JP2012142249A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】前面側基板2上に走査電極3および維持電極4からなる複数の表示電極対が設けられた前面板20aと、背面側基板9上に表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極10が設けられ、アドレス電極と表示電極対の交差部に各々放電セルを区画する隔壁12が設けられ、隔壁間に蛍光体層が設けられた背面板8と、各放電セルの蛍光体層に対応させて前面板上に配置された有機カラーフィルタ層21と、カラーフィルタ層からの放出ガスの透過を抑制する無機コート層22と、前面板と背面板の間の外周縁領域に枠状に設けられ、前面板と背面板の間を封着しているシール層23とを備え、無機コート層は、少なくとも前記シール層と重なる範囲まで延在して形成されている。
【選択図】図4
Description
また、誘電体用薄板を用いない構造の場合、封着シール材による封着の工程で前面側基板が高温に曝される。現行PDPで一般的に使用されている封着シール材の作業温度は、例えば470℃程度である。有機カラーフィルタ層の耐熱温度は、例えば470℃程度である。従って、前面側基板上に設けられた有機カラーフィルタ層は、封着工程で耐熱温度を優に超える温度に加熱されることになる。
一方、前面板と背面板の間のシール層により封止された空間内であって、表示領域すなわち隔壁やカラーフィルタ層や等が配置された領域の外側も、画素の放電空間と同様、放電ガスが充満したパネル内である。従って、以下の説明ではそのような領域も放電空間と呼ぶ。維持電極及び走査電極は、表示領域の外側では放電空間に露出した状態である。つまり、維持電極及び走査電極が表示領域から放電空間の外部に引き出される途中で、表示領域とシール層下部の間の範囲では、維持電極及び走査電極の上面に他の要素が積層されていない露出領域が存在する。
この露出領域で走査電極間に放電が発生する可能性がある。走査電極には各々、個別に高電圧が印加されるからである。これに対して、維持電極は共通電極であり各維持電極に共通の電圧が印加されるので、維持電極間での放電は発生しない。電極の配置上、維持電極と走査電極間の放電は表示領域の部分で発生し、同一種類の電極間での放電は表示領域以外の部分で発生する。
放電空間内は大気圧より低いので、放電しやすい環境にある。走査電極に個別に電圧を印加するときに、走査電極が露出している場合、走査電極間で沿面放電、面放電が発生する恐れがある。これらの放電は意図しない放電であり、電極が断線したり、走査電極を駆動する回路が破壊するなどの不具合が生じる原因となる。これらの理由により、表示領域以外の放電空間内では、走査電極は剥き出しにならないような構成を採用する必要がある。
上記課題を解決するために、本発明の第1構成のプラズマディスプレイパネルは、前記無機コート層が、前記走査電極が配置された領域においては、少なくとも前記シール層と重なる範囲まで延在して形成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の第2構成のプラズマディスプレイパネルは、前記シール層により前記前面板と前記背面板の間に形成された放電空間内における、前記走査電極の少なくとも前記カラーフィルタ層が配置された領域の外側に位置する部分を覆って、無機誘電体層が形成されていることを特徴とする。
上記課題を解決するために、本発明の第3構成のプラズマディスプレイパネルは、前記カラーフィルタ層及び前記表示電極対の上部に、オーバーコート層及び有機誘電体層の少なくとも一方が設けられ、前記オーバーコート層または有機誘電体層を覆って前記無機コート層が形成され、少なくとも前記走査電極が配置された領域においては、前記オーバーコート層または前記有機誘電体層の少なくとも一方と前記無機コート層とが、前記シール層と重なる範囲まで延在して形成され、前記シール層は、前記オーバーコート層または前記有機誘電体層を実質的に劣化させない温度以下で封着可能な封着シール材により形成されていることを特徴とする。
また、これらの構成において、前記無機コート層は、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されてもよい。
また、第2構成のPDPにおいて、前記無機コート層は、前記無機誘電体層を覆って形成されてもよい。また、前記無機コート層及び前記無機誘電体層は、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されてもよい。
