等离子显示板及其制造方法 【技术领域】
本发明涉及一种作为视觉上优良的薄型显示装置，用于电视机等AC型中面放电型的等离子显示板及其制造方法。背景技术
等离子显示板，就驱动方式来说是AC型和DC型的，就放电方式来说有面放电型和对向放电型两种类型。从高清晰度、大屏幕化和制造简便等角度出发，就现状而言，AC型中面放电型等离子显示板，现在已经占据主流地位。
等离子显示板是，在玻璃基板上形成构成电极、隔壁等各种凸出部，制造表面平板和背面平板，将表面平板和背面平板对向配置以后，对周围加以密封，其内部封入成为放电气体的惰性气体。
下面，利用图1，说明一般的AC型中面放电型等离子显示板的构成。图6是AC型面放电等离子显示板的构成立体图，图7是图6的A-A线的剖面图，图8是图6的B-B线的剖面图。在玻璃基板等透明性表面一侧的基板1上，形成多对以扫描电极2和维持电极2成对的条状显示电极4，而且在表面一侧上的相邻显示电极4间配置形成遮光层5。该扫描电极2和维持电极3由各自透明电极2a、3a和电连接到该透明电极2a、3a的银等母线构成。并且，在表面一侧的基板1上，形成电介质层6，使其覆盖多对显示电极4，进而，在电介质层6上形成有起保护膜和二次电子发射膜作用的MgO膜7。由此形成前面平板20。
并且，在与表面一侧的基板1对向配置的背面一侧的基板8上，在与由扫描电极2和维持电极3构成的显示电极4垂直的方向，形成有由电介质层9覆盖地多个条状数据电极10。该数据电极10间的电介质层9上，配置与数据电极10平行的条状的多个隔壁11，相邻的隔壁11间，在隔壁11的侧面和电介质层9的表面上设有荧光体层12。由此形成背面平板30。
前面平板20与背面平板30使扫描电极2和维持电极3与数据电极10垂直相交地夹着微小的放电空间对向配置，同时密封其周围。放电空间内，封入氦、氖、氩、氙之中的一种或其混合气体作为放电气体。放电空间通过用隔壁11分割成多个区域，在显示电极4与数据电极10的交点形成放电单元13。
多个放电单元13中，在由数据电极10选定的放电单元13中，最初在显示电极4与数据电极10之间发射写入放电。然后，随着扫描电极3与维持电极3之间发生主放电而发生真空紫外光，当此真空紫外光碰到荧光体层12时，转换来自为荧光体层12的可见光，进行作为等离子显示板的显示器显示。
并且，在相邻的各放电单元13中，按每一种颜色顺序配置R、G、B各色荧光体层12，使之变成红色、绿色和蓝色，各放电单元13间用遮光层5覆盖着，遮断相邻放电单元13泄漏的光。
等离子显示板对高图像质量的要求，正在推动高清晰度化。高清晰度等离子显示板增加显示器显示面每单位面积的像素，即，放电单元13的个数。所以，画面尺寸如果相同，为了缩小每1个像素的放电单元13的面积，就要减少发生真空紫外光的荧光体层面积，显示辉度便降低。
另一方面，作为提高显示辉度的例子，放电单元内设置高度比隔壁小的突起，通过在该突起上也涂布荧光体使荧光体表面积增加的例子，或在涂布荧光体的隔壁和电介质层上设置凹凸，增加荧光体层的表面积的例子，已公开在特开2000-77002号公报、特开2001-273854号公报、特开2002-8544号公报里。
但是，上述这样的放电单元内设置高度比隔壁小的突起的例子、在隔壁或电介质层表面上设置凹凸的方法，特别是如果构成高精细放电单元，形成这些突起、凹凸的形成工艺将复杂化。并且，因突起和凹凸缩小放电空间的体积而有给放电带来恶劣影响的课题。
本发明就是鉴于上述课题而进行发明，即使对高清晰度的等离子显示板，也能实现不会减少放电空间体积而使荧光体层的表面积增加，辉度提高的等离子显示板及其制造方法。发明内容
