(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルにおいて、隔壁側面に十分な膜厚で蛍光体層を形成できるように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層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７を形成するとともに前記放電空間を区画する隔壁９を設けた背面基板と、この背面基板の隔壁９間に形成した蛍光体層１０とを有し、前記隔壁の表面に有機粒子とバインダー樹脂とからなるインク受容層を形成した後、前記隔壁間に蛍光体インクを塗布し、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを焼成して蛍光体層１０を形成する製造方法である。【選択図】図４
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【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層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、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記隔壁の表面に有機粒子とバインダー樹脂とからなるインク受容層を形成した後、前記隔壁間に蛍光体インクを塗布し、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを焼成して蛍光体層を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】
焼成温度が４００℃〜６５０℃であることを特徴とする請求項１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および保護層が形成されている。ここで保護層は、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、緑色およ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、書込み期間およ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、走査電極およ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】
ところで、前記隔壁間に蛍光体層を形成する方法としては、蛍光体インクを隔壁間の溝に充填して焼成する方法（スクリーン印刷法）が用いられている。しかしスクリーン印刷法は、近年の高精細化に対応した隔壁間の距離が小さなＰＤＰに対しては適用することが難しい。例えば、４２インチのフルスペックのハイビジョンテレビにおいて、ＰＤＰでは隔壁間のピッチは０．１５ｍｍ程度と狭く、さらに隔壁の幅を考慮すると０．１ｍｍ程度の狭い溝に蛍光体インクを充填しなくてはならない。通常、スクリーン印刷に用いる蛍光体インクは数万センチポイズと粘度が高いので、このような狭い隔壁間に精度良く高速に蛍光体インクを流し込むことは困難である。
【０００６】
この課題を解決するためにインクジェット法による蛍光体層の形成が開発されている。インクジェット法は特許文献１に開示されているように、蛍光体と有機バインダーからなるインク液を加圧して複数のノズルから噴射させながら走査することにより、所望のパターンに付着させる方法である。このインクジェット法によれば、所望の隔壁と隔壁の間に蛍光体インクを塗布・充填することができるので、高精度の蛍光体層の形成が可能となる。このインクジェット法に用いられるインクは、エチルセルロース、アクリル樹脂、あるいはポリビニルアルコールなどからなる有機バインダーと、ターピネオールやブチルカ
ルビトールアセテート等からなる溶剤と、蛍光体粒子とを混合した蛍光体インクが一般的に用いられている。
【特許文献１】特開平８−１６２０１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
インクジェット法に用いられるインクは、適切な範囲より粘度が低いとインクジェットヘッドのノズル周辺が液の流出により汚染されやすくなり、粘度が高い場合にはノズルの目詰まりやヘッドの吐出力の不足により吐出が困難になる。そのためインクジェット法に用いられるインクの粘度は、１ｍＰａ・ｓから２０ｍＰａ・ｓ程度のものが使われる。前述のバインダーと溶剤および蛍光体粒子を混合したものをこの粘度範囲に収めるためには、蛍光体粒子の含有量は１〜２０重量％程度となる。
【０００８】
このような粘度および蛍光体濃度のインクの場合、蛍光体粒子はインク内で自由に動くことが可能である。そのため前述のように隔壁間にこのインクをインクジェット法で充填した場合、蛍光体はインクの乾燥時にその自重により隔壁間底部へと移動してしまう。これにより隔壁間の底部の蛍光体層の膜厚に対し、隔壁側面の膜厚が薄くなるという問題が生じ、これにより輝度の低下を招くという課題がある。
【０００９】
