JP3558043B2

JP3558043B2 - プラズマディスプレイ表示装置の製造方法

Info

Publication number: JP3558043B2
Application number: JP2001014133A
Authority: JP
Inventors: 純一日比野; 浩幸米原; 茂夫鈴木; 勝義山下; 英樹芦田
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-01-23
Filing date: 2001-01-23
Publication date: 2004-08-25
Anticipated expiration: 2021-01-23
Also published as: JP2002216619A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、表示デバイスなどに用いる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。
【０００２】
【従来の技術】
現在、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどに代表される厚膜を利用したディスプレイパネルが数多くあり、一部は市販され、一部は開発中である。その中で、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルは、特に４０インチサイズ以上を実現できる大型ディスプレイとして期待されている。
【０００３】
図４に一般的なＰＤＰの一例を示す。
【０００４】
このプラズマディスプレイパネルは、フロントパネル１１０とバックパネル１２０とが対向配置され、その外周端縁部（図示省略）は、ガス放電用空間を形成するために、低融点ガラスからなる封着材により封着されており、両基板間に形成される密閉空間１４０には、３００Ｔｏｒｒ〜５００Ｔｏｒｒ（４０〜６６．６ｋＰａ）程度の圧力で希ガス（ヘリウム及びキセノンの混合ガス）が封入されて構成されている。
【０００５】
フロントパネル１１０は、フロントガラス板１１１の対向面（バックパネルと対向する側の面）に、表示電極対１１２ａ、１１２ｂが形成され、それを覆うように誘電体ガラスからなる誘電体層１１３とＭｇＯからなる保護層１１４とが形成された構成である。
【０００６】
一方、バックパネル１２０は、バックガラス板１２１の対向面（フロントパネルと対向する側の面）に、アドレス電極１２２がパターン形成され、それを覆うようにバック誘電体層１２３が形成され、更にその上に隔壁１２４が形成され、隔壁１２４同士の間にはＲＧＢの蛍光体層１３１が形成された構成である。
【０００７】
隔壁１２４によって区切られた空間部１４０が発光領域（放電セル）となり、蛍光体層１３１は、この放電セル毎に塗布されている。また、隔壁１２４とアドレス電極１２２とは同一方向に形成されており、表示電極対１１２ａ、１１２ｂはアドレス電極１２２と直交している。
【０００８】
このプラズマディスプレイパネルは、表示する画像データに基づいてアドレス電極１２２と表示電極１１２ａとの間にアドレスパルスを印加した後、対をなす表示電極１１２ａ及び表示電極１１２ｂとの間に維持パルスを印加することによって、放電セルにおいて選択的に維持放電を起こす。これにより、維持放電がされた放電セルでは、紫外線が発生し、その紫外線で励起されたＲＧＢの各色蛍光体層１３１から可視光が放出されて、画像が表示される。
【０００９】
次に、このようなガス放電パネルの製造方法について述べる。
【００１０】
フロントパネル１１０については、フロントガラス板１１１状に表示電極対１１２ａ、１１２ｂを形成し、それを覆って誘電体ガラスを塗布及び焼成して誘電体層１１３を形成し、その上にＥＢ蒸着によってＭｇＯを成膜することによって保護層１１４を作製する。
【００１１】
バックパネル１２０については、バックガラス板１２１上にアドレス電極１２２を形成し、それを覆ってバック誘電体層１２３を形成し、その上に隔壁１２４を形成する。
【００１２】
