JP2790853B2 - フラット形表示装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 PDPなどのフラット形表示装置に関し、スペーサでの
光の反射による表示品質の低下を防止したフラット形表
示装置を提供することを目的とし、 少なくとも一方の基板表面に複数の電極を設けた一対
の基板を、対向間隙を規定するためのスペーサを介して
対向配置したフラット形表示装置において、スペーサ
が、失透により不透明となったガラス球からなることを
特徴として構成される。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、プラズマディスプレイパネル（PDP）、液
晶表示パネルなどのフラット形表示装置（平板状表示装
置）に関する。

フラット形表示装置は、薄い奥行きで大型の表示画面
を実現できるため、CRTディスプレイに代わる表示装置
として広く利用されつつある。それ故、表示ドットの高
密度化、低価格化とともに、表示画面の高品質化が進め
られている。

〔従来の技術〕

対向放電形式のPDPなどのフラット形表示装置は、表
示面側及び背面側の一対の透明基板を、スペーサにより
所定の間隙をもって対向配置し、各基板の内側にそれぞ
れ設けた複数の電極によって画定される各表示セル（放
電セルともいう）が選択的に発光又は透光などにより可
視化するように構成されている。

スペーサは、表示品質に係わる対向間隙の寸法を表示
面の全面にわたって均一とするために、各表示セルを除
く適所に設けられている（例えば特公昭58-56453号公
報）。

このようなスペーサとしては、角柱状のガラス又はセ
ラミックの小片、円柱状のガラスファイバ片などの種々
の材質及び形状のものが用いられているが、特に、スク
リーン印刷手法により１度に多数個のスペーサを基板上
に載置する場合には、載置方向に依らず一定の間隙を設
けることのできる球状スペーサが用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上述のようにスペーサを介在させることにより、輝度
又は濃度の均一な表示画面が得られる。

しかしながら、従来のPDPでは、各表示セルで発光し
た光がスペーサにて反射し、その反射光が表示画面にお
いて輝点となって現れるという問題があった。

このような表示品質の低下を防止する手段として、ま
ず、黒色の金属などの反射防止膜で表面を被覆したスペ
ーサ、又は顔料などを混入した着色ガラスからなるスペ
ーサを用いることが考えられる。

ところが、反射防止膜を設けたスペーサは、その機械
的強度が小さい。すなわち、反射防止膜が基体から剥離
しやすい。剥離した膜片が対向間隙内で散乱すると、本
来の表示セルでの表示が阻害される。

また、着色ガラスでは、無着色ガラスに比べて、微小
な真球の作製が極めて困難であり、通常は歪んだ球しか
得られない。このため、着色ガラスからなるスペーサの
形状は、球以外のものに限られる。したがって、スクリ
ーン印刷手法を利用することができず、多数個のスペー
サを載置方向を定めて基板上の所定位置に順次載置する
こととなる。つまり、着色ガラスのスペーサを用いるこ
とは、量産面において不利である。

一方、スペーサによる表示品質の低下を防止するため
の他の手段として、表示側の基板の内面側に遮光マスク
を設けることができる。例えば、表示側基板の電極の形
成と同時に、スペーサの設置位置に対応する位置に、電
極材料からなる遮光マスクを設けることができる。

しかしながら、遮光マスクを設けた場合であっても、
その遮光マスクとスペーサとの間に位置ずれが生じた場
合には、スペーサからの反射光は、遮光マスクにより遮
光されず、表示面から外部へ射出する。

本発明は、上述の問題に鑑み、スペーサでの光の反射
による表示品質の低下を防止したフラット形表示装置を
提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、上述の課題を解決するために、第１図に示
すように、少なくとも一方の基板表面に複数の電極13,1
4を設けた一対の基板11,12を、対向間隙を規定するため
のスペーサ18を介して対向配置したフラット形表示装置
１であって、前記スペーサ18が、失透により不透明とな
ったガラス球からなることを特徴として構成される。

