JP3283972B2 - プラズマディスプレイパネルの製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマディスプレイ
パネル（ＰＤＰ）の製造方法に関する。蛍光体によるフ
ルカラーのマトリクス表示に適した面放電型ＰＤＰは、
ＣＲＴに代わる薄型表示デバイスとして注目されてお
り、ハイビジョン映像の分野への用途拡大に向けてその
高精細化と大画面化が進められている。

【０００２】

【従来の技術】図４は一般的な面放電型ＰＤＰの分解斜
視図であり、１つの画素ＥＧに対応する部分の基本的な
構造を示している。

【０００３】図４に例示したＰＤＰ１０は、マトリクス
表示の単位発光領域ＥＵに一対の表示電極Ｘ，Ｙとアド
レス電極Ａとが対応する３電極構造を有し、蛍光体の配
置形態による分類の上で反射型と呼称される面放電型Ｐ
ＤＰである。

【０００４】面放電のための表示電極Ｘ，Ｙは、表示面
Ｈ側のガラス基板１１上に設けられ、壁電荷を利用して
放電を維持するＡＣ駆動のための誘電体層１７によって
放電空間３０に対して被覆されている。誘電体層１７の
表面には、その保護膜として数千Å程度の厚さのＭｇＯ
膜１８が設けられている。

【０００５】なお、表示電極Ｘ，Ｙは、放電空間３０に
対して表示面Ｈ側に配置されることから、面放電を広範
囲とし且つ表示光の遮光を最小限とするため、ネサ膜な
どからなる幅の広い透明導電膜４１とその導電性を補う
ための幅の狭いバス金属膜４２とから構成されている。

【０００６】一方、単位発光領域ＥＵを選択的に発光さ
せるためのアドレス電極Ａは、背面側のガラス基板２１
上に、表示電極Ｘ，Ｙと直交するように一定ピッチで配
列されている。

【０００７】各アドレス電極Ａの間には、１００〜１５
０μｍ程度の高さを有したストライプ状の隔壁２９が設
けられ、これによって放電空間３０がライン方向（表示
電極Ｘ，Ｙの延長方向）に単位発光領域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。ま
た、ガラス基板２１には、アドレス電極Ａの上面及び隔
壁２９の側面を含めて背面側の内面を被覆するように、
Ｒ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の３原色の蛍光体２８が
設けられている。図中のアルファベットＲ，Ｇ，Ｂは各
蛍光体２８の発光色を示している。蛍光体２８は、面放
電時に放電空間３０内の放電ガスが放つ紫外線によって
励起されて発光する。

【０００８】表示画面を構成する各画素（ドット）ＥＧ
には、ライン方向に並ぶ同一面積の３つの単位発光領域
ＥＵが対応づけられている。各単位発光領域ＥＵにおい
て、表示電極Ｘ，Ｙによって面放電セル（表示のための
主放電セル）が画定され、表示電極Ｙとアドレス電極Ａ
とによって表示又は非表示を選択するためのアドレス放
電セルが画定される。これにより、アドレス電極Ａの延
長方向に連続する蛍光体２８の内、各単位発光領域ＥＵ
に対応した部分を選択的に発光させることができ、Ｒ，
Ｇ，Ｂの組み合わせによるフルカラー表示が可能であ
る。

【０００９】以上の構成のＰＤＰ１０は、各ガラス基板
１１，２１について別個に所定の構成要素を設けた後、
ガラス基板１１，２１を対向配置して間隙の周囲を封止
し、内部の排気と放電ガスの封入を行う一連の工程によ
って製造される。

【００１０】その際、ガラス基板２１上には、まず、ア
ドレス電極Ａが設けられ、その後に隔壁２９及び蛍光体
２８が順に設けられる。このように形成順序を選定する
ことにより、アドレス電極Ａを厚膜法を用いて容易に形
成することができ、且つ隔壁２９の側面を覆うように蛍
光体２８を設けて輝度を高めることができる。