この隔壁１２４は、例えば、バック誘電体層１２３の表面上に隔壁材料を製膜した後、レジストを塗布する。そして、このレジスト膜をストライプ状にパターニングしサンドブラストで隔壁材料の不必要な部分を削り取り、焼成することによって形成することができる。
【００１３】
そして、隔壁１２４同士の間に、印刷法等によって蛍光体ペーストを充填し、焼成して蛍光体層１３１を形成することによって、バックパネル１２０が作製される。
【００１４】
このようにして作製したフロントパネル１１０とバックパネル１２０を、その周囲に低誘電ガラスを封着材として塗布した後、重ね合わせて焼成することによって封着し、内部を真空引きした後、希ガスを封入することによって、プラズマディスプレイパネルが作製される。
【００１５】
最近、蛍光体塗布面積を広げることで、蛍光面を発光させた場合の輝度を高めることを目的として、アドレス電極と平行方向に背面板に形成される主隔壁と、バス電極と平行方向に背面板に形成される補助隔壁を設けること、さらに蛍光面の形成が容易となることを目的として補助隔壁の高さを主隔壁の高さより低くすることが提案されている（特開平１０−３２１１４８公報）。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
高さの異なる主隔壁と補助隔壁を形成する方法として、転写シートを使用して形成する方法が提案されている。この方法は、隔壁形状に対応する凹型の転写シートに隔壁材料を充填し、前記隔壁材料をガラス基板に転写する方法である。しかし、本方法は、１度の隔壁形成工程で１枚の転写シートが必要となるため、製造コストが高くなるという問題がある。転写シートの再利用に関しても、転写工程での転写シートへの隔壁材料の残存付着という問題があり、これらの洗浄による除去が必要となるため、工程が煩雑となってしまう。さらに転写シートへの隔壁材料の残存付着の問題は、転写した隔壁形状不良の原因にもなる。特に高さが異なる２種類の隔壁という複雑な形状の加工の場合には、ライン形状の隔壁形成よりいっそう深刻な課題となる。これらの理由から、転写シート法は、現時点では、プラズマディスプレイ表示装置用の隔壁工法として、量産された実績はなく、より簡単に高さの異なる隔壁を形成する工法が望まれていた。
【００１７】
本発明の目的は、上記の課題を鑑み、主隔壁と、主隔壁より高さの低い補助隔壁を有するプラズマディスプレイ表示装置の簡便に、あるいは低コストで製造する工法を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本願発明は、互いに平行な主隔壁部と前記主隔壁部より高さが低く主隔壁部と垂直な補助隔壁部を有するプラズマディスプレイ表示装置の製造方法であって、少なくとも第１基材上に感光性材料と無機粉末を含有する第１材料を塗工する第１工程と、感光性樹脂の露光、現像によってライン形状の凹凸部を表面に有する鋳型を第１材料上に押圧成形して、前記主隔壁部の頂部と補助隔壁部の頂部を形成する第２工程と、井桁状に開口部を有するフォトマスクを通して、第１材料を露光、現像、焼成する第３工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の製造方法を提供するものである。
【００１９】
本発明では、押圧法と感光性材料とを組み合わせることによって、主隔壁と補助隔壁の高さの差異分のみを押圧法によって加工し、井桁状の加工を感光性材料で行うため、高さの異なる主隔壁と補助隔壁を有する複雑な隔壁形状を容易に製造することが可能になる。
【００２０】
また、上記目的を達成するために、本願発明は、互いに平行な主隔壁部と前記主隔壁部より高さが低く主隔壁部と垂直な補助隔壁部を有するプラズマディスプレイ表示装置の製造方法であって、少なくとも第１基材上に感光性材料と無機粉末を含有する第１材料を塗工する第１工程と、井桁状に開口部を有するフォトマスクを通して第１材料を露光する第２工程と、感光性樹脂の露光、現像によってライン形状の凹凸部を表面に有する鋳型を第１材料上に押圧成形して、前記主隔壁部の頂部と補助隔壁部の頂部を形成する第３工程と、第１材料を現像、焼成する第４工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の製造方法を提供するものである。
