JP2012142249A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents
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Abstract
【課題】前面板に設けられた有機カラーフィルタ層からの放出ガスが放電空間に入り込むことを抑制し、かつ、表示領域外の放電空間内における走査電極間での意図しない放電を回避する。
【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
【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
本発明は、ＡＣ駆動型のプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとも記述する。）に関し、特に、前面板にカラーフィルタ層を設けるために、前面板と背面板の封着構造が改良されたＰＤＰに関する。
代表的なＡＣ駆動型ＰＤＰである交流面放電型ＰＤＰの構成の一例を、図１４及び図１５に示す。図１４は、前面板１と背面板８を分離した状態でＰＤＰの一部を示した斜視図である。図１５は、図１４の前面板１と背面板８が合体された状態を示し、図１４における走査電極３および維持電極４を横切る方向に沿った断面図である。
前面板１は、透明で絶縁性を有する前面側基板２の表面上に、面放電を行う走査電極３および維持電極４からなる表示電極対５が平行に配列された構成を有する。走査電極３および維持電極４はそれぞれ、前面側基板２の表面上に形成された透明電極３ａ、４ａと、その上に形成されたバス電極３ｂ、４ｂとにより構成される。バス電極３ｂ、４ｂは、例えば、銀（Ａｇ）とその結着材であるガラスフリット材料からなる。そして表示電極対５を覆うように前面側誘電体層６が形成され、その上に保護膜７が形成されている。
一方、背面板８は、透明で絶縁性を有する背面側基板９の表面上に、画像データを書き込むためのアドレス電極１０が、前面側基板２の表示電極対５に対して直交する方向に配列され、その上が背面側誘電体層１１で覆われた構成を有する。背面側誘電体層１１上には、隔壁１２が形成されている。隔壁１２は、アドレス電極１０に平行な方向に伸びて形成された縦隔壁１２ａと、それと直交する方向に形成された横隔壁１２ｂとで形成された井桁形状をしている。縦隔壁１２ａと横隔壁１２ｂとで囲まれた領域により、各画素が規定される。各画素の領域における、隔壁１２の側面と背面側誘電体層１１の表面とには、アドレス電極１０に対応して赤色（Ｒ）蛍光体層１３ｒ、緑色（Ｇ）蛍光体層１３ｇ、青色（Ｂ）蛍光体層１３ｂが塗布形成されている。
前面板１と背面板８とは、表示電極対５とアドレス電極１０とがマトリックスを形成するように対向している。前面板１と背面板８の間で縦隔壁１２ａと横隔壁１２ｂとで囲まれた空間が、各画素の放電空間１４となる。各放電空間１４に対応して、表示電極対５とアドレス電極１０とが立体交差することにより、放電セル１５が形成される。前面板１の表示電極対５の間には、横隔壁１２ｂの頂部に対向するようにブラックストライプ１６が形成されている。
前面板１と背面板８との外周部はガラスフリットなどの封着材によって封着され（図示せず）、放電空間１４に、ネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）の混合ガスからなる放電ガスが封入されている。放電ガスは、例えば、Ｘｅの割合が１０％のものが用いられ、約４５０Ｔｏｒｒ（約６０ｋＰａ）の圧力で封入される。
このような構成のＡＣ駆動型のＰＤＰでは、表示電極対５上に形成された前面側誘電体層６が特有の電流制限機能を発揮するので、ＤＣ駆動型のＰＤＰに比べて長寿命である。前面側誘電体層６は、表示電極対５とブラックマトリクス１６の形成後で、しかも、これらを確実に覆うことが必要とされ、印刷・焼成方式により形成されている。また、保護膜７はプラズマ放電により前面側誘電体層６がスパッタリングされないようにするために設けるもので、耐スパッタリング性に優れた材料であることが要求される。このために、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）が多く用いられている。
