(57)【要約】【課題】安定した駆動性能と高い品質の表示パネルを製造することが出来る製造方法を提供する。【解決手段】フリット・ガラス材と導電材が混合される工程と、この混合されたフリット・ガラス材と導電材を所定の温度以上で加熱してフリット・ガラス材を溶融させる工程と、この溶融工程後に冷却されて固まったフリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程とを経て製造された電極材によって、基板上に所要の電極の形状のパターニングを行い、この後、このパターニングされた電極材を焼成することによって、基板上に電極を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フリット・ガラス材と導電材が混合される工程と、この混合されたフリット・ガラス材と導電材を所定の温度以上で加熱してフリット・ガラス材を溶融させる工程と、この溶融工程後に冷却されて固まったフリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程とを経て製造された電極材によって、基板上に所要の電極の形状のパターニングを行い、この後、このパターニングされた電極材を焼成することによって、基板上に電極を形成することを特徴とする表示パネルの製造方法。
【請求項２】
前記溶融工程における加熱温度がフリット・ガラス材の軟化点以上の温度に設定されている請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項３】
前記溶融工程における加熱温度が摂氏１５００度以上に設定されている請求項２に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項４】
前記フリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程の後に、この粉砕工程によって出来たフリット・ガラス材と導電材の混合物の粉体から所定の範囲の粒径の粉体を電極材として分級する工程がさらに行われる請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項５】
前記フリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程の後に、この粉砕工程によって出来たフリット・ガラス材と導電材の混合物の粉体に溶剤または樹脂を混合して、電極材をペースト状またはフィルム状にする工程がさらに行われる請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
【請求項６】
前記表示パネルがプラズマディスプレイパネルである請求項１に記載の表示パネルの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、表示パネルの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）やフィールド・エミッション・ディスプレイパネル（ＦＥＤ）等の平面型表示パネルは、パネルの基板上に形成されて画像形成のための放電等を行う電極を備えている。
【０００３】
このような表示パネルの電極は、製造工程において、導電材と低融点フリット・ガラスが混合され、さらに樹脂や溶剤，フィラ、顔料等が含まれたペースト状またはフィルム状の電極材が、基板上に塗布または貼着されることによって形成される。
【０００４】
この電極材に含まれる導電材は、電極の導電性を有する主要構成材であり、フリット・ガラスは、基板上においてパターニングされた電極材が焼成される際に溶融し、その後に凝固することによって、導電材を基板に密着させる結着材としての機能を有している。
【０００５】
さらに、電極材中の樹脂や溶剤は、電極材を基板上に塗布する際や電極材のフィルムを成形する際に、導電材とフリット・ガラスの間の親和性や分散性を確保する機能を有しており、フィラは、融点がフリット・ガラスよりも高く、主として基板と電極の熱膨張係数の違いを調整する機能を有するガラス材の一種であり、顔料は、金属酸化物や黒色金属等であり、外光反射防止等のために黒色または暗色の電極を形成する場合等に電極材に混合される。
【０００６】
これらの物質が混合された電極材は、ペースト状態で、またはフィルム状に成形された状態で、製造工程に供給される。
【０００７】