【００２１】
本発明では、押圧法と感光性材料とを組み合わせることによって、井桁状の加工を感光性材料で行った後、主隔壁と補助隔壁の高さの差異分のみを押圧法によって加工するため、高さの異なる主隔壁と補助隔壁を有する複雑な隔壁形状を容易に製造することが可能になる。
【００２３】
本発明では、押圧法と感光性材料とを組み合わせることによって、高さの異なる主隔壁と補助隔壁を有する複雑な隔壁形状を容易に製造することが可能になることに加え、第２材料を黒色材料とすることで、表示面に対する反射率を低減し、画像表示の際にコントラストの高い隔壁を形成することが可能になる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の隔壁形成方法の第１の実施形態を説明するための工程図である。
【００２８】
（第１工程：隔壁材料塗工工程）
必要に応じて電極、電極保護層などが形成された基板１１上に、感光性材料を含む隔壁ペーストを、全面均一に塗布し、塗工膜１２を形成する。隔壁ペーストとしては、６５〜８５％のガラス粉末と、紫外線によって硬化する感光性有機成分を必須成分とし、樹脂、溶剤などの有機成分から構成される。塗布方法としては、印刷法、ロールコーター法、ブレードコーター法などが用いられ、塗工後の膜厚は、１００〜３００μｍが好ましい。塗布膜は必要に応じて乾燥される（図１（ａ））。
【００２９】
なお、塗工膜として、必ずしも隔壁ペーストを利用する必要はなく、たとえばガラス成分と感光性有機成分を含有したフィルムをラミネート法などによって貼付するなどの方法を用いても構わない。
【００３０】
（第２工程：段差形成工程）
アクリル樹脂からなる鋳型用基板１３上にアクリル系感光性樹脂を主成分とする感光性膜を印刷法によって塗布、乾燥する。ライン状に開口部を有するフォトマスクを介して露光することによって、感光性樹脂を硬化させ、炭酸ナトリウム水溶液で現像することによってパターニングし、鋳型材料１０を形成する（図１（ｂ））。
【００３１】
なお、鋳型材料としては、光によって感光し、三次元形状を形成する材料であれば、アクリル樹脂に限定するものではない。また、鋳型用基板としては、感光性材料の形状を保持し、後述するような基板からの剥離が可能で有ればアクリル樹脂に限定するものではなく、例えば、ソーダガラスなどのガラス基板、チタン基板などの金属基板、ポリエチレンなどの樹脂フィルムなど、材質、膜厚を問うものではない。
【００３２】
前記鋳型基板１３を、第１工程にて作製した塗工膜に、鋳型材料が塗工膜と接するように配置し、例えばラミネータによって塗工膜を押圧処理する（図１（ｃ））。その後、鋳型を剥離することによって、塗工膜の表面が、凹凸状の段差形状を有する凹凸膜１４が得られる（図１（ｄ））。
【００３３】
（第３工程：凹凸膜露光・現像工程）
第２工程にて形成された凹凸膜１４に対し、露光装置を用いて格子状に露光を行い、露光膜１７を形成する。露光は、マスクを介して紫外線を所定のエネルギーで所定の時間照射することで行われる。この工程によって、紫外線照射領域の凹凸膜１４に含まれる感光性材料が硬化し、露光膜が形成される（図１（ｄ））。
【００３４】
なお、感光性材料としてネガ型の材料に紫外線を照射して硬化する例を示したが、可視光、電子線などの活性光線によって反応し、現像液に対する溶解性を変えられる材料であればそれに限定されるものではない。
【００３５】
前記露光膜に対し、現像装置を用いて現像を行い、ライン状の主隔壁部１８と、主隔壁より高さの低い補助隔壁部１９からなる隔壁群前駆体２０を形成する。現像は、感光性材料が硬化した露光部分と非露光部分との現像液に対する溶解度差を用いて行われる。現像には、現像液をスプレーする方法、現像液中に基板を浸せきする方法などがあるが、現像方法に限定されるものではない。
【００３６】