以上のようなＰＤＰにおいて、表示電極対５と放電空間との間に介在させる前面側誘電体層６を、図１６に示すように、マイクロシート等の誘電体用薄板１７に置き換えた構成が知られている。
この場合、誘電体用薄板１７の放電空間１４側に、保護膜７が形成される。また、前面側である他方の面に、透明電極３ａ、４ａ及びバス電極３ｂ、４ｂからなる表示電極対５が設けられる。更に、表示電極対５を被覆して、透明な絶縁膜１８が形成される。そして、誘電体用薄板１７の放電空間１４側が、低融点ガラス等のシール材で背面側基板９に封着される。一方、誘電体用薄板１７上には一定の間隙１９を設けて、透明保護基板としての前面側基板２が接合される。
このように、前面側誘電体層６に代えて誘電体用薄板１７を使用することにより、誘電体層を形成するための従来の煩雑な製造プロセスを簡略化することができる。また、誘電体用薄板１７を低融点ガラス等のシール材で背面側基板９に封着することにより、前面側基板２は、製造工程中に高温に曝されることがなくなる。
また、誘電体用薄板１７を使用することにより、色純度の改善、画像表示のコントラスト向上等のためにカラーフィルタ層を設けることが容易になる。例えば、特許文献１、２には、誘電体用薄板を用いた構成により、高温に弱い有機材料をカラーフィルタ層に使用可能とすることが記載されている（特許文献１の段落００２７、００３５、００４１、００９２、特許文献２の段落００２１）。
すなわち、誘電体用薄板１７を低融点ガラス等のシール材で背面側基板９に封着すれば、製造工程中に前面側基板２が高温に曝されることを回避できる。従って、前面側基板２にカラーフィルタ層を設けた構成とすれば、カラーフィルタ層を高温に弱い有機材料で形成することが可能となり、光学特性を向上させることができる。その場合、カラーフィルタ層は、前面側基板２の内面側に３原色の蛍光体層１３ｒ、１３ｇ、１３ｂのパターンに整合させて形成され、また、隔壁１２の位置に整合させてブラックストライプが形成される。
ＰＤＰにカラーフィルタを設けると、以下に説明するとおり、明所コントラストが向上する効果も得られる。すなわち、カラーフィルタは、特定波長帯は透過するが、それ以外の波長帯は透過しない。通常、赤色のカラーフィルタは赤の波長帯（例えば、５９０〜７００ｎｍ）は透過する。青色のカラーフィルタは青の波長帯（例えば、４００〜４９０ｎｍ）は透過する。緑色のカラーフィルタは緑の波長帯（４９０〜５９０ｎｍ）は透過する。特に、有機顔料を用いたカラーフィルタの場合、光が入射したとき、特定波長帯以外の波長は透過せず、カラーフィルタに吸収される。
外光（例えば、白色光）は４００〜７００ｎｍの波長領域（可視光領域）において、連続的なスペクトルを持つ光である。有機顔料を用いたカラーフィルタに外光が入射すると、赤色のカラーフィルタでは、５９０〜７００ｎｍの波長帯のみ透過して、それ以外の波長帯の光は吸収される。青色のカラーフィルタでは、４００〜４９０ｎｍの波長帯のみ透過して、それ以外の波長帯の光は吸収される。緑色のカラーフィルタでは、４９０〜５９０ｎｍの波長帯のみ透過して、それ以外の波長帯の光は吸収される。従って、カラーフィルタのそれぞれの特定波長帯域以外の外光は吸収されるので、カラーフィルタを透過して、背面板等で反射して、パネルから放射される外光は大幅に減少する。
例えば、カラーフィルタのそれぞれの特定波長帯域（赤のカラーフィルタ：５９０〜７００ｎｍ、青色のカラーフィルタ：４００〜４９０ｎｍ、緑色のカラーフィルタ：４９０〜５９０ｎｍ）の透過率１００％、それ以外波長帯域の透過率が０％であり、背面板等の反射率が１００％と仮定するなら、カラーフィルタに入射した外光の１／３だけがパネルから放射される。カラーフィルタがない場合は、入射した外光がすべて背面板等で反射してパネルから放射される。
上述のとおり、ＰＤＰにカラーフィルタを設けることにより、明所コントラストを向上させるには、特定波長帯域以外の外光を吸収するようなカラーフィルタ材料として有機顔料を用いること望ましい。しかし、有機顔料のカラーフィルタを用いるためには、以下の課題を解決する必要がある。
