(57)【要約】【課題】銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなプラズマディスプレイパネルを提供する。【解決手段】上記目的を達成するために本発明におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面板と、アドレス電極、絶縁体層、および隔壁を有した背面板とを対向配置し、前記前面板と前記背面板とを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、前記アドレス電極、前記絶縁体層、および前記隔壁を同一工程により焼成する工程を有し、前記焼成する工程では、単位時間当たりに焼成する前記背面板の単位面積当たりの焼成炉の排気量を２１０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以上、２８０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以下であることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と、アドレス電極、絶縁体層、および隔壁を有した背面板とを対向配置し、前記前面板と前記背面板とを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、
前記アドレス電極、前記絶縁体層、および前記隔壁を同一工程により焼成する工程を有し、前記焼成する工程では、単位時間当たりに焼成する前記背面板の単位面積当たりの焼成炉の排気量を２１０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以上、２８０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以下であ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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示デバイスとして知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ものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの数多くのものがある。これらの表示デバイスの中でもプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【０００３】
ＰＤＰは表示電極、誘電体層、ＭｇＯによる保護層などの構成物を形成した前面板と、電極、隔壁、絶縁体層、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、内部にＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの微小な放電セル（以下、単にセルとする）を形成するように対向配置されるとともに、周囲を封着層により封止されている。そして、そのセルにネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などを混合してなる放電ガスを所定の圧力で封入している。
【０００４】
従来、背面板のセル形成方法としては、スクリーン印刷法やコート塗布法により形成した膜を露光・現像を行うことでパターンを形成後、アドレス電極、絶縁体層、隔壁層を同時に焼成する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−２３６８９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、電極膜厚が減少した場合は、焼成後に電極に含まれる銀成分とガラス成分が海島構造を形成し（海構造：ガラス成分、島構造：銀成分）、銀成分の焼結がガラス成分に阻害されることによる（例えば、電極の幅方向の一方からもう一方までガラス成分のみでつながる）電極断線が発生するという問題があった。
【０００７】
本発明は、上述した従来技術における問題点の解決を課題として検討した結果、達成されたものである。したがって、本発明の目的は、銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなＰＤＰを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために本発明におけるＰＤＰの製造方法は、前面板と、アドレス電極、絶縁体層、および隔壁を有した背面板とを対向配置し、前記前面板と前記背面板とを封着したＰＤＰの製造方法であって、前記アドレス電極、前記絶縁体層、および前記隔壁を同一工程により焼成する工程を有し、前記焼成する工程では、単位時間当たりに焼成する前記背面板の単位面積当たりの焼成炉の排気量を２１０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以上、２８０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以下であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図