以上の構成のPDPにおいて、前記シール層は、封着シール材を局所加熱して形成されている構成であることが好ましい。
また、第3構成のPDPにおいて、前記オーバーコート層または前記有機誘電体層の少なくとも一方と前記無機コート層とは、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されてもよい。
また、前記シール層は、金属はんだ層により形成することができる。
実施の形態1におけるPDPの構造について、図1A〜図1Cを参照して説明する。図1A及び図1Bはそれぞれ、実施の形態1におけるPDPの2つの構成例の一部を示す断面図である。図1Cは、図1Bにおける要部を示す断面図である。
また、無機コート層22は、放電空間14で放電時に放射される紫外線がカラーフィルタ層21等の有機物に当たらないように紫外線をカットする機能も有することが望ましい。例えば、無機コート層22がSiO2の場合、PDPの放電時に発生する紫外線のうち短い波長(147nm)は、無機コート層22で遮断することができる。ただし、PDPの放電時に発生する紫外線のうち長い波長(173nm)は、SiO2の無機コート層22で遮断することは難しい。そこで、SiO2層を形成した後、さらに紫外線が透過しない層を薄く積層してもよい。すなわち、SiO2の場合は、放電による紫外線(173nm)を、保護膜(MgO、CaO、SrO等)を設けることにより遮断することができる。例えば、無機コート層がY2O3の場合、PDPの放電時に発生する紫外線のうち短い波長、長い波長ともに、無機コート層で遮断することができる。
次に、上記構成のPDPの封着構造、すなわち、前面板と背面板をシール層により封着して、両板の間に表示領域を含む放電空間を形成する構造に関する本実施の形態の特徴について説明する。図3は、本実施の形態におけるPDPの封着構造を、前面板の裏面側から示した平面図である。但し、前面板とシール層23の関係のみを明瞭に示すために、背面板は図示が省略されている。図4は、図3に示したPDPの断面図である。この断面図は、図1Aに示した部分断面図とは直交する方向の断面に沿った構造を示すものである。
図3には、各画素セルの放電空間が形成されカラーフィルタ層21が配置された範囲(破線)が、表示領域24として示されている。但し、走査電極3以外の電極は図示が省略されている。また、図4では、表示領域24における走査電極3とカラーフィルタ層21の配置関係の図示を簡略化して、カラーフィルタ層21のみが示されている。
シール層23は、表示領域24を包囲して、前面板20aと背面板8の間(図4参照)の外周縁領域に枠状に設けられて、放電空間を形成している。走査電極3は、表示領域24から放電空間の外部に引き出されている。カラーフィルタ層21を覆って形成された無機コート層22の成膜範囲の外縁は、シール層23と重なる領域内に配置されている。従って、放電空間内では、走査電極3は無機コート層22に覆われている。
この封着構造の要部を、図3のB−B線に沿った断面図として図5に示す。同図の円Cで囲まれた箇所に、放電空間内で、走査電極3が無機コート層22に覆われている状態が示されている。この封止構造により、放電空間内での走査電極3の相互間での放電の発生が抑制される。放電を抑制する効果を得るためには、無機コート層22は、少なくとも走査電極3が配置された領域においては、少なくともシール層23と重なる範囲まで延在して形成されていることが必要である。
なお、上述のとおり封着工程では、シール層23を形成するシールペーストがレーザー等で局部加熱されて溶融する。局部加熱を採用することにより、カラーフィルタ層21については、表示領域24で示されるようにシール層23から離間して配置されているので、封着工程で熱により劣化することが回避される。
図6は、前面板と背面板の封着構造の他の態様を示す前面板の裏面側から見た平面図である。この態様では、無機コート層22の成膜範囲の外縁が、シール層23よりも外方に至っている。無機コート層22にガスバリア性があれば、このような構造を採用することも可能である。
実施の形態2におけるPDPについて、図7A及び図7Bを参照して説明する。図7A及び図7Bはそれぞれ、実施の形態2におけるPDPの2つの構成例の一部を示す断面図である。
実施の形態3におけるPDPについて、図8A及び図8Bを参照して説明する。図8A及び図8Bはそれぞれ、実施の形態3におけるPDPの2つの構成例の一部を示す断面図である。
(実施の形態4)
