JP2532970B2

JP2532970B2 - 有孔金属板を隔壁に用いたプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2532970B2
Application number: JP2120048A
Authority: JP
Inventors: 基飯島; 章可児; 澄人左合; 達政横井; 秀之浅井
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1996-09-11
Anticipated expiration: 2011-09-11
Also published as: JPH0419942A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は、有孔金属板を隔壁やスペーサーとして用い
たプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関
する。

［従来の技術］一般に、複数の放電セルを配置したプラズマディスプ
レイパネル（以下、PDPという）においては、ACまたはD
Cといった放電形式に拘らず、適切な放電ギャップを確
保するため、または隣接セルへのクロストークを防止す
るため、隔壁またはスペーサーを必要とする。

ところで、PDPの放電セルの配置は、その使用目的に
より決定され、例えば７セグメントの８の字表示、５×
７ドットのキャラクタ表示、640×480ドットのフルドッ
ト表示等がある。

第１〜５図に、これらのPDPの放電セル配置例を示
す。なお、第１〜５図において、１は前面ガラス板、３
は隔壁、５は背面ガラス板、６は陽極、７は陰極をそれ
ぞれ示す。これらの図に示されるように、様々な形状、
配列のセル穴を有する隔壁やスペーサー（以下、場合に
より隔壁と総称する）が用いられる。いずれのセル配置
に対しても同一の方法で隔壁を作ることができ、現在ま
でに様々な方法が試みられており、例えば以下に示すよ
うなものがある。

Ａ法：厚膜法（スクリーン印刷の多層印刷）Ｂ法：感光性板ガラスのエッチング加工Ｃ法：板ガラスの穴あけ加工［発明が解決しようとする課題］このうち、Ａ法は安価で量産性に優れた方法である
が、多数回印刷を重ねなければ、充分な放電ギャップが
得られないという欠点がある。また、特にフルドット表
示PDPでは、ドットピッチの高精細度化（例えばドット
ピッチ0.2mm）は重要課題であるが、スクリーン印刷で
は対応が難しい。第２図に示したようなストライプ形状
では実現された例であるが（Y.Amano:SID Int Symp.Di
g.Tech.Paper.p.160（1982））、第1,4図に示したよう
な、放電セルを周囲から完全に取り囲むような隔壁には
特に対応が難しく、非常に高度な技術を要し実用的でな
い。

上記したように、放電セルを周囲から完全に取り囲む
隔壁（以下、完全閉鎖隔壁という）と、ストライプ形状
のように、一方向でも隣接セルとの間に隔壁が存在しな
い部分がある場合（以下、不完全閉鎖隔壁という）とで
は、以下のような意味で、大きな違いがある。

例えば、ネオンガスの放電によるオレンジ発光色のPD
Pのように、希ガス自身の発光色を利用する場合は、そ
の発光は選択セルの電極近傍のみに制限されるため、不
完全閉鎖隔壁でも実用化されているが、マルチカラーま
たはフルカラーPDPを考える場合には、放電に伴なう紫
外線によって蛍光体を励起発光させる方法を取るため、
不完全閉鎖隔壁では紫外線が漏れることにより、隣接セ
ルの蛍光体を励起発光させてしまうことがある。すなわ
ち、クロストークまたは色滲みが避けられず、色再現性
および解像性が阻害され、ディスプレイとしての価値が
下がる結果となる。その点、Ａ法は高精細な完全閉鎖隔
壁を作るのに不向きで、カラーPDPに対応させるには実
用的でない。

Ｂ法は高精細度化への対応は比較的容易と考えられる
が、極めて特殊な感光性ガラスを材料とするため高価で
あり、経済性に劣る。また、厚さが0.1〜0.5mmという薄
いガラス板を組立てることは、ガラスが脆くて実用的に
困難である。

Ｃ法については、一般ガラスが使用できるものの、高
精細セルピッチの穴あけ加工をするのは困難であり、組
立も同様に困難である。

従って、従来においては、PDPの高精細度化に対応で
き、かつ適切な放電空間を確保でき、さらには比較的安
価で量産性にも優れる隔壁は未だ見い出されていない。

本発明は、かかる従来技術の課題に鑑みなされたもの
で、高精細度化に対応でき、しかも経済性、量産性に優
れた表示放電空間となる貫通孔を有する金属板を隔壁と
して用いたPDPおよびその製造方法を提供することを目
的とするものである。

［課題を解決するための手段］本発明の上記目的は、表示放電空間となる貫通孔を有
する金属板を隔壁として用い、かつ該表示放電空間とな
る貫通孔を有する金属板と電極間に絶縁層を設けること
によって達成される。

