CN1963979A

CN1963979A - 等离子体显示屏和它的制造方法

Info

Publication number: CN1963979A
Application number: CNA2006101435311A
Authority: CN
Inventors: 瀬户口典明; 大平浩史
Original assignee: Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd
Current assignee: Hitachi Plasma Display Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2006-11-10
Publication date: 2007-05-16
Also published as: KR20070050348A; US7548024B2; KR100816349B1; US20070103074A1; JP2007134177A

Abstract

本发明的目的是提供有利于提高亮度的单元构造。本发明提供一种等离子体显示屏，其由相向的第一和第二基板、以及密封在基板之间的放电气体构成，具有由排列成行和列的多个单元构成的画面，在所述第一基板上排列有用于产生面放电的显示电极，显示电极在行方向延伸，在所述第二基板上并排配置有以每列划分气体密封空间的多个带状隔壁，在各列配置有附着在隔壁侧面和隔壁间的内壁面、并且连续横跨多个单元的在平面视图上为带状的荧光体层，其特征在于，将各荧光体层的附着在隔壁侧面并且与显示电极重叠的部分的厚度，设定为比附着在面放电间隙附近的隔壁侧面上的部分的厚度小。

Description

等离子体显示屏和它的制造方法

技术领域

本发明涉及面放电型等离子体显示屏，具体说是涉及荧光体配置的改进。

背景技术

面放电型等离子体显示屏具有，作为产生面放电的显示电极排列的行电极，覆盖行电极的电介体层、与显示电极交叉的列电极、单元之间的放电屏障的隔壁、以及用于彩色显示的荧光体。一般而言，行电极和电介体层配置在前面基板上，列电极、隔壁和荧光体配置在背面基板上。画面由排列成行和列的多个单元(显示单元)构成。在各行分别配置一对行电极，在各列分别配置一根列电极。

隔壁的配置图案主要分成以下两类：将被前面基板和背面基板夹住的气体密封空间与单元的排列一致地按每列划分的条纹图案；和，将气体密封空间与单元排列一致地按每列而且按每行划分的网格图案。其中，条纹图案与网格图案相比具有容易形成隔壁的优点。在条纹图案的情况下，具有横跨列全长的细长带状的上面的多个隔壁，被配置在平面视图上为列电极的电极之间的位置上。

在各单元中，隔壁的侧面被用作发光面的一部分。也就是说，荧光体被配置成在隔壁间的内壁面和隔壁侧面连续的层状。这样，与仅配置在隔壁间的内壁面的情况相比，显示的亮度得到提高。

具有条纹图案的隔壁的等离子体显示屏中的典型的荧光体配置，是在各列上形成从一端到另一端连续的细长荧光体层。此荧光体层包括分别对应于一列份的单元的荧光体，这些单元的发光颜色必然相同。

形成荧光体层可以使用网板印刷法或分配器法。这些方法与使用感光性材料的其他方法相比，在工序数量和材料费方面优良，适合批量生产。在采用网板印刷法的情况下，为了把红、绿、蓝三种荧光体糊配置在规定的列，使用具有细长带状开口的掩膜。在采用分配器法的情况下，使用口径比列的宽度小的喷嘴。

作为使荧光体附着在隔壁侧面上的方法，有专利第3007751号公报中所记载的方法。此方法是涂敷粘度为4Pa·s(＝40泊)左右的流动性好的荧光体糊以使其填满隔壁间的空隙，通过干燥-烧成来减少糊的体积的方法。完成时的荧光体层的厚度由选定的糊中的荧光体含量决定。

此外，关于荧光体层的厚度，在特开2000-67763号公报中提出了如下方案，在横跨列的全长的细长带状的荧光体层中，有意使对应于单元间的边界部分比其他部分加厚，这样使各单元的荧光体表面积增加。

[专利文献1]专利第3007751号公报

[专利文献2]特开2000-67763号公报

发明内容

从提高显示亮度的观点上而言，希望在对放电没有障碍的范围内增加各单元的荧光体的厚度。特别是在为了通过抑制放电电流来提高发光效率，而在显示电极的形状上下工夫，将放电限制在单元的中央附近的等离子体显示屏中，希望使隔壁侧面的荧光体层变厚，并由此使荧光体表面接近放电。