実施の形態4におけるPDPの構成について、図9及び図10Aを参照して説明する。図9は、本実施の形態におけるPDPの封着構造を前面板の裏面側から示した平面図である。図10Aは、この封着構造の要部を示し、図9のD−D線に沿った断面図である。
本実施の形態は、走査電極3の相互間での放電の発生を抑制するための、放電空間内での走査電極3の被覆に、上述の実施の形態における無機コート層22に代えて、あるいは無機コート層22とともに、無機誘電体層27が用いられることを特徴とする。無機誘電体層27を用いるのは、膜厚を確保するためである。無機コート層22は上述のとおり、物理気相蒸着、化学気相蒸着、スパッタリング等成膜される。これらの成膜方法は薄膜を形成する手法であり、数μm程度の膜厚となる。ガスバリア性を有する必要があり、緻密な膜が形成されので、絶縁破壊はし難いものの、もともと膜厚が薄いため、何らかの欠陥等があれば、走査電極に高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす可能性がある。
無機誘電体層27は、シール材23を封着するときに加熱される温度では軟化しないような材料であり、厚膜印刷等で形成する。厚さは例えば、10〜30μm程度であり、例えば現行PDPで使われているものと同じ材料でよい。無機誘電体層27は、十分な厚みが得られるので、走査電極3に高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす可能性が十分に低減される。
無機誘電体層27は、シール層23により前面板と背面板の間に形成された放電空間内において、図9に示すように、少なくともカラーフィルタ層21が配置された表示領域24の外側の領域における走査電極3を覆って形成される。この条件を満足する限り、無機誘電体層27をどのような範囲に形成することもでき、より広範囲の領域に形成してもよい。
また、図10Bに要部を示す他の態様のように、無機コート層22の成膜範囲をその外縁がシール層23の下部領域内に配置されるように設定して、無機コート層22により無機誘電体層27を被覆してもよい。それにより、走査電極3間の放電抑制の信頼性を、より向上させることができる。また、無機誘電体層27はガスバリア性を有していることが望ましい。それにより、実施の形態1の図6に示した無機コート層22のように、シール材23の配置を無機誘電体層27の内側とすることも可能になる。
上記構成のPDPは、以下のような製造工程により作製することができる。前面板の製造工程としては、先ず前面側基板2に、電極を周知の方法により形成する。次に、電極を部分的に覆うように無機誘電体層27を、周知の方法により形成する。無機誘電体層27の凹凸が大きい場合は、実施の形態2で形成したようなオーバーコート層を形成する。更に、各画素に対応させてカラーフィルタ層21をフォトリソグラフィ法、あるいはインクジェット法で形成する。カラーフィルタ層21の凹凸が大きい場合は、オーバーコート層を形成する。
更に、カラーフィルタ層21あるいはオーバーコート層を覆って無機コート層22を形成する。次に、無機コート層22上に保護膜を蒸着する。保護膜蒸着後に、大気に暴露することなく、雰囲気制御された中で、前面板と背面板のアライメントを行い、局所加熱法の一つであるレーザー封着を行う。すなわち、シール層23を形成するためのシール材層が設けられた領域のみ、カラーフィルタ層21、オーバーコート層の耐熱温度より高い温度まで上昇させる。雰囲気制御された空間内で処理を行うため、保護膜を活性化させるために排気時に温度をかける必要もなく、パネル内を排気して、放電ガスを封入する。これらの工程は、実施の形態1で説明したものと同様である。
(実施の形態5)
実施の形態5におけるPDPの構成について、図11及び図12を参照して説明する。図11は、本実施の形態におけるPDPの封着構造を前面板の裏面側から示した平面図である。図12は、この封着構造の要部を示し、図11のE−E線に沿った断面図である。
本実施の形態は、シール層28により形成された放電空間内において走査電極3を覆う層として、オーバーコート層25または有機誘電体層26の少なくとも一方を用いることを特徴とする。すなわち、カラーフィルタ21層及び表示電極対の上部に、オーバーコート25層及び有機誘電体層26の少なくとも一方が設けられ、オーバーコート25層または有機誘電体層26を覆って無機コート層22が形成されている。
少なくとも走査電極3が配置された領域においては、オーバーコート層25または有機誘電体層26の少なくとも一方と無機コート層22とが、シール層28と重なる範囲まで延在して形成されている。実施の形態4における無機誘電体層27と同様、オーバーコート層25または有機誘電体層26は十分な厚みが得られるので、走査電極3に高電圧を印加したときに絶縁破壊を起こす可能性が十分に低減される。
