JP2005005261A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】アドレス特性を安定化させることができるプラズマディスプレイパネルの信頼性を向上する構成と製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】背面基板２上に、データ電極１０、これを覆う第１誘電体層１７、プライミング電極１５、これを覆う第２誘電体層１８を順に形成するとともに、この順に軟化点温度を低く設定することで、製造時における第１誘電体層１７の変質や変形を防ぎ、データ電極１０とプライミング電極１５の絶縁耐圧を向上させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、壁掛けテレビや大型モニターに用いられるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関する。

ＡＣ型として代表的な交流面放電型プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、面放電を行う走査電極および維持電極を配列して形成したガラス基板からなる前面基板と、データ電極を配列して形成したガラス基板からなる背面基板とを、両電極がマトリックスを組むように、しかも間隙に放電空間を形成するように平行に対向配置し、その外周部をガラスフリットなどの封着材によって封着することにより構成されている。そして、基板間には、隔壁によって区画された放電セルが設けられ、この隔壁間のセル空間に蛍光体層が形成された構成である。このような構成のＰＤＰにおいては、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線でＲ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。

このＰＤＰは、１フィールド期間を複数のサブフィールドに分割し、発光させるサブフィールドの組み合わせによって駆動し階調表示を行う。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。画像データを表示するためには、初期化期間、アドレス期間および維持期間でそれぞれ異なる信号波形を各電極に印加している。初期化期間には、例えば、正のパルス電圧をすべての走査電極に印加し、走査電極および維持電極を覆う誘電体層上の保護膜および蛍光体層上に必要な壁電荷を蓄積する。アドレス期間では、すべての走査電極に、順次負の走査パルスを印加することにより走査し、表示データがある場合、走査電極を走査している間に、データ電極に正のデータパルスを印加すると、走査電極とデータ電極との間で放電が起こり、走査電極上の保護膜の表面に壁電荷が形成される。

続く維持期間では、一定の期間、走査電極と維持電極との間に放電を維持するのに十分な電圧を印加する。これにより、走査電極と維持電極との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。アドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層の励起発光は起こらない。

このようなＰＤＰでは、アドレス期間の放電に大きな放電遅れが発生し、アドレス動作が不安定になる、あるいはアドレス動作を完全に行うためにアドレス時間を長く設定しアドレス期間に費やす時間が大きくなりすぎるといった問題があった。これら問題を解決するために、前面基板に補助放電電極を設け前面基板側の面内補助放電によって生じたプライミング放電により放電遅れを小さくするＰＤＰとその駆動方法が提案されている（例えば、特許文献１）。
特開２００２−２９７０９１号公報

しかしながら、これらＰＤＰにおいて、高精細化してライン数が増えたときには、さらにアドレス時間に費やす時間が長くなり、維持期間に費やす時間を減らさなければならず、輝度の確保が難しいという問題が生じる。

さらに、高輝度・高効率化を達成するために、キセノン（Ｘｅ）分圧を上げた場合においても放電開始電圧が上昇し、放電遅れが大きくなってしまうという問題があった。

このような要求に対し、従来の前面基板の面内でプライミング放電を行うＰＤＰは、アドレス時の放電遅れを十分に短縮できない、あるいは補助放電の動作マージンが小さい、誤放電を誘発して動作が不安定であるなどの課題があった。また、補助放電が前面基板の面内で行われるために隣接する放電セルへプライミングに必要な粒子以上のプライミング粒子が供給されてクロストークを生じるなどの課題があった。

本発明は、上述した課題に鑑みなされたものであり、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させることができ、なおかつ信頼性の高いＰＤＰとその製造方法を提供することを目的とする。

このような目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極と、第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に第１電極および第２電極と直交する方向に配置した第３電極と、第２の基板上に第１電極および第２電極と平行にかつ第３電極よりも第１電極および第２電極に近づいて配置した第４電極と、第２の基板上に第１電極および第２電極と第３電極とで形成される複数の主放電セルと、第１電極あるいは第２電極と第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように形成した隔壁とを有し、少なくとも第３電極は第１誘電体層に覆われるとともに、第４電極が第１誘電体層上に設けられ、第４電極は第１誘電体層よりも軟化点温度が低い材料で構成されている。

この構成によれば、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性を安定化させたＰＤＰを実現し、さらに第３電極と第４電極との間で発生する絶縁破壊のない信頼性の高いＰＤＰを実現することができる。

