(57)【要約】【課題】露光不足を解消することにより、バス電極形成用感光ペーストのポリマー化を確実にして、電極欠陥や誘電体膜欠陥の発生を防止して、高い信頼性で高絶縁耐電圧を有するＰＤＰの製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板上に形成された透明電極と透明電極上に形成された黒色層と導電層とよりなる表示電極と、表示電極の間に設けた黒色層と同一材料よりなる遮光層とを備えたＰＤＰの製造方法であって、乾燥された黒色感光性ペーストを遮光層のパターンに対応させて露光する遮光層露光ステップと、透明電極上の黒色層と導電層のパターンに対応させて黒色層と導電層とを同時に露光する導電層露光ステップと、黒色層と遮光層と導電層とを現像する現像ステップと、表示電極に設けた黒色層を再度露光する再露光ステップと、黒色層と遮光層と導電層とを所定の温度で焼成する焼成ステップとを含んでいる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板上に形成された透明電極と前記透明電極上に形成された黒色層と導電層とよりなる表示電極と、前記表示電極の間に設けた前記黒色層と同一材料よりなる遮光層とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記ガラス基板上に前記透明電極を形成する透明電極形成ステップと、前記透明電極を覆って前記ガラス基板上に前記黒色層および前記遮光層を形成するための黒色感光性ペーストを塗布する黒色ペースト塗布ステップと、塗布された前記黒色感光性ペーストを乾燥する黒色ペースト乾燥ステップと、乾燥された前記黒色感光性ペーストを前記遮光層のパターンに対応させて露光する遮光層露光ステップと、露光された前記黒色ペーストを覆って前記導電層を形成するための導電層ペーストを塗布する導電性ペースト塗布ステップと、塗布された前記導電性ペーストを乾燥する導電層ペースト乾燥ステップと、前記透明電極上の前記黒色層と前記導電層のパターンに対応させて前記黒色層と前記導電層とを同時に露光する導電層露光ステップと、前記黒色層と前記遮光層と前記導電層とを現像する現像ステップと、前記表示電極に設けた前記黒色層を再度露光する再露光ステップと、前記黒色層と前記遮光層と前記導電層とを所定の温度で焼成する焼成ステップとを含む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】
前記再露光ステップを前記ガラス基板の前記表示電極の形成面と反対側の面から行うことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項３】
前記再露光ステップはフォトマスクなしで全面露光することを特徴とする請求項２に記載のプラズマディスプレイの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置等に用いるプラズマディスプレイパネルの製造方法に関し、特に前面板面に形成される表示電極および遮光層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と記す）は、対向配置した前面板と背面板の周縁部を封着部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、ネオンおよびキセノン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対と、隣接する表示電極対間に設けられた遮光層と、これらの表示電極対、遮光層を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層、および誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とからなる。表示電極対は、それぞれ透明電極と透明電極上に形成され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、もう一方のガラス基板の片面に、表示電極対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、放電空間をアドレス電極毎に区画するストライプ状の隔壁と、隔壁間の溝に順次、塗布された赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層とを備えている。
【０００５】