本发明的等离子显示板，在夹着放电空间对向配置的一对基板的一方基板上，至少具有电极；覆盖电极设置的电介质层；在电介质层上与电极平行设置的隔壁；以及在隔壁侧面和隔壁间的电介质层上设置的荧光体层，荧光体层至少在放电空间侧的表层部分，具有形成荧光体层的荧光体最大粒子直径或以上宽度或深度的凹凸部。
按照该构成，使在确保放电空间体积不变的条件下使荧光体层的表层部分表面积增加成为可能，可以扩大荧光体层的有效表面积，因而能够提高荧光体层的利用效率和发光效率，在高清晰度显示板上也能实现高辉度。
进而，由于凹凸部具有5μm～10μm的宽度或深度，可以对所使用的荧光体粒子形成可扩大表面积的最佳凹凸部，实现高辉度显示。附图说明
图1是向本发明实施形态1的等离子显示板的背面平板形成荧光体层的工序图。
图2是表示本发明实施形态1的背面平板烧成工序的温度分布图。
图3是模式地表示本发明实施形态1的荧光体糊剂构造图。
图4是改变本发明实施形态2的各色荧光体层表面积后的背面平板剖面图。
图5是向本发明实施形态3的等离子显示板的背面平板形成荧光体层的工序图。
图6是AC型面放电等离子显示板的构成立体图。
图7是在图6的A-A线的剖面图。
图8是在图6的B-B线的剖面图。具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施形态进行说明。
(实施形态1)
图1是向本发明实施形态1的等离子显示板的背面平板形成荧光体层的工序图；图2是表示在背面平板烧成工序中的温度分布图；图3是模式地表示荧光体糊剂的构造图。
另外，本发明的等离子显示板整体构成，与图6所示的一般性AC型中面放电型等离子显示板同样，只是背面平板的荧光体层形状不同。所以，对于同一构成要素采用同一参照符号。
利用图1说明向本发明实施形态1的背面平板形成荧光体层的工序。步骤1是有机粘合剂制作工序，加热溶解作为树种成分的乙基纤维素和用作溶剂的α-萜品醇(α-TPO)或二甘醇一丁醚乙酸酯(BCA)制作有机粘合剂。这里，使用乙基纤维素制作有机粘合剂的目的在于在后续工序中制作荧光体糊剂的时候，提高荧光体粒子对溶剂分散性。另外，本发明中，作为乙基纤维素的树脂成分，使用乙氧基含有率不同的多种树脂成分。因为乙氧基含有率小的树脂显示水溶性，在α-萜品醇、二甘醇一丁醚乙酸酯等的极性溶剂中不溶解并凝胶化。所以，在步骤1制成的有机粘合剂含有部分凝胶化的数十μm～数百μm粒状树脂。本实施形态中，边加热乙氧基含有率为48.0～49.5％的乙基纤维素18％、乙氧基含有率为45.0～47.0％的乙基纤维素2％、α-萜品醇60％、以及二甘醇一丁醚乙酸酯20％，边使其溶解制成有机粘合剂。另外，实验上已确认，乙氧基含有率为48.0～49.5％的乙基纤维素几乎完全溶解于极性溶剂中，乙氧基含有率为45.0～47.0％的乙基纤维素则不溶解而容易形成凝胶。
另外，作为粘合剂，也可以将PMA的高分子作为溶剂，使用二甘醇、甲醚等的有机溶剂。
其次，步骤2是混炼上述有机粘合剂和红色、蓝色、绿色各色荧光体粒子，制作荧光体糊剂的工序。这里就所用的荧光体来说，作为红色荧光体，使用由(Y、Gd)1-XBO3：Eux，或Y2-XEux表示的化合物，作为绿色荧光体，使用由Ba1-XAl12O19：MnX，或Zn2-XSiO4：MnX表示的化合物，作为蓝色荧光体，使用由Ba1-XMgAl10O17：MnX，或Ba1-X-ySryMgAl10O17：EuX表示的化合物。各荧光体粒子直径随各自荧光体而不同，但平均粒子直径为2μm～3μm，最小粒子直径为0.1μm左右，最大粒子直径为5μm左右。荧光体糊剂是混合各色荧光体粒子和有机粘合剂，调制成1500～30000厘泊(CP)，根据需要，也可以添加界面活性剂、二氧化硅、分散剂(0.1～5wt％)等。这里，用3根棒混炼步骤1中制成的有机粘合剂40～80％和各色荧光体粒子20～60％，制作荧光体糊剂。