本発明はこのような課題を解決するものであり、隔壁側面に十分な膜厚で蛍光体層を形成できるようにすることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成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層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、この背面基板の隔壁間に形成した蛍光体層とを有し、前記隔壁の表面に有機粒子とバインダー樹脂とからなるインク受容層を形成した後、前記隔壁間に蛍光体インクを塗布し、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを焼成して蛍光体層を形成することを特徴とする製造方法である。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、隔壁間にインク受容層を設けることで、隔壁側面に十分な膜厚の蛍光体層の形成が可能となり、これによりムラのない高精細で大画面のＰＤＰを容易に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】
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図、図２は放電セル部分の要部を示す断面図である。
【００１３】
図１に示すように、ＰＤＰは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。
【００１４】
前面板は、ガラス製の前面基板１上に１対の走査電極２と維持電極３とからなる表示電極が互いに平行に複数対形成されている。この走査電極２および維持電極３は、走査電極２−維持電極３−維持電極３−走査電極２の配列で繰り返すパターンで形成されている。そして、それら表示電極を覆うように誘電体層４およびＭｇＯからなる保護層５が形成されている。走査電極２および維持電極３は、それぞれＩＴＯ、ＳｎＯ2、ＺｎＯ等の導電性金属酸化物からなる透明電極２ａ、３ａ上にＡｇからなるバス電極２ｂ、３ｂを形成することにより構成されている。
【００１５】
背面板は、ガラス製の背面基板６上に、複数の互いに平行なＡｇを主成分とする導電性材料からなるデータ電極７を形成し、そのデータ電極７を覆うように誘電体層８を形成するとともに、さらにその上に井桁状の隔壁９を形成し、そして誘電体層８の表面と隔壁９の側面とに、赤、緑、青各色の蛍光体層１０を形成することにより構成されている。
【００１６】
そして、走査電極２および維持電極３とデータ電極７とが立体交差するように、前面板と背面板とが対向配置されて周辺部が密封され、内部の放電空間に放電ガスを封入することによりパネルが構成されている。
【００１７】
ここで、図２に示すように、前面板と背面板とに挟まれた放電空間において、走査電極２および維持電極３とデータ電極７とが対向し、隔壁９により囲まれた部分に放電セル１１が形成されている。
【００１８】
図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの電極配列図である。行方向に長いｎ本の走査電極Ｙ１、Ｙ２、Ｙ３・・・Ｙｎ（図１の２）およびｎ本の維持電極Ｘ１、Ｘ２、Ｘ３・・・Ｘｎ（図１の３）が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極Ａ１・・・Ａｍ（図１の７）が配列されている。そして、１対の走査電極Ｙ１および維持電極Ｘ１と１つのデータ電極Ａ１とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そしてこれらの電極のそれぞれは、前面板、背面板の画像表示領域外の周辺端部に設けられた接続端子それぞれに接続されている。
【００１９】
ところで、本発明においては、蛍光体インクを隔壁９間に塗布し、焼成して蛍光体層１０を形成する際に、まず、前記隔壁９の表面にバインダー樹脂と有機粒子とからなるインク受容層を形成した後、前記隔壁９間に蛍光体インクを塗布し、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを焼成して蛍光体層１０を形成することを特徴とする。
【００２０】
次に、本発明による蛍光体層１０の製造方法について説明する。
【００２１】
本発明においては、隔壁９上にインク受容層を塗布する第１の工程と、その後蛍光体粒子を含有する蛍光体インクをインクジェット法により隔壁９間に塗布する第２の工程と、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを乾燥し、焼成して蛍光体層１０とする第３の工程とから構成されている。
【００２２】
第１の工程において、隔壁９の表面に塗布するインク受容層は、アクリル等からなる有機粒子と、アクリル樹脂やポリビニルアルコール共重合体やスチレンーブタジエン共重合体、セルロース誘導体や酢酸ビニル共重合体等のバインダー樹脂とを主成分として構成され、隔壁９の表面に塗布することにより、多孔質構造の膜を形成するものである。このインク受容層を形成する際は、前述の材料を含んだ塗布液を作製し、それを隔壁上から塗布することにより形成すればよく、塗布方法は特に限定されず、ダイコートやスクリーン印刷、スプレーコート等を用いて塗布し、乾燥することで形成すればよい。乾燥後においては、隔壁９の側面に所定の膜厚、すなわち必要とする蛍光体層１０の膜厚が得られる膜厚となるように、塗布方法やインクの粘度を変えて調整すればよい。
