(57)【要約】【課題】ＡＣ形プラズマディスプレイパネルの焼成回数を低減することを目的とする。【解決手段】複数本のアドレス電極とそれを覆う誘電体層を有し、さらに誘電体層上に放電空間をセル毎の行と列に区画する行方向および列方向の隔壁を設けてなるプラズマディスプレイパネル用背面基板の製造において、基板上に結晶化ガラスを含む金属ペーストによりアドレス電極のパターンを形成し、アドレス電極パターン上に誘電体層となる低融点ガラスの層を形成し、さらに誘電体層用低融点ガラスの層上に低融点ガラスにより行方向および列方向の隔壁のパターンを形成するとともに、当該隔壁パターンの行間部分に対応した隣接する行方向隔壁パターン間に結晶化ガラスを含む黒色材料層を形成し、この後、アドレス電極パターンと低融点ガラスの層と隔壁パターンと黒色材料層を同時に焼成することにより、基板上にアドレス電極と誘電体層と隔壁と黒色材料層の積層体を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に複数本のアドレス電極とそれを覆う誘電体層を有し、さらに誘電体層上に放電空間をセル毎の行と列に区画する行方向および列方向の隔壁を設けてなるプラズマディスプレイパネル用背面基板の製造方法であって、
前記基板上に結晶化ガラスを含む金属ペーストにより前記アドレス電極のパターンを形成し、前記アドレス電極パターン上に前記誘電体層となる低融点ガラスの層を形成し、さらに前記誘電体層用低融点ガラスの層上に低融点ガラスにより前記行方向および列方向の隔壁のパターンを形成するとともに、当該隔壁パターンの行間部分に対応した隣接する行方向隔壁パターン間に結晶化ガラスを含む黒色材料層を形成し、この後、前記アドレス電極パターンと低融点ガラスの層と隔壁パターンと黒色材料層を同時に焼成することにより、当該基板上にアドレス電極と誘電体層と隔壁と黒色材料層の積層体を形成する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル用背面基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ガス放電を利用して表示を行うプラズマディスプレイパネルの背面基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
フラットで大型のフルカラー表示装置としてＡＣ面放電形プラズマディスプレイパネルが既に多方面で実用化されている。このパネルの一般的な構成は、前面基板と背面基板の間に放電用のガスを封入し、前面基板の表示ラインに沿って形成された表示電極対間の面放電によって発生した真空紫外線で背面基板に設けた蛍光体を発光させてカラー表示を行う形となっている。前面基板上の表示電極対は一般的には低融点ガラスからなる誘電体層で被覆され、通常、表示電極対間には、表示コントラストを向上させるために黒帯が配されており、背面基板上には上記蛍光体の下に延在して表示電極対と交差する方向に延びるアドレス電極や隣接アドレス電極間で放電を仕切る隔壁（バリアリブとも呼称される）が設けられている。
【特許文献１】国際公開第０１／５４１５９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記従来のプラズマディスプレイパネルは、図６と図７に前面基板と背面基板の製造プロセスのフローチャートに示すように、電極、誘電体層、隔壁等をそれぞれ形成しては、焼成を行っていたため、電極と誘電体層（２層構造）を有する前面基板では、焼成回数が３回必要であり、電極と誘電体層と隔壁とを有する背面基板では焼成回数が４回必要であった。なお図６のフローチャートでは誘電体層を下層、上層に分けているが、下層は電極と反応しないように誘電体材料の軟化点付近で焼成し、上層は表面を平滑にするために誘電体材料の軟化点よりも１００℃程度高い温度で焼成を行う。この、誘電体層は電極材料等を変更することで単層で構成することも可能であり、この場合は前面基板の焼成回数が２回になる。以上のように従来のプラズマディスプレイパネル用基板構体（前面基板、背面基板）は、製造に際して焼成工程数が多く、しかもその焼成工程に４〜５時間の処理時間が必要であるために製造時間が長い、工程数が多いために製造歩留が悪いという問題点があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の問題点を鑑み、発明者らは、電極を形成する金属ペーストに結晶化ガラス粉末を混合することにより、焼成工程の低減を図る発明をするに至った。
