JP2000173480A - プラズマディスプレ―パネルの後面基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 製造工程が容易で、精細な隔壁を形成するこ
とができるプラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）の後
面基板を提供すること。 【解決手段】 所定厚さを有する金属基板６０１の面に
所定の間隔で金属性突条である隔壁６０２を配列させ、
それらの隔壁６０２の壁面及び金属基板６０１の上面に
絶縁層６０５を形成した後、電極層６０６、誘電層６０
７及び蛍光体層６０８を順次形成してＰＤＰの後面基板
を製造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、平面表示装置に係
るもので、詳しくは、高精細、高縦横比及び高輝度を有
するプラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）の後面基板
に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、液晶表示装置（ＬＣＤ）、電界放
出表示装置（Field Emission Display：ＦＥＤ）及び
プラズマ表示装置（ＰＤＰ）などの平面表示装置の開発
が活発になり、特に、ＰＤＰにおいては、単純な構造に
よる制作の容易性、高輝度及び高発光性など効率面での
優秀性、メモリ機能、１６０°以上の広い視野角を有す
ること及び４０インチ以上の大画面を具現することがで
きるなどの長所を有するため、最も注目を浴びている表
示装置である。

【０００３】このような従来のＰＤＰの一例として面放
電型交流ＰＤＰにおいては、図３に示したように、前面
ガラス基板１０と後面ガラス基板２０とが所定距離離れ
て対向して配置され、それら前面ガラス基板１０と後面
ガラス基板２０間には隔壁２３により形成された放電空
間３０が形成されている。そして、後面ガラス基板２０
の上面（前面基板側）には複数のアドレス電極Ａが一方
向に平行に配置され、その上面及び各アドレス電極Ａの
上が誘電体層２２により被覆されている。各アドレス電
極Ａの間の誘電体層２２の上には複数の隔壁２３が互い
に平行に形成されている。それらの隔壁２３の両壁面及
びアドレス電極Ａを被覆している誘電体層２２の上面に
は蛍光体層２４が塗布されている。

【０００４】一方、前面ガラス基板１０の後面基板を向
く面にはアドレス電極Ａと直交する方向に維持／表示電
極Ｘｎと走査電極Ｙｎとが所定距離離れて平行に配置さ
れている。それらの維持／表示電極Ｘｎと走査電極Ｙｎ
の一面の縁部に沿って安定的な駆動電圧を印加するため
にバス電極１３が形成されている。維持／表示電極Ｘｎ
と走査電極Ｙｎは発光した光の通過率を高めるために透
明材料、特に、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）が使用され
るため透明電極とも言われている。各バス電極１３はア
ルミニウムまたはクロム／銅／クロム層により形成され
ている。すなわち、維持／表示電極Ｘｎと走査電極Ｙｎ
は透明電極と金属電極の２層構造とされている。そし
て、維持／表示電極Ｘｎ、走査電極Ｙｎ、バス電極１３
及び前面ガラス基板１０にはＰｂＯ系統の誘電体層１４
が塗布され、誘電体層１４の表面には保護膜１５として
ＭｇＯ膜が塗布されている。ＭｇＯ保護膜１５は、Ｐｂ
Ｏ誘電体層１４をイオンのスパッタリングから保護し、
また、これは比較的高い２次電子発生係数の特性を有す
るため、ＰＤＰがプラズマ放電を行うときに低いイオン
エネルギーが表面に衝突したときの、放電プラズマの駆
動及び維持電圧を低下させる役割をする。また、ＰＤＰ
の内部、すなわち、隔壁により囲まれた各放電セルにＨ
ｅ、Ｎｅ、Ａｒ及びこれらの混合気体の何れか１つとＸ
ｅとの混合気体３１が封入されている。各隔壁間の空間
が放電を発生させる放電空間である。

