JP2001135250A - ブラックマトリックスを生成するための組成物、ブラックマトリックスを生成する方法、及びブラックマトリックスを含むプラズマディスプレイパネル - Google Patents

ブラックマトリックスを生成するための組成物、ブラックマトリックスを生成する方法、及びブラックマトリックスを含むプラズマディスプレイパネル

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JP2001135250A
JP2001135250A JP2000263916A JP2000263916A JP2001135250A JP 2001135250 A JP2001135250 A JP 2001135250A JP 2000263916 A JP2000263916 A JP 2000263916A JP 2000263916 A JP2000263916 A JP 2000263916A JP 2001135250 A JP2001135250 A JP 2001135250A
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oxide
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アルベルト ジェラール
Guy Baret
バレ ギュイ
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 焼成段階を行なう必要がなく少ない製造費用
でブラックマトリックスを製造するための組成物及び製
造方法を提供することを目的とする。 【解決手段】 鉱物の結合剤及び/又は焼結剤を含まな
いブラックマトリックスのための組成物は、(i)鉄、
クロム、アルミニウムの混合酸化物と、(ii)鉄、クロ
ム、ニッケル、コバルトの混合酸化物と、(iii)鉄、
クロム、コバルト、アルミニウムの混合酸化物とを含む
群から選択される顔料を含むことが望ましい。本発明は
また、相互に対向し放電空間を囲む第1のタイル(3)
及び第2のタイル(4)と、電極の交点における放電セ
ルの配列は誘電体層(6、8、12、14)によって覆
われ、上記タイルのうち少なくとも一方は誘電体層
(6)の下に埋設されたブラックマトリックス(30)
を有し、ブラックマトリックス(30)は不透明な材料
からなり、その少なくとも一部は上記誘電体層(6)に
組み込まれるプラズマディスプレイパネルに関する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、画像のコントラス
ト及び表現を改善するためのブラックマトリックスを組
み込んだ画像表示スクリーンに関する。ブラックマトリ
ックスは、平型スクリーン及び陰極線管の両方に使用さ
れる。本発明は、特にプラズマディスプレイパネル(P
DP)に使用されうるブラックマトリックスを形成する
ための新規な化合物を提供する。
【0002】
【従来の技術】概して、PDP上に表示される各画像
は、一組の光放電点からなる。光放電は、2つの絶縁タ
イル、即ち前面タイルと背面タイルの間に含まれるガス
中で生ずる。各放電点は、配列としてまとめられる電極
の交点によって画成される放電セル中に発生される。各
電極配列はタイルのうちの少なくとも一方によって支持
される。このように、PDPは電極配列の幾何学形状に
よって行及び列に配置されたセルの2次元マトリックス
を有する。
【0003】PDPでは、観察者によって画像が見える
ために必要な可視光線の放電は、紫外線による蛍光体の
励起によって得られる。通常は平面タイル上に堆積され
る蛍光体層は、数ミクロンの平均直径を有し入射光即ち
パネルを照射する外部光を強く散乱させる粒子からな
る。この現象は2つの種類の制約を与える。
【0004】第1に、PDPが最大のコントラストを有
するために、散乱された反射の係数をできる限り減少さ
せることが必要である。この係数は、パネルによって反
射された光の強度と入射光の強度との比率に対応する。
しかしながら、スクリーンによって発光される輝度を過
剰に減少させずにこの係数を減少させることが望まし
い。パネルの表面は均一な発光性を有しないため、この
係数を減少させるための公知の手段は、パネルのあまり
発光性が高くない領域を黒くし、「ブラックマトリック
ス」を形成することからなる。従ってパネルの表面の一
部は、観察者には黒く又は暗く見え、一方パネルの輝度
は僅かに減少されるだけである。
【0005】第2に、カラーディスプレイパネルでは、
最大の色純度を得るために、画素間領域で発せられる光
に対するスクリーンを形成することが望ましい。これ
は、これらのパネルでは、各ドット又は画素は原色、即
ち、赤、緑、青のための3つのセルからなるためであ
る。セルの中での光の放電は、このセルの壁を被覆する