【０００５】
請求項１の発明は、基板上に複数本のアドレス電極とそれを覆う誘電体層を有し、さらに誘電体層上に放電空間をセル毎の行と列に区画する行方向および列方向の隔壁を設けてなるプラズマディスプレイパネル用背面基板の製造方法であって、前記基板上に結晶化ガラスを含む金属ペーストにより前記アドレス電極のパターンを形成し、前記アドレス電極パターン上に前記誘電体層となる低融点ガラスの層を形成し、さらに前記誘電体層用低融点ガラスの層上に低融点ガラスにより前記行方向および列方向の隔壁のパターンを形成するとともに、当該隔壁パターンの行間部分に対応した隣接する行方向隔壁パターン間に結晶化ガラスを含む黒色材料層を形成し、この後、前記アドレス電極パターンと低融点ガラスの層と隔壁パターンと黒色材料層を同時に焼成することにより、当該基板上にアドレス電極と誘電体層と隔壁と黒色材料層の積層体を形成するものである。
【発明の効果】
【０００６】
この発明によれば、従来、背面基板では４回必要であった焼成工程が２回で済むので、大幅な工程短縮が可能になる。それによって、高品質のプラズマディスプレイパネルを安価に提供することが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
本発明を適用するＡＣ３電極面放電形プラズマディスプレイパネルの分解斜視図を図１乃至図３にそれぞれ示す。図１に示したプラズマディスプレイパネルの構造はいわゆるストライプリブ構造と呼ばれている典型的な構造で、前面基板１は透明なガラス基板からなり、その内側の面には２本ずつペアになる複数の表示電極対２ｘ、２ｙがそれぞれ仮想的な表示ラインに沿って配列され、表示電極対間のいわゆる逆スリットと呼ばれる部分には、その部分の光を遮蔽して表示コントラストを向上させるためのストライプ状の遮光層（以下黒帯と記す）１２が配置されている。この黒帯は本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む黒色絶縁材料層により形成されており、その詳細は後述する。表示電極対２ｘ、２ｙと黒帯１２上は誘電体層５とＭｇＯの表面保護層６で覆われている。各表示電極対はＩＴＯからなる透明電極３と金属層からなるバス電極４とで構成されている。このバス電極を構成する金属層は本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む金属ペーストにより形成されており、その詳細は後述する。なお透明電極３は図示のようなストレートパターンのみならず各放電セル領域毎のＴ字パターン、Ｉ字パターン、櫛歯パターン或いはラダーパターンをとる場合もある。また、図中では透明電極とバス電極の構成になっているが、透明電極部分もバス電極の材料のみで形成しても構わない。
【０００８】
前面基板と同様のガラス基板からなる背面基板７の上面には上記表示電極対２ｘ、２ｙと交差する方向に複数本のアドレス電極８が設けられ、低融点ガラスからなる誘電体層（以下、説明の便宜上背面側誘電体層と記す）９で被覆されている。ここで、このアドレス電極も本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む金属ペーストにより形成されている。さらに背面側誘電体層９上には隣接するアドレス電極の間の位置に対応してストライプ状の隔壁１０が形成され、各隔壁で挟まれた溝状部分に赤、緑、青の三原色蛍光体層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂがそれぞれ隔壁側面までカバーする形で塗布されている。
【０００９】
図２はいわゆるワッフルまたは井桁リブと呼ばれる隔壁構造を備えたプラズマディスプレイパネルで、図１のストライプリブに代えて背面基板７のアドレス電極８を覆う背面側誘電体層９上に各放電セル部分に対応して個別の放電空間１５を画定する井桁状の隔壁帯１３を設けている。前述の放電空間１５は表示電極対２ｘ、２ｙとアドレス電極８との交差部に対応していて放電キャビティ若しくは放電セルとなるものであり、その内壁には赤、緑、青の三原色蛍光体層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂが表示電極対２ｘ、２ｙの長手方向に繰り返して塗布されている。このパネルのバス電極およびアドレス電極は、本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む金属層によって形成されている。また、黒帯も本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む黒色絶縁材料層によって形成されている。