また、第４電極は第２誘電体層に覆われ、第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度が第４電極を構成する材料の軟化点温度以下としてもよい。こうすることで、第４電極形状が安定して形状精度に優れたＰＤＰを実現できる。

また、第１誘電体層を構成する材料の軟化点温度が第３電極を構成する材料の軟化点温度以下としてもよい。こうすることで、第３電極形状が安定して形状精度に優れたＰＤＰを実現できる。

また、隔壁は第２誘電体層上に設けられ、隔壁を構成する材料の軟化点温度が第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度以下としてもよい。こうすることで、隔壁の形状が安定して形状精度に優れたＰＤＰを実現できる。

次に、本発明のＰＤＰの製造方法は、第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に第１電極および第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、第１誘電体層上に第１電極および第２電極と平行にかつ第３電極よりも第１電極および第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、第２誘電体層上に第１電極および第２電極と第３電極とで形成される複数の主放電セルと、第１電極あるいは第２電極と第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、少なくとも第１誘電体層、第４電極、第２誘電体層を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、第４電極の焼成工程における焼成温度は、第１誘電体層を構成する材料の軟化点温度より低くかつ第４電極を構成する材料の軟化点温度より高く、さらに、第２誘電体層の焼成工程における焼成温度は、第４電極を構成する材料の軟化点温度より低くかつ第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度より高くしている。

この製造方法によれば、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性が良好で、絶縁破壊などのない信頼性の高いＰＤＰを安定して製造することが可能となる。

また、隔壁を第２誘電体層上にパターンニング形成する工程と、隔壁を焼成して固化する焼成工程とを含み、隔壁の焼成工程における焼成温度が第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度以下としてもよい。こうすることで、隔壁などの構成要素の形状精度に安定したＰＤＰを実現することができる。

また、本発明のＰＤＰの製造方法は、第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に第１電極および第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、第１誘電体層上に第１電極および第２電極と平行にかつ第３電極よりも第１電極および第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、第２誘電体層上に第１電極および第２電極と第３電極とで形成される複数の主放電セルと、第１電極あるいは第２電極と第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、少なくとも第３電極、第１誘電体層、第４電極、第２誘電体層、隔壁を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、第３電極と第１誘電体層との焼成工程を同時に行い、その後、第４電極の焼成工程を行い、その後、第２誘電体層と隔壁との焼成工程を同時に行い、第４電極の焼成工程における焼成温度は、第３電極および第１誘電体層を構成するいずれの材料の軟化点温度より低くかつ第４電極を構成する材料の軟化点温度以上であり、さらに、第２誘電体層と隔壁との焼成工程における焼成温度は、第４電極を構成する材料の軟化点温度より低くかつ第２誘電体層および隔壁を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度以上としてもよい。

この製造方法によれば、アドレス時の放電遅れを短くして放電特性が良好で、絶縁破壊などのない信頼性の高いＰＤＰを安定して製造することが可能となるだけでなく、さらに製造工程を簡素化して製造することが可能となる。

また、本発明のＰＤＰの製造方法は、第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に第１電極および第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、第１誘電体層上に第１電極および第２電極と平行にかつ第３電極よりも第１電極および第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、第２誘電体層上に第１電極および第２電極と第３電極とで形成される複数の主放電セルと、第１電極あるいは第２電極と第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、少なくとも第３電極、第１誘電体層、第４電極、第２誘電体層、隔壁を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、第３電極と第１誘電体層との焼成工程を同時に行い、その後、第４電極と第２誘電体層と隔壁との焼成工程を同時に行い、第４電極と第２誘電体層と隔壁との焼成工程における焼成温度は、第３電極および第１誘電体層を構成するいずれの材料の軟化点温度より低くかつ第４電極および第２誘電体層および隔壁を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度以上としてもよい。こうすることで、さらに製造工程を簡素化して製造することが可能となる。

本発明のＰＤＰによれば、第１の基板と第２の基板間でプライミング放電をさせるプライミング放電セルを有したＰＤＰであって、プライミング放電セルでの放電距離が主放電セルでの放電距離よりも小さくなるため、プライミング放電を主放電（アドレス放電）の前に確実に行うことができるという利点があるとともに、第３電極と第４電極との絶縁耐圧を確保してＰＤＰの信頼性を向上するという大きな効果がある。

以下、本発明の一実施の形態によるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。

（第１の実施の形態）
図１は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図、図２は第１の基板である前面基板側の電極配列を模式的に示す平面図、図３は第２の基板である背面基板側を模式的に示す斜視図である。

