JP2005302741A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】製造工程を単純化して製造コストをダウンさせることができるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供する。
【解決手段】透明電極とバス電極との間に形成されるブラック層とブラックマトリックスとを同時に形成する。このとき、ブラック層とブラックマトリックスは一体に形成される。また、本発明はブラック層のブラックパウダーとして価格の安いでありながらも非導電性酸化物と使用することができる。特に、ブラック層とブラックマトリックスとが一体に形成される場合、バス電極を非放電領域へ移動させて輝度を向上させることができる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関し、より詳しくは、放電セル内に位置するブラック層と、放電セルの間に位置するブラックマトリックスとを同時に形成することができるプラズマディスプレイパネルに関する。

一般に、プラズマディスプレイパネル（ 以下、ＰＤＰという）は、ガス放電で生成される真空紫外線が蛍光体を励起して生成される可視光線を用いる表示装置である。

ＰＤＰは、従来、表示装置として多く用いられている陰極線管（ＣＲＴ）に比べて厚さが薄くて軽く、高鮮明な画面を大型化することができる点などのメリットがある。

このようなＰＤＰは、マトリックス形態で配列された多数の放電セルで構成され、１つの放電セルが画面の１画素を構成している。

図１および図２は、それぞれ従来の一般的なプラズマディスプレイパネルの構造を示した図である。
同図に示したように、プラズマディスプレイパネルは、画像がディスプレイされる表示面である前面基板１０と、この前面基板１０と対向する位置に配置される後面基板２０とが一定の距離をおいて結合されている。

前面基板１０の後面基板２０側の表面には、ＩＴＯ（Indium Tin Oxide）物質から形成される透明電極（または、ＩＴＯ電極）１１ａと、この透明電極１１ａ上に銀（Ａｇ）のような導電性材質からなるバス電極１１ｂとが配列された複数の維持電極１１が平行に配列されている。

一般に、バス電極は銀（Ａｇ）で形成されるが、この銀は放電による光を透過させず、外部光を反射させる。従って、このような銀（Ａｇ）の特性は、プラズマディスプレイパネルのコントラストを悪くするという問題がある。この問題を解決するため、透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間にコントラストを向上させるためのブラック電極層１１ｃが形成されていた。

維持電極１１は、放電電流を制限し、電極対間を絶縁させる誘電層１２によって覆われ、誘電層１２上には放電条件を容易にするため、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）を蒸着した保護層１３が形成される。

放電セルの間には、図２に示したように、前面基板１０の外部から入射してくる外部光を吸収して反射を低減させる光カット機能を有し、前面基板１０の純度およびコントラストを向上させる機能をするブラックマトリックス１４が配列される。

後面基板２０は、複数の放電空間、即ち、放電セルを形成させるためのストライプ型（またはウェル型）の隔壁２１が平行に配列され、維持電極１１と交差する箇所でアドレス放電を行って真空紫外線を発生させる多数のアドレス電極２２が隔壁２１に平行に配置される。

隔壁２１内には、放電セル内で生成された真空紫外線によって励起されて可視光線を放出するＲ．Ｇ．Ｂ蛍光層２３が塗布され、後面基板２０およびアドレス電極２２の全面には下部誘電層２４が焼成によって形成される。

このような従来のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を以下に説明する。

図３は、従来のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造工程を示すものである。同図に示したように、前面基板１０上にＩＴＯ物質の透明電極１１ａが形成された状態で、ブラック電極層を形成するためのブラックペーストを印刷した後、約１２０℃程度で乾燥させ（図３Ａ）、その上にバス電極１１ｂを形成するための銀（Ａｇ）ペーストを印刷した後、乾燥させる（図３Ｂ）。次いで、第１のフォトマスク３０（Ｐ／Ｍ）を用いて紫外線（ＵＶ）を露光し（図３Ｃ）、現像した後、約５５０℃以上の焼成炉（図示せず）で約３時間焼成する（図３Ｄ）。次いで、誘電体ペーストを印刷した後、乾燥させ（図３Ｅ）、放電セル間の非放電領域にブラックマトリックス１４（ＢＭ；Black Matrix）をパターン印刷して乾燥させた後（図３Ｆ）、誘電体層とブラックマトリックスとを同時に約５５０℃以上の焼成炉（図示せず）でさらに約３時間焼成する（図３Ｇ）。

このように、従来のプラズマ表示パネルの前面基板を製造する場合、バス電極１１ｂは、ブラック電極層１１ｃ、バス電極１１ｂおよびブラックマトリックス１４に対してそれぞれ１回ずつの印刷・乾燥工程および２回の焼成工程を経ているため、製造工程が長くなって製造コストがアップするという問題点があった。

