JP2586113B2 - プラズマディスプレイ及びそれに用いる発光部材の製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、ディスプレイパネル等に使用されるプラ
ズマディスプレイに係り、高電界が印加された場合にプ
ラズマ発光するプラズマディスプレイ及びそれに用いる
発光部材の製造方法に関するものである。

［従来技術及びその問題点］ 従来、ディスプレイパネル等においては、CRT,液晶,E
L等の他に、プラズマ発光を利用したものが存在してい
る。

ここで、プラズマ発光を利用した従来のプラズマディ
スプレイにおいては、所要間隔を介して対面するように
して設けられたガラス基板間をいったん真空にした後
に、ネオン，アルゴン，キセノン等の希ガスを低圧で封
入し、ガスが漏れ出ないように、その周囲を気密封着さ
せていた。

さらに、従来のプラズマディスプレイにおいては、各
発光素子を発光させる際に、放電の移動やクロストーク
が発生するおそれがあり、これらを抑制するために、希
ガスを封入させる上記ガラス基板に精密切削加工を施し
たり、隔壁誘導体を設ける等により各発光素子を分離さ
せるようにしていた。

しかし、従来のプラズマディスプレイのように、希ガ
スをガラス基板間に封入し、ガスが漏れ出ないように、
その周囲を気密封着させるということは困難であり、ま
た各発光素子を分離させるように、ガラス基板に精密切
削加工を施したり、隔壁誘導体を設けたりすることも面
倒であり、製造が非常に困難で、コストが高く付く等の
問題があり、特に、その大型化は非常に困難で、屋外広
告用パネル等の大画面として使用するのには不向きであ
った。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、従来のプラズマディスプレイにおける上
記のような問題を解決することを課題とするものであ
る。

すなわち、この発明は、製造が著しく容易に行えるよ
うになると共に、その大型化も容易に行えるプラズマデ
ィスプレイ、及びこのプラズマディスプレイに用いる発
光部材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］ この発明に係るプラズマディスプレイにおいては、電
気絶縁性の樹脂中に形成された気泡内に、不活性ガスが
封入されてなる発光部材と、上記発光部材に画素単位で
電圧を印加する電極を有し、上記気泡の大きさを、１画
素分の電極の大きさよりも小さくしたものである。

また、樹脂に注入された不活性ガスをプラズマ発光さ
せる発光部材の製造方法において、装置内に電気絶縁性
の樹脂溶液をセットし、真空状態にした該装置内に前記
不活性ガスを満たし、前記樹脂溶液を撹拌することで、
不活性ガスが封入された気泡を有する樹脂を得るように
したのである。

ここで、この発明に係るプラズマディスプレイにおい
て使用する電気絶縁性の樹脂としては、電気絶縁性であ
るそれ自体公知の熱可塑性樹脂や、熱硬化性樹脂や、光
硬化性樹脂や、フォトルミネセンス樹脂等の全てを使用
することが出来る。

適当な樹脂の例としては、特にこれに限定されるもの
ではないが、飽和ポリエステル樹脂，ポリアミド樹脂，
アクリル樹脂，エチレン−酢酸ビニル共重合体，イオン
架橋オレフィン共重合体（アイオノマー），スチレン−
ブタジエンブロック共重合体，ポリカーボネート，塩化
ビニル−酢酸ビニル共重合体，セルロースエステル，ポ
リイミド等の熱可塑性樹脂、エポキシ樹脂，ウレタン樹
脂，シリコーン樹脂，メラミン樹脂，キシレン樹脂，ア
ルキッド樹脂，熱硬化性アクリル樹脂等の熱硬化性樹
脂、光硬化性樹脂、ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール，ポ
リビニルピレン，ポリビニルアントラセン等の樹脂を挙
げることができる。

なお、これらの電気絶縁性樹脂は、単独で測定して１
×10¹³Ω・cm以上の体積抵抗を有するものであることが
望ましい。

そして、上記のような電気絶縁性の樹脂中に微小気泡
を発生させて、その微小気泡内にヘリウム，ネオン，ア
ルゴン，クリプトン，キセノン，ラドン等の希ガスを封
入させるようにしている。

