JP3436244B2

JP3436244B2 - 画像表示装置およびその製造方法、製造装置

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Publication number: JP3436244B2
Application number: JP2000266815A
Authority: JP
Inventors: 秀明安井; 和彦杉本; 和之長谷川
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-04
Filing date: 2000-09-04
Publication date: 2003-08-11
Anticipated expiration: 2020-09-04
Also published as: JP2002075225A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示装置とそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本技術はプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）やＦＥＤ等の画像表示装置に関するものであ
る。

【０００３】プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）に
代表されるガス放電パネルは、大画面化することが比較
的容易なフラットディスプレイパネル（ＦＤＰ）であ
り、すでに５０インチクラスのものが商品化されてい
る。このＰＤＰは、２枚の薄いガラス板（フロントパネ
ルガラスとバックパネルガラス）を隔壁（リブ）を介し
て対向させ、隔壁の間に蛍光体層を形成し、両ガラス板
の間に放電ガスを封入して気密封着した構成を持つ。放
電ガス中で放電して紫外線を発生するための表示電極
は、フロントパネルガラスの表面に形成される。

【０００４】図６は、一般的なＰＤＰの概略構成図を示
す。フロントパネル２０は、フロントパネルガラス２１
上に互いに所定の間隔を保ちながら一対を形成するよう
配設された表示電極２２、２３、その上に、誘電体ガラ
ス層２４、保護層２５が形成されている。

【０００５】バックパネル２６はバックパネルガラス２
７上にアドレス電極２８、誘電体ガラス膜２９、隔壁３
０、蛍光体層３１、３２、３３が形成されている。

【０００６】特に、蛍光体層は印刷法、塗布法等でつく
られており図５に示すように、隔壁３０と誘電体ガラス
膜２９に沿うようになめらかな形状をしていた。

【０００７】フロントパネル２０とバックパネル２６を
張り合わせ、内部の放電空間３４に放電用ガスを封入す
る。

【０００８】各セルにおいて表示電極２２、２３で発生
した紫外線は、蛍光体層で可視光に変換されて発光表示
に供される。ＰＤＰでは、このようなセルが複数対の表
示電極２２、２３と隔壁３０によってマトリックス状に
配列されている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな画像表示装置において、さらなる高輝度化、高効率
化が望まれていた。

【００１０】本発明はこのような課題に鑑みてなされた
ものであって、その目的は高輝度、高効率な画像表示装
置の実現、およびその製造方法、製造装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、少なくとも一色の蛍光体層に対応する隔壁
の側壁表面が凹凸形状を有することを特徴とする。

【００１２】また、少なくとも一色の蛍光体層に対応す
る隔壁の側壁表面が階段状形状を有することを特徴とす
る。

【００１３】また、少なくとも一色の蛍光体層に対応す
る蛍光体層の下地層が凹凸形状を有することを特徴とす
る。

【００１４】また、少なくとも一色の蛍光体層に対応す
る蛍光体層の下地層が針状材料を含有することを特徴と
する。また、前記針状材料がウイスカーであることを特
徴とする。

【００１５】また、少なくとも一色の蛍光体層に対応す
る隔壁が針状材料を含有することを特徴とする。また、
前記針状材料がウイスカーであることを特徴とする。

【００１６】また、隔壁を型押しで形成する際、凹凸を
有する型を用いて、前記隔壁を形成すると同時に隔壁の
側壁に凹凸を形成することを特徴とする。

【００１７】また、隔壁形成後、凹凸を有する型を用い
て、前記隔壁の側壁に凹凸を形成することを特徴とす
る。

【００１８】また、隔壁を型押しで形成する際、階段状
の形状を有する型を用いて、前記隔壁を形成すると同時
に前記隔壁の側壁を階段状形状に形成することを特徴と
する。

【００１９】また、隔壁形成後、階段状の形状を有する
型を用いて、前記隔壁の側壁に階段状形状を形成するこ
とを特徴とする。

【００２０】また、隔壁形成後、前記隔壁の側壁をサン
ドブラスト処理することを特徴とする。

【００２１】また、蛍光体層の下地層形成後、前記蛍光
体層の下地層表面をサンドブラスト処理することを特徴
とする。

【００２２】また、蛍光体材料を含有するドライフィル
ムを用いたことを特徴とする。

【００２３】隔壁形成、蛍光体下地層の形成、蛍光体層
の形成に上記手法を用いることにより、従来に比べ、放
電時、紫外線が照射され可視光変換する蛍光体層の有効
面積を増加させることができるため、この手法を用いて
製作したプラズマディスプレイパネル発光輝度を増加さ
せることができる。

【００２４】図１に示すように隔壁の側壁を階段状に形
成することにより、その上部に形成される蛍光体層の有
効面積を増大した構成だと、パネル化した場合、従来に
比べ約１０％の輝度向上が確認された。

