(57)【要約】【課題】精度よく簡単に低コストで蛍光体層を形成するＰＤＰの製造方法および製造装置を提供することを目的とする。【解決手段】第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンおよび第１の導電膜を覆う誘電体層を形成した第１の基板と、第２のガラス基板２１上に第２の導電膜２２、隔壁２４および蛍光体層２５を形成した第２の基板とを対向配置し、封着したＰＤＰの製造方法であって、蛍光体層２５は、犠性物質および複数の蛍光体粒子を含有した固形粒３２Ｒを隔壁２４の間に配置する固形粒配置ステップと、固形粒を溶解させて流動層を形成する流動層形成ステップと、流動層から犠性物質を除去する犠性物質除去ステップとを含んで形成される方法とする。【選択図】図３
2008171653.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンおよび前記第１の導電膜を覆う誘電体層を形成した第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層を形成した第２の基板とを対向配置し、封着したプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記蛍光体層は、犠牲物質および複数の蛍光体粒子を含有した固形粒を前記隔壁の間に配置する固形粒配置ステップと、前記固形粒を溶解させて流動層を形成する流動層形成ステップと、前記流動層から前記犠牲物質を除去する犠牲物質除去ステップとを含んで形成され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】
前記犠牲物質は樹脂を含むとともに、前記固形粒は前記蛍光体粒子を前記樹脂が第１の溶媒に溶けた樹脂溶液の中に分散させて作製した蛍光体インクを前記第１の溶媒より前記樹脂との溶解度パラメータの差が大きい第２の溶媒に吐出して形成す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。
【請求項３】
前記樹脂は、セルロース誘導体であることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項４】
前記固形粒配置ステップの前に、前記固形粒を粒径によって選別する固形粒選別ステップを含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】
前記蛍光体層は赤色、青色および緑色の３色からなり、前記固形粒配置ステップは前記第２のガラス基板から所定距離離し、各色に応じた開口部を備えたマスクを位置決めし前記マスクの開口部から前記固形粒を落下させて配置することを１色ごとに行った後に前記流動層形成ステップ、前記犠牲物質除去ステップを連続して行うことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項６】
前記隔壁は前記第２の導電膜に平行に形成された縦隔壁と前記縦隔壁に直交する横隔壁とで構成され、それぞれ隣接する前記縦隔壁および前記横隔壁で囲まれた凹部の前記横隔壁の延伸方向の横長さならびに前記縦隔壁の延伸方向の縦長さより前記凹部の形状に対応する前記マスクの開口部の横長さならびに縦長さが大きいことを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】
前記凹部の面積と前記横隔壁の高さで規定される体積をＶ１、前記凹部に配置する前記固形粒の全体積をＶ２としたとき、
０．５×Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ１
とすることを特徴とする請求項６記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項８】
前記固形粒配置ステップで、前記凹部に複数の前記固形粒を配置することを特徴とする請求項６または請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンおよび前記第１の導電膜を覆う誘電体層を形成した第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層を形成した第２の基板とを対向配置し、封着したプラズマディスプレイパネルの前記蛍光体層を形成するプラズマディスプレイパネルの製造装置であって、
前記第２の導電膜、前記隔壁を形成した前記第２のガラス基板を載置する基板載置台と、所定の開口部を備えたマスクを保持するマスク保持部と、前記マスクの位置を調整するアライメント機構と、複数の蛍光体粒子を含有した固形粒を噴出する固形粒噴出部とを備えたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項１０】
前記基板載置台と前記マスクとを一体で振動させる振動装置を備えたことを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【請求項１１】
前記固形粒噴出部に前記固形粒を供給する固形粒貯蔵部と、前記固形粒噴出部から噴出された前記固形粒のうち前記マスクの上に残った固形粒を回収する回収装置と、前記回収装置に回収された固形粒を前記固形粒貯蔵部に搬送する搬送装置とをさらに備えたことを特徴とする請求項９または請求項１０記載のプラズマディスプレイパネルの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネルの製造方法および製造装置に関し、特に蛍光体層の製造方法および製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と記す）は、対向配置した前面板と背面板との周縁部を封着材によって封着した構造であって、前面板と背面板との間に形成された放電空間には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが封入されている。