【０００５】このように構成された従来のＰＤＰの動作
においては、アドレスで放電指させるセルを選択した
後、透明電極間に所定電圧を印加すると放電空間内でプ
ラズマ放電が発生し、そのプラズマ放電により紫外線が
発光して後面基板に形成した蛍光体層を励起させて可視
光を発光させる。この可視光が前面基板を通って外へ出
て、文字またはグラフィックを表示させる。要するに、
ＰＤＰでは前面基板が文字またはグラフィックを表示す
る基板で、後面基板が可視光を発光させる基板である。

【０００６】上述したように、ＰＤＰ表示装置は隔壁に
より物理的に分離された複数の放電セルを有している。
一般的に、同一面積のパネルを利用して多くの画素を有
する表示装置とするためには多くの放電セルを形成しな
ければならない。しかし、放電セルの数を増やすために
は放電空間の大きさを小さくしなければならない。放電
空間を縮小させると放電効率が低下する。平面形状で小
さくしても放電空間の高さを高くすることで放電空間を
大きくすることができる。そのためには、隔壁の高さを
高くすればよい。また、平面的な放電空間の大きさを大
きくするためには隔壁の厚さを薄くすればよい。しか
し、そのいずれにしても、従来の隔壁形成方法ではかな
りの困難を伴う。以下従来の隔壁形成方法について図面
を用いて説明する。

【０００７】先ず、スクリーンプリント法による隔壁の
製造工程を図４（Ａ）〜（Ｃ）に基づいて説明する。先
ず、図４（Ａ）に示したように、ガラス基板２００の一
方の面に誘電体厚膜２０１を塗布した後、ガラス基板２
００のに隔壁を製造するためのパターンを有するスクリ
ーン（未図示）を相対して配置する。その後、スクリー
ンの上部にローラーなどを利用して絶縁物ペーストを塗
布し乾燥させて第１絶縁物ペーストパターン２０２を形
成する。次いで、図４（Ｂ）に示したように、スクリー
ンを再び配置し、絶縁物ペーストを塗布して乾燥させる
工程を反復して行い、第１絶縁物ペーストパターン２０
２の上に第２絶縁物ペーストパターン２０３を積層形成
する。次いで、図４（Ｃ）に示したように、積層された
絶縁物ペーストパターンの全体高さが所望の高さ、例え
ば、１５０〜２００μｍになるまで上記したスクリーン
プリント法を数回反復して隔壁２０４を製造する。この
ようなスクリーンプリント法による隔壁の製造方法は、
工程が簡単で、製造コストが安いというメリットがあ
る。

【０００８】次に、サンドブラスト法による隔壁の製造
工程を、図５（Ａ）〜（Ｅ）を用いて説明する。先ず、
図５（Ａ）に示したように、ガラス基板３００の一面に
絶縁物ペースト３０１を１５０〜２００μｍの厚さに塗
布する。次いで、図５（Ｂ）に示したように、絶縁性ペ
ースト３０１の上面に感光性膜３０２を形成する。この
感光性膜３０２は、感光性物質のスラリーに有機物また
は無機物を所定比率で添加し、テープ形態に制作して絶
縁物ペーストの上面に積層して形成する。次いで、図５
（Ｃ）に示したように、感光性膜３０２をフォトリソグ
ラフィによりパターニングを行って感光性膜のパターン
３０２ａを形成する。次いで、図５（Ｄ）に示したよう
に、感光性膜パターン３０２ａをマスクとし、アルミナ
またはシリカーの小粒子（研磨剤）を噴射して絶縁物ペ
ースト３０１をエッチングする。次いで、図５（Ｅ）に
示したように、感光性膜パターン３０２ａを除去して隔
壁３０１ａの製造を終了する。このようなサンドブラス
ト法による隔壁の製造方法においては、大面積の基板に
高精細に隔壁を製造することが可能であるというメリッ
トがある。