【００２５】

【発明の実施の形態】（実施の形態１）図１に本実施の
形態１のバックパネルの概略断面図を示す。フロート法
で作製した厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスから
なるバックパネルガラス２７の表面上に、スクリーン印
刷法によりＡｇを主成分とする導電材料を一定間隔でス
トライプ状に塗布し、厚さ約５μｍのアドレス電極２８
を形成する。

【００２６】次に、アドレス電極２８の上から粉末状ガ
ラス成分（例えばＰｂＯ系ガラス成分）と、有機バイン
ダー溶液（分散剤のホモゲノールを０．２ｗｔ％と可塑
剤のフタル酸ジブチルを２．５ｗｔ％、さらにエチルセ
ルロースを４５ｗｔ％混合したもの）を、５５：４５の
重量比で混合してペーストを作り、これをバックパネル
ガラス２７の表面上に、厚さ約２０μｍで塗布して焼成
し、誘電体ガラス膜（蛍光体層の下地層）２９を形成す
る。

【００２７】次に、誘電体ガラス膜２９と同じガラス材
料により、誘電体ガラス膜２９の上に隣り合うアドレス
電極２８の間隙（約１４０μｍ）毎に高さ約１２０μｍ
の隔壁を形成する。

【００２８】このとき、誘電体ペーストを塗布、乾燥
後、隔壁の側壁が階段状になる型を用いて型押し（成
型）、その後焼成することにより、側壁が階段状の隔壁
３５を形成する。

【００２９】隔壁３５の形成後、隔壁３５の壁面と、隣
接する隔壁３５間で露出している誘電体ガラス膜２９の
表面に、赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色
（Ｂ）蛍光体層を形成する。

【００３０】ここで一般的な蛍光体材料の一例を以下に
列挙する。

【００３１】赤色蛍光体；（ＹｘＧｄ１−ｘ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺ 緑色蛍光体；Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ青色蛍光体；ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ³⁺（或いはＢａ
ＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ ³⁺）各蛍光体材料は、例えば平均粒径が約３μｍ程度の粉末
が使用できる。蛍光体インクの塗布法は幾つかの方法が
あるが、ここでは公知のメニスカス法と称される極細ノ
ズルからメニスカス（表面張力による架橋）を形成しな
がら蛍光体インクを吐出する方法を用いる。この方法は
蛍光体インクを目的の領域に均一に塗布するのに好都合
である。なお、本発明は当然ながらこの方法に限定する
ものではなく、スクリーン印刷法など他の方法も使用可
能である。この後、焼成することにより、所定の発光特
性を有する蛍光体層を得ることができるが、隔壁３５の
側壁形状が階段状であるため、そのうえに形成される蛍
光体層３６もそれに準じた階段状となる。以上でバック
パネル２６が完成される。

【００３２】この隔壁を用いたパネルを作製すると、従
来に比べ可視光変換のための蛍光体層の有効面積が大き
くなるため、パネル化すると従来に比べ発光効率の高い
ＰＤＰを得ることができる。

【００３３】なお、本実施の形態において側壁が階段状
の隔壁３５は、誘電体ペーストを塗布、乾燥後、隔壁の
側壁が階段状になる型を用いて型押し（成型）、その後
焼成することにより得たが、誘電体ペーストを用いて型
押し（成型）で基本の隔壁を形成後、隔壁の側壁が階段
状になる型を用いて型押し（成型）、その後焼成する事
によって作製してもよく本実施の形態に限定されるもの
ではない。

【００３４】また、誘電体ペーストを用いて型押し（成
型）で基本の隔壁を形成する際、同時に隔壁の側壁が階
段状になる型を用いて型押し（成型）することで形成し
てもよく本実施の形態に限定されるものではない。

【００３５】また、ドライフィルムとフォトリソプロセ
スおよび誘電体ペーストの埋め込みプロセスを組み合わ
せて隔壁を形成してもよく、本実施の形態に限定される
ものではない。

【００３６】また、誘電体ペーストを塗布、乾燥後、ド
ライフィルムとフォトリソプロセスおよびサンドブラス
トプロセスを組み合わせて隔壁を形成してもよく、本実
施の形態に限定されるものではない。

【００３７】なお、蛍光体層３６を公知のメニスカス法
と称される極細ノズルからメニスカス（表面張力による
架橋）を形成しながら蛍光体インクを吐出する方法から
なるものとしたが、これは手法の一例として挙げたもの
であって、これ以外の手法でも良いが、蛍光体材料を含
むドライフィルムを側壁が階段状の隔壁が形成された基
板にラミネートし、フォトリソ法等でパターニング後、
焼成することで形成することにより、より一層、隔壁形
状に追随した形状を有する蛍光体層が得られより高い効
果が得られる。