【０００３】
前面板は、ガラス基板の片面にストライプ状に形成された走査電極と維持電極とからなる複数の表示電極と、これらの表示電極を覆う誘電体層および保護層とを備えている。表示電極は、それぞれ透明電極と、その透明電極上に形成した金属材料からなるバス電極とによって構成されている。
【０００４】
背面板は、ガラス基板の片面に表示電極と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間を格子状に区画する隔壁と、隔壁間の溝に順次塗布された赤色、緑色および青色の蛍光体層とを備えている。
【０００５】
表示電極とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルになる。これらの放電セルはマトリクス状に配列され、表示電極の方向に並ぶ赤色、緑色および青色の蛍光体層を有する３個の放電セルが、カラー表示のための画素になる。ＰＤＰは順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧を印加してガス放電を発生させ、そのガス放電で生じる紫外線で蛍光体層を励起し、発光させることによりカラー画像を表示している。
【０００６】
このようなＰＤＰの蛍光体層は、スクリーン印刷法で形成されるのが一般的である。すなわち所定の開口部を設けたスクリーン版を用い、蛍光体ペーストを開口部からスキージで隔壁間の溝に押し出し、乾燥させることで蛍光体層を形成していた。この方法は、スクリーン印刷機とスクリーン版とに高い精度が要求されるとともに、隔壁のパターンにスクリーン版を正確に位置合わせする必要がある。
【０００７】
ところが、近年の画素の高精細化に伴い、例えばフルスペックのハイビジョンテレビでは画素数が１９２０×１１２５となり、放電セルの大きさも４２インチクラスで０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍとなる。このような微細な放電セルでは、隔壁の幅も考えると蛍光体の入る幅は０．０８ｍｍ〜０．１ｍｍとなり、この幅にスクリーン印刷法で数十Ｐａ・ｓの高粘度の蛍光体ペーストを高速で流し込むことは困難となっている。
【０００８】
そこで、寸法精度の高い感光性ペースト法と呼ばれる蛍光体層の形成方法が提案されている。この方法は、感光性を持たせた蛍光体ペーストを塗布し、露光、現像を行うことにより蛍光体層を形成するものである（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９４１３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、感光性ペースト法では赤色、緑色、青色の３色で感光性ペーストの塗布から露光現像までを繰り返さなければいけない。例えば赤色の感光性ペーストを、隔壁を形成した基板全面に塗布する。そしてフォトマスクを用いて、赤色の蛍光体層となる放電セルを露光し、その部分の感光性ペーストを重合させる。その後、アルカリ水溶液などをシャワー噴霧することで未露光部の感光性ペーストを現像により流し去る。これを緑色、青色についても繰り返して蛍光体層を形成するため、工程数が非常に多くなり、製造コストも高くなっていた。
【００１０】
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、精度よく簡単に低コストで蛍光体層を形成するＰＤＰの製造方法および製造装置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】
【００１１】
上記の目的を達成するために本発明は、第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンおよび第１の導電膜を覆う誘電体層を形成した第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層を形成した第２の基板とを対向配置し、封着したＰＤＰの製造方法であって、蛍光体層は、犠牲物質および複数の蛍光体粒子を含有した固形粒を隔壁の間に配置する固形粒配置ステップと、固形粒を溶解させて流動層を形成する流動層形成ステップと、流動層から犠牲物質を除去する犠牲物質除去ステップとを含んで形成される方法である。
【００１２】
このようなＰＤＰの製造方法とすると、蛍光体層は固形粒を固形粒配置ステップで所定の位置に配置し、その後、流動層形成ステップと、犠牲物質除去ステップとで形成される。そのため固形粒が固形粒配置ステップで確実に配置されるとともに、感光性ペースト法のように露光、現像を繰り返す必要がなくなり、工程数も少なくできるので精度よく簡単に低コストで蛍光体層を形成することができる。
【００１３】
また本発明のＰＤＰの製造方法の犠牲物質は樹脂を含むとともに、固形粒は蛍光体粒子を樹脂が第１の溶媒に溶けた樹脂溶液の中に分散させて作製した蛍光体インクを第１の溶媒より樹脂との溶解度パラメータの差が大きい第２の溶媒に吐出して形成するようにしてもよい。
【００１４】
このような方法にすると、蛍光体粒子の周囲に存在する樹脂が、第２の溶媒と接触することにより析出し、蛍光体粒子を覆った固形粒を簡単に形成できる。ここで犠牲物質とは、固形粒には含まれているが、蛍光体層の形成時に消失してしまう物質であり、例えば樹脂とその樹脂が溶ける溶媒とを意味する。
