JP2000260309A

JP2000260309A - ガス放電パネルの製造方法

Info

Publication number: JP2000260309A
Application number: JP11058205A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Yonehara; 浩幸米原; Shigeo Suzuki; 茂夫鈴木; Hiroshi Watanabe; 拓渡邉; Hideki Ashida; 英樹芦田; Junichi Hibino; 純一日比野; Katsuyoshi Yamashita; 勝義山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1999-03-05
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 2000-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】表示品質の良いディスプレイパネルを実現す
る。【解決手段】放電空間を規定する隔壁形成工程が、基
板１０３の上に感光性被覆層１０４を形成する第１工程
（ｂ）と、感光性被覆層に所定パターンの開溝部の溝１
０６を形成する第２工程（ｃ，ｄ）と、少なくとも溝１
０６の内部に隔壁材料を所定の高さまで形成する第３工
程（ｆ）と、感光性被覆層を除去し、所定の形状の隔壁
１０７を得る第４工程（ｇ）を有し、第３工程の前に、
溝１０６の内部をオゾン等を用いて清浄化処理する工程
（ｅ）を含むことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスなど
に用いるプラズマディスプレイパネルなどの隔壁を形成
するガス放電パネルの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、薄型に適したディスプレイ装置と
して注目されているプラズマディスプレイパネルは、例
えば図３に示す構成を有する。このプラズマディスプレ
イパネルは、互いに対向して配置された前面基板３００
と背面基板３０１とを備えている。前面基板３００の上
には、表示電極３０２，３０３、誘電体層３０４、及び
ＭｇＯ誘電体保護層３０５が、順に形成されている。ま
た、背面基板３０１の上には、アドレス電極３０６及び
誘電体層３０７が形成されており、その上には、更に隔
壁３０８が形成され、隔壁３０８の側面には、蛍光体層
３０９が塗布されている。

【０００３】前面基板３００と背面基板３０１との間に
は、放電ガス３１０（例えばＮｅ−Ｘｅの混合ガス）
が、５００〜６００Ｔｏｒｒの圧力で封入されている。
この放電ガス３１０を表示電極３０２及び３０３の間で
放電させて紫外線を発生させ、その紫外線を蛍光体層３
０９に照射することによって、カラー表示を含む画像表
示が可能になる。

【０００４】隔壁３０８は、個々の画素の色（Ｇ、Ｂ、
Ｒ）毎に微少な放電空間を形成して放電セルを形成する
ための仕切りであり、この隔壁３０８によって放電を各
セル毎に制御することを可能とし、誤放電や誤表示を防
ぐことができる。隔壁３０８のサイズは、典型的には、
４０インチのＮＴＳＣパネルにおいて、隔壁ピッチが一
色あたり３６０μｍ、隔壁頂部の幅が５０μｍ〜１００
μｍ、及び隔壁高さが１００μｍ〜１５０μｍである。

【０００５】従来の隔壁の形成方法としては、（１）ス
クリーン印刷技術を用いて隔壁を形成する印刷法、
（２）隔壁材料を背面基板の全面に塗布後に感光性フィ
ルム層を塗布された隔壁材料の上に形成し、写真法によ
り所定パターンを形成した後に、サンドブラストにより
隔壁材料の不要部分を除去して感光性フィルム層を剥離
し、隔壁を形成するサンドブラスト法、（３）感光性ペ
ーストを塗布後に、写真法により不要部分を除去して隔
壁を形成するフォトペースト法、または、（４）基板に
感光性フィルム層を形成した後に、写真法によって所定
パターンを形成し、更にパターンの溝部にペーストを埋
め込んでから感光性フィルムを剥離し、その後にペース
トを焼成工程で焼き固めるフォト−埋め込み法（または
リフトオフ法）などが挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの従来
の隔壁形成方法は、それぞれ問題点を有していたため、
基板に感光性フィルム層を形成後、写真法によって所定
パターンを形成し、パターンの溝部分に溶射により隔壁
材料を埋め込んでから感光性フィルムを剥離する方法を
提案している（特願平１０−２９５８９１号）。

【０００７】この感光性フィルム層を用いて隔壁を形成
する際、露光及び現像を用いた写真法によって所定のパ
ターンを形成するが、現像工程時にフィルム除去される
べき溝部分の底部のフィルム材が完全に除去されず、背
面基板上の誘電体層３０７の表面に単分子層レベルで残
る場合がある。

