(57)【要約】【課題】下地層上に金属酸化物粉体を塗布するプロセスにおいて、下地層上に分散させる金属酸化物粉体の不均一性を抑制する製造方法を提供する。【解決手段】基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護層の形成が、前記基板上に形成された前記誘電体層上に酸化マグネシウムからなる下地層を形成する工程、前記下地層上に有機溶媒および金属酸化物の結晶粉体を含むペーストを塗布する工程、および前記塗布したペーストを乾燥する工程、とを有し、前記乾燥する工程では、大気圧から前記有機溶媒が揮発するまでの期間、前記乾燥雰囲気の排気速度を制御する、プラズマディスプレイパネルの製造方法。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成されたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記保護層の形成が、
前記基板上に形成された前記誘電体層上に酸化マグネシウムからなる下地層を形成する工程、前記下地層上に有機溶媒および金属酸化物の結晶粉体を含むペーストを塗布する工程、および前記塗布したペーストを乾燥する工程、とを有し、
前記乾燥する工程では、大気圧から前記有機溶媒が揮発するまでの期間、前記乾燥雰囲気の排気速度を制御する、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】
前記有機溶媒は、蒸気圧の異なる２種以上の溶媒を含む、請求項１に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、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】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰともいう）は、高精細化、大画面化に適した映像デバイスである。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板から構成される。前面板、背面板とも、硼硅酸ナトリウム系ガラスの基板上に多層構造のパターンが形成されている。前面板の表示側の裏面には、透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆う誘電体層と、誘電体層上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層が形成されている。ここで保護層は、誘電体層上に形成した下地層と、この下地層上に定着させた金属酸化物からなる結晶粉末から構成される。
【０００４】
一方、背面板には、ガラス基板上にアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層が形成されている。
【０００５】
前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にはＮｅ−Ｘｅの放電ガスが所定の圧力で封入されている。
【０００６】
このようなＰＤＰにおいて、前面板の誘電体層上に形成される保護層は、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出するという重要な役割がある。
【０００７】
保護層からの初期電子の放出数を増加させて画像のちらつきを低減するために、例えば、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層に不純物を添加する例や、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）粒子を酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の保護層上に形成した例が開示されている（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００２−２６０５３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記のようなＰＤＰにおいて、前面板の誘電体層上に形成される保護層の役割は、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護すること、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することである。イオン衝撃から誘電体層を保護することは、放電電圧の上昇を防ぐ重要な役割であり、またアドレス放電を発生させるための初期電子を放出することは、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスを防ぐ重要な役割である。すなわち、保護層からの電子放出特性はＰＤＰの画質を決定するため、電子放出特性を適正化することは非常に重要である。
【００１０】
保護層に要求される特性としては、高い電子放出能を有すると共に、メモリー機能として、電荷の減衰率が小さい、すなわち高い電荷保持特性を有するという、相反する二つの特性が要求される。そこで、電子放出効率を高めるために、保護層の下地層上に金属酸化物からなる結晶粉体を付着させた２層構造にすることで、上記の特性を両立している。
【００１１】
上記結晶粉体は、揮発性有機溶媒中に分散させたペーストを作製し、スリットコータなどにより塗布し、その後、真空乾燥機にて有機溶媒を揮発させることで定着させる。
【００１２】
このとき、真空乾燥条件によっては、減圧中にペーストから気泡が発生し、そのまま定着することで、結晶粉体の均一な形成が困難になるという課題があった。