【００１５】
また本発明のＰＤＰの製造方法の樹脂は、セルロース誘導体であってもよい。
【００１６】
セルロース誘導体は、蛍光体粒子との接着性もよく、また容易に焼成して除去できる。また本発明のＰＤＰの製造方法の固形粒配置ステップの前に、固形粒を粒径によって選別する固形粒選別ステップを含むようにしてもよい。
【００１７】
このように固形粒を粒径によって選別しておくと、隔壁の間に配置する固形粒の量のばらつきを小さくできるため、蛍光体層の厚みの揃った高品質なＰＤＰの製造方法とすることができる。
【００１８】
また本発明のＰＤＰの製造方法の蛍光体層は赤色、青色および緑色の３色からなり、固形粒配置ステップは第２のガラス基板から所定距離離し、各色に応じた開口部を備えたマスクを位置決めしマスクの開口部から固形粒を落下させて配置することを１色ごとに行った後に流動層形成ステップ、犠牲物質除去ステップを連続して行うようにしてもよい。
【００１９】
このように各色に応じた開口部を備えたマスクから固形粒を落下させるため、所定の隔壁の間に確実に必要な固形粒が配置される。そして、３色の固形粒の配置を完了した後、一括して流動層形成ステップ、犠牲物質除去ステップを連続して行うため、さらに工程数を減らすことができる。
【００２０】
また本発明のＰＤＰの製造方法の隔壁は第２の導電膜に平行に形成された縦隔壁と縦隔壁に直交する横隔壁とで構成され、それぞれ隣接する縦隔壁および横隔壁で囲まれた凹部の横隔壁の延伸方向の横長さならびに縦隔壁の延伸方向の縦長さより凹部の形状に対応するマスクの開口部の横長さならびに縦長さを大きくしてもよい。
【００２１】
このようにそれぞれ隣接する縦隔壁と横隔壁とで構成される固形粒が入るべき凹部の大きさより、マスクの開口部の大きさを大きくしているため、マスクの位置決め精度を高精度にする必要はない。
【００２２】
また本発明のＰＤＰの製造方法の凹部の面積と横隔壁の高さで規定される体積をＶ１、凹部に配置する固形粒の全体積をＶ２としたとき、０．５×Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ１としてもよい。
【００２３】
配置する固形粒の体積をこのような範囲とすると、適切な厚さの蛍光体層を形成できる。
【００２４】
また本発明のＰＤＰの製造方法の固形粒配置ステップで、凹部に複数の固形粒を配置してもよい。
【００２５】
凹部に複数の固形粒を配置することにより、固形粒に含有させる蛍光体濃度を適切な範囲にすることができる。
【００２６】
さらに本発明は、第１のガラス基板上に第１の導電膜のパターンおよび第１の導電膜を覆う誘電体層を形成した第１の基板と、第２のガラス基板上に第２の導電膜、隔壁および蛍光体層を形成した第２の基板とを対向配置し、封着したＰＤＰの蛍光体層を形成するＰＤＰの製造装置であって、第２の導電膜、隔壁を形成した第２のガラス基板を載置する基板載置台と、所定の開口部を備えたマスクを保持するマスク保持部と、マスクの位置を調整するアライメント機構と、複数の蛍光体粒子を含有した固形粒を噴出する固形粒噴出部とを備えた構成とする。
【００２７】
このような構成とすると、第２のガラス基板を載置した基板載置台に対して、アライメント機構でマスクを位置決めするため、正確に固形粒を所定の位置に配置することができ、精度よく蛍光体層を形成するＰＤＰの製造装置となる。
【００２８】
また本発明のＰＤＰの製造装置は、基板載置台とマスクとを一体で振動させる振動装置を備えてもよい。
【００２９】
このように、基板載置台とマスクとを一体で振動させることで、固形粒噴出部から噴出された固形粒に噴出むらがあっても、固形粒を隔壁の間の凹部に均一かつ確実に配置することができる。
【００３０】
また本発明のＰＤＰの製造装置は、固形粒噴出部に固形粒を供給する固形粒貯蔵部と、固形粒噴出部から噴出された固形粒のうちマスクの上に残った固形粒を回収する回収装置と、回収装置に回収された固形粒を固形粒貯蔵部に搬送する搬送装置とをさらに備えてもよい。
【００３１】
このように固形粒貯蔵部を備えることで、固形粒噴出部に固形粒を安定して供給できる。また、回収装置と搬送装置とを備えることで、噴出した固形粒を効率よく利用するため、固形粒の使用量を減らすことができる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、固形粒配置ステップで確実に固形粒を配置でき、流動層形成ステップ、犠牲物質除去ステップを経るだけで蛍光体層を形成できるため、精度よく簡単に低コストのＰＤＰの製造方法および製造装置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】
【００３３】
以下、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造方法および製造装置について図面を用いて説明する。
【００３４】
（実施の形態）
まず、本発明の実施の形態のＰＤＰの製造方法および製造装置により製造されるＰＤＰの構造を、図１および図２を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態のＰＤＰの構造を示す斜視図、図２は本発明の実施の形態のＰＤＰの前面板の断面図である。
【００３５】
図１に示すように、ＰＤＰ１００は、第１の基板である前面板１２と、第２の基板である背面板２０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ＰＤＰ１００内部の放電空間２６には、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などの放電ガスが、５３２００Ｐａ〜７９８００Ｐａの圧力で封入されている。