単一の原色の蛍光体を照射する紫外線光を生成し、この
蛍光体は次にこの単一の原色を発する。しかしながら、
この光の放電はまた、しばしば異なった原色の蛍光体を
有するセル間領域も照射し、このセル間領域は次に幾つ
かの原色を発し、これらの「寄生」発光は、多くの技術
的要因に依存して変化し、制御可能ではない。これらは
比色純度を低下させる。画素間領域に「ブラックマトリ
ックス」が存在することにより、この低下が制限される
ことが可能となる。
【0006】これらの現象をよりよく理解するため、以
下、図1及び2を参照して、「ブラックマトリックス」
が設けられた従来のPDPの構造について説明する。考
慮されるPDPは、表面放電を伴なうAC(交流)型で
あり、異なった原色をバリアによって分離するものであ
る。
【0007】PDPは、数ミリメートルの厚さの第1の
ガラスタイル2及び第2のガラスタイル4を有し、これ
らは相互に対向して結合され、夫々の内側面の間に10
0ミクロンのオーダの隙間がある(図1)。
【0008】PDPの前面を構成する第1のタイル2
は、その内側面上に、近接した対としてまとめられる平
行な電極の配列Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y5a−Y5b
等を有する。各行電極対は、PDPの表示ラインを構成
する。電極は、タイル2の有効面全体を覆う例えばガラ
スといった誘電体材料の厚い層6に埋設される。この層
6自体は、ここではマグネシウム酸化物(MgO)であ
る他の誘電体材料の薄い保護層8(厚さ1ミクロン以
下)によって覆われ、この薄い保護層8の表面は放電ガ
スに対して露出されている。
【0009】本例では、第1のタイル2の内側面には、
誘電体層6及び8によって覆われるブラックマトリック
ス30が設けられ(図2)、これについて以下詳述す
る。
【0010】PDPの背面を構成する第2のタイル4
は、その内側面上に、均一に離間された平行な電極の配
列X1,X2,…,X6を有し、この電極の配列X1
2,…,X6は、行電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y
5a−Y5b等に対して直角であり、プラズマディスプレイ
パネルのアドレス電極の配列を構成する。第1のタイル
2の場合と同様、これらの電極X1,X2,…,X6は、
誘電体の厚い層12に埋設され、この層12自体はマグ
ネシウム酸化物の薄い保護層14によって覆われる。こ
のように、PDPの放電セルは、アドレス電極X1
2,…,X6と、表示ラインの行電極対Y1a−Y1b,Y
2a−Y2b,…Y5a−Y5b等との間の各交点に形成され
る。
【0011】動作上、各表示ラインの電極値を形成する
電極間に維持電圧と称されるAC電圧が印加される。放
電は、これらの電極間の表面上で、周知の多重化技術を
用いて、アドレス電極に印加される電圧信号によって生
ずる。特に、ビデオモードの表示を発生させるためライ
ン毎の走査によって各セルの輝度放電D(図2)の状態
を変更させることが可能である。
【0012】まっすぐなバリア16は、第2のタイル4
の薄い層14の上に、電極X1,X2,…,X6の間に、
これらの電極に平行に配置される。バリア16は、タイ
ル4の表面に垂直な側壁と、第1のタイル2の内側面の
ための支持面として作用しうる平坦な上面とを有する。
バリア16は、このように異なったアドレス電極上に配
置された放電セルを区画化する。一般的に、バリア16
は100ミクロンのオーダの高さと、50ミクロンのオ
ーダの幅とを有し、220ミクロンのピッチで相互に平
行であるよう配置される。
【0013】蛍光体18R、18G、18Bのストライ
プは、バリア間に、第2のタイルの露出された表面、更
に特定的には酸化マグネシウムの薄い層14の上に配置
される。このように、原色の各ストライプ、即ち赤の場
合は18R、緑の場合は18G、青の場合は18B、
は、2つの隣接するバリアによって境界が決められる。
このように、蛍光体は夫々が異なった発光色を有する3
つの連続するストライプの繰り返しのパターンとして堆
積され、行電極X1,X2,…,X6の方向に一連の基本
色の3つ組を形成する。
【0014】2つのタイル2及び4は、相互に密閉さ
れ、両方のタイルによって囲まれる空間はポンプ管によ
って真空ポンプされた後、低圧の放電ガスで充填され
る。
【0015】電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y5a−Y
5b等とX1,X2,…,X6との上に誘電体材料の層6、
8、12及び14が存在することは、AC型のPDPに
特徴的であることが分かる。誘電体材料はその電極と共
にコンデンサを形成し、このコンデンサにはガス中で光
放電を発生させ維持するために必要とされる電圧が印加
される。
【0016】AC型のPDPの1つの特徴は、AC維持