このようにして得られた隔壁群前駆体２０は、好ましくは４００℃以上の温度で加熱、焼成を行うことで、有機成分を焼失させ、またガラス成分を溶融させ、隔壁群を得ることができる。なお、隔壁群は、隔壁群前駆体２０と同一形状をとるため、図示を省略している。
【００３７】
第２工程における段差形成工程と、第３工程における露光工程とのパターンは、例えば以下のような方法でアライメントを行う。あらかじめ第２工程に先だって、ガラス基板上にアライメントマークを形成する。第２工程における鋳型基板は、このアライメントマークを参照して、ガラスに対して形成する。また第３工程における露光も同じく、このアライメントを参照すればよい。また、例えば、第２工程において形成される凹凸膜の一部を参照して第３工程における露光を行ってもよい。
【００３８】
（実施の形態２）
図２は、本発明の隔壁形成方法の第２の実施形態を説明するための工程図である。
【００３９】
（第１工程：隔壁材料塗工工程）
実施の形態１と同様にして、基板１１上に塗工膜１２を形成する（図２（ａ））。
【００４０】
（第２工程：塗工膜露光工程）
第１工程にて形成され塗工膜１２に対し、露光装置を用いて格子状に露光を行い、露光膜２１を形成する。露光は、マスク１５を介して光源からの紫外線を所定のエネルギーで所定の時間照射することで行われる。この工程によって、格子状の紫外線照射領域の塗工膜に含まれる感光性材料が硬化する（図２（ｂ））。
【００４１】
なお、感光性材料としてネガ型の材料に紫外線を照射して硬化する例を示したが、それに限定されるものではない。
【００４２】
（第３工程：露光膜加工工程）
第２工程にて形成された露光膜２１に対し、実施の形態１で用いた鋳型材料１０を形成した鋳型用基板１３を用い、鋳型が露光膜と接するように配置し、例えばラミネータによって塗工膜を押圧処理する（図２（ｃ））。その後、鋳型を剥離することによって、塗工膜の表面が、凹凸状の段差形状を有する凹凸膜２２が得られる（図２（ｄ））。
【００４３】
（第４工程：凹凸膜現像工程）
第３工程にて形成された凹凸膜２２に対し、現像装置を用いて現像を行い、ライン状の主隔壁部１８と、主隔壁より高さの低い補助隔壁部１９からなる隔壁群前駆体２０を形成する。現像は、感光性材料が硬化した露光部分と非露光部分との現像液に対する溶解度差を用いて行われる。現像には、現像液をスプレーする方法、現像液中に基板を浸せきする方法などがあるが、現像方法に限定されるものではない。
【００４４】
このようにして得られた隔壁群前駆体２０は、好ましくは４００℃以上の温度で加熱、焼成を行うことで、有機成分を焼失させ、またガラス成分を溶融させ、隔壁群を得ることができる（図２（ｅ））。
【００４５】
（実施の形態３）
図３は、本発明の隔壁形成方法の第３の実施形態を説明するための工程図である。
【００４６】
（第１工程：転写材料形成工程）
アクリル樹脂からなる転写用基板３０上にアクリル系感光性樹脂を主成分とする感光性膜を印刷法によって塗布、乾燥する。ライン状に開口部を有するフォトマスクを介して露光することによって、感光性樹脂を硬化させ、炭酸ナトリウム水溶液で現像することによってパターニングし、鋳型材料１０を形成する。
【００４７】
なお、鋳型材料としては、光によって感光し、三次元形状を形成する材料であり、後述する転写材料の挿入によって、著しい変形等を起こさなければ、アクリル樹脂に限定するものではない。また、鋳型用基板としては、感光性材料の形状を保持し、後述するような基板からの剥離が可能で有れば、ガラス、金属、樹脂など、材質、膜厚は問わない。
【００４８】
上記鋳型の凹部に、少なくとも無機材料、溶剤からなる転写材料ペースト３１を、例えばスキージ３３などによって鋳型材料上を掃引することで充填し（図３（ａ））、必要に応じて乾燥することにより、転写材料３２が充填された転写用基板を得る（図３（ｂ））。
【００４９】
（第２工程：塗工膜露光工程）
実施の形態２と同様にして、隔壁材料を塗工した塗工膜１２に対し、露光装置を用いてマスク１５を通して格子状に露光を行い、露光膜２１を形成する（図３（ｃ））。
【００５０】
（第３工程：頂部材料転写工程）