【００３６】
前面板１２の第１のガラス基板である前面ガラス基板１３上には、第１の導電膜である走査電極１４および維持電極１５よりなる一対の帯状の表示電極１６と、ブラックストライプ（遮光層）１７とが互いに平行に、それぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板１３上には、表示電極１６と、ブラックストライプ１７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１８が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などからなる電極保護のための保護層１９が形成されている。
【００３７】
背面板２０の第２のガラス基板である背面ガラス基板２１上には、前面板１２の走査電極１４および維持電極１５と直交する方向に、第２の導電膜である複数の帯状のアドレス電極２２が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層２３が被覆している。
【００３８】
さらに、アドレス電極２２間の下地誘電体層２３上には、放電空間２６を区切る所定の高さの隔壁２４が形成されている。隔壁２４間の溝にアドレス電極２２ごとに、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層２５が形成されている。走査電極１４および維持電極１５と、アドレス電極２２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極１６方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層２５を有する放電セルが、カラー表示のための画素になる。
【００３９】
また図１の前面板１２を上下反転させた図２に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板１３に、走査電極１４および維持電極１５よりなる表示電極１６と、ブラックストライプ１７とがパターン形成されている。
【００４０】
走査電極１４と維持電極１５は、それぞれ酸化インジウム（ＩＴＯ）や、酸化スズ（ＳｎＯ２）などからなる透明導電膜である透明電極１４ａ、１５ａと、透明電極１４ａ、１５ａ上に形成された金属電極１４ｂ、１５ｂとにより構成されている。金属電極１４ｂ、１５ｂは透明電極１４ａ、１５ａ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。
【００４１】
誘電体層１８は、前面ガラス基板１３上に形成されたこれらの透明電極１４ａ、１５ａと金属電極１４ｂ、１５ｂとブラックストライプ１７を覆って設け、さらに誘電体層１８上に保護層１９を形成している。
【００４２】
次に、ＰＤＰ１００の製造方法について説明する。
【００４３】
まず、前面ガラス基板１３上に、走査電極１４および維持電極１５を構成する透明電極１４ａ、１５ａが、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。そして、ブラックストライプ１７および透明電極１４ａ、１５ａ上に金属電極１４ｂ、１５ｂとなるそれぞれのペースト層を、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成する。ここで金属電極１４ｂ、１５ｂの材料は、導電性黒色粒子、あるいは銀（Ａｇ）材料を含む電極ガラスペーストであり、ブラックストライプ１７の材料も、黒色顔料を含むペーストである。
【００４４】
次に、走査電極１４、維持電極１５およびブラックストライプ１７を覆うように、前面ガラス基板１３上に、印刷法またはダイコート法によりガラス材料を含むペーストを塗布した後に焼成することで誘電体層１８を形成する。さらに、誘電体層１８上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層１９を、真空蒸着法により０．３μｍ〜１μｍの厚みに形成する。以上の工程により、前面ガラス基板１３上に所定の構成部材が形成されて前面板１２が完成する。
【００４５】
背面板２０は、次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板２１上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などにより、アドレス電極２２用の構成物となる材料層を形成する。そして、その材料層を所望の温度で焼成してアドレス電極２２を形成する。
【００４６】
次に、アドレス電極２２が形成された背面ガラス基板２１上に、ダイコート法などによりアドレス電極２２を覆うように誘電体ガラスペーストを塗布して、誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより、下地誘電体層２３を形成する。なお、誘電体ガラスペーストは、粉末の誘電体ガラスフリット、バインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００４７】
次に、下地誘電体層２３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布し、所定の形状にパターニングして隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより、隔壁２４を形成する。ここで、下地誘電体層２３上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法や、サンドブラスト法を用いることができる。
