JP2011134452A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】蛍光体塗布において、補助隔壁を乗り越える際に発生する泡の巻き込みを抑制することで、輝度低下や点灯異常のない高品質な画像表示が可能なプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、電極とこの電極に平行な主隔壁とこの主隔壁に垂直方向に形成した補助隔壁とを有する背面基板と、前面基板とで構成されるプラズマディスプレイパネルであって、前記補助隔壁は第１補助隔壁と第２補助隔壁とを含む複数構造からなり、前記第２補助隔壁は前記第１補助隔壁よりも前記背面基板側に形成し、前記第２補助隔壁の幅は、前記第１補助隔壁の幅よりも細いことを特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネルの構造とその製造方法に関するものである。

近年、表示デバイスには高品質表示や薄型・大画面などの更なる高性能化が要求されるようになってきている。代表的な表示デバイスとしては、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）などが挙げられる。中でも、ＰＤＰは自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易などの理由により、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されている。

ＰＤＰは表示電極、誘電体層、ＭｇＯによる保護層などの構成物を形成した前面板と、電極、隔壁、絶縁体層、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、内部にＲ・Ｇ・Ｂそれぞれの微小な放電セル（以下、単にセルとする）を形成するように対向配置されるとともに、周囲を封着部材により封止されている。そして、そのセルにネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などを混合してなる放電ガスを例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入している。

ＰＤＰにおいて、蛍光体を発光させた場合の輝度を高め、高効率化を目指すことが重要である。輝度を高める手段として、背面板側の電極に平行に形成した主隔壁のほかに、前面板の表示電極と平行に形成した補助隔壁を設け、補助隔壁の表面にも蛍光体を付着させることで、発光面積を大きくし、輝度を高めることが提案されている（特許文献１）。

このような補助隔壁を有する隔壁に囲まれた放電セルへ高精度かつ簡便に蛍光体を塗布する方法として、大別して、パターン印刷方式と放電セル幅よりも狭い孔を通して基板の上下端の一方から他方に向かって一方向に走査しながら吐出することで連続的に塗布するディスペンサー方式を挙げることができる。

しかしながら、微細化したセルへの蛍光体ペーストの塗布方式としては、印刷方式は原理上、ある程度の印刷版の伸びを利用しており、この伸びが経時変化を起こすため、微細セルへの均一な蛍光体ペースト投入が困難になる虞があるのに対し、ディスペンサー方式ではこの様な問題が生じず、したがって、微細放電セルに対する塗布方法としてはディスペンサー方式が有利であると考えられる。前記ディスペンサー方式としては、蛍光体ペーストを複数の吐出口を有する口金から連続的に吐出して蛍光体層を形成する方法が提案されている（特許文献２）。

特開平１０−３２１１４８号公報 特開２００７−１７３２４６号公報

しかしながら、補助隔壁を形成した隔壁の場合、特許文献２の発明のような蛍光体塗布方法で蛍光体を形成した場合、蛍光体ペーストが補助隔壁を乗り越える際に、ペーストと補助隔壁の間に空気を含んでしまい、乾燥後に、その空気が抜けることで、円状の蛍光体の抜けた箇所が発生してしまう。このような現象が起きた基板を張り合わせてパネルにしたＰＤＰを点灯した場合、円状に蛍光体が抜けた部分が、発光に寄与しないため、輝度が低下したり、抜けた部分の面積が大きいと、セル自体が点灯せず、不良となってしまう。

そこで、本発明の目的は、補助隔壁を有する隔壁の間に蛍光体を塗布する際に、蛍光体の抜けを抑制することができる隔壁構造を形成し、高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することを目的とする。

上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、電極とこの電極に平行な主隔壁とこの主隔壁に垂直方向に形成した補助隔壁とを有する背面基板と、前面基板とで構成されるＰＤＰであって、補助隔壁は第１補助隔壁と、第２補助隔壁とを含む複数構造からなり、第２補助隔壁は第１補助隔壁よりも背面基板側に形成し、第２補助隔壁の幅は、第１補助隔壁の幅よりも細いことを特徴とする。ここで、第１補助隔壁の底部の幅Ｗ１と第２補助隔壁の底部の幅Ｗ２の比Ｗ２／Ｗ１が、０．１から０．５であることが望ましい。または第１補助隔壁の高さＨ１と第２補助隔壁の高さＨ２の比Ｈ１／Ｈ２が、０．１から０．５であることが望ましい。また、主隔壁間に蛍光体層を有し、この蛍光体層は、蛍光体材料を複数の吐出口を有する孔から連続的に吐出して、補助隔壁と垂直方向に走査して塗布する形成工程によって形成されることが望ましい。

