バインダを構成するポリマは蒸散し難いため、脱バインダ工程では、一般にペーストを450℃程度まで加熱(焼成と呼ばれる)し、数十分から数時間程度保持する必要がある。
 しかし、脱バインダ工程として、ペーストを高温状態で保持する方法には以下の問題がある。
 まず、処理温度が高いため、加工に要するエネルギー消費量が多い。また、加熱に要する時間、あるいは高温で保持する時間が長いため、製造効率が悪い。また、蛍光体や封着材を高温で加熱することにより、蛍光体や封着材が酸化し、劣化する場合がある。
 本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、PDPの信頼性を向上させることができる技術を提供することにある。
 本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。
 すなわち、本発明の一つの実施の形態におけるPDPは、基板と、前記基板の一方の面側を複数の放電空間に区画する隔壁と、前記複数の放電空間の各々に形成される蛍光体とを有するPDPであって、前記蛍光体を、前記放電空間に露出した面が半楕円形の凹状の曲面を成すように形成するものである。
 本願において開示される発明のうち、代表的なものによって得られる効果を簡単に説明すれば以下のとおりである。
 すなわち、蛍光体の発光効率や集光効率を向上させることができるので、PDPの信頼性を向上させることができる。
本発明の一実施の形態である蛍光体ペーストの製造フローを示す説明図である。 本発明の一実施の形態である高粘度溶剤の粘度と蒸発量の温度依存性を示す説明図である。 本発明の一実施の形態であるPDPの要部を拡大して示す要部拡大斜視図である。 図3に示す前面構造体と背面構造体を重ね合わせた状態を示す要部拡大断面図である。 本発明の一実施の形態のPDPの製造工程のうち、蛍光体ペースト塗布工程を示す拡大断面図である。 蛍光体ペースト塗布後の加温工程を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施の形態である封着用ペーストの製造フローを示す説明図である。 本発明の他の実施の形態である背面構造体に封着用ペーストを塗布した状態を示す要部平面図
 本実施の形態を説明するための全図において同一機能を有するものは同一の符号を付すようにし、その繰り返しの説明は原則として省略する。以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
 (実施の形態1)
 <蛍光体ペーストの製造方法>
 まず、図1を用いて本実施の形態1の蛍光体ペースト1の製造方法について説明する。図1は本実施の形態1の蛍光体ペーストの製造フローを示す説明図である。
 まず、図1に示す高粘度溶剤(第1有機化合物)2および溶剤(第2有機化合物、分散剤)3を準備して、これらを混合する。
 この高粘度溶剤2は蛍光体ペースト1に所定の粘度を付与するために混合される溶剤である。一般に蛍光体ペーストに所定の粘度を付与するためには、エチルセルロースやアクリル系樹脂などのポリマ(重合体、高分子有機化合物)が用いられるが、本実施の形態1の蛍光体ペースト1は、高粘度溶剤2を用いるので、構成成分として、樹脂などのポリマを含んでいない。また、高粘度溶剤2は25℃で液体である。
 一方、溶剤3は蛍光体ペースト1の粘度を調整する希釈溶剤(分散剤)として用いられ、後述する高粘度溶剤2よりも25℃での粘度が低い材料を用いることが好ましい。また、この溶剤3は構成成分としてポリマ(重合体、高分子有機化合物)を含まない。
 このような材料として、例えば、トルエン、キシレン等の芳香族炭化水素化合物、テトラヒドロフラン、1,2-ジブトキシエタン等のエーテル化合物、アセトン、メチルエチルケトン等のケトン化合物、酢酸エチル、酢酸ブチル、酢酸2-(2-ブトキシエトキシ)エチル、フタル酸ジオクチル等のエステル化合物、イソプロピルアルコール、2-(2-ブトキシエトキシ)エチルアルコール、テルピネオール、2-フェノキシエタノール等のアルコール化合物、BC(ブチルカルビトール)、BCA(ブチルカルビトールアセテート)等を挙げることが出来る。
 蛍光体ペースト1の粘度は主にこの高粘度溶剤2および溶剤3の配合割合により規定される。すなわち、本実施の形態1の蛍光体ペースト1は、高粘度溶剤2を用いることにより、一般の蛍光体ペーストにおいて増粘剤(バインダ)として用いられるポリマを含まずに、所定の粘度特性を得ることができる。
 ここで、蛍光体ペースト1の所定の粘度特性とは、蛍光体ペースト1を加工に供する(例えば、基板に塗布する)際に必要な粘度特性であり、加工手段に応じて値は異なる。詳しくは、本実施の形態1の蛍光体ペースト1の使用例であるPDPの製造方法を説明する際に詳述する。
 高粘度溶剤2は蛍光体ペースト1の増粘剤として機能するので、蛍光体ペースト1を加工に供する(例えば、基板に塗布する)際の温度(例えば25℃)における粘度が低すぎる場合、蛍光体ペースト1が所定の粘度を得られなくなる。また、粘度が高すぎる場合には、塗布時に不具合が発生するおそれがある。例えば、ディスペンサで塗布する場合、ペースト切れが悪くなるおそれがあり、スクリーン印刷では糸を引いたり、スクリーン離れが悪くなるおそれがある。また、膜表面の粗度が悪化するおそれもある。
 本発明者が検討した結果、高粘度溶剤2の粘度特性が、25℃での粘度が10,000~1,000,000mPa・sの範囲内のものを用いることが好ましい。
 ここで、高粘度溶剤2の粘度が10,000mPa・sよりも低い場合には、誘電体ペーストとして十分な粘度を得ることが困難である。また、高粘度溶剤2の粘度が1,000,000mPa・sよりも高い場合には、これを希釈するための分散剤が大量に必要となるため製造効率やコストの面で好ましくない。