電圧が最も最近受信された命令に基づいて光放電ドット
Dの状態を自動的に設定することであり、放電は、以前
に送信された命令に依存して、維持されるか存在しない
ままとされる。従って、これは本質的に画像記憶効果を
生じさせ、従って光の状態が変化されねばならない場合
にのみドットをアドレス指定する可能性を与える。
【0017】バリア16は、特に表面放電型PDPの場
合に、PDPの電気光学的特徴に対して重要な役割を担
い、その大部分を決定する。これは、バリア16が画質
に対して直接的な影響を与える幾つかの別々の機能を有
するためである。即ち、バリア16は、堆積される蛍光
体18の比較的大きい部分に対する支持体として作用
し、これに関して、やはり蛍光体に覆われた基板2の底
部に対して直角をなす側壁は非常に幅広い視角を得るこ
とを可能とする。また、バリア16は、本質的に又は蛍
光体の被覆により不透明であるため、原色がよく分離さ
れることを可能とする。
【0018】バリアの上面16aに堆積された蛍光体の
トレースから生じ、比色純度を低下させる寄生発光を阻
止するため、ブラックマトリックス30はタイル2上に
堆積され、図2に示されるように、これらの上面に対向
して、即ち前面タイル上に配置される。換言すれば、可
視光に対して不透明な材料のストライプは、通常は上述
のタイルの内側面2aに、上面16aにちょうど対向し
て配置され、それによりパネルの前面タイル2を見てい
る観察者は上面16aによって発光される光を直接知覚
することができない。以下図3のフローチャートを参照
して、従来技術によるブラックマトリックス30が設け
られた前面タイルの製造方法における主な段階について
説明する。
【0019】方法は、PDPの前面2を形成するための
ベアガラスタイル2’から開始する。電極の配列はこの
タイルに適した形状でこのタイル上に堆積される(段階
E2)。本例では、上記電極は、行電極Y1a−Y1b,Y
2a−Y2b,…Y5a−Y5b等である。これらの電極は、連
続的な導体の層、例えばITO(インジウム錫酸化物)
/クロム−銅−クロムの積層体又は単純にクロム−銅−
クロムのシーケンスから製造されうる。これらの層を硬
化させるために焼成段階(図示せず)が任意に行われう
る。
【0020】次に、ブラックマトリックス30が製造さ
れる(段階E4)。この段階は、電極Y1a−Y1b,Y2a
−Y2b,…Y5a−Y5b等が設けられたガラスタイル2’
上に、マトリックスに対して要求されるパターンで黒色
の誘電体の層を堆積させることからなる。このように、
図1及び2に示されるPDPの場合、ブラックマトリッ
クスのパターンは、対向するタイル上のバリアの上面1
6aに対して位置合わせされた平行なストライプからな
る。
【0021】黒色の誘導体は、一般的にはガラス質のマ
トリックス(例えばホウ珪酸鉛)によって結合された顔
料粒子からなるエナメルの不連続層を形成する。ガラス
質のマトリックスは、エナメルをガラス化するための焼
成中に焼結剤及び/又は結合剤として作用する鉱物物質
である。顔料は、焼成後、可視放射線に対して十分に不
透明な鉱物物質である。顔料は、一般的には黒色顔料で
ある。黒色顔料30は、(前面層では透明な)厚い誘電
体層6が堆積される前に形成される。
【0022】一般的に、ブラックマトリックス30を形
成する誘電体は、透明な誘電体6が堆積される(段階E
8)前に焼成され(段階E6)、それにより、マトリッ
クス30の黒色の誘電体と透明な誘電体層6とは混合
(相互拡散)しない。透明な誘電体層が堆積された後、
再び焼成される(段階E10)。最後に、MgOの薄い
層8が堆積され(段階E12)、装備され完成したタイ
ル2が得られる。
【0023】
【発明が解決しようとする課題】従って、特にブラック
マトリックス30を製造するために焼成段階E6を行な
う必要があり、それにより製造費用が増加されることが
わかる。
【0024】更に、顔料が添加されたエナメルによって
形成される黒色の誘電体は高い光学的屈折率、例えば約
2、を有する。タイルのガラスの屈折率はこのエナメル
よりもかなり低いため、タイルのガラスと黒色の誘導体
30との間の境界面において光学的屈折率の変化があ
り、入射光の大きな鏡面反射が生ずる。このように、ブ
ラックマトリックス30が可視放射線に対して完全に吸
収性があっても、このブラックマトリックスを照明する
入射光の5%乃至10%は、黒色の誘電体の高い屈折率
によってのみ反射される。
【0025】
【課題を解決するための手段】上記の問題点を考慮し
て、第1の面では、本発明は、特にプラズマディスプレ
イパネルの製造用のブラックマトリックスのための組成
物であって、ガラス質マトリックスを含まず、焼結鉱物
剤及び/又は結合鉱物剤も含まないことを特徴とする組
成物を提供する。
【0026】有利には、この組成物は、少なくとも1つ