【００３８】なお、バックパネルガラス２７をソーダラ
イムガラスからなるものとしたが、これは材料の一例と
して挙げたものであって、これ以外の材料でもよい。

【００３９】（実施の形態２）第２の実施の形態を図２
を用いて説明する。実施の形態２ではフロート法で作製
した厚さ約２．６ｍｍのソーダライムガラスからなるバ
ックパネルガラス２７の表面上に、スクリーン印刷法に
よりＡｇを主成分とする導電材料を一定間隔でストライ
プ状に塗布し、厚さ約５μｍのアドレス電極２８を形成
する。

【００４０】次に、アドレス電極２８の上から粉末状ガ
ラス成分（例えばＰｂＯ系ガラス成分）と、有機バイン
ダー溶液（分散剤のホモゲノールを０．２ｗｔ％と可塑
剤のフタル酸ジブチルを２．５ｗｔ％、さらにエチルセ
ルロースを４５ｗｔ％混合したもの）を、５５：４５の
重量比で混合してペーストを作り、これをバックパネル
ガラス２７の表面上に、厚さ約２０μｍで塗布して焼成
し、誘電体ガラス膜（蛍光体層の下地層）２９を形成す
る。

【００４１】次に、誘電体ガラス膜２９と同じガラス材
料により、誘電体ガラス膜２９の上に隣り合うアドレス
電極２８の間隙（約１４０μｍ）毎に高さ約１２０μｍ
の隔壁を形成する。

【００４２】隔壁形成後、ガラスビーズ等を用いたサン
ドブラスト処理を実施する。このとき５μｍ以上の粒径
によりサンドブラスト処理を行うことにより、隔壁の側
壁および誘電体膜（蛍光体層の下地層）の表面には約８
μｍ程度の径を有する凹部が形成される。その後、この
凹部を有する隔壁３７の側壁および、凹部を有する誘電
体膜（蛍光体層の下地層）３８上に蛍光体層を形成する
ことにより、図２に示すように、微少な凹凸を有する蛍
光体層３９が形成される。

【００４３】これにより紫外線の可視光変換に有効な蛍
光体の面積を従来に比べ高めることができる。

【００４４】このバックパネルを用いて画像表示装置を
作製することにより、高輝度、高効率の画像表示装置を
実現することができる。

【００４５】（実施の形態３）次に、本発明の実施の形
態３について説明する。本実施の形態では誘電体膜（蛍
光体層の下地層）表面が凹凸形状を有することを特徴と
する。誘電体膜（蛍光体層の下地層）のペースト材料中
に酸化亜鉛のウイスカーを含有したものを用いて、誘電
体膜（蛍光体層の下地層）を形成する。このとき酸化亜
鉛のウイスカーを含有するため、塗布、乾燥、焼成する
と、図３に示すように表面に微少な凹凸を多数有する誘
電体膜（蛍光体層の下地層）が得られる。

【００４６】この上に隔壁を形成し、蛍光体層を形成す
ると、誘電体膜（蛍光体層の下地層）の微少な凹凸に沿
って蛍光体層が形成されるため、従来に比べ紫外線の可
視光変換に有効な蛍光体の表面積が増加し、このバック
パネルを用いると、輝度の高い、発光効率の高いＰＤＰ
を得ることができる。

【００４７】また、本実施の形態においては蛍光体層が
無い部分においても誘電体ガラス膜に針状材料のウイス
カーを添加しているが、少なくとも１色以上の蛍光体に
対応する誘電体膜（蛍光体層の下地層）部分にのみ針状
材料を含有させてもよい。

【００４８】また、本実施の形態においては酸化亜鉛の
ウイスカーを用いたが、炭化珪素、窒化アルミニウム、
窒化珪素、窒化チタン等のウイスカーでもよく本実施の
形態に限定されるものではない。

【００４９】また、本実施の形態３と実施の形態１、も
しくは実施の形態２とを組み合わせて適応してもよく、
本実施の形態に限定されるものではない。

【００５０】また、本実施の形態においては、誘電体膜
（蛍光体層の下地層）が全て針状材料を含有する構成を
示したが、アドレス電極近傍に存在する誘電体膜（蛍光
体層の下地層）にのみ、針状材料を含有させてもよく本
実施の形態に限定されるものではない。

【００５１】（実施の形態４）次に、本発明の実施の形
態４について説明する。本実施の形態では隔壁が凹凸形
状を有することを特徴とする。隔壁を形成する際のペー
スト材料中に酸化亜鉛のウイスカーを含有したものを用
いて、隔壁を形成する。型押しで形成する場合、型押
し、乾燥時は隔壁側面に凹凸はないが、焼成の際、有機
物が燃焼し、収縮するが、ウイスカーは収縮しないた
め、図４に示すように隔壁からウイスカーの針が飛び出
した様な凹凸を有する形状に隔壁は形成される。