 したがって、上記10,000~1,000,000mPa・sの粘度特性の高粘度溶剤が必要となるところ、従来はプラズマディスプレイパネルの製造工程で使用できる高粘度溶剤はポリマ以外に知られていなかったが、本発明者の実験により、高粘度溶剤2として下記構造式(1)で示されるテルペン骨格を有する有機化合物(イソボルニルシクロヘキサノール)を適用できることが判明した。
Figure JPOXMLDOC01-appb-C000004
 上記構造式(1)で示される有機化合物(イソボルニルシクロヘキサノール)はポリマではないが、25℃で336,000mPa・s、30℃で65,500mPa・sの粘度を有しており、上記10,000~1,000,000mPa・sの粘度特性の範囲に含まれる。
 また、イソボルニルシクロヘキサノールは、他に以下の物性的特徴を有している。高粘度溶剤2に用いるイソボルニルシクロヘキサノールの物性的特徴について図2を用いて説明する。図2は、本実施の形態1の高粘度溶剤2の粘度、および蒸発量(重量減少量)の温度依存性を示す説明図である。
 図2において、横軸は高粘度溶剤2の温度(℃)を、第1縦軸(図2中左側の縦軸)は高粘度溶剤2の粘度を、第2縦軸(図2中右側の縦軸)は高粘度溶剤2の蒸発量を示している。
 図2に示すように、高粘度溶剤2を25℃から加温すると、粘度は急激に低くなり、40℃まで加温すると25℃での粘度の1/10以下となる。また、粘度の温度曲線は約40℃付近に変位点を有しており、高粘度溶剤2を40℃以上に加温しても粘度は大きくは低下しない。一方、蒸発量については、高粘度溶剤2を70℃まで加温しても殆ど蒸発しないが、この温度曲線は約70℃を超えた地点に変位点を有し、70℃を超えると蒸発量が増加する。
 本実施の形態1では高粘度溶剤2の上記特性を利用して、図1に示す溶剤3と高粘度溶剤2とを混合する前に、高粘度溶剤2を40℃~70℃の範囲で加温する。高粘度溶剤を40℃~70℃の範囲で加温することにより、高粘度溶剤2の蒸発を抑制しつつ、粘度を低下させることができるので、極めて簡易的な混合装置で容易に高粘度溶剤2と溶剤3とを均一に混合することができる。
 すなわち、蛍光体ペースト1の製造効率を向上させることが可能となる。高粘度溶剤2と溶剤3との混合装置としては、例えばホモミクサなどの攪拌混合装置を用いることができる。この混合工程により、高粘度溶剤2と溶剤3との混合溶液であるビヒクル4が得られる。
 次に、図1に示す蛍光体粒子5を準備して、ビヒクル4に分散させる。蛍光体粒子はビヒクル4に分散させやすいように粉末状の粒子(無機粒子)として準備する。また、ビヒクル4は40℃~70℃の範囲では、粘度が低下した状態を保持できるので、蛍光体粒子5を極めて簡易的な混合装置で容易に均一に分散させることができる。この分散工程で用いる混合装置としても、たとえばホモミクサなどの混合装置を用いることができる。
 蛍光体粒子5としては、蛍光体ペースト1の用途に応じて種々選択することができる。例えば、蛍光体ペースト1をPDPなどカラー表示装置の発光素子の形成に用いる場合、カラー表示装置は、赤(R)、緑(G)、青(B)の各色の組み合わせによりカラー画像を表示するので、R、G、Bの光を発光する3種類の蛍光体粒子5をそれぞれ準備する。
 PDPの場合、所定波長(例えば147nm)の真空紫外線に蛍光体が励起されることによりR、G、B各色の光を発光する方式が用いられているので、この所定波長の真空紫外線に励起された際の光の色合い、発光効率が良い材料を選択することが好ましい。このような材料として、例えば以下の材料を例示することができるが、蛍光体粒子5の材料は以下に限定されるものではない。
 例えば、赤用の蛍光体粒子5としては[(Y,Gd)BO:Eu3+]、緑用として[ZnSiO:Mn2+]、青用として[BaMgAl1017:Eu2+]などを用いることができる。
 この分散工程により、蛍光体粒子5は高粘度溶剤2中に分散された状態となる。
 次に、蛍光体粒子5が分散されたビヒクル4を濾過する。この濾過工程を行うことにより、ビヒクル4中に含まれる不純物や、所定の粒子径よりも大きい蛍光体粒子5を取り除くことができる。したがって、濾過工程が完了した後の蛍光体ペースト1は、蛍光体粒子5がビヒクル4中(すなわち、高粘度溶剤2および溶剤3中)に均一に分散した状態となる。
 最後に、例えば、25℃の雰囲気に放置することにより冷却して蛍光体ペースト1が得られる。
 ところで、本実施の形態1では、蛍光体ペースト1に含まれる有機化合物成分として、高粘度溶剤2および溶剤3が含まれる構成例について説明した。しかし、高粘度溶剤2としてイソボルニルシクロヘキサノールを用いる場合、上記の通り、40℃以上に加熱すると粘度が低下するので、有機化合物成分として高粘度溶剤2のみを含む蛍光体ペースト1とすることもできる。
 ただし、高粘度溶剤2としてイソボルニルシクロヘキサノールを用いる場合、図2に示すように40℃よりも低い温度帯では、温度によってその粘度が大きく変化する。このため、蛍光体ペースト1に含まれる有機化合物成分を高粘度溶剤2のみとした場合、蛍光体ペースト1を加工に供する(例えば、基板に塗布する)際の温度帯(例えば20℃~30℃)で蛍光体ペースト1の粘度が大きく変化する場合がある。
 したがって、図1に示すように、高粘度溶剤2に希釈溶剤としての溶剤3を加えることにより、蛍光体ペースト1を加工に供する際の温度帯(例えば20℃~30℃)での蛍光体ペースト1の粘度変化を抑制させることが好ましい。
 また、溶剤3は蛍光体ペースト1を加工に供する際の温度帯である20℃~30℃での温度による粘度変化率が、高粘度溶剤2よりも小さいものを用いることが好ましい。溶剤3の例として上記した各材料はいずれも20℃~30℃の範囲での温度による粘度変化が高粘度溶媒2であるイソボルニルシクロヘキサノールの粘度変化率よりも小さい。