の顔料及び有機樹脂の混合物からなるペーストの形であ
り、混合物中の樹脂の性質及び割合は、周知の方法で、
このペーストがディスプレイパネルのタイル上に正しく
堆積されることを可能とするよう適合される。
【0027】少なくとも1つの顔料は、少なくとも焼成
後は、可視光に対して不透明な鉱物生成物である。望ま
しくは、これは焼成の前に可視光に対して不透明であ
り、約600℃まで、即ちプラズマディスプレイパネル
の製造のために通常使用される誘電体材料の焼成のため
の全ての条件下で、熱安定性を有する。
【0028】この顔料は、有利には0.1乃至10ミク
ロンの平均寸法を有し、望ましくは0.13乃至5ミク
ロンの平均寸法を有し、一般的には1.5ミクロンの平
均寸法を有する粒子の形状である。
【0029】この顔料は、(i)鉄、クロム、アルミニ
ウムの混合酸化物、又は、酸化鉄、酸化クロム、酸化ア
ルミニウムの混合物と、(ii)鉄、クロム、ニッケル、
コバルトの混合酸化物、又は、酸化鉄、酸化クロム、酸
化ニッケル、酸化コバルトの混合物と、(iii)鉄、ク
ロム、コバルト、アルミニウムの混合酸化物、又は、酸
化鉄、酸化クロム、酸化コバルト、酸化アルミニウムの
混合物と、を含む群から選択されることが望ましい。
【0030】第2の面によれば、本発明は、上述の組成
物から形成されるブラックマトリックスを含むことを特
徴とするプラズマディスプレイパネルに関する。
【0031】これは特に、相互に対向し放電空間を囲む
第1のタイル及び第2のタイルと、配列としてまとめら
れる電極の交点における放電セルの配列とを有し、電極
の各配列は少なくとも1つの誘電体層及び/又は保護層
によって覆われ、上記タイルのうち少なくとも一方は誘
電体層及び/又は保護層の下に埋設されたブラックマト
リックスを有するプラズマディスプレイパネルであっ
て、本発明によれば、ブラックマトリックスは不透明な
材料からなり、その少なくとも一部は上記誘電体層及び
/又は保護層に組み込まれる。
【0032】第3の面によれば、本発明は、(a)基板
上に、ブラックマトリックスに対応するパターンを有し
略不透明な層を生成する段階と、(b)上記ブラックマ
トリックスを覆うよう上記基板上に誘電体材料を堆積さ
せる段階と、(c)上記誘電体材料を焼成する段階とを
有する、基板上にブラックマトリックスを有する特にプ
ラズマディスプレイパネルといったディスプレイ装置を
製造する方法に関する。
【0033】上記方法は、ブラックマトリックスを形成
するために上記不透明な材料を焼成する中間段階なし
に、上記段階(a)から上記段階(b)へ進む。
【0034】焼成段階前は、ブラックマトリックスを形
成する層は、ガラス質マトリックスを含まず、誘電体の
焼成中に焼結及び/又は結合することが可能な鉱物剤も
含まないことが望ましい。
【0035】従って、「ブラックマトリックス」は、本
発明によれば焼結鉱物剤及び/又は結合鉱物剤、又は、
黒色顔料の粒子を結合するためのガラス質顔料なしに与
えられるが、このマトリックスを覆う誘電体層及び/又
は保護層が焼成された後、ブラックマトリックスの顔料
粒子は誘電体層及び/又は保護層のガラス質相によって
部分的に「湿らされる」。焼成後、この部分的に「湿ら
された」ブラックマトリックスは実際に誘電体層とは別
の層を形成するが、焼成中に誘電体層のエナメルは、ブ
ラックマトリックスの顔料粒子間の粒子間空間の中へガ
ラス基板まで拡散していることが観察される。本発明に
よる方法を実施することにより、ディスプレイ装置のタ
イルの製造における焼成段階を回避することが可能とな
り、従って経済的に有利である。ブラックマトリックス
の顔料を部分的にのみ湿らせることにより、ブラックマ
トリックスの性能は改善され、即ち鏡面反射係数が減少
され、比色純度が改善される。
【0036】ブラックマトリックスに対応するパターン
は、直接スクリーン印刷技術によって、又はフォトリソ
グラフィーによって生成されうる。
【0037】本発明の方法がAC型プラズマディスプレ
イパネルを製造するために用いられる場合は、パネルの
前面タイルにブラックマトリックスを形成するために使
用されることが有利である。
【0038】
【発明の実施の形態】本発明の更なる特徴及び利点は、
添付の図面を参照して、本発明を制限するものではない
例としてのみ与えらえる本発明の望ましい実施例につい
ての記載により明らかとなろう。本発明の実施例は、図
1及び2を参照して上述されたプラズマディスプレイパ
ネルに関連して説明される。これらの面については簡潔
性のため再び説明しないものとする。更に、上述の例で
はブラックマトリックス30を担持するプラズマディス
プレイパネル(30)の前面タイル2について特に詳述
する。PDPの他の面、特にバリア16及び蛍光体層1
8R、18G、18Bを含む背面タイルに関する製造技
術は、当業者によって周知であり、簡潔性のため再び説