【０００９】さらに、添加法による隔壁の製造方法を図
６（Ａ）〜（Ｅ）に基づいて説明する。先ず、図６
（Ａ）に示したように、ガラス基板４００の一面に感光
性膜４０１を形成する。この感光性膜４０１は、ドライ
フィルム形態に制作してガラス基板上に付着して形成す
るか、または、感光性樹脂をスピンコーターを利用して
コーティングする方法により形成する。次いで、図６
（Ｂ）に示したように、露光マスクを利用したフォトリ
ソグラフィで感光性膜４０１をパターニングして感光性
膜パターン４０２を形成する。次いで、図６（Ｃ）に示
したように、感光性膜パターン４０２間に絶縁物ペース
ト４０３を充填する。次いで、図６（Ｄ）に示したよう
に、感光性膜パターン４０２を除去して絶縁物ペースト
４０３のみをガラス基板４００上に残留させる。次い
で、図６（Ｅ）に示したように、図６（Ａ）〜（Ｄ）の
工程を反復遂行して所定高さ、例えば、１５０〜２００
μｍの隔壁４０４を製造する。このような添加法による
隔壁の製造方法においては、微細幅を有する隔壁を形成
することが可能で、大面積の基板を制作するときに適合
するというメリットがある。

【００１０】最後に、スタンピング法による隔壁の製造
工程に対し、図７（Ａ）〜（Ｄ）に基づいて説明する。
先ず、図７（Ａ）に示したように、ガラス基板５００の
一面に所定厚さ、例えば、１５０〜２００μｍに隔壁材
料層５０１を形成する。この隔壁材料層は、絶縁物ペー
ストを塗布するか、グリーンテープを付着して形成す
る。次いで、図７（Ｂ）に示したように、隔壁材料層５
０１の上面に金型５０３を配置する。この金型５０３は
隔壁を形成する箇所に溝５０２を有する。次いで、図７
（Ｃ）に示したように、金型に所定圧力を加えて、溝５
０２の内部に隔壁材料層の物質が入り込むようにスタン
ピングする。隔壁材が固化した後、図７（Ｄ）に示した
ように、金型５０３を除去することで隔壁５０５を形成
する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来隔壁の各
製造方法は、それぞれ次のような不都合な点があった。
先ず、スクリーンプリント法による隔壁の製造方法にお
いては、スクリーンプリント工程を行う度に基板及びス
クリーンの位置調整が必要であるため、それぞれの工程
に所要な時間ひいては全体の工程時間が長くなり、ま
た、基板及びスクリーンの位置調整を正しく行ったつも
りでも、繰り返すときに微細な位置ずれが発生して隔壁
の形状精度が低下し、高精細な隔壁を製造することが難
しいという不都合な点があった。

【００１２】サンドブラスト法による隔壁の製造方法に
おいては、研磨剤により除去されるペーストの量が多く
て製造コストが高く、製造工程の際、基板に物理的な衝
撃を与えるので絶縁物ペーストを焼成するときに基板に
亀裂が発生するという不都合な点があった。

【００１３】添加法による隔壁の製造方法においては、
隔壁の高さが１００μｍ以上になるとパターンの塗布に
時間が掛かり、また、隔壁を製造するために絶縁性ペー
スト及び感光性膜をパターニングしてから除去する工程
を繰り返して行うが、このとき、絶縁性ペースト及び感
光性膜の残滓が残るという不都合な点があった。更に、
形成されたパターンが崩れたり、焼成時に隔壁に亀裂が
発生するという問題もあった。

【００１４】スタンピング法による隔壁の製造方法にお
いては、隔壁材料層を押して金型の溝に入れるときに同
時に均一な圧力を加えなければならず、もし、圧力が不
均一であると隔壁の高さが不均一に形成される。さらに
は、隔壁の高精細化が進行するほど、金型と隔壁材料層
との分離が難しくなるという問題もあった。