【０００８】このような状態で溶射を行うと、隔壁材料
として埋め込まれたペースト材または溶融膜と誘電体層
３０７との密着性を損なう結果となる。

【０００９】また、溝部分のフィルム側壁についても、
フィルム表面状態のバラツキが大きく、感光性フィルム
を剥離する際の剥離性が不安定になるという課題を有し
ていた。

【００１０】本発明は、上記の課題を克服するためにな
されたものであり、その目的は、（１）溶射法で隔壁を形成する際に、低コストで高精度に
隔壁を形成して、高品位な表示を可能とするプラズマデ
ィスプレイパネルの製造方法を提供すること、（２）低コストで高精度に製造された隔壁を有していて高
品位な表示が可能であるプラズマディスプレイパネルを
実現することである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、放電空間を規
定する隔壁の形成工程が、基板の上に感光性被覆層を形
成する第１工程と、該感光性被覆層に所定パターンの開
溝部を形成する第２工程と、該開溝部の内部に隔壁材料
を所定の高さまで形成する第３工程と、該感光性被覆層
を除去し、所定の形状の前記隔壁を得る第４工程を有
し、前記第３工程の前に、少なくとも前記開溝部の内部
を清浄化処理する工程を含むことを特徴とする。

【００１２】また、清浄化処理する工程では、オゾンを
含むガス、酸素プラズマ、不活性ガスによるスパッタリ
ングを用いる、またはサンドブラスト法により微粉粒子
を叩きつけることを特徴とする。また、微粉粒子が、少
なくとも無機材料を含むことを特徴とする。また、感光
性被覆層が、ネガタイプの感光性レジスト、ポジタイプ
の感光性レジストであることを特徴とする。また、隔壁
が、隔壁材料の溶射によって形成された溶射膜であるこ
とを特徴とする。また、隔壁が、ペースト状隔壁材料の
埋め込みによって形成されていることを特徴とする。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら説明する。具体的には、溶射法
の一種であるプラズマ溶射法を使用する場合を例にとっ
て、プラズマディスプレイパネルの隔壁を溶射法で形成
する本発明の実施形態を、以下に説明する。

【００１４】（プラズマ溶射装置の構成）図２は、プラ
ズマ溶射装置の構成を模式的に示す図である。図２に示
すように、プラズマ溶射装置に含まれるプラズマ溶射ト
ーチ２００は、水冷された陰極２０１と水冷された陽極
２０２とを有する。両電極２０１及び２０２の間に直流
電源２０３から直流電圧を印加して、アーク放電２０４
を発生させる。

【００１５】プラズマ溶射トーチ２００の後部に取り付
けられたガスポート２０５からプラズマ作動ガス２０６
が供給される。供給されたプラズマ作動ガス２０６は、
電極２０１及び電極２０２の間で発生したアーク放電２
０４によって加熱電離され、プラズマジェット２０７と
してノズル２０８から噴出される。プラズマ作動ガス２
０６としては、アルゴン、ヘリウム、窒素、水素などが
使用できる。本実施形態では、アルゴン、またはアルゴ
ンとヘリウムとの混合気体を用いる。

【００１６】隔壁の材料となる溶射材料２０９は、粉末
の状態で供給ポート２１０からキャリアーガスにのせら
れてプラズマジェット２０７の中へ吹き込まれる。供給
された溶射材料２０９は、プラズマジェット２０７によ
って加熱溶融され、感光性被覆層２１２によるパターン
が形成されている基板２１１（厚さ：ｔ）へ高速で衝突
する。これによって、基板２１１の表面に被膜（溶射
膜）２１３を堆積する。

【００１７】また、好ましくは、冷却ガスポート２１４
を設置して、プラズマジェット２０７の溶射と同時に、
冷却ガスを基板２１１へ吹き付ける。但し、ここでは簡
略化のために、冷却ガスポート２１４の具体的な配管構
成の説明や図示は省略する。

【００１８】（隔壁形成プロセス）次に、図１を参照し
て、本発明における溶射法を使用した隔壁形成プロセス
を説明する。図１（ａ）〜（ｈ）は、上記プロセスの各
工程を示す断面図である。