すなわち本発明のPDPは、隔壁を挟んで対向した前面
板と背面板の周辺部分が気密に封じられて放電ガス容器
を構成し、該前面板と該背面板の内面には電極が露出し
て被着され、該隔壁は表示放電空間となる貫通孔を有す
る金属板であるプラズマディスプレイパネルにおいて、
該露出した電極と該金属隔壁との間に該電極の配線方向
と交差する向きでストライプ状の絶縁層が被着形成され
ていることを特徴とする。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明において、隔壁とある有孔金属板の金属材料組
成としては、42重量％Ni−６重量％Cr−Fe合金、50重量
％Ni−Fe合金等が挙げられる。これら金属板の肉厚は0.
01〜1.0mm、好ましくは0.05〜0.1mmのものが使用でき
る。

ところで、隔壁は２枚のガラス板に挟まれて内部にガ
スを封入するため周囲を封止ガラスでシールされる。従
って、隔壁（スペーサー）、２枚のガラス板、封止ガラ
スの各々の線熱膨張係数は概略同一または近似していな
ければならない。さもなければシール以後の冷却過程に
おいてガラスに応力が過大にかかり破損に至るからであ
る。

一般に２枚のガラス板はソーダ石灰ガラスが汎用され
るので、金属板の線熱膨張係数は、これに合わせて、80
〜100（×10^-7/℃）であることが望ましい。従って、上
記のように金属材料組成としては、42重量％Ni−６重量
％Cr−Fe合金、50重量％Ni−Fe合金等が好ましい。もち
ろん使用するガラス部材の線熱膨張係数が前記と異なる
ものを使用する場合は、これに合わせて隔壁の材料を選
定すれば良い。

上記金属板に所定の表示放電空間となる貫通孔パター
ンを加工する方法としては、プレスによる打ち抜き加工
法、レーザー加工法、メッキ法、溶接法、エッチング
法、等が使用できる。加工歪、加工精度、加工コスト等
を考慮して一番有利な加工法を用いれば良いが、一般的
にはエッチング法が好ましく用いられる。

一般に有孔金属板の抜き穴形状・配線としては、例え
ば第１〜５図に示される格子形状、ストライプ形状、円
形、デルタ配列、７セグメント形式等が例示されるが、
本発明では第1,4図に示される高精細な完全閉鎖隔壁と
なるような形状であり、特に第１図に示される格子形状
が好ましい。

本発明では、このようにして目的の形状に加工された
表示放電空間となる貫通孔を有する金属板を隔壁として
用いるのであるが、この際、前面板および背面板上に
は、放電電極が配置されており、AC形PDPのように電極
が誘電体で被覆されている場合は良いが、DC形PDPのよ
うに、電極が放電空間に露出している場合は、前面板と
背面板との間に、そのまま表示放電空間となる貫通孔を
有する金属板（隔壁）とを挟んで、シールすれば各々の
電極と表示放電空間となる貫通孔を有する金属板（隔
壁）が電気的に短絡されることとなる。

すなわち、PDPの陽極相互間、陰極相互間および陽極
−陰極間が電気的に短絡されてしまい、放電発光が起き
得ない状態になってしまう。そこで、本発明では表示放
電空間となる貫通孔を有する金属板（隔壁）と露出した
放電極との間に該電極の配線方向と交差する向きでスト
ライプ状の絶縁層を設けることによって以上のような問
題を解決することができる。

この絶縁層は、前面板および背面板の電極上に形成し
ても良いし、表示放電空間となる貫通孔を有する金属板
（隔壁）の電極と接する表面上に形成しても良いし、ま
たは、その両方に形成しても良い。

また、絶縁層に用いられる誘電体材料は、有機物、結
晶性無機物、ガラスの中から選択された少なくとも１種
以上のものが使用できる。更に詳しくは一般的にはガラ
ス、またはガラスを含んだ結晶性無機物が汎用される。

具体的なガラス組成を例に挙げると、PbO−B₂O₃−SiO
₂,PbO−B₂O₃,ZnO−B₂O₃−SiO₂等が好適である。これら
ガラスの軟化点は350〜1000℃、ガラスの粒度は１〜５
μｍ程度がそれぞれ好ましい。ここに用いられるガラス
は、PDPのシール工程において、封止ガラスフリットが
軟化溶融する温度（封着温度）まで昇温され、この温度
で再溶融してはならない。通常、ガラスフリットの封着
温度は、軟化点より50℃程度高い。また、PDPの封着温
度としては、400〜450℃程度が適当であり、従って、誘
電体材料中に含まれるガラスの軟化点は350℃以上であ
ることが望ましい。

