JP2006228639A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】表示電極に沿った凸部をもつ絶縁体層に隔壁が当接するプラズマディスプレイパネルにおける放電干渉を防止することを目的とする。
【解決手段】第１の基板１１上に配列された複数の行電極Ｘ，Ｙ、行電極を被覆する絶縁体層１６、および第２の基板２１における列間の境界に配置されて列の全長にわたって連続する隔壁２７を備え、絶縁体層１６の表面に形状および高さが行電極に対応する第１の凸部１６１が形成されたプラズマディスプレイパネル１において、第１の基板における隔壁と重なる位置に、行電極と重ならずかつ絶縁体層によって被覆される層状体４４を配置し、絶縁体層１６の表面に形状および高さが層状体４４に対応し、列間の放電障壁の一部となる第２の凸部１６２を形成する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電極を被覆する絶縁体層の表面が電極に沿った凸部を有するプラズマディスプレイパネルに関する。

ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルは表示電極を被覆する誘電体層を有する。誘電体層は、表示電極が配列された基板上に画面の全体にわたるように形成される。一般的な材料である低融点ガラスからなる誘電体層は２０μｍ〜３０μｍ程度の厚さをもつ。誘電体層の表面には、誘電体層に対する放電によるスパッタリングを防ぐ厚さ０．５μｍ〜１μｍ程度の保護膜が成膜される。すなわち、誘電体層と保護膜の積層体が表示電極を放電ガス空間に対して被覆する。本明細書では、この誘電体層と保護膜の積層体を絶縁体層という。

近年、誘電体層の形成方法として気相堆積法（気相成長法ともいう）が注目されている。特開２０００−２１３０４号公報には、化学的気相堆積法の一種であるプラズマＣＶＤ(Chemical Vapor Deposition)によって二酸化珪素または有機酸化珪素からなる誘電体層を形成することが記載されている。気相堆積法によれば、薄くて厚さの均一な誘電体層を得ることができるとともに、電極間容量の低減に有利な比誘電率の小さい誘電体層を低融点ガラスの焼成温度よりも低い温度で形成することができる。

気相堆積法により得られる層には、表面が下地面（層形成面）の凹凸を反映した凹凸面であるという構造上の特徴がある。すなわち、気相堆積法により得られる層の表面は、十分に高い温度で焼成される低融点ガラス層の表面とは違って、平坦ではない。誘電体層は表示電極が配列された基板に形成されるので、気相堆積法により得られる誘電体層の表面は、表示電極上の部分が他の部分よりも表示電極の厚さ分だけ突出した凹凸面である。そして、このような凹凸面上に形成される保護膜は十分に薄いので、保護膜の表面（すなわち絶縁体層の表面）も同様の凹凸面である。

一方、カラー映像の表示に好適な面放電ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルでは、表示電極および絶縁体層が配置された第１の基板と向かい合う第２の基板に、放電障壁である隔壁が配置される。隔壁の配置パターンには、放電ガス空間を画面の列ごとに区画するストライプパターンと、セルごとに区画するメッシュパターンとがある。

このようなプラズマディスプレイパネルの内部では、絶縁体層と隔壁の頂部とが当接する。当接状態において、隔壁はセル間の放電干渉を防止するとともに、放電ガス空間の厚さ（前後方向の寸法）を画面内で均等にするスペーサとして機能する。

上記特開２０００−２１３０４号公報には、第１基板上に形成された絶縁体層の凸部と第２基板に支持されたストライプパターンの隔壁とが当接する構造が記載されている。また、特開２００３−３０８７８４号公報には、絶縁体層の凸部とメッシュパターンの隔壁とが当接する構造が記載されている。
特開２０００−２１３０４号公報 特開２００３−３０８７８４号公報

表示電極を被覆する絶縁体層が表示電極に沿った凸部をもつプラズマディスプレイパネルでは、絶縁体層における凸部以外の部分と隔壁との間に隙間が存在し、絶縁体層の表面が平坦なプラズマディスプレイパネルと比べて、隣接するセル間の放電干渉が起こり易いという問題があった。