上記構造の前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させ、その周縁部を封着材で気密封着するとともに、背面板の一隅に放電空間を排気し放電ガスを導入するための排気管が取り付けられている。放電空間を排気ポンプによって排気した後、ネオンとキセノンからなる放電ガスを５０ＫＰａ〜８０ＫＰａの圧力で導入し、排気管の所定部を局部的に加熱溶融して気密封止することによりＰＤＰが完成する。
【０００６】
表示電極対とアドレス電極は直交していて、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、表示電極対の方向に並ぶ赤色、緑色、青色に発光する蛍光体層を有する３個の放電セルがフルカラー表示のための画素になる。
【０００７】
このような構成のＰＤＰにおいて、表面電極対は透明電極と透明電極の端縁に形成されるバス電極から構成されている。バス電極は外光反射を抑制するための黒色層（黒色電極）と、電極の電気抵抗を低減するための金属を主成分とする導電層（金属電極）との２層構成であって、表示電極対の間に形成される遮光層をこの黒色層の形成と同時に形成するＰＤＰの製造方法が特許文献１に開示されている。この製造方法によれば、黒色層形成のための工程が省けるとともに、遮光層を形成するための材料が不要になる。
【特許文献１】特開２００２−８３５４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、このような電極材料を用いた表示電極対の製造方法では、バス電極にブリスター等の電極欠陥や、表示電極上に形成される誘電体層に気泡等の膜欠陥が発生し、これらにより絶縁破壊が発生し歩留が低下する等の課題があった。これらの欠陥はバス電極形成用の感光性ペーストを焼成する際、および誘電体層を焼成する際に、感光性ペーストの露光不足によってペースト中に残留したポリマー化していない樹脂バインダ成分が再蒸発することにより発生すると考えられる。
【０００９】
本発明は上記の露光不足を解消することにより、バス電極形成用感光ペーストのポリマー化を確実にして、電極欠陥や誘電体膜欠陥の発生を防止して、高い信頼性で高絶縁耐電圧を有するＰＤＰの製造方法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】
【００１０】
上述した目的を達成するために、本発明のＰＤＰの製造方法は、ガラス基板上に形成された透明電極と透明電極上に形成された黒色層と導電層とよりなる表示電極と、表示電極の間に設けた黒色層と同一材料よりなる遮光層とを備えたＰＤＰの製造方法であって、ガラス基板上に透明電極を形成する透明電極形成ステップと、透明電極を覆ってガラス基板上に黒色層および遮光層を形成するための黒色感光性ペーストを塗布する黒色ペースト塗布ステップと、塗布された黒色感光性ペーストを乾燥する黒色ペースト乾燥ステップと、乾燥された黒色感光性ペーストを遮光層のパターンに対応させて露光する遮光層露光ステップと、露光された黒色ペーストを覆って導電層を形成するための導電層ペーストを塗布する導電層ペースト塗布ステップと、塗布された導電層ペーストを乾燥する導電層ペースト乾燥ステップと、透明電極上の黒色層と導電層のパターンに対応させて黒色層と導電層とを同時に露光する導電層露光ステップと、黒色層と遮光層と導電層とを現像する現像ステップと、表示電極に設けた黒色層を再度露光する再露光ステップと、黒色層と遮光層と導電層とを所定の温度で焼成する焼成ステップとを含んでいる。
【００１１】
このような製造方法によれば、感光性ペーストを塗布することによって形成される黒色層や遮光層の露光不足が解消され、後の工程で形成される誘電体膜の欠陥を大幅に削減できる。
【００１２】
さらに、再露光ステップをガラス基板の表示電極の形成面と反対側の面から行うことが望ましい。このような方法によれば、透明電極上の黒色層の露光不足を解消して黒色感光性ペーストのポリマー化を促進させ、焼成工程での炭素放出を抑制することができる。
【００１３】
さらに、再露光ステップはフォトマスクなしで全面露光することが望ましい。このような方法によれば、露光装置が簡単で位置合わせも不要である。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のＰＤＰの製造方法によれば、表示電極中に残留するアクリルモノマーのポリマー化を促進させることができ、後の工程で表示電極上に形成される誘電体層の欠陥発生を削減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の１実施の形態によるＰＤＰついて、図面を参照しながら説明する。