【００４８】
次に、隣接する隔壁２４間の下地誘電体層２３上および隔壁２４の間に、蛍光体材料を含む固形粒を配置し、流動層を形成し犠牲物質を除去することにより、蛍光体層２５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板２１上に所定の構成部材が形成されて、背面板２０が完成する。
【００４９】
このようにして、所定の構成部材を備えた前面板１２と背面板２０とを、表示電極１６とアドレス電極２２とが直交するように対向配置して、その周囲を封着材で封着し、放電空間２６にネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）などを含む放電ガスを封入することでＰＤＰ１００が完成する。
【００５０】
ここで蛍光体層２５の形成方法について、図３〜図６を用いてさらに詳しく説明する。図３は固形粒配置ステップを説明する図で、図３（ａ）は本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の固形粒が噴出された状態を示す工程断面図、図３（ｂ）は同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒が隔壁の間の凹部に配置された状態を示す工程断面図である。
【００５１】
図３（ａ）に示すように、背面ガラス基板２１上にアドレス電極２２、下地誘電体層２３が形成され、下地誘電体層２３上にアドレス電極２２と平行な縦隔壁２４ａと、縦隔壁２４ａに直交する横隔壁２４ｂとからなる隔壁２４が形成されている。ここで、隔壁２４に近接して赤色用の開口部３０Ｒを備えたマスク３１Ｒを設置し、マスク３１Ｒの上方で複数の赤色の蛍光体粒子を含有した固形粒３２Ｒが噴出される。そして図３（ｂ）に示すように、固形粒３２Ｒはマスク３１Ｒの開口部３０Ｒから落下し、それぞれ隣接する縦隔壁２４ａおよび横隔壁２４ｂで囲まれた凹部２７Ｒに配置される。
【００５２】
次に、緑色の固形粒３２Ｇ、青色の固形粒３２Ｂも上述の赤色の固形粒３２Ｒと同様の方法で配置される。すなわち、緑色の固形粒３２Ｇは緑色用のマスク３１Ｇ、青色の固形粒３２Ｂは青色用のマスク３１Ｂをそれぞれ用いる。
【００５３】
図４は、本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の３色の固形粒が配置された状態を示す平面図である。図４に示すように、凹部２７Ｒに赤色の固形粒３２Ｒ、凹部２７Ｇに緑色の固形粒３２Ｇ、凹部２７Ｂに青色の固形粒３２Ｂがそれぞれ配置される。
【００５４】
ここで図４では、それぞれ隣接する縦隔壁２４ａと横隔壁２４ｂとで囲まれた凹部に配置する固形粒を４個である場合を例示した。一般に赤色、緑色、青色の各色に対応する凹部２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂは、図４に示すように矩形であり、長辺と短辺の長さの比は約３：１である。それぞれの凹部２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂに配置する固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの個数は２個〜５個程度がよいと考えられる。個数が１個では、固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに含まれる蛍光体粒子の濃度を相当に高くする必要があり、固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを準備するのが難しくなる。個数が６個以上だと、固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの大きさを小さくする必要が生じ、特に粒径が３０μｍを下回ると、固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂの取扱いが難しくなる。
【００５５】
次に図５（ａ）は本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の流動層形成ステップを説明する工程断面図、図５（ｂ）は同ＰＤＰの蛍光体層の犠牲物質除去ステップを説明する工程断面図である。
【００５６】
図４の状態の固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂを加熱して流動化させると、図５（ａ）に示すように、それぞれの凹部２７Ｒ、２７Ｇ、２７Ｂに複数の蛍光体粒子を含む流動層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂが形成される。このとき流動層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂは、縦隔壁２４ａおよび横隔壁２４ｂの側面に表面張力によって若干盛り上がった液面を呈する。
【００５７】
そして、図５（ｂ）に示すように、流動層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂを加熱して固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂに含まれていた犠牲物質を除去し、蛍光体層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂを形成する。