本発明は、表示電極に沿った凸部をもつ絶縁体層に隔壁が当接するプラズマディスプレイパネルにおける放電干渉を防止することを目的としている。

本発明の目的を達成するプラズマディスプレイパネルは、対向する第１および第２の基板、前記第１の基板上に配列された複数の行電極、前記行電極を被覆する絶縁体層、および前記第２の基板における列間の境界に配置されて列の全長にわたって連続する隔壁を備え、前記絶縁体層の表面に形状および高さが前記行電極に対応する第１の凸部が形成されたものであり、前記第１の基板における前記隔壁と重なる位置に、前記行電極と重ならずかつ前記絶縁体層によって被覆される層状体が配置され、前記絶縁体層の表面に、列間の放電障壁の一部となるような形状および高さが前記層状体に対応した第２の凸部が形成されてなるという特徴を備える。

本発明においては、絶縁体層の表面に、行電極に沿った第１の凸部とともに第２の凸部を形成し、それによって隔壁との間の隙間を小さくする。第２の凸部を得るために、絶縁体層を形成する以前に行電極の形成面に第２の凸部に対応した層状体を配置しておく。

好ましい実施態様として、層状体の材質を行電極と同様とする。行電極と層状体を一括に形成し、その後に絶縁対層を形成することにより、第２の凸部を得るための特別の工程が不要となる。行電極が複層構造の場合、層状体の層構成は行電極と同じ構成でも行電極よりも層数の少ない構成でもよい。どちらであっても第２の凸部を得るための特別の工程が不要となることに変わりはない。

請求項１ないし請求項８の発明によれば、表示電極に沿った凸部をもつ絶縁体層に隔壁が当接するプラズマディスプレイパネルにおける放電干渉を防止することができる。

請求項４または請求項５の発明によれば、第２の凸部を得るための特別の工程が不要となる。

カラー表示用のプラズマディスプレイパネルは本発明の好適な適用対象である。以下では３電極面放電構造の多数のセルからなる画面をもつＡＣ型のプラズマディスプレイパネルを例に挙げる。

プラズマディスプレイパネルの基本構成を図１および図２に示す。図１はプラズマディスプレイパネルの全体構成を示す正面図、図２は図１のｚ−ｚ矢視断面図である。プラズマディスプレイパネルは前面板１０と背面板２０とで構成され、縦横に並ぶセル（発光素子）からなる画面６０を有する。例えば、画面６０のサイズが対角４２インチである場合、プラズマディスプレイパネルはおよそ９９４ｍｍ×５８５ｍｍの大きさをもつ。前面板１０および背面板２０はともに画面６０よりも大きい厚さ３ｍｍ程度のガラス基板に電極とその他の構成要素とが固着した構造体である。前面板１０および背面板２０は重ね合わせるように対向配置され、互いに重なり合う領域の周辺部に配置された平面視枠状の封着材３５によって接合されている。前面板１０は背面板２０に対して図１の左右に５ｍｍ程度張り出し、背面板２０は前面板１０に対して図１の上下に５ｍｍ程度張り出す。このように張り出した前面板１０および背面板２０のそれぞれの端部には、駆動ユニットとの導電接続のためのフレキシブル配線板が接合される。前面板１０と背面板２０と封着材３５とで密封された内部空間（放電ガス空間）３０は、ネオンとキセノンとを混合した放電ガスで満たされる。放電ガス空間３０の厚さ（前後方向の寸法）は１００μｍ〜２００μｍの範囲内の値である。

電極配列の一例を図３に示す。例示の電極配列は行電極が等間隔に並ぶ高精細表示に適した配列である。画面６０には、行電極である表示電極Ｘおよび表示電極Ｙと、列電極であるアドレス電極とが配列される。表示電極Ｘおよび表示電極Ｙは、ＸＹＸＹ…ＸＹＸの順に１本ずつ交互に並ぶように平行に配列され、隣り合う表示電極Ｘと表示電極Ｙの組が１つの行を画定する。配列の両端の表示電極Ｘを除く残りの表示電極Ｘおよび表示電極Ｙのそれぞれは、隣接する２つの行に関係する。表示電極Ｘと表示電極Ｙの総数は画面６０の行数に１を加えた数である。アドレス電極は各列に１本ずつ配列される。アドレス電極の数は列数と等しい。これらアドレス電極と表示電極Ｙとでアドレッシングのための電極マトリクスが構成される。図中の９個の楕円は第１、第２、および第３行のそれぞれにおける第１列から第３列に属するセルの位置を示す。