なお、通常、輝度を向上させためには放電セル内のバス電極間の距離をできる限り広くして放電面積を拡大させることが好ましい。しかし、図３の製造方法のように、バス電極は、放電セル内の透明電極上でのみ形成され得るため、従来のプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造では、バス電極間の距離の拡大には限界がある。もし、非放電領域にバス電極が形成されると、バス電極の銀（Ａｇ）粒子がマイグレーション（Migration）され、前面基板の鉛成分などと結合して、バス電極に変色が発生する。これによってパネルの温度が低下して輝度が急に低下する。また、バス電極の銀（Ａｇ）粒子がマイグレーションされて絶縁破壊が発生することもある。

従って、従来のプラズマディスプレイパネル構造では、バス電極が放電セル内の透明電極上に形成されるため、バス電極間の距離拡大による輝度の向上に限界がある。また、たとえ、バス電極を所定の距離で非放電領域に形成しても、従来の方法では、バス電極の銀（Ａｇ）粒子によるマイグレーションでバス電極の変色が発生して輝度が低下する。

本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたものであって、ブラック層とブラックマトリックスとを同時に形成して製造工程を単純化することができるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することが目的である。

本発明は、バス電極の一部を非放電領域に形成して輝度を向上させることができるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することが他の目的である。

本発明は、製造コストをダウンさせると共に、隣接した放電セルどうしが短絡することを防止することができるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提供することがさらに他の目的である。

上記のような目的を達成するための本発明の好ましい適な一実施態様態様によると、前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前面基板上に平行に配列される複数の維持電極と、後面基板上に維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前面基板および後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルが、維持電極のそれぞれが透明電極と透明電極の上に配置されるバス電極とからなり、透明電極とバス電極との間にはコントラスト向上のためのブラック層が形成され、ブラック層が、放電セル間の非放電領域に露出される前面基板の上を完全に覆うように形成される。

非放電領域に形成されたブラック層は、ブラックマトリックスである。

バス電極は、放電セル内の透明電極上に形成されたブラック層にのみ形成されるか、または、放電セル内の透明電極上に形成されたブラック層の一部から非放電領域に形成されたブラック層の一部にわたって形成させることができる。

ブラック層は、コバルト（Ｃｏ）系酸化物、クロム（Ｃｒ）系酸化物、マンガン（Ｍｎ）系酸化物、銅（Ｃｕ）系酸化物、鉄（Ｆｅ）系酸化物、カーボン（Ｃ）系酸化物のうちの少なくとも１つで構成されるブラックパウダーを含むことができる。

ブラック層は、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＣａＯ−ＳｉＯ₂ のうちの少なくとも１つを含む４５０℃以上の高軟化点のフリットガラスを含有することができる。

本発明の好ましい他の実施態様によると、前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前面基板上に平行に配列される複数の維持電極と、後面基板上に維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前面基板および後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルが、維持電極のそれぞれが透明電極とこの透明電極の間に配置されるバス電極とからなり、透明電極とバス電極との間にはコントラスト向上のためのブラック層が形成され、放電セル間にはブラックマトリックスが形成され、ブラック層およびブラックマトリックスが前面基板の表面から同一の高さで形成されるとともに同一の材料で構成される。

ブラック層およびブラックマトリックスは同一の工程で同時に形成される。

ブラック層は、ブラックマトリックスと狭い間隔で離隔され、放電セル間の非放電領域の一部まで延長するように形成される。

本発明の好ましいまた他の実施態様によると、前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前面基板上に平行に配列されて透明電極およびバス電極が対をなす複数の維持電極と、後面基板上に維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前面基板および後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面基板上に複数の透明電極を平行に形成するステップと、複数の透明電極が形成された前面基板の全面にブラックペーストを塗布して乾燥させるステップと、第１のフォトマスクを用いてブラック層形成部分を露光するステップと、露光されたブラックペースト上にバス電極ペーストを塗布して乾燥させるステップと、第２のフォトマスクを用いてバス電極形成部分を露光するステップと、露光された前面基板を現像し、焼成してブラック層およびバス電極を形成するステップと、ブラック層およびバス電極が形成された前面基板の全面に誘電体ペーストを塗布して乾燥させるステップとを含む。

第１のフォトマスクは、ブラック層が１つの放電セル内の透明電極から放電セル間の非放電領域を経由して、隣接した他の放電セル内の透明電極にまで形成されるようにパターニングされる。なお、非放電領域に形成されるブラック層はブラックマトリックスであることが好ましい。