図１に示すように、第１の基板であるガラス製の前面基板１と、第２の基板であるガラス製の背面基板２とが放電空間３を挟んで対向して配置され、その放電空間３には放電によって紫外線を放射するガスとして、ネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などが封入されている。前面基板１上には、前面基板誘電体層４および保護膜５で覆われ、かつ、第１電極である走査電極６と第２電極である維持電極７とで対をなす帯状の電極群が互いに平行となるように配置されている。この走査電極６および維持電極７は、それぞれ透明電極６ａ、７ａと、この透明電極６ａ、７ａ上に重なるように形成され、かつ導電性を高めるための銀（Ａｇ）などからなる金属母線６ｂ、７ｂとから構成されている。また、図１、図２に示すように、走査電極６と維持電極７とは、走査電極６−走査電極６−維持電極７−維持電極７・・・となるように２本ずつ交互に配列され、隣り合う２つの維持電極７の間と走査電極６の間には発光時のコントラストを高めるための光吸収層８が設けられている。走査電極６同士が隣り合う光吸収層８上には補助電極９が設けられており、その補助電極９はＰＤＰの非表示部（端部）で隣り合う走査電極６のうちの１つと接続されている。

また、図１、図３に示すように、背面基板２上には、走査電極６および維持電極７と直交する方向に、第３電極である複数の帯状のデータ電極１０が互いに平行となるように配置されている。背面基板２上には、データ電極１０を覆うように第１誘電体層１７が形成されている。第１誘電体層１７上には、前面基板１上に設けられた補助電極９と対応する位置に、補助電極９と平行に第４電極であるプライミング電極１５が形成されている。さらに第１誘電体層１７上には、プライミング電極１５を覆うように第２誘電体層１８が形成されている。第２誘電体層１８上には、走査電極６および維持電極７とデータ電極１０とで形成される複数の放電セルを区画するための隔壁１１が形成されている。隔壁１１は、前面基板１に設けられた走査電極６および維持電極７と直交する方向、すなわちデータ電極１０と平行な方向に延びる縦壁部１１ａと、この縦壁部１１ａに交差するように設けて主放電セル１２を形成し、かつ主放電セル１２の間に一部がプライミング放電セルとなる隙間部１３を形成する横壁部１１ｂとで構成されている。主放電セル１２には蛍光体層１４が形成されている。

また、図３に示すように、背面基板２の隙間部１３はデータ電極１０と直交する方向に連続的に形成されてプライミング放電セル１６を形成している。プライミング放電セル１６では、データ電極１０が第１誘電体層１７に覆われ、プライミング電極１５がその第１誘電体層１７上に形成され、さらに第２誘電体層１８がその上に形成されている。したがって、プライミング電極１５はデータ電極１０よりも前面基板１の保護膜５に近い位置に設けられており、主放電セル１２の前面基板１とデータ電極１０間の放電距離よりも、第１誘電体層１７の厚み分だけ放電距離が短くなるように構成されている。

次に、ＰＤＰに画像データを表示させる方法について説明する。ＰＤＰを駆動する方法としては、１フィールド期間を２進法に基づいた発光期間の重みを持った複数のサブフィールドに分割して発光させるサブフィールドの組み合わせによって階調表示を行っている。各サブフィールドは初期化期間、アドレス期間および維持期間からなる。図４は、本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図である。まず、初期化期間において、プライミング電極Ｐｒ（図１のプライミング電極１５）が形成されたプライミング放電セル（図１のプライミング放電セル１６）では、正のパルス電圧をすべての走査電極Ｙ（図１の走査電極６）に印加し、補助電極（図１の補助電極９）とプライミング電極Ｐｒとの間で初期化を行う。次のアドレス期間においては、プライミング電極Ｐｒには正の電位が常に印加する。さらに続く維持期間では、一定の期間、走査電極と維持電極との間に放電を維持するのに十分な交番電圧を印加する。これにより、走査電極Ｙと維持電極Ｘ（図１の維持電極７）との間に放電プラズマが生成され、一定の期間、蛍光体層を励起発光させる。アドレス期間においてデータパルスが印加されなかった放電空間では、放電は発生せず蛍光体層の励起発光は起こらない。