図４は本発明に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造の概略を示し、図５は表示電極および層状体の平面形状を示す。図４では内部構造を判り易くするために前面板１０と背面板２０とを分離させて描いてある。

プラズマディスプレイパネル１の前面板１０は、ガラス基板１１、表示電極Ｘ，Ｙ、および絶縁体層１６から構成される。表示電極Ｘ，Ｙを被覆する絶縁体層１６は誘電体層１７と保護膜１８の積層体である。保護膜１８は厚さ０．５μｍ程度のマグネシアの蒸着膜である。絶縁体層１６の表面は層形成の下地面の凹凸を反映した凹凸面であり、絶縁体層１６は表示電極のうちの金属膜に対応した複数の凸部１６１および本発明に特有の凸部１６２を有する。凸部１６２は後述する層状体に対応した厚さおよび形状をもつ。

背面板２０は、ガラス基板２１、アドレス電極Ａ、誘電体層２４、複数の隔壁２７、および発光色の異なる３種の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂから構成される。隔壁２７は列間の境界を画定する平面視帯状の構造体であって、絶縁体層１６の凸部１６１の列間部分および凸部１６２と当接する。これら隔壁２７によって放電ガス空間は列ごとに区画される。

図５において、放電ギャップ７５を隔てて隣り合う表示電極Ｘと表示電極Ｙの組が、面放電形式の表示放電を生じさせるための電極対（陽極および陰極）を構成する。ガラス基板１１に配列された表示電極Ｘ，Ｙのそれぞれは、構造の上では、図５のように規則的に幅の変わる帯状にパターニングされた透明導電膜４１とその上に積層された一定幅の細い帯状の金属膜４２とで構成される。透明導電膜４１の厚さは数千Å程度であり、金属膜４２の厚さは２μｍ〜３μｍ程度である。透明導電膜４１と比べて金属膜４２は大幅に厚い。そして、このような表示電極Ｘ，Ｙのそれぞれは、機能の上では、行の全長にわたって連続した帯状の給電幹部分５１と、対応する行内のセルで放電面を形成する放電部分５２とで構成される。各放電部分５２は各列において給電幹部分５１からセル中心へ向かって同じ幅で張り出す。表示電極Ｘの放電部分５２と隣り合う表示電極Ｙの放電部分５２とが放電ギャップ７５を形成する。なお、透明導電膜４１を行の全長にわたる帯状とせずに、列ごとに配置されて独立した複数のパターンとしてもよい。その場合、給電幹部分５１は金属膜４２のみからなり、放電部分５２は透明導電膜のみからなる。

図５のとおり、プラズマディスプレイパネル１では、電極対の電極間隙における隔壁２７と重なる位置に１つずつ表示電極Ｘ，Ｙと重ならないように層状体４４が配置されている。層状体４４は、透明導電膜４５と金属膜４６とからなる導体層であって、表示電極Ｘ，Ｙと同じ層構造をもつ。表示電極Ｘと表示電極Ｙとを短絡させないため、層状体４４は表示電極Ｘ，Ｙと離れるようにパターニングされている。ただし、層状体４４を絶縁材料で形成する場合には、層状体４４と表示電極Ｘ，Ｙとを離す必要はない。

図６は図５のａ−ａ矢視断面構造を示し、図７は図５のｂ−ｂ矢視断面構造を示す。

上述したとおり絶縁体層１６は表示電極Ｘ，Ｙの金属膜４２に対応した第１の凸部１６１、および層状体４４に対応した第２の凸部１６２を有している。このような絶縁体層１６の構造には誘電体層１７の形成方法が関係する。誘電体層１７の形成に気相堆積法を用いると、誘電体層１７の表面が凹凸面になるので、誘電体層１７を覆う薄い保護膜１８の表面も凹凸面になる。厳密には透明導電膜４１に対応した段差も生じるが、その段差は考慮の必要がない微小な値である。気相堆積法に限らず、厚膜法で誘電体層１７を形成する場合であっても、焼成時におけるレベリングが不十分であれば、誘電体層１７の表面が凹凸面になる。鉛フリーに適合する比較的に軟化点の高い低融点ガラスを誘電体材料として用いたときに、レベリングが不十分になり易い。