第２のフォトマスクは、バス電極が１つの放電セル内の透明電極上に形成されたブラック層と同一の大きさで形成されるようにパターニングされる。

第２のフォトマスクは、または、バス電極が１つの放電セル内の透明電極上に形成されたブラック層の一部から非放電領域に形成されたブラック層の一部にわたって形成されるようにパターニングされる。

本発明の好ましいさらに他の実施態様によると、前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前面基板上に平行に配列されて透明電極およびバス電極が対をなす複数の維持電極と、後面基板上に維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前面基板および後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面基板上に複数の透明電極を平行に形成するステップと、複数の透明電極が形成された前面基板の全面にブラックペーストを塗布して乾燥させるステップと、第１のフォトマスクを用いてブラックマトリックス形成部分を露光するステップと、露光されたブラックペースト上にバス電極ペーストを塗布して乾燥させるステップと、第２のフォトマスクを用いてバス電極形成部分を露光するステップと、露光された前面基板を現像し、焼成してブラックマトリックスおよびバス電極を形成するステップと、ブラックマトリックスおよびバス電極が形成された前面基板の全面に誘電体ペーストを塗布して乾燥させるステップとを含む。

ブラック層は、１つの放電セル内に形成された透明電極から延長され、１つの放電セルと隣接する他の放電セル間の非放電領域の一部にまで形成される。

バス電極形成部分を露光させる時、ブラック層が同時に形成されることが好ましい。

本発明の好ましいまたさらに他の実施態様によると、前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前面基板上に平行に配列されて透明電極およびバス電極が対をなす複数の維持電極と、後面基板上に維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前面基板および後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルの製造方法は、前面基板上に複数の透明電極を平行に形成するステップと、複数の透明電極が形成された前面基板の全面にブラックペーストを塗布して乾燥させるステップと、第１のフォトマスクを用いてブラック層およびブラックマトリックス形成部分を露光するステップと、露光されたブラックペースト上にバス電極ペーストを塗布して乾燥させるステップと、第２のフォトマスクを用いてバス電極形成部分を露光するステップと、露光された前面基板を現像し、焼成してブラックマトリックスおよびバス電極を形成するステップと、ブラックマトリックスおよびバス電極が形成された前面基板の全面に誘電体ペーストを塗布して乾燥させるステップとを含む。

ブラック層およびブラックマトリックスは同時に形成されることが好ましい。

本発明のプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法によると、放電セル内の透明電極１１ａ上に形成されるブラック層と非放電領域に形成されるブラックマトリックスとを同一の材料で同時に形成することによって、製造工程を単純化して製造コストをダウンさせることができる。

本発明によるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法によると、放電セル内の透明電極１１ａ上に形成されるブラック層と非放電領域に形成されるブラックマトリックスとの間に間隔を置くことなく一体に形成させて非放電領域を完全に覆うことができき、製造コストをダウンさせるとともにコントラストをより向上させることができる。

本発明によるプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法によると、放電セル内の各バス電極を非放電領域の一部にまたがるように形成させることができ、放電セル内のバス電極間の距離をより広くして輝度を向上させることができる。

特に、価格の安いコバルト（Ｃｏ）系酸化物、クロム（Ｃｒ）系酸化物、マンガン（Ｍｎ）系酸化物、銅（Ｃｕ）系酸化物、鉄（Ｆｅ）系酸化物、カーボン系（Ｃ）系酸化物のいずれか１つをブラック層およびブラックマトリックス形成のためのブラックパウダーとして使用することによって製造コストをダウンさせる効果を奏する。

また、上記のような非導電性酸化物を用いてブラック層とブラックマトリックスとを一体に形成するとき、隣接した放電セルの間で発生する短絡を防止することができる。

本発明の好ましい実施形態では、ブラックパウダーとしてコバルト（Ｃｏ）系酸化物を、フリットガラスとしてＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃、または、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＣａＯ−ＳｉＯ₂を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、当業者によって種々変形して実施することができる。また、このような種々の変形は本発明の権利範囲に属するのは言うまでもない。

以下、添付の図面を参照し、本発明の好ましい実施形態を説明する。説明の便宜のため、従来のものと同じ部材には同じ符号を付してある。

図４は、本発明の好ましい第１の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。同図に示したように、本発明の第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面基板１０は、ブラックマトリックス１４とブラック層１１ｃとを同時に形成する構造となっている。即ち、透明電極１１ａが形成された前面基板１０の全面にブラック層１１ｃおよびブラックマトリックス１４を形成するためのブラックペーストを塗布・乾燥し、フォトマスクを用いてブラックペーストに対して露光を行う。このとき、フォトマスクにはブラック層１１ｃおよびブラックマトリックス１４が形成されるように予めパターンが形成されている。