可是，如果把横跨列全长的荧光体层加厚，则由于有效放电的电极面积的减少和放电空间的缩小而容易产生放电错误，显示动作变得不稳定。

本发明的目的提供有利于提高亮度的单元构造。

实现所述目的的等离子体显示屏，由相向的第一和第二基板、以及密封在基板之间的放电气体构成，具有由排列成行和列的多个单元构成的画面，在所述第一基板上排列有用于产生面放电的显示电极，显示电极在行方向上延伸，在所述第二基板上并排配置有按每列划分气体密封空间的多个带状隔壁，在各列配置有附着在隔壁侧面和隔壁间的内壁面、并且连续横跨多个单元的在平面视图上为带状的荧光体层，其特征在于，各荧光体层的附着在隔壁侧面并且与显示电极重叠的部分的厚度，比附着在面放电间隙附近的隔壁侧面上的部分的厚度小。

通过把位于各单元的显示电极间隙附近的荧光体加厚，由于荧光体表面接近于放电，发光增强。通过使附着在隔壁侧面并且与显示电极重叠的部分的荧光体减薄，可以防止有效电极面积的减少，其次可以实现荧光体材料的削减。所谓“与显示电极重叠”是指位于显示电极和第二基板之间，不限于平面的层叠。即使把与显示电极中的金属部分重叠的荧光体减薄，也仅仅是由被该金属部分遮光的发光的光量降低，对单元的亮度没有影响。

形成荧光体采用在隔壁间的空间将荧光体糊图案印刷的方法。图案印刷包括用分配器的涂敷。在图案印刷时，在形成有多个带状隔壁的基板上方，配置具有沿隔壁相互并排分开的多个开口的图案印刷用的掩膜。使通过掩膜的开口在隔壁间的空间印刷的荧光体糊的粘度成为，分别通过相邻的开口的糊在隔壁间的空间内成为一体、而且产生使对应于掩膜图案的印刷厚度的不均等残留的流动性的值。

按照本发明可以实现一种等离子体显示屏，其具有横跨列全长的荧光体层，该荧光体层的构造与厚度在全长范围内相同的构造不同，该等离子体显示屏可以兼顾亮度的提高和动作的稳定。

附图说明

图1为表示使用本发明的等离子体显示屏的构成的分解立体图。

图2为表示画面的颜色排列的平面图。

图3为表示行电极的形状的平面图。

图4为表示荧光体层的形状和行电极的关系的平面图。

图5为表示对应于图4的a-a向视图的截面的单元构造的截面图。

图6为表示对应于图4的b-b向视图的截面的单元构造的截面图。

图7为表示对应于图4的c-c向视图的截面的单元构造的截面图。

图8为表示在荧光体层的形成中使用的掩膜的构成的立体图。

图9为表示掩膜的开口和隔壁、行电极的平面位置关系的图。

图10为表示本发明的图案印刷的原理的示意图。

图11为表示荧光体层的形状的变形例的平面图。

图12为表示行电极排列的变形例的平面图。

符号说明

1、2、3等离子体显示屏

10、20玻璃基板

51、52、53、54、55、56单元

11、12行电极(显示电极)

11b、12b行电极(显示电极)

11c、12c行电极(显示电极)

23隔壁

24、25、26荧光体层

T12在荧光体层中的面放电间隙附近部分的厚度

T22与在荧光体层中的显示电极重叠部分的厚度

111A、121A带状部

111B、121B突出部

70掩膜

71、71a、71b开口

200、200a、200b、201荧光体糊

具体实施方式

图1为表示使用于本发明的等离子体显示屏的构成的分解立体图，图2为表示画面的颜色排列的平面图。在图1中描述了对应于等离子体显示屏中的6个单元(图2所示的画面50中的单元51、52、53、54、55、56)的部分。

等离子体显示屏1具有前面一侧的玻璃基板10、背面一侧的玻璃基板20、以及密封在基板之间的空间中的未图示的放电气体。

在玻璃基板10的内面，排列有用于使第一行电极11和第二行电极12产生面放电的显示电极。行电极11和行电极12构成在各自行中的电极对。用绝缘体层13覆盖这些电极。绝缘体层13是电介体层14和薄的保护膜15的层叠体。

在玻璃基板20的内面排列有列电极21，用电介体层22覆盖这些电极。在电介体层22上并排设置有与列电极21在相同方向上延伸的、在平面图中为带状的多个隔壁23。隔壁图案是条纹图案。虽然在图中是离开的状态，但实际上隔壁23与保护膜15是当接的状态。

在相邻的隔壁23之间形成有本发明特有的构成要素红(R)的荧光体层24、绿(G)的荧光体层25、以及蓝(B)的荧光体层26。荧光体层24、25、26是连续横跨沿隔壁23并排的多个单元的带状，如后面所述，是有意地使厚度不均匀的层。