また軟化点の上限は、表示放電空間となる貫通孔を有
する金属板表面上に形成すると考えれば、金属が変形し
ないこと、金属と誘電体が化学反応を起こさないことを
条件に決められ、その温度は1000℃以下であることが望
ましい。

また、結晶性無機物としてはアルミナ（Al₂O₃）フォ
ルステライト（2MgO−SiO₂）等のセラミックスが使用さ
れ、さらに、無機顔料（FeO−Cr₂O₃,CoO−Al₂O₃等）も
使用可能である。この結晶性無機物の粒度としては１〜
５μｍ程度が好ましい。

また、有機物についても最終的に無機化できるのであ
ればいずれも使用できる。

一般的パネル封止方法（封止ガラスによってシール）
では、その封止温度に耐え、線熱膨張係数が、２枚のガ
ラス板、封止ガラス、隔壁と概略同じでなければならな
い。このような観点から上記のような材料が適宜選択さ
れる。

さらに、本発明における表示放電空間となる貫通孔を
有する金属板（隔壁）と放電電極を電気的に絶縁するた
めの絶縁層の形成方法は、次に示す方法のうち少なくと
も１種以上が使用できる。

すなわち、（１）前面板および背面板の電極上の各々
に、隔壁のセル穴を避け、かつ電極と表示放電空間とな
る貫通孔を有する金属板が電気的に絶縁されるような位
置に誘電体層をスクリーン印刷により形成する。

（２）感光性ガラスペーストをベタ印刷し、露光、現像
して上記（１）と同様の誘電体を上記（１）と同様に前
面板および背面板の電極上に形成する。

（３）隔壁の表裏両面にスクリーン印刷により、電極と
表示放電空間となる貫通孔を有する金属板が電気的に絶
縁される位置に誘電体層を形成する。

（４）隔壁の表裏両面に感光性ガラスペーストを用いて
上記（２）と同様の方法で上記（３）と同様の位置に誘
電体を形成する。

これらの方法のうち、精度コスト等を考慮して、一番
有利な方法を選択して用いれば良いが、（１）または
（２）の方法が好ましくは用いられる。

本発明の一例ではるDC−PDPの構成部品と組立途中図
を第６図に示す。

同図において、前面ガラス板１には陰極６が、また背
面ガラス板５には陽極７がそれぞれ設けられている。ま
た前面ガラス板１と背面ガラス板５の間には有孔金属か
らなる格子状隔壁４が配置され、さらに陰極６や陽極７
と格子状隔壁４を電気的に絶縁させるべく、ストライプ
状の絶縁層２が、前面ガラス板１や背面ガラス板５と格
子状隔壁４の間に各電極と交差する様に位置している。

［作用］本発明は、プラズマディスプレイパネルにおいて用い
られるセル隔壁を形成するにあたり、従来より用いられ
ていた誘電体（ガラスまたはガラスを含む無機材料等）
隔壁とは異なる表示放電空間となる貫通孔を有する金属
板からなる隔壁を用いるものである。従って、セル形
状、サイズ、配列ピッチといった形状は金属薄板の加工
精度に依るところが大きく通常のドットマトリックス表
示を行なうAC形およびDC形PDPで求められるドットサイ
ズおよびドットピッチを形成するのに、十分満足できる
精度を有している。また、絶縁層を設けることによっ
て、前面板や背面板上の電極と有孔金属とを電気的に絶
縁させることができる。

［実施例］以下、本発明を実施例等によりさらに詳しく説明す
る。

実施例１隔壁となる表示放電空間となる貫通孔を有する金属板
の金属材料組成として、線熱膨張係数が92（×10^-7/
℃）である42重量％Ni−６重量％Cr−Fe合金を使用し
た。金属板厚みは0.1mm、抜き穴の配列は、正方形を縦
横等ピッチで多数並べた格子形状とし、そのピッチは0.
2mm、抜き穴サイズは0.15×0.15mmとし、エッチング加
工により、多数の抜き穴を形成し、表示放電空間となる
貫通孔を有する金属板とした。

PDPの前面ガラス板には、陽極として透明導電膜（IT
O）、また背面ガラス板には、陰極としてNiがそれぞれ
設けられている。さらに、前面ガラス板および背面ガラ
ス板の電極上に、表示セル領域を避けて、ストライプ状
の誘電体層をスクリーン印刷で形成し絶縁層とした。

