JP2000323049A - プラズマディスプレー及びそのブラックマトリックス製造方法 - Google Patents
プラズマディスプレー及びそのブラックマトリックス製造方法Info
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Abstract
クスを採り入れることによって画像のコントラストを向
上させたプラズマディスプレーを提供する。 【解決手段】 背面基板20と、背面基板20の内側表
面上に形成されたストリップ状の第1電極21と、第1
電極21が覆われるように背面基板20上に塗布された
誘電体層22と、誘電体層22上に形成されて放電空間
を限定するストリップ状の隔壁23と、放電空間内に塗
布される蛍光体層25と、隔壁23上に結合される透明
な前面基板28と、前面基板28の内側表面上に第1電
極21と交差するように平行に形成されるストリップ状
の第2及び第3電極26、27と、前記一対の第2及び
第3電極26、27を含んで構成される放電セルと隣接
した他の放電セルとの間で前記前面基板28の内表面上
に前記第2及び第3電極26、27と平行に形成された
溝32を光遮断物質で満たして形成されたブラックマト
リックス31とを含む。
Description
プラズマディスプレー及び該プラズマディスプレーのブ
ラックマトリックス製造方法に関する。
基板間にあるガスを放電させる時生じる紫外線により蛍
光体を励起させることによって画像を形成する。
(AC type)、直流型(DC type)及び混合型(Hybrid t
ype)に大別されるが、従来の交流型プラズマディスプ
レーの一例が図7及び図8に示されている。
は背面基板10と、前記背面基板10上に形成されたア
ドレス電極であるストリップ形状の第1電極11と、こ
の第1電極11が覆われるように背面基板10上に形成
される誘電体層12と、前記誘電体層12の上面に形成
されて放電空間を限定して放電セル間の光学的クロスト
ークを防止する多数のストリップ型隔壁13と、前記放
電空間内に塗布された蛍光体層15を含む。
れ、この前面基板18の下面には第2電極16と第3電
極17が前記第1電極11と交差するように形成され
る。前記第2及び第3電極16、17は透明なITO(Ind
ium Tin Oxide)で形成され、ここにはライン抵抗を減
らすためのバス電極16a、17aが備えられる。このよ
うなバス電極16a、17aは放電空間内の蛍光体が発光
することによって前面基板18を通して透過する光の遮
断を最小化するためにできるだけその幅が小さい値に制
限され、例えば銀(Ag)ペーストのようなメタルを利用
した印刷方式と感光膜を利用したフォトリソグラフィ方
式等により形成されることができる。
第3電極16、17を覆う誘電体層19が形成され、こ
の誘電体層19の下面に保護層21が塗布できる。ま
た、それぞれの放電セル間にはブラックマトリックス2
2が形成される。
において、前記ブラックマトリックス22は前面基板1
8に入射される外部光中で一部光(図8で点線で示され
る)を反射させることなく吸収することによってコント
ラストを向上させる。
るほど外光反射率は低下されてコントラストは向上され
るが、前記幅の増加に伴う外光反射の低減の効果は微々
たるもので、前記幅をあまりにも大幅にすればむしろ放
電空間内から外部に放出される画像が遮断されるので輝
度が低下するという問題点がある。
極16、17に具備されるバス電極16a、17aを黒色
で形成してブラックマトリックス22と同様な効果を図
ることができるが、このようなバス電極16a、17aの
幅は極めて小さくて外光反射率を低下させるには限界が
ある。
解決するために創出されたものであって、本発明の目的
は、外光反射を減らせるように前面ガラス基板に形成さ
れた溝内にブラックマトリックスを採用することによっ
て画像のコントラストを向上させたプラズマディスプレ
ー及び該プラズマディスプレーのブラックマトリックス
製造方法を提供することにある。
の本発明によるプラズマディスプレーは、背面基板と、
前記背面基板の内側表面上に平行に形成されたストリッ
プ状の第1電極と、前記第1電極が覆われるように前記
背面基板上に塗布された誘電体層と、前記誘電体層上に
形成されて放電空間を限定するストリップ状の隔壁と、