 溶剤3としてこのような材料を用いることにより、蛍光体ペースト1の加工時の粘度変化を抑制することができる。このため、蛍光体ペースト1の加工性を向上し、製造効率を向上させることができる。
 蛍光体ペースト1に含まれる各構成成分の割合は、必要な粘度に応じて異なるが本実施の形態1では、蛍光体ペースト1の実施例として以下を作成した。すなわち、蛍光体ペースト1に対する重量割合を蛍光体粒子5が30wt%、溶剤3が16wt%、高粘度溶剤2が54wt%とした。この蛍光体ペースト1全体としての粘度は25℃で25,000mPa・sであった。
 本実施の形態1では、ビヒクル4に蛍光体粒子5を分散させる方法について説明したが、混合工程、分散工程の順番はこれに限定されない。
 例えば、溶剤3中に蛍光体粒子5を分散させてスラリーを作成し、これに40℃~70℃の範囲で加温した高粘度溶剤2を混合する方法としてもよい。あるいは、40℃~70℃の範囲で加温した高粘度溶剤2中に蛍光体粒子5を分散させてスラリーを作成し、これに溶剤3を混合する方法としても良い。
 いずれの方法を用いても、図1に示す方法と同様に蛍光体粒子5が溶剤3および高粘度溶剤2中に分散された蛍光体ペースト1が得られる。
 <PDPの構造>
 次に、図3~図4を用いて本実施の形態1の蛍光体ペースト1の適用例であるPDPの構造の一例について交流面放電型のPDPを例に説明する。図3は本実施の形態1のPDPの要部を拡大して示す要部拡大斜視図、図4は図3に示す前面構造体と背面構造体を重ね合わせた状態を示す要部拡大断面図である。なお、図3ではPDPの構造を説明し易くするため、前面構造体と背面構造体とが所定の間隔よりも離れた状態を示している。
 図3において、PDP10は前面構造体(第1構造体)11と背面構造体(第2構造体)12とを有している。前面構造体11と背面構造体12とは互いに対向した状態で組み合わされている。
 前面構造体11はPDP10の表示面を有し、表示面側には主にガラスで構成される前面基板(基板、第1基板)13を有している。前面基板13の表示面と反対側の面には維持放電を行うための複数のX電極(電極、第1電極)14及びY電極(電極、第1電極)15が形成されている。
 このX電極14およびY電極15はPDP10の表示面側に形成される。このため、例えば、ITO(Indium Tin Oxide)などの透明な電極材料で構成されるX透明電極14a、Y透明電極15aと、各透明電極に電気的に接続されるXバス電極14b、Yバス電極15bとで構成されている。
 このXバス電極14bおよびYバス電極15bは、X電極14およびY電極15の電気抵抗を低減するために形成され、透明電極よりも電気抵抗の低いCuやAgなどで形成されている。
 X電極14およびY電極15はそれぞれ横(行)方向に沿って延在するように形成されている。図3ではX透明電極14aおよびY透明電極15aの形状は横方向に延在する帯形状としたが、この形状には限定されず、各種変形例が存在する。例えば、維持放電の放電効率向上などを目的として後述する放電空間の位置に対応して局所的にX電極14およびY電極15の間隔距離を近づけるような構造としても良い。
 また、X電極14およびY電極15はそれぞれが延在する方向と交差する縦(列)方向に所定の配置間隔で配置されている。また、隣り合うX電極14とY電極15との対ができるように配置されている。例えば、X電極14とY電極15が交互に配置されている。PDP10は一対のX電極14とY電極15とが表示の行を構成する。
 これらの電極群(X電極14、Y電極15)は、誘電体層17で被覆されている。また、誘電体層17の表面には、MgOなどの酸化金属で構成される保護層(酸化金属層)18が形成されている。保護層18は誘電体層17の一方の表面を覆うように形成されている。
 保護層18に用いる材料はMgOの単一成分に限定されない。例えば、MgOにCaO(酸化カルシウム)を混合した複合材料としてもよい。CaOを混合することにより、保護層18のスパッタ耐性が向上させることができる。
 一方、背面構造体12は、主にガラスで構成される背面基板(基板、第2基板)19を有している。背面基板19上には、複数のアドレス電極(電極、第2電極)20が形成されている。各アドレス電極20は、X電極14およびY電極15が延在する方向と(略直角に)交差する縦(列)方向に、延在するように形成されている。また、各アドレス電極20は、互いに沿って(略平行)となるように所定の配置間隔を持って配置されている。
 アドレス電極20は、誘電体層21で被覆されている。誘電体層21上には背面構造体12の厚さ方向に伸びる複数の隔壁22が形成されている。隔壁22はアドレス電極20が延在する方向に沿ってライン状に延在するように形成されている。また、隔壁22の平面上の位置は、隣り合うアドレス電極20の間に配置されている。隔壁22を隣り合うアドレス電極20の間に配置することにより、各アドレス電極の位置に対応して誘電体層21の表面を列方向に区分けする空間が形成される。
 また、アドレス電極20上の誘電体層21上面、および隔壁22の側面には、真空紫外線により励起されて赤(R),緑(G),青(B)の各色の可視光を発生する蛍光体23r、23g、23bがそれぞれ所定の位置に形成されている。
 PDP10は、一対のX電極14とY電極15とアドレス電極20との交差に対応して1個のセルが構成される。各セルには、赤用の蛍光体23r、緑用の蛍光体23g、または青用蛍光体23bのいずれかがそれぞれ形成されている。このR,G,Bの各セルのセットにより画素(ピクセル)が構成される。つまり、各蛍光体23r、23g、23bはPDP10の発光素子であり放電によって発生する所定波長の真空紫外線に励起されて赤(R),緑(G),青(B)の各色の可視光を発生する。
 次に、図4に示すように、前面構造体11と背面構造体12とは、保護層18が形成された面と隔壁22が形成された面とが対向した状態で固定される。保護層18と隔壁22とは少なくとも一部が接触した状態で固定されている。前面構造体11と背面構造体12の間の距離は隔壁22で規定され、その距離は、例えば100μm程度である。
