(57)【要約】【課題】放電電圧の経時変化のない高品質・長寿命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】基板上に形成した複数の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膜を形成した前面基板と、この前面基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データ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基板とを有し、前記前面基板と背面基板とを対向配置して周辺部を封着材により封着した後、内部に放電ガスを封入する封着工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護膜を形成した後に保護膜表面を界面活性剤で被覆する界面活性剤被覆膜形成工程Ｓ１４を設け、この界面活性剤被覆膜形成工程Ｓ１４の後に封着工程Ｓ３１を行う。【選択図】図３
2010080182.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に形成した複数の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膜を形成した前面基板と、この前面基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データ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基板とを有し、前記前面基板と背面基板とを対向配置して周辺部を封着材により封着した後、内部に放電ガスを封入する封着工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護膜を形成した後に保護膜表面を界面活性剤で被覆する被覆膜形成工程を設け、この被覆膜形成工程の後に前記封着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。
【請求項２】
界面活性剤は、疎水基の直鎖の炭素数が１０以上の界面活性剤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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像表示に用いられ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】
近年、大画面で薄型軽量を実現できるカラー表示デバイスとしてプラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）が注目されている。
【０００３】
ＰＤＰとして代表的な交流面放電型ＰＤＰは、対向配置された前面基板と背面基板との間に多数の放電セルが形成されている。前面基板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対がガラス基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層及び保護膜が形成されている。ここで保護膜は、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等のアルカリ土類酸化物の薄膜であり、誘電体層をイオンスパッタから保護するとともに放電開始電圧等の放電特性を安定させるために設けられている。背面基板は、ガラス基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上に井桁状の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面基板と背面基板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のＰＤＰの各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤色、緑色及び青色の各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。
【０００４】
ＰＤＰを駆動する方法としてはサブフィールド法、すなわち、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割した上で、発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行う方法が一般的である。サブフィールドは、初期化期間、書込み期間及び維持期間を有する。初期化期間では各放電セルで初期化放電を発生させて、それに続く書込み放電に必要な壁電荷を形成する。書込み期間では、表示を行うべき放電セルで選択的に書込み放電を発生させて、それに続く維持放電に必要な壁電荷を形成する。そして維持期間では、走査電極及び維持電極に交互に維持パルスを印加して、書込み放電を起こした放電セルで維持放電を発生させ、対応する放電セルの蛍光体層を発光させることにより画像表示を行う。
【０００５】
ここで、前記保護膜は、ガス放電時に生じるイオン衝撃から誘電体層及び電極を保護する役割（耐スパッタ性）と共に、放電時に２次電子を放出し電荷を保持する、いわゆるメモリ機能の役割を果たす。そのため保護膜は、耐イオン衝撃性（耐スパッタ性）と２次電子放出性に優れる酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの金属酸化膜が一般的に用いられている。
【０００６】
しかしながら、アルカリ土類金属である酸化マグネシウムは、材料としての性質や、その膜構造が柱状構造であることから、水（Ｈ２Ｏ）や炭酸ガス（ＣＯ２）の吸着性が高く、その吸着した水分などは、２次電子放出能に悪影響を及ぼし、結果として放電電圧に大きな影響を与える。そのため、保護膜の水分などの吸着量を低減する方法が従来から提案されてきた。
【０００７】
例えば、特許文献１では、ＭｇＯ保護膜の上部に第二の保護膜として高分子有機膜を形成することにより、水や炭酸ガスの吸着を抑制する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２００５−１５８３９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明はこのような問題点に鑑み、保護膜に吸着する水や不純物ガスを低減することで、ＰＤＰのガス放電空間に持ち込まれる水や不純物ガスを減らし、放電電圧の経時変化のない高品質・長寿命のＰＤＰを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