従って、前述のように、予めパターニングが行われたフォトマスクを用い、１回の露光工程でブラック層１１ｃとブラックマトリックス１４とが同時に形成される。これによって、ブラック層１１ｃとブラックマトリックス１４とは前面基板１０から同一の高さに形成される。また、前面基板１０上にブラックペーストが塗布・乾燥されるため、形成されたブラック層１１ｃとブラックマトリックス１４とが同じ材料で形成される。

このようなプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を製造する方法を図５において説明している。同図は、図４のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。

まず、前面基板１０上にブラックペーストを印刷工程で塗布した後、乾燥工程を行う（図５Ａ）。このとき、前面基板１０上には所定の位置に予め複数の透明電極１１ａが形成されている。

第１のフォトマスク３０を用いてブラックペーストが塗布・乾燥された前面基板１０を対象にして露光工程を行ってブラックマトリックス形成部分をパターニングさせる（図５Ｂ）。

露光工程を行った前面基板１０上にバス電極を塗布した後、乾燥工程を行う（図５Ｃ）。

第２のフォトマスク３０’を用いてバス電極が塗布・乾燥された前面基板１０を対象にして露光工程を行ってバス電極形成部分をパターニングさせる（図５Ｄ）。

露光工程を行った前面基板１０を現像液で現像した後、焼成工程を行ってブラックマトリックス１４およびバス電極１１ｂを形成する（図５Ｅ）。

ブラックマトリックス１４およびバス電極１１ｂが形成された前面基板１０上に誘電体ペーストを塗布した後、乾燥および焼成工程を行う（図５Ｆ）。

図５Ａないし図５Ｆに示したように、ブラック層１１ｃおよびブラックマトリックス１４が第１のフォトマスク３０を用いて一度に同時に形成されるため、従来のブラック層とブラックマトリックスとを別に形成する方法における製造工程の複雑化を解決することができる。即ち、従来と比べてみると、別にブラックマトリックスを形成する工程を省略することができるため、別にブラックマトリックスを形成するための材料費、ブラックマトリックス形成用フォトマスクおよび洗浄液などを節減することができ、ブラックマトリックス形成のための印刷機および乾燥機が不要となる。

また、パネルの品質面からみて、従来、ブラックマトリックスを別に形成する時、別のブラックマトリックス形成用フォトマスクの使用によるミスアライメント現象を防止することができる。また、一回に一括してブラック層とブラックマトリックスとを形成することができるため、ブラックマトリックスのパターン特性を向上させることができる。

図５Ａないし図５Ｆの製造工程において、ブラック層１１ｃは、別の露光工程を行うことなく、図５Ｄに示したように、ブラックペースト上に塗布されたバス電極のみを露光させることによって形成される。従って、ブラック層１１ｃは、透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間に形成されることになる。このように、ブラック層１１ｃを露光することなく、後でバス電極形成部分に対する露光工程を通じて形成させると、バス電極形成部分に対する現像時に現像液がブラック層部分に浸透して図６に示したようにブラック層１１ｃの下部がより多くエッチングされるアンダーカット現象が発生する。このようなアンダーカット現象は、焼成工程中においてバス電極の形状がエッジカール（ｅｄｇｅ ｃｕｒｌ）の形態に発展するか、または、バス電極上に誘電ペーストを塗布する時にエッジカール部分において誘電体が満たされなくなって電極気泡が発生するようになる。電極気泡は、セル欠陥、絶縁破壊などの原因となる。

アンダーカット現象を防止するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を図７に示している。同図は、バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示している。

同図を参照すると、複数の透明電極１１ａが形成された前面基板１０にブラックペーストを塗布する印刷・乾燥工程を行った後（図７Ａ）、第１のフォトマスク３０を用いてブラックペーストを露光させてブラック層とブラックマトリックス形成部分をパターニングさせる（図５Ｂ）。このとき、第１のフォトマスク３０にはブラック層およびブラックマトリックス形成部分を露光させるようにパターンが予め設計されている。

次いで、露光された前面基板１０上にバス電極を塗布する印刷・乾燥工程を行った後（図７Ｃ）、第２のフォトマスク３０’を用いてバス電極を露光させてバス電極１１ｂ形成部分のパターニングを行う（図７Ｄ）。次いで、現像および焼成工程を行ってブラックマトリックス１４およびバス電極１１ｂを形成する（図７Ｅ）。