 保護層18と隔壁22とが接触した状態で固定することにより、保護層18と隔壁22とに区画された放電空間24が形成され、放電空間24の背面構造体12側の面(底面および両側面)には蛍光体23が形成された状態となる。また、PDP10の周囲部は、例えばフリットとよばれる低融点ガラス材料などの封着材(図示は省略)により封着され、放電空間24内に、放電ガスと呼ばれるガス(例えばNeとXeの混合ガス)が所定の圧力で封入されている。
 PDP10は、放電空間24内のセル毎に放電を発生させて、放電により発生する真空紫外線によりR、G、Bの各蛍光体23を励起して発光させる構造となっている。
 ここで、蛍光体23の詳細な形状について説明する。図3および図4において、蛍光体23の表面(放電空間24に露出した面)は平坦部を有さず、半楕円形の凹状の曲面を成すように形成されている。
 このため、隔壁22に対する蛍光体23の厚さ(一つの隔壁22から隣設された隔壁22に向かう方向の距離)は、該曲面の変曲点の位置で最大となる。また、前面構造体11に近づく程蛍光体23の厚さは薄くなる。
 蛍光体23の表面を半楕円形の凹状の曲面を成すように形成することにより、放電空間24(図4参照)の内、特に維持放電を行うX電極14およびY電極15に近い領域を広くとることができる。蛍光体23を励起する真空紫外線はこの維持放電により発生する。放電空間24の内、維持放電を行うX電極14およびY電極15に近い領域を広くとることにより、広範囲で真空紫外線を発生させることができる。したがって、蛍光体23の発光効率を向上させることができる。
 また、蛍光体23の表面を半楕円形の曲面を成すように形成すると、蛍光体23を隔壁22の側面と誘電体層21の表面に平坦に形成する場合と比較して蛍光体23から発生する光の集光効率を向上させることができる。
 すなわち、PDP10は、蛍光体23の表面が半楕円形の曲面を成すように形成することにより、蛍光体23の発光効率と、集光効率を向上させることができるので、輝度を向上させることができる。
 ところで、蛍光体23の上記構造的特徴はそれぞれ本実施の形態1の蛍光体ペースト1を用いて形成することにより得られる。蛍光体23の形成に蛍光体ペースト1を用いることにより上記構造的特徴が得られる理由と、その他の効果はPDP10の製造方法を説明する際に詳述する。
 PDP10は、要求性能や駆動方式などに応じて各種構造が存在するが、本実施の形態1のPDP10は図3および図4に示す構造に限定されない。例えば、図3では、放電空間をライン状(縦方向)に伸びている隔壁22により区画する例について説明した。
 しかし、輝度を向上させるなどの目的で、この放電空間を格子状に配置された隔壁で区画する場合もある。本実施の形態1のPDP10はこのような構成を取ることもできる。
 <PDP10の製造方法>
 次に、図3~図6を用いて本実施の形態1のPDP10の製造方法について説明する。図5は、本実施の形態1のPDP10の製造工程のうち、蛍光体ペースト塗布工程を示す拡大断面図、図6は蛍光体ペースト塗布後の加温工程を示す拡大断面図である。
 (A)まず、図3に示す前面構造体11(保護層18が形成されていないもの)と平面構造体12とを準備する。この準備工程で準備する前面構造体11は例えば以下のように製造する。
 まず、前面基板13を用意して一方の面にX電極14およびY電極15を所定のパターンで形成する。また、前面基板13の表面に複数のX電極14よびY電極15を形成する。この電極形成工程では、透明電極であるX透明電極14a、Y透明電極15a上にそれぞれXバス電極14b、Yバス電極15bの形成も行う。この段階では、前面構造体11には図3に示す保護層18は形成されていない。
 また、図3に示す背面構造体12は例えば以下のように製造する。
 (a)まず、図3に示す背面基板19を準備する(基板準備工程)。
 (b)次に、背面基板19の表面に複数のアドレス電極20を形成する。
 (c)次に、アドレス電極20を覆うように誘電体層21を形成する。
 (d)誘電体層21を形成した後、誘電体層21の表面に放電空間を規定する隔壁22を形成する。隔壁22は、アドレス電極20に沿って延在するように形成する。この隔壁22は、例えばサンドブラスト法により形成することができる。
 (e)次に、隔壁22で仕切られた複数の空間(底面および側壁)のそれぞれに所定の蛍光体23r、23g、23bを形成する。この蛍光体形成工程では以下の方法で形成する。
 (e1)まず、図5に示すように隔壁22で仕切られた複数の空間(底面および側壁)のに本実施の形態1の蛍光体ペースト1を塗布する。蛍光体ペースト1の塗布方法としては、スクリーン印刷法やディスペンス法(ノズル充填法)を用いることができる。
 蛍光体ペースト1をスクリーン印刷法で塗布する場合、蛍光体ペースト1がスクリーンメッシュを通過し、塗布後の液垂れを抑制し、かつ隔壁22で仕切られた各空間に塗布された蛍光体ペースト1の膜が形状を保つことができる程度の粘度を有していれば良い。本発明者が検討した所、蛍光体ペースト1の粘度が15,000~120,000mPa・sの範囲であればこのような条件を満足する。
 また、蛍光体ペースト1をディスペンス法で塗布する場合、ディスペンサの吐出ノズルから適正量を吐出することができ、塗布後の液垂れを抑制し、かつ隔壁22で仕切られた各空間に塗布された蛍光体ペースト1の膜が形状を保つことができる程度の粘度を有していれば良い。本発明者が検討した所、スクリーン印刷法の場合と同様に蛍光体ペースト1の粘度が15,000~120,000mPa・sの範囲であればこのような条件を満足する。