【００１１】さて、従来において、隔壁２９は、スクリ
ーン印刷法を用いて低融点ガラスペーストをストライプ
状に塗布する工程と、その後の焼成工程とによって形成
されていた。つまり、スクリーンマスクを用いたパター
ン印刷によって、所定の平面パターンを有した隔壁２９
を得ていた。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】スクリーン印刷法によ
るパターン印刷では、隔壁２９の幅及び配列ピッチの縮
小が困難であり、表示の高精細化が望めない。また、表
示面Ｈを大型化しようとすると、スクリーンマスクの収
縮などに起因して、隔壁２９とアドレス電極Ａとの配置
関係を表示面Ｈの全体にわたって均一にすることが不可
能になる。さらに、所定の高さの隔壁２９を得るため
に、十数回の重ね印刷（ペーストの積層）が必要であ
り、製造工数の上で不利であるとともに、印刷時及び焼
成時に型崩れが起こり易く放電に支障が生じることがあ
る。

【００１３】そこで、ガラス基板２１を一様に覆う低融
点ガラス層（いわゆるベタ膜）を設け、それをフォトリ
ソグラフィ法を用いてパターニングして隔壁２９を形成
することが考えられる。その場合、低融点ガラス層のエ
ッチング手法としては、サンドブラスト法やウェットエ
ッチング法などを用いることができるが、大面積のエッ
チングの容易性及び所要時間の上で、ウェットエッチン
グ法が有用である。

【００１４】しかし、単にエッチャント（低融点ガラス
を腐食するエッチング液）によって低融点ガラス層を部
分的に取り除く、といった通常のウェットエッチング法
では、エッチングの進行形態が等方性エッチングとな
る。このため、サイドエッチング量を考慮してパターン
設計を行う必要があり、必然的に大幅な高精細化が望め
ないという問題がある。

【００１５】本発明は、このような問題に鑑み、高精細
のプラズマディスプレイパネルの製造の容易化を図るこ
とを目的としている。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係る方
法は、上述の課題を解決するため、図１に示すように、
放電空間３０を単位発光領域ＥＵ毎に区画する隔壁２９
を有したプラズマディスプレイパネル１の製造に際し
て、基板２１上に一様な厚さの低融点ガラス層２９ｃを
形成する工程と、感光性レジスト材の塗布及びパターン
露光によって、前記低融点ガラス層２９ｃを部分的に覆
うエッチングマスク６１を形成する工程と、前記低融点
ガラス層２９ｃを腐食するエッチャント、腐食防止膜７
１となる油性剤、及び前記腐食防止膜７１の生成を容易
化する界面活性剤８０を混合したエッチング溶液を、前
記低融点ガラス層２９ｃの厚さ方向の端面Ｓ１に吹きつ
け、前記低融点ガラス層２９ｃを部分的に除去して前記
隔壁２９を形成する工程と、を設けるものである。

【００１７】請求項２の発明に係る方法は、被エッチン
グ面である前記端面Ｓ１を下側に向けて前記基板２１を
配置し、前記端面Ｓ１に対して下方から前記エッチング
溶液を吹きつける方法である。

【００１８】請求項３の発明に係る方法は、前記基板２
１上に電極Ａを形成し、前記電極Ａを含めて前記基板２
１の表面を一様に覆うように、前記エッチング溶液に対
する耐腐食性を有した絶縁層５０ｂを形成し、その後に
前記低融点ガラス層２９ｃを形成する方法である。

【００１９】

【作用】低融点ガラス層２９ｃの露出面は、界面活性剤
８０を介して油性剤からなる腐食防止膜７１で覆われ
る。しかし、低融点ガラス層２９ｃの厚さ方向の端面Ｓ
１にエッチング溶液を適当な圧力で吹きつけると、その
衝撃力によって端面Ｓ１上の腐食防止膜７１は破れて消
失し、衝撃力の弱い側面のみが腐食防止膜７１で覆われ
た状態になる。これにより、エッチングは、エッチング
溶液の吹きつけ方向のみについて進行し、低融点ガラス
層２９ｃの厚さ方向の異方性エッチングとなる。