第２工程にて形成された露光膜２１に対し、実施の形態１で用いた転写材料充填基板を用い、転写材料３２が露光膜と接するように配置し、例えばラミネータによって、両面あるいは片面から押圧する（図３（ｄ））。このあと、鋳型用基板を剥離することによって、塗工膜上に、転写材料３２が転写される（図３（ｅ））。
【００５１】
（第４工程：露光・焼成工程）
第３工程にて転写材料３２が転写された露光膜２１に対し、現像装置を用いて現像を行い、ライン状の主隔壁部１８と、主隔壁より高さの低い補助隔壁部１９からなる隔壁群前駆体２０を形成する。現像は、感光性材料が硬化した露光部分と非露光部分との現像液に対する溶解度差を用いて行われる。現像には、現像液をスプレーする方法、現像液中に基板を浸せきする方法などがあるが、現像方法に限定されるものではない。
【００５２】
このようにして得られた隔壁群前駆体２０は、好ましくは４００℃以上の温度で加熱、焼成を行うことで、有機成分を焼失させ、またガラス成分を溶融させ、隔壁群を得ることができる（図３（ｆ））。
【００５３】
頂部材料に含有する無機材料としては、第４工程の焼成時の温度で軟化する材料が含まれれば、特に制限を受けるものではないが、例えば、酸化ルテニウム、酸化クロムなど、黒色を呈する材料を選択することによって、プラズマディスプレイパネルとして製造した場合の表示面側が黒色を呈することにより、コントラストを拡大する効果があり、より望ましい。
【００５４】
なお、実施の形態３では、頂部材料の転写を、隔壁材料の露光後に行ったが、必ずしも、露光後に行う必要はなく、例えば、現像後、あるいは焼成後に行っても、同様の形状を得ることが可能である。ただし、焼成後の場合は、頂部材料を再度焼成する必要が生じる場合がある。
【００５５】
また、この場合も頂部材料に黒色材料を含有させることによって、表示品質が向上する効果があることは、上記と同様である。
【００５６】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明によれば、主隔壁と、主隔壁より高さの低い補助隔壁を有するプラズマディスプレイ表示装置を、きわめて簡便に、あるいは低コストで製造することが可能となり、その効果はきわめて大きい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るプラズマディスプレイ表示装置の隔壁形成方法を示す工程図
【図２】本発明の第２の実施の形態に係るプラズマディスプレイ表示装置の隔壁形成方法を示す工程図
【図３】本発明の第３の実施の形態に係るプラズマディスプレイ表示装置の隔壁形成方法を示す工程図
【図４】従来の交流型のプラズマディスプレイパネルの要部斜視図
【符号の説明】
１０鋳型材料
１２塗工膜
１５マスク
１８主隔壁部
１９補助隔壁部

Claims

互いに平行な主隔壁部と前記主隔壁部より高さが低く主隔壁部と垂直な補助隔壁部を有するプラズマディスプレイ表示装置の製造方法であって、
少なくとも第１基材上に感光性材料と無機粉末を含有する第１材料を塗工する第１工程と、感光性樹脂の露光、現像によって製造されたライン形状の凹凸部を表面に有する鋳型材料を第１材料上に押圧成形して、前記主隔壁部の頂部と補助隔壁部の頂部を形成する第２工程と、井桁状に開口部を有するマスクを通して、第１材料を露光、現像、焼成する第３工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の製造方法。
互いに平行な主隔壁部と前記主隔壁部より高さが低く主隔壁部と垂直な補助隔壁部を有するプラズマディスプレイ表示装置の製造方法であって、
少なくとも第１基材上に感光性材料と無機粉末を含有する第１材料を塗工する第１工程と、井桁状に開口部を有するマスクを通して第１材料を露光する第２工程と、感光性樹脂の露光、現像によって製造されたライン形状の凹凸部を表面に有する鋳型材料を第１材料上に押圧成形して、前記主隔壁部の頂部と補助隔壁部の頂部を形成する第３工程と、第１材料を現像、焼成する第４工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイ表示装置の製造方法。