JPH09231908A

JPH09231908A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JPH09231908A
Application number: JP8033396A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Kasahara; 滋雄笠原; Fumihiro Namiki; 文博並木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-02-21
Filing date: 1996-02-21
Publication date: 1997-09-05

Abstract

(57)【要約】【課題】高精細でコントラストが均一な画面表示の実現
を目的とする。【解決手段】放電空間を区画する隔壁と隔壁側面を覆う
蛍光体層とを有しＰＤＰの製造に際して、隔壁が形成さ
れた基板２１上に、バインダ成分が例えば酢酸ビニル系
エマルジョンを含有したポリビニルアルコール系樹脂で
ある感光性蛍光体ペースト６１を、隔壁どうしの間の空
隙を埋めるように塗布し、塗布した感光性蛍光体ペース
ト６１を乾燥させた後に、透光部７０ａの平面視寸法が
空隙３０ａより小さい露光マスク７０を用いて空隙３０
ａ内の感光性蛍光体ペースト６２に対する露光を行い、
非露光状態の感光性蛍光体ペースト６２を除去して蛍光
体層２８を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＰＤＰ（Plasma D
isplay Panel：プラズマディスプレイパネル）及びその
製造方法に関する。

【０００２】ＰＤＰは、高速表示の可能な薄型表示デバ
イスであり、ハイビジョン用の大型カラー表示デバイス
として注目されている。ＰＤＰの市場が拡がるにつれ
て、高品質のＰＤＰを製造する技術の重要性が増してい
る。

【０００３】

【従来の技術】ＰＤＰは、放電空間を挟んで対向する一
対の基板（通常はガラス板）を基体とする構造の表示パ
ネルである。ＰＤＰでは、放電空間に紫外線励起型の蛍
光体層を設けることにより、放電ガスの発光色と異なる
色の表示が可能となる。カラー表示用のＰＤＰは、Ｒ
（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の３色の蛍光体層を有して
いる。

【０００４】従来において、Ｒ，Ｇ，Ｂの蛍光体層は、
粉末状の蛍光体粒子を主成分とする蛍光体ペーストを各
色毎に順にスクリーン印刷法によって基板上に塗布し、
乾燥後に一括して焼成する厚膜手法を用いて形成されて
いた。特に、放電空間を区画する隔壁を有したＰＤＰで
は、隔壁どうしの間の空隙を埋め尽くすように蛍光体ペ
ーストを塗布し、焼成によるペーストの体積減少を利用
して放電空間を確保する形成方法が採用されていた（特
開平５−２９９０１９号）。この形成方法によれば、各
色の蛍光体層の塗布量を均等化することができるととも
に、隔壁の間の内面だけでなく隔壁の側面にも比較的に
簡単に蛍光体層を設けることができる。高輝度化の上で
は、蛍光体層の表面積をできるだけ大きくするのが望ま
しい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ＰＤＰの高精細化が進
むにつれて、隔壁の配列ピッチがスクリーンマスクのパ
ターン精度の限界に近づき、隔壁の間に正確に蛍光体ペ
ーストを塗布することが困難になってきた。スクリーン
マスクの伸縮・アライメント誤差などの要因で隔壁の配
置パターンとマスクパターンとの位置ずれが生じると、
隔壁の上面が蛍光体で被覆されてしまう。非発光状態の
蛍光体の物体色は淡い灰色であるので、隔壁の上部に蛍
光体が存在すると、表示のコントラストが低下する。ま
た、カラー表示用のＰＤＰでは、塗布の位置ずれによっ
て発光色の異なる蛍光体が混ざり合い、表示色の色純度
が不適正になる。なお、位置ずれは画面サイズが大きい
ほど顕著である。

【０００６】このような位置ずれの問題を解決するため
に、ポリビニルアルコールなどの感光材料をバインダ成
分とする感光性蛍光体ペーストを用いることが考えられ
る。感光性蛍光体ペーストを基板に塗布し、フォトリソ
グラフィによるパターニングを行えば、蛍光体層の配置
精度を高めることができる。ただし、公知の感光性蛍光
体ペーストからなる蛍光体層は隔壁の側面から剥がれ落
ち易いという問題があった。