【００１６】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの主要部の構成を示す斜視図である。ＰＤＰ１０は放電空間が形成されるように互いに対向配置した前面板２０および背面板３０で構成される。図２は図１において、Ｘ−Ｙ線で切断した場合の前面板２０の断面図であり上下反転して示している。
【００１７】
前面板２０は前面ガラス基板２１を有してその片面に平行に配置された走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２４が設けられ、表示電極対２４間には遮光層２９が複数形成されている。そして、走査電極２２と維持電極２３、遮光層２９を覆うように誘電体層２５が形成され、その誘電体層２５上に保護膜２６が形成されている。
【００１８】
図２に示すように、表示電極対２４はストライプ状の透明電極２７と、透明電極２７よりも幅が狭く、導電性に優れたバス電極２８から構成されている。バス電極２８は透明電極２７の端縁に沿って配設されていて、黒色層２８ａと導電層２８ｂの２層構成である。これらの複数の表示電極対２４は間に面放電ギャップが形成されるように配列されているが、面放電ギャップが形成されない側の隣接する表示電極対２４間、すなわちバス電極２８が形成された端縁側の透明電極２７間には、非発光時に蛍光体層からの反射光を遮蔽し、コントラストを向上させるための遮光層２９が設けられている。
また、図１に示すように、背面板３０は背面ガラス基板３１を有して、背面ガラス基板３１の片面には平行に配列されたアドレス電極３２が複数形成され、アドレス電極３２を覆うように下地誘電体層３３が形成されている。さらに、下地誘電体層３３上にストライプ状の隔壁３４が形成されている。そして、隔壁３４の側面および下地誘電体層３３上には、アドレス電極３２毎に順次、赤色、緑色および青色の各色に発光する蛍光体層３５が設けられている。
【００１９】
これらの前面板２０と背面板３０とは、微小な放電空間を挟んで表示電極対２４とアドレス電極３２とが交差するように対向配置され、その外周部をガラスフリットなどの封着材によって封着されている。そして、放電空間には、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）などの混合ガスが放電ガスとして封入されている。放電空間は隔壁３４によって、複数の区画に仕切られていて、表示電極対２４とアドレス電極３２とが交差する部分に放電セル３６が形成される。そして、上記の各種電極間に放電電圧を印加すると、これらの放電セル３６内で放電が起こり、その放電により発生した紫外線によって蛍光体層３５が励起されて発光してカラー画像が表示される。なお、ＰＤＰ１０の構造は上述したものに限られるわけではなく、例えば井桁状の隔壁を備えた構造であってもよい。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態における前面板の製造方法について、図３、図４を参照しながら詳細に説明する。図３は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を示すフローチャートである。また、図４は同製造方法の詳細を示す図である。
【００２１】
まず、ステップＳ１の透明電極形成ステップにおいて、フロート法で形成された前面ガラス基板２１上にスパッタ法でＩＴＯや酸化錫（ＳｎＯ２）等の透明電極材料を一様に成膜して、その後フォトリソグラフィー法を用いて所望の形状にパターニングして透明電極２７を形成する。
【００２２】