【図２】同ＰＤＰの平面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。まず、ＰＤＰの構造について図１および図２を用いて説明する。図１に示すように、ＰＤＰは、前面板１と背面板２とを、その間に放電空間を形成するように対向配置することにより構成されている。前面板１上には表示電極を構成する走査電極３と維持電極４とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極３および維持電極４を覆うように誘電体層５が形成され、誘電体層５上には保護層６が形成されている。
【００１２】
また、背面板２上には絶縁体層７で覆われた複数のアドレス電極８が設けられ、その絶縁体層７上には井桁状の隔壁９が設けられている。また、絶縁体層７の表面および隔壁９の側面に蛍光体層１０が設けられている。そして、走査電極３および維持電極４とアドレス電極８とが交差するように前面板１と背面板２とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。なお、ＰＤＰの構造は上述したものに限られるわけではなく、例えばストライプ状の隔壁を備えたものであってもよい。
【００１３】
上記、ＰＤＰの作製方法について以下に述べる。まず前面板１上に電極形成用の感光性ペーストをスクリーン印刷法等により形成する。その後、露光・現像を行うことで表示電極のパターン形成を行う。表示電極のパターン形成の後、それを覆うように誘電体層５をスクリーン印刷法あるいはコート塗布を用いて形成、焼成を行う。さらにその上に蒸着法等によってＭｇＯなどの保護層６を形成する。
【００１４】
背面板２上にアドレス電極８用の感光性ペーストをスクリーン印刷法により形成し、その後露光、現像によりアドレス電極８のパターン形成をする。これをアドレス電極８の前駆体とする。そしてアドレス電極８上に絶縁体層７をスクリーン印刷法やコート塗布法によって形成する。これを絶縁体層７の前駆体とする。その上に井桁状あるいはストライプ状の隔壁９を形成するために感光性のペーストを数回に分けてコート塗布法によって形成し、露光を行う。
【００１５】
この際に、ペーストの塗布回数と露光パターンによって少なくとも２段以上の段差を持った構造を形成することができる。これを隔壁９の前駆体とする。
【００１６】
現像によるパターン形成後、焼成を行う。本発明の実施の形態では、上記アドレス電極８の前駆体、絶縁体層７の前駆体、および隔壁９の前駆体を同一工程によって焼成し、それぞれの部位を形成する。焼成工程については後述する。
【００１７】
焼成後に隔壁９内部にＲＧＢの蛍光体層１０をディスペンサー法などで配置し、高温雰囲気下で乾燥を行う。
【００１８】
上記方法で作製された前面板１および背面板２をそれぞれの膜面が向き合うように配置し、封着を実施する。この際に前面板１または背面板２の周辺に塗布した封着材により封止する。
【００１９】
その後、背面板２側に配置された排気孔より基板を加熱しながら排気を行い、ある一定の真空度に到達後、ＰＤＰ内部にキセノンやネオンなどの希ガスを封入する。ガス封入後に排気管を封止し、ＰＤＰを完成させる。
【００２０】
次に本発明の実施の形態における、背面板の焼成工程について説明する。
【００２１】
当該焼成工程では、上記アドレス電極８の前駆体、絶縁体層７の前駆体、および隔壁９の前駆体を配置した背面板を、バッチ炉式の焼成炉やベルト式またはローラー式の連続型焼成炉によって焼成する。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の特性によって異なるが、通常は空気中で焼成させる。
【００２２】
ローラー式の連続型焼成炉の場合、アドレス電極上に形成された絶縁体層を形成し、さらに絶縁体層上に隔壁パターンが形成されたガラス基板を室温からトップキープ温度に至るまでに複数の昇温速度の昇温ステップを有する温度プロファイルで焼成する。具体的には、室温から３５０℃〜４３０℃程度まで加熱する第１昇温ステップ、該第１昇温工程終了後に該基板を恒温温度まで加熱する第２昇温ステップ、および該基板を４５０℃以上の一定温度に維持する恒温ステップをこの順に連続して行い、第１昇温ステップにおける昇温速度が２０℃／分〜４０℃／分、かつ第２昇温ステップにおける昇温速度が５℃／分〜１４℃／分、かつ恒温ステップにおける保持時間が５〜２０分であることが好ましい。
【００２３】
焼成での昇温の際、バインダ成分は２５０℃程度から熱分解が開始され、４００℃以上で熱分解が急激に促進される。第２昇温ステップの昇温速度が１４℃／分を超える場合は膨れ（ブリスター）による電極の剥がれや絶縁体層に亀裂が生じることがあるため好ましくなく、５℃／分未満の場合は焼成時間の増大により、生産性が悪化するため好ましくない。
【００２４】