そして、ブラックマトリックス１４およびバス電極１１ｂが形成された前面基板１０上に誘電体ペーストを塗布する印刷・乾燥工程を行った後、一定の時間焼成させる（図７Ｆ）。

従って、図７Ｂに示したように、ブラックマトリックス形成部分を露光させる時、ブラック層形成部分も共に露光させることにより、図７Ｅのような現像工程時に現像液がブラック層部分へ浸透できなくなりアンダーカットの発生を防止することができる。また、ブラック層１１ｃは、現像工程時にバス電極１１ｂと共に形成される。したがって、ブラック層１１ｃは透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間に形成される。

結局、図７に示したように、予めブラック層およびブラックマトリックス形成部分がパターン化された第１のフォトマスク３０を用いて一回露光させることで、ブラック層１１ｃとブラックマトリックス１４とを同時に形成することができる。また、ブラックマトリックス形成部分のみを露光させる図５Ｂとは異なり、図７に示したようなブラックマトリックス形成部分と共にブラック層形成部分も同時に露光させることで、現像工程時に発生することがあるアンダーカット現象を前もって防止することができる。

図７の製造方法で完成したプラズマディスプレイパネルの前面基板１０において、銀（Ａｇ）粒子はマイグレーションされて前面基板１０上の鉛粒子などと結合され、バス電極１１ｂの変色を生じ、これによってパネルの色温度が低下して輝度が低下することもある。また、このような銀（Ａｇ）粒子のマイグレーションによる絶縁破壊も発生することもある。

上述のように、銀（Ａｇ）粒子のマイグレーションによるバス電極の変色を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を図８に示した。同図は、本発明の好ましい第２の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示している。同図を参照すると、本発明の第２の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０は、図４のものとは異なり、ブラック層１１ｃが１つの放電セル（Ａ）内の透明電極１１ａから延長され、１つの放電セル（Ａ）と隣接した他の放電セル（Ｂ）との間に位置する非放電領域の一部にまで形成される。このとき、１つの放電セル（Ａ）の透明電極１１ａと隣接した他の放電セル（Ｂ）内の透明電極１１ａ’との間の距離が図４のそれと同様であれば、ブラック層１１ｃが非放電領域の一部に形成されるため、ブラックマトリックス１４の幅は狭くなる。

このような構成のプラズマディスプレイパネルの前面基板を製造するための方法は図５および図７に示すと同様に行うことができる。但し、ブラック層が非放電領域の一部を含めるようにするために、ブラック層形成部分およびバス電極形成部分が図５および図７のそれより広くなるように予めパターン化されたフォトマスクを製作しておく必要がある。

図９は、本発明の好ましい第３の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。

一般に、プラズマディスプレイパネルの前面基板は、放電が発生する放電領域と放電が発生しない非放電領域とに区分される。非放電領域とは、透明電極１１ａが対をなして形成されている放電セルと隣接した放電セルとの間に形成される領域である。

本発明の第３の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０は、透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間にブラック層１１ｃが形成されると共に、ブラック層１１ｃが放電セル（Ａ）と放電セル（Ｂ）との間の非放電領域に位置する前面基板１０を全部覆うように形成される。このとき、非放電領域間に形成されたブラック層はブラックマトリックスであることが好ましい。なお、上記ではブラック層とブラックマトリックスとが一定の距離を置いて離隔されているが、本発明の第３の実施形態では、ブラック層とブラックマトリックスとが離隔されることなく一体に形成される。また、ブラック層とブラックマトリックスとは製造工程において同時に形成される。

このような本発明の第３の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板を製造するための方法を説明する。図１０は、図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す。

同図に示したように、複数の透明電極１１ａが形成された前面基板１０上にブラックペーストを塗布する印刷・乾燥工程を行う（図１０Ａ）。

第１のフォトマスク３０を用いて塗布されたブラックペーストを露光させてブラック層形成部分をパターニングする（図１０Ｂ）。このとき、第１のフォトマスク３０は、１つの放電セル（Ａ）内の透明電極１１ａの一部から隣接した他の放電セル（Ｂ）内の透明電極１１ａ’の一部まで露光されるように予め十分に広くパターニングされていることが好ましい。