このような構成を可能とするためにシール層28は、オーバーコート層25あるいは有機誘電体層26を実質的に劣化させない温度以下で、低温封着可能な封着シール材により形成される。すなわち、オーバーコート層25、有機誘電体層26の耐熱温度未満での封着が可能であることにより、シール層28の下部までオーバーコート層25、有機誘電体層26を延在させて、膜厚を確保することができる。
低温封着には、封着シール材として例えば、ガラスにはんだ付けが可能な金属はんだ(例えば特許文献3参照)を用いることができる。金属はんだは、例えば、Sn、Cu、In、Bi、Zn、Pb、Sb、Ga、及びAgから成る群から選択された少なくとも1つの材料を含む合金又は金属からなる。さらに、Ti、Al、及びCrから成る群から選択された少なくとも1つの材料を含んでいてもよい。具体的には、Sn−Ag系、Sn−Cu系、Sn−Ag−Cu系、Sn−Ag−Bi系、Sn−Ag−Cu−Bi系等のはんだであって、その共晶点温度が250℃以下となるようなはんだを用いることができる。
実用に供されている金属はんだとしては、溶融温度が、例えば150℃台、180℃台、210℃台、220℃台、240℃台のものがある。これらはオーバーコート層25、有機誘電体層26の耐熱温度未満である。
金属はんだを用いたシール層28による封着は、図13に示すように工程により行なうことができる。まず、実施の形態1〜3で説明したように、前面板と背面板を作製する。次に、図13(a)に示すように、雰囲気制御された空間で前面板と背面板のアライメントを行う。その状態で、図13(b)に示すように、超音波振動機能付きのはんだごて29のこて先を差し込んで、金属はんだを溶融させながら供給する(図示せず)。金属はんだが冷却され固体化して金属はんだ層(図12参照)からなるシール層28が形成されることにより、背面板と前面板間が封着される。
この実施の形態においても、封着時の雰囲気は制御された空間とし、保護膜が水酸化・炭酸化されない状態を維持する。真空引きした後、ガスを封入してチップオフする。チップ管はガラスシールペーストの焼成時に封着させておく。
また、実施の形態1の図6に示した態様のように、シール材28の配置を無機コート層22の内側とすることも可能である。すなわち、オーバーコート層25または有機誘電体層26の少なくとも一方と、無機コート層22とは、その成膜範囲の外縁がシール層28の下部領域よりも外側に延在して配置されている構成としてもよい。
2 前面側基板
3 走査電極
3a、4a 透明電極
3b、4b バス電極
4 維持電極
5 表示電極対
6 前面側誘電体層
7 保護膜
8 背面板
9 背面側基板
10 アドレス電極
11 背面側誘電体層
12 隔壁
12a 縦隔壁
12b 横隔壁
13 蛍光体層
13r 赤色(R)蛍光体層
13g 緑色(G)蛍光体層
13b 青色(B)蛍光体層
14 放電空間
15 放電セル
16 ブラックストライプ
17 誘電体用薄板
18 絶縁被覆膜
19 間隙
21 カラーフィルタ層
22 無機コート層
23、28 シール層
24 表示領域
25、25a〜25d オーバーコート層
26 有機誘電体層
27 無機誘電体層
29 はんだごて
Claims (11)
- 前面側基板上に走査電極および維持電極からなる複数の表示電極対が設けられた前面板と、
背面側基板上に前記表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極が設けられ、前記アドレス電極と前記表示電極対の交差部に各々放電セルを区画する隔壁が設けられ、前記隔壁間に蛍光体層が設けられた背面板と、
前記各放電セルの前記蛍光体層に対応させて前記前面板上に配置され有機顔料を用いて形成されたカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の上部に設けられ、前記カラーフィルタ層からの放出ガスの透過を抑制する無機コート層と、
前記前面板と前記背面板の間の外周縁領域に枠状に設けられ、前記前面板と前記背面板の間を封着しているシール層とを備え、