ペースト状の電極材は、スクリーン印刷等によって基板上にパターン印刷されたり、感光性の樹脂が混合されて基板の全面に塗布された後、フォトリソ法によるパターニングによって、基板上に所要の形状の電極を形成する。
【０００８】
フィルム状に成形された電極材は、感光性の樹脂が混合された電極材フィルムが基板上にラミネートされた後、フォトリソ法によるパターニングによって、基板上に所要の形状の電極を形成する。
【０００９】
このような電極材は、基板上で所要の電極形状にパターニングされた後、焼成工程において所定の温度で焼成される。
【００１０】
そして、この焼成工程において、電極材中に混合された樹脂と溶剤は気化するが、フリット・ガラスが、溶融してその後に凝固することによって、いわゆる結着材として機能して、電極材中に混合されている導電材およびフィラ，顔料が基板上に密着される。
【００１１】
従来、このような表示パネルの電極を形成するための電極材は、導電材の粒子とフリット・ガラスの粒子等が一緒に物理的に攪拌等されることによって混合された後、ペースト化またはフィルム化されることにより、製造されている（例えば、特許文献１参照）。
【００１２】
しかしながら、上記のようにして製造される従来の電極材は、混合されている樹脂や溶剤が分散剤として機能はしているが、その効果が不十分であるために、焼成後に基板上において電極を形成した際に、導電材が均一に分散していないことによる抵抗値のばらつきや、フリット・ガラスが均一に分散していないことによる基板に対する電極の密着性にばらつきが発生する等の問題が発生している。
【００１３】
特に、電極に抵抗値のばらつきが生じると、表示パネルの場合には、パネル面にマトリクス状に配置された放電セル毎に発光条件が異なることになり、その結果、表示パネルの駆動マージンが狭くなって、画像形成時に誤作動が発生する虞が生じる。
【００１４】
【特許文献１】特開２００３−１６２９６２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
この発明は、上記のような従来の表示パネルの製造方法における問題点を解決することをその技術的課題の一つとしている。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
この発明（請求項１に記載の発明）による表示パネルの製造方法は、上記目的を達成するために、フリット・ガラス材と導電材が混合される工程と、この混合されたフリット・ガラス材と導電材を所定の温度以上で加熱してフリット・ガラス材を溶融させる工程と、この溶融工程後に冷却されて固まったフリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程とを経て製造された電極材によって、基板上に所要の電極の形状のパターニングを行い、この後、このパターニングされた電極材を焼成することによって、基板上に電極を形成することを特徴としている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
この発明は、基板上に電極を形成する電極材を、フリット・ガラス材と導電材が混合される工程と、この混合されたフリット・ガラス材と導電材を所定の温度以上で加熱してフリット・ガラス材を溶融させる工程と、この溶融工程後に冷却されて固まったフリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程とを経て製造し、この電極材によって、基板上に所要の電極の形状をパターニングし、この後、このパターニングされた電極材を焼成することによって、基板上に電極を形成する表示パネルの製造方法を、最良の実施形態としている。
【００１８】
この実施形態による表示パネルの製造方法によれば、電極材が、フリット・ガラス材と導電材が混合されて加熱により溶融され、冷却後に粉砕されて製造されることにより、フリット・ガラス材と導電材とがほぼ均一に混合されており、この電極材によって基板上に形成された電極は、そのフリット・ガラス材中に導電材がほぼ均一に分散されていることによって、抵抗値のばらつきが従来の電極に比べて大幅に小さくなって駆動マージンが広くなって、表示パネルを安定して駆動することが出来るようになるとともに、電極中のフリット・ガラス材の分散がほぼ均一になっていることによって、電極の基板に対する密着性がほぼ均一になって従来のＰＤＰよりも強固になり、これによって、剥離などが発生するのが防止されるようになる。
【００１９】