また、第１昇温ステップの昇温速度が２０℃／分未満の場合は焼成時間の増大につながり好ましくなく、４０℃／分を超える場合はガラス基板が割れることがあるため好ましくない。また、第１昇温ステップ、第２昇温ステップの昇温時間の合計は１５〜３０分であることが好ましい。３０分を超える場合は生産性が悪化するため好ましくなく、１５分未満の場合は第２昇温ステップの昇温速度増大につながり好ましくない。恒温ステップにおける保持時間は５分未満であると膨れ（ブリスター）による電極の剥がれや絶縁体層に亀裂が生じることがあるため好ましくなく、２０分を超える場合は生産性が悪化するため好ましくない。
【００２５】
恒温ステップは４５０℃〜５２０℃程度に設定されることが好ましく、恒温ステップから焼成温度５２０℃〜６００℃まで昇温する第３昇温ステップまでの昇温速度は５℃／分〜２０℃／分で上昇させ、７分〜２０分保持して焼成することが好ましい。５２０℃未満の場合は焼結不足となり、隔壁の欠け等が生じるため好ましくなく、６００℃を超える場合は、隔壁の形状がダレなどにより変化することがあり好ましくない。
【００２６】
さらに、上記焼成方法を用いてＰＤＰを製造する場合、電極層、絶縁体層、隔壁層に含まれるバインダ成分の熱分解に必要とする酸素量を計算して、排気量を決定することにより電極の膨れや絶縁体層に亀裂のない良好な膜を得ることができる。
【００２７】
しかしながら従来技術では、電極膜厚が減少した場合、焼成後に電極に含まれる銀成分とガラス成分が海島構造を形成し（海構造：ガラス成分、島構造：銀成分）、銀成分の焼結がガラス成分に阻害されることによる（例えば、電極の幅方向の一方からもう一方までガラス成分のみでつながる）電極断線が発生するという問題があった。
【００２８】
これに対し、発明者等による検討の結果、単位時間当たりに焼成する背面板の単位面積当たりの焼成炉の排気量を２１０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以上、２８０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以下とすることにより、電極の海島構造の形成を抑制し、電極断線の発生を抑制できることが判明した。
【００２９】
２１０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］未満の場合は、電極の海島構造が形成され、電極断線が発生することがあるため好ましくなく、２８０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］を超える場合は、排気量の増大により焼成炉内の温度が低下し、目的とする温度条件を維持できないことがあるため好ましくない。より好ましくは２３０００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以上、２７５００［（ＮＬ／ｍｉｎ）／（ｍ2／ｍｉｎ）］以下である。
【００３０】
次に、本発明の実施形態における各構成部位の材料について説明する。まずアドレス電極８について説明する。アドレス電極８を形成するための電極ペーストは、重量で表される成分比で、少なくとも銀（Ａｇ）粒子５０％〜８５％と、ガラス成分が１％〜１５％と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分８％〜４０％とよりなる感光性ペーストである。ここで本発明の実施形態では、アドレス電極８を形成した状態で、ガラス成分の体積比率が５％〜４０％となるように上位の配合を行う。
【００３１】
ガラス成分は、実質的に鉛成分を含んでおらず、各成分のモル表記での含有量で、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）が０．１％〜２０％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が１０％〜４０％、酸化珪素（ＳｉＯ2）が１０％〜４０％、酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）が１０％〜３０％、Ｂａ、Ｃａが１％以下としている。
【００３２】
そして上記感光性ペーストを、背面板２上に印刷法などによって塗布し、電極ペースト層を形成する。そして電極ペースト層をフォトリソグラフィ法などにより幅５０μｍ〜２５０μｍの銀（Ａｇ）電極パターンを形成する。その膜厚は焼成工程後で１μｍ〜４μｍとしている。
【００３３】
次に、絶縁体層７について説明する。絶縁体層を形成するための絶縁体ペーストは、重量で表される成分比で、ガラス成分２５％〜３５％、フィラー２５％〜３５％、バインダ１０％〜２０％、溶剤２０％〜３０％の配合比のものを用いている。さらに望ましくは、ガラス成分３０％〜３５％、フィラー２５％〜３０％、バインダ１０％〜２０％、溶剤２０％〜３０％の配合比である。
【００３４】
そして、絶縁体層７のガラス成分は実質的に鉛成分を含んでおらず、各成分のモル表記での含有量を次のようにしている。酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）が０．１％〜２５％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が１０％〜３０％、酸化チタン（ＴｉＯ2）が０．１％〜２５％であって、さらに酸化タングステン（ＷＯ3）、Ｍｎ、Ｓｂ、Ｂａを０．１％以下としている。