前記放電空間内に塗布される蛍光体層と、前記隔壁上に
結合される透明な前面基板と、前記前面基板の内側表面
上に前記第1電極と交差するように平行に形成されるス
トリップ状の第2及び第3電極と、前記一対の第2及び
第3電極を含んで構成される放電セルと、隣接した他の
放電セルとの間で前記前面基板の内表面上に前記第2及
び第3電極と平行に形成された溝を光遮断物質で満たし
て形成されたブラックマトリックスとを含むことを特徴
とする。
トリックスは下部から上部に行くほど次第に幅が減少す
る形状である。
マトリックスはその端面がダム状である。
マトリックスはその断面が湾曲された"V"字形である。
入射角及び前記ブラックマトリックス間の距離の間には
次の H tanθ≧(D/2)関係が成立つ。
ラックマトリックスの高さ(H)は30乃至60μm、ま
たは50μmである。
レーの前面ガラス基板内側表面に所定パターンの溝を形
成する段階と、前記所定パターンの溝に光遮断用物質を
満たす段階と、前記前面ガラス基板を焼成させることに
よって前記ブラックマトリックス材料を前記ガラス基板
に融着させる段階とを具備するプラズマディスプレーの
ブラックマトリックス製造方法が提供される。
に前記前面ガラス基板の内側表面にブラックマトリック
ス拡散防止用保護膜を形成する段階をさらに具備する。
ス基板の内側表面上に形成する所定パターンの溝は前記
前面ガラス基板が軟化した状態で金型により前記前面ガ
ラス基板を加圧してなる。
ス基板の内側表面上に形成する所定パターンの溝は前記
前面ガラス基板に所定のフォトレジストパターンを形成
した状態で前記前面ガラス基板を蝕刻することによって
成される。
物質は黒色の無機顔料やNDフィルター用材料である。
にガラス粉末と接着剤とを混合させた透明なペースト及
び、ガラス粉末、接着剤及び光遮断用物質を混合させた
不透明ペーストを所定パターンで塗布する段階と、前記
フィルム支持体上の透明ペースト及び、不透明ペースト
を加圧してグリーンテープを形成する段階と、前記グリ
ーンテープをプラズマディスプレーの前面ガラス基板に
付着させてフィルム支持体を除去する段階と、前記透明
ペーストと不透明ペーストとが前記前面ガラス基板と融
着するように焼成させる段階とを具備するプラズマディ
スプレーのブラックマトリックス製造方法が提供され
る。
後に前記透明ペースト及び不透明ペーストの内表面に保
護膜を形成する段階をさらに具備する。
にガラス粉末とペーストを混合させて形成した透明ペー
ストをフィルム支持体上に塗布させてグリーンテープを
形成する段階と、前記グリーンテープをプラズマディス
プレーの前面ガラス基板の内側表面にラミネートさせる
段階と、前記グリーンテープに所定パターンの溝を形成
する段階と、前記溝に光遮断用物質を満たす段階と、前
記前面ガラス基板を焼成させることによって前記ブラッ
クマトリックス材料を前記ガラス基板に融着させる段階
とを具備するプラズマディスプレーのブラックマトリッ
クス製造方法が提供される。
テープに所定パターンの溝を形成する段階は金型で前記
グリーンテープの表面を加圧することによってなされ
る。
テープに形成する所定パターンの溝は所定のフォトレジ
ストパターンを形成した状態で前記グリーンテープの表
面を蝕刻することによってなされる。
リーンテープの表面に保護膜を形成する段階をさらに具
備する。
本発明による望ましい一実施の形態を説明する。本発明
の一実施の形態によるプラズマディスプレーが示された
図1を参照する。図示されたように、背面基板20の内
側表面にはストリップ状でアドレス電極である第1電極
21が形成され、この第1電極21は前記背面基板20
の内側表面上に形成された誘電体層22により覆われ
る。前記誘電体層22の上面にはストリップ状の隔壁2
3が前記第1電極21と平行に形成されて放電空間を限
定し、前記放電空間内には蛍光体層25が塗布される。
結合され、この前面基板28の下面には前記第1電極2
1と交差するようにストリップ状の第2及び第3電極2
6、27が形成される。前記第2及び第3電極26、2
7にはライン抵抗を減らすためのバス電極26a、27a
が具備できる。また、前記前面基板28の下面には前記
第2及び第3電極26、27が覆われるように誘電体層
29が形成され、前記誘電体層29の下面には保護層2