 この蛍光体ペースト塗布工程を行う温度帯(20~30℃)では、蛍光体ペースト1は上記塗布方法に応じた所定の粘度を有しているので、図5に示すように隔壁22の側面および誘電体層21の表面に貼り付いた状態で塗布される。
 また、この段階では、蛍光体ペースト1の表面は図3および図4に示すような半楕円形の曲面は成しておらず、隔壁22で区画される放電空間24の形状に倣って略一様な厚さで塗布される。
 (e2)次に、蛍光体ペースト1を加温して、蛍光体ペースト1に含まれる有機化合物成分(溶剤3および高粘度溶剤2)を除去する。また本加熱工程では蛍光体ペースト1に含まれる無機粒子成分(蛍光体粒子5)の融点まで加熱してこれを融着、一体化させる。
 ここで、蛍光体ペーストにポリマが含まれている場合、ポリマはモノマに分解された後でガス化する。このため、有機化合物成分を全てガス化させるためには多くの熱エネルギーを要する。また、全ての有機化合物成分がガス化する前に蛍光体粒子5の一部が溶融、一体化すると、有機化合物成分(特にポリマ)が蛍光体23内に残渣として残留する可能性がある。
 このため、ポリマを含む蛍光体ペーストを用いる場合、一般に蛍光体粒子の融点より低い温度で所定時間保持することにより、ポリマをガス化、排出する工程(脱バインダ工程)が必要となる。この脱バインダ工程を行っても、ポリマが完全にガス化する温度と、蛍光体粒子5が一体化する温度が近い場合、蛍光体23に有機化合物成分の一部が残渣として残る場合がある。
 しかし、本実施の形態1の蛍光体ペースト1は有機化合物成分としてポリマを含まないため、ポリマを含んだ蛍光体ペーストと比較して、この有機化合物成分をガス化させるために要する熱エネルギーが低い。ポリマをモノマに分解する工程が必要ないためである。
 また、蛍光体ペースト1を構成する有機化学成分のうち、高粘度溶剤2は溶剤3よりも蒸発させるために多くの熱エネルギーを必要とするが、この高粘度溶剤2も図2に示すように70℃以上に加熱することにより蒸発させることができる。また、温度を上昇させることにより、さらに蒸発させやすくなる。
 したがって、蛍光体ペースト1は有機化合物成分としてポリマを含まないため、容易に有機化合物成分を取り除くことができる。例えば、蛍光体ペースト1を塗布した後、蛍光体粒子5が溶融、一体化する温度(例えば230℃)まで直線的に加熱した場合であっても、蛍光体粒子5が一体化する前に、有機化合物成分を完全に取り除くことができる。
 本実施の形態1のPDP10が備える蛍光体23は、蛍光体ペースト1を用いて形成するので、有機化合物成分を完全に取り除くことができる。このため、有機化合物成分の残渣に起因する分解ガスの発生を防止することができるので、PDP10の信頼性を向上させることができる。
 ところで、蛍光体ペースト1を加熱すると、蛍光体ペースト1の粘度が急激に低下する。蛍光体ペースト1に粘度を付与している高粘度溶剤2の粘度が低下するためである。蛍光体ペースト1の粘度が低下すると、蛍光体ペースト1の形状が、図6に示す蛍光体23の形状(放電空間24に露出した面が半楕円形の凹状の曲面を成す形状)に変形する。これは蛍光体ペーストの粘度が低下したことにより、蛍光体粒子5が自重により蛍光体ペースト1内で沈降するためと考えられる。
 なお、本発明者は、有機化合物成分としてポリマを含む蛍光体ペーストを用いて図6に示す蛍光体23と同様な構造が得られるか否かを確認した。ポリマを含む蛍光体ペーストは、加温しても本実施の形態1の蛍光体ペースト1よりも粘度が高く、蛍光体粒子がペースト内で沈降しないため、図6に示す蛍光体23と同様な構造は得られなかった。
 本実施の形態1の蛍光体ペースト1は加熱されることにより粘度が25℃での粘度の1/10以下に低下するので、その形状が図6に示す所定の形状とすることができる。
 また、蛍光体ペースト1は、70℃以上に加温されると、その粘度が十分に小さくなるので、本加温工程で、各蛍光体23毎に若干の温度ムラが発生した場合でも、全ての蛍光体23を一様な形状(表面が半楕円形の曲面を成す形状)とすることができる。つまり、前記した蛍光体ペースト塗布工程で、塗布された蛍光体ペースト1の形状がバラついている場合でも、本加熱工程で形状を修復することができる。
 全ての蛍光体23を一様な形状とすることにより、PDP10のセル毎の輝度を安定化させることができる。すなわち、PDP10の信頼性を向上させることができる。
この加熱工程が完了すると図3に示す背面構造体12が得られる。
 (B)次に、保護層形成工程として、前面構造体11の誘電体層17の表面に保護層18を形成する。保護層18は例えばMgOで構成され、例えば蒸着法により形成することができる。本実施の形態1では、ターゲットとしてMgOソースを用いた電子ビームによる真空蒸着法で、誘電体層17の表面に膜厚が1μmのMgOの保護層18を製膜した。
 ここで、保護層18を構成するMgOなどの金属酸化物は雰囲気中の水分などを吸着しやすい性質を有している。このため、本保護層形成工程は真空(減圧)雰囲気中で行い、保護層18への水分の付着を防止ないしは抑制することが好ましい。
 (C)次に、背面構造体12と前面構造体11とを組み立てる。組み立て工程は例えば以下のように行う。
 まず、位置合わせ(アライメント)工程として、前面構造体11と、背面構造体12とが所定の位置関係となるように位置合わせをする。位置合わせ工程では、前面構造体11のX電極14、Y電極15と背面構造体12のアドレス電極20とが所定の位置関係となるように高精度の微調整を行う。
 次に、封着工程として、図4に示すように前面構造体11の保護層18が形成された面と、背面構造体12の隔壁22が形成された面と対向させた状態で重ね合わせ、前面構造体11と背面構造体12との重なっている領域の周囲部を例えばフリットと呼ばれる低融点ガラス材料などの封着材(図示は省略)で封着する。