特許文献１、２に記載されているように、カラーフィルタが前面側基板の内面に形成され、誘電体用薄板のカラーフィルタ側の面上に、透明電極及びバス電極からなる表示電極対や、表示電極対を覆う絶縁層が形成された構造の場合、以下のような問題がある。すなわち、カラーフィルタが前面側基板に配置されているため、光源（蛍光体面）とカラーフィルタの距離が長く、画像表示の視野角依存性が強くなる。特に、開口率アップのため、バス電極の幅を細く、厚くすると、カラーフィルタと光源との距離がより長くなり、視野角依存性はより強くなる。
つまり、カラーフィルタを前面側基板に配置すると、光源（蛍光体面）から発生した光がカラーフィルタに達するまでに、光源〜誘電体用薄板〜絶縁層〜カラーフィルタと経由する。従って、カラーフィルタは、誘電体用薄板及び電極の厚さ分程度、光源から離れることになる。なお、絶縁層は、バス電極が誘電体用薄板に付設されている場合、そのバス電極と誘電体用薄板との間を埋める層である。また、蛍光体層は隔壁の底辺にも形成されているので、隔壁の底辺からの光の場合は、隔壁の高さ分だけ、さらにカラーフィルタが離れることになる。
例えば、前面側基板にカラーフィルタを放電セルごとに色を塗り分けて形成した場合を考える。誘電体用薄板上に形成した保護膜の表面で発光が起こったと仮定する。（正しくは、蛍光体が発光するので、隔壁の高さ分、１００〜１５０ｕｍ程度保護膜より低い位置で発光も存在する）。１点だけ赤色が発光した時を考えると、正常な場合、画面の１点だけが赤色と識別されるはずである。発光した光は、誘電体用薄板、絶縁層を通って、カラーフィルタに達する。
屈折・反射を考えない場合、発光した光は誘電体用薄板、絶縁層内を等方的に広がる。ここで、カラーフィルタが光源から離れている場合について考えると、正面から見た場合、発光した場所とカラーフィルタの位置は同じなので、発光した赤色はカラーフィルタを透過して外部に放射される。
一方、視点を少し斜めにすると、青色、緑色のカラーフィルタを通して赤色の光をみる位置が存在する。このとき、赤の波長帯はカットされるので、発光していないように見える。見る場所によって一点赤色が光っている画面にもなるし、真っ暗に見えることもある。これは、透過すべきでないカラーフィルタを通して、発光を見る場合に起こる問題である。発光箇所とカラーフィルタの位置が近い場合には、発光した光が近くの透過すべきカラーフィルタを通り、少し遠い透過すべきでないカラーフィルタを通らないので、視野角依存性は存在しない。
この視野角依存性が、発光箇所とカラーフィルタの間の隔たりが大きいために起こる現象であることを考慮すると、カラーフィルタは、誘電体用薄板と保護膜の間に配置するのが理想的である。しかし、有機顔料を用いるためには、パネル封着時の高温プロセスに耐えることができないことを考慮する必要がある。無機顔料であれば、理想的な位置に配置することは可能であるが、光学特性がよくないので、有機顔料を用いることが望ましい。
視野角依存性が特に問題となるのは、バス電極による発光の遮蔽をできるだけ減らして光の取り出し効率を上げるために、バス電極の幅を細くして、厚くする必要がある場合である。バス電極は各セルに放電電流を供給する働きがあるので、バス電極が細くなると、バス電極の抵抗値が上昇する。そのため、電圧降下（＝放電電流×バス電極の抵抗値）が生じて、各セルに所定の電圧が印加できなくなる。従って、バス電極の幅を細くする場合でも、バス電極の抵抗値を同等以下にする必要がある。バス電極を細くしつつ、バス電極の抵抗値を同等以下にするには、バス電極を厚くする（高アスペクト比の形状）必要がある。この結果、バス電極の凹凸が大きくなるため、絶縁層を厚くせざるを得ない。従って、光源（蛍光体面）からカラーフィルタまでの距離が長くなり、視野角依存性が強調される。
また、ＰＤＰにカラーフィルタを設ける場合は、上述のとおり、有機顔料からなるカラーフィルタを用いることが望ましい。しかし、有機顔料からなるカラーフィルタを用いると、カラーフィルタ層の構成材料である有機物から放出ガス（例えば炭化水素、炭酸ガス等）が放電空間に入り込み、放出ガスが保護膜に付着することで、保護膜が汚染され、放電開始電圧が上昇する等、放電動作に不都合な影響が及ぼされる。
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。
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。