このため、プライミング放電セルにおいては、走査電極Ｙｎに走査パルスＳＰｎを印加したときに、プライミング電極Ｐｒと補助電極との間でプライミング放電が発生し、主放電セル（図１の主放電セル１２）にプライミング粒子が供給される。次に、ｎ＋１番目の主放電セルの走査電極Ｙｎ＋１に走査パルスＳＰｎ＋１が印加されるが、このときには直前にプライミング放電が起こっているために、プライミング粒子が既に供給されているため次のアドレス時の放電遅れを小さくできる。なお、ここでは、ある１フィールドの駆動シーケンスのみの説明を行ったが、他のサブフィールドにおける動作原理も同様である。図４に示す駆動波形において、アドレス期間にプライミング電極Ｐｒに正の電圧を印加することによって、上述した動作をより確実に起こすことができる。なお、アドレス期間のプライミング電極Ｐｒの印加電圧は、データ電極Ｄ（図１のデータ電極１０）に印加するデータ電圧値よりも大きな値に設定するのが望ましい。

このような構成では、プライミング放電セル１６においてプライミング電極１５が第１誘電体層１７上に形成されているため、第１誘電体層１７が適切に形成されていればデータ電極１０とプライミング電極１５間の絶縁耐圧を第１誘電体層１７で確保することができ、プライミング放電とアドレス放電を安定して発生させることができる。また、このプライミング放電セル１６においてはプライミング電極１５が第１誘電体層１７上に設けられているため、主放電セル１２におけるデータ電極１０と走査電極６との距離よりもプライミング電極１５と補助電極９との距離を短くしている。そのため、補助電極９と接続された走査電極６に対応する主放電セル１２におけるプライミング放電を、当該主放電セル１２でのアドレス放電の前に確実に安定して発生させることができ、当該主放電セル１２での放電遅れを小さくすることができる。

図５は本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰの背面基板の製造プロセスフロー図である。

図５に示すように、ステップ１で、背面基板２である背面ガラス基板を準備する。ステップ２およびステップ３で、データ電極１０を形成する。ステップ２で、データ電極１０は銀（Ａｇ）ペーストを塗布後、フォトリソグラフ法にて、巾１５０μｍの銀（Ａｇ）ラインを形成する。データ電極１０はそれを構成するガラス成分のうちの少なくとも１つの軟化点温度は５９０℃であり、ステップ３で、６００℃で焼成することによって固化しデータ電極１０を形成する。

次にステップ４およびステップ５で、第１誘電体層１７を形成する。第１誘電体層１７の材料としてはＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系の混合物、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物などが用いられる。本発明の第１の実施の形態ではＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物で、ＰｂＯ：６５ｗｔ％〜７０ｗｔ％−Ｂ_２Ｏ_３：５ｗｔ％−ＳｉＯ_２：２５ｗｔ％〜３０ｗｔ％の組成で軟化点温度５８０℃のものを用いた。軟化点温度はＰｂＯの含有量を増減させることで適宜設定が可能である。ステップ４で、第１誘電体層１７の材料はペースト状にされ、データ電極１０を覆い塗布される。塗布方法は特に限定されるものではなく、公知の塗布、印刷方法を適用でき、例えばロールコート法、スリットダイコート法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などがあげられる。本発明の第１の実施の形態において、第１誘電体層１７のペースト塗布厚みは、ペースト中の無機成分含有量により異なるが、５μｍ〜４０μｍであることが好ましい。第１誘電体層１７のペースト塗布厚みを５μｍ以上とすることにより、焼成後のデータ電極１０による凹凸を緩和することができる。次にステップ５で、第１誘電体層１７のペーストを温度５８５℃で焼成固化し、第１誘電体層１７を形成する。このように第１誘電体層１７の焼成温度はデータ電極１０の軟化点温度よりも低いため、焼成時にデータ電極１０を変質させたり変形させることが抑制される。

次に、ステップ６およびステップ７で、プライミング電極１５を形成する。ステップ６では、ステップ２のデータ電極１０の形成方法とほぼ同じ方法で銀（Ａｇ）ペーストを塗布する。プライミング電極１５はそれを構成するガラス成分のうちの少なくとも１つの軟化点が５７０℃である。ステップ７で、これを５７５℃で焼成固化してプライミング電極１５を形成する。このときの焼成温度５７５℃は、第１誘電体層１７の軟化点温度５８０℃よりも低くかつプライミング電極１５を構成する材料の軟化点温度５７０℃以上であるので、焼成時に第１誘電体層１７を変質させたり変形させることが抑制される。