1が塗布できる。
6、27を含んで構成される1つの放電セルと、隣接し
た他の放電セルとの間で前記前面基板28の内側表面に
溝32(図2参照)を形成し、前記溝32をブラックマ
トリックス材料で充填させて形成されたブラックマトリ
ックス31(図2参照)が具備される。前記ブラックマ
トリックス31は前記第2及び第3電極26、27に対
して平行に延びる。
と隣接する放電セルの第3電極27間の前面基板28に
は図2に示されたようにエッチングにより溝32が形成
され、この溝32に光遮断物質が充填されてブラックマ
トリックス31が形成される。
態の断面を有しうる。例えば、湾曲された逆"V"字形ま
たは湾曲されたダム型として、下部から上部に行くほど
その幅が減少することが望ましい。
採用される場合、図2に示されたように、前面基板28
と誘電体層29との間の第2及び第3電極26、27に
より反射された外光はブラックマトリックス31に入射
されてすべて吸収できる。したがって、外光反射率は低
下される。
マトリックス31を形成する方法を説明する。
方法の第1の実施の形態は金型で基板28を加工するこ
とである(図4A)。ガラス基板を生産する間に、板状
のガラスを成形する過程でガラス基板が冷却される前の
軟化した状態で浮彫の金型でガラス基板の表面に図4B
と同様な溝を形成する(図5のS81)。次いで、ブラッ
クマトリックス材料を塗布する(図4C)。例えば、黒
色の無機顔料またはメタリックオキシドのような光量減
少用ND(Neutral Density)フィルター材料をガラス基板
の前面に塗布する。以降、基板を洗浄して図4Bのよう
に溝32にのみ前記無機顔料またはNDフィルター用材料
を残す(図5のS82)。次いで、ブラックマトリックス
材料をガラス基板に融着させるように焼成工程を行い、
必要に応じて拡散防止膜のような保護膜をその上に形成
することになる(図5のS83)。保護膜が完成される
と、基板上に透明電極のような電極パターンを形成する
(図5のS84)。
方法の第2の実施の形態は蝕刻を行うことである。ま
ず、フォトレジストを基板に塗布し、露光及び現像を通
して所定のパターンを形成する。次いで、高圧で蝕刻し
てからフォトレジストを除去すれば、図4Bに示したよ
うな溝32が形成できる。以降、無機顔料またはNDフィ
ルターの塗布及び除去、焼成、保護膜処理などは前述し
たような方式で行われる。蝕刻作業を行う時、通常の圧
力の蝕刻を行うとU字状の溝が形成される反面、ノズル
を通して高圧で蝕刻すれば溝の形がV字状に近づく傾向
があるのでノズルを用いた高圧蝕刻が望ましい。
方法の第3の実施の形態は、グリーンテープを用いるこ
とである。グリーンテープは公知の如くガラス粉末と接
着剤とがペースト状態で存在するものである。このよう
な方法は図6A及び図6Bに基づいて説明する。
な支持体81上にガラス粉末と接着剤を混合させたペー
ストをノズルで塗布する。部材番号83は透明な状態の
ペーストである反面、82は顔料が含まれた状態の不透
明ペーストである。不透明ペースト82と他の透明ペー
スト83との間には所定の間隔が設定されているが、こ
れは今後の加圧工程時に前記ペーストの拡散のための余
裕面積である。次いで、前記ペーストの上部を加圧する
ことによって、図6Bに示されたように、薄くて平坦な
グリーンテープを形成する。部材番号82'は顔料が混
合された不透明ペースト82が加圧された状態であり、
83'は透明ペースト83が加圧された状態である。図
6Bに示されたペースト82'のパターンは最終的に形
成されるブラックマトリックス31のパターンと一致す
る。次いで、グリーンテープを前面基板28に付着さ
せ、支持体81を取り除けば前面ガラス基板28に図1
のようなブラックマトリックス31が形成される。以
降、前述したような焼成及び保護膜形成工程を経ること
になる。
形成する方法の第4の実施の形態はグリーンテープを他
の方式で活用することである。第4の実施の形態によれ
ば、まず透明ペーストをフィルム支持体上に塗布してグ
リーンテープを作り、前記透明なグリーンテープを前面
ガラス基板にラミネートさせる。次いで、グリーンテー
プを金型で加圧することによって、図4Bに示したよう
な溝32を形成したり、または前述したようにフォトレ
ジストパターンを用いて蝕刻することによって溝32を