接着，步骤3是，将步骤2中制成的荧光体糊剂涂布在等离子显示板的背面平板30的基板8上形成的隔壁11间，形成构成荧光体层12的荧光体涂布膜的工序。就形成荧光体涂布膜的方法来说，可以利用一边从喷嘴喷出荧光体糊剂一边涂布的喷墨法、光刻法、丝网印刷法等各种方法。
接着，步骤4是，干燥步骤3中涂布后的荧光体涂布膜，除去有机溶剂的工序。利用控制在100～150℃的加热炉，保持规定时间，除去有机溶剂。这时，由乙氧基含有率小的树脂形成凝胶化的数十μm～数百μm的粒状树脂，干燥、凝缩减小其大小。并且，凝胶化的树脂，在有机溶剂蒸发的过程中将容易聚集到涂布膜的表层部分。
接着，步骤5是对荧光体涂布膜加热烧成，烧去有机粘合剂的烧成工序，也是形成荧光体层的最后工序，通过该工序，完成荧光体层12。烧成工序是在连续烧成炉中一边改变烧成温度分布一边进行处理。图2中示出本实施形态烧成工序的温度分布曲线。如图2所示，温度分布曲线具有从S1直到S7的分布。
在升温过程S1，进一步赶出步骤4的干燥工序中除去的有机溶剂的残存部分。在保持阶段S2，进行烧除有机粘合剂中乙氧基含有率大的树脂的脱粘合剂。进而，使凝胶化的树脂大小缩小，变成数μm～数十μm。
接着，在保持阶段S4，进行烧除有机粘合剂中乙氧基含有率小的树脂的脱粘合剂，使其凝胶化，烧除以前的热处理过程中成为数μm～数十μm的树脂。接着在保持阶段S6，通过烧除残余杂质等就可完成荧光体层。另外，本实施形态中，为了脱粘合剂设置S2、S4两个保持阶段，但通过调整保持时间，也可以将其合并为一个阶段。并且，S3、S5是到下一阶段的升温过程，S7是降温过程。
图3中，模式地表示通过这些工序，使隔壁11间所涂布的荧光体糊剂构造变化的样子。如图3(a)所示，在隔壁11间涂布荧光体糊剂刚形成荧光体涂布膜50之后，在粒子直径分布在0.1μm～5μm范围，平均粒子直径为2μm左右的荧光体粒子51周围，结合由树脂和有机溶剂形成的有机粘合剂52，进而分布着由乙氧基含有率小的树脂形成的凝胶状物质53。凝胶状物质53的大小，这时为数十μm～数百μm很大尺寸。
经过干燥工序和烧成工序的升温过程S1的荧光体涂布膜50，有机溶剂蒸发的同时，凝胶状物质53凝缩，缩小尺寸。
接着，在烧成工序S2，使乙氧基含有率大的树脂脱粘合剂以后的荧光体涂布膜50，烧除荧光体粒子51间的有机粘合剂，致密充填荧光体粒子51，在表层部54分散有进一步缩小尺寸成为数μm～数十μm大小的凝胶状物质53。但是，这时凝胶状物质53不一定全都在表层部54，在荧光体涂布膜50的内部也存在。
接着，经过烧成工序的保持阶段S4和S6的荧光体涂布膜50，烧除凝胶状物质53，在其区域里形成空洞部55。由此，荧光体涂布膜50的表层部54，形成宽度或深度比荧光体粒子51的最大粒子直径还大的凹凸部，能够增加荧光体的有效表面积。
另外，即使用形成现有荧光体层的方法，荧光体涂布膜的表面也具有一定粗糙度，但该粗糙度依赖于荧光体粒子直径，难以有效地增加表面积。特别是，最近，为了提高荧光体特性，将荧光体粒子直径在不断地变小，因此存在表层部54的粗糙度变小，表面积减少的趋势。但是，按照本发明，可以不取决于荧光体的粒子直径地控制粗糙度，制作有机粘合剂时，通过控制乙氧基含有率与树脂的分子量或其配合，可以改变表面积。
(实施形态2)
将等离子显示板设计成，控制相邻的各放电单元13内每一种颜色顺序配置的红色、绿色和蓝色的各色荧光体层12表面积，以便取得红色、绿色可蓝色的均衡的情况很多。例如，或者改变隔壁11的间隔扩大蓝色放电单元面积即荧光体表面积，或者通过施加到图6所示显示电极4的脉冲数，抑制视感觉灵敏度高的绿色发光。按照本发明，通过对红色、绿色和蓝色的每一种颜色，独立控制混入各色荧光体糊剂中的有机物的粒子直径、形状、混合比率，来控制各色荧光体层12的表面积，可在高辉度而且高清晰度下实现色温高的白色。