従来は、プライミング電極１５の軟化点温度が第１誘電体層１７の軟化点温度より必ずしも低く設定されていなかったので、プライミング電極１５の焼成温度が第１誘電体層１７の軟化点温度を超えることがあった。すなわち、図６の従来のプライミング電極の変形を示す断面図に示すようにプライミング電極１５が焼成されて熱変形を起こしたときに、下層の第１誘電体層１７が軟化しているため、容易に第１誘電体層１７にプライミング電極１５が食い込み、プライミング電極１５とデータ電極１０との絶縁距離が保てなくなる。また、図７の従来の第１誘電体層に発生する気泡を示す断面図に示すように、プライミング電極１５が焼成されて熱変形を起こすのと同時に第１誘電体層１７も軟化するため、プライミング電極１５下の第１誘電体層１７部分に気泡が発生することがあった。本発明の第１の実施の形態によれば、プライミング電極１５の焼成時に第１誘電体層１７が変質、変形することが抑制されるため絶縁破壊の要因が除去され、信頼性の高いＰＤＰを実現できる。

次にステップ８およびステップ９で、第２誘電体層１８を形成する。形成方法はステップ４およびステップ５の第１誘電体層１７の形成方法と同じである。第１誘電体層１７の組成からＰｂＯの含有量を５ｗｔ％程度増加させ、第２誘電体層１８の軟化点温度を第１誘電体層１７から２０℃程度下げた５６０℃に設定している。ステップ８で、スクリーン印刷法などの前述した方法でペーストを塗布し、ステップ９で、これを５６５℃で焼成固化し、第２誘電体層１８を形成する。このときの焼成温度５６５℃は、下層のプライミング電極１５を構成する材料の軟化点温度５７０℃、第１誘電体層１７を構成する材料の軟化点温度５８０℃、データ電極１０を構成する材料の軟化点温度５９０℃よりも低くかつ第２誘電体層１８を構成する材料の軟化点温度以上であるので、変質、変形は抑制され、プライミング電極１５に対する絶縁破壊の要因が除去される。

次に、ステップ１０およびステップ１１で、隔壁１１および蛍光体層１４を形成する。まず、ステップ１０で、ガラス成分および感光性有機成分を含む感光性ペーストを塗布して乾燥し、その後フォトプロセスなどを用いて、主放電セル１２の空間やプライミング放電セル１６の空間および隙間部１３の空間を構成する縦壁部１１ａや横壁部１１ｂのパターンを形成する。さらに主放電セル１２内に、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体層１４を塗布充填する。隔壁１１および蛍光体層１４の軟化点温度は５５０℃以下である。次に、ステップ１１で、隔壁１１と蛍光体層１４を焼成温度５５５℃で同時に焼成固化することにより隔壁１１および蛍光体層１４を形成する。このときに、下層の第２誘電体層１８、プライミング電極１５、第１誘電体層１７、データ電極１０の軟化点温度はこの焼成温度より高いので変質、変形は抑制される。さらに、これらの構成要素は最上部に位置する隔壁１１の土台となるが、これらの構成要素の変形が抑制されるため隔壁１１の寸法精度を安定させることができ、寸法精度の優れたＰＤＰを実現できる。

以上のプロセスによって背面基板２が完成する。

（第２の実施の形態）
次に、図８を用いて本発明の第２の実施の形態について説明する。

第１の実施の形態ではデータ電極１０、第１誘電体層１７、プライミング電極１５、第２誘電体層１８、隔壁１１の順に軟化点温度を低く設定して個別に焼成し、全構成部位が変性や変形を起こすのを極力防ぐ例を示した。しかし、特に絶縁破壊に大きく関係する第１誘電体層１７の変形のみを防ぐために第１誘電体層１７、プライミング電極１５、第２誘電体層１８の３層についてのみこの順に軟化点温度を低く設定し、データ電極１０と第１誘電体層１７については両者の軟化点温度を等しくして同時に焼成し、第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４については３層の軟化点温度を等しくして同時に焼成すれば、製造工程が簡素化できる。

本発明の第２の実施の形態では、この、データ電極１０と第１誘電体層１７とを同時に焼成し、第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４とを同時に焼成する製造工程について説明する。

図８は、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面基板の同時焼成による製造プロセスフロー図である。

図８に示すように、ステップ１で、背面基板２である背面ガラス基板を準備する。ステップ２で、銀（Ａｇ）ペーストを塗布後、フォトリソグラフ法にて、巾１５０μｍの銀（Ａｇ）ラインを形成し、データ電極１０の前駆体を形成する。データ電極１０はそれを構成するガラス成分のうちの少なくとも１つの軟化点温度は５８０℃である。