【００１９】まず、図１（ａ）に示すように、ガラス基
板１００の上にアドレス電極１０１を形成する。このガ
ラス基板１００は、例えば、厚さ２．８ｍｍのソーダガ
ラスや高歪点ガラスなどが用いられる。アドレス電極１
０１の形成後に、例えば誘電体ガラスからなる下地層１
０２を形成する。

【００２０】なお、以下の説明では、便宜上、ガラス基
板１００、アドレス電極１０１、及び下地層１０２を含
む構成を、総称的に基板１０３とも称する。また、以下
の説明でも、同様に、基板とその上に形成されているア
ドレス電極及び下地層を含む構成を、総称的に基板と称
することがある。

【００２１】次に、図１（ｂ）に示すように、形成した
基板１０３の上に、感光性被覆層１０４を形成する。本
実施形態では、感光性被覆層１０４として、感光性のド
ライフィルムレジスト（以下、「ＤＦＲ」と称する）を
用いて、厚さ６０μｍのＤＦＲを２層重ねて１２０μｍ
の厚さとする。

【００２２】次に、図１（ｃ）に示すように、所定のパ
ターン幅及びピッチを有するフォトマスク１０５を用い
て紫外線光（ＵＶ光）を照射し、露光を行う。露光量
は、フォトマスク１０５のパターン幅及びピッチに応じ
て適正化させる。

【００２３】図１（ｄ）に示す工程では、露光後に現像
を行う。現像液は、１％炭酸ナトリウム水溶液を使用
し、約３分間現像後に水洗する。露光及び現像工程を経
て、ＤＦＲ１０４にストライプ状の所定パターンの溝
（開溝部）１０６を形成する。溝１０６のサイズは、典
型的には、上部の開口幅を８０μｍ、ピッチを３６０μ
ｍとする。

【００２４】溝１０６のパターンの形成後に、図１
（ｅ）に示すように、基板１０３の上部からオゾンによ
る清浄化処理を行う。このオゾンにより、溝内部の有機
残さ及び有機汚染物の有機結合を解離させ、また効率良
く反応除去することができる。

【００２５】次に、溝１０６のパターンの清浄化処理の
後に、図１（ｆ）に示すように、基板１０３の上部から
プラズマ溶射を行い、ＤＦＲ１０４の溝１０６の中に溶
射膜（隔壁材料）１０７を堆積させる。具体的には、プ
ラズマ溶射トーチ１０８には冷却ガスポート１１０が設
置されており、プラズマジェット１０９の溶射と同時
に、冷却ガス１１１を、基板１０３へ吹き付ける。

【００２６】この冷却ガス１１１には、窒素ガスを用い
る。冷却ガス１１１の作用により、溶射時の熱によるＤ
ＦＲ１０４へのダメージが軽減し、精度のよい隔壁形成
が可能となる。また、この溶射工程で、溶射膜１０７
は、ＤＦＲ１０４の溝１０６の内部に主として堆積さ
れ、また、ＤＦＲ１０４の表面から上方に盛り上がるよ
うに堆積される。しかし、その周囲のＤＦＲ１０４の上
には、溶射膜はほとんど堆積（付着）しない。

【００２７】次に、図１（ｇ）に示すように、ＤＦＲ１
０４の表面から飛び出した溶射膜１０７の部分を研磨に
よって除去して、ＤＦＲ１０４の溝１０６の内部に堆積
された溶射膜１０７の表面を平坦化する。

【００２８】次に、図１（ｈ）に示すように、基板１０
３を剥離液、例えば５％水酸化ナトリウム水溶液に約１
０分間浸すことによって、ＤＦＲ１０４を剥離する。こ
れによって、ストライプ状の溶射膜１０７のパターンと
して、所定の形状の隔壁１０７が形成される。

【００２９】以上のように本実施例によれば、パターン
開溝部の溝底部の感光性被覆層の微量（ほぼ単分子層レ
ベル）残さの除去と、溝側壁部の、有機汚染物除去によ
る感光性被覆膜表面の安定化を同時に図ることができ
る。

【００３０】これにより、背面基板に形成された誘電体
層と隔壁の密着性の向上と、感光性被覆層の安定除去が
容易となり、さらに表示品質の高い表示装置が実現でき
る。

【００３１】また、隔壁を溶射法で形成するので隔壁を
焼成工程を用いずに形成することができる。更に、大面
積で且つ欠陥のない隔壁を形成することができるので、
低コストで高品位なプラズマディスプレイパネルを実現
することが可能になる。