如图2所示，画面50由在行(row)和列(column)上排列的多个单元构成。在图中表示有包括三个单元51、52、53的行的一部分，和包括三个单元54、55、56的行的一部分。在画面50中的颜色排列，是属于各列的单元的发光颜色相同、且相邻列的发光颜色不同的条纹排列。沿水平方向并排的三个单元对应于图像的一个像素。

图3为表示行电极的形状的平面图。

行电极11是透明导电膜111和金属膜112的层叠体。透明导电膜111被形成为如下图案：其形状具有带状部111A，跨过在行方向并排的多个单元而延伸；和多个突出部111B，在各单元中从带状部111A向与该行电极11成对的行电极12分别突出。金属膜112被形成为具有一定宽度的带状，其整体与带状部111A重叠。

同样，行电极12是透明导电膜121和金属膜122的层叠体。透明导电膜121被形成为如下图案：其形状具有带状部121A，跨过在行方向并排的多个单元而延伸；和多个突出部121B，在各单元中从带状部121A向与该行电极12成对的行电极11分别突出。金属膜122被形成为具有一定宽度的带状，其整体与带状部121A重叠。

在各单元中，行电极11的突出部111B和行电极12的突出部121B形成面放电间隙60(显示电极间隙)。在突出部111B、突出部121B中带状部的延伸方向的尺寸比相邻的隔壁23上面之间的距离D小。在这样的构造中，实际的面放电61的扩展限定在单元中配置的突出部111B和突出部121B的行方向中央部位。

此外，作为变形例有省略透明导电膜111、121中的带状部111A、121A，把在每个单元中孤立的突出部111B、121B配置成分别与金属膜112、122部分重叠的层叠构造。此外，突出部111B、121B的形状不限于简单的方形，也可以是包括由在行方向延伸的带和在列方向延伸的带构成的T字形的其他形状。

下面对本发明中特有的荧光体的形状进行说明。

图4为表示荧光体层的形状和行电极的关系的平面图，图5、6、7为表示对应于图4的a-a向视图、b-b向视图、c-c向视图的截面的单元构造的截面图。由于荧光体层24、25、26的材质虽不同但形状相同，所以下面着重以红的荧光体层24为代表说明其特征。

荧光体层24在用相邻的隔壁23划定的整个列的全长连续。在图4中描述了对应于其中两个单元的部分。由于荧光体层24连续，所以各单元的荧光体(荧光体层24的一部分)必然与沿隔壁23并排相邻的单元的荧光体连续。但是，荧光体层4的厚度根据在沿隔壁23的方向(列方向)的位置不同而不同。也就是说，如图4所示，与在各单元的显示电极间隙附近的隔壁侧面上附着的荧光体厚度T12相比，在显示电极附近和单元之间的显示电极间隙的中央附近的隔壁侧面上附着的荧光体厚度T22小。此外，通过图5和图6的对比更可以理解，如图7所示，与在各单元的显示电极间隙附近区域的隔壁间的内壁面上附着的荧光体的厚度T11相比，在其他区域的隔壁间的内壁面上附着的荧光体的厚度T21小。此外，本实施例中的隔壁间的内壁面是背面一侧电介体层22的上面。

其中，隔壁23的侧面严格说是图5、6那样的倾斜面，在隔壁23的上部和下部，荧光体的厚度不同。因此，在本说明书中，把附着在隔壁侧面上的荧光体的厚度T12、T22，定义为高度位于隔壁23的高度H的一半的位置的厚度。此外，在隔壁之间的内壁面的左右和中央，荧光体的厚度不同。因此，在本说明书中，把附着在隔壁之间的内壁面上的荧光体的厚度T11、T21，定义为相邻隔壁的中间位置的厚度，也就是单元的行方向中央的厚度。

通过加厚位于各单元的显示电极间隙附近的荧光体，由于荧光体表面接近放电，所以发光增强。通过在与行电极11、12(严格说是它们的带状部)重叠的区域使荧光体变薄，抑制放电开始电压的升高，动作变得稳定。再加上把位于相邻的单元边界附近的实际上无助于发光的荧光体变薄，可以实现荧光体材料的减少。由于各单元的荧光体与相邻的荧光体连续，所以与每个单元孤立地设置荧光体的情况不同，单元之间的荧光体形状难以产生波动。