図７によく示されるように、列の中央では隣り合う凸部１６１の間は表示放電（面放電）７１の生じる放電ガス空間である。しかし、図６のように隔壁２７の配置された列間の境界位置では、隣り合う凸部１６１の間に第２の凸部１６２が存在する。第２の凸部１６２は、これに当接する隔壁２７と一緒になって列間の放電障壁を構成する。第２の凸部１６２が存在することによって列間の境界における隔壁２７と絶縁体層１６との間の隙間がほとんどなくなるので、プラズマディスプレイパネル１では列間の放電干渉が起こりにくい。

層状体４４は表示電極形成工程において形成される。すなわち、層状体４４の透明導電膜４５は表示電極Ｘ，Ｙの透明導電膜４１と一括にパターニングされ、層状体４４の金属膜４６も表示電極Ｘ，Ｙの金属膜４２と一括にパターニングされる。その後、ＣＶＤ法または十分にレベリングさせない厚膜法によって誘電体層１７が形成され、さらに保護膜１８が形成される。プラズマディスプレイパネル１の製造において、第２の凸部１６２を得るための特別の工程は不要である。

なお、層状体４４を金属膜４６のみで構成してもよい。その場合、第２の凸部１６２は第１の凸部１６１と比べて透明導電膜の分だけ低くなるが、その高さの差はほんの僅かであるので、第２の凸部１６２は放電干渉を防止する十分な効果をもつ。

図８は層状体の平面形状の第２例を示す。本例のプラズマディスプレイパネル１ｂの構成は層状体４７を除いて上述のプラズマディスプレイパネル１の構成と同様である。

図８のプラズマディスプレイパネル１ｂにおいても、層状体４７は透明導電膜４８と金属膜４９とからなる導体であり、隔壁２７と重なる位置に配置されている。層状体４７の列方向の配置位置は放電ギャップ７５に対応する。すなわち、放電ギャップ７５の真横の位置である。

上述の例と比べて、各層状体４７は短く、層状体４７と表示電極Ｘ，Ｙとの距離ｄが大きい。具体的には距離ｄは１００μｍ以上である。距離ｄが大きいことは、表示電極の短絡防止および電極間の静電容量の低減に貢献する。

層状体４７が放電ギャップ７５の真横に位置しかつ放電ギャップ長ｇよりも長いので、隔壁２７と重なる領域における放電ギャップ７５に近い位置、すなわち放電が拡がり易い位置に第２の凸部が形成されることになる。したがって、プラズマディスプレイパネル１ｂにおいても、列間の放電干渉が十分に低減される。

図９は表示電極の平面形状の第２例を示す。本例のプラズマディスプレイパネル１ｃの構成は表示電極Ｘｃ，Ｙｃを除いて上述のプラズマディスプレイパネル１の構成と同様である。

図９のプラズマディスプレイパネル１ｃにおいても、表示電極Ｘｃ，Ｙｃのそれぞれは、構造の上では透明導電膜４３とその上に積層された金属膜４２とから構成される。透明導電膜４３は、金属膜４２の下地となる細幅パターンを含む規則的に幅の変わる帯状にパターニングされている。機能の上では、表示電極Ｘｃ，Ｙｃのそれぞれは、行の全長にわたって連続した帯状の給電幹部分５１と、対応する行内のセルで放電面を形成する放電部分５２ｃとで構成される。給電幹部分５１は透明導電膜４３の細幅パターン部分と金属膜４２とで構成され、放電部分５２ｃは透明導電膜４３から構成される。各放電部分５２ｃは各列において給電幹部分５１からセル中心へ向かって張り出すよう形成され、その形状は放電ギャップ７５ｃに近い太幅パターンとそれを給電幹部分５１に連結する細幅パターンとからなるＴ字状である。なお、透明導電膜４３を行の全長にわたる帯状とせずに、列ごとに配置されて独立した複数のパターンとしてもよい。