【００３５】
このような絶縁体層ペーストを、背面板２とアドレス電極８の上にダイコート法などにより塗布し、乾燥工程を経て形成される。その膜厚は焼成工程後で８μｍ〜１５μｍとしている。
【００３６】
次に隔壁９について説明する。隔壁９を形成する隔壁ペーストは次のようになる。先に述べたように、隔壁９は隔壁上層と隔壁下層とで構成される。隔壁下層に用いる隔壁ペーストは、重量で表される配合比が、ガラス成分３０％〜７０％、バインダ成分２％〜３０％、溶剤成分２０％〜５０％となっている。
【００３７】
そして、隔壁上層を形成する隔壁ペーストは、重量で表される配合比が、ガラス成分１５％〜３５％、フィラー成分２０％〜３０％、バインダ成分２％〜３０％、溶剤成分２０％〜５０％となっている。さらに望ましくは、ガラス成分２５％〜４０％、フィラー１０％〜２０％、バインダ成分２％〜３０％、溶剤成分２０％〜５０％であった。
【００３８】
このような隔壁ペーストを用い、スクリーン印刷法またはコート法等により隔壁層を形成する。その後、フォトリソグラフィ法等により隔壁９の前駆体を形成し、焼成工程で焼結を行い、隔壁９を形成する。
【００３９】
前述したアドレス電極、絶縁体層、隔壁層を配置した背面板を本発明の製造方法で電極層、絶縁体層、隔壁層をまとめて１回で焼成することにより、電極層において銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなＰＤＰを提供することができる。
【００４０】
次に、封着層１１について説明する。封着層１１は図２に示すように前面板１および背面板２の周囲に形成されている。封着層１１を形成するための封着材ペーストは、少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）と酸化モリブデン（ＭｏＯ3）あるいは酸化タングステン（ＷＯ3）を含有したガラス成分と、耐熱性フィラーと、有機バインダ成分と、ビーズ材を含む。
【００４１】
ガラス成分としては各成分のモル表記での含有量で少なくとも酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）が２０％〜５０％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）が２０％〜４０％、酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）が１０％〜３０％、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）が０．５％〜２．５％、としている。
【００４２】
また、耐熱性フィラーは、封着材の熱膨張係数を調整するとともに、ガラスの流動状態をコントロールするのに使用されるが、コージライト、フォルステライト、β−ユークリプタイト、ジルコン、ムライト、チタン酸バリウム、チタン酸アルミニウム、酸化チタン、酸化モリブデン、酸化スズ、酸化アルミニウム、石英ガラスなどが特に好ましい。
【００４３】
そしてビーズ材は、酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）などからなる球形のガラスビーズ材を用いる。ビーズ材の粒径としては、前記隔壁９の高さと絶縁体層７の厚みの和よりも大きいものを用いる。このようなビーズ径とすることで、封着部での前面板と背面板との間隔がパネルの中央部における間隔よりも狭まってしまうことを防ぐことができる。
【００４４】
このような封着材ペーストを、背面板２または前面板１のどちらか一方の周縁に、ディスペンサー法などにより塗布する。その後、一定時間乾燥後４００℃付近で仮焼成を行い、バインダ成分を焼失除去する。そして、前面板１の走査電極３および維持電極４群と背面板２のアドレス電極８とが直交するように対向して両基板を配置し、４５０℃〜５００℃で焼成して封着材を固化させ、封着層１１とする。
【００４５】
以上のように、本発明のＰＤＰの製造方法を用いることで、銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなＰＤＰを提供することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、銀成分とガラス成分からなる海島構造の形成を抑制し、電極断線が発生しにくく、高品質で高歩留まりなＰＤＰを提供することができる。
【符号の説明】
【００４７】
１  前面板
２  背面板
７  絶縁体層
８  アドレス電極
９  隔壁
１０  蛍光体層
１１  封着層
【図１】
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【図２】
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