前記無機コート層は、前記走査電極が配置された領域においては、少なくとも前記シール層と重なる範囲まで延在して形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。 - 前記カラーフィルタ層及び前記表示電極対の上部にオーバーコート層が設けられ、前記オーバーコート層の上部に前記無機コート層が形成された請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記無機コート層の下層に有機誘電体層が設けられた請求項1または2に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記無機コート層は、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されている請求項1〜3のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前面側基板上に走査電極および維持電極からなる複数の表示電極対が設けられた前面板と、
背面側基板上に前記表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極が設けられ、前記アドレス電極と前記表示電極対の交差部に各々放電セルを区画する隔壁が設けられ、前記隔壁間に蛍光体層が設けられた背面板と、
前記各放電セルの前記蛍光体層に対応させて前記前面板上に配置され有機顔料を用いて形成されたカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の上部に設けられ、前記カラーフィルタ層からの放出ガスの透過を抑制する無機コート層と、
前記前面板と前記背面板の間の外周縁領域に枠状に設けられ、前記前面板と前記背面板の間を封着しているシール層とを備え、
前記シール層により前記前面板と前記背面板の間に形成された放電空間内における、前記走査電極の少なくとも前記カラーフィルタ層が配置された領域の外側に位置する部分を覆って、無機誘電体層が形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。 - 前記無機コート層は、前記無機誘電体層を覆って形成されている請求項5に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記無機コート層及び前記無機誘電体層は、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されている請求項6に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記シール層は、封着シール材を局所加熱して形成されている請求項1〜7のいずれか1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前面側基板上に走査電極および維持電極からなる複数の表示電極対が設けられた前面板と、
背面側基板上に前記表示電極対と立体交差する複数のアドレス電極が設けられ、前記アドレス電極と前記表示電極対の交差部に各々放電セルを区画する隔壁が設けられ、前記隔壁間に蛍光体層が設けられた背面板と、
前記各放電セルの前記蛍光体層に対応させて前記前面板上に配置され有機顔料を用いて形成されたカラーフィルタ層と、
前記カラーフィルタ層の上部に設けられ、前記カラーフィルタ層からの放出ガスの透過を抑制する無機コート層と、
前記前面板と前記背面板の間の外周縁領域に枠状に設けられ、前記前面板と前記背面板の間を封着しているシール層とを備え、
前記カラーフィルタ層及び前記表示電極対の上部に、オーバーコート層及び有機誘電体層の少なくとも一方が設けられ、前記オーバーコート層または有機誘電体層を覆って前記無機コート層が形成され、
少なくとも前記走査電極が配置された領域においては、前記オーバーコート層または前記有機誘電体層の少なくとも一方と前記無機コート層とが、前記シール層と重なる範囲まで延在して形成され、
前記シール層は、前記オーバーコート層または前記有機誘電体層を実質的に劣化させない温度以下で封着可能な封着シール材により形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。 - 前記オーバーコート層または前記有機誘電体層の少なくとも一方と前記無機コート層とは、その成膜範囲の外縁が前記シール層の下部領域よりも外側に延在して配置されている請求項9に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記シール層は、金属はんだ層により形成されている請求項9または10に記載のプラズマディスプレイパネル。
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