【００５８】
ここで、固形粒３２の形成方法について説明する。まず蛍光体インクであるＡ液を、次のようにして作製する。赤色または緑色または青色の蛍光体粒子（大きさ１μｍ〜４μｍ程度）を、樹脂のヒドロキシプロピルセルロースが、第１の溶媒である濃度１ｗｔ％のアルギン酸ナトリウム水溶液に溶けた樹脂溶液の中に分散させて作製する。このとき蛍光体粒子、樹脂、第１の溶媒の重量比が５０：１：４９となるように混合する。
【００５９】
またＢ液として、第１の溶媒より樹脂との溶解度パラメータの差が大きい第２の溶媒である濃度２ｗｔ％の塩化カルシウム水溶液を準備する。ディスペンサ装置またはインクジェット装置を用いて、Ａ液をＢ液中に射出することにより、アルギン酸ナトリウムと塩化カルシウムとの反応によりゲル化が生じ、樹脂および複数の蛍光体粒子を含有した固形粒３２が得られる。吐出量を制御することにより、固形粒３２の粒径を制御することが可能である。
【００６０】
ここで樹脂と第１の溶媒との溶解度パラメータの差は１未満、樹脂と第２の溶媒との溶解度パラメータの差が３を超えることが望ましい。このような溶解度パラメータの関係の樹脂、第１の溶媒および第２の溶媒を用いることで、蛍光体粒子を覆う樹脂で構成された固形粒３２を簡単に形成できる。
【００６１】
また樹脂としては、ヒドロキシプロピルセルロース以外にカルボキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロースなどのセルロース誘導体がよい。これらのセルロース誘導体は、蛍光体粒子との接着性もよく、また容易に焼成して除去できる。
【００６２】
また第１の溶媒としてはアルギン酸ナトリウム水溶液以外に水でもよく、第２の溶媒としては塩化カルシウム水溶液以外にヘキサン、トルエン、ジエチルエーテル、イソオクタンなどの疎水性有機溶媒がよい。
【００６３】
こうして構成された固形粒３２Ｒ、３２Ｇ、３２Ｂは、１００℃〜２００℃で液化（流動化）するので、図５（ａ）で示した流動層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂが容易に得られる。また、３４０℃〜３５０℃以上で樹脂が焼成、除去されるので、図５（ｂ）で示した蛍光体層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが容易に得られる。
【００６４】
また固形粒３２として、マイクロカプセルを用いることも可能である。図６は、本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の固形粒の異なる形成方法を示す模式図である。
【００６５】
図６でＣ液３４として、濃度１ｗｔ％のアルギン酸ナトリウム水溶液を準備する。また、Ｄ液３５として、蛍光体粒子（大きさ１μｍ〜４μｍ程度）、エチルセルロース、α−テルピネオールを、重量比が５０：２：４８となるように混合したものを準備する。また、Ｅ液３６として、濃度１ｗｔ％の塩化カルシウム水溶液を準備する。二重管３７の外側にＣ液３４、内側にＤ液３５を流し、二重管３７の出口からＣ液３４、Ｄ液３５を同時にＥ液３６中に滴下することにより、Ｃ液３４中のアルギン酸ナトリウムとＥ液３６中の塩化カルシウムの反応によりゲル化層３８が生じ、蛍光体粒子を含有した固形粒３２としてのマイクロカプセルが得られる。二重管３７の寸法やＣ液３４、Ｄ液３５の流量を制御することにより、固形粒３２の粒径を制御することが可能である。こうして構成された固形粒３２は、１００℃〜２００℃で液化（流動化）するので、図５（ａ）で示したような流動層３３Ｒ、３３Ｇ、３３Ｂが容易に得られる。また、３４０℃〜３５０℃以上で樹脂が焼成、除去されるので、図５（ｂ）で示した蛍光体層２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが容易に得られる。
【００６６】
このように、固形粒３２が、複数の蛍光体粒子を含有した樹脂の粒であると、固形粒３２を簡便に準備することができるとともに、流動層３３の形成や、固形粒に含まれていた樹脂を除去することが容易になる。
【００６７】
上述したように固形粒３２の大きさは、固形粒３２を準備するステップにおいて制御することが可能であるが、固形粒３２を凹部２７に配置する前に、固形粒３２を粒の大きさによって選別することによって、凹部２７に配置する固形粒３２の全体積を精密に制御することも可能である。
【００６８】
次に、固形粒配置ステップについて詳しく説明する。図７は、本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置の概略構成を示す断面図である。
【００６９】
固形粒配置装置４０はアドレス電極、隔壁を形成した背面ガラス基板２１を載置する基板載置台４１、所定の開口部を備えたマスク３１を保持するマスク保持部４２、マスク３１の位置を調整するアライメント機構４３、複数の蛍光体粒子を含有した固形粒３２を噴出する固形粒噴出部であるノズル４４を備えている。
【００７０】
さらに固形粒配置装置４０は、基板載置台４１とマスク３１とを一体で振動させる振動装置４５、ノズル４４に固形粒３２を供給する固形粒貯蔵部４６、ノズル４４から噴出された固形粒３２のうちマスク３１の上に残った固形粒３２を回収する回収装置４７と、回収装置４７に回収された固形粒３２を固形粒貯蔵部４６に搬送する搬送装置４８を備えている。
【００７１】
また、ノズル４４はブラケット４９に保持され、ブラケット４９はガイドレール５０に沿って移動する。また固形粒貯蔵部４６とノズル４４とは、チューブ５１で接続されている。
【００７２】