以上のことを考慮して、本発明は、前面板に設けられた有機カラーフィルタ層からの放出ガスが放電空間に入り込むことを抑制でき、かつ、表示領域外の放電空間における走査電極間での意図しない放電を回避可能な封着構造を有するプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
本発明のプラズマディスプレイパネルは、基本構造として、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。
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。
上記構成によれば、カラーフィルタ層を被覆する無機コート層を設けることにより、カラーフィルタ層からの放出ガスの透過を効果的に抑制して、放出ガスが放電空間に入り込むことを回避することができる。また、カラーフィルタ層が無機コート層に近接した位置に配置されて、視野角依存性が低減される。更に、表示領域外の放電空間における走査電極が、無機コート層、無機誘電体層、あるいは無機コート層とオーバーコート層または有機誘電体層の組合せにより被覆されているので、走査電極間での意図しない放電が回避される。
本発明のＰＤＰは、上記構成を基本として以下のような態様をとることができる。
すなわち、第１構成のＰＤＰにおいて、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構成とすることができる。また、前記無機コート層の下層に有機誘電体層が設けられた構成とすることができる。
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。
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。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の形態のＰＤＰの基本的な構成は、図１４及び図１５に示した従来例のＰＤＰと同様である。従って、図１４及び図１５に示した要素と同一の要素については、同一の参照符号を付して説明し、重複した説明を簡略化する。
（実施の形態１）
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。
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。
本実施の形態のＰＤＰの基本的な構成について、図１Ａを参照して説明する。このＰＤＰでは、前面板２０ａに、前面側基板２、透明電極３ａ、４ａ、バス電極３ｂ、４ｂ、有機顔料からなるカラーフィルタ層２１、及び無機コート層２２が含まれる。無機コート層２２は、カラーフィルタ層２１を被覆して形成され、カラーフィルタ層２１からの放出ガスの透過を抑制して、放電空間１４に入り込むのを阻止する機能を持つ。また、放電時に発生する紫外線によりカラーフィルタ層が変色するのを阻止する機能も持たせることが望ましい。有機顔料からなるカラーフィルタ層を用いると、放電時に発生する紫外線の影響でカラーフィルタ層が変色する場合があるからである。
透明電極３ａ、４ａとバス電極３ｂ、４ｂは、従来例と同様、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５を構成する。背面板８は、図１４〜図１５に示した従来例と同様の構造である。背面板８では、背面側基板９上に表示電極対５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１０と表示電極対５の交差部には、各々放電セルを形成するための放電空間１４を区画する隔壁１２が設けられ、隔壁１２間に蛍光体層（図示せず。図１４〜図１５参照）が設けられている。
図１Ａに示す第１態様の構成では、カラーフィルタ層２１は前面側基板２の面上に設けられ、透明電極３ａ、４ａがカラーフィルタ層２１上に設けられ、バス電極３ｂ、４ｂは透明電極３ａ、４ａ上に設けられる。従って無機コート層２２は、透明電極３ａ、４ａ及びバス電極３ｂ、４ｂを含むカラーフィルタ層２１上に設けられている。
一方、図１Ｂに示す第２態様の構成では、透明電極３ａ、４ａが前面側基板２の面上に設けられ、バス電極３ｂ、４ｂが透明電極３ａ、４ａ上に設けられ、カラーフィルタ層２１が透明電極３ａ、４ａ及びバス電極３ｂ、４ｂを覆って前面側基板２上に設けられる。従って無機コート層２２は、カラーフィルタ層２１上に設けられている。