【００３２】尚、開溝部の内部を清浄化処理する工程で
は、酸素プラズマを用いてもよい。酸素プラズマにて生
成された活性な酸素ラジカルによって、開溝部の溝内部
の有機残さ及び有機汚染物を効率良く反応除去すること
ができる。

【００３３】また、開溝部の内部を清浄化処理する工程
では、不活性ガスによるスパッタリングを用いてもよ
い。

【００３４】この真空中のプラズマによって生成された
不活性ガスの原子のスパッタリングにより、開溝部の溝
内部の有機残さ及び有機汚染物を効率良く反応除去する
ことができる。

【００３５】また、開溝部の内部を清浄化処理する工程
では、サンドブラスト法により微粉粒子を叩きつけるよ
うにしてもよい。この方法によっても、微粉粒子のブラ
スト効果によって、溝内部の有機残さ及び有機汚染物を
効率良く除去することができる。

【００３６】尚、微粉粒子の平均粒径が、隔壁開口幅の
１／３以下または３０マイクロメートル以下とすること
が好ましい。溝部の幅及び深さに合わせて微粉粒子の平
均粒径を設定することで、溝内部の有機残さ及び有機汚
染物の除去を最適化することができる。

【００３７】また、前記微粉粒子は、少なくとも無機材
料を含むことが好ましい。無機材料を含む微粉粒子を用
いれば、溝内部の有機残さ及び有機汚染物の除去が容易
で、かつ微量なブラスト残留物が仮にあっても、品質を
損なう可能性が極めて少ないという効果が得られる。

【００３８】また、感光性被覆層は、ネガタイプの感光
性レジストやポジタイプの感光性レジストを用いること
ができる。いずれも、微細でかつ高品質、高精度な隔壁
を容易に形成できる。

【００３９】また、隔壁が、隔壁材料の溶射によって形
成された溶射膜とすれば、低コストで高精度な隔壁形成
が容易にできる。この場合の溶射は、プラズマ溶射を用
いることができる。

【００４０】また、隔壁を、ペースト状隔壁材料の埋め
込みによって形成する場合は、低コストで高精度な隔壁
形成が容易にできる。

【００４１】また、開溝部は、頂部より底部が広い台形
状の断面形状を有する構成が望ましい。隔壁の形状精度
や基板との密着性を均一にするためであり、感光性剥離
時の隔壁の欠損を少なくすることができるからである。

【００４２】また、オゾンは、酸素への紫外線照射によ
って生成してもよい。紫外線を酸素に照射することによ
り、活性な酸素ラジカルが積極的に生成され、溝内部の
有機残さ及び有機汚染物を効率良く除去することができ
る。

【００４３】尚、図４に模式的に示すように、基板を裏
面から加熱保温する加熱保温機構を設置してもよい。

【００４４】具体的には、基板４０１をプレート４０２
の上に載置し、固定ジグ４０３によって固定する。プレ
ート４０２の下には、ヒータ４０４に接続された加熱板
４０５を置き、これによって基板４０１を加熱及び保温
する。加熱板４０５を直接にステージ４０６の上に設置
しても良いが、断熱板４０７を介してステージ４０６の
上に設置すれば、加熱保温効率が向上する。

【００４５】以上のように加熱保温機構を設置すること
により、溝内部の有機残さ及び有機汚染物を効率良く反
応除去する際の反応を促進することができる。

【００４６】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、パターン
開溝部の溝底部の感光性被覆層の微量残さの除去と、溝
側壁部の、有機汚染物除去による感光性被覆膜表面の安
定化を図ることができ、これにより、背面基板に形成さ
れた誘電体層と隔壁の密着性の向上と、感光性被覆層の
安定除去が容易となり、さらに表示品質の高い表示装置
が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｈ）本発明の一実施例における溶射
法を使用した隔壁形成プロセスの各工程を示す断面図