次に、ステップＳ２の黒色層形成ステップにおいて、透明電極２７の端縁に沿って設けるバス電極２８の下層の黒色層２８ａと、遮光層２９としての黒色層を形成するために、前面ガラス基板２１上および透明電極２７上にスクリーン印刷法やシート法により黒色感光性ペーストを塗布する。黒色感光性ペーストは、少なくとも金属酸化物等の黒色顔料とフリットガラス（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等）、ペースト化するための有機バインダ（ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）−ポリメタクリル酸、エチルセルロース等）、溶剤（テルピネオール、テキサノール等）、さらに感光性を付与するためアクリルモノマー（ビスフェノールＡ−エチレンオキシド−ジアクリレート、ペンタエリストリールトリアクリレート、1,6−ヘキサンジオール−ジアクリレート等）、光重合開始剤（イルガキュアー６５１、イルガキュアー９０７、カヤキュアーＤＥＴＸ−Ｓ等）、増感剤（ｐ・（N,N−ジメチルアミノ）−安息香酸エチルエステル等）等の有機物からなる。なお、黒色層は、真黒の黒色でなく灰色などの黒っぽい色であってもよい。なお、この黒色層形成ステップには、黒色ペースト塗布ステップと黒色ペースト乾燥ステップとを含んでいる。
【００２３】
塗布された黒色ペーストを乾燥した後、遮光層のパターンに対応させて露光するステップＳ３の遮光層露光ステップに入る。遮光層露光ステップでは、ステージ上にマウントされた前面ガラス基板２１の電極面側に、遮光層２９を形成するためのマスクパターンを有する露光乾板を介して紫外光源から紫外線を所定のエネルギーで露光（１５０〜５００ｍＪ）する。露光により、アクリルモノマーが光重合開始剤、増感剤の作用で、ポリマー化する。
【００２４】
次に、ステップＳ４の導電層ペースト塗布ステップにおいて、一部分が露光された黒色層を備えた前面ガラス基板２１上に、Ａｇを含む感光性導電層ペーストをスクリーン印刷法やシート法等により塗布し乾燥する。導電層ペーストの材料としては、Ａｇを含有する導電性材料、フリットガラス（Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等）、有機溶剤等を含有する感光性ペーストが用いられる。有機成分は、黒色層と同様の組成物を用いることができる。  
【００２５】
以上のステップを経て、図４（ａ）に示すように、前面ガラス基板２１上に、透明電極２７を覆った黒色層（遮光層）２８ａとその黒色層２８ａを覆った導電層２８ｂが形成される。このとき、遮光層に対応する領域の黒色層２８ａは既に露光された状態となっている。
【００２６】
次に、透明電極２７上のバス電極２８のパターンに対応させて、黒色層２８ａと導電層２８ｂとを同時に露光するステップＳ５の導電層露光ステップに入る。このとき、バス電極２８の導電層２８ｂと黒色層２８ａとは同一のマスクパターンを用い、バス電極２８のパターンの露光乾板を介して紫外線を所定のエネルギーで露光する。このステップで導電層２８ｂおよびその下層にある黒色層２８ａも同一のパターンで露光される。
【００２７】
次に、ステップＳ６の現像ステップで、導電層２８ｂおよび黒色層２８ａをアルカリ性現像液に浸漬することによりバス電極２８のパターンが形成される。この現像ステップで、同時に先に露光された黒色層からなる遮光層２９のパターンも形成される。
【００２８】
以上のステップを経て、図４（ｂ）に示すように、前面ガラス基板２１上に、透明電極２７と所定パターンのバス電極２８と所定パターンの遮光層２９が形成される。
【００２９】
なお、バス電極２８を形成する黒色層２８ａおよび導電層２８ｂは、前述のように位置ズレ等を防止するために同時に露光、現像される。通常、導電層２８ｂはＡｇ等の金属粉末が重量比で６０〜８０％と大量に含まれている。そのため、導電層２８ｂの表面側から露光用の紫外光を照射しても、乱反射のために黒色層２８ａの底部まで到達せず、黒色層２８ａは露光不足になり易い。
【００３０】
そのために、本発明の実施の形態では、ステップ７の再露光ステップで、表示電極対２４および遮光層２９が形成された前面ガラス基板２１を表裏反転させて再度、表示面側から露光乾板を使わないで、前面ガラス基板２１の全面を露光している。露光量は遮光層露光ステップＳ３での露光量の５０％以上にすることが望ましい。これにより、バス電極２８の導電層露光ステップＳ５において露光されなかった導電層２８ｂの底部のアクリルモノマーがポリマー化されて炭素分の残留が大幅に削減される。
その後、ステップＳ８の焼成ステップによりパターン形成された黒色層２８ａおよび導電層２８ｂと黒色層からなる遮光層２９とを所定の温度（５００〜６００℃）で焼成を行うことにより、黒色層２８ａ、導電層２８ｂ、および遮光層２９が固化される。以上のステップにより、図４（ｂ）に示すように、前面ガラス基板２１上に、焼成固化された透明電極２７とバス電極２８と遮光層２９が形成される。