以上のように無機コート層２２を設けた構成を採用するためには、図１Ｃ（ａ）に示すように、カラーフィルタ層２１の端部（一点鎖線Ａで囲った領域）では、なだらかな傾きを持つように形成することが望ましい。この傾きが、図１Ｃ（ｂ）のように急峻、あるいは垂直であったり、図１Ｃ（ｃ）のように逆の傾きであると、無機コート層２２を付設すると応力が発生し割れが発生する場合がある。
本実施の形態において、カラーフィルタ層２１は有機顔料と樹脂を主成分とするが、２５０℃または３００℃までの耐熱性を有する材質を用いることが望ましい。すなわち、無機コート層２２（及び後述する保護膜）を、物理気相蒸着、化学気相蒸着またはスパッタリングで成膜できる程度の耐熱性が必要である。
無機コート層２２には、絶縁性があり、可視光を通し易い酸化物（例えば、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｙ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ等）、窒化物（ＳｉＮ、ＳｉＯＮ、ＡｌＮ、ＧａＮ、ＢＮ、ＩｎＮ等）を用い、厚さを数μｍ程度とする。無機コート層２２は、物理気相蒸着，化学気相蒸着、スパッタリング等で成膜することができる。無機コート層２２により、カラーフィルタ層２１等の有機物から放出するガスが放電空間１４に入り込むのを抑制する機能が得られる。
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。
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。
カラーフィルタ層２１は、各放電空間１４の蛍光体層に対応させて配置されている。カラーフィルタ層２１の平面形状を図２Ａに示す。赤色フィルタ層２１ｒ、青色フィルタ層２１ｂ、緑色フィルタ層２１ｇ、及びブラックストライプ２１ｋからなる。ブラックストライプ２１ｋは、隔壁１２に対応させて配置される。また、カラーフィルタ層２１の平面形状の他の例を図２Ｂに示す。赤色フィルタ層２１ｒ、青色フィルタ層２１ｂ、緑色フィルタ層２１ｇ、及びブラックストライプ２１ｋからなる。ブラックストライプ２１ｋは、縦隔壁１２のみに対応させて配置される。
図１Ａの構成における前面板２０ａを作製するためには、次のような製造方法を用いることができる。まず、前面側基板２に、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。例えばカラーフィルタ層の耐熱温度が２５０℃であるものとする。次に、透明電極３ａ、４ａを形成する領域に、スパッタ等によってＩＴＯ膜を形成後（２５０℃未満の温度）、エッチングにより透明電極３ａ、４ａの電極パターンを形成する。次に、バス電極３ｂ、４ｂを形成する領域に、スパッタ等によって金属膜（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ等）を形成後（２５０℃未満の温度）、エッチングによりバス電極３ｂ、４ｂの電極パターンを形成する。無機コート層２２を形成するためには、カラーフィルタ層２１が形成された領域を十分覆う範囲に、化学気相蒸着またはスパッタで、ＳｉＯ2等の膜を形成する（２５０℃未満の温度）。
図１Ｂの構成における前面板２０ｂを作製するためには、次のような製造方法を用いることができる。まず、バス電極３ｂ、４ｂの作成までは従来と同様のプロセスでよいため、説明を省略する。次に、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。更に、上述の図１Ａの構成の場合と同様にして、無機コート層２２を形成する。
以上のように前面板２０ａあるいは２０ｂを作製した後の、ＰＤＰ作製のプロセスは、以下のようにすることができる。まず、作成した前面板２０ａあるいは２０ｂに保護膜（図示せず）を蒸着（２５０℃未満の温度）した後、大気に暴露することなく、雰囲気を制御した空間で、前面板２０ａあるいは２０ｂと背面板８とを位置あわせする。
