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技術 プラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成方法

出願人 富士通株式会社
発明者 原田和行南都利之
出願日 1996年12月16日 (22年0ヶ月経過) 出願番号 1996-335665
公開日 1998年6月26日 (20年5ヶ月経過) 公開番号 1998-172432
状態 特許登録済
技術分野 陰極線管及びランプの各種被膜の形成 ガス放電表示管
主要キーワード スクリーン印刷マスク スクリーン型 通常スクリーン 表層面 駆動形式 各発光色毎 低融点ガラス層 リブ間
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1998年6月26日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

蛍光体層が必要な領域に精度よく形成し、不要な領域で蛍光体層が発光することを防止すること。

解決手段

プラズマディスプレイパネルの製造工程において、基板表面に並列に設けられた複数のリブの間に形成される溝に長手方向に蛍光体ペーストを塗布する塗布工程と、塗布した蛍光体ペーストを乾燥する乾燥工程と、乾燥した蛍光体ペーストを焼成する焼成工程からなり、塗布工程で、各溝における蛍光体ペーストの塗布長さがリブの長さよりも所定距離ずつ両端において短くなるように蛍光体ペーストを塗布することを特徴とする。

概要

背景

DP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)を基板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、蛍光体層が放電によって励起され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。

従来において、R,G,Bの各蛍光体層は、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、乾燥後に焼成する手法を用いて形成されていた(例えば、特開平5−299019号公報参照)。

概要

蛍光体層が必要な領域に精度よく形成し、不要な領域で蛍光体層が発光することを防止すること。

プラズマディスプレイパネルの製造工程において、基板表面に並列に設けられた複数のリブの間に形成される溝に長手方向に蛍光体ペーストを塗布する塗布工程と、塗布した蛍光体ペーストを乾燥する乾燥工程と、乾燥した蛍光体ペーストを焼成する焼成工程からなり、塗布工程で、各溝における蛍光体ペーストの塗布長さがリブの長さよりも所定距離ずつ両端において短くなるように蛍光体ペーストを塗布することを特徴とする。

目的

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、乾燥時に生じる塗布領域の長手方向の増大分だけ、予め短く塗布することにより、溝の長さに一致した長さを有する蛍光体層を形成する方法を提供するものである。

効果

実績

技術文献被引用数
2件
牽制数
2件

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請求項1

プラズマディスプレイパネルの製造工程において、基板表面に並列に設けられた複数のリブの間に形成される溝に長手方向に蛍光体ペーストを塗布する塗布工程と、塗布した蛍光体ペーストを乾燥する乾燥工程と、乾燥した蛍光体ペーストを焼成する焼成工程からなり、塗布工程で、各溝における蛍光体ペーストの塗布長さがリブの長さよりも所定距離ずつ両端において短くなるように蛍光体ペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成方法

請求項2

所定距離が乾燥工程における乾燥条件により決定される請求項1記載のプラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成方法。

請求項3

塗布工程が、リブ間の溝に対応する帯状の複数の開口部を所定ピッチで備えたスクリーン印刷マスクを用い、その開口部を介して溝に蛍光体ペーストを刷り込むスクリーン印刷によって行われ、開口部の長手方向の長さがリブの長さより所定長さだけ短く形成された請求項1記載のプラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成方法。

技術分野

0001

この発明は、プラズマディスプレイパネル(PDP)の製造工程に用いられ、表面に複数のリブ隔壁)を有する基板の各リブ間蛍光体層を形成する方法に関する。

背景技術

0002

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)を基板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、蛍光体層が放電によって励起され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。

0003

従来において、R,G,Bの各蛍光体層は、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、乾燥後に焼成する手法を用いて形成されていた(例えば、特開平5−299019号公報参照)。