このような課題を解決するために本発明は、基板上に形成した複数の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膜を形成した前面基板と、この前面基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データ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基板とを有し、前記前面基板と背面基板とを対向配置して周辺部を封着材により封着した後、内部に放電ガスを封入する封着工程を有するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護膜を形成した後に保護膜表面を界面活性剤で被覆する被覆膜形成工程を設け、この被覆膜形成工程の後に前記封着工程を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るＰＤＰの製造方法によれば、界面活性剤を保護膜に被覆することで、水分や二酸化炭素の吸着量を減少させることができ、ＰＤＰのガス放電空間内に持ち込まれる水や不純物ガスを減らすことが可能となり、放電電圧の経時変化のない高品質・長寿命のＰＤＰを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態に係るＰＤＰの製造方法について、図１〜図７の図面を用いて説明する。
【００１２】
図１は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は放電セル部分の構造を示す断面図である。
【００１３】
図１、図２に示すように、ＰＤＰ１は、ガラス基板からなる前面基板３などよりなる前面板２と、ガラス基板からなる背面基板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。この走査電極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と、透明電極上に形成された金属バス電極とにより構成されている。金属バス電極は、透明電極の長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。また、前面基板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）などからなる保護膜９が形成されている。
【００１５】
また、背面板１０の背面基板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、複数の帯状のデータ電極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、データ電極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間の溝にデータ電極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とデータ電極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】
次に、本発明による製造工程について、図３〜図６を用いて説明する。
【００１７】
まず、前面板工程について説明すると、前面板工程においては、図３に示すように、ガラス基板からなる前面基板３上に、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を形成する走査電極／維持電極形成工程Ｓ１１を行い、その後誘電体層８を形成する誘電体層形成工程Ｓ１２と、その表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる保護膜９を形成する保護膜形成工程Ｓ１３を行う。
【００１８】
その後、本発明においては、保護膜９を形成する保護膜形成工程Ｓ１３の後に、保護膜表面を界面活性剤で被覆する界面活性剤被覆膜形成工程Ｓ１４を行うことにより、前面板工程が終了する。この界面活性剤被覆膜形成工程Ｓ１４により、保護膜９を界面活性剤で被覆した模式図を図４に示す。
【００１９】
図４において、界面活性剤１７は親水基１７ａと疎水基１７ｂを有しており、保護膜９はイオン性の強い金属酸化物であるため、界面活性剤１７の親水基１７ａ側が保護膜９の表面に強く吸着する。一方、大気側に晒される疎水基１７ｂは、極性が無いため、極性分子であるＨ２ＯやＣＯ２との親和性が低く、大気中のＨ２ＯやＣＯ２の吸着を抑制することとなる。
【００２０】
なお、界面活性剤１７としては様々な種類のものがあるが、本発明においては、特にアニオン性、非イオン性界面活性剤が好適に利用できる。また、界面活性剤１７の疎水基１７ｂの直鎖の炭素数は１０以上のもの、例えばラウリン酸、ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、オレイン酸、アラキジン酸、リノレン酸、ベヘン酸などを含有していることが望ましい。直鎖の炭素数が多いと疎水性が強く、Ｈ２Ｏ，ＣＯ２などの極性分子の吸着抑制に効果が高いためである。
【００２１】
一方、背面板工程においては、背面基板１１上に複数の帯状のデータ電極１２を形成するデータ電極形成工程Ｓ２１を行い、その後データ電極１２を被覆する下地誘電体層１３を形成する下地誘電体層形成工程Ｓ２２を行った後、下地誘電体層１３上に放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４を形成する隔壁形成工程Ｓ２３と、隔壁１４間の溝に赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１５を形成する蛍光体層形成工程Ｓ２４を行うことにより、図２に示すような背面板１０を得る背面板工程が終了する。
【００２２】
このようにして作製した前面板２と背面板１０とは、次の組立工程に送られ、パネルとしての組立が行われる。
【００２３】