【図２】プラズマ溶射装置の構成を模式的に示す図

【図３】プラズマディスプレイパネルの構成を模式的に
示す図

【図４】本発明の他の実施例における基板を裏面から加
熱保温する機構を示す模式図

【符号の説明】

１００ガラス基板１０１アドレス電極１０２下地層１０３基板１０４感光性被覆層（ＤＦＲ）１０５フォトマスク１０６溝（開溝部）１０７溶射膜（隔壁材料）１０８プラズマ溶射トーチ１０９プラズマジェット１１０冷却ガスポート１１１冷却ガス２００プラズマ溶射トーチ２０１陰極２０２陽極２０３直流電源２０４アーク放電２０５ガスポート２０６プラズマ作動ガス２０７プラズマジェット２０８ノズル２０９溶射材料２１０供給ポート２１２感光性被覆層２１１基板２１３溶射膜２１４冷却ガスポート３００前面基板３０１背面基板３０２，３０３表示電極３０４誘電体層３０５誘電体保護層３０６アドレス電極３０７誘電体層３０８隔壁３０９蛍光体層３１０放電ガス４０１基板４０２プレート４０３固定ジグ４０５加熱板４０４ヒータ４０６ステージ４０７断熱板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/313 Ｇ０９Ｆ 9/313 ＡＨ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 ＢＨ０４Ｎ 5/66 １０１Ｈ０４Ｎ 5/66 １０１Ａ (72)発明者渡邉拓大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者芦田英樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者日比野純一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者山下勝義大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4D075 AD16 BB04Z BB20Z BB23Y BB49Z BB65Z BB78Z BB81Z BB83X DA06 DB14 DC21 EA45 5C027 AA09 5C040 GB08 GF19 JA02 JA07 JA15 JA17 JA20 JA23 MA23 MA24 5C058 AA11 AB08 BA35 5C094 AA02 AA31 AA43 AA55 BA31 CA19 DA13 EA05 EB02 EC03 EC04 FB15 GB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を規定する隔壁形成工程が、基板
の上に感光性被覆層を形成する第１工程と、該感光性被
覆層に所定パターンの開溝部を形成する第２工程と、該
開溝部の内部に隔壁材料を所定の高さまで形成する第３
工程と、該感光性被覆層を除去し、所定の形状の前記隔
壁を得る第４工程を有し、前記第３工程の前に、少なく
とも前記開溝部の内部を清浄化処理する工程を含むこと
を特徴とするガス放電パネルの製造方法。
【請求項２】開溝部の内部を清浄化処理する工程では、
オゾンを含むガスを用いることを特徴とする請求項１記
載のガス放電パネルの製造方法。
【請求項３】開溝部の内部を清浄化処理する工程では、
酸素プラズマを用いることを特徴とする請求項１記載の
ガス放電パネルの製造方法。
【請求項４】開溝部の内部を清浄化処理する工程では、
不活性ガスによるスパッタリングを用いる請求項１記載
のガス放電パネルの製造方法。
【請求項５】開溝部の内部を清浄化処理する工程では、
サンドブラスト法により微粉粒子を叩きつけることを特
徴とする請求項１記載のガス放電パネルの製造方法。
【請求項６】微粉粒子の平均粒径が、隔壁開口幅の１／
３以下または３０マイクロメートル以下であることを特
徴とする請求項５記載のガス放電パネルの製造方法。
【請求項７】微粉粒子が、少なくとも無機材料を含むこ
とを特徴とする請求項５または６記載のガス放電パネル
の製造方法。
【請求項８】感光性被覆層が、ネガタイプの感光性レジ
ストであることを特徴とする請求項１記載のガス放電パ
ネルの製造方法。
【請求項９】感光性被覆層が、ポジタイプの感光性レジ
ストであることを特徴とする請求項１記載のガス放電パ
ネルの製造方法。
【請求項１０】隔壁が、隔壁材料の溶射によって形成さ
れた溶射膜であることを特徴とする請求項１記載のガス
放電パネルの製造方法。
【請求項１１】溶射がプラズマ溶射であることを特徴と
する請求項１記載のガス放電パネルの製造方法。
【請求項１２】隔壁が、ペースト状隔壁材料の埋め込み
によって形成されていることを特徴とする請求項１記載
のガス放電パネルの製造方法。
【請求項１３】開溝部は、頂部より底部が広い台形状の
断面形状を有していることを特徴とする請求項１記載の
ガス放電パネルの製造方法。
【請求項１４】オゾンが、酸素への紫外線照射によって
生成されていることを特徴とする請求項２記載のガス放
電パネルの製造方法。
【請求項１５】開溝部の内部を清浄化処理する工程で
は、基板を加熱することを特徴とする請求項１記載のガ
ス放電パネルの製造方法。