 この封着工程では、前面構造体11あるいは背面構造体12の少なくともいずれか一方に、あらかじめ(位置合わせ工程の前に)封着用ペーストを塗布する。この封着用ペーストは、例えば、PbO(酸化鉛)やBi(酸化ビスマス)などを主成分とするガラス粉末を、例えばテルピネオールなどの有機溶剤とエチルセルロースなどのポリマを混合したビヒクル中に分散させたペーストである。
 次に位置合わせ工程が完了した後で、この封着用ペーストを加温してペースト中の有機化合物成分(有機溶剤およびポリマ)を取り除く。次に、封着用ペーストに含まれるガラス粉末の軟化点まで加温することによりガラス粉末を一体化させて前面構造体11と背面構造体12とを封着する。この封着工程が完了すると前面構造体11と背面構造体12とは所定の位置関係を維持した状態で固定される。
 封着材は、前面構造体11と背面構造体12とにそれぞれ密着し、両構造体の周囲部を封着する。この結果、図4に示す放電空間24は、PDP10の外部から遮断される(ただし、前面構造体11または背面構造体12の1箇所以上に形成された内部ガスの排気および放電ガスの封入を行うための通気口は確保されている)。
 したがって、この封着工程までは、保護層18が水分などの不純物を吸着する現象を防止するため、真空(減圧)雰囲気中で行うことが好ましい。
 次に、放電ガス導入工程として、前面構造体11または背面構造体12の1箇所以上に形成された通気孔(図示は省略)に接続された通気経路を通じて、放電空間24内に希ガスなどの所定の放電ガス(例えばNeとXeの混合ガス)を導入する。放電ガスを導入する前に、放電空間24内の残ガスは予め排気する。
 最後に封止工程で通気孔の開口部を封じて、PDP10が完成する。
 本実施の形態1によれば、蛍光体23を形成する工程で、蛍光体ペースト1を用いることにより、蛍光体ペースト1中の有機化合物成分を確実に取り除くことができる。このためPDP10の信頼性を向上させることができる。
 また、有機化合物成分を容易に取り除くことができるので、蛍光体ペースト1を加温する時間を短縮することができる。このためPDP10の製造効率を向上させることができる。
 また、蛍光体ペースト1を用いることにより、蛍光体23の表面(放電空間24に露出した面)が半楕円形の凹状の曲面を成すように形成することができる。このため、蛍光体23の発光効率や集光効率を向上させることができる。
 また、蛍光体ペースト1を用いることにより、蛍光体23の形状を容易に(高精度な加熱温度の調整なしに)一様な形状(放電空間24に露出した面が半楕円形の凹状の曲面を成す形状)とすることができる。このため、放電空間毎の輝度のバラツキを抑制し、PDP10の信頼性を向上させることができる。また、加熱時間を短縮することができる。
 <変形例>
 ところで、蛍光体から発光される光の集光効率を向上させる技術として、各蛍光体23の下層に例えばAl(アルミニウム)などの反射性金属で形成された反射材層を形成する場合がある。
 この反射材層は、蛍光体ペースト1を塗布する前に反射材ペースト(反射性金属を有機化合物中に分散させたもの)を塗布して形成される。また反射材ペーストに含まれる有機化合物成分を加温することにより取り除く。
 本実施の形態1で説明した技術を、この反射材ペーストに適用すると、有機化合物成分としてポリマを含まない反射材ペーストを得ることができる。この反射材ペーストは、本実施の形態1で説明した蛍光体ペースト1の製造方法において、蛍光体粒子5を、例えばAlなどの反射性金属粒子に置き換えることにより得られる。
 この反射材ペーストを用いて、蛍光体23の下層に反射材層を形成すれば、PDP10の集光効率を更に向上させることができる。
 (実施の形態2)
 前記実施の形態1では、PDP10が有する蛍光体23を有機化合物成分としてポリマを含まない蛍光体ペースト1を用いて形成する実施態様について説明した。本実施の形態2では、これに加えてPDP10の前面構造体11と背面構造体12とを封着する接着材に有機化合物成分としてポリマを含まない封着用ペーストを用いる実施態様について説明する。
 なお、本実施の形態2のPDP30(図3参照)の構造は、前記実施の形態1で説明したPDP10の構造と同様である。したがって、繰り返しの説明は原則として省略し、必要に応じて前記実施の形態1で説明した図1~図6を適宜参照して説明する。
 <封着用ペーストの製造方法>
 まず、図7を用いて本実施の形態2の封着用ペースト31の製造方法について説明する。図7は本実施の形態2の封着用ペーストの製造フローを示す説明図である。
 図7において本実施の形態2の封着用ペースト31は前記実施の形態1で説明した蛍光体ペースト1の蛍光体粒子5を、ガラス粉末32およびフィラー粉末33に置き換えたペーストである。
 つまり、封着用ペースト31は有機化合物成分としてポリマを含まず、その粘性(チクソ性)は高粘度溶剤2によって付与される。また、溶剤3によって粘度調整がなされる。封着用ペースト31と前記実施の形態1で説明した蛍光体ペースト1との共通する部分は説明を省略し、相違点である無機粒子成分についてのみ説明する。
 ガラス粉末33には比較的融点の低い(軟化点が低い)材料を用いることが好ましい。一体化させる際の加熱温度を下げるためである。このようなガラス粉末33の一例として、PbO(酸化鉛)やBi(酸化ビスマス)などの酸化金属を主成分とする材料(この他、BやSiOなどを含んでも良い)を用いることができる。Biを主成分とすると、誘電体ペースト31のPbフリー化が図れる点で好ましい。また、その他の材料としてP-SnO(リン酸塩錫)系の材料を用いても良い。
 また、必須ではないが、最終的に形成される封着材の膨張係数などを調整するため、アルミナやチタニアなどのフィラー粉末(無機粒子)33を添加しても良い。フィラー粉末33を添加する場合はこれらの粉末をあらかじめ粉体混合しておくと良い。