次に、雰囲気を制御した空間で背面板８に形成したシールペーストを例えば、レーザー等で局部加熱して、前面板と背面板を封着する。その際、カラーフィルタ層２１が形成された領域の温度は２５０℃未満の温度（基本は常温）に維持する。次に、排気後、ガスを入れて排気管をチップオフする。排気管はあらかじめ背面基板９に接続しておくとよい。
雰囲気を制御した空間ではない場所、例えば、大気中でパネルの組み立て、封着工程を行うと、保護膜が水酸化する。一般的には排気しながら加熱して、保護膜の水酸化を戻す工程が入る。例えばＭｇＯの場合、３００℃以上の温度にする必要がある。
本実施の形態では、保護膜蒸着後は、雰囲気を制御した空間でパネル化を行うことにより、保護膜の水酸化を戻す工程が必要なく、２５０℃未満の温度で工程を行なうことができる。このように、すべての工程で２５０℃未満の温度で作成することで、カラーフィルタ層２１のプロセス劣化なしにＰＤＰを作製することができる。なお、カラーフィルタ層は赤外線を透過しないようにしてもよい。それにより、前面側基板２に赤外線カットフィルタを設けることが不要になる。
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。
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）
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。
本実施の形態は、実施の形態１の構成に対して、オーバーコート層２５ａ、２５ｂを追加した点が特徴である。オーバーコート層２５ａ、２５ｂは、カラーフィルタ層２１の表面を平坦化するために形成される。カラーフィルタ層２１の平坦性が悪い（凹凸が大きい）と、カラーフィルタ層２１上に透明電極３ａ、４ａを形成し難くなるからである。
図７Ａに示す第１態様の構成は、実施の形態１の図１Ａに示した構成に対応する。すなわち、前面板２０ｃでは、カラーフィルタ層２１が前面側基板２の面上に設けられ、その上にオーバーコート層２５ａが形成される。オーバーコート層２５ａの上に、透明電極３ａ、４ａ、及びバス電極３ｂ、４ｂが順次形成され、その上に、オーバーコート層２５ｂが形成される。従って無機コート層２２は、オーバーコート層２５ｂ上に設けられている。
一方、図７Ｂに示す第２態様の構成は、実施の形態１の図１Ｂに示した構成に対応する。すなわち、前面板２０ｄでは、透明電極３ａ、４ａ及びバス電極３ｂ、４ｂが前面側基板２の面上に順次形成され、その上にオーバーコート層２５ｃが形成される。オーバーコート層２５ｃの上にカラーフィルタ層２１が形成され、その上に、オーバーコート層２５ｄが形成される。従って無機コート層２２は、オーバーコート層２５ｄ上に設けられている。
以上のように、オーバーコート層２５ａ〜２５ｄを形成することにより、凹凸を緩和することができる。次のプロセスで完全に凹凸に沿って要素を形成できればよいが、形成できない場合、空間ができることになる。その状態でパネル駆動時に強電界が印加されると、絶縁破壊が発生する。オーバーコート層２５ａ〜２５ｄを設ければ、そのような事態の発生を抑制できる。
オーバーコート層２５ａ〜２５ｄは、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂で形成され、透明である。厚さは２μｍ程度とする。２５０℃あるいは３００℃の耐熱性を有する。従って、封着シール材の作業温度（例えば４７０℃程度）には耐えられないので、実施の形態１と同様、局所加熱技術を使って封着する。
カラーフィルタ層２１の前面のオーバーコート層２５ａ、２５ｄの場合、カラーフィルタ層２１と同程度の屈折率にすることで、オーバーコート層２５ａ、２５ｄとカラーフィルタ層２１の界面において外光が全反射することを抑制することができる。
オーバーコート層２５ａ〜２５ｄは、スリットコータ等の印刷装置を用いて形成することができる（２５０℃未満の温度）。また、本実施の形態の構成によれば、オーバーコート層２５ａ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１などの有機系の物質を覆う無機コート層２２の形成を、それぞれの工程で行わず、一括して行うことで工程の短縮化を図ることができる。