【００２３】
次に、第２の工程において、蛍光体インクの塗布を行う。蛍光体粒子としては、一般的にＰＤＰの蛍光体層に使用されているものを用いることができる。例えば、青色蛍光体ではＢａＭｇＡｌ10Ｏ17：Ｅｕ2+、緑色蛍光体ではＺｎＳｉＯ4：Ｍｎ、赤色蛍光体では（ＹxＧｄ1-x）ＢＯ3：Ｅｕ3+等をあげることができる。蛍光体粒子のサイズは小さいほうがインクジェットの塗布に適しているが、蛍光体が良好な発光効率を得るには一定以上のサイズが必要であり、好ましくは０．１〜５μｍ、より好ましくは０．５〜２μｍの範囲である。蛍光体インクは前述のように蛍光体粒子の含有量は１〜２０重量％とし、粘度を１ｍＰａ・ｓから２０ｍＰａ・ｓ程度にする必要がある。粘度調整には蛍光体含有量の変更と、バインダー、例えば、溶剤系のインクではエチルセルロース等を水系のインクではポリビニルアルコール等の量を調節して、粘度を調整する。このように作製した蛍光体インクをインクジェット法を用いて隔壁内に塗布・充填する。
【００２４】
このとき蛍光体インクは隔壁側面にインク受容層が形成されているため、一定量が隔壁側面に付着することとなる。
【００２５】
この後、第３の工程として乾燥・焼成を行う。焼成の温度はインク受容層ならびに蛍光体インクのバインダーが燃焼揮発する温度以上が必要であるが、あまり高温であると背面板７が熱でゆがんでしまう。そのため焼成温度は４００〜６５０℃程度が好ましい。
【００２６】
このような本発明の方法を用いて蛍光体層１０を形成すると、隔壁９側面にも十分な厚さで形成することができる。
【００２７】
次に、具体的な実験例について説明する。
【００２８】
まず、有機粒子としてアクリル樹脂粒子を用い、バインダー樹脂としてポリビニルアルコール共重合体を用いてインク受容層形成用の塗布液を作製した。この塗布液を隔壁まで形成された背面板上に塗布し、インク受容層を隔壁表面に形成した。このとき隔壁側面のインク受容層の膜厚はＳＥＭで確認したところ５μｍであった。
【００２９】
次に、蛍光体層の形成を行った。蛍光体粒子としては、平均粒径０．８μｍの赤色蛍光体（（ＹxＧｄ1-x）ＢＯ3：Ｅｕ3+）を用いた。この蛍光体粒子をターピネオール、ペンタンジオールの１：１溶液に対し、７．５％の割合で、またバインダーとしてエチルセルロースを０．１％の割合で混合し、インクジェット用インクとした。この蛍光体インクを用い、インクジェット法を用いて隔壁内に蛍光体インクを塗布、充填した。この後、乾燥を行い、乾燥後５５０℃の温度で１時間焼成を行って赤色の蛍光体層１０を形成した。この本発明の方法により蛍光体層１０を作製した背面板の要部断面を図４に示す。
【００３０】
一方、比較例として、インク受容層を設けずに、他は上記と同様にしてインクジェット法で蛍光体インクを塗布し、赤色の蛍光体層１０を同様に形成した。この場合の蛍光体層１０を作製した背面板の要部断面を図５に示す。
【００３１】
この図４、図５に示す状況から分かるように、インク受容層を設けずに蛍光体層１０を形成した場合は、隔壁９の側面に十分な膜厚で形成することができていないが、本発明の方法により蛍光体層１０を形成すると、隔壁９の側面にも十分な膜厚で形成することができる。ＳＥＭにて隔壁側面の蛍光体の膜厚を測定したところ、本発明品の蛍光体層１０の膜厚は５μｍであるのに対し、比較例のものは１．５μｍであった。
【００３２】
また、この本発明品、比較例品の背面板を使用してＰＤＰを作製し、点灯させたところ、比較例品の輝度を１００とした場合、本発明品は１０５となり、輝度を５％程度向上させることができることがわかった。
【００３３】
このように隔壁の表面に有機粒子とバインダー樹脂とからなるインク受容層を形成した後、前記隔壁間に蛍光体インクを塗布し、その後前記インク受容層及び蛍光体インクを焼成して蛍光体層を形成することにより、隔壁側面にも十分な膜厚で蛍光体層を形成することが可能となり、これによりＰＤＰの輝度を向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上の説明から明らかなように、本発明は、ＰＤＰの輝度を向上させる上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【図２】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの放電セル部分を示す断面図
【図３】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの電極配列を示す図
【図４】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの要部を示す断面図
【図５】本発明の効果を説明するための比較例によるＰＤＰの要部を示す断面図
【符号の説明】
【００３６】
１  前面基板
２  走査電極
３  維持電極
４、８  誘電体層
５  保護層
６  背面基板
７  データ電極
９  隔壁
１０  蛍光体層
１１  放電セル
【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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