【００２０】

【実施例】図１は本発明に係るＰＤＰ１の要部の構造を
示す断面図、図２は図１のＰＤＰの製造段階の各状態を
示す断面図、図３はエッチングの進行形態を示す断面図
である。これらの図において、図４に対応する構成要素
には、形状及び寸法の差異に係わらず同一の符号を付し
てある。

【００２１】図１において、ＰＤＰ１は反射型と呼称さ
れる３電極構造の面放電型ＰＤＰであり、表示面側のガ
ラス基板１１、透明導電膜４１とそれに重なるバス金属
層４２とからなる表示電極Ｘ，Ｙ、表示電極Ｘ，Ｙを被
覆する誘電体層１７、ＭｇＯ膜１８、背面側のガラス基
板２１、表示電極Ｘ，Ｙと直交するアドレス電極Ａ、放
電空間３０の間隙寸法を規定するストライプ状の隔壁２
９、及び所定発光色の蛍光体２８から構成されている。

【００２２】隔壁２９は、放電空間３０をライン方向に
単位発光領域ＥＵ毎に区画するように、各アドレス電極
Ａの間に配置されている。各隔壁２９の幅は５０μｍ程
度であり、各隔壁２９の間隔は１００μｍ程度である。
つまり、ライン方向の単位発光領域ＥＵの寸法（隔壁２
９の配列ピッチ）は１５０μｍ程度である。

【００２３】ＰＤＰ１において、図４のＰＤＰ１０との
構造上の相違点は、隔壁２９がアドレス電極Ａを覆う絶
縁層５０の上に形成されている点である。絶縁層５０を
設けることにより、後述のようにフォトリソグラフィ法
による隔壁２９の形成が容易になる。なお、アドレス電
極Ａ上の絶縁層５０の厚さは、放電空間３０の間隙寸法
に比べて十分に小さいので、選択放電に支障は生じな
い。

【００２４】図２に示すように、ＰＤＰ１のガラス基板
２１側の製造に際しては、厚膜法によって５〜３０μｍ
程度の厚さのアドレス電極Ａを形成した後、アドレス電
極Ａを含めてガラス基板２１の表面を一様に覆うように
低融点ガラスペースト５０ａを１５〜４０μｍ程度の厚
さに塗布する〔図２（ａ）〕。このとき、低融点ガラス
ペースト５０ａとしては、例えば誘電体層１７のペース
トよりもＰｂＯ成分が少なくＳｉＯ₂ 成分が多いペース
トを用いる。

【００２５】次に、低融点ガラスペースト５０ａを乾燥
させたペースト層５０ｂの全面に、隔壁用の低融点ガラ
スペースト２９ａを例えば１８０〜２００μｍ程度の厚
さとなるように塗布する〔図２（ｂ）〕。ペースト２９
ａとしては、ペースト層５０ｂと異なる組成のガラス粉
末を含有したペーストを用いる。なお、塗布方法として
は、スクリーン印刷法、バーコータ法、又はアプリケー
タ法などを用いることができる。

【００２６】続いて、ペースト２９ａからなるベタ膜を
ペースト層５０ｂとともに焼成し、ガラス基板２１上に
絶縁層５０とそれを覆う１３０〜１５０μｍ程度の厚さ
の低融点ガラス層２９ｃを形成する。その後に、ロール
コータ法などにより感光性樹脂を塗布してパターン露光
及び現像を行い、低融点ガラス層２９ｃ上に５μｍ程度
の厚さの所定パターンのレジスト層６１を設ける〔図２
（ｃ）〕。