本実施の形態の構成を有するＰＤＰについても、実施の形態１と同様の封着構造を適用できる。すなわち、オーバーコート層２５ｂ、あるいは２５ｄを覆って形成された無機コート層２２は、図３に示したものと同様、シール層２３と重なる範囲まで延在して形成され、走査電極３を覆っている。それにより、表示領域外の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。
（実施の形態３）
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。
本実施の形態は、実施の形態２の構成に対して、有機誘電体層２６を追加した点が特徴である。有機誘電体層２６は、電極上の誘電体層の厚みを補償して、絶縁耐圧を確保するために形成される。詳細については後述する。
図８Ａに示す第１態様の構成は、実施の形態２の図７Ａに示した構成に対応する。すなわち、前面板２０ｅでは、カラーフィルタ層２１が前面側基板２の面上に設けられ、その上にオーバーコート層２５ａが形成される。オーバーコート層２５ａの上に、透明電極３ａ、４ａ、及びバス電極３ｂ、４ｂが順次形成され、その上に、オーバーコート層２５ｂが形成される。更に、オーバーコート層２５ｂ上に有機誘電体層２６が形成され、その上に無機コート層２２が設けられている。
一方、図８Ｂに示す第２態様の構成は、実施の形態２の図７Ｂに示した構成に対応する。すなわち、前面板２０ｆでは、透明電極３ａ、４ａ及びバス電極３ｂ、４ｂが前面側基板２の面上に順次形成され、その上にオーバーコート層２５ｃが形成される。オーバーコート層２５ｃの上にカラーフィルタ層２１が形成され、その上に、オーバーコート層２５ｄが形成される。更に、オーバーコート層２５ｄ上に有機誘電体層２６が形成され、その上に無機コート層２２が設けられている。
なお、図８Ａ、Ｂでは、有機誘電体層は無機コート層の直下に配置されているが、有機誘電体層とカラーフィルタ層の位置関係を反対にしてもよい。それにより、カラーフィルタ層と発光源を近づけることができる。
有機誘電体層２６は、アクリル系樹脂、エポキシ系樹脂、あるいはポリイミド系樹脂で形成され、透明である。厚さは１０〜２０μｍ程度とする。２５０℃または３００℃程度の耐熱性を有することが望ましい。
以下に、有機誘電体層２６を設けることによって得られる機能としての、絶縁耐圧の確保について説明する。例えば、実施の形態２における図７Ａの第１態様の構造の場合、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂが放電空間側の誘電体層の代替要素として機能する。また、図７Ｂの第２態様の構造の場合は、オーバーコート層２５ｃ、２５ｄ、カラーフィルタ層２１及び無機コート層２２が放電空間側の誘電体層の代替要素として機能する。それにより、パネル駆動時に印加される強電界に耐えることができる。
絶縁破壊を起こさないためには、ある一定以上の誘電体層の厚さが必要である。ところが、無機コート層２２をスパッタや化学気相蒸着等で形成する場合は、成膜に時間がかかる。一方、カラーフィルタ層２１は、色ごとにパターニング形成する必要があり、特に厚いものをフォトレジスト法で形成するのは難しい。また、カラーフィルタ層２１を厚くすると、透過率が低下する。従って、カラーフィルタ層２１の光学特性を犠牲にすることなく、絶縁破壊が起こらないような厚さの誘電体層を形成することは難しい。むしろ、カラーフィルタ層２１は、光学特性を重視して、厚さは色ごとに特性を引き出すのに最適な値にすべきである。
また、オーバーコート層２５ｂ、２５ｃ、２５ｄは、電極、カラーフィルタ層２１の凹凸を抑制する働きをするので、凹凸に隙間なく入ることが求められる。つまり、オーバーコート層２５ｂ、２５ｃ、２５ｄの粘度は低いことが望ましい。しかし、粘土の低いものを厚く形成することは難しい。
誘電体層は更に、放電開始電圧、壁電荷の蓄積量を決める重要な構成要素である。すなわち、放電開始電圧を低くするには、誘電体層の厚さをできるだけ薄くする必要がある。壁電荷の蓄積量は、誘電体層の容量に比例し、誘電体層の容量は、誘電体層の厚さと誘電率で決まる。壁電荷の蓄積量を適切にすることにより、発光効率、輝度、駆動マージンを確保することができる。以上のように、絶縁耐圧を確保するためには誘電体層に最低限の厚さが必要であり、しかも、壁電荷の蓄積量を適切な値にして放電開始電圧ができるだけ低くなるように、誘電体層の厚さを設定する必要がある。