形成する。次いで、黒色の無機顔料やNDフィルター用材
料をグリーンテープペースト上に塗布し、それを除去す
ることによって顔料またはNDフィルター用材料を前記溝
32内にのみ残留させる。次いで、焼成及び保護膜の形
成は前述した方式と同様に行われる。グリーンテープは
光の透過率が96%に達するので有用に適用しうる。
別途に通常的な平面ブラックマトリックス層(図8の2
2)がさらに形成されることが望ましい。
ーに採用されたブラックマトリックス31の構造が詳し
く示されている。図面を参照すれば、前記ブラックマト
リックス31の底面幅(W)は従来の前面基板に形成され
たブラックマトリックス(図8の22参照)の幅と同じ
か小さいことが望ましい。前記ブラックマトリックス3
1の高さ(H)は外光反射を最も効率的に減少させること
ができるように設定される。本発明者の実験によれば、
前記ブラックマトリックス31の高さ(H)はブラックマ
トリックス31間の距離(D)と次のような関係があ
る。
ラズマディスプレー装置が使われる通常的な作業条件を
示した図3を参照する。図示されたように、視聴者の頭
上約245cmの高さには光源(L)が設けられ、視聴者
の目の高さは約60cmであり、その前方約2.2m地
点にディスプレー100が置かれている。前記のような
条件下で、前記光源(L)とディスプレー100を連結し
た直線は地面と約40゜の角をなす。この場合、光源
(L)からディスプレー100に対する光の入射角θは約
40゜となる。したがって、上記式(1)により次の関
係が成立つ。
ックマトリックス31の底面幅(W)と高さ(H)を設定すれ
ば外光反射率を最低にすることができる。本発明者の実
験によれば、前記関係式によってプラズマディスプレー
の反射輝度はほぼ0になって外光遮断率が約1になっ
た。前記Hの値が上の関係を満さないとしても、通用さ
れる平面形ブラックマトリックスの膜厚さ(通常10μ
m)よりH値が大きければ、既存のブラックマトリックス
より外光遮断率が著しく優れる。このような事実は図2
によっても分かる。例えば、前記ブラックマトリックス
の高さ(H)は30乃至60μmであることが望ましく、
例えば50μmであることが望ましい。
ば、前面基板に形成された溝にブラックマトリックスを
具備して前面基板または電極で反射される外光をすべて
吸収することによって外光反射率を低下させて結局画像
のコントラストを向上させることができる。
の形態を参考にして説明されたが、これは例示的なもの
であり、同様の分野で通常の知識を有する者ならばこれ
より多様な変形及び均等な他の実施の形態が可能である
ことは勿論である。したがって、本発明の真の保護範囲
は特許請求の範囲の記載によって定まるべきである。
ーの分離斜視図。
した図面。
マトリックスの形成工程を説明するための図面。
したフローチャート。
の他の例を説明した図面。
Claims (18)
- 【請求項1】 背面基板と、 前記背面基板の内側表面上に平行に形成されたストリッ
プ状の第1電極と、 前記第1電極が覆われるように前記背面基板上に塗布さ
れた誘電体層と、 前記誘電体層上に形成されて放電空間を限定するストリ
ップ状の隔壁と、 前記放電空間内に塗布される蛍光体層と、 前記隔壁上に結合される透明な前面基板と、 前記前面基板の内側表面上に前記第1電極と交差するよ
うに平行に形成されるストリップ状の第2及び第3電極
と、 前記一対の第2及び第3電極を含んで構成される放電セ
ルと、隣接した他の放電セルとの間で前記前面基板の内
表面上に前記第2及び第3電極と平行に形成された溝を
光遮断物質で満たして形成されたブラックマトリックス
と、 を含むことを特徴とするプラズマディスプレー。 - 【請求項2】 前記ブラックマトリックスは下部から上
部に行くほど次第に幅が減少する形状であることを特徴
とする請求項1に記載のプラズマディスプレー。 - 【請求項3】 前記ブラックマトリックスはその端面が
ダム状であることを特徴とする請求項2に記載のプラズ
マディスプレー。 - 【請求項4】 前記ブラックマトリックスはその断面が
湾曲された"V"字形であることを特徴とする請求項2に
記載のプラズマディスプレー。 - 【請求項5】 前記ブラックマトリックスの高さ(H)、
外光の入射角(θ)及び前記ブラックマトリックス間の距