次にステップ３で、第１誘電体層１７の前駆体層を形成する。第１誘電体層１７の材料としてはＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３系の混合物、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物、Ｂｉ_２Ｏ_３−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物などが用いられる。本実施の形態ではＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系の混合物で、ＰｂＯ：６５ｗｔ％〜７０ｗｔ％−Ｂ_２Ｏ_３：５ｗｔ％−ＳｉＯ_２：２５ｗｔ％〜３０ｗｔ％の組成で、データ電極１０の軟化点温度と同じ軟化点温度のものを用いた。軟化点温度はＰｂＯの含有量を増減させることで適宜設定が可能である。第１誘電体層１７の材料はペースト状にされ、データ電極１０の前駆体を覆い塗布される。塗布方法は特に限定されるものではなく、公知の塗布、印刷方法を適用でき、例えばロールコート法、スリットダイコート法、ドクターブレード法、スクリーン印刷法、オフセット印刷法などがあげられる。本発明の第２の実施の形態において、第１誘電体層１７のペースト塗布厚みは、ペースト中の無機成分含有量により異なるが、５μｍ〜４０μｍであることが好ましい。第１誘電体層１７のペースト塗布厚みを５μｍ以上とすることにより、焼成後のデータ電極１０による凹凸を緩和することができる。

次にステップ４で、データ電極１０の前駆体および第１誘電体層１７の前駆体層を温度５８５℃で同時焼成することによって固化し、データ電極１０および第１誘電体層１７を形成する。

次に、ステップ５およびステップ６で、プライミング電極１５を形成する。ステップ５では、ステップ２のデータ電極１０の前駆体の形成方法とほぼ同じ方法で銀（Ａｇ）ペーストを塗布する。プライミング電極１５はそれを構成するガラス成分のうちの少なくとも１つの軟化点が５７０℃である。ステップ６で、これを５７５℃で焼成固化してプライミング電極１５を形成する。このときの焼成温度５７５℃は、第１誘電体層１７を構成する材料の軟化点温度５８０℃およびデータ電極１０を構成する材料の軟化点温度５８０℃のいずれよりも低くかつプライミング電極１５を構成する材料の軟化点温度５７０℃以上であるので、焼成時に第１誘電体層１７を変質させたり変形させることが抑制され、プライミング電極１５に対する絶縁破壊の要因が除去され、信頼性の高いＰＤＰを実現できる。

次に、ステップ７で、第２誘電体層１８の前駆体層を形成する。形成方法はステップ３の第１誘電体層１７の前駆体層の形成方法と同じであり、スクリーン印刷法などの前述した方法でペーストを塗布し、第２誘電体層１８の前駆体層を形成する。ここでは、第２誘電体層１８の材料を、第１誘電体層１７の組成からＰｂＯの含有量を５ｗｔ％程度増加させた材料とし、第２誘電体層１８の軟化点温度を第１誘電体層１７から２０℃程度下げた５６０℃以下に設定している。

次に、ステップ８で、隔壁１１および蛍光体層１４の前駆体層を形成する。まず、ガラス成分および感光性有機成分を含む感光性ペーストを塗布して乾燥し、その後フォトプロセスなどを用いて、主放電セル１２の空間やプライミング放電セル１６の空間および隙間部１３の空間を構成する縦壁部１１ａや横壁部１１ｂのパターンを形成する。さらに主放電セル１２内に、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体層１４を塗布充填する。隔壁１１および蛍光体層１４の軟化点温度は第２誘電体層１８の軟化点温度と同じ温度である。

次に、ステップ９で、第２誘電体層１８の前駆体層と隔壁１１および蛍光体層１４の前駆体層とを５６５℃で同時焼成することで固化し、第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４とを形成する。このときの焼成温度５６５℃は、プライミング電極１５を構成する材料の軟化点温度５７０℃および第１誘電体層１７、データ電極１０を構成する材料のうち軟化点温度の低いほうの軟化点温度５８０℃よりも低くかつ第２誘電体層１８、隔壁１１、蛍光体層１４を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度以上であるので変質、変形が抑制される。さらに、これらの構成要素は最上部に位置する隔壁１１の土台となるが、これらの構成要素の変形を抑制するため隔壁１１の寸法精度を安定させることができ、寸法精度の優れたＰＤＰを実現できる。