上記実施形態の表示パネルの製造方法において、溶融工程における加熱温度をフリット・ガラス材の軟化点以上の温度、例えば摂氏１５００度以上に設定するようにするのが好ましい。
【００２０】
これによって、導電材とフリット・ガラス材とをさらに均一に混合することが出来るようになる。
【００２１】
また、上記実施形態の表示パネルの製造方法において、フリット・ガラス材と導電材の混合物の粉砕工程の後に、所定の範囲の粒径の粉体を電極材として分級する工程を行うようにするのが好ましい。
【００２２】
これによって、電極材中のフリット・ガラス材と導電材が、さらに均一に分散される様にすることが出来る。
【００２３】
また、上記実施形態の表示パネルの製造方法において、フリット・ガラス材と導電材の混合物の粉砕工程の後に、フリット・ガラス材と導電材の混合物の粉体に、電極材をペースト化またはフィルム化するための溶剤や樹脂を混合するようにするのが好ましい。
【００２４】
これによって、電極材の製造中の加熱によって、溶剤や樹脂が気化してしまうのが防止される。
【００２５】
また、上記実施形態の表示パネルの製造方法によってプラズマディスプレイパネルが製造される場合には、安定した放電性能と高い品質を備えたプラズマディスプレイパネルを製造することが出来るようになる。
【実施例】
【００２６】
以下、この発明の実施形態における一実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
なお、この発明は、ＰＤＰやＦＥＤ等の基板上に形成された電極を備える種々の平面型表示パネルの製造方法に適用することが可能であるが、以下においては、表示パネルとしてＰＤＰを例に挙げて説明を行う。
【００２８】
ＰＤＰは、放電空間を挟んで対向する一対の基板と、この一対の基板のうちの一方の基板側に配置されて行方向に延び列方向に並設されているとともに、それぞれ放電ギャップを介して互いに対向する対になった行電極によって構成される複数の行電極対と、一方の基板側に形成されて行電極対を被覆する誘電体層と、一方または他方の基板側に配置されて列方向に延び行方向に並設された複数の列電極とを備え、この列電極と行電極対が交差する部分の放電空間にそれぞれ放電セルが形成されて、放電空間内にキセノンを含む放電ガスが封入された構成を備えている。
【００２９】
そして、行電極対を構成する行電極は、それぞれ、互いに対向して発光を生じさせるサステイン放電を発生させる透明電極と、この透明電極の導電性を補うバス電極とから構成されており、また、一方の行電極が列電極との間で、発光させる放電セルを選択するためのアドレス放電を発生させる。
【００３０】
このＰＤＰの行電極の透明電極とバス電極、列電極を形成する電極材は、後述するような工程によって製造される。
【００３１】
そして、ＰＤＰの行電極の透明電極とバス電極、列電極は、ペースト状の電極材がスクリーン印刷等によって基板上に各電極の形状にパターン印刷されたり、または、感光性の樹脂が混合されたペースト状の電極材が基板の全面に塗布された後、フォトリソ法によって各電極の形状にパターニングされたり、感光性の樹脂が混合されてフィルム状に成形された電極材が基板上にラミネートされた後、フォトリソ法によって各電極の形状にパターニングされ、この後、焼成工程において所定の温度で焼成されることによって形成される。
【００３２】
このようにして基板上に形成された各電極は、焼成工程において、電極材中に混合されていた樹脂と溶剤が気化されているとともに、溶融したフリット・ガラス材が凝固して、電極材中に混合されている導電材とフィラ，顔料を結着させることにより、基板上に密着される。
【００３３】
このとき、電極材が下記のような工程によって製造されることにより、形成された各電極の抵抗値のばらつきが、後述するように、従来のＰＤＰの場合に比べて大幅に小さくなっており、さらに、基板に対する密着性が従来のＰＤＰの場合に比べて大幅に強くなっている。
【００３４】
図１は、上記のようなＰＤＰの各電極の形成に使用される電極材の製造工程を示すフロー図である。
【００３５】
この図１において、先ず、Ｓｉ，Ｐｂ，Ｚｎ等のフリット・ガラス材となる低融点ガラス粒子と、Ａｇ，Ａｌ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｇ等の導電材となる金属粒子と、顔料やフィラ等のその他の材料が混合され（工程Ｓ１）、この後、この混合されたフリット・ガラス材等が、例えば坩堝等によって所定の温度で加熱されて、溶融される（工程Ｓ２）。