発明が解決しようとする課題

0004

ところで、スクリーン印刷法では、複数の細長い開口部を有するスクリーン印刷マスクを、その開口部が基板上のリブ間の溝に対応するように設置して、開口部を介して蛍光体ペーストを溝に塗布するようにしているが、一般にマスクの開口部は長手方向の寸法がリブの長さに一致するように形成されている。従って、蛍光体ペーストが溝の両端まで塗布されるため、乾燥時の温度上昇により蛍光体ペーストの粘度が低下したときに塗布領域が溝の長手方向に増大して溝の端から流れ出たり、隣接する溝に回り込んで他の発光色の蛍光体ペーストと混り合うという問題点があった。

0005

この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、乾燥時に生じる塗布領域の長手方向の増大分だけ、予め短く塗布することにより、溝の長さに一致した長さを有する蛍光体層を形成する方法を提供するものである。

課題を解決するための手段

0006

この発明は、プラズマディスプレイパネルの製造工程において、基板表面に並列に設けられた複数のリブの間に形成される溝に長手方向に蛍光体ペーストを塗布する塗布工程と、塗布した蛍光体ペーストを乾燥する乾燥工程と、乾燥した蛍光体ペーストを焼成する焼成工程からなり、塗布工程で、各溝における蛍光体ペーストの塗布長さがリブの長さよりも所定距離ずつ両端において短くなるように蛍光体ペーストを塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの蛍光体層形成方法を提供するものである。

発明を実施するための最良の形態

0007

この発明に用いる基板には、予め複数のリブが並列に設けられる。各リブは直線状であることが好ましいが、曲線状であってもよい。基板は、例えばガラス基板である。リブは、高さが100〜150μm,幅が底部で70〜100μm,間隔が150〜200μm程度であり、例えば低融点ガラスからなる。

0008

リブの形成方法としては、スクリーン印刷や、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、サンドブラストパターニングする方法を用いることができる。

0009

リブの間に形成される溝の長手方向に蛍光体ペーストを塗布する方法としては、溝に対応する帯状の開口部を所定ピッチで備えたスクリーン印刷マスクを用いて、その開口部を介して溝に蛍光体ペーストを刷り込む方法(スクリーン印刷法)を用いてもよいし、蛍光体ペーストを吐出するディスペンサを溝に対して相対的に移動させ溝内に蛍光体ペーストを塗布する方法(ディスペンサ法)を用いてもよい。

0010

この発明の特徴は、蛍光体ペーストを溝に塗布する工程において、各溝における蛍光体ペーストの塗布長さがリブの長さよりも所定距離dずつ両端で短くなるようにすることであり、これによって蛍光体ペーストの乾燥工程において、蛍光体ペーストの温度上昇に伴う低粘度化によってその塗布領域が増大しても、蛍光体ペーストがリブの端部から流出したり隣接する溝へ回り込むことが防止される。

0011

なお、所定距離dは乾燥工程における乾燥条件、すなわち乾燥温度と乾燥時間により決定される。乾燥温度が低く乾燥時間が長くなるほどdをより大きくすることが必要となる。

0012

通常、所定距離dは0.5〜2.0mmであることが好ましい。従って、塗布工程においてスクリーン印刷法を用いる場合には、スクリーン印刷マスクの帯状の開口部は、リブの長さより2d(1〜4mm)だけ短く形成されることが好ましい。

0013

また、使用する蛍光体ペーストとしては、発光色の赤(R),緑(G),青(B)に対応して、例えば、(Y,Gd)BO3:Eu3+,Zn2SiO4:Mn,BaMgAl14O23:Eu2+をそれぞれ用いることができる。

0014

また、乾燥工程は、基板を乾燥炉搬入して、100〜150℃で1〜2時間加熱する。この加熱条件は、基板サイズや蛍光体ペーストの材料によ適宜設定される。さらに焼成工程では、乾燥後の基板を焼成炉コンベアにて搬入し、搬送しながら所定の温度プロファイルによって連続的に加熱するようにしてもよい。