露光不足による未露光の黒色層２８ａにはアクリルモノマーが残留する。一般にアクリル樹脂成分は、３５０〜４００℃で完全分解するが、アクリルモノマーは、６００℃でも完全に分解されないことが多い。このため、黒色層２８ａに完全に分解されないまま微量の炭素分が残留する。黒色層中にポリマー化されないアクリルポリマーが残留している場合、後の誘電体層２５を焼成する工程でアクリルモノマー中の残留炭素の影響で誘電体層２５に突起状の誘電体欠陥が生じる。
本発明の表示面側からの再露光によりこのような誘電体欠陥の発生を回避でき、これによる絶縁不良を防止することができるためＰＤＰの製造歩留を大幅に向上させることができる。表示面側から全面露光すること自体は、工程を一つ増やすことになるが、フォトマスクも不要であり、アライメント機構も不要で、また紫外光も平行光である必要もない。したがって、高価な露光装置も不要であり、例えば、現像処理装置に紫外光照射ゾーンを組み込むことで簡単に実現することができる。
【００３１】
次に、ステップＳ９の誘電体層形成ステップにおいて、これらの表示電極対２４および遮光層２９を覆うように誘電体ガラス材料からなる誘電体材料ペーストをスクリーン印刷法、ダイコート法で塗布し、その後、乾燥炉を用いた乾燥工程によりペーストに含まれる溶剤を除去する。乾燥後、誘電体材料に用い含まれるガラス材料の軟化点以上で、かつ表示電極対２４の焼成温度以下で焼成することにより誘電体層２５が形成される。なお、誘電体材料としては、誘電体ガラス粉末（Ｂｉ２Ｏ３、ＳｉＯ２、Ｂ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３等）が用いられる。形成された誘電体層２５の膜厚は３０〜４０μｍである。以上のステップを経て、図４（ｃ）に示すような誘電体層２５が形成される。
その後、ステップＳ１０の保護層形成ステップにおいて、誘電体層２５上に電子ビーム蒸着法によりＭｇＯからなる保護膜２６が成膜される。保護膜２６の膜厚は約６００ｎｍである。以上の一連のステップにより図４（ｄ）に示すような前面板２０が完成する。
【００３２】
本発明の実施の形態においては、黒色層と導電層よりなるバス電極、および遮光層を焼成する前に再度、前面ガラス基板の表示面側から全面露光することを特徴としている。これにより、バス電極を構成する黒色層および遮光層を構成する黒色層を完全に露光できるので、アクリルモノマーが確実にポリマー化され、炭素分の残留が大幅に削減される。その結果、バス電極に発生するブリスター等の電極欠陥や、表示電極上に形成される誘電体層に発生する気泡等の膜欠陥を抑制し、これらによる絶縁破壊抑制してＰＤＰの製造歩留を格段に向上させることができる。
【００３３】
なお、以上の実施の形態では、表示電極対をストライプ状の透明電極とバス電極とで構成したが、透明電極を設けずにバス電極のみで構成する表示電極対に対しても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
以上のように、本発明によるＰＤＰの製造方法によれば、誘電体層の突起等の欠陥の発生を抑制して絶縁耐圧性の高い高品質のＰＤＰを高い歩留で製造することが可能となり、大画面の表示装置の製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法によるＰＤＰの主要部の構成を示す斜視図
【図２】図１のＸ−Ｙ線で切断した断面図
【図３】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの製造方法を示すフローチャート
【図４】同製造方法の詳細を示す図
【符号の説明】
【００３６】
１０    ＰＤＰ
２０    前面板
２１    前面ガラス基板
２２    走査電極
２３    維持電極
２４    表示電極対
２５    誘電体層
２６    保護膜
２７    透明電極
２８    バス電極
２８ａ    黒色層
２８ｂ    導電層
２９    遮光層
３０    背面板
３１    背面ガラス基板
３２    アドレス電極
３３    下地誘電体層
３４    隔壁
３５    蛍光体層
３６    放電セル
【図１】
2009087799.tif 000003
【図２】
2009087799.tif 000004
【図３】
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【図４】
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