(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低コストで製造することを目的とする。【解決手段】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、前記誘電体層上に蒸着により形成された下地膜上に、金属酸化物からなる複数個の結晶粒子を付着させて構成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、下地膜上に結晶粒子を付着させた後、結晶粒子の層の欠陥部分を検出する検査工程Ａ６を行い、引き続きその後欠落による欠陥部分に対して、前記結晶粒子と有機溶剤とからなるとともに樹脂バインダーを含まない補修インクを塗布する補修工程Ａ７を行う。【選択図】図４
2010009955.tif 000002
【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、前記誘電体層上に蒸着により形成された下地膜上に、金属酸化物からなる複数個の結晶粒子を付着させて構成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、下地膜上に結晶粒子を付着させた後、結晶粒子の層の欠落による欠陥部分を検出する検査工程を行い、引き続きその後欠落による欠陥部分に対して、前記結晶粒子と有機溶剤とからなるとともに樹脂バインダーを含まない補修インクを塗布する補修工程を行う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。
【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ＮＴＳ３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。
【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】
【０００６】
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】
【０００７】
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、前記誘電体層上に蒸着により形成された下地膜上に、金属酸化物からなる複数個の結晶粒子を付着させて構成するプラズマディスプレイパネルの製造方法において、下地膜上に結晶粒子を付着させた後、結晶粒子の層の欠落による欠陥部分を検出する検査工程を行い、引き続きその後欠落による欠陥部分に対して、前記結晶粒子と有機溶剤とからなるとともに樹脂バインダーを含まない補修インクを塗布する補修工程を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
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。
【０００９】
また、金属酸化物からなる結晶粒子を配置した保護膜の欠陥サイズは、φ１００μｍ程度のものからφ２ｍｍ程度のものまでまちまちである。マイクロディスペンサなどにより欠陥サイズに応じた体積の補修インクを滴下塗布する方法があるが、欠陥サイズが小さい場合は、単に滴下塗布しても必要範囲外にもインクが塗布されてしまい、均質な凝集粒子の層に補修することができない。また、欠陥状態が完全な凝集粒子の欠落ではなく、欠陥範囲内で粒子密度に分布がある場合や、逆に粒子密度が過剰である場合は適正な粒子密度に補修することは困難である。
【００１０】
本発明の製造方法によれば、保護層の欠陥部分に存在する結晶粒子の密度がどのような状態であっても適正な粒子密度に確実に補修することができる。よって下地膜に複数個の結晶粒子を全面に亘って均一に分布するように付着させた構成を高歩留まりで製造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】
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
ここで、結晶粒子９２ａからなる凝集粒子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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
インク膜が形成された基板は直ちに真空雰囲気による乾燥工程Ａ５に移され、減圧乾燥される。インク膜は真空チャンバー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、これにより保護膜が完成する。
【００２３】
ここで、凝集粒子９２の層を形成する一手段として樹脂レスインクを用いたスリットコート法を説明したが、形成方法としては他に樹脂ペーストをスクリーン印刷で塗布し、乾燥後焼成により樹脂バインダーを飛ばして層を形成する方法や、スプレーコートにより形成する方法もある。
【００２４】
このように形成された凝集粒子９２の層でも、異物の混入などにより極小範囲で凝集粒子９２が欠落する欠陥が発生しうる。この欠落欠陥部では電子放出能力が低下してしまいパネル特性が損なわれてしまう。
【００２５】
そこで、本発明においては、下地膜９１上に結晶粒子９２ａからなる凝集粒子９２を付着させた後、結晶粒子の層の欠陥部分を検出する検査工程Ａ６を行い、その後当該欠陥部分を含む一定領域の結晶粒子を一旦除去した後、その除去した領域に新たに結晶粒子を付着させるための補修工程Ａ７を行う。
【００２６】
次に、欠陥部分を検出する検査工程Ａ６の一実施例について図５を用いて説明する。図５において、凝集粒子９２の層が形成された前面板２を、照明手段２１により照射し、その透過画像は画像取り込み手段２２により記録される。前面板２は、基板搬送手段２３により連続的に移動されることにより、前面板２全面の画像が記録される。照明手段２１は前面ガラス基板３側より鉛直に照射し、画像取り込み手段２２は前面板２の被照明部を斜め方向より記録できるよう配置されている。このような検出器構成で、凝集粒子９２は照明手段２１からの光を散乱させるため、取り込み画像には明点として記録される。欠落欠陥部分はこの明点が抜けている、すなわち画像処理により黒欠陥として、逆に凝集粒子９２が過剰に形成されている部分は白欠陥として、その大きさ、座標が出力される。
【００２７】
このように検査工程Ａ６において検査出力された座標データをもとに、引き続き補修工程Ａ７においては、新たに所定の密度に凝集粒子を付着させる工程を行う。その様子を図６に示しており、図６において、補修インクを充填した滴下塗布手段３１、例えばマイクロディスペンサはＸＹＺの３軸移動手段３２により、検査データに基づく欠陥座標上に移動される。ここで、検査出力された欠陥サイズより計算される体積の液滴３３を滴下塗布手段３１の先端に形成し、ＸＹＺの３軸移動手段３２によりその先端を欠落による欠陥部分に押し当てることで、必要所定量の補修インクが塗布される。
【００２８】
この補修工程Ａ７で用いる補修インクの粘度は、当初結晶粒子からなる凝集粒子を付着させるためのインクの粘度より大きく構成する。この補修インクも、結晶粒子９２ａからなる凝集粒子９２を有機溶媒に分散させたもので、樹脂バインダーは含まない。補修用インクに用いる有機溶媒は、凝集粒子９２となじみがよく、しかも揮発性がある、例えばエチルアルコールやメチルメトキシブタノール、プロピレングリコール、ベンジルアルコールなどが用いられる。また、ディスペンサ塗布ではスリットコート塗布よりも高粘度のインクを塗布することができるので、より高粘度の有機溶媒を使用できる。塗布されたインクは、その体積が極少量であるため、自然に乾燥され、保護層９の表層に吸着した溶剤分子も後工程の封排工程において除去されるため、補修のための乾燥工程や焼成工程は行わない。
【００２９】
このように保護層の補修を行うことで高歩留まりで高品質なパネルを生産することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３０】
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】
【００３１】
【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
【図５】本発明によるＰＤＰの製造方法において、保護層の欠陥検出工程の様子を示す概略図
【図６】本発明によるＰＤＰの製造方法において、保護層の修正塗布工程の様子を示す概略図
【符号の説明】
【００３２】
１  ＰＤＰ
２  前面板
３  前面ガラス基板
４  走査電極
５  維持電極
６  表示電極
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
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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【図５】
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【図６】
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