【００２７】そして、レジスト層６１をエッチングマス
クとして、ウェットエッチング法によって低融点ガラス
層２９ｃのパターニングを行い、上述の寸法の隔壁２９
を形成する〔図３（ｄ）〕。

【００２８】このとき、エッチング溶液として、絶縁層
５０と低融点ガラス層２９ｃとに対して選択性を有する
エッチャント（硝酸）、ジエチルベンゼンや硫酸化ヒマ
シ油などの油性剤、及び花王社製のレオドール（商品
名）などの界面活性剤を混合した溶液を用いる。そし
て、このようなエッチング溶液を、図３（ａ）に示すよ
うに、低融点ガラス層２９ｃの厚さ方向の端面Ｓ１に対
して、例えば下方から吹きつける。

【００２９】エッチャントが選択性を有することによ
り、絶縁層５０がアドレス電極Ａの保護層（バッファ
層）となり、不要の低融点ガラス層２９ｃを完全に除去
するためにエッチング時間を長めに設定してもアドレス
電極Ａが影響を受けないので、所定高さの隔壁２９を容
易に得ることができる。

【００３０】また、油性剤と界面活性剤とを混合したエ
ッチング溶液を被エッチング面に吹きつけることによ
り、低融点ガラス層２９ｃに対して異方性エッチングを
行うことができる。

【００３１】つまり、レジスト層６１を設けた低融点ガ
ラス層２９ｃの表面をエッチング溶液で浸すと、低融点
ガラス層２９ｃの表層部から徐々にエッチャントによる
腐食（溶解）が始まり、これと並行して、図３（ｂ）に
示すように、親油基８１と親水基８２とからなる界面活
性剤８０の成膜促進作用により、低融点ガラス層２９ｃ
の露出面を覆うように油性剤からなる腐食防止膜７１が
形成される。

【００３２】腐食防止膜７１は端面Ｓ１上にも形成され
るので、単に低融点ガラス層２９ｃをエッチング溶液で
浸すだけでは、腐食防止膜７１によってエッチングが停
止する。ところが、エッチング溶液を適当な圧力で端面
Ｓ１に吹きつけると、その衝撃力によって端面Ｓ１上の
腐食防止膜７１は破れて消失し、低融点ガラス層２９ｃ
における露出面の内の側面（横方向の端面）Ｓ２のみが
腐食防止膜７１で被覆される。このため、エッチング
は、主としてエッチング溶液の吹きつけ方向に進行し、
低融点ガラス層２９ｃの厚さ方向の異方性エッチングと
なる。

【００３３】なお、エッチング溶液の吹きつけは、シャ
ワー形式又はパドル形式のエッチング装置を用いて行
い、その際に端面Ｓ１を下側に向けてガラス基板２１を
配置する。

【００３４】このようにして隔壁２９を形成した後にお
いては、各隔壁２９の間に蛍光体２８を設け、ガラス基
板２１と別途に表示電極Ｘ，Ｙなどを設けたガラス基板
１１とを重ね合わせてＰＤＰ１を完成する。

【００３５】上述の実施例によれば、エッチング溶液を
下方から吹きつけるようにしたので、上方から吹きつけ
る場合のようにエッチングにより生じた窪みの中にエッ
チング溶液が溜まらない。このため、被エッチング面と
エッチング溶液との接触状態がほぼ一定であってエッチ
ング速度の変化がないことから、エッチング時間の設定
が容易になるとともに、サイドエッチングの原因となる
エッチング溶液の横方向の流動を低減することができ
る。

【００３６】上述の実施例によれば、アドレス電極Ａを
絶縁層５０によって被覆したので、隔壁２９となる低融
点ガラス層２９ｃのパターニングに際して、エッチャン
トである硝酸によるアドレス電極Ａの腐食が起こらな
い。このため、エッチング時間を長めに設定して、表示
面Ｈの全面にわたって不要の低融点ガラス層２９を完全
に除去することができ、大画面の場合にも隔壁２９の形
状を均一化することができる。