0015

実施例
図2はこの発明を用いて製造されるプラズマディスプレイパネル(PDP)の1つの画素EGに対応する部分の断面構造の一例を示す分解斜視図である。図2に例示したPDPは、3電極構造のAC駆動形式のPDPであり、表示面側のガラス基板11、横方向に互いに平行に隣接して延びた一対の表示電極X,Y、AC駆動のための誘電体層17とその保護膜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22、アドレス電極22と平行なリブ(隔壁)29、及びカラー表示のための蛍光体層28などから構成されている。

0016

内部の放電空間30には、蛍光体層28に対する紫外線励起のための放電ガス封入されている。このような放電空間30は、リブ29によって表示電極X,Yの延長方向単位発光領域EU毎に区画され、且つその間隙寸法が規定されている。リブ29は、厚さ(高さ)hが100〜130μm程度の低融点ガラス層からなる。

0017

PDPでは、図のように1つの画素EGに対応付けられた3つの各単位発光領域EU内において、一方の表示電極Yとアドレス電極22との交差部に表示又は非表示を選択するための選択放電セル画定され、選択放電セルの近傍における各表示電極の間に主放電セル(画放電セル)が形成される。

0018

蛍光体層28は、面放電によるイオン衝撃を避けるために、表示電極X,Yと反対側のガラス基板21上の各リブ29の間に設けられ、主放電セルの面放電で生じる紫外線によって励起されて発光する。蛍光体層28の表層面(放電空間と接する面)で発光した光は、誘電体層17及びガラス基板11などを透過して表示面から射出する。

0019

なお、PDPでは、3つの各単位発光領域EUに対応する各蛍光体層28の発光色は、順に赤色(R),緑色(G),青色(B)とされている(図中のアルファベットR,G,Bは発光色を示す)。また、表示電極X,Yは、このような蛍光体層28に対して表示面H側に配置されることから、表示の輝度を高めるためにネサ膜などからなる透明導電膜41とその導電性を補うための金属膜42とから構成されている。

0020

以上の構造を有したPDP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充填を行う一連の工程によって製造される。

0021

ところで、ガラス基板21側の製造においては、蛍光体層28の形成には通常スクリーン印刷法が利用される。蛍光体ペーストをスクリーン印刷マスク(スクリーン型ともいう)を用いて所定のパターンで各色毎に順に印刷し、その後に乾燥・焼成することによって蛍光体層28が形成される。

0022

表示の輝度を高める上で蛍光体層28はその表面積ができるだけ大きいことが望ましい。すなわち、蛍光体層28の理想的な形状は、図3に示すように、リブ29の間のガラス基板21の表面(アドレス電極22の表面を含む)とともにリブ29の側面を薄く覆うような形状である。

0023

従って、蛍光体層28はリブ29を設けた後に形成する必要がある。なお、通常、アドレス電極22は、リブ29を設ける以前にガラス基板21上に形成される。

0024

そこで、基板の表面に複数の平行なリブを形成し、そのリブ間に蛍光体層を形成する工程について図1図2により詳述する。まず、ガラス基板21上に、例えば銀からなる厚さが20μm程度のアドレス電極22と、低融点ガラスからなる高さhが130μm程度のリブ29とをそれぞれ印刷法によって設ける。

0025

このとき、アドレス電極22及びリブ29に対応する銀ペースト及びガラスペーストの印刷に、幅が例えば60μmの細長い帯状の開口部を一定のピッチp(例えば220μm)で配列したスクリーンマスク(図示しない)を用いる。この場合には、アドレス電極22の幅は60〜70μmとなり、リブ29の底部及び頂上近傍部の幅w1,w2はそれぞれ80μm、40μm程度となる。

0026

次に、蛍光体層28の形成工程に移り、以下の塗布工程、乾燥工程および焼成工程により各発光色毎に蛍光体ペースト28aを印刷する。

0027

(1)塗布工程
図1(a)および図4に示すように、所定幅の開口部61がピッチpの3倍のピッチで設けられたスクリーン印刷マスク60を、ガラス基板21に対して適当に位置合わせしてリブ29と当接するように配置する。