【０００７】本発明は、高精細でコントラストが均一な
画面表示の実現を目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明のＰＤＰ
は、放電空間を区画する隔壁と当該隔壁の側面を覆う蛍
光体層とを有し、前記蛍光体層が、酢酸ビニル系エマル
ジョンを含有したポリビニルアルコール系樹脂をバイン
ダ成分とする感光性蛍光体ペーストを用いて形成されて
なるＰＤＰである。

【０００９】請求項２の発明の方法は、放電空間を区画
する隔壁と、当該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを有した
ＰＤＰの製造に際して、前記隔壁が形成された基板上
に、当該隔壁どうしの間の空隙を埋めるように感光性蛍
光体ペーストを塗布し、塗布した感光性蛍光体ペースト
を乾燥させた後に、透光部の平面視寸法が前記空隙より
小さい露光マスクを用いて、前記空隙内の感光性蛍光体
ペーストに対する露光を行い、非露光状態の感光性蛍光
体ペーストを除去して前記蛍光体層を形成するものであ
る。

【００１０】請求項３の発明の方法は、前記感光性蛍光
体ペーストの乾燥の途中で前記基板の配置状態を当該感
光性蛍光体ペーストが下方に向いた状態とするものであ
る。請求項４の発明の方法は、前記露光に際して、前記
感光性蛍光体ペーストに散乱光を照射するものである。

【００１１】請求項５の発明の方法は、前記感光性蛍光
体ペーストとして、酢酸ビニル系エマルジョンを含有し
たポリビニルアルコール系樹脂をバインダ成分とするペ
ーストを用いるものである。

【００１２】感光性蛍光体ペーストを用いることによ
り、フォトリソグラフィによるパターニングが可能にな
るので、蛍光体層の配置精度を高めることができる。特
に酢酸ビニル系エマルジョンを含有したポリビニルアル
コール系樹脂をバインダ成分とするペーストを用いた場
合には、酢酸ビニル系エマルジョンによって粘着性と柔
軟性とが高まることから、隔壁の側面を覆う蛍光体層が
剥離しにくくなる。

【００１３】隔壁どうしの間の空隙を埋める感光性蛍光
体ペーストが乾燥すると、ペーストの体積が減少して再
び隔壁間に空隙が生じる。これにより放電空間が確保さ
れる。乾燥の途中で塗布層を下方に向けると、塗布層は
その自重によって隔壁に沿って垂れ下がり、隔壁の側面
を覆う塗布層の厚さが増す。塗布層の厚さを均等化する
ために、基板の上下面の反転を繰り返してもよい。

【００１４】空隙の内部のみを対象に選択露光を行う
と、隔壁の上部に感光性蛍光体ペーストが存在したとし
ても、その不要の感光性蛍光体ペーストは現像の時点で
除去される。散乱光を照射すると、露光範囲が露光マス
クの透光部より所定量だけ広くなるので、隔壁の上端の
近傍にまで拡がる蛍光体層を形成することができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】図１は本発明を適用したＰＤＰ１
の内部構造を示す斜視図である。ＰＤＰ１は、マトリク
ス表示形式のＡＣ型ＰＤＰである。前面側のガラス基板
１１の内面に、基板面に沿った面放電を生じさせるため
のサステイン電極Ｘ，Ｙが、ライン毎に一対ずつ配列さ
れている。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれがＩＴＯ
薄膜からなる幅の広い直線帯状の透明電極４１と金属薄
膜からなる幅の狭い直線帯状のバス電極４２とから構成
されている。バス電極４２は、適正な導電性を確保する
ための補助電極である。サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆す
るように誘電体層１７が設けられ、誘電体層１７の表面
には保護膜１８が蒸着されている。誘電体層１７及び保
護膜１８はともに透光性を有している。背面側のガラス
基板２１の内面には、サステイン電極Ｘ，Ｙと直交する
ようにアドレス電極Ａが配列されている。各アドレス電
極Ａの間に、高さ１５０μｍの平面視直線状の隔壁２９
が１つずつ設けられている。これらの隔壁２９によって
放電空間３０がライン方向にサブピクセル（単位発光領
域）ＥＵ毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が
規定されている。そして、アドレス電極Ａの上部及び隔
壁２９の側面を含めて背面側の壁面を被覆するように、
カラー表示のためのＲ，Ｇ，Ｂの３色の蛍光体層２８が
設けられている。隔壁２９は低融点ガラスからなり、紫
外線に対して不透明である。なお、隔壁２９の形成方法
としては、ベタ膜状の低融点ガラス層の上にフォトリソ
グラフィによってエッチングマスクを設け、サンドブラ
ストでパターニングする方法が好適である。