【００１３】
結晶粉体が不均一に形成されると、局所的な点灯電圧分布による輝度ムラの原因となるだけでなく、程度によっては点灯しないなどの表示不良に至ることがあった。本発明は、この結晶粉体を前面板上に均一に形成させることで、表示品質が良好なＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を実現するために本発明のＰＤＰの製造方法は、基板上に電極と誘電体層と保護層とが形成されたＰＤＰの製造方法であって、前記保護層の形成が、前記基板上に形成された前記誘電体層上に酸化マグネシウムからなる下地層を形成する工程、前記下地層上に有機溶媒および金属酸化物の結晶粉体を含むペーストを塗布する工程、および前記塗布したペーストを乾燥する工程、とを有し、前記乾燥する工程では、大気圧から前記有機溶媒が揮発するまでの期間、前記乾燥雰囲気の排気速度を制御する、ＰＤＰの製造方法である。またここで、前記有機溶媒は、蒸気圧の異なる２種以上の溶媒を含むことが望ましい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、表示品質に優れたＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同ＰＤＰの前面板の構成を示す断面図
【図３】真空乾燥機の概略構成を示す断面図
【図４】真空排気時の圧力推移を示す図
【図５】本発明の実施の形態および比較例における保護膜平面の観察像を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法について図面を用いて説明する。図１は本発明の一実施の形態によるＰＤＰの製造方法により製造されるＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ１は前面ガラス基板３などを備える前面板２と、背面ガラス基板１１などを備える背面板１０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により構成される封着材（図示せず）によって気密封着されている。封着されたＰＤＰ１内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが所定の圧力で封入されている。
【００１８】
前面板２は、前面ガラス基板３上に、走査電極４および維持電極５よりなる一対の帯状の表示電極６とブラックストライプ（遮光層）７とを互いに平行にそれぞれ複数列配置している。さらに、表示電極６と遮光層７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８が形成され、さらにその表面には保護層９が形成されている。
【００１９】
また、背面板１０は、背面ガラス基板１１上に、前面板２の走査電極４および維持電極５と交差する方向に、複数の帯状のアドレス電極１２を互いに平行に配置し、これを下地誘電体層１３が被覆している。さらに、アドレス電極１２間の下地誘電体層１３上には放電空間１６を区切る所定の高さの隔壁１４が形成されている。隔壁１４間の溝にアドレス電極１２毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層１５が順次塗布して形成されている。走査電極４および維持電極５とアドレス電極１２とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極６方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００２０】
図２は、図１における前面板２の概略構成を断面で示す図である。但し、図２は図１とは上下反転させて示している。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３に、走査電極４と維持電極５よりなる表示電極６と遮光層７がパターン形成されている。走査電極４と維持電極５はそれぞれインジウムスズ酸化物（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ2）などからなる透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に形成された金属バス電極４ｂ、５ｂとにより構成されている。金属バス電極４ｂ、５ｂは透明電極４ａ、５ａ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。
【００２１】
誘電体層８は、前面ガラス基板３上に形成されたこれらの透明電極４ａ、５ａと金属バス電極４ｂ、５ｂと遮光層７を覆って設けたもので、図２に示すように、第１誘電体層８１と、第１誘電体層８１上に形成された第２誘電体層８２の少なくとも２層構成としてもよいし、また、一層だけの構成としてもよい。
【００２２】
そして、この誘電体層８を覆うように保護層９が形成されている。ここで保護層９は、前記誘電体層８上に形成した下地層９１と、この下地層９１上に付着させた、金属酸化物からなる複数個の結晶粉体９２とにより構成されるものである。
【００２３】
下地層９１は誘電体層８上に形成され、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる。形成方法としては、主に電子ビーム蒸着法が用いられる。蒸着時には、前面板２を３００℃程度まで加熱し、電子ビーム照射によって欠損した結晶中の酸素原子を補うために、酸素ガスを流量制御しながら、成膜空間中に導入する。
【００２４】