【００１０】
図３は、インターレース方式でのフルピッチ表示を可能にしたいわゆるＡＬＩＳ方式と呼ばれるプラズマディスプレイパネルの構造である。前面基板１の内面には表示ラインの方向に沿って複数のバス電極２１が等間隔で配置され、所定の間隔で両側に分岐するＴ字形の透明電極２２ａ、２２ｂが設けられている。対向して隣接するＴ字形電極領域毎に放電セルを画定するように背面基板７には井桁状の隔壁帯１３が設けられている。この隔壁帯１３は各放電セル毎に三原色の蛍光体層１１Ｒ、１１Ｇ、１１Ｂを塗り分け、隣接する隔壁帯の間、すなわち各バス電極２１に対応する部分に出来た溝状領域に黒色材料層１４を配置し、表示コントラストを向上させるものである。特に黒色材料層１４を設けなくても構わない。このパネルにおいても、前面基板上のバス電極および背面基板上のアドレス電極が本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む金属層によって形成されており、また背面基板上の黒色材料層が本発明の特徴に従って結晶化ガラスを含む黒色絶縁材料層によって形成されている。
【００１１】
図４に示した本発明に係る前面基板の製造プロセスのフローチャートに従って、本発明の前面基板の製造プロセスを説明する。
【００１２】
工程（１）ではガラス基板上にＩＴＯ膜をスパッタリング等の方法によって、０．１〜０．３μｍの膜厚で成膜した後に、フォトリソグラフィー技術を用いて、所定の透明電極パターンを形成する。バス電極材料のみで表示電極対を構成する場合には工程（１）を省略する。
【００１３】
工程（２）では結晶化ガラス粉末、銀もしくは銀−パラジウム粉末、有機バインダ、有機溶剤で構成される金属ペーストを用いて１０μｍ程度の膜厚でバス電極を形成する。バス電極の形成方法は、金属ペーストをスクリーン印刷でパターン印刷を行う方法、基板の全面もしくは一部分に金属ペーストを塗布した後にフォトリソグラフィー技術でパターン形成を行う方法等、既存の形成プロセスで形成する。後者の方法の場合には金属ペーストに感光性材料を添加することが好ましい。このバス電極の形成後、隣接する電極対の各バス電極間の基板上に黒帯を形成する。
【００１４】
黒帯形成は、バス電極形成と同様に、結晶化ガラス粉末、有機バインダ、有機溶剤、鉄、クロム、ニッケル、マンガン等の酸化物粉末もしくは前記金属の複合酸化物粉末とを混合した黒色絶縁材料ペーストを用いて形成する。形成方法もバス電極形成と同様の方法を用いる。黒色絶縁材料ペーストに含有させる結晶化ガラス粉末は、バス電極を形成する金属ペーストに含有させるものと同じ組成のガラス材料を使うことが好ましい。
【００１５】
工程（３）では、バス電極、黒帯を形成した基板上に低融点ガラス粉末、有機バインダ、有機溶剤で構成される低融点ガラスペーストを塗布する。塗布方法は、スクリーン印刷、グリーンシート法、ロールコータ法、ダイコータ法等の方法を用いて形成する。この低融点ガラス粉末の特性としては、軟化点が５６０〜５９０℃程度の材料を用いることが好ましく、前記金属ペースト中の結晶化ガラスの結晶化ピーク温度は、この低融点ガラス粉末の軟化点よりも低い材料を用いる方が好ましい。すなわち、低融点ガラス粉末が軟化する前に金属ペースト中の結晶化ガラスを結晶化させて金属ペースト中の金属粉末同士を繋ぎあわせると同時に、背面基板とも繋ぎあわせてバス電極を基板に固着させることにより、その後で誘電体層が軟化しても、バス電極の蛇行、断線、浮き上がりを防止することが出来る。これは黒帯についても同様である。これによって、工程（４）のバス電極、黒帯、誘電体層の同時焼成が可能になる。従来の、金属ペーストでは結晶化ガラスではない非晶質のガラス粉末を使用していたため、焼成温度の上昇とともに金属ペースト中のガラスも軟化するために、バス電極の蛇行、断線、浮き上がりという問題点があったが、結晶化ガラスを使用すれば、結晶化ガラスの軟化点を超えて結晶化ピーク温度に近づくに従って結晶化するために逆にガラスが固まるという性質を持っている。金属ペーストに混合される結晶化ガラスの結晶が大きく成長し過ぎると導電率が低くなるため、結晶粒径をガラス材料と焼成条件でコントロールすることが必要である。