〔作用〕

スペーサは、少なくとも一方の基板表面に複数の電極
を設けた一対の基板の対向間隙を規定する。

スペーサに入射した可視光の多くは、表示面に向かっ
て反射することなく、スペーサによって吸収され、表示
面に向かう方向に射出する反射光の光量が低減する。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ説明する。

第１図は本発明に係るPDP1の断面斜視図、第２図はＸ
電極13及びＹ電極14とスペーサ18との配置関係を示す図
である。

PDP1は、表示側のガラス基板11、背面側のガラス基板
12、各ガラス基板11,12の表面に形成されたＸ電極13,13
…及びＹ電極14,14…、遮光マスク20、誘電体層15,16、
保護層21,22、周囲を密封する封止ガラス17、及び球状
のスペーサ18,18…などから構成され、内部の放電空間1
9には、ネオン及びキセノンの混合ガスが封入されてい
る。第１図において、ガス基板11の上面が表示面11aと
なる。

PDP1では、Ｘ電極13及びＹ電極14のピッチｐは約0.33
mmとされ、Ｘ電極13とＹ電極14とが交差した交点には、
第２図に示されているように放電セルＣが画定されてい
る。また、各スペーサ18の互いの中心の間隔（ピッチ）
は約1.65mmとされている。

スペーサ18は、チタン及びバリウムのそれぞれの酸化
物を含有する透明の光学ガラスに、熱処理を加えて不透
明としたガラスビーズからなる。例えば、日本電気硝子
株式会社製造の直径85μｍの真球状の透明ガラスビーズ
（商品番号GK52S/75＊20、又はGS/83）を、大気雰囲気
中で転移温度（500〜900℃）より高く且つ軟化温度（約
1200℃）より低い温度（例えば1000℃）まで加熱し、そ
の温度を約１時間保った後、常温まで自然冷却する。こ
の熱処理により、一般に失透と呼ばれる結晶化現象が生
じ、透明ガラスが白濁化して不透明ガラスとなる。な
お、加熱温度はガラスの軟化温度よりも低く設定される
ので、熱処理による外形の変形は起こらない。

なお、スペーサ18となる透明ガラスビーズは、上述の
例に限定されず、真球状に成形が可能であり、失透によ
り不透明となり、且つ失透において機械的強度の低下が
起きないものであればよい。また、失透のための処理の
条件は、ガラスビーズの材質に応じて適宜設定される。

次に、各スペーサ18の固定方法、つまり、PDP1の製造
方法について簡単に説明する。

まず、表示側のガラス基板11の表面に、スパッタリン
グ蒸着により、クロム、銅、クロムを順に積層し、三層
構造の金属薄膜（膜厚は5000〜10000Å）を形成する。
続いて、金属薄膜をフォトリソグラフィー法を用いてパ
ターンエッチングし、各Ｘ電極13を形成する。このパタ
ーンエッチングにおいて、スペーサ18を設ける位置に対
応させて直径180〜200μｍの遮光マスク20を形成してお
く。なお、Ｘ電極13及び遮光マスク20を厚膜法によって
形成することもできる。

次に、Ｘ電極13を設けたガラス基板11の表面に低融点
ガラスを塗布し、続けて焼成を行いガラス化させること
により、厚みが20〜30μｍの誘電体層15を形成する。誘
電体層15を形成した後に、スクリーン印刷法を用いてス
ペーサ18を載置する。すなわち、遮光マスク20の配置に
対応したスクリーンマスクをガラス化した誘電体層15上
に配置し、スペーサ18を混入したガラスペーストを塗布
する。これにより、各遮光マスク20の上に誘電体層15を
介してスペーサ18が１個ずつ仮固定される。続いて、誘
電体層15を形成する低融点ガラスの軟化点付近の温度に
て焼成を行う。

この焼成時において、低融点ガラスが軟化するので、
スペーサ18の下部が誘電体層15内に埋まり込み、融着に
よってスペーサ18が固定される。

次に、誘電体層15の表面に、誘電体層15の劣化を防止
するとともに放電開始電圧を下げる作用をもつ酸化マグ
ネシウムからなる保護層21を被着する。保護層21は、ス
ペーサ18の上部をも覆うが、保護層21の厚みは約5000Å
であって、スペーサ18の直径に比して極めて小さいの
で、放電空間19の間隙寸法に対しほとんど影響を与えな
い。