組立工程においては、まず背面板１０の周辺部に軟化点が３９０℃程度のガラスフリットからなる封着材を塗布した後、前面板２と背面板１０とを、走査電極４および維持電極５とデータ電極１２とが交差するように対向配置させて貼り合せ、加熱炉により、封着材であるガラスフリットが軟化する温度以上まで加熱することにより周辺部を封着する封着工程Ｓ３１を行う。図５にその封着工程の一例を示しており、図５において、１８は封着材である。この封着工程Ｓ３１においては、パネルを貼り合せた状態で加熱炉１９に入れ、封着材１８の軟化点温度以上まで加熱することにより封着する。
【００２４】
封着工程Ｓ３１によりパネルの周辺部を封着した後は、図５に示すように、ガラス管２０を通して、パネル内の排気を行う排気工程Ｓ３２を行った後、引き続きパネル内にＮｅ−Ｘｅからなるガラス管２０を通して放電ガスを封入する放電ガス封入工程Ｓ３３を行い、その後パネルのエージング工程Ｓ３４を行うことにより、ＰＤＰパネルが完成する。
【００２５】
ここで、本発明においては、前面板工程において、界面活性剤被覆膜形成工程Ｓ１４を設け、保護膜９を界面活性剤１７で被覆したが、界面活性剤１７の多くは３００℃程度の温度で加熱することにより消失するため、封着工程Ｓ３１において、封着材であるガラスフリットを軟化させた際に消失することとなり、パネルに悪影響を与えることはない。なお、分子量が大きい界面活性剤１７を用いる場合などでは、封着工程Ｓ３１における加熱だけでは、界面活性剤１７が充分に除去できないことが考えられるため、このような場合は、図６に示すように、封着工程Ｓ３１の前に、界面活性剤除去焼成工程Ｓ１５を追加してもよい。この界面活性剤除去焼成工程Ｓ１５は、封着工程Ｓ３１の直前に行うことが望ましい。
【００２６】
次に、具体的に実験した結果について説明する。
【００２７】
まず、実験サンプルは、表示電極対、誘電体層を形成した前面ガラス基板上に、電子ビーム蒸着でＭｇＯを８００ｎｍの膜厚で形成し、その後次の界面活性剤分散液をＭｇＯ膜に塗布した後、１００℃で３０分間、乾燥空気中で乾燥させ、界面活性剤の被膜を形成した。
（サンプルａ）  ラウリン酸（直鎖炭素数１０）系界面活性剤７ｇを１Ｌのヘプタン（和光純薬工業社製、９７＋％）に分散
（サンプルｂ）  ステアリン酸（直鎖炭素数１６）系界面活性剤１０ｇを１Ｌのヘプタン（和光純薬工業社製、９７＋％）に分散
（サンプルｃ）  ベヘン酸（直鎖炭素数２０）系界面活性剤１２ｇを１Ｌのブタノール（和光純薬工業社製、９７＋％）に分散
そして、上記サンプルａ〜ｃを大気中で２４時間放置したものと、更にサンプルａ〜ｃを乾燥大気中３００℃で２時間焼成したものを作製した。
【００２８】
これらのサンプルについて、表面の吸着種の濃度を調べるために、大気放置後のサンプルと、焼成後のサンプルをＸＰＳ（Ｘ線光電子分光装置、日本電子製ＪＰＳ−９０１０）で分析した。比較のために、界面活性剤で被覆しないサンプルについても上記処理を行い、測定を行った。ＸＰＳの分析結果より求めたＣＨ，ＯＨ，ＣＯの表面濃度を図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）に示す。なお、ＣＨは残留有機物（主に界面活性剤そのもの）、ＣＯは炭酸ガス、ＯＨは水分の吸着程度を判定できる。
【００２９】
残留有機物については、大気放置後において、直鎖炭素数にほぼ比例してＣＨ濃度も増加した。つまり、表面に被覆された界面活性剤の密度は同程度であると推測される。焼成後においては、どの界面活性剤を被覆したサンプルでも、被覆無サンプルと同等まで、ＣＨ濃度が減少した。つまり、焼成により界面活性剤はほぼ除去できていることが確認できた。
【００３０】
炭酸ガス、水の吸着については、大気放置後において、ラウリン酸系界面活性剤被覆サンプルのＯＨ，ＣＯ濃度が、被覆無サンプルとほとんど変わらなかった。一方、直鎖炭素数の多いステアリン酸系界面活性剤、ベヘン酸系界面活性剤を被覆したサンプルでは、ＯＨ，ＣＯ濃度の減少が見られ、吸着抑制の効果を確認することができた。除去焼成後では、大気放置後に比べ、ＯＨ，ＣＯ濃度の減少が全てのサンプルで確認できた。またラウリン酸系界面活性剤被覆サンプルでも他の界面活性剤と同様に、被覆無サンプルの濃度より少ない吸着濃度となり、結果的には、ＯＨ，ＣＯの吸着抑制ができることが確認できた。
【００３１】
ラウリン酸系界面活性剤被覆サンプルが、大気放置後にＯＨ，ＣＯが多かった理由としては、炭酸ガスや水が界面活性剤被膜の上にのみ吸着していた可能性が考えられる。つまり、炭酸ガスや水は界面活性剤被膜でブロックされＭｇＯ膜まで拡散しなかったために、ＭｇＯ膜への吸着は進まず、結果的に吸着抑制効果が発揮できたと考えられる。
【００３２】
以上の説明から明らかなように、本発明に係るＰＤＰの製造方法によれば、界面活性剤を保護膜に被覆することで、水分や二酸化炭素の吸着量を減少させることができ、ＰＤＰのガス放電空間内に持ち込まれる水や不純物ガスを減らすことが可能となり、放電電圧の経時変化のない高品質・長寿命のＰＤＰを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
以上のように本発明によれば、高品質で長寿命のＰＤＰを実現する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの構造を一部を断面で示す斜視図
【図２】本発明のＰＤＰの放電セル部分の断面図
【図３】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの製造方法における製造工程図
【図４】本発明の要部工程において、保護膜を界面活性剤で被覆した様子を示す模式図
【図５】本発明の要部工程を示す概略図
【図６】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの製造方法における他の例を示す製造工程図
【図７】本発明の効果を説明するために行った実験結果を示す特性図
【符号の説明】
【００３５】
１  ＰＤＰ
２  前面板
３  前面基板
４  走査電極
５  維持電極
６  表示電極
８  誘電体層
９  保護膜
１０  背面板
１１  背面基板
１２  データ電極
１４  隔壁
１５  蛍光体層
１６  放電空間
１７  界面活性剤
【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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【図７】
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