【００３６】
この工程Ｓ２における加熱温度は、下記のような理由により、１５００℃以上に設定されることが好ましい。
【００３７】
すなわち、フリット・ガラスは、軟化点付近の温度で溶融を始め加熱温度が１５００℃以上になると完全に溶融し、フリット・ガラスよりも耐熱性が高く難溶融性の導電材や顔料も、１５００℃付近では融点を超える（例えば、銀の融点は約９６０℃であり、アルミニウムの融点は約６６０℃、黒色顔料としての酸化鉄の融点は１３００〜１６００℃である）ために溶融し始めるが、ＰＤＰの製造工程における電極の焼成温度は、一般に、最大でも６００℃付近であるために、この温度では、導電材や顔料が溶融することはない。
【００３８】
したがって、電極の形成材料である電極材の製造工程において、予め１５００℃以上の温度で加熱することによって、導電材や顔料が溶融してフリット・ガラスとほぼ均一に混合されるようにするためである。
【００３９】
次に、この溶融されたフリット・ガラス材等の混合物が冷却され、その過程で、後述するような粉砕機による粉砕が可能な所要の大きさおよび形状に成形される（工程Ｓ３）。
【００４０】
次に、粉砕機によって、工程Ｓ２において成形されたフリット・ガラス材等の混合物が、粒径が例えば数μｍ前後の粒子になるように、粉砕される（工程Ｓ４）。
【００４１】
次に、工程Ｓ４で得られたフリット・ガラス材等の混合物の粉体から、所定の範囲の粒径の粉体が、ＰＤＰの電極を形成する電極材として分級される（工程Ｓ５）。
【００４２】
そして、工程Ｓ５において分級された電極材の粉体に溶剤や樹脂が混ぜられた後（工程Ｓ６）、ペースト状にされたり（工程Ｓ７Ａ）、または、薄く伸ばされてフィルム状に成形される（工程Ｓ７Ｂ）。
【００４３】
このように、電極材の粉体の製造後に溶剤と樹脂が混合されるのは、例えば工程Ｓ１において最初にガラス・フリット材等と混合されると、工程Ｓ２における加熱時に両方とも気化してしまうからである。
【００４４】
上記のＰＤＰの製造方法によれば、フリット・ガラス材と導電材と顔料やフィラ等のその他の材料が混合された後、一旦加熱されて溶融され、冷却後に粉砕されて、この粉体の中から分級された所定の範囲の粒径の電極材によって、ＰＤＰの行電極や列電極等の各種電極が形成されることにより、各電極の抵抗値のばらつきが従来の電極に比べて大幅に小さくなる。
【００４５】
これによって、ＰＤＰの放電セル毎の発光条件の違いが従来のＰＤＰよりも小さくなり、表示パネルの駆動マージンが広くなって、サステイン放電やアドレス放電等の安定化が図られる様になる。
【００４６】
さらに、上記ＰＤＰの製造方法によれば、電極材中におけるフリット・ガラス材の分散がほぼ均一になっていることによって、この電極材によって形成された電極の基板に対する密着性がほぼ均一になって従来のＰＤＰよりも強固になり、これによって、剥離などが発生するのが防止されるようになる。
【００４７】
次に、上記ＰＤＰの製造方法によって形成された電極（以下、実施例品という）と従来のＰＤＰの電極（以下、従来品という）の密着力を比較する剥離試験、および、抵抗値のばらつきを比較する抵抗値測定試験の結果について、説明を行う。
【００４８】
なお、両試験には、実施例品と従来品の双方とも、導電材としてＡｇが混合され、フリット・ガラス材として軟化点が約６００℃のフリット・ガラスが混合され、導電材兼黒色顔料としてＮｉ，Ｃｕ，Ｃｒ，Ｍｇが混合されて、それぞれ、導電材の含有量が９０重量パーセント、フリット・ガラス材の含有量が２重量パーセント、フィラ等の含有量が残り８重量パーセントに設定された電極材が、用いられている。
【００４９】
実施例品は、前述した工程Ｓ１〜Ｓ６を経た後、工程Ｓ７Ｂによってフィルム化された電極材が基板上にラミネートされて、フォトリソ法によってパターニングされることにより形成されている。
【００５０】
なお、この実施例品において、電極材の製造工程の工程Ｓ２における加熱温度は１５００℃に設定されて、加熱状態が２時間保持された後に冷却されている。
【００５１】
従来品は、樹脂および溶剤が混合されてフィルム化された電極材が基板上にラミネートされて、フォトリソ法によってパターニングされることにより形成されている。
【００５２】
そして、実施例品と従来品の双方とも、５０ｉｎｃｈの基板上に長さが１ｍで電極幅が１００μｍの７５０本の電極が平行に形成されており、フリット・ガラスの軟化点以上の温度で焼成されている。