【００１６】
工程（４）の同時焼成では、低融点ガラス粉末の軟化点に応じて焼成温度を５７０〜６００℃程度の温度に設定する。昇温時の温度上昇率は、焼成温度に達する前に、バス電極と黒帯の結晶化ガラス粉末の結晶化が終了もしくはバス電極および黒帯の蛇行、断線、浮き上がりが無いレベルまで結晶化ガラス粉末が結晶化するように調節する。調整方法は、温度上昇率を下げるもしくは、昇温途中に温度を一定に保つキープを設ける方法がある。焼成温度を保持する時間は１０乃至６０分程度に設定する。
【００１７】
次に図５に示した本発明に係る背面基板の製造プロセスのフローチャートに従って、本発明の背面基板の製造プロセスを説明する。図４で説明した内容と重複する内容は省略する。
【００１８】
工程（５）のアドレス電極形成では、図４の工程（２）で説明したバス電極の形成方法と同様の方法、材料によって、背面基板上にアドレス電極を形成する。
【００１９】
工程（６）の背面側誘電体層形成では、図４R>４の工程（３）で説明した誘電体層の形成方法と同様の方法によって、アドレス電極上に背面側誘電体層形成を行う。背面側誘電体層を形成するための低融点ガラスペーストには、輝度を向上させるためや、背面側誘電体層上に蓄積した過剰電荷を逃がすための一般的に知られているフィラ材料を混合する。
【００２０】
工程（７）の隔壁形成は、背面側誘電体に使用する低融点ガラス粉末と同じ材料を用いることが好ましく、隔壁の形状を保つために、アルミナ、シリカ等のフィラ材料を混合することが好ましい。形成方法は、一般的に知られているスクリーン印刷法、サンドブラスト法、転写法、型押し法等の方法を用いて形成する。また、転写法、型押し法を用いる場合には、前述の背面側誘電体層形成と隔壁形成を同時に行っても構わない。その際には、背面側誘電体と隔壁の材料を同じ組成のペーストを用いる。
【００２１】
工程（８）のアドレス電極、背面側誘電体、隔壁の同時焼成は、図４の工程（４）と同様であるが、背面基板の焼成では、焼成温度を保持する時間が長くなると隔壁の形状が保てなくなることが起こるために、前面基板の焼成時間よりも短く設定することが好ましい。
【００２２】
工程（９）、工程（１０）は、従来の工程と同様に、蛍光体ペースト及びシールペーストをスクリーン印刷やディスペンサによって所定の位置に塗布した後に、焼成を行い背面基板が完成する。
【００２３】
なお、図３で示したＡＬＩＳ方式のプラズマディスプレイパネルに適用する場合には、図４の工程（２）で黒帯の形成を行わず、図５の工程（７）に引き続いて黒色材料層を形成して、アドレス電極、背面側誘電体層、隔壁とともに同時焼成しても良いし、図５の工程（９）の蛍光体形成と同じ工程で、黒色材料層を形成しても良い。なおこの黒色材料層は無くても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明を適用するＡＣ３電極面放電形プラズマディスプレイパネルの分解斜視図。
【図２】本発明を適用する井桁リブ構造のプラズマディスプレイパネルの分解斜視図。
【図３】本発明を適用するＡＬＩＳ方式のプラズマディスプレイパネルの分解斜視図。
【図４】本発明に係る前面基板の製造プロセスのフローチャート。
【図５】本発明に係る背面基板の製造プロセスのフローチャート。
【図６】従来の前面基板の製造プロセスのフローチャート。
【図７】従来の背面基板の製造プロセスのフローチャート。
【符号の説明】
【００２５】
１    前面基板
２ｘ、２ｙ    表示電極対
３    透明電極
４    バス電極
５    誘電体層
６    表面保護層
７    背面基板
８    アドレス電極
９    背面側誘電体層
１０    隔壁
１１Ｂ    青色蛍光体層
１１Ｇ    緑色蛍光体層
１１Ｒ    赤色蛍光体層
１２    黒帯
１３    隔壁帯
１４    黒色材料層
【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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