以上説明したように、データ電極１０と第１誘電体層１７とを同時に焼成し、第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４とを同時に焼成することで、製造工程のプロセスを簡素化して、背面基板２を完成させることができる。

また、プライミング電極１５と第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４とを同時に焼成することで、製造工程のプロセスをさらに簡素化することもできる。

図９は、本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面基板の同時焼成による製造プロセスフローの他の例を示した図である。図９において、ステップ１からステップ４までは図８と同様である。

ステップ５で、プライミング電極１５の前駆体を形成する。プライミング電極１５はそれを構成するガラス成分のうちの少なくとも１つの軟化点が５６０℃である。

次に、ステップ６で、第２誘電体層１８の前駆体層を形成する。ここでは、第２誘電体層１８の軟化点温度をプライミング電極１５の軟化点温度と同じ温度に設定している。

次に、ステップ７で、隔壁１１および蛍光体層１４の前駆体層を形成する。隔壁１１および蛍光体層１４の軟化点温度もプライミング電極１５の軟化点温度と同じ温度に設定している。

次に、ステップ８で、プライミング電極１５の前駆体と第２誘電体層１８の前駆体層と隔壁１１および蛍光体層１４の前駆体層とを５６５℃で同時焼成することで固化し、プライミング電極１５と第２誘電体層１８と隔壁１１および蛍光体層１４とを形成する。

このときの焼成温度５６５℃は、データ電極１０および第１誘電体層１７を構成する材料のうち最も軟化点温度の低い材料の軟化点温度５８０℃よりも低くかつプライミング電極１５および第２誘電体層１８および隔壁１１および蛍光体層１４を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度５６０℃以上であるので、焼成時に第１誘電体層１７を変質させたり変形させたりすることが抑制される。

このように、プライミング電極１５を第２誘電体層１８等と同時焼成することで、製造工程のプロセスをさらに簡素化することもできる。また、このときの焼成温度は、第１誘電体層１７の軟化点温度よりも低いので、焼成時に第１誘電体層１７を変質させたり変形させることが抑制され、その結果、第１誘電体層１７上に形成したプライミング電極１５に対する絶縁破壊の要因が除去され、信頼性の高いＰＤＰを実現できる。

なお、上述した実施の形態では第１誘電体層１７や第２誘電体層１８の材料として鉛（Ｐｂ）系の混合物を使用した例を示したが、亜鉛（Ｚｎ）系、ビスマス（Ｂｉ）系の混合物材料の場合でも亜鉛（Ｚｎ）やビスマス（Ｂｉ）の含有量を増減することで軟化点温度を任意に設定することができる。

また、本発明における同じ軟化点温度とは実質的な同温度のことであり、同時焼成する材料における軟化点温度の差は、本発明の目的とする効果が得られる範囲で許容される。

本発明に係わるＰＤＰは、前面基板と背面基板間でプライミング放電をさせるプライミング放電セルを有したＰＤＰであって、プライミング放電セルでの放電距離が主放電セルでの放電距離よりも小さくなるため、プライミング放電を主放電（アドレス放電）の前に確実に行うことができ、データ電極とプライミング電極との絶縁耐圧を確保してＰＤＰの信頼性を向上させ、画像表示品質に優れ信頼性が高く、壁掛けテレビや大型モニターなどのディスプレイ装置として有用である。

本発明の第１の実施の形態におけるＰＤＰを示す断面図 同ＰＤＰの前面基板側の電極配列を模式的に示す平面図 同ＰＤＰの背面基板側を模式的に示す斜視図 同ＰＤＰを駆動するための駆動波形の一例を示す波形図 同ＰＤＰの背面基板の製造プロセスフロー図 従来のプライミング電極の変形を示す断面図 従来の第１誘電体層に発生する気泡を示す断面図 本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面基板の同時焼成による製造プロセスフロー図 本発明の第２の実施の形態におけるＰＤＰの背面基板の同時焼成による製造プロセスフローの他の例を示した図

符号の説明

１ 前面基板
２ 背面基板
３ 放電空間
４ 前面基板誘電体層
５ 保護膜
６ 走査電極
６ａ，７ａ 透明電極
６ｂ，７ｂ 金属母線
７ 維持電極
８ 光吸収層
９ 補助電極
１０ データ電極
１１ 隔壁
１１ａ 縦壁部
１１ｂ 横壁部
１２ 主放電セル
１３ 隙間部
１４ 蛍光体層
１５ プライミング電極
１６ プライミング放電セル
１７ 第１誘電体層
１８ 第２誘電体層