ここで、電気絶縁性の樹脂中に微小気泡を発生させ
て、その微小気泡内に希ガスを封入させる手段としては
様々な手段を用いることができる。

例えば、第１図に示すように、上記のような樹脂を適
当な溶剤に溶かした樹脂溶液（11a）を容器（１）内に
収容させ、真空装置（２）内において、撹拌軸（３）の
下端部に設けられた撹拌羽根（3a）を、この容器（１）
内の樹脂溶液（11a）中に浸漬させるようにして、容器
（１）をセットした後、この真空装置（２）内の空気を
抜き、ガスボンベ（４）から真空装置（２）内に上記希
ガスを導入して、この装置（２）内に希ガスを充満させ
るようにする。

そして、上記撹拌軸（３）を回転させ、樹脂溶液（11
a）を撹拌羽根（3a）で撹拌して、樹脂溶液（11a）中に
微小気泡を発生させ、装置（２）内に充満された希ガス
をこの微小気泡内に封入させるようにする。

ここで、樹脂中における微小気泡の密度を大きくする
場合には、上記樹脂溶液（11a）の粘度を低くしたり、
撹拌軸（３）の回転数を上げたり撹拌羽根（3a）の数を
多くして撹拌条件を激しくしたり、樹脂の溶剤に蒸気圧
の高いものを用いる等の方法で行うことができる。

なお、樹脂中に形成する上記微小気泡の大きさは、１
画素分の電極の大きさより小さくなるようにすることが
好ましい。

［作用］ 上記のように構成されたこの発明に係るプラズマディ
スプレイにおいては、微小気泡内に希ガスが封入された
樹脂を、電極が形成されたガラス基板等の上に塗布等の
手段で設けるようになっている。

そして、ガラス基板等に形成された上記電極に高電界
を作用させ、樹脂中の微小気泡内に封入された不活性ガ
スをプラズマ発光させるようになっている。

［実施例］ 以下、この発明の実施例を図面に基づいて具体的に説
明する。

この実施例では、発光部材（10）を製造するにあた
り、電気絶縁性の樹脂（11）としてエポキシ樹脂を使用
し、前記の第１図に示した真空装置（２）を用いて製造
するようにした。

先ず、エポキシ樹脂（11）を適当な溶剤に溶かした樹
脂溶液（11a）を容器（１）に入れ、撹拌軸（３）の下
端部に設けられた撹拌羽根（3a）が、容器（１）内のエ
ポキシ樹脂溶液（11a）中に浸漬されるようにして、こ
の容器（１）を上記真空装置（２）内にセットした。

そして、この真空装置（２）内の空気を、メカニカル
ブースタ及びロータリーポンプもしくは分子ターボポン
プ（いずれも図示せず）等によって抜き、１×10^-3Torr
以下にした後、ガスボンベ（４）からこの装置（２）内
に、希ガスとしてアルゴンガスを導入し、700Torrの圧
力まで充満させた。その後、ヒータ（５）で加熱して約
45℃に保ちながら、上記撹拌軸（３）を回転させて、エ
ポキシ樹脂溶液（11a）を撹拌羽根（3a）で撹拌し、エ
ポキシ樹脂溶液（11a）中に微小気泡（12）を発生さ
せ、真空装置（２）内に充満されたアルゴンガスをこの
微小気泡（12）内に封入させるようにした。

そして、この真空装置（２）内から容器（１）を取り
出し、上記のようにアルゴンガスが封入された多数の微
小気泡（12）が形成されてなるエポキシ樹脂溶液（11
a）を、発光部材（10）として使用するようにした。

次に、上記のような発光部材（10）を使用した発光素
子の例について説明する。

第２図（Ａ）に示す発光素子（20）においては、ガラ
ス基板（21）上にスパッタリングによって、同図（Ｂ）
に示すようなクロムの櫛形電極（22）を形成した。な
お、この発光素子（20）において形成した櫛形電極（2
2）は、膜厚が8000Å、櫛形電極ピッチが100μm,電極幅
が100μｍになっていた。

次いで、このように櫛形電極（22）が形成されたガラ
ス基板（21）の上に、上記発光部材（10）を膜圧が約15
μｍになるように塗布した。

そして、このように形成された発光素子（20）の上記
櫛形電極（22）に、周波数800Hz,電圧1000Vを印加する
と、樹脂（11）中における微小気泡（12）内に封入され
たアルゴンガスがプラズマ発光した。

また、第３図に示す発光素子（30）においては、厚み
が1mmのガラス基板（31）の上に、膜厚3000Åのアルミ
ニウム電極（32）を形成し、このアルミニウム電極（3
2）上に、上記発光部材（10）を膜厚が20μｍになるよ
うに塗布した。