次に、金属酸化物からなる結晶粉体９２の形成方法について説明する。金属酸化物結晶をジェットミルやボールミルなどで平均粒径が１．０μｍ程度に粉砕して前記結晶粉体を作製する。この粉体を超音波振動などにより、揮発性有機溶媒中に分散させて、塗布用のペーストを作製する。このとき、結晶粉体は１．０重量％程度になるように配合される。有機溶媒としては、極性が高く、真空乾燥に適した蒸気圧を有するものが用いられる。また、単一溶媒では、真空乾燥時に溶媒揮発が不安定になるため、蒸気圧のより低い溶媒を２種類以上添加するのが必須である。本発明では、３−メトキシ−３メチル−ブタノール（２０℃での蒸気圧：６６．７Ｐａ）：９３重量％とターピネオール（同：３．１Ｐａ）：７重量％の混合溶媒を用いた。上記ペーストの粘度は、２５℃のとき、５．５ｍＰａ・ｓであった。上記ペーストは塗布装置供給前に回転するなどして、再分散させた後に用いる。次に、上記結晶粉体の形成方法について説明する。
【００２５】
結晶粉体を揮発性有機溶媒に分散させたペースト（以下、単にペーストともいう）は、スリットコータ法などにより、未焼成の下地層上に塗布する。なお、前記ペーストを未焼成の下地層上に塗布するための方法として、スリットコータ法以外に、ダイコータ、テーブルコータ、カーテンコータ法などを用いることができる。
【００２６】
その後、下地層上に塗布されたペーストの有機溶媒のみを乾燥させる真空乾燥工程を行うことにより、下地層９１上に結晶粉体９２を付着させた保護層９を形成することができる。
【００２７】
前記真空乾燥工程について、図３を用いてさらに詳細に説明する。図３は、減真空乾燥機の概略構成を示す断面図である。
【００２８】
真空乾燥機１００は、減圧容器１０１に排気口１０２から可変バルブ１０３を介して真空ポンプ１０４に接続された基本構造になっており、ペーストを塗布した塗布膜１０８を形成した基板１０７は、スペーサピン１０６が具備された排気分散板１０５上に載置される。さらに減圧容器１０１は、その内部に、減圧容器１０１内部のガス流れ制御用の板壁１０９を、基板１０７に対峙するように具備し、この板壁１０９は塗布膜１０８の面積よりも大きい平面を持つ構造を有している。なお、排気口の場所や数、排気分散板の形状、また排気配管やバルブ、真空ポンプの構成などは、減圧容器１０１内の排気方向が極端に不均一にならなければどのように構成しても問題なく、図３に示す限りではない。
【００２９】
前記真空乾燥機１００にて、ペーストを塗布した基板を乾燥させる際、可変バルブ１０３の開度により、減圧容器１０１内部の排気速度を任意に変更することが出来る。特に大気圧から減圧を開始する際には、このときの真空乾燥条件によっては、ペースト中に残留する微小な気泡が堆積膨張し、その気泡を含んだペースト中の結晶粉体がそのまま定着することで、局所的に結晶粉体が存在しない領域が形成される。このように結晶粉体が存在しない領域が形成されると、当該箇所の点灯電圧が局所的に上昇し、その結果、輝度ムラとなる。さらに、程度が悪化した場合、セル単位で不点灯や点滅点になるなどの表示不良に至ることがあった。
【００３０】
上記のような表示不良の発生を解決するためには、大気圧から有機溶媒が揮発するまでの排気速度を遅くすることで、ペースト中の残留気泡を除去することが出来る。排気速度の例として、実際の真空乾燥装置にて測定した圧力推移データを図４に示す。同図におけるラインａは排気速度調整を行なっていない場合の大気圧からの減圧曲線、同図ラインｂは可変バルブの開度を調整し、排気速度を抑制した場合の大気圧からの減圧曲線である。
【００３１】
それぞれの排気速度を、排気開始から２０秒後までの傾きとして算出すると、ａ：−０．０３９、ｂ：−０．２６７であった。なお、真空乾燥装置の減圧容器の容積は５７４Ｌ、排気配管の容積は１６Ｌである。使用した真空ポンプは、６００００Ｌ／ｍｉｎの排気能力を持ち、２台並列に接続されている。なお大気圧からの排気で使用される排気配管の直径は５０ｍｍである。図４の排気曲線は、上記直径５０ｍｍの排気配管を通して減圧した際のものである。
【００３２】
このときの、実際のＰＤＰ前面板上にペースト塗布、乾燥した後の結晶粉体の形成状態を観察した。図５はそれぞれの平面観察像を示す図である。図５（ａ）は図４のａに示す排気曲線で真空乾燥したものである。同図（ｂ）は可変バルブの開度調整を行い図４のｂに示す排気曲線で真空乾燥したものであり、このときのバルブ開度は配管径に換算すると１５ｍｍである。
【００３３】
図５（ａ）では円形状の暗部（図中では多数確認されるが、その内の一例を点線で囲う。）がいくつか見られるが、これはペースト中の気泡が膨張して定着し、結晶粉体が形成されていない領域である。一方、図５（ｂ）は、可変バルブを用いて排気速度を抑制した場合の結晶粉体の形成状態であり、図５（ａ）で見られるような結晶粉体が存在しない領域が無く、均一に分布していることが確認できる。
【００３４】
以上、本発明によれば、ペースト中の有機溶媒の均一な乾燥を実現でき、塗布液に分散させた、金属酸化物からなる結晶粉体を全面基板上に均一に形成させることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
以上のように本発明は、表示品質が良好なＰＤＰを提供する上で有用な発明である。
【符号の説明】
【００３６】
１  ＰＤＰ
９１  下地層
９２  結晶粉体
１００  真空乾燥機
１０１  減圧容器
１０２  排気口
１０３  可変バルブ
１０４  真空ポンプ
１０５  排気分散板
１０６  スペーサピン
１０７  基板
１０８  塗布膜
１０９  板壁
【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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