(57)【要約】【課題】高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のプラズマディスプレイパネルを実現することを目的とする。【解決手段】前面ガラス基板３上に形成した表示電極を覆うように誘電体層８を形成するとともにその誘電体層８上に保護層９を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、前記前面板の保護層９は、前記誘電体層８上に下地膜９１を蒸着した後、その下地膜９１に表面処理を施し、その後金属酸化物からなる複数個の結晶粒子９２ａが凝集した凝集粒子９２と有機溶剤からなるインク膜を形成し、その後真空乾燥により前記インク膜から有機溶剤を除去して前記下地膜９１上に凝集粒子９２を複数個付着させて形成することを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、前記前面板の保護層は、前記誘電体層上に下地膜を蒸着した後、その下地膜に表面処理を施し、その後金属酸化物からなる複数個の結晶粒子と有機溶剤からなるインク膜を形成し、その後真空乾燥により前記インク膜から有機溶剤を除去して前記下地膜上に結晶粒子を複数個付着させて形成することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
下地膜の表面処理は、紫外線照射による処理であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
照射する紫外線の波長が１８５ｎｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項４】
照射する紫外線の量が５０−３００ｍＪであることを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、６５インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、ＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいるとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まないＰＤＰが要求されている。
【０００３】
ＰＤＰは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００４】
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にＮｅ−Ｘｅの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。ＰＤＰは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している（特許文献１参照）。
【０００５】
このようなＰＤＰにおいて、前面板の誘電体層上に形成される保護層は、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護すること、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することなどがあげられる。イオン衝撃から誘電体層を保護することは、放電電圧の上昇を防ぐ重要な役割であり、またアドレス放電を発生させるための初期電子を放出することは、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスを防ぐ重要な役割である。
【０００６】
近年、テレビは高精細化がすすんでおり、市場では低コスト・低消費電力・高輝度のフルＨＤ（ハイ・ディフィニション）（１９２０×１０８０画素：プログレッシブ表示）ＰＤＰが要求されている。保護層からの電子放出特性はＰＤＰの画質を決定するため、電子放出特性を制御することは非常に重要である。保護層からの初期電子の放出数を増加させて画像のちらつきを低減するために、ＭｇＯにたとえばＳｉやＡｌなどの不純物を添加し、またその場合に保護層表面に電荷が蓄積され、メモリー機能として使用しようとする際の電荷が時間と共に減少する減衰率が大きくなってしまう課題に対し、メモリー機能としての電荷の減衰率を小さくする、すなわち高い電荷保持特性を併せてもたせるために、誘電体層上に下地膜を蒸着した後、その下地膜上に金属酸化物からなる複数個の結晶粒子が凝集した凝集粒子を配置する構造が提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１２８４３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
このような高い電子放出能を有すると共に、メモリー機能としての電荷の減衰率を小さくする、すなわち高い電荷保持特性を有するという、相反する二つの特性を併せもつＰＤＰを製造する上で、金属酸化物からなる複数個の結晶粒子が凝集した凝集粒子を表示面内に均等に配置すること、かつ低コストで製造することが重要である。
【０００８】
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のＰＤＰを低コストで製造することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、前記前面板の保護層は、前記誘電体層上に下地膜を蒸着した後、その下地膜に表面処理を施し、その後金属酸化物からなる複数個の結晶粒子と有機溶剤からなるインク膜を形成し、その後真空乾燥により前記インク膜から有機溶剤を除去して前記下地膜上に結晶粒子を複数個付着させて形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のＰＤＰを実現するには、保護層の特性として、高い電子放出能を有すると共に、メモリー機能としての電荷の減衰率を小さくする、すなわち高い電荷保持特性を有するという、相反する二つの特性を併せ持たなければならない。そのために、誘電体層上に蒸着された、例えばＭｇＯにＡｌやＳｉなどの不純物を含んだ下地膜に、金属酸化物からなる複数個の結晶粒子が凝集した凝集粒子を均等に配置することが重要でかつ低コストで形成することが求められる。
【００１１】
本発明の製造方法によれば、下地膜に複数個の凝集粒子を全面に亘って均一に分布するように配置し、かつ低コストで形成することが可能であり、低消費電力で高精細で高輝度の表示性能を備えたＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。
【００１３】
図１は本発明の実施の形態により実現されるＰＤＰの構造を示す斜視図である。ＰＤＰの基本構造は、一般的な交流面放電型ＰＤＰと同様である。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などよりなる前面板２と、背面ガラス基板１１などよりなる背面板１０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材によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが４００Ｔｏｒｒ〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。
【００１４】
前面板２の前面ガラス基板３上には、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７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３上には表示電極６と遮光層７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８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。