上述のとおり、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ、２５ｃ、２５ｄ、カラーフィルタ層２１については、それぞれの固有の特性を引き出すための材料が決まる。このとき、さらに、厚さ、壁電荷量も考慮して設計する場合、材料の選定幅が狭まるため、それぞれ固有の特性を得難くなる。そこで、有機誘電体層２６を導入することで、有機誘電体層によりパネルの壁電荷量および厚さをコントロールすることを可能とする。
具体的には、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１の厚さを薄くし、有機誘電体層２６を厚くする。それにより、誘電体の代わりとなる部分の厚さを支配するのは有機誘電体層となる。また、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１の厚さを薄くすることにより、それぞれの容量は大きな値になる。有機誘電体層２６は、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１の厚さよりも厚いので、容量が小さくなる。さらに誘電率も低くすることで、無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１のそれぞれの容量より小さくすることができる。
壁電荷量を決めるのは、誘電体の代わりとなる層すべての合成容量である。無機コート層２２、オーバーコート層２５ｂ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１、有機誘電体層２６の容量はそれぞれ直列に構成されるので、一番容量の小さいものに支配される。つまり、有機誘電体層２６に支配される。従って、有機誘電体層２６で壁電荷量をコントロールすることができる。特にカラーフィルタの場合、色ごとに材料が異なるので、容量（厚さ、誘電率）が色ごとに異なると、色ごと（放電セルごと）の放電電圧のバラツキが生じやすい。これに対して本実施の形態のように、有機誘電体層により厚さ、壁電荷量をコントロールすることにより、色ごとのバラツキは抑制される。
実施の形態３では、実施の形態１、２と異なり、有機誘電体層２６がある程度の厚さを有することで、絶縁破壊を抑制する。厚さと誘電率を制御することで、壁電荷量をコントロールすることができるので、壁電荷量、絶縁破壊を気にすることなく、カラーフィルタ層２１、無機コート層２２、オーバーコート層２５ａ〜２５ｄには、それぞれの特性が最も発揮できるような材料を選べばよく、材料選定幅が広がる。
有機誘電体層２６は、スリットコータ等の印刷装置を用いて形成することができる。また、本実施の形態の構成によれば、有機誘電体層２６、オーバーコート層２５ａ〜２５ｄ、カラーフィルタ層２１などの有機系の物質を覆う無機コート層２２の形成をそれぞれの工程で行わず、一括して行うことで工程の短縮化をすることができる。
本実施の形態の構成を有するＰＤＰについても、実施の形態１と同様の封着構造を適用できる。すなわち、有機誘電体層２６を覆って形成された無機コート層２２は、図３に示したものと同様、シール層２３と重なる範囲まで延在して形成され、走査電極３を覆っている。それにより、表示領域外の放電空間内における走査電極３の相互間での放電の発生が抑制される。
（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。
（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。
本発明のＰＤＰは、有機カラーフィルタ層からの放出ガスが放電空間に入り込むことが抑制され、かつ、表示領域外の放電空間における走査電極間での意図しない放電が回避されるので、壁掛けテレビや大型モニターとして有用である。
１、２０ａ〜２０ｆ 前面板
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
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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