【００５２】この上に隔壁を形成し、蛍光体層を形成す
ると、隔壁の凹凸形状に沿って蛍光体層が形成されるた
め、従来に比べ紫外線の可視光変換に有効な蛍光体の表
面積が増加し、このバックパネルを用いると、輝度の高
い、発光効率の高いＰＤＰを得ることができる。

【００５３】また、本実施の形態においては酸化亜鉛の
ウイスカーを用いたが、炭化珪素、窒化アルミニウム、
窒化珪素、窒化チタン等のウイスカーでもよく本実施の
形態に限定されるものではない。

【００５４】また、本実施の形態では隔壁を型押しで形
成する手法を用いたが、ドライフィルムとフォトリソプ
ロセスおよびガラスペーストの埋め込みプロセスを組み
合わせて隔壁を形成しても、また、ガラスペーストを塗
布、乾燥後、ドライフィルムとフォトリソプロセスおよ
びサンドブラストプロセスを組み合わせて隔壁を形成し
てもよい。どの手法でも焼成時に有機物が燃焼し、収縮
し、図４に示すように隔壁からウイスカーの針が飛び出
した様な凹凸を有する形状に隔壁は形成され本実施の形
態に限定されるものではない。

【００５５】（実施の形態５）蛍光体材料（Ｒ、Ｇ、
Ｂ）の発光特性において、Ｂ（青）が特に輝度が低いと
いう材料的な課題が存在する。このためＢ（青）の放電
空間をおおきくし、Ｂ（青）の面積を相対的に増加させ
る手法が用いられている場合がある。しかし、この手法
は、異幅間隔の隔壁を作る必要があった。これに対し
て、上記実施の形態１〜３の手法のいずれかを少なくと
も一つの形態をＢ（青）の蛍光体層に対応する隔壁、ま
たは蛍光体層下地層に適応することにより、等幅間隔の
隔壁においてもＢ（青）で高い輝度を得ることができ
る。

【００５６】これにより、簡易な構成（等幅間隔の隔
壁）のバックパネルで高性能な画像表示装置を得ること
ができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
は、従来に比べ高輝度を実現できるプラズマディスプレ
イパネルを実現させることができる。

【００５８】以上の製造方法および製造装置を適用すれ
ば、プラズマディスプレイパネル以外の蛍光体材料を用
いた画像表示装置において高い輝度を有する高性能な画
像表示装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係わるバックパネルの概略断面
を示す図

【図２】実施の形態２に係わるバックパネルの概略断面
を示す図

【図３】実施の形態３に係わるバックパネルの概略断面
を示す図

【図４】実施の形態４に係わるバックパネルの概略断面
を示す図

【図５】従来のバックパネルの概略断面を示す図

【図６】従来のプラズマディスプレイパネルの主要構成
を示す部分的な断面斜視図

【符号の説明】

１０交流面放電型プラズマディスプレイパネル「ＰＤ
Ｐ」２０フロントパネル２１フロントパネルガラス２２，２３表示電極（２３：Ｘ電極、２２：Ｙ電極）２２０，２３０透明電極２４誘電体ガラス層２５保護層２６バックパネル２７バックパネルガラス２８アドレス電極２９誘電体ガラス膜３０隔壁３１蛍光体層（Ｒ）３２蛍光体層（Ｇ）３３蛍光体層（Ｂ）３４放電空間３５側壁が階段状の隔壁３６蛍光体層３７側壁が微少な凹部を有する隔壁３８微少な凹部を有する誘電体膜（※蛍光体層の下地
層）３９蛍光体層４０針状材料４１針状材料を含有する誘電体膜（※蛍光体層の下地
層）４２蛍光体層４３針状材料４４針状材料を含む隔壁４５蛍光体層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平11−45663（ＪＰ，Ａ) 特開平10−321147（ＪＰ，Ａ) 特開平11−195380（ＪＰ，Ａ) 特開平７−37511（ＪＰ，Ａ) 特開平11−219658（ＪＰ，Ａ) 特開平10−334811（ＪＰ，Ａ) 特開2000−215817（ＪＰ，Ａ) 特開2002−334661（ＪＰ，Ａ) 特開2001−176398（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/02 H01J 9/02

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】相対向するバックパネルおよびフロント
パネルと、前記バックパネル上に形成され、針状材料を
含む複数の隔壁と、前記隔壁の側面に形成された蛍光体
層とを有し、前記針状材料が前記隔壁から飛び出してい
ることを特徴とする画像表示装置。
【請求項２】前記針状材料がウイスカーであることを
特徴とする請求項１記載の画像表示装置。