明しないものとする。
【0039】図4及び5(a)に記載されるように、ブ
ラックマトリックスを担持する前面タイル2の製造方法
の第1の段階は、続いて堆積される層のための基板を構
成するベアガラスタイル2’に対して行なわれる。この
タイルは、光学的な質の、又は光学的な質に近いソーダ
石灰ガラスから形成される。105cm対角線のテレビ
ジョンアスペクト比を有するPDPの場合、厚さは約3
mmである。
【0040】任意に、ベアタイル2’は、続く焼成段階
中の寸法を安定化させるため、熱処理を受けてもよい。
その場合、タイルが所定の寸法に硬化される前に材料を
収縮させるため、タイルは約580℃の温度まで加熱さ
れる。かかる熱処理中、ガラスは400乃至600pp
mで収縮されてもよい。
【0041】次に、電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y
5a−Y5b等の配列がガラスの上に体積さえる(図5の
(b)及び(c))。図1のPDPの前面を形成するた
めのタイル2に関して、配列は電極Y1a−Y1b,Y2a
2b,…Y5a−Y5b等からなる。電極配列はスクリーン
印刷技術又はフォトリソグラフィーによる周知の技術を
用いて生成される。各電極は、例えばクロム−銅−クロ
ムの積層体を形成するために1つ以上の連続する層によ
って、又はインジウム錫酸化物(ITO)の被覆によっ
て構成されてもよい。電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…
5a−Y5b等は十分に薄いため透明であると考慮されう
る。
【0042】電極を体積するために用いられる材料及び
技術に依存して、焼成段階が必要とされうる(この段階
は図4には示されていない)。
【0043】次に、電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y
5a−Y5b等が設けられたタイル上に、ブラックマトリッ
クス30を形成するための組成物30’が堆積される
(図4中の段階E4)。この組成物30’は、黒色顔料
及び有機樹脂の混合物を主成分とするペーストである。
【0044】この組成物30’は、焼結鉱物剤及び/又
は結合鉱物剤を含まず、顔料粒子を結合することが可能
なガラス質マトリックスも含まない。これは、以下詳述
するように、ブラックマトリックス用のペーストを、電
極が埋設される誘電体の層と同時に焼成することが可能
であるからである。従って、ブラックマトリックス組成
物の顔料粒子は、少なくともブラックマトリックスと誘
電体層との間の境界面において、誘電体層の材料によっ
て湿らされる。この現象は、ブラックマトリックス組成
物に結合剤及び/又は焼結剤を添加することが重要であ
る従来技術とは異なり、ブラックマトリックス用の組成
物に焼結剤及び/又は結合剤、又は、ガラス質相を添加
することを不必要とさせる。これは、従来技術ではブラ
ックマトリックス組成物は他の層とは別個に焼成され、
従って結合剤及び/又は焼結剤が必然的に存在するため
である。
【0045】黒色顔料は、方法の続く加熱サイクル、特
に誘電体層6及び8を焼成するサイクル、の温度で安定
であるよう選択される。この焼成は、空気中で、約53
0乃至600℃(一般的には580℃)で、約30分間
に亘って行なわれる。黒色顔料は、鉱物顔料、例えば、
鉄、クロム、アルミニウムの混合酸化物、又は、鉄、ク
ロム、ニッケル、コバルトの混合酸化物であることが望
ましい。この例では、平均粒子寸法は0.3乃至5ミク
ロンであり、一般的な値は1.5ミクロンである。
【0046】有機樹脂の性質は、層30’を堆積するた
めに用いられる技術に依存する。
【0047】タイル2上に所望のパターンを直接、例え
ばパターンに対応する開口を有するスクリーン印刷マス
クによって堆積させる場合、方法の残る段階、即ち、厚
い誘電体6の堆積及び焼成段階とこの焼成段階中の樹脂
の堆積及び酸化段階、に適応する有機樹脂のみが必要と
される。この場合、樹脂は有機結合剤及び溶媒からなる
ものでありうる。結合剤は、例えば、セルロースを主成
分とするもの(エチルセルロース又はメチルセルロー
ス)又はビニル化合物を主成分とするものでありうる。
結合剤は、グリコール化合物(例えばエチレングリコー
ル)又はテルピネオールといった溶媒中に溶解される。
樹脂の挙動を改善させるため、ブラックマトリックス組
成物には、消泡剤、可塑剤、拡散剤、及び界面活性剤と
いった添加物が添加されうる。
【0048】図5の例では、ブラックマトリックス30
を形成する材料30’を堆積するためのパターンがフォ
トリソグラフィーによって生成される。この例では樹脂
も感光性でなくてはならない。この効果は、水に溶かさ
れたポリビニルアルコールを含む樹脂及びジアゾ化合物
又は二クロム塩酸といった光増感剤を用いることによっ