本発明によれば、第１補助隔壁と第２補助隔壁の２層構造としてさらに各々の補助隔壁の高さと幅を変えることで、従来の補助隔壁のアスペクト比よりも緩くなることから、蛍光体ペーストが補助隔壁を乗り越える際の空気を含むことがなくなり、乾燥後の蛍光体の抜けが抑制された高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することが可能となる。

本発明の実施形態におけるＰＤＰの要部の構造を示す斜視図 同ＰＤＰの主要構成を示す部分的な断面図 同ＰＤＰ背面板の主要構成を示す斜視図 同ＰＤＰ補助隔壁への蛍光体の塗布状態を示す説明図 同ＰＤＰの補助隔壁の高さおよび底部幅の説明図 従来技術におけるＰＤＰ補助隔壁への蛍光体の塗布状態を示す説明図

以下、本発明の実施形態によるＰＤＰについて、図面を用いて説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。

まず本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造について図面を参照にしながら説明する。図１に示すように、ＰＤＰは、ガラス製の前面基板１と背面基板２とを、その間に放電空間を形成するように対向配置することにより構成されている。前面基板１上には表示電極を構成する走査電極３と維持電極４とが互いに平行に対をなして複数形成されている。そして、走査電極３および維持電極４を覆うように誘電体層５が形成され、誘電体層５上には保護層６が形成されている。

また、背面基板２上には絶縁体層７で覆われた複数のアドレス電極８が設けられ、その絶縁体層７上には井桁状の主隔壁９が設けられている。また、絶縁体層７の表面および主隔壁９の側面とを被覆するように赤色、緑色、青色の蛍光体層１０が設けられている。そして、走査電極３および維持電極４とアドレス電極８とが交差するように前面基板１と背面基板２とが対向配置されており、その間に形成される放電空間には、放電ガスとして、例えばネオンとキセノンの混合ガスが封入されている。

このＰＤＰではアドレス電極８、走査電極３および維持電極４に周期的な電圧を印加することにより放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１０に照射して可視光に変換することで画像表示が行われる。

ＰＤＰの製造方法のうち、主隔壁９の形成方法としてはコーティング法やスクリーン印刷法などにより、ガラス基板上に厚膜を形成し、これをリソグラフィー法によりサンドブラストに耐性がある隔壁パターンをフォトレジストで形成した後に、前記フォトレジストをマスクとして不要部分を削り取るサンドブラスト法、あるいはガラス基板上に感光性ペーストをコーティング法により成膜後にフォトリソグラフィーにより直接パターニングする方法、あるいは隔壁パターンをマスク化したスクリーン印刷を複数回繰り返し、乾燥させるスクリーン印刷法などがある。隔壁パターンには、ストレートリブ構造、ワッフルリブ構造、段違い井桁構造、ミアンダリブ構造などがあり、様々なパターンが知られている。それぞれの方法で隔壁のパターンが形成された後には、バインダ成分を脱離させるための焼成が行われ、隔壁形成が完成する。

また、蛍光体層１０の形成方法としてはディスペンサーによる塗布法や、スクリーン印刷法により主隔壁９の間に赤、緑、青各色の蛍光体ペーストを選択的に充填する方法などがあり、通常ペースト塗布後に乾燥工程、焼成工程を経て完成する。

図２は、本発明の実施形態におけるＰＤＰの主要構成を示す部分的な断面図である。このように放電空間を仕切る主隔壁９および主隔壁９に垂直な方向に補助隔壁１１が形成されている。図３は図２で示した部分的な断面図のうち、背面板のみの斜視図である。図２および図３のように、補助隔壁１１は第１の補助隔壁２１と、第２の補助隔壁２２の多層構造として形成されている。そして前記で示すように形成された隔壁を覆うように蛍光体層１０が形成されている。

ここで、主隔壁、補助隔壁まで形成した背面板に、Ｒ、Ｇ、Ｂの各色の蛍光体ペーストを塗布する方法は、ディスペンサー方式で順番に塗布した。このディスペンサー方式は、主隔壁９に平行な方向に走査しながら、小さな孔から蛍光体ペーストを吐出することで、補助隔壁１１を跨ぐように、すなわち、補助隔壁１１上にも塗布されるように連続的に蛍光体層を形成する方法である。

図４、図６は補助隔壁に蛍光体を塗布した状態を示しており、図４は本発明の実施形態であり、図６は従来技術である。このディスペンサー方式では、図６に示すような従来の補助隔壁構造では、吐出した蛍光体ペーストの流れ、すなわち塗布流が補助隔壁１１にぶつかると、塗布流が乱れ、このことにより塗布された蛍光体層には、抜け・気泡２３等が発生する虞が生じた。