【００５３】
剥離試験は、株式会社寺岡製作所製ポリエステルフィルム・テープ：型番Ｎｏ．６３１Ｓ（＃５０）（粘着力＝Ｎ（ｇｆ）／２５ｍｍ幅）を、実施例品と従来品の双方の電極に貼り付けた後、このテープを電極から剥がした際の各電極の状態を確認することにより行われた。
【００５４】
この剥離試験において、実施例品の場合は、７５０本の電極の中に、基板から剥離したり一部が剥離して形状が損なわれている電極は存在しなかったが、従来品の場合には、基板から完全に剥離してしまった電極や、電極の一部が剥離して形状が損なわれている電極が存在した。
【００５５】
この結果から、実施例品の方が、電極全体の基板への密着力が高いことが確認された。
【００５６】
これは、実施例品の場合には、電極材の製造時に行われる加熱処理によってフリット・ガラスが溶融して、このフリット・ガラス内に導電材が分散され、さらに、冷却後、凝固したフリット・ガラスが粉砕されることによって、フリットガラスと導電材がほぼ均一に混合されるので、この電極材によって形成された電極内における導電材の分散性が高くなり、密着力のばらつきが小さくなって、基板に対する密着力が大きくなったためと考えられる。
【００５７】
基板から電極が剥離する場合には製品不良となるが、実施例品の場合には、電極形成後のＰＤＰの製造工程において、さらには、製品の使用環境での外力の作用時においても、全ての電極が、基板に対して均一な密着力を有していてその密着力が高くなっているために、製造工程における製品不良の発生率や、製品の使用時の故障発生率が非常に小さくなる。
【００５８】
抵抗値測定試験は、実施例品と従来品の双方とも、基板上に形成された７５０本の電極の全てに対して、電極の両端にテスタを接続して抵抗値を測定することにより行われた。
【００５９】
この抵抗値測定試験の結果、実施例品の場合には、７５０本の電極の抵抗値の最大値と最小値の差が７Ωであったのに対し、従来品の場合には７５０本の電極の抵抗値の最大値と最小値の差が１４Ωであり、実施例品における抵抗値の差が従来品の半分であることが確認された。
【００６０】
この結果から、実施例品の方が、電極の抵抗値のばらつきが少ないことが確認された。
【００６１】
これは、剥離試験の場合と同様に、実施例品の場合には、電極材の製造時に行われる加熱処理によってフリット・ガラスが溶融して、このフリット・ガラス内に導電材が分散され、さらに、冷却後、凝固したフリット・ガラス材が粉砕されることによって、フリットガラスと導電材がほぼ均一に混合されるので、この電極材によって形成された電極内における導電材の分散性が高くなっているためと考えられる。
【００６２】
ＰＤＰにおいては、電極の抵抗値のばらつきが小さい程駆動マージンが増加して、各放電セルの放電が安定するため、実施例品の方が従来品よりも良好な駆動性能を発揮することが出来る。
【００６３】
上記実施例の表示パネルの製造方法は、基板上に電極を形成する電極材を、フリット・ガラス材と導電材が混合される工程と、この混合されたフリット・ガラス材と導電材を所定の温度以上で加熱してフリット・ガラス材を溶融させる工程と、この溶融工程後に冷却されて固まったフリット・ガラス材と導電材の混合物を粉砕する工程とを経て製造し、この電極材によって、基板上に所要の電極の形状をパターニングし、この後、このパターニングされた電極材を焼成することによって、基板上に電極を形成する表示パネルの製造方法を、その上位概念の実施形態としている。
【００６４】
この実施形態による表示パネルの製造方法によれば、電極材が、フリット・ガラス材と導電材が混合されて加熱により溶融され、冷却後に粉砕されて製造されることにより、フリット・ガラス材と導電材とがほぼ均一に混合されているので、この電極材によって基板上に形成された電極は、そのフリット・ガラス材中に導電材がほぼ均一に分散されており、これによって、電極の抵抗値のばらつきが従来の電極に比べて大幅に小さくなって駆動マージンが広くなることにより、表示パネルを安定して駆動することが出来るようになるとともに、電極中のフリット・ガラス材の分散がほぼ均一になっていることによって、電極の基板に対する密着性がほぼ均一になって従来のＰＤＰよりも強固になり、これによって、剥離などが発生するのが防止されるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】この発明の実施例を示す工程説明図である。
【図１】
2007317388.tif 000003