て得られる。上述と同様、樹脂の挙動又は流動性を改善
させるために、消泡剤、可塑剤、拡散剤、及び界面活性
剤といった添加物を添加することが可能である。
【0049】図5の(d)に示されるように、マトリッ
クスを形成する材料30’は、まずタイルの有効面積の
アスペクト比に対応する開口を有するスクリーン印刷マ
スク20によってタイル全体に均等に堆積される。層3
0’は、周知の技術を用いてドクターブレード22を用
いて均一の厚さとされる。
【0050】次に、上記のように形成された層の上にフ
ォトリソグラフィーマスク24が配置される(図5の
(e))。この例で用いられる樹脂はネガの感光性の樹
脂であるため、層の表面のうちマスク24によって露出
された部分はブラックマトリックス30を形成する。こ
のように、マスク24は、幅Lma及びマトリックスに
必要とされるピッチ(図8参照)を有する細長い開口2
4aのパターンを有する。
【0051】ブラックマトリックスを形成する暗いスト
ライプの幅Lmaは、それらに対向するバリアの上面1
6aの幅よりも狭いことに注意すべきである。この幅の
差は、前面タイル2と背面タイル4の位置合わせについ
ての公差から、背面基板のバリア16よりも外側の部分
に対して垂直となるべきマトリックスの部分に対しては
望ましくないために生ずるものである。マスク24は紫
外線光に露光され、このように露光された部分が感光さ
れる。この例では、図5の(f)に示されるように、ブ
ラックマトリックス30のパターンは、基板2上の行電
極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y5a−Y5b等を横切る。
【0052】露光時間の後、マスク24は除去され、紫
外線光によって照射されなかった全ての部分をタイルか
ら除去するよう、層30’は周知の技術を用いて現像さ
れる(図5の(f))。同等の結果は、ポジの感光性の
樹脂及び反転したパターンのフォトリソグラフィーマス
クを用いても得られる。
【0053】このようにして形成されるブラックマトリ
ックス30は、一組の均一に離間した平行な黒色のスト
ライプの形状である。ブラックマトリックス30の幾何
学形状はバリア16の上面16aと寸法比が合わされ、
各黒色のストライプは対応するバリアの上面に対して垂
直である。これは、上述のように、ブラックマトリック
ス30の機能の内の1つは、上面に、又は上面の近傍に
ある蛍光体のトレースによって発せられる寄生放射線を
吸収することであるためである。
【0054】示される例では、バリア16は2つのタイ
ル2と4の対向する内側面の間の距離に等しい高さを有
し、それによりこれらの2つの基板が結合されたときは
上面16a間には空いた空間は残されない。本発明によ
れば、誘電体の層は、このように堆積されたブラックマ
トリックス30’の層を焼成する中間段階なしに生成さ
れる(図4中の段階E10)。
【0055】この方法は、厚い誘電体の層6を堆積させ
ることによって開始する。この誘電体は、一般的には例
えばホウ珪酸鉛といった透明な鉱物ガラスである。これ
は液体相で堆積されることを可能とするため、有機結合
剤の中に懸濁したガラスフリットの形で調製される。こ
の堆積は、スクリーン印刷堆積、スピン・オン堆積等と
いった様々な技術を用いて実行され、一般的な厚さは2
5ミクロン(焼成された厚さ)とされ、これは基板2上
に堆積される電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y5a−Y
5b等が完全に埋設されるのに十分である(図5の
(d))。
【0056】次に、厚い層6が、この層を形成する材料
の融点に対応する温度で焼成される(図6)。上述のガ
ラスの場合、この焼成は約580℃で約30分間に亘っ
て行なわれる。この焼成は、ブラックマトリックスに含
まれる樹脂を劣化させ、ブラックマトリックス30を形
成する材料を硬化させるのに十分であることに注意すべ
きである。
【0057】最後に、マグネシア(MgO)の薄い誘電
体層8が堆積される。この層は、真空堆積、銃蒸着、又
はスパッタリングによって堆積される(図7)。MgO
層8の一般的な厚さは1ミクロンのオーダである。
【0058】本発明では多くの他の実施例が可能であ
り、以下そのうちの2つの例について説明する。
【0059】例1 開始点は、既に電極Y1a−Y1b,Y2a−Y2b,…Y5a
5b等の配列が設けられた前面タイル2である。この電
極配列は、一連の薄いクロム−銅−クロム層を形成する
金属ラインから構成される。次にブラックマトリックス
30は電極配列状に堆積される。
【0060】これを行なうため、プロピレングリコール
中に4%のエチルセルロースを含有する樹脂が調製され
る。この樹脂に、鉄、アルミニウム、クロムの酸化物を
主成分とし、2ミクロンの平均直径を有する黒色顔料が