特に、画素数１９２０×１０８０のフルＨＤのような高精細化での微細セルにおいては、蛍光体ペースト吐出の孔のサイズが必然的に小さくなるため、蛍光体ペーストの塗布流の安定性確保がより困難になることも一因となり、また、フルＨＤのような微細セルでは補助隔壁のアスペクト比（底部幅／高さ）が高くなることで、より補助隔壁との間に空気を含みやすくなる。

そこで発明者らが検討を行った結果、補助隔壁１１の構造を、図４に示すように、第１補助隔壁と第２補助隔壁の２層構造とすることで、塗布した蛍光体と補助隔壁との間に空気を含むことなく、蛍光体の抜け・泡ガミなどの課題の発生が抑制されることを見出した。

図５は本発明の実施形態のＰＤＰの背面基板の補助隔壁の高さおよび幅の概略図である。ここで第１補助隔壁２１の高さをＨ１、底部の幅をＷ１としている。また、第２補助隔壁２２の高さをＨ２、底部の幅をＷ２としている。本発明の実施形態における、第１補助隔壁と第２補助隔壁の高さの比は０．１から０．５になるように形成することが好ましい。

また、本発明の実施形態における、第１補助隔壁と第２補助隔壁の底部の幅の比は０．１から０．５になるように形成することが好ましい。

例えば本発明の実施例として、第１補助隔壁２１の高さをＨ１＝４０μｍ、底部の幅はＷ１＝１２０μｍとなるように形成した。一方で、第２補助隔壁２２の高さはＨ２＝８０μｍ、底部の幅はＷ２＝６０μｍとなるように形成した。このときの第１の補助隔壁と第２の補助隔壁の高さ、底部幅の比はそれぞれ、Ｈ１／Ｈ２＝０．５、Ｗ２／Ｗ１＝０．５であった。

このように形成した、隔壁の間にディスペンサー方式で蛍光体ペーストを塗布した結果、補助隔壁との間に空気を含むことなく、蛍光体抜けが抑制された背面基板が完成した。

このように、本発明の第１補助隔壁と第２補助隔壁の２層構造としてさらに各々の補助隔壁の高さと幅を変えることで、従来の補助隔壁のアスペクト比よりも緩くなることから、蛍光体ペーストが補助隔壁を乗り越える際の空気を含むことがなくなり、乾燥後の蛍光体の抜けが抑制された高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現することが可能となる。

以上、本発明について、上記実施例で説明した主隔壁と第１及び第２補助隔壁は段差のある井桁構造であるが、主隔壁と補助隔壁に段差の無い格子状の隔壁であっても、本発明の趣旨から矛盾するものではない。また本発明の実施例では、背面基板上の隔壁は、感光ペーストを露光することでパターンを形成しても、サンドブラスト法や、スクリーン印刷法などを用いて形成してもよい。

以上のように本発明は、第１の補助隔壁と第２の補助隔壁の２層構造としてさらに各々の補助隔壁の高さと幅を変えることで、従来の補助隔壁のアスペクト比よりも緩くなることから、蛍光体ペーストが補助隔壁を乗り越える際の空気を含むことがなくなり、乾燥後の蛍光体の抜けが抑制された高品質な画像表示が可能なＰＤＰを実現する上で、有用な発明である。

１ 前面基板
２ 背面基板
３ 走査電極
４ 維持電極
５ 誘電体層
６ 保護層
７ 絶縁体層
８ アドレス電極
９ 主隔壁
１０ 蛍光体層
１１ 補助隔壁
２１ 第１補助隔壁
２２ 第２補助隔壁
２３ 気泡

Claims (4)

1. 電極と前記電極に平行な主隔壁と前記主隔壁に垂直方向に形成した補助隔壁とを有する背面基板と、前面基板とで構成されるプラズマディスプレイパネルであって、前記補助隔壁は第１補助隔壁と、第２補助隔壁とを含む複数構造からなり、前記第２補助隔壁は前記第１補助隔壁よりも前記背面基板側に形成し、前記第２補助隔壁の幅は、前記第１補助隔壁の幅よりも細いことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第１補助隔壁の底部の幅Ｗ１と前記第２補助隔壁の底部の幅Ｗ２の比Ｗ２／Ｗ１が、０．１から０．５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. 前記第１補助隔壁の高さＨ１と前記第２補助隔壁の高さＨ２の比Ｈ１／Ｈ２が、０．１から０．５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. 隣接する前記主隔壁間に蛍光体層を有し、前記蛍光体層は、蛍光体材料を複数の吐出口を有する孔から連続的に吐出して、前記補助隔壁と垂直方向に走査して塗布する形成工程によって形成されたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。

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