層状体４４の列方向の配置位置は放電ギャップ７５ｃに対応する。すなわち、放電ギャップ７５ｃの真横の位置である。そして、層状体４４は表示電極対における放電部分５２ｃの細幅パターン間の距離ｋよりも長い。つまり、放電ギャップ７５ｃおよび放電部分５２ｃにおける隔壁２７に近い部分に面する第２の凸部１６２（図６参照）が形成されるように、層状体４４が配置されている。

以上の実施形態では、隔壁パターンが放電ガス空間を列ごとに区画するストライプパターンとしたが、セルごとに区画するメッシュパターンであってもよい。その場合、複数の隔壁２７に代えて、画面には列間の境界を画定する複数の垂直壁と行間の境界を画定する複数の水平壁とが一体化した平面視格子状の隔壁が配置される。ただし、本発明に特有の第２の凸部１６２は列間の放電障壁を構成するものであるので、本発明に係る“隔壁”は平面視格子状の隔壁のうちの垂直壁を意味する。

また、表示電極Ｘ，Ｙ、Ｘｃ，Ｙｃを前面側基板に配置する、いわゆる反射型の構成を例示したが、蛍光体を前面側基板に配置して表示電極Ｘ，Ｙ、Ｘｃ，Ｙｃを背面側基板に配置する透過型の構成にも本発明を適用することができる。透過型では表示電極Ｘ，Ｙ、Ｘｃ，Ｙｃの全体を金属で構成してもよい。

本発明はディスプレイ装置の性能向上に貢献する。

プラズマディスプレイパネルの全体構成を示す正面図である。 図１のｚ−ｚ矢視断面図である。 電極配列の一例を示す図である。 本発明に係るプラズマディスプレイパネルのセル構造を示す図である。 表示電極および層状体の平面形状を示す図である。 図５のａ−ａ矢視断面構造を示す図である。 図５のｂ−ｂ矢視断面構造を示す図である。 層状体の平面形状の第２例を示す図である。 表示電極の平面形状の第２例を示す図である。

符号の説明

１，１ｂ、１ｃ プラズマディスプレイパネル
１１ ガラス基板（第１の基板）
２１ ガラス基板（第２の基板）
Ｘ，Ｙ 表示電極（行電極）
Ｘｃ，Ｙｃ 表示電極（行電極）
１６ 絶縁体層
２７ 隔壁
１６１ 第１の凸部
４４，４７ 層状体
１６２ 第２の凸部
４１，４３ 透明導電膜
４２ 金属膜
７５，７５ｃ 放電ギャップ
ｇ 放電ギャップ長
ｋ 細幅パターン間の距離

Claims (8)

1. 対向する第１および第２の基板、前記第１の基板上に配列された複数の行電極、前記行電極を被覆する絶縁体層、および前記第２の基板における列間の境界に配置されて列の全長にわたって連続する隔壁を備え、前記絶縁体層の表面に形状および高さが前記行電極に対応する第１の凸部が形成されたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記第１の基板における前記隔壁と重なる位置に、前記行電極と重ならずかつ前記絶縁体層によって被覆される層状体が配置され、
   前記絶縁体層の表面に、前記層状体に対応した形状および高さを有し、列間の放電障壁の一部となる第２の凸部が形成されてなる
   ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記層状体が、前記行電極と同一の材料からなる導体であって前記行電極と電気的に接続されていない
   請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記層状体と前記行電極との距離が１００μｍ以上である
   請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記行電極が、透明導電膜とそれよりも厚い金属膜との積層体であり、
   前記層状体が、前記行電極と同じ層構造の積層体である。
   請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 前記行電極が、透明導電膜とそれよりも厚い金属膜との積層体であり、
   前記層状体の材質および厚さが、前記金属膜と同一である
   請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
6. 前記行電極が、前記隔壁と重なる部分の幅が隣接電極間の放電面となる部分の幅よりも小さい帯状であって、隣り合う行電極と面放電のための電極対を構成し、
   前記層状体が、前記電極対の放電面となる部分間の放電ギャップに対応した列方向位置に配置され、放電ギャップ長よりも長い
   請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記行電極における前記放電面となる部分が、放電ギャップに近い太幅パターンとそれにつながる細幅パターンとからなるＴ字パターンをもち、
   前記層状体が、前記電極対における細幅パターン間の距離よりも長い
   請求項６記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記絶縁体層が、気相堆積法を用いて形成された層である
   請求項１ないし請求項７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。