0028

そして、所定発光色(例えばR)の蛍光体ビヒクルとを混合した蛍光体ペースト28aを、開口部61を介してリブ29の間に落とし込む。このとき、蛍光体ペースト28aとして、上述のように蛍光体層28の膜厚を50μm以下とするために、蛍光体の含有量を10〜50重量%としたものを用いる。なお、ビヒクルは、セルロース系又はアクリル系の増粘剤樹脂アルコール系又はエステル系などの有機溶剤からなる。

0029

加えて、ここでは、リブ29の間の空隙をほぼ埋め尽くすように、蛍光体ペースト28aを開口部61からガラス基板21側へ押し出す。そのために、角スキージ71を矢印M1の方向へ移動させる。

0030

続いて、他の発光色(G及びB)についても、図1(b)および図5に示すように、順次、リブ29の間の空隙をほぼ埋め尽くすように、蛍光体の含有量が10〜50重量%の蛍光体ペースト28aを印刷する。

0031

なお、発光色がRの蛍光体ペーストとしては(Y,Gd)BO3:Eu3+を用い、発光色がGの蛍光体ペーストとしてはZn2SiO4:Mnを用い、発光色がBの蛍光体ペーストとしてはBaMgAl14O23:Eu2+を用いる。

0032

(2)乾燥工程
その後、基板21を乾燥炉に搬入し、蛍光体ペースト28aを100〜150℃の温度で乾燥させる。

0033

(3)焼成工程
さらに、基板21を焼成炉に移し、コンベアで搬送しながら、所定の温度プロファイルにより、最高500〜600℃の温度で1〜2時間程度焼成する。以上の工程により、図(c)および図6に示すような蛍光体層28が基板21上に完成する。

0034

ところで、塗布工程において塗布した蛍光体ペーストは、次の乾燥工程において粘度が低下しその塗布領域が溝の両端で増大し、リブ間から滲み出たり、隣接するリブ間へ回り込む危険性がある。これを防止するため、上記の塗布工程では、図4に示すようにリブ29の長手方向の長さより距離2dだけ短い開口部61を有するスクリーン印刷マスク60を用意する。

0035

このようなスクリーン印刷マスク60を用いて各色(R,G,B)の蛍光体ペースト28aを印刷すると、印刷直後には、蛍光体ペースト28aは、図5に示すようにその長さがリブ29の長さよりも距離dずつ両端において短くすることができる。

0036

そして、乾燥および焼成処理されると、蛍光体ペースト28aの塗布領域がリブ28の長手方向に増大し、図6に示すようにリブ29の長さにほぼ等しい長さの蛍光体層28が形成される。

0037

ここで、距離dの最適値は、蛍光体ペーストの温度上昇による低粘度化特性に依存するため、乾燥工程における乾燥条件、つまり乾燥温度および時間により主に決定され、例えば120℃×60分の場合にはd=1mmに設定される。

0038

また、乾燥温度がさらに高く乾燥時間がそれに対応して短い場合には、dは1mmより小さくてもよく、例えば0.5mmに設定される。また、逆に乾燥温度が低く乾燥時間が長い場合には、dは1mmより大きくすればよく、例えば、2.0mmに設定される。

発明の効果

0039

この発明によれば、蛍光体層が必要な領域に精度よく形成され、不要な領域で蛍光体層が発光することを防止できる。

図面の簡単な説明

0040

図1本発明に係るPDPの製造方法を示す要部工程図である。
図2この発明に係るPDPの1つの画素に対応する部分の断面構造の一例を示す分解斜視図である。
図3この発明に係る蛍光体層の形状を示す要部断面図である。
図4図1の(a)に対応する上面図である。
図5図1の(b)に対応する上面図である。
図6図1の(c)に対応する上面図である。

--

0041

21ガラス基板(基板)
22アドレス電極
29リブ
28蛍光体層
28a蛍光体ペースト
71 角スキージ

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