図６に示すように、基板載置台４１に背面ガラス基板２１を載置する。マスク保持部４２によって四辺を保持されたマスク３１は、背面ガラス基板２１に近接して配置される。ここでマスク３１は、背面ガラス基板２１に設けられたアライメントマークとマスク３１に設けられたアライメントマークとを用いて、アライメント機構４３によって背面ガラス基板２１とマスク３１との相対位置を調整する。
【００７３】
一般的にアライメント機構４３は、位置合わせを行うに際してマスク３１の位置を調整する。そのため背面ガラス基板２１からマスク３１を、わずかに浮かせて配置するのがよい。
【００７４】
固形粒貯蔵部４６からノズル４４までは、空気圧によって固形粒３２の供給を行ってもよいが、固形粒貯蔵部４６をノズル４４よりも上方に配置して、重力によって固形粒３２の供給を行ってもよい。
【００７５】
またノズル４４の下部には、スリット状の噴出孔が設けられており、開閉自在の弁を内蔵することによって、固形粒３２の噴出動作のＯＮ／ＯＦＦ切り替えが可能となっている。
【００７６】
そしてノズル４４が、固形粒３２の噴出を行いながらブラケット４９がガイドレール５０に沿って紙面の左から右へと移動することにより、背面ガラス基板２１の全面に渡って固形粒３２を配置することができる。
【００７７】
また、振動装置４５が基板載置台４１とマスク３１とを一体で振動させることにより、固形粒３２を隔壁の間の凹部に確実に配置することができる。つまり、ノズル４４から固形粒３２の噴出むらが多少あった場合においても、振動によって固形粒３２を隔壁の間の凹部に確実に配置することができる。このとき、隔壁の間の凹部から固形粒３２が飛び出さないことが必要であり、振動装置４５の振幅は隔壁の凹部の深さよりも小さいことが望ましく、５０μｍ以下であることが好ましい。また振動の効果を得るには、少なくとも３０μｍ以上の振幅で振動させることが好ましい。
【００７８】
また、固形粒３２の回収装置４７と、回収した固形粒３２を固形粒貯蔵部４６に搬送する搬送装置４８を備えることにより、固形粒３２の使用量を減らすことができ、無駄の少ない固形粒配置装置４０を構成することが可能となる。ここで固形粒３２の回収を行う方法として、例えばスクレーパ様の板をマスク３１上で走査して、余分な固形粒３２をマスク３１の孔のない部分にかき集めた後、バキューム吸引すればよい。なお搬送装置４８には、吸引部５２が備えられていて固形粒３２を回収装置４７から固形粒貯蔵部４６へ搬送する。
【００７９】
次にマスク３１の形状について説明する。図８（ａ）は本発明の実施の形態のＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置のマスクの平面図、図８（ｂ）は同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置のマスクの断面図である。なお図８は、赤色用のマスク３１Ｒの例である。
【００８０】
図８（ａ）に示すように、凹部２７Ｒはそれぞれ隣接する縦隔壁２４ａおよび横隔壁２４ｂで囲まれた領域である。そして、この凹部２７Ｒの横隔壁２４ｂの延伸方向の横長さ、ならびに縦隔壁２４ａの延伸方向の縦長さより、この凹部２７Ｒの形状に対応する開口部３０Ｒの横長さならびに縦長さを大きくしている。その結果、マスク３１Ｒを破線の凹部２７Ｒの位置に対してずれて合わせた場合も許容され、マスク３１Ｒの位置決め精度を高精度にする必要はない。
【００８１】
また、図８（ｂ）に示すように、使用する固形粒３２Ｒの大きさが、マスク３１Ｒの開口部３０Ｒの端部と、対応する縦隔壁２４ａの外側肩部との距離Ｄよりも大きければ、隣の凹部２７Ｒに誤って固形粒３２Ｒが入ることはない。距離Ｄは、マスク３１Ｒの開口部３０Ｒの大きさ、アライメント精度、マスク３１Ｒと縦隔壁２４ａとの距離に依存する。
【００８２】
ここで距離Ｄの最大値Ｄｍａｘは、図８（ｂ）に示すように、マスク３１Ｒの開口部３０Ｒの一方の端部が、縦隔壁２４ａの頂部の内側端部に一致するときのＤとして表される。マスク３１Ｒの開口部３０Ｒの横長さをＬ１、相対する縦隔壁２４ａ頂部の外側端部間の距離をＬ２、マスク３１Ｒと縦隔壁２４ａ頂部との距離をＬ３、縦隔壁２４ａ頂部の幅をＬ４としたとき、このときアライメントずれ量が最大となり、その値は（数１）である。また、Ｄｍａｘは（数２）となるから、使用する固形粒３２Ｒの大きさがＤｍａｘより小さければよいということになる。
【００８３】
【数１】
2008171653.tif 000003
【００８４】
【数２】
2008171653.tif 000004
【００８５】
また凹部２７の面積と横隔壁２４ｂの高さで規定される体積をＶ１、凹部２７に配置する固形粒３２の全体積をＶ２としたとき、０．５×Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ１とするのがよい。
【００８６】
配置する固形粒３２の体積をこのような範囲とすると、適切な厚さの蛍光体層２５を形成できる。Ｖ２が０．５×Ｖ１以下の場合は、凹部２７に配置する固形粒３２の数を精密に制御するのが難しいため、適切な厚さの蛍光体層２５を得るのが困難となる。また、適切な厚さの蛍光体層２５を得るためには、蛍光体粒子の含有量が極めて大きな固形粒３２を準備する必要があるため、固形粒３２を安定して準備するのが困難になる。逆に、Ｖ２がＶ１以上の場合は、凹部２７に確実に固形粒３２を配置するのが難しくなるため、適切な厚さの蛍光体層２５を得るのが困難となる。
【００８７】