【００１６】マトリクス表示の１ラインにはサステイン
電極対１２が対応し、１列には１本のアドレス電極Ａが
対応する。そして、３列が１ピクセル（画素）ＥＧに対
応する。つまり、１ピクセルＥＧはライン方向に並ぶ
Ｒ，Ｇ，Ｂの３つのサブピクセルＥＵからなる。アドレ
ス電極Ａとサステイン電極Ｙとの間の対向放電によっ
て、誘電体層１７における壁電荷の蓄積状態が制御され
る。サステイン電極Ｘ，Ｙに交互にサステインパルスを
印加すると、所定量の壁電荷が存在するサブピクセルＥ
Ｕで面放電（主放電）が生じる。蛍光体層２８は、面放
電で生じた紫外線によって局部的に励起されて所定色の
可視光を放つ。この可視光の内、ガラス基板１１を透過
する光が表示光となる。隔壁２９の配置パターンがいわ
ゆるストライプパターンであることから、放電空間３０
の内の各列に対応した部分は、全てのラインに跨がって
列方向に連続している。各列内のサブピクセルＥＵの発
光色は同一である。

【００１７】ＰＤＰ１の製造に際して、蛍光体層２８
は、ガラス基板２１上にアドレス電極Ａと隔壁２９とを
設けた後に、以下の手順で形成される。図２は蛍光体層
２８の形成手順を示す図である。

【００１８】隔壁２９どうしの間の空隙を埋めるよう
に、所定発光色（例えばＲ）の感光性蛍光体ペースト６
１をスクリーン印刷法によって塗布する〔図２
（Ａ）〕。従来とは違って、この段階において隔壁２９
の上面に感光性蛍光体ペースト６１が付着しても支障は
ない。感光性蛍光体ペースト６１は、粒子状の蛍光体と
感光材料との混合物である。例えば、Ｒの蛍光体とし
て、（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕを用い、Ｇの蛍光物質と
してＺｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ又はＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎを
用い、Ｂの蛍光物質として３（Ｂａ，Ｍｇ）Ｏ・８Ａｌ
₂Ｏ₃：Ｅｕを用いる。

【００１９】加熱室などにガラス基板２１を導入して感
光性蛍光体ペースト６１を乾燥させると、感光性蛍光体
ペースト６１の体積が減少して、隔壁２９間に空隙３０
ａが生じる〔図２（Ｂ）〕。乾燥状態の感光性蛍光体ペ
ースト６２は、アドレス電極Ａ、ガラス基板２１の上
面、及び隔壁２９の側面を覆う。

【００２０】次に、露光マスク７０を用いて感光性蛍光
体ペースト６２に対する選択露光を行う〔図２
（Ｃ）〕。露光マスク７０の透光部７０ａの平面視にお
ける大きさは空隙３０ａより小さい。すなわち、隣接す
る隔壁２９の上端どうしの距離ｗ１よりも透光部７０ａ
の幅ｗ２は小さい。露光の形態は、露光マスク７０と隔
壁２９とを近接配置するコンタクトタイプでもよいし、
ステッパ露光装置などを用いるプロジェクションタイプ
でもよい。平行光で露光した場合には、直接の照射範囲
は、ほぼ透光部７０ａの投影範囲となる。ただし、蛍光
体粒子で反射した散乱光による間接的な露光も加わるの
で、実際の露光範囲は直接の照射範囲より広い。露光波
長が紫外域であれば、隔壁２９が遮光体として機能する
ので、照射光強度を十分に大きくして、間接的な露光の
範囲を広げることができる。つまり、隔壁２９の上端付
近の感光性蛍光体ペースト６２の露光が可能である。

【００２１】選択露光の後、非露光状態の感光性蛍光体
ペースト６２を現像処理によって除去する〔図２
（Ｄ）〕。以上の手順で１色の蛍光体層２８が形成され
る。以降において、同様の作業を繰り返し、残りの２色
の蛍光体層２８を１色ずつ順に形成する。