次いで、この発光部材（10）上に、膜厚3000ÅのITO
透明電極（33）を形成し、更に、その上に厚みが1mmの
ガラス板（34）を設けた。

ここで、ITO透明電極（33）上に設けるガラス板（3
4）は、保護膜及びフィルターとして機能するため、こ
のガラス板（34）には無反射ガラス板等を使用するよう
にした。

そして、このように形成された発光素子（30）におい
て、発光部材（10）を挟んだアルミニウム電極（32）の
ITO電極（33）との間に、前記のように電圧を印加する
と、樹脂中（11）の微小気泡（12）内に封入されたアル
ゴンガスがプラズマ発光し、またこれがアルミニウム電
極（32）で反射され、ITO透明電極（33）側において発
光がみられるようになった。

次に、上記のような発光部材（10）を、プラズマディ
スプレイに応用する例を、第４図及び第５図に基づいて
説明する。

このプラズマディスプレイ（40）の例では、第４図に
示すように、アモルファスシリコンを用いた薄膜トラン
ジスタａ−SiTFT（41）とアルミニウム電極（42）とが
表面に設けられガラス基板（43）と、RGBのマイクロカ
ラーフィルタ（44）が組み込まれて表面に共通透明電極
（45）が形成されたガラス板（46）との間に上記発光部
材（10）を挟持させるようにした。

そして、このプラズマディスプレイ（40）を駆動させ
るにあたっては、第５図に示うように、上記ａ−SiTFT
（41）をスイッチ要素とし、信号蓄積コンデンサ（47）
を設け、線順次方式で走査回路（48）によってＹ電極を
順々に走査し、一つのゲートパス（49）上のすべてのａ
−SiTFT（41）を一時、導通状態にする一方、信号が与
えられたホールド回路（50）からドレインバス（51）を
介して、各信号蓄積コンデンサ（47）に表示信号を供給
し、各画素の発光部材（10）を蓄積された信号で、次の
フレームの走査時まで励起させるようにした。

［発明の効果］ 以上詳述したように、この発明に係るプラズマディス
プレイは、微小気泡内に希ガスが封入された樹脂で構成
されており、これを塗布等によって、電極が形成された
ガラス基板等の上に設け、電極に高電界を作用させ、樹
脂中の微小気泡内に封入された不活性ガスをプラズマ発
光させるようになっている。

従って、この発明に係るプラズマディスプレイを使用
する場合には、この発光部材を電極が形成されたガラス
基板の上に塗布するだけでよく、従来のように、希ガス
をガラス基板間に封入し、そのガスが漏れ出ないよう
に、その周囲を気密封着させるという面倒な作業を行う
必要がなくなった。また、従来のように、放電の移動等
を抑制するため、希ガスを封入するガラス基板に精密切
削加工を施したり、隔壁誘導体を設けたりする必要もな
くなった。

この結果、この発明に係るプラズマディスプレイは製
造が著しく容易に行えるようになると共に、その製造コ
ストを著しく低減され、さらに、プラズマディスプレイ
の大型化も容易に行え、プラズマディスプレイを屋外広
告用パネル等の大画面として利用できるようになる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る発光部材を製造する装置の一例
を示す概略断面図、第２図（Ａ），（Ｂ）はこの発明に
係る発光部材を用いた発光素子の一例を示す断面図及び
同発光素子に設ける櫛形電極の平面図、第３図はこの発
明に係る発光部材を用いた他の発光素子を示す断面図、
第４図はこの発明に係る発光部材を使用したプラズマデ
ィスプレイの概略断面図、第５図は第４図に示したプラ
ズマディスプレイを駆動させる回路を示すブロック図で
ある。 （10）……発光部材，（11）……電気絶縁性の樹脂， （12）……微小気泡。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】不活性ガスをプラズマ発光させるプラズマ
   ディスプレイにおいて、 電気絶縁性の樹脂中に形成された気泡内に、不活性ガス
   が封入されてなる発光部材と、 上記発光部材に画素単位で電圧を印加する電極を有し、 上記気泡の大きさが、１画素分の電極の大きさよりも小
   さいことを特徴とするプラズマディスプレイ。
2. 【請求項２】樹脂に注入された不活性ガスをプラズマ発
   光させる発光部材の製造方法において、 装置内に電気絶縁性の樹脂溶液をセットし、 真空状態にした該装置内に前記不活性ガスを満たし、 前記樹脂溶液を撹拌することで、不活性ガスが封入され
   た気泡を有する樹脂を得ることを特徴とする発光部材の
   製造方法。