露光された前面基板１０上にバス電極を塗布する印刷・乾燥工程を行う（図１０Ｃ）。

第２のフォトマスク３０’を用いて塗布されたバス電極を露光させてバス電極形成部分のパターニングを行う（図１０Ｄ）。

露光工程を行った前面基板１０を現像液で現像した後、焼成工程を行ってブラック層１１ｃおよびバス電極１１ｂを形成する（図１０Ｅ）。

ブラック層１１ｃおよびバス電極１１ｂが形成された前面基板１０上に誘電体ペーストを塗布した後、乾燥および焼成工程を行う（図１０Ｆ）。

図９および図１０に示したように、本発明の第３の実施形態によれば、ブラック層とブラックマトリックスとを別に形成することなく、透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間に形成されるブラック層１１ｃが非放電領域まで覆うように形成し、つまり、一回で一体に形成することにより、コントラストをより向上させることができ、製造コストをダウンさせることができる。

なお、同図に示したように、ブラック層とブラックマトリックスとを一体に形成することに加えて、ブラック層上に形成されたバス電極１１ｂを非放電領域に移動させることにより、輝度を向上させることができる。即ち、前述のように、非放電領域を境界にして１つの放電セル内に存在するバス電極１１ｂ、１１ｂ’間の距離は、できる限り広くするのが輝度の向上の点から好ましい。

従って、放電セル内に存在する２つのバス電極１１ｂ、１１ｂ’のそれぞれを隣接した非放電領域の一部に形成させてバス電極１１ｂ間の距離をより広くすることで、輝度を向上させることができる。これについて図１１を参照して説明する。図１１は、本発明の好ましい第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示した図である。

同図に示したように、本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０では、透明電極１１ａとバス電極１１ｂとの間にブラック層１１ｃが形成されるとともに、ブラック層１１ｃが放電セル（Ａ）と放電セル（Ｂ）との間の非放電領域に位置する前面基板１０を全部覆うように形成される。このとき、本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０では、図９のものと比較すると、バス電極１１ｂが放電セル（Ａ）内の透明電極１１ａ上に形成されたブラック層１１ｃの一部から非放電領域に形成されたブラック層１１ｃの一部にわたって形成される。ブラック層１１ｃは、図９と同様に、透明電極１１ａの一部から延長されて非放電領域の全部を覆うように形成され、このように形成されたブラック層１１ｃ上にバス電極１１ｂが非放電領域の一部に移動するように形成される。従って、図９に示したように、バス電極が透明電極１１ａ上にのみ形成され、放電セル内に形成されたバス電極間の距離の拡大に限界があったが、本発明の第４の実施形態のプラズマディスプレイパネルの前面基板１０では、図１１に示したように、バス電極１１ｂを非放電領域の一部に形成されるように移動させることで、放電セル（Ｂ）内のバス電極１１ｂ、１１ｂ’間の距離をより広くして輝度を向上することができる構造となっている。

前記のような本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法は、基本的に図９と同様である。ただし、本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０を製造する場合は、バス電極形成部分を露光させるための第２のフォトマスク３０’を製作するとき、バス電極１１ｂが放電セル内の透明電極１１ａの一部から非放電領域の一部にまで露光されるように予めパターン化されている必要がある。従って、このように製作された第２のフォトマスク３０’を用いてＡｇペーストが塗布された前面基板１０を露光させると、本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０のようなバス電極１１ｂが形成される。

非放電領域上に形成されたブラック層１１ｃは、ブラックマトリックスをも兼ねるようになる。このため、ブラックマトリックスは製造工程時にブラック層と一体に同時に形成される。

このようなプラズマディスプレイパネルの前面基板において、図１２に示したようにバス電極１１ｂを非放電領域への移動させた構成の効率、消費電極および輝度の変化を確認するための実験を行った結果は、下記の表１の通りである。

図１２Ａは、従来のバス電極と同様に透明電極１１ａ上にバス電極の位置を決めた場合であり、図１２Ｂはバス電極の端を透明電極１１ａの端に一致させた場合を示している。図１２Ｃないし図１２Ｆは、バス電極１１ｂが非放電領域の側の少しずつずらして、非放電領域の部分を次第に多く含めていく状態のを示している。ここで、バス電極の幅（Ｌ）が一定であるとして、図１２Ａないし図１２Ｆに示したように、バス電極が次第に非放電領域に移動される。

ここで、バス電極の位置が透明電極が１／８Ｌであるとは、バス電極の一部が非放電領域の一部に含まれる距離を示す。即ち、バス電極の幅をＬとする時、バス電極の一部は１／８Ｌ距離だけ非放電領域に移動されるように形成される。他のバス電極の位置もこれと同じ意味を有する。

表１に示したように、バス電極の非放電領域への移動に応じて効率、消費電力および輝度が増加することがわかる。ただし、バス電極が１／８Ｌである場合、輝度向上の効果が多少劣り、バス電極の位置が７／８Ｌ以上である場合は、輝度は増加するが、消費電力が高くなりすぎる。