【００２２】図３はペースト塗布の変形例を示す図であ
る。スクリーンマスク５０を用いて、ガラス基板２１の
上に局所的に感光性蛍光体ペースト６１を塗布すれば、
ガラス基板２１の全面に塗布する場合に比べて、ペース
ト使用量を削減することができる。隔壁２９の上面に感
光性蛍光体ペースト６１が付着してもよいので、隔壁２
９とスクリーンマスク５０との位置ずれの許容度は大き
い。塗布範囲を隔壁２９の配列ピッチ程度の幅の領域と
したときには、ペースト使用量は全面塗布の場合の１／
３になる。

【００２３】図４はペースト乾燥時の基板配置状態を示
す図である。感光性蛍光体ペースト６１の乾燥の初期段
階では、ガラス基板２１をその隔壁形成面が上面となる
ように配置する〔図４（Ａ）〕。所定期間が経過して感
光性蛍光体ペースト６１の粘度が流れ落ちない程度まで
増大した時点で、ガラス基板２１の表裏の向きを反転す
る。すなわち感光性蛍光体ペースト６１を下方に向ける
〔図４（Ｂ）〕。これにより、感光性蛍光体ペースト６
１がその自重によって隔壁２９に沿って垂れ下がり、隔
壁２９の側面を覆う感光性蛍光体ペースト６１の厚さが
増す。感光性蛍光体ペースト６１の全体の厚さの均等化
によって発光効率が高まる。乾燥を続けながらガラス基
板２１の表裏反転を繰り返してもよい。その場合には、
反転機能を有した基板支持装置が有用である。

【００２４】図５は露光の変形例を示す図である。図５
（Ａ）のように散乱光を射出する光源を露光に用いれ
ば、平行光による場合と比べて直接の照射範囲が拡が
り、蛍光体層２８の端縁を隔壁２９の上端に近づけるこ
とができる。図５（Ｂ）及び（Ｃ）のように、平行光を
射出する光源を用いる場合にも、透光部の射出面がすり
ガラス状に加工された露光マスク７１、又は凹レンズ状
に加工された露光マスク７２を用いることにより、直接
の照射範囲を拡げることができる。露光マスク７１，７
２の加工方法には、エッチング、不純物拡散などの手法
がある。

【００２５】

【実施例】ポリ酢酸ビニルエマルジョン２５ｗｔ％とポ
リビニルアルコール（ＰＶＡ）１０ｗｔ％と分散媒とし
ての水とからなる粘度９０００ｃｐのベースポリマー
に、ジアゾニウム塩１．８ｗｔ％を攪拌脱泡しながら混
合し、感光乳剤とした。感光乳剤に対して蛍光体２０ｗ
ｔ％を混合し感光性蛍光体ペーストとした。感光性蛍光
体ペーストをガラス基板２１上に滴下し、スキージで隔
壁２９の上部を擦り、隔壁間の空隙を感光蛍光体ペース
トで満たした後、４０℃−２０分の乾燥処理を行った。
乾燥後、高圧水銀ランプを光源とし、隔壁間距離の８０
％の幅の透光部を有した露光マスク７０を用いて選択露
光をした。現像処理として純水に１分間浸漬した後に５
分間の流水洗浄を行い、第１色の蛍光体層２８を得た。
同様の要領で、第２色及び第３色の蛍光体層２８を得
た。

【００２６】蛍光体含有量を１０〜４０ｗｔ％と変化さ
せると、蛍光体層２８の厚みが変化した。蛍光体含有量
が多いほど厚みが大きい。断面観察により、含有量（１
０〜４０ｗｔ％）に係わらず、隔壁２９の上端付近まで
ペーストが付着していることを確かめた。感光特性につ
いては、蛍光体含有率２０ｗｔ％のペーストを用いた場
合において、３０ｍＪ／ｃｍ²の露光エネルギーを受け
た部分で残膜が見られた。３００ｍＪ／ｃｍ²以上の露
光エネルギーを受けた部分では、残膜率は１００％であ
った。

【００２７】３色の蛍光体層２８を形成したガラス基板
２１に波長２４５ｎｍの紫外線を照射して分光分析を行
った。発光色の混色がないこと、及び隔壁２９の上面に
蛍光体の無いことを確かめた。