【００１５】本発明は、このような従来技術を考慮して
なされたもので、製造工程が容易で、精細な隔壁を形成
することができるプラズマディスプレーパネル（ＰＤ
Ｐ）の後面基板を提供することを目的とする。本発明の
他の目的は、熱伝導性及び熱発散性に優れたＰＤＰの後
面基板とその製造方法を提供しようとする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
る本発明に係るＰＤＰの後面基板は、金属基板を用いた
ことを特徴とし、かつ、その金属基板をエッチング加工
して隔壁を形成させ、隔壁の壁面と金属基板表面に絶縁
層を形成させたことを特徴とする。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に対
し、図面を用いて説明する。本発明に係るＰＤＰの後面
基板６００は、図１に示したように、所定厚さを有する
金属基板６０１を用いている。その金属基板６０１の一
面に所定の間隔で突出した金属性突条６０２が形成され
ている。金属基板６０１の反対側の面には熱膨張係数維
持層６０３が付着されている。金属性突条６０２は、各
放電セルを物理的に隔離する隔壁６０２であり、熱膨張
係数維持層６０３は、ＰＤＰの前面基板と後面基板間の
熱膨張係数の差が近似するようにするためのものであ
る。

【００１８】本発明に係るＰＤＰの後面基板の材料は金
属であるため、ＰＤＰの前面基板の材料として一般的に
利用されるガラスとは熱膨張係数の差がある。そのた
め、金属材料の後面基板と前面ガラス基板とを接着して
ＰＤＰを製造すると、ＰＤＰが動作するとき、前面基板
と後面基板とが熱膨張係数の差により分離されてしまう
ことがある。それを回避するために、金属後面基板の裏
面に前面基板の材料と熱膨張係数が同一であるか、また
は近似するガラスまたはガラス−セラミック材料からな
る熱膨張維持係数層６０３を付着させて前面基板と後面
基板間の熱膨張係数の差を低減させている。

【００１９】金属性突条６０２である隔壁６０２の壁面
と金属基板６０１の上面である各放電セル６０４の内壁
に絶縁層６０５が形成されている。この絶縁層６０５に
より各放電セル６０４は電気的に絶縁され、電気的に独
立した構造となる。また、絶縁層６０５の表面には電極
層６０６と誘電層６０７が順次形成され、各放電セル６
０４内の誘電層６０７の表面には蛍光体層６０８が形成
されている。ここで、電極層６０６はＰＤＰのアドレス
電極として作用する。

【００２０】即ち、本発明に係るＰＤＰの後面基板は、
後面基板としてガラス基板の代わりに金属基板を利用
し、各放電セルを分離する隔壁も金属性突条により構成
されていることを特徴とする。

【００２１】以下、このように構成される本発明に係る
ＰＤＰの後面基板の製造過程を図２（Ａ）〜（Ｆ）に基
づいて説明する。先ず、図２（Ａ）に示したように、金
属基板７００の裏面に熱膨張係数維持層７０１を付着さ
せる。熱膨張係数維持層７０１の材質としては、ガラス
またはガラス−セラミックを使用することが好ましい。
また、金属基板７００の材料としては、約０．５ｍｍ厚
さで、熱膨張係数が前面基板の材料であるガラスの熱膨
張係数とあまり差が無く、エッチング特性に優れる材
料、例えば、チタン（Ｔｉ）を選択することが好まし
い。その後、金属基板７００の上面にフォトレジスト膜
を形成し、フォトリソグラフィによりパターニングを行
ってフォトレジストパターン７０２を形成する。このと
き、放電セルを形成させる箇所のフォトレジストパター
ン７０２を除去して金属基板７００の表面を露出させ
る。

【００２２】次いで、図６（Ｂ）に示したように、露出
された箇所をＨＦ溶液により所定深さまでエッチングし
てトレンチ７０３を形成する。このトレンチ７０３は、
放電が発生する放電空間、即ち、放電セルが形成される
部分である。また、金属基板７００中、フォトレジスト
パターン７０２により被覆された部分はエッチングされ
ずに金属性突条７０４として残る部分であり、前記のよ
うに、その突条７０４は各放電セルを物理的に区分する
隔壁である。

【００２３】次いで、図２（Ｃ）に示したように、スプ
レー法を利用して図２（Ｂ）の突条を形成させた金属基
板の全体の表面に所定厚さの絶縁層７０５を形成する。
絶縁層７０５の厚さは５μｍ程度が好ましく、約１〜２
μｍの直径を有するガラス粉末をイソプロピレンアルコ
ルに混合した混合液をスプレーして形成する。これによ
り各放電セルは電気的に分離される。