結局、バス電極が非放電領域の一部に１／８Ｌ〜５／８Ｌの範囲で形成される時、効率、消費電力および輝度が良くなることがわかる。

それで、本発明の第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板１０のように、ブラック層１１ｃを透明電極１１ａと非放電領域とに一体に形成する構造において、バス電極１１ｂの一部が非放電領域に移動されるように形成することで、輝度を向上させることができる。

なお、プラズマディスプレイパネルの前面基板の構造においてブラック層とブラックマトリックスの形成について説明してきたが、前述のように、ブラック層とブラックマトリックスとを同時に形成するか、または、一体に形成すると、製造工程を単純化して製造費用をダウンさせることができる。また、ブラック層がブラックマトリックスと一体に形成されるとき、バス電極の一部を非放電領域に形成させると、輝度が向上できる。

しかし、このようなブラック層とブラックマトリックスとが一体に形成されるとき、既存の導電性酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）のブラックパウダーでブラック層とブラックマトリックスとを形成させると、酸化ルテニウムの導電性によって隣接セルの間で短絡が発生し易い。

従って、本発明では、既存の導電性酸化ルテニウムの代わりに、非導電性であるコバルト（Ｃｏ）系酸化物、クロム（Ｃｒ）系酸化物、マンガン（Ｍｎ）系酸化物、銅（Ｃｕ）系酸化物、鉄（Ｆｅ）系酸化物、カーボン（Ｃ）系酸化物などをブラック層およびブラックマトリックスの形成のためのブラックパウダーとして使用する。

導電性酸化物のうち、コバルト（Ｃｏ）系酸化物をブラック層に含有させ、その厚さを変化させながら実験を行った結果を表２に示した。本実験では、同一の工程および同一のフリットガラスを適用した。

表２において接着力の強さは、Ｏが強い、＝が中間、Ｘが弱いことを意味している。また、フリットガラスの含量はブラックペーストに含有される量を意味し、ブラックペースト内のフリットガラスの含量によってブラック層の厚さが調節される。

表２の接触抵抗を測定するための実験構造は、図１３に示したように、ブラック層４０を５ｃｍの長さで正方形に形成した後、その上に３ｃｍ幅の長方形の銀（Ａｇ）電極４１を形成する。次いで、透明電極４２を銀（Ａｇ）電極４１からブラック層４０を通して延長されるように形成する。このとき、銀電極４１上の支点１と透明電極４２上の支点２との間の抵抗を測定する。

実験の結果、表２に示したように、ブラックペースト内のフリットガラスの含有量が５〜３０重量％に調節される場合、ブラック層４０の厚さが０．１〜５ｃｍとなり、接触抵抗は４〜１０ｋΩとなり、初期放電電圧は１８０〜１８５Ｖを示した。

これに対して、ブラックペースト内に含有されたフリットガラスが３５重量％以上に調節される場合、ブラック層の厚さは５．８ｃｍ以上となり、このとき、接触抵抗は２０ｋΩ以上となり、初期放電電圧は２６１Ｖ以上となることを示している。

つまり、非導電性であるコバルト（Ｃｏ）系酸化物のブラックパウダーを含むブラック層４０は、厚さが５ｃｍ以下である場合、接触抵抗が１０ｋΩ以下で、伝導性が比較的良好であるため、透明電極４２とバス電極４１との間に介在されて透明電極４２に流れる電流をバス電極４１に伝達することができるだけでなく、このようなコバルト（Ｃｏ）系酸化物のブラックパウダーをブラックマトリックスの形成に使用する場合、ブラックマトリックスの厚さがブラック層の厚さより遥かに厚くなって接触抵抗が著しく増加し、隣接セルの間に発生し得る短絡現象を防止することができる。

また、一般に、酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）は高価であるが、非導電性であるコバルト（Ｃｏ）系酸化物、クロム（Ｃｒ）系酸化物、マンガン（Ｍｎ）系酸化物、銅（Ｃｕ）系酸化物、鉄（Ｆｅ）系酸化物、カーボン系（Ｃ）系酸化物などは価格が安いため、このような非導電性酸化物のうちの一つをブラック層およびブラックマトリックスの形成に使用することにより、製造コストをダウンさせることができる。

一方、通常、従来のブラック層には導電性ブラックパウダーである酸化ルテニウム（ＲｕＯ₂）の外に、ブラック層の接着力を向上させるため、約４２５℃程度の軟化点を有するＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂の３相系フリットガラスがさらに含まれる。