添加される。割合は、ペーストの最終的な粘性が50P
a.s(パスカル.秒)であるようにされる。
【0061】次に、パターンを有する325−メッシュ
スクリーンを用いてスクリーン印刷によってブラックマ
トリックスが堆積され、堆積された層は120℃で20
分間に亘って乾燥される。
【0062】次に誘電体の厚い層6が堆積され、組立体
全体が誘電体に適応する高温で焼成される。
【0063】例2 本例は、既に電極配列が設けられた前面タイル2から開
始する。この電極配列は、感光性銀ペーストの層からフ
ォトリソグラフィーによって得られた、バスラインと称
される金属ラインに結合され、550℃で約10分間に
亘って焼成されるITO(インジウム錫酸化物)によっ
て形成される透明な電極Y1a−Y1b,Y 2a−Y2b,…Y
5a−Y5b等からなる。
【0064】ブラックマトリックス30はこの電極配列
上に堆積される。水に14/135グレードのポリビニ
ルアルコールを10%溶解させた樹脂液が調製される。
この溶液に、ポリビニルアルコールの感光剤として作用
する3%の100g/lの二クロム酸ナトリウム溶液が
添加される。
【0065】次に、鉄、ニッケル、クロム、コバルトの
酸化物を主成分とし、1.5ミクロンの平均直径を有す
る黒色顔料を添加することによってペーストが調製され
る。割合は、ペーストの最終的な粘性が500mPa.
s(ミリパスカル.秒)であるようにされる。
【0066】次に、325−メッシュスクリーンを用い
てスクリーン印刷によってタイル2の有効面積に均一な
層が堆積され、堆積された層は80℃で3分間に亘って
乾燥される。次に誘電体の厚い層6が堆積され、組立体
全体が誘電体に適応する高温で焼成される。次に、この
層はパターンを有するマスクを通して紫外線光(800
mJ/cm2の365nm波長光)に露光される(この
場合は樹脂はネガ型であり、図5(e)に示されるマス
ク24のようにパターンはマスク上で透明である)。最
後に、この露光された層は水中で現像され、100℃で
3分間に亘って乾燥される。
【0067】次に、従来の方法で誘電体層が堆積され、
組立体全体は誘電体層が適応する高温で焼成される。
【0068】図9は、組み立てられ外部取付部品が設け
られた動作中のプラズマディスプレイパネルを示す図で
ある。図から明らかであるように、画面を形成する部分
はその面積と比較して非常に薄く、完全に平坦である。
【0069】実施例は、表面放電AC型PDPの例に基
づいている。しかしながら、本発明は以下のような技術
による任意のタイプのPDPにも使用されうることが明
らかである。
【0070】本発明は、光放電が一方のタイルから他方
のタイルへ、夫々の内側面上の交差した電極間で発生さ
れる表面放電型又はマトリックス放電型のAC放電電流
を用いたPDPにも使用されうる。
【0071】本発明はまた、放電が時間が経過しても同
じ極性を有する電極間で発生されるDC(直流)型の電
流を用いたPDPにも使用されうる。
【0072】本発明は更に、制限された色範囲の、又は
単色の、少なくとも3つの原色に基づいてフルカラーの
PDPにも使用されうる。
【0073】更に、本発明はPDPに限られるものでは
なく、ブラックマトリックスを使用した任意のディスプ
レイ装置(液晶ディスプレイ、陰極線管等)に適用さ
れ、それにより高い温度を必要としない方法を用いてブ
ラックマトリックスを形成することが有利である。
【図面の簡単な説明】
【図1】表面放電AC型カラープラズマディスプレイパ
ネルの構造を示す図である。
【図2】図1の線II−II’に沿った断面図である。
【図3】従来技術によるブラックマトリックスが設けら
れた前面タイルの製造方法の主な段階を示す簡単化され
たフローチャートを示す図である。
【図4】本発明によるブラックマトリックスが設けられ
た前面タイルの製造方法の主な段階を示す簡単化された
フローチャートを示す図である。
【図5】(a)乃至(f)は、プラズマディスプレイパ
ネルの前面タイルをその製造における様々な段階のう
ち、前面パネル上にブラックマトリックスを堆積させる
点まで示す図であり、(c)、(e)、(f)は(a)
及び(b)に対して横向きに図である。
【図6】誘電体の厚い層が堆積された後の図5のタイル
を示す断面図である。
【図7】誘電体の薄い層が堆積された後の図6のタイル
を示す断面図である。
【図8】背面タイルが結合される図7のタイルを有する
AC型プラズマディスプレイパネルを示す断面図であ
る。
【図9】動作中、その取付部品と組み付けられたプラズ
マディスプレイパネルを2つの平面上で示す図である。
【符号の説明】
2’ ベアガラスタイル E2 電極Yを堆積 E4 ブラックマトリックスを堆積 E10 厚い誘電体層を堆積 E12 薄い誘電体層を堆積 2 装備されたタイル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アジド モワ フランス国,38180 セサン,リュ・ド・ ラ・リベルテ 60