 本実施の形態2では、封着用ペースト31の実施例として以下を作成した。すなわち、封着用ペースト31に対する重量割合をガラス粉末32とフィラー粉末33との合計が90wt%、溶剤3が5wt%、高粘度溶剤2が5wt%とした。この封着用ペースト31全体としての粘度は25℃で60,000mPa・sであった。
 <PDP30の製造方法>
 次に、本実施の形態2のPDP30の製造方法について図8を用いて説明する。本実施の形態2のPDP30の製造工程と前記実施の形態1で説明したPDP10の製造工程との相違点は、前記(C)組み立て工程の封着工程である。
 図8に本実施の形態2の背面構造体12に封着用ペースト31を塗布した状態を示す要部平面図を示す。
 本実施の形態2では、前面構造体11(図3参照)と背面構造体12との封着材として本実施の形態2の封着用ペースト31を用いる。
 詳しくは、図8に示すように、前面構造体11(図3参照)と背面構造体12とが重なる領域の周囲部に、所定のパターンで封着用ペースト31を塗布する。封着用ペースト31は隔壁22を取り囲むように塗布する。また、背面構造体12には、前記実施の形態1で説明した放電ガスの導入経路となる通気孔25が形成されており、封着用ペースト31は通気孔25よりも外周側に塗布する。この塗布工程は、前記実施の形態1で説明した位置合わせ工程の前に行う。
 なお、図8では、背面構造体12の全体構造を判りやすく示すために隔壁22の数を13本としたが、隔壁22の数はこれより多く、PDP30の精細度に応じた多数の隔壁22が形成されている。また、図8では、背面構造体12に封着用ペースト31を塗布したが、前面構造体11に塗布しても良いことは言うまでもない。
 封着用ペースト31の塗布方法は、例えば、ディスペンス法を用いて所定のパターンで塗布することができる。但し、前面構造体11と背面構造体12とを重ね合わせた時に両構造体の表面に封着用ペースト31を接着させる必要があるので、保型性を確保する観点から前記実施の形態1で説明した蛍光体ペースト1の粘度よりは高い粘度とすることが好ましい。
 本発明者が検討した所、蛍光体ペースト1の粘度が60,000~120,000mPa・sの範囲であればこのような条件を満足する。
 次に、前面構造体11と背面構造体12を重ね合わせ、所定の位置関係となるように位置合わせを行う。
 次に、封着用ペースト31を加温してペースト中の有機化合物成分(高粘度溶剤2および溶剤3)を取り除く。
 ここで、封着用ペースト31は有機化合物成分としてポリマを含まないため、容易に有機化合物成分を取り除くことができる。その理由は、前記実施の形態1で蛍光体ペースト1を加温する工程で説明した通りである。
 したがって、封着材中の有機化合物成分の残渣に起因する分解ガスの発生を防止し、放電空間24内の汚染を防止することができる。また、封着材中に有機化合物成分が気泡として残留することを防止できるので、この気泡に起因した封着材の欠陥(クラックなど)を防止することができる。
 すなわち、本実施の形態2によれば、封着用ペースト31を用いて前面構造体11と背面構造体12とを封着することにより、PDP30の信頼性をPDP10よりもさらに向上させることができる。
 本実施の形態2では、蛍光体ペースト1を用いて蛍光体23を形成し、かつ、封着用ペースト31を用いて前面構造体11と背面構造体12とを封着している。このため蛍光体ペースト1を加温する工程と封着用ペースト31を加温する工程を同時に行うこともできる。蛍光体ペースト1および封着用ペースト31は容易に有機化合物成分を取り除くことができるため、精密な温度調整を行う必要がないためである。
 蛍光体ペースト1と封着用ペースト31を同時に加温することにより、製造工程を大幅に短縮し、製造効率を向上させることができる。
 また、蛍光体23および封着材中に残渣が残らないため、PDP30が完成した後のエージング工程(放電させた状態で数時間維持して放電状態を安定化させる工程)の処理時間を短縮することができる。
 <実施の形態2の変形例>
 本実施の形態2の変形例として、前面構造体11と背面構造体12とを封着用ペースト31を用いて封着し、蛍光体は有機化合物成分としてポリマを含む蛍光体ペーストを用いて形成することもできる。
 この場合、蛍光体ペーストにポリマが含まれるため、蛍光体中に有機化合物成分の残渣が残る可能性はある。しかし、封着用ペースト31を用いるので、封着材中には有機化合物成分の残渣が残らないので、ポリマを含む封着用ペーストを用いる場合と比較するとPDPの信頼性を向上させることができる。また、封着用ペースト31を加温する工程の処理時間を短縮することができる。
 以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記発明の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。
 例えば、実施の形態1で説明した蛍光体ペースト1の好ましい条件(溶剤3の粘度特性など)を実施の形態2で説明した封着用ペースト31に適用しても良い。
 また、例えば、蛍光体ペースト1や封着用ペースト31の適用例としてPDP10、20について説明したが、このPDP10、20に駆動回路などの回路が形成された回路基板を取り付けてPDPモジュールとしてもよい。また、PDPモジュールにカバーなどの筐体やスタンドなどの支持部材を取り付けてPDP装置に組み込んでも良いことは言うまでもない。
 本発明は、PDP、PDPに駆動回路などの各種回路基板を取り付けたPDPモジュール、あるいはPDPモジュールにカバーや支持部材を取り付けたPDP装置に適用できる。

Claims (12)

  1.  基板と、
     前記基板の一方の面側を複数の放電空間に区画する隔壁と、
     前記複数の放電空間の各々に形成される蛍光体とを有し、
     前記蛍光体は、
     前記放電空間に露出した面が半楕円形の凹状の曲面を成すように形成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。