このとき、先に述べた非導電性酸化物のうちの一つがブラック層に含まれ、ブラック層の厚さを５ｃｍ以下に薄くし、４２５℃程度の軟化点を有する ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂の３相系フリットガラスをブラック層に適用させると、ブラック層の接着力が弱くなって図１４Ａに示したようにブラックマトリックスではピンホールが多数発生し、図１４Ｂに示したように、バス電極と透明電極１１ａとの間に形成されるブラック層では、気泡が発生されるようになる。

従って、このような多数のピンホールおよび気泡の発生を防止するため、下記の表３に示したような実験を行った。

３相系フリットガラスとして、 ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃、または、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＣａＯ−ＳｉＯ₂のうちの１つまたは２つ以上を混合して使用した。このとき、フリットガラスの軟化点を４００〜５８０℃に調節したときの接着力の強さ、ピンホールおよび電極気泡の発生有無などに関する実験を行った。

表３において、電極の強さは、Ｏが強い、＝が中間、Ｘが弱いを意味する。また、ピンホールおよび電極気泡の発生有無は、Ｏが多い、＝が中間、Ｘが少いを意味する。

表３に示したように、４５０℃以上の高軟化点フリットガラスを使用すると、接着力が良好になってピンホールや電極気泡の発生も格段に減少する。

一般のプラズマディスプレイパネルの構造を示す図である。 図１のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の構造を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図２のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 本発明の好ましい第１の実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図４のプラズマディスプレイパネルにおける前面基板の製造方法を示す図である。 図５のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造時において、バス電極へのアンダーカット発生を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 バス電極のアンダーカット現象を解決するためのプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 本発明の好ましい第２の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。 本発明の好ましい第３の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 図９のプラズマディスプレイパネルの前面基板の製造方法を示す図である。 本発明の好ましい第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの前面基板の構造を示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 図１１のプラズマディスプレイパネルの前面基板においてバス電極の位置を非放電領域へ次第に移動させることを示す図である。 本発明の第１ないし第４の実施形態によるプラズマディスプレイパネルの製造時に形成されるブラック層の接触抵抗を測定するための構造を示す図である。 従来の４２５℃程度の軟化点を有するフリットガラスによるピンホールまたは気泡発生の現象を示す図である。

符号の説明

１０…前面基板、１１ａ…透明電極、１１ｂ，１１ｂ’… バス電極、１１ｃ…ブラック層、１４…ブラックマトリックス、３０，３０’…フォトマスク。

Claims (10)

1. 前面基板と、この前面基板と一定の間隔をおいて配置される後面基板と、前記前面基板上に平行に配列される複数の維持電極と、前記後面基板上に前記維持電極に交差する方向に配列される複数のデータ電極と、前記前面基板及び後面基板の間に一定の間隔で配置され、放電セルを区画する複数の隔壁とを含むプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記維持電極のそれぞれが、透明電極と、前記透明電極の上に配置されるバス電極とからなり、前記透明電極と前記バス電極との間及び前記前面基板の接したセルの間の境界領域にはブラック層が形成され、前記バス電極の一部が、前記透明電極上に形成されるブラック層の一部から前記前面基板の接したセルの間の境界領域に移動して形成されることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記バス電極の幅をＬとする時、前記透明電極の終端部から前面基板の接したセルの間の境界領域に形成されるバス電極の幅が、１／８Ｌ〜５／８Ｌの範囲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. 前記ブラック層は、前記前面基板の接したセルの間の境界領域を完全に覆うように形成され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. 前記透明電極上に形成されたブラック層とブラック層上に形成されたバス電極の一側面が一致す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。
5. 前記前面基板の接したセルの間の境界領域に形成されるブラック層がブラックマトリックス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。
6. 前記ブラック層及び前記ブラックマトリックスの一面がほぼ同一の高さで水平に形成され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。
7. 前記ブラック層が、コバルト（Ｃｏ）系酸化物、クロム（Ｃｒ）系酸化物、マンガン（Ｍｎ）系酸化物、銅（Ｃｕ）系酸化物、鉄（Ｆｅ）系酸化物、カーボン（Ｃ）系酸化物のうちの少なくとも１つで構成されるブラックパウダーを含む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。
8. 前記ブラック層が、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−Ｂｉ₂Ｏ₃、ＺｎＯ−ＳｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＣａＯ−ＳｉＯ₂のうちの少なくとも１つを含む４５０℃以上の高軟化点のフリットガラスを含む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。
9. 前記フリットガラスの含量が、５〜３０重量％の範囲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イパネル。
10. 前記ブラック層の厚さが、０．１〜５μｍ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。