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 特にプラズマディスプレイパネルの製造
    用のブラックマトリックスのための組成物であって、 ガラス質マトリックスを含まず、焼結鉱物剤及び/又は
    結合鉱物剤も含まないことを特徴とする組成物。
  2. 【請求項2】 少なくとも1つの鉱物顔料及び有機樹脂
    を含むことを特徴とする、請求項1記載の組成物。
  3. 【請求項3】 上記顔料は、 (i)鉄、クロム、アルミニウムの混合酸化物、又は、
    酸化鉄、酸化クロム、酸化アルミニウムの混合物と、 (ii)鉄、クロム、ニッケル、コバルトの混合酸化物、
    又は、酸化鉄、酸化クロム、酸化ニッケル、酸化コバル
    トの混合物と、 (iii)鉄、クロム、コバルト、アルミニウムの混合酸
    化物、又は、酸化鉄、酸化クロム、酸化コバルト、酸化
    アルミニウムの混合物と、を含む群から選択されること
    を特徴とする、請求項2記載の組成物。
  4. 【請求項4】 上記顔料は600℃まで熱安定性を有す
    る材料であることを特徴とする、請求項1乃至3のうち
    いずれか一項記載の組成物。
  5. 【請求項5】 上記顔料は、0.1乃至10μmの平均
    寸法を有する粒子の形であり、粒子の平均寸法は望まし
    くは0.3乃至5μmであることを特徴とする、請求項
    1乃至4のうちいずれか一項記載の組成物。
  6. 【請求項6】 上記粒子は、約1.5μmの平均寸法を
    有することを特徴とする、請求項4記載の組成物。
  7. 【請求項7】 請求項1乃至6のうちいずれか一項記載
    の組成物から形成されるブラックマトリックスを含むこ
    とを特徴とする、プラズマディスプレイパネル(1)。
  8. 【請求項8】 相互に対向し放電空間を囲む第1のタイ
    ル(3)及び第2のタイル(4)と、配列としてまとめ
    られる電極の交点における放電セルの配列とを有し、電
    極(X1,X2,…,X6...,Y1a−Y1b,Y2a
    2b,…Y5a−Y 5b)の各配列は少なくとも1つの誘電
    体層及び/又は保護層(6、8、12、14)によって
    覆われ、上記タイルのうち少なくとも一方は誘電体層
    (6)及び/又は保護層の下に埋設されたブラックマト
    リックス(30)を有するプラズマディスプレイパネル
    であって、 上記ブラックマトリックス(30)は不透明な材料から
    なり、その少なくとも一部は上記誘電体層(6)及び/
    又は保護層に組み込まれることを特徴とする、請求項7
    記載のプラズマディスプレイパネル。
  9. 【請求項9】 (a)基板(2)上に、ブラックマトリ
    ックス(30)に対応するパターンを有し略不透明な層
    (30’)を生成する段階と、 (b)上記ブラックマトリックスを覆うよう上記基板上
    に誘電体材料(6)を堆積させる段階と、 (c)上記誘電体材料を焼成する段階とを有する、 基板(2)上にブラックマトリックス(30)を有する
    特にプラズマディスプレイパネル(1)といったディス
    プレイ装置を製造する方法であって、 上記ブラックマトリックス(30)を形成するために上
    記不透明な材料(30’)を焼成する中間段階なしに、
    上記段階(a)から上記段階(b)へ進むことを特徴と
    する方法。
  10. 【請求項10】 上記ブラックマトリックスを形成する
    層(30’)は、ガラス質マトリックスを含まず、上記
    焼成段階中に結合及び/又は焼結する鉱物剤も含まない
    ことを特徴とする、請求項9記載の方法。
  11. 【請求項11】 上記ブラックマトリックス(30)に
    対応するパターンは直接スクリーン印刷技術によって生
    成されることを特徴とする、請求項9又は10記載の方
    法。
  12. 【請求項12】 上記ブラックマトリックス(30)に
    対応するパターンはフォトリソグラフィーによって生成
    されることを特徴とする、請求項9又は10記載の方
    法。
  13. 【請求項13】 請求項9乃至12のうちいずれか一項
    記載の方法によってAC型プラズマディスプレイパネル
    (1)を製造する方法。
  14. 【請求項14】 請求項9乃至12のうちいずれか一項
    記載の方法によってAC型プラズマディスプレイパネル
    (1)の前面タイル(2)にブラックマトリックス(3
    0)を製造する方法。
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