【００２８】隔壁間距離の５０％の幅の透光部を有した
２個の露光マスクを用意した。一方の露光マスクＡの透
光部は透明である。他方の露光マスクＢの透光部はすり
ガラス状である。これら露光マスクＡ，Ｂをそれぞれ用
いて平行光による選択露光を行い、蛍光体層を形成し
た。蛍光体層の断面形状を比較したところ、露光マスク
Ａを用いた場合には、隔壁２９の高さの１／２程度の位
置まで蛍光体層が形成されていた。これに対して、露光
マスクＢを用いた場合には、隔壁２９の上端まで蛍光体
層が形成されていた。

【００２９】ポリ酢酸ビニルエマルジョンを含まない感
光性蛍光体ペーストを用いて形成した蛍光体層に加熱処
理を加えると、ＰＶＡが蛍光体粒子とともに隔壁２９か
ら剥がれ落ちた。ポリ酢酸ビニルエマルジョンを含む感
光性蛍光体ペーストによる場合には、剥離は生じなかっ
た。

【００３０】蛍光体含有率２０ｗｔ％の感光性蛍光体ペ
ーストを隔壁間の空隙を埋めるように塗布した後、塗布
面を上に向けたまま４０℃−２０分の乾燥処理を加えた
試料と、同様の塗布の後に塗布面を上に向けたまま４０
℃−１分の乾燥処理を加え、続けて基板の表裏を反転し
て４０℃−１９分の乾燥処理を加えた試料とを比較し
た。表裏反転をした試料では、隔壁２９の上端付近の蛍
光体層の厚みが他方の試料の約１１０％であった。

【００３１】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、高精細でコン
トラストが均一な画面表示を実現することができる。

【００３２】請求項２乃至請求項５の発明によれば、高
精細でコントラストが均一な画面表示の可能なＰＤＰを
容易に製造することができる。請求項３の発明によれ
ば、蛍光体層の内の隔壁側面を覆う部分を厚くし、発光
効率を高めることができる。

【００３３】請求項４の発明によれば、隔壁の上端の近
傍まで拡がった蛍光体層を形成することができ、発光面
積の増大を図ることができる。請求項５の発明によれ
ば、隔壁の側面の被覆性の良好な蛍光体層を形成するこ
とができ、表示品質の安定化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したＰＤＰの内部構造を示す斜視
図である。

【図２】蛍光体層の形成手順を示す図である。

【図３】ペースト塗布の変形例を示す図である。

【図４】ペースト乾燥時の基板配置状態を示す図であ
る。

【図５】露光の変形例を示す図である。

【符号の説明】

１ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）１１ガラス基板（基板）２８蛍光体層２９隔壁３０放電空間６１感光性蛍光体ペースト７０露光マスク７０ａ透光部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】放電空間を区画する隔壁と、当該隔壁の側
面を覆う蛍光体層とを有したプラズマディスプレイパネ
ルであって、前記蛍光体層は、酢酸ビニル系エマルジョンを含有したポリビニルアルコ
ール系樹脂をバインダ成分とする感光性蛍光体ペースト
を用いて形成されてなることを特徴とするプラズマディ
スプレイパネル。
【請求項２】放電空間を区画する隔壁と、当該隔壁の側
面を覆う蛍光体層とを有したプラズマディスプレイパネ
ルの製造に際して、前記隔壁が形成された基板上に、当該隔壁どうしの間の
空隙を埋めるように感光性蛍光体ペーストを塗布し、塗布した感光性蛍光体ペーストを乾燥させた後に、透光
部の平面視寸法が前記空隙より小さい露光マスクを用い
て、前記空隙内の感光性蛍光体ペーストに対する露光を
行い、非露光状態の感光性蛍光体ペーストを除去して前記蛍光
体層を形成することを特徴とするプラズマディスプレイ
パネルの製造方法。
【請求項３】前記感光性蛍光体ペーストの乾燥の途中
で、前記基板の配置状態を当該感光性蛍光体ペーストを
下方に向けた状態とする請求項２記載のプラズマディス
プレイパネルの製造方法。
【請求項４】前記露光に際して、前記感光性蛍光体ペー
ストに散乱光を照射する請求項２又は請求項３記載のプ
ラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項５】前記感光性蛍光体ペーストとして、酢酸ビ
ニル系エマルジョンを含有したポリビニルアルコール系
樹脂をバインダ成分とするペーストを用いる請求項２乃
至請求項４記載のプラズマディスプレイパネルの製造方
法。