图4是改变实施形态2的各色荧光体层的表面积的背面平板剖面图。图4(a)表示在图3所示烧成工序的保持阶段S2以后的状态，图4(b)表示烧成工序结束后的状态。在实施形态2中，如图4(a)所示，在各自红色荧光体层12a、蓝色荧光体层12b、绿色荧光体层12c中，控制表层部的凝胶状物质53、53b、53c数量。即，红色荧光体层12a的凝胶状物质53a与绿色荧光体层12c的凝胶状物质53c比较，调整有机粘合剂，使蓝色荧光体层12b的凝胶状物质53b的数量增多。该状态下经过烧成工序的话，如图4(b)所示，与红色荧光体层12a和绿色荧光体层12c比较可以增加蓝色荧光体层12b的表面积。因此，不仅可形成等间隔隔壁，提高背面平板30的制造成品率，而且能够实现视觉灵敏度极其高的、高辉度的等离子显示板。另外，当然也可以不改变凝胶状物质的数量，而是各色荧光体层内改变其大小，控制其表面积。
还有，本发明中，通过烧除凝胶状物质形成的凹凸部宽度或深度设定为5μm～10μm。因此，可以形成比荧光体粒子直径的最大直径还大的凹凸部，实现了有效的表面积的增大。例如，对实施形态2而言，假设各色的放电单元的面积相同，能够实现在红色荧光体内增加表面积1.1倍、绿色荧光体内1.05倍，蓝色荧光体内1.2倍，作为辉度能够实现提高1.1倍。
(实施形态3)
另外，实施形态1和实施形态2中，形成各色荧光体层时，使用混合乙氧基含有率不同的多种树脂的一种荧光体糊剂。但是，为了荧光体层表层部表面积有确实的增大效果和荧光体层内部不发生空洞部，把荧光体层形成多层构造是有效的。
即，可以在荧光体层的下层部分，使用难以形成凝胶状物质的荧光体糊剂，上层部分，使用容易形成凝胶状物质的荧光体糊剂。图5是对本发明实施形态3中等离子显示板的背面平板形成荧光体层的工序图。
如图5所示，实施形态3中，将荧光体涂布工序前分成两个部分。也就是，步骤1～步骤3的第1有机粘合剂制作工序、第1荧光体糊剂制作工序、第1荧光体涂布工序和相同的第2有机粘合剂制作工序、第2荧光体糊剂制作工序、第2荧光体涂布工序。分为两层进行涂布，以便使使用第1有机粘合剂的荧光体糊剂形成荧光体层的下层部分，使使用第2有机粘合剂的荧光体糊剂形成荧光体层的上层部分即表层部。第1有机粘合剂采用乙氧基含有率大的乙基纤维素，制作不发生凝胶状物质的糊剂，可以形成提高荧光体粒子充填密度的荧光体层。另外，第2有机粘合剂采用乙氧基含有率小的乙基纤维素，容易发生凝胶状物质。由此，可使荧光体层的表层部发生凹凸部，增加表面积。
另外，实施形态3中，作为第1有机粘合剂，通过边加热乙氧基含有率为48.0～49.5％的乙基纤维素20％、α-萜品醇60％、以及二甘醇一丁醚乙酸酯20％使其溶解来制成。另外，作为第2有机粘合剂，通过边加热乙氧基含有率为48.0～49.5％的乙基纤维素12％与乙氧基含有率为45.0～47.0％的乙基纤维素8％的混合树脂、α-萜品醇60％、以及二甘醇一丁醚乙酸酯20％使其溶解来制成。另外，荧光体是与实施形态1和实施形态2中叙述的同样，步骤3、步骤4、步骤5都进行同样的工序。
根据实施形态3，可以提高荧光体层下层部分的荧光体充填密度，增大下层部分的紫外线反射效果，同时会由表层部的表面积增大效果进一步提高显示板辉度。另外，也可以进而分成多层形成荧光体层，根据各自颜色改变表层部的表面性质等。
如上所述，根据本发明的实施形态，因为不需要在放电单元内设置高度比隔壁小的突起，在涂布荧光体的隔壁和电介质层上设置凹凸等，可以简便地增加荧光体层的表面积，提供辉光特性优良的等离子显示板及其制造方法。