次に、表示放電空間となる貫通孔を有する金属板（隔
壁）を前面板および背面板の間に挟んで、周囲を封止ガ
ラスでシールして、Ｘ−ＹマトリックスのDC−PDPを形
成した。

比較例１実施例１で示したDC−PDPの隔壁を厚膜印刷で形成し
た。

まず、ドットピッチ1.0mm、抜き穴サイズ0.8×0.8mm
の隔壁を作成した。８回におよぶ重ね印刷で隔壁の高さ
は0.15mmに形成した。

次に、実施例１で示したものと同一精度のドットピッ
チ0.2mm、抜き穴サイズ0.15×0.15mmの隔壁を作成しよ
うとした。1.0mmピッチでは、殆ど無視できた微妙なア
ライメントのずれ、または印刷ペーストのだれ等が無視
できず、製造は技術的に困難であり、歩留まり率は実施
例１に比してはるかに悪かった。また良好に製造できた
ものについても、上記のような理由で十分なセル開口率
が得られなかった。その一例を示すと、0.2mmピッチに
対して抜き穴サイズは0.1×0.1mmで開口率は25％であっ
た。上記した実施例１では、抜き穴サイズは0.15〜0.15
mmで開口率は56％となり、明らかに実施例１が有利であ
った。

比較例２実施例１で示したDC−PDPの隔壁を感光性板ガラスの
エッチング加工により作成した。しかし、この材料は前
記のように価格的に極めて高価であり、かつ薄い板ガラ
スであるゆえ非常に脆く、組立加工性の点でも実施例１
より劣っていた。

比較例３一般のソーダ石灰ガラス等に穴あけ加工をして、比較
例２のようなDC−PDPの隔壁を作成したしかし、この方
法で0.2mm程度の高精細なピッチの多数の穴あけ加工を
するのでは、比較例２と比べて寸法精度はかなり低下す
る。また、薄板ガラスの脆さから考えて、加工性、組立
加工性の点で比較例２より劣り、従って実施例１よりか
なり劣っていた。

比較例４前面ガラス板および背面ガラス板上に絶縁層を設けず
に、表示放電空間となる貫通孔を有する金属板を単独で
隔壁としてそのまま使用した。その結果、陽極−陰極間
で電気的短絡が起こり、点灯しなかったり、場合によっ
ては、陽極同士のみ、または陰極同士のみが短絡して非
選択セルが発光するという不都合が生じPDPの隔壁とし
ての意味がなさなかった。

［発明の効果］以上説明したように、表示放電空間となる貫通孔を有
する金属板を隔壁の用い、かつ絶縁層を設けた本発明の
PDPは、高精細なセルピッチに対応でき、かつクロスト
ーク特性に優れている。また、陽極−陰極間等で電気的
短絡が生じることもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、Ｘ−Ｙマトリックス配列における格子形状隔
壁を使用したPDPの一例、第２図は、Ｘ−Ｙマトリックス配列におけるストライプ
形状隔壁を使用したPDPの一例、第３図は、Ｘ−Ｙマトリックス配列における円形隔壁を
使用したPDPの一例、第４図は、デルタ配列の隔壁を使用したPDPの一例、第５図は、７セグメント形式の隔壁を使用したPDPの一
例、第６図は、本発明に係るDC−PDPの構成部品と組立途中
図。 1.前面（ガラス）板、2.絶縁層、 3.隔壁（誘電体）、4.隔壁（表示放電空間となる貫通孔
を有する金属板）、 5.背面（ガラス）板、6.陽極、 7.陰極。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者浅井秀之愛知県愛知郡長久手町大字長湫字中池５ (56)参考文献特開昭59−178476（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】隔壁を挟んで対向した前面板と背面板の周
辺部分が気密に封じられて放電ガス容器を構成し、該前
面板と該背面板の内面には電極が露出して被着され、該
隔壁は表示放電空間となる貫通孔を有する金属板である
プラズマディスプレイパネルにおいて、該露出した電極
と該金属隔壁との間に該電極の配線方向と交差する向き
でストライプ状の絶縁層が被着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。
【請求項２】前記金属板の線熱膨張係数が80〜100（×1
0^-7/℃）である請求項１に記載のプラズマディスプレイ
パネル。
【請求項３】前記絶縁層が軟化点350〜1000℃の範囲に
あるガラスを含む誘電体材料を用いる請求項１または２
に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】前記絶縁層をスクリーン印刷により形成し
た請求項１、２または３に記載のプラズマディスプレイ
パネルの製造方法。