次に、流動層形成ステップの異なる方法について説明する。上述した流動層形成ステップは加熱による方法で説明したが、溶解させる方法も有効である。この場合、固形粒３２が配置された凹部２７に、例えば樹脂としてセルロース誘導体を用いた場合、その溶媒である水や親水性有機溶媒をスプレー法、スリットコータ法、インクジェット法などにより滴下することにより、流動層３３が容易に得られる。
【００８８】
以上述べたＰＤＰの製造方法および製造装置は、本発明の適用範囲のうちの典型例のいくつかを例示したに過ぎない。例えば、隔壁間の凹部の底に揮発性の液体を入れておいてから固形粒をばら撒き、機械的に掃くか、または風で吹き飛ばして余分な固形粒を除去する方法によっても、固形粒の配置を行うことが可能である。つまり、揮発性の液体が接着剤の役目を果たし、隔壁間の凹部に入った固形粒は除かれず、余分な固形粒のみを除去することができる。
【００８９】
また、固形粒を入れたとき、固形粒の頂部が隔壁頂部より低く位置するように、固形粒の大きさを隔壁の高さよりも小さくすると、粘着性シートを背面板に押し当てることによって余分な固形粒を除去することができる。
【００９０】
また、印刷法やインクジェット法で用いられていた樹脂ペーストと同一の材料であっても、低温で固体化させた蛍光体粒子を用いて低温で隔壁の間の凹部に配置することも可能である。
【００９１】
また、本発明の実施の形態においては、重力を利用することで隔壁の間の凹部を空間的に下になるように配して固形粒を配置する方法を例示したが、静電気力などの重力以外の力を利用することで、隔壁の間の凹部を空間的に任意の向きに配して固形粒を配置することも可能である。
【００９２】
また本発明の実施の形態では、犠性物質に樹脂を含む例で説明したが、本発明は樹脂に限定されず気化温度がガラスの溶融温度より低い物質であればよい。例えば、固形粒として氷のボールに蛍光体粒子を含ませ氷を溶融、気化させて蛍光体層を形成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００９３】
以上述べてきたように本発明のＰＤＰの製造方法および製造装置によれば、蛍光体層を精度よく簡単に低コストで製造できるのでテレビ、コンピュータなどの画像表示装置に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００９４】
【図１】本発明の実施の形態のＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同ＰＤＰの前面板の断面図
【図３】（ａ）同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒が噴出された状態を示す工程断面図（ｂ）同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒が隔壁の間の凹部に配置された状態を示す工程断面図
【図４】同ＰＤＰの蛍光体層の３色の固形粒が配置された状態を示す平面図
【図５】（ａ）同ＰＤＰの蛍光体層の流動層形成ステップを説明する工程断面図（ｂ）同ＰＤＰの蛍光体層の犠牲物質除去ステップを説明する工程断面図
【図６】同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒の異なる形成方法を示す模式図
【図７】同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置の概略構成を示す断面図
【図８】（ａ）同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置のマスクの平面図（ｂ）同ＰＤＰの蛍光体層の固形粒配置装置のマスクの断面図
【符号の説明】
【００９５】
１２    前面板
１３    前面ガラス基板（第１のガラス基板）
１４    走査電極
１４ａ，１５ａ    透明電極
１４ｂ，１５ｂ    金属電極
１５    維持電極
１６    表示電極（第１の導電膜）
１７    ブラックストライプ（遮光層）
１８    誘電体層
１９    保護層
２０    背面板
２１    背面ガラス基板（第２のガラス基板）
２２    アドレス電極（第２の導電膜）
２３    下地誘電体層
２４    隔壁
２４ａ    縦隔壁
２４ｂ    横隔壁
２５，２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂ    蛍光体層
２６    放電空間
２７，２７Ｒ，２７Ｇ，２７Ｂ    凹部
３０Ｒ    開口部
３１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ    マスク
３２，３２Ｒ，３２Ｇ，３２Ｂ    固形粒
３３，３３Ｒ，３３Ｇ，３３Ｂ    流動層
３４    Ｃ液
３５    Ｄ液
３６    Ｅ液
３７    二重管
３８    ゲル化層
４０    固形粒配置装置
４１    基板載置台
４２    マスク保持部
４３    アライメント機構
４４    ノズル
４５    振動装置
４６    固形粒貯蔵部
４７    回収装置
４８    搬送装置
４９    ブラケット
５０    ガイドレール
５１    チューブ
５２    吸引部
１００    ＰＤＰ
【図１】
2008171653.tif 000005
【図２】
2008171653.tif 000006
【図３】
2008171653.tif 000007
【図４】
2008171653.tif 000008
【図５】
2008171653.tif 000009
【図６】
2008171653.tif 000010
【図７】
2008171653.tif 000011
【図８】
2008171653.tif 000012