【００２４】次いで、図２（Ｄ）に示したように、絶縁
層７０５の上面に、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）、結
合剤及び可塑剤の混合溶液に銀粉末を混合してスプレー
法またはスパッタリング法を利用して約５μｍの厚さを
有する導電物質層７０６を形成する。次いで、導電物質
層７０６に約４００℃で３０分間熱処理を施して導電物
質層７０６に含まれている有機物成分を燃焼させる。こ
のとき、金属性突条７０４の上面には有機物を主成分と
するフォトレジストパターン７０２が形成されているの
で、この熱処理を施すと、金属性突条、即ち、隔壁７０
４の上面のフォトレジストパターン７０２が全て燃焼し
て除去される。そのとき一緒にフォトレジストパターン
７０２の上の導電物質層７０６も除去される。即ち、図
２（Ｅ）に示したように、隔壁７０４の上面のフォトレ
ジストパターン７０２及び導電物質層７０６が除去され
て隔壁７０４の上面が露出され、結果的に、それら隔壁
７０４を中心にして導電物質層７０６が両方側に分離さ
れるため、各放電セルが絶縁されて電気的に独立した構
造となる。このように各放電セルごとに電気的に絶縁さ
れた状態で形成された導電物質層を電極層７０６ａと言
う。即ち、導電物質層の有機物燃焼工程と同時にリフト
オフ法により導電物質層を部分的に除去して電極層を形
成するため、電極層を別々にパターニングする工程を省
略することができ、工程が簡単になるという効果があ
る。

【００２５】次いで、図２（Ｆ）に示したように、図２
（Ｅ）の全体構造の上面にスプレー法を利用して厚さ約
１２μｍの誘電層７０７を形成する。誘電層７０７の材
料としては、絶縁層７０５よりも溶融点が５０℃以上高
いガラス材料を使用することが好ましい。次いで、誘電
層７０７の表面に蛍光体層７０８を形成して本発明に係
るＰＤＰの後面基板の製造を終了する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係るＰＤ
Ｐの後面基板においては、エッチング特性に優れる金属
基板を利用してエッチング法により隔壁を製造するた
め、ＰＤＰの高精細化及び高縦横比化が可能で、製造費
用が安くなるという効果がある。且つ、熱伝導性の大き
い金属基板を利用してＰＤＰの後面基板を制作するた
め、ＰＤＰの駆動時に熱発散効果に優れ、ＰＤＰの駆動
信頼性を向上し得るという効果がある。

【００２７】また、本発明方法は、金属基板をエッチン
グして隔壁を形成し、アドレス電極となる電極層を隔壁
の上端にフォトレジストを残した状態で基板全体に絶縁
層を形成させ、その後熱処理することで金属層を独立さ
せて電極層としているので、製造方法が簡略化され、容
易に製造することができる。また、従来の多くの製造方
法のように何度も同じ工程を繰り返さないので、精度良
く製造することができる。さらに、金属をエッチングす
ることで隔壁を形成させているので、隔壁の幅を狭くし
ても安定な隔壁とすることができるので、同じ全体の大
きさで放電空間を大きくし、より明るいＰＤＰとするこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明実施形態に係るＰＤＰの後面基板を示
した縦断面図である。