離(D)の間には次の関係が成立つことを特徴とする請求
項1に記載のプラズマディスプレー。 H tanθ≧(D/2) - 【請求項6】 前記ブラックマトリックスの高さ(H)は
30乃至60μmであることを特徴とする請求項1に記
載のプラズマディスプレー。 - 【請求項7】 前記ブラックマトリックスの高さ(H)は
50μmであることを特徴とする請求項1に記載のプラ
ズマディスプレー。 - 【請求項8】 プラズマディスプレーの前面ガラス基板
内側表面に所定パターンの溝を形成する段階と、 前記所定パターンの溝に光遮断用物質を満たす段階と、 前記前面ガラス基板を焼成させることによって前記ブラ
ックマトリックス材料を前記ガラス基板に融着させる段
階と、 を具備することを特徴とするプラズマディスプレーのブ
ラックマトリックス製造方法。 - 【請求項9】 前記焼成段階後に前記前面ガラス基板の
内側表面にブラックマトリックス拡散防止用保護膜を形
成する段階をさらに具備することを特徴とする請求項8
に記載のプラズマディスプレーのブラックマトリックス
製造方法。 - 【請求項10】 前記前面ガラス基板の内側表面上に形
成する所定パターンの溝は前記前面ガラス基板が軟化し
た状態で金型により前記前面ガラス基板を加圧してなる
ことを特徴とする請求項8に記載のプラズマディスプレ
ーのブラックマトリックス製造方法。 - 【請求項11】 前記前面ガラス基板の内側表面上に形
成する所定パターンの溝は前記前面ガラス基板に所定の
フォトレジストパターンを形成した状態で前記前面ガラ
ス基板を蝕刻することによって成されることを特徴とす
る請求項8に記載のプラズマディスプレーのブラックマ
トリックス製造方法。 - 【請求項12】 前記光遮断用物質は黒色の無機顔料や
NDフィルター用材料であることを特徴とする請求項8に
記載のプラズマディスプレーのブラックマトリックス製
造方法。 - 【請求項13】 フィルム支持体上にガラス粉末と接着
剤とを混合させた透明なペースト及び、ガラス粉末、接
着剤及び光遮断用物質を混合させた不透明ペーストを所
定パターンで塗布する段階と、 前記フィルム支持体上の透明ペースト及び、不透明ペー
ストを加圧してグリーンテープを形成する段階と、 前記グリーンテープをプラズマディスプレーの前面ガラ
ス基板に付着させてフィルム支持体を除去する段階と、 前記透明ペーストと不透明ペーストとが前記前面ガラス
基板と融着するように焼成させる段階と、 を具備することを特徴とするプラズマディスプレーのブ
ラックマトリックス製造方法。 - 【請求項14】 前記焼成段階後に前記透明ペースト及
び不透明ペーストの内表面に保護膜を形成する段階をさ
らに具備することを特徴とする請求項11に記載のプラ
ズマディスプレーのブラックマトリックス製造方法。 - 【請求項15】 フィルム支持体上にガラス粉末とペー
ストを混合させて形成した透明ペーストをフィルム支持
体上に塗布させてグリーンテープを形成する段階と、 前記グリーンテープをプラズマディスプレーの前面ガラ
ス基板の内側表面にラミネートさせる段階と、 前記グリーンテープに所定パターンの溝を形成する段階
と、 前記溝に光遮断用物質を満たす段階と、 前記前面ガラス基板を焼成させることによって前記ブラ
ックマトリックス材料を前記ガラス基板に融着させる段
階と、 を具備することを特徴とするプラズマディスプレーのブ
ラックマトリックス製造方法。 - 【請求項16】 前記グリーンテープに所定パターンの
溝を形成する段階は金型で前記グリーンテープの表面を
加圧することによってなされることを特徴とする請求項
15に記載のプラズマディスプレーのブラックマトリッ
クス製造方法。 - 【請求項17】 前記グリーンテープに形成する所定パ
ターンの溝は所定のフォトレジストパターンを形成した
状態で前記グリーンテープの表面を蝕刻することによっ
てなされることを特徴とする請求項15に記載のプラズ
マディスプレーのブラックマトリックス製造方法。 - 【請求項18】 前記グリーンテープの表面に保護膜を
形成する段階をさらに具備することを特徴とする請求項
15に記載のプラズマディスプレーのブラックマトリッ
クス製造方法。
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