这样的厚度不均匀的荧光体层24、25、26用下面说明的方法形成。

图8为表示在形成荧光体层中使用的掩膜的构成的立体图，图9为表示掩膜的开口和隔壁、行电极的平面位置关系的图。

在荧光体层24的形成中，使用把荧光体糊图案印刷在隔壁之间的空间上的方法。在图案印刷时，在形成了多个带状的隔壁23的基板20的上方，配置具有沿隔壁23相互离开并排的多个开口71的图案印刷用的掩膜70。

沿隔壁23方向的开口71的排列间距，如图9所示，与显示电极对的排列间距(也就是列方向单元的间距)Pv相等。为了把荧光体层24放置在两列，也就是在三列中以一列的比例配置，隔壁23的排列方向上的开口71的排列间距为隔壁23的排列间距的3倍。

如图9所示，本例中的各开口71的形状为在列方向上长的四边形。为了使荧光体不附着在隔壁23的上面，开口71的宽度W被设定为比相邻隔壁23上面之间的距离(隔壁间隔的设计值)D小的值。此外在本例中，决定荧光体层24的厚的部分的位置开口71的长度L，被设定为比显示电极对中的带状部111A和带状部121A的距离E稍短的值。但是，开口71的形状和尺寸是需要把荧光体糊的粘度考虑在内，根据荧光体的形状设计而适当选定的事项。例如作为开口71的形状的变形例，可以举出四个角成圆弧状的四边形或椭圆形等。

图10为表示本发明的图案印刷原理的示意图。

如图10(A)所示，以触点断开(off-contact)形式，把掩膜70在与隔壁上面之间数mm左右的范围内，设置沿刮刀75的移动方向M逐渐改变值的间隙，将荧光体糊200进行图案印刷。在图10(A)中描述了从开口71a挤出后的荧光体糊200a、以及从与开口71a相邻的开口71b正在挤出途中的荧光体糊200b。而在图10(B)中描述的是印刷工序完成时的荧光体糊201。从图10(A)和图10(B)的比较可以看出，在本发明的图案印刷中，糊分别通过相邻开口71a、71b，在隔壁之间的空间内形成为一体，而且残留有对应于掩膜图案的印刷厚度的不均匀。这可以通过使用把粘度调整到例如100Pa·s(＝100泊)左右的荧光体糊200来实现，使它具有从掩膜挤出后虽然流动但不会完全变平坦的触变性。

假设，荧光体糊的流动不充分，分别从多个开口71a、71b挤出的糊与从其他开口挤出的糊不成为一体而孤立存在的情况下，容易因挤出条件的微小波动而造成印刷形状的不均匀。与此相反，如果从多个开口71a、71b分别挤出的糊适当地流动而成为一体，则由于半坦化作用而减少单元之间形状的波动。

使印刷后成为一体的荧光体糊202干燥并烧成，虽然由于糊中的粘合剂和溶剂的消失而使体积减少，但如图10(C)所示形成了保留糊分段厚度不均的荧光体层24。

以与荧光体层24相同的方法来形成绿的荧光体层25和蓝的荧光体层26。但是，需要使用与画面中的各种颜色的配置位置一致地配置了开口71的掩膜。

荧光体糊的成分可以与现有技术的例子相同。例如，作为红的荧光物质可以使用(Y，Gd)BO₃:Eu³⁺，作为绿的荧光物质可以使用Zn₂SiO₄:Mn、BaAl₁₂O₁₉:Mn等，作为蓝的荧光物质可以使用BaMgAl₁₀O₁₇:Eu²⁺。通过把粉体状的荧光物质添加到载色剂中混合，得到糊。作为载色剂的溶剂有己三醇或聚丙二醇。作为粘合剂有丙烯树脂和乙基纤维素。

通过以上的形成方法，在各单元的显示电极间隙附近的隔壁侧面上附着的荧光体的厚度T12，比在各单元间的显示电极间隙的中央附近的隔壁侧面上附着的荧光体的厚度T22厚，得到了其差值为约5μm的荧光体层24、25、26。制作了具有这样的荧光体层24、25、26的等离子体显示屏(试样)，和在隔壁侧面上附着的荧光体的厚度在列的全长与上述试样的厚度T22相等的等离子体显示屏(对比例)，比较了它们的亮度。这样确认了与对比例相比，试样的亮度高5％。而且动作稳定。

此外，上述的荧光体的形成方法不仅可以应用于形成本发明的荧光体层，而且还可以应用于形成单元之间的显示电极间隙的中央附近的厚度比其他部位的厚度厚的荧光体层，也就是特开2000-67763号公报中公开的，基于增加荧光体表面积的考虑的荧光体层的形成。这种情况下，在印刷荧光体糊时，使用对应于单元之间的显示电极间隙地配置了开口的掩膜即可。