その後、スペーサ18が固定されたガラス基板11と、別
にＹ電極14、誘電体層16、及び保護層22を設けた背面側
のガラス基板12とを、各Ｘ電極13と各Ｙ電極14とが格子
状に対向するように重ね合わせる。ガラス基板11にはス
ペーサ18が設けてあるので、各放電セルＣにおいては、
保護層21と保護層22とが約60〜70μｍの間隙をもって対
向することとなる。

最後に、封止ガラス17による密封、及び放電用の混合
ガスの封入などが行われ、PDP1が完成する。

本実施例のPDP1では、遮光マスク20を設けているの
で、スペーサ18が正規の位置に設けられている場合に
は、第２図に示すように、表示面11a側からはスペーサ1
8が隠れて見えない。しかしながら、スクリーンマスク
の位置合わせ誤差などにより、スペーサ18と遮光マスク
20との間に位置ずれが生じることがある。特にＸ電極13
及び遮光マスク20を厚膜法により形成した場合には、そ
の形成にともなう焼成工程にてガラス基板11が収縮する
ので、スペーサ18と遮光マスク20の位置ずれが生じやす
い。

そこで、本発明の効果を確認するため、スペーサ18を
正規の位置から60μｍだけ作為的にずらせたPDP（これ
を「新PDP」という）と、新PDPのスペーサ18を、従来に
おいて用いられている透明ガラスビーズに置き換えたPD
P（これを「旧PDP」という）を作製し、両者を比較する
評価試験を行った。

すなわち、スペーサから一定距離（ピッチｐの２倍の
距離）より大きく隔たる放電セルＣを点灯させ、点灯中
の１個の放電セルＣの輝度Ａと、スペーサ部における輝
度Ｂとを測定し、両PDPについて次式（１）で表される
スペーサの反射率Ｒを求めた。

Ｒ＝（B/A）×100［％］…（１） 試験によると、旧PDPの反射率Ｒの最大値が33［％］
であるのに対し、新PDPの反射率Ｒの最大値は実用に支
障のない15［％］であった。つまり、新PDPでは旧PDPに
比較して反射率Ｒが半減し、表示品質の向上に効果があ
ることが確認できた。

上述の実施例によると、スペーサ18が失透によって不
透明となったガラスのみからなるので、一定の機械的強
度が保たれ、表面を反射防止膜で覆ったスペーサのよう
に膜の剥離が起こらない。

また、スペーサ18の材質となるガラスに着色剤を混入
する必要がないので、スペーサ18の形状を真球状とする
ことができる。したがって、スペーサ18をガラス基板11
上に載置する手段としてスクリーン印刷手法を利用する
ことができる。すなわち、PDP1は量産面において好適で
ある。

上述の実施例において、スペーサ18の個数、寸法、及
び配置は、PDP1の形態に応じて適宜選定することができ
る。

また、上述の実施例においては、対向放電形式のマト
リクス表示型PDPを例示したが、その他の放電形式及び
表示形態のフラット型表示装置、例えば、面放電形式の
セグメント表示型のPDP又は液晶表示パネルにも、本発
明を適用することが可能である。

〔発明の効果〕

本発明によると、スペーサでの光の反射による表示品
質の低下が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るPDPの断面斜視図、 第２図はＸ電極及びＹ電極とスペーサとの配置関係を示
す図である。 図において、 １はPDP（フラット形表示装置）、13はＸ電極（電
極）、14はＹ電極（電極）、11,12はガラス基板（基
板）、18はスペーサである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) H01J 11/00 - 11/04 H01J 17/00 - 17/64 H01J 9/02 G02F 1/1339

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】少なくとも一方の基板表面に電極（13），
   （14）を設けた一対の基板（11），（12）を、対向間隙
   を規定するためのスペーサ（18）を介して対向配置した
   フラット形表示装置（１）において、 前記スペーサ（18）が、失透により不透明となったガラ
   ス球からなる ことを特徴とするフラット形表示装置。