【００３７】上述の実施例によれば、スクリーン印刷法
によるパターン印刷によって隔壁２９を形成する場合に
比べて、隔壁２９の位置精度を高めることができ、且つ
形状の均一化を図ることができる。

【００３８】上述の実施例において、エッチング溶液を
構成する３種の液体（エッチャント、油性剤、界面活性
剤）のそれぞれの材質や混合比、及び吹きつけ圧力など
のエッチング条件は、隔壁２９の材質及び寸法に応じて
最適化すればよい。また、インライン形式のエッチング
装置を用いることにより、隔壁形成工程の効率化を図る
こともできる。

【００３９】上述の実施例においては、低融点ガラスペ
ースト層５０ｂとその上に塗布した低融点ガラスペース
ト２９ａを同時に焼成して、絶縁層５０と低融点ガラス
層２９ｃを形成するものとして説明したが、絶縁層５０
を形成した後に低融点ガラスペースト２９ａを塗布して
焼成してもよい。

【００４０】

【発明の効果】本発明によれば、高精細のプラズマディ
スプレイパネルを容易に製造することができる。

【００４１】請求項２の発明によれば、エッチング溶液
の横方向の流動によるサイドエッチングを抑え、より高
精細化を図ることができる。請求項３の発明によれば、
大画面の場合にも隔壁の形状を均一化することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るＰＤＰの要部の構造を示す断面図
である。

【図２】図１のＰＤＰの製造段階の各状態を示す断面図
である。

【図３】エッチングの進行形態を示す断面図である。

【図４】一般的な面放電型ＰＤＰの分解斜視図である。

【符号の説明】

１ ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル） ２１ ガラス基板（基板） ２９ 隔壁 ２９ｃ 低融点ガラス層 ３０ 放電空間 ５０ｂ 低融点ガラスペースト層（絶縁層） ６１ レジスト層（エッチングマスク） ７１ 腐食防止膜 ８０ 界面活性剤 Ａ アドレス電極（電極） ＥＵ 単位発光領域 Ｓ１ 端面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭61−248338（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−123744（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−251534（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 9/02 H01J 11/02

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】放電空間（３０）を単位発光領域（ＥＵ）
   毎に区画する隔壁（２９）を有したプラズマディスプレ
   イパネル（１）の製造方法であって、 基板（２１）上に一様な厚さの低融点ガラス層（２９
   ｃ）を形成する工程と、 感光性レジスト材の塗布及びパターン露光によって、前
   記低融点ガラス層（２９ｃ）を部分的に覆うエッチング
   マスク（６１）を形成する工程と、 前記低融点ガラス層（２９ｃ）を腐食するエッチャン
   ト、腐食防止膜（７１）となる油性剤、及び前記腐食防
   止膜（７１）の生成を容易化する界面活性剤（８０）を
   混合したエッチング溶液を、前記低融点ガラス層（２９
   ｃ）の厚さ方向の端面（Ｓ１）に吹きつけ、前記低融点
   ガラス層（２９ｃ）を部分的に除去して前記隔壁（２
   ９）を形成する工程と、 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。
2. 【請求項２】被エッチング面である前記端面（Ｓ１）を
   下側に向けて前記基板（２１）を配置し、前記端面（Ｓ
   １）に対して下方から前記エッチング溶液を吹きつける
   ことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイ
   パネルの製造方法。
3. 【請求項３】前記基板（２１）上に電極（Ａ）を形成
   し、前記電極（Ａ）を含めて前記基板（２１）の表面を
   一様に覆うように、前記エッチング溶液に対する耐腐食
   性を有した絶縁層（５０ｂ）を形成し、その後に前記低
   融点ガラス層（２９ｃ）を形成することを特徴とする請
   求項１又は請求項２記載のプラズマディスプレイパネル
   の製造方法。