图11为表示荧光体层的形状的变形例的平面图。

图11的等离子体显示屏2具有与上述图1的等离子体显示屏1相同的面放电构造。但是，行电极11b、12b的构成和荧光体层24b、25b、26b的形状与等离子体显示屏1不同。

行电极11b、12b是有一定宽度的带状，各行排列一对显示电极。关于这些行电极11b、12b的材质可以是金属电极，也可以是透明导电膜和金属膜的层叠体的复合材料电极。金属电极从降低形成电极的工时数的观点来将是有利的。在采用复合材料电极的情况下，使透明导电膜的带图案的宽度大于金属膜的带图案的宽度，用透明导电膜形成面放电间隙。

在各荧光体层24b、25b、26b中的隔壁侧面附着而且与行电极11b、12b重叠的部分的厚度，比在隔壁侧面附着的其他部分的厚度薄。其中，其他部分是在平面视图中位于面放电间隙60即单元内的行电极间隙(所谓的狭缝)中的部分，和位于单元之间的行电极间隙(所谓的逆狭缝)63中的部分。

加厚逆狭缝(行电极间隙63)的荧光体，具有抑制各列单元之间的面放电61的干扰的效果。此效果对于使逆狭缝变窄，增加行电极的排列数是有用的。

图12为表示行电极排列的变形例的平面图。

图12的等离子体显示屏3具有与所述图1的等离子体显示屏1相同的面放电构造。但是，行电极11c、12c的构成和荧光体层24c、25c、26c的形状与等离子体显示屏1不同。

行电极11c、12c被形成为具有如下形状的图案：跨过在行方向并排的多个单元延伸的有一定宽度的带状部(总线部)，和从带状部向两侧突出的多个突出部(放电部)。在各单元中，行电极11c的突出部和行电极12c的突出部形成面放电间隙。这些行电极11c、12c可以是金属电极，也可以是透明导电膜和金属膜的层叠体，即复合材料电极。

在各荧光体层24c、25c、26c的隔壁侧面上附着而且与行电极11c、12c的总线部重叠部分的厚度，比在隔壁侧面上附着的其他部分的厚度薄。其中，其他部分是在平面视图中位于行电极11c的总线部和行电极12c的总线部的间隙中的部分。

工业实用性

本发明有助于提高彩色等离子体显示屏的亮度和使显示动作稳定。

Claims

1.一种等离子体显示屏，由相向的第一和第二基板、以及密封在基板之间的放电气体构成，具有由排列成行和列的多个单元构成的画面，在所述第一基板上排列有用于产生面放电的显示电极，显示电极在行方向延伸，在所述第二基板上并排配置有以每列划分气体密封空间的多个带状隔壁，在各列配置有附着在隔壁侧面和隔壁间的内壁面、并且连续横跨多个单元的在平面视图上为带状的荧光体层，其特征在于，

所述各荧光体层的附着在隔壁侧面并且与显示电极重叠的部分的厚度，比附着在面放电间隙附近的隔壁侧面上的部分的厚度小。

2.如权利要求1所述的等离子体显示屏，其特征在于，

所述各个显示电极由，跨过沿显示电极并排的多个单元而延伸的带状的金属膜，和在各单元中从所述总线部向与该显示电极成对的显示电极突出的透明导电膜形成，

所述各荧光体层的附着在隔壁侧面并且与金属膜重叠部分的厚度，比附着在面放电间隙附近的隔壁侧面上的部分的厚度小。

3.如权利要求1所述的等离子体显示屏，其特征在于，

所述显示电极是金属电极。

4.如权利要求1所述的等离子体显示屏，其特征在于，

所述显示电极在各行成对排列，

所述各荧光体层的附着在隔壁侧面并且与显示电极重叠部分的厚度，比在单元间的显示电极间隙的中央附近附着在隔壁侧面的部分的厚度小。

5.一种等离子体显示屏的制造方法，其特征在于，

在制造权利要求1所述的等离子体显示屏时，

在形成有所述多个带状隔壁的第二基板的上方，配置具有沿所述隔壁相互分开并排的多个开口的图案印刷用的掩膜，

使用所述掩膜在隔壁之间的空间印刷荧光体糊，在其中，使糊的粘度成为，分别通过相邻的开口的糊在所述空间内成为一体、并且产生使对应于掩膜图案的印刷厚度的不均等残留的流动性的值，由此形成荧光体层，该荧光体层的附着在隔壁侧面上而且与显示电极重叠部分的厚度，与附着在隔壁侧面上的其他部分的厚度不同。