【図２】 本発明実施形態に係るＰＤＰの後面基板の製
造過程を示した工程縦断面図である。

【図３】 従来ＰＤＰを示した斜視図である。

【図４】 従来隔壁の製造方法の一例としてスクリーン
プリント法による製造過程を示した工程縦断面図であ
る。

【図５】 従来隔壁の製造方法の一例としてサンドブラ
スト法による製造過程を示した工程縦断面図である。

【図６】 従来隔壁の製造方法の一例として添加法によ
る製造過程を示した工程縦断面図である。

【図７】 従来隔壁の製造方法の一例としてスタンピン
グ法による製造過程を示した工程縦断面図である。

【符号の説明】

６００：後面基板、６０１：金属基板、６０２：金属性
突条、６０３：熱膨張係数維持層、６０４：放電セル、
６０５：絶縁層、６０６：電極層、６０７：誘電層、６
０８：蛍光体層、７００：金属基板、７０１：熱膨張係
数維持層、７０２：フォトレジストパターン、７０３：
トレンチ、７０４：金属性突条、７０５：絶縁層、７０
６：導電物質層、７０６ａ：電極層、７０７：誘電層、
７０８：蛍光体層。

フロントページの続き (72)発明者 ジェ・セオ・キム 大韓民国・キョンキ−ド・アンヤン−シ・ ドンガン−ク・ビサン−ドン・（番地な し）・サットビョル ハンヤン アパート メント・305−606

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 後面基板と、後面基板に対向する前面ガ
   ラス基板と、後面基板と前面基板間に形成されて放電空
   間を形成する隔壁と、を有するプラズマディスプレーパ
   ネル（ＰＤＰ）において、 後面基板を金属基板で形成し、 隔壁を金属基板の表面をエッチング処理して形成された
   ことを特徴とするプラズマディスプレーパネルの後面基
   板。
2. 【請求項２】 金属基板の裏面には、熱膨張係数維持層
   が形成されていることを特徴とする請求項1記載のプラ
   ズマディスプレーパネルの後面基板。
3. 【請求項３】 熱膨張係数維持層は、前面ガラス基板の
   熱膨張係数と同じか似た熱膨張係数を有するガラス及び
   ガラス、セラミックの何れかであることを特徴とする請
   求項２記載のプラズマディスプレーパネルの後面基板。
4. 【請求項４】 金属基板は、チタン基板であることを特
   徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネルの
   後面基板。
5. 【請求項５】 所定厚さを有する金属基板と、 金属基板の表面に所定の間隔で配列される金属性の隔壁
   と、 各隔壁の壁面及び金属基板の表面に形成される絶縁層
   と、 絶縁層の表面に形成される導電層と、 導電層の表面に形成される誘電層と、 誘電層の表面に形成される蛍光体層とを備えているいる
   ことを特徴とするプラズマディスプレーパネルの後面基
   板。
6. 【請求項６】 金属基板の裏面には、熱膨張係数維持層
   が形成されていることを特徴とする請求項５記載のプラ
   ズマディスプレーパネルの後面基板。
7. 【請求項７】 熱膨張係数維持層は、ガラス及びガラ
   ス、セラミックの何れかであることを特徴とする請求項
   ６記載のプラズマディスプレーパネルの後面基板。
8. 【請求項８】 金属基板は、チタン基板であることを特
   徴とする請求項５記載のプラズマディスプレーパネルの
   後面基板。
9. 【請求項９】 導電層は、プラズマディスプレーパネル
   のアドレス電極であることを特徴とする請求項５記載の
   プラズマディスプレーパネルの後面基板。
10. 【請求項１０】 裏面に熱膨張形成維持層を形成させた
    金属板の表面の後に隔壁とする箇所にフォトレジストパ
    ターンを形成するステップと、 フォトレジストパターンをマスクとして金属板をエッチ
    ングして、後に放電空間を形成する箇所にトレンチを形
    成するステップと、 フォトレジストパターンを残したまま金属基板の表面全
    体に絶縁膜を形成するステップと、 絶縁膜を形成させたその上に金属膜を形成するステップ
    と、 金属膜を形成させた状態で熱処理して有機物を除去する
    と共に残されたフォトレジストパターンを除去して金属
    膜をそれぞれの放電空間内にのみ残して、電極層を形成
    するステップと、 電極層を形成させた基板全面に絶縁層を形成させるステ
    ップと、 各放電空間の絶縁層の上に蛍光層を形成させるステップ
    とを有するプラズマディスプレーパル値の後面基板を形
    成する方法。