【００１５】
また、背面板１０の背面ガラス基板１１上には、前面板２の走査電極４および維持電極５と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、アドレス電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝にアドレス電極１２毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１６】
図２は、本発明の一実施の形態により実現されるＰＤＰ１の、前面板２の構成を示す断面図であり、図２は図１と上下反転させて示している。走査電極４と維持電極５よりなる表示電極６と遮光層７がパターン形成されている。走査電極４と維持電極５はそれぞれインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ2）などからなる透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に形成された金属バス電極４ｂ、５ｂとにより構成されている。誘電体層８は、前面ガラス基板３上に形成されたこれらの透明電極４ａ、５ａと金属バス電極４ｂ、５ｂと遮光層７を覆って設けた第１誘電体層８１と、第１誘電体層８１上に形成された第２誘電体層８２の２層構成であり、さらに第２誘電体層８２上に保護層９を形成している。
【００１７】
保護層９は誘電体層８上に、Ａｌを不純物として含有するＭｇＯからなる下地膜９１を形成するとともに、その下地膜９１上に、金属酸化物であるＭｇＯの結晶粒子９２ａが数個凝集した凝集粒子９２を離散的に散布させ、全面に亘ってほぼ均一に分布するように付着させることにより構成している。
【００１８】
ここで、凝集粒子９２とは、図３に示すように、所定の一次粒径の結晶粒子９２ａが凝集またはネッキングした状態のもので、固体として大きな結合力を持って結合しているのではなく、静電気やファンデルワールス力などによって複数の一次粒子が集合体の体をなしているもので、超音波などの外的刺激により、その一部または全部が一次粒子の状態になる程度で結合しているものである。凝集粒子９２の粒径としては、約１μｍ程度のもので、結晶粒子９２ａとしては、１４面体や１２面体などの７面以上の面を持つ多面体形状を有するのが望ましい。
【００１９】
次に、本発明の一実施の形態である、保護層９を形成する製造工程について説明する。
図４に示すように、第１誘電体層８１と第２誘電体層８２との積層構造からなる誘電体層８を形成する誘電体層形成工程Ａ１を行った後、次の下地膜蒸着工程Ａ２において、Ａｌを含むＭｇＯの焼結体を原材料とした真空蒸着法によって、ＭｇＯからなる下地膜９１を誘電体層８の第２誘電体層８２上に形成する。
【００２０】
次いで下地膜表面処理工程Ａ３において、中心波長１７２ｎｍのエキシマＵＶランプを基板表面での積算照射量が８０ｍＪ以上となるように照射する。例えば４０ｍＷ出力のエキシマＵＶランプを用い、ランプ−基板間距離を３ｍｍに設定し、Ｎ２フローにより処理雰囲気の酸素量と水分量を低く調整してやると、ＵＶ光の減衰が抑えられ、約６秒の照射時間で基板表面において１５０ｍＪの積算照射量が得られる。ＵＶ照射によりＭｇＯ下地膜９１表面は、大気中に浮遊するオイル成分による汚れ等が分解除去され清浄化される。清浄面は時間経過とともに再汚染されるので、下地膜表面処理工程Ａ３は次工程の凝集粒子インク膜形成工程Ａ４の直前で施されるのがよい。
【００２１】
凝集粒子インク膜形成工程Ａ４で用いるインクは、金属酸化物であるＭｇＯの結晶粒子９２ａが数個凝集した凝集粒子９２と溶媒から構成され、樹脂バインダーは含まないため非常に低粘度である。凝集粒子９２は、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムなどのＭｇＯ前駆体を加熱する方法で得ることができ、静電気やファンデルワールス力などの比較的弱い力によって複数の一次粒子が集合体の体をなしているものであり、インク化の過程で超音波分散の条件等を制御することにより、平均粒径が０．９μｍ〜２μｍの範囲にそろえられる。溶媒は、ＭｇＯ下地膜９１や凝集粒子９２との親和性が高く、かつ次工程真空乾燥Ａ５での蒸発除去を容易にするため蒸気圧が常温で数十Ｐａ程度と比較的高いものが適しており、例えばメチルメトキシブタノール、テルピネオール、プロピレングリコール、ベンジルアルコールなどの有機溶剤単体もしくはそれらの混合溶媒が用いられる。これらの溶媒を用いたインクの粘度は数ｍＰａＳ〜数十ｍＰａＳである。
【００２２】
このように非常に低粘度である上記凝集粒子インクを下地膜９１上に一定の膜厚に塗布する手段として、例えばスリットコート法が用いられる。スリットコート法により、平均膜厚８μｍ〜２０μｍのインク膜が所望のエリア内に均質に形成される。インク膜が形成された基板は直ちに真空乾燥工程Ａ５に移され、減圧乾燥される。インク膜は真空チャンバ内で数十秒以内で急速に乾燥されるため、加熱乾燥で顕著に見られるインク液の対流が発生しないため、凝集粒子９２は偏ることなく均等に下地膜９１上に付着される。
【００２３】
このように下地膜９１にＵＶ処理を施したうえで、樹脂バインダを含まない低粘度インクをスリットコート塗布し、真空乾燥を行うことで、凝集粒子９２を均等に付着させることができるため、低い設備コストで高品質なパネルを生産することができる。
【００２４】
以上説明したように、本発明においては、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともにその誘電体層上に保護層を形成した前面板と、この前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ前記表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、前記前面板の保護層は、前記誘電体層上に下地膜を蒸着した後、その下地膜に表面処理を施し、その後金属酸化物からなる複数個の結晶粒子と有機溶剤からなるインク膜を形成し、その後真空乾燥により前記インク膜から有機溶剤を除去して前記下地膜上に結晶粒子を複数個付着させて形成することにより、下地膜に複数個の凝集粒子を全面に亘って均一に分布するように配置し、かつ低コストで形成することが可能であり、低消費電力で高精細で高輝度の表示性能を備えたＰＤＰを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２５】
以上のように本発明は、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のＰＤＰを実現する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同ＰＤＰの前面板の構成を示す断面図
【図３】同ＰＤＰの凝集粒子を示す説明図
【図４】本発明によるＰＤＰの製造方法において、保護層形成の工程を示す工程図
【符号の説明】
【００２７】
１  ＰＤＰ
２  前面板
３  前面ガラス基板
４  走査電極
４ａ，５ａ  透明電極
４ｂ，５ｂ  金属バス電極
５  維持電極
６  表示電極
７  ブラックストライプ（遮光層）
８  誘電体層
９  保護層
１０  背面板
１１  背面ガラス基板
１２  アドレス電極
１３  下地誘電体層
１４  隔壁
１５  蛍光体層
１６  放電空間
８１  第１誘電体層
８２  第２誘電体層
９１  下地膜
９２  凝集粒子
９２ａ  結晶粒子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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