  2.  請求項1に記載のプラズマディスプレイパネルにおいて、
     前記蛍光体は、
     第1有機化合物と、
     前記第1有機化合物中に分散される蛍光体粒子とを有する蛍光体ペーストを用いて形成され、
     前記第1有機化合物は、
     下記構造式(1)で示される有機化合物であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000001
  3.  基板の一方の面側を複数の放電空間に区画する隔壁を形成する工程と、
     前記複数の放電空間の各々に蛍光体を形成する工程とを有し、
     前記蛍光体を形成する工程は、
     前記放電空間に蛍光体ペーストを塗布する工程と、
     加温により前記蛍光体ペーストに含まれる有機化合物成分を取り除く工程と、を含み、
     前記蛍光体ペーストは、
     第1有機化合物と、
     前記第1有機化合物中に分散される蛍光体粒子とを有し、
     前記第1有機化合物は、
     テルペン骨格を有し、25℃での粘度が10,000~1,000,000mPa・sであ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。
  4.  請求項3に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
     前記蛍光体ペーストは、前記第1有機化合物よりも25℃での粘度が低い第2有機化合物を有してい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。
  5.  請求項4に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
     前記第2有機化合物は、20℃~30℃での温度による粘度の変化率が前記第1有機化合物よりも低い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。
  6.  請求項5に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
     前記第1有機化合物は、下記構造式(1)で示される有機化合物であ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。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000002
  7.  第1基板の一方の面に複数の第1電極が形成され、前記第1電極を被覆する誘電体層が形成された第1構造体と、第2基板の一方の面に複数の第2電極と複数の隔壁とが形成された第2構造体とを準備する準備工程と、
     前記第1構造体の前記誘電体層の表面に保護層を形成する保護層形成工程と、
     前記第1構造体と、前記第2構造体とを組み立てる組み立て工程とを有し、
     前記組み立て工程には、
     前記第1構造体と前記第2構造体とが重なる領域の周囲部に封着用ペーストを塗布する工程と、
     前記封着用ペーストに含まれる有機化合物成分を取り除く工程と、を含み、
     前記封着用ペーストは、
     第1有機化合物と、
     前記第1有機化合物中に分散されるガラスを含む無機粒子とを有し、
     前記第1有機化合物は、
     テルペン骨格を有し、25℃での粘度が10,000~1,000,000mPa・sであ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。
  8.  請求項7に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法において、
     前記準備工程には、
     前記第2基板の一方の面側を複数の放電空間に区画する前記隔壁を形成する工程と、
     前記複数の放電空間の各々に蛍光体を形成する工程とを有し、
     前記蛍光体を形成する工程は、
     前記放電空間に蛍光体ペーストを塗布する工程と、
     加温により前記蛍光体ペーストに含まれる有機化合物成分を取り除く工程と、を含み、
     前記蛍光体ペーストは、
     第1有機化合物と、
     前記第1有機化合物中に分散される蛍光体粒子とを有し、
     前記第1有機化合物は、
     テルペン骨格を有し、25℃での粘度が10,000~1,000,000mPa・sであ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。
  9.  第1有機化合物と、
     前記第1有機化合物中に分散されるガラスを含む無機粒子とを有し、
     前記第1有機化合物は、
     テルペン骨格を有し、25℃での粘度が10,000~1,000,000mPa・sであることを特徴とする封着用ペースト。
  10.  請求項9に記載の封着用ペーストにおいて、
     前記封着用ペーストは、前記第1有機化合物よりも25℃での粘度が低い第2有機化合物を有していることを特徴とする封着用ペースト。
  11.  請求項10に記載の封着用ペーストにおいて、
     前記第2有機化合物は、20℃~30℃での温度による粘度の変化率が前記第1有機化合物よりも低いことを特徴とする封着用ペースト。
  12.  請求項9に記載の封着用ペーストにおいて、
     前記第1有機化合物は、下記構造式(1)で示される有機化合物であることを特徴とする封着用ペースト。
    Figure JPOXMLDOC01-appb-C000003
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