Claims (8)

1. 第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極と、
   前記第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に配置した第３電極と、
   前記第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と平行にかつ前記第３電極よりも前記第１電極および前記第２電極に近づいて配置した第４電極と、
   前記第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第１電極あるいは前記第２電極と前記第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画するように形成した隔壁とを有し、
   少なくとも前記第３電極は第１誘電体層に覆われるとともに、前記第４電極が前記第１誘電体層上に設けられ、前記第４電極は前記第１誘電体層よりも軟化点温度が低い材料で構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 第４電極は第２誘電体層に覆われ、前記第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度が前記第４電極を構成する材料の軟化点温度以下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イパネル。
3. 第１誘電体層を構成する材料の軟化点温度が第３電極を構成する材料の軟化点温度以下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イパネル。
4. 隔壁は第２誘電体層上に設けられ、前記隔壁を構成する材料の軟化点温度が前記第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度以下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イパネル。
5. 第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、前記第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、前記第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、前記第１誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と平行にかつ前記第３電極よりも前記第１電極および前記第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、前記第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、前記第２誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第１電極あるいは前記第２電極と前記第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、
   少なくとも前記第１誘電体層、前記第４電極、前記第２誘電体層を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、
   前記第４電極の焼成工程における焼成温度は、前記第１誘電体層を構成する材料の軟化点温度より低くかつ前記第４電極を構成する材料の軟化点温度より高く、
   さらに、前記第２誘電体層の焼成工程における焼成温度は、前記第４電極を構成する材料の軟化点温度より低くかつ前記第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度より高いことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
6. 隔壁を第２誘電体層上にパターンニング形成する工程と、前記隔壁を焼成して固化する焼成工程とを含み、前記隔壁の焼成工程における焼成温度が前記第２誘電体層を構成する材料の軟化点温度以下であることを特徴とする請求項５に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
7. 第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、前記第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、前記第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、前記第１誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と平行にかつ前記第３電極よりも前記第１電極および前記第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、前記第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、前記第２誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第１電極あるいは前記第２電極と前記第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、
   少なくとも前記第３電極、前記第１誘電体層、前記第４電極、前記第２誘電体層、前記隔壁を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、前記第３電極と前記第１誘電体層との焼成工程を同時に行い、その後、前記第４電極の焼成工程を行い、その後、前記第２誘電体層と前記隔壁との焼成工程を同時に行い、
   前記第４電極の焼成工程における焼成温度は、前記第３電極および前記第１誘電体層を構成するいずれの材料の軟化点温度より低くかつ前記第４電極を構成する材料の軟化点温度以上であり、
   さらに、前記第２誘電体層と前記隔壁との焼成工程における焼成温度は、前記第４電極を構成する材料の軟化点温度より低くかつ前記第２誘電体層および前記隔壁を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
8. 第１の基板上に互いに平行となるように配置された第１電極および第２電極を形成する工程と、前記第１の基板に放電空間を挟んで対向配置される第２の基板上に前記第１電極および前記第２電極と直交する方向に配置した第３電極を形成する工程と、前記第３電極を覆って第１誘電体層を形成する工程と、前記第１誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と平行にかつ前記第３電極よりも前記第１電極および前記第２電極に近づいて配置した第４電極を形成する工程と、前記第４電極を覆って第２誘電体層を形成する工程と、前記第２誘電体層上に前記第１電極および前記第２電極と前記第３電極とで形成される複数の主放電セルと、前記第１電極あるいは前記第２電極と前記第４電極とで形成される複数のプライミング放電セルとを区画する隔壁を形成する工程とを有し、
   少なくとも前記第３電極、前記第１誘電体層、前記第４電極、前記第２誘電体層、前記隔壁を形成する工程はそれぞれのペースト材料を焼成して固化する焼成工程を含み、前記第３電極と前記第１誘電体層との焼成工程を同時に行い、その後、前記第４電極と前記第２誘電体層と前記隔壁との焼成工程を同時に行い、
   前記第４電極と前記第２誘電体層と前記隔壁との焼成工程における焼成温度は、前記第３電極および前記第１誘電体層を構成するいずれの材料の軟化点温度より低くかつ前記第４電極および前記第２誘電体層および前記隔壁を構成する材料のうち最も軟化点温度の高い材料の軟化点温度以上であることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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