JP3459596B2 - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法

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JP3459596B2 JP22692699A JP22692699A JP3459596B2 JP 3459596 B2 JP3459596 B2 JP 3459596B2 JP 22692699 A JP22692699 A JP 22692699A JP 22692699 A JP22692699 A JP 22692699A JP 3459596 B2 JP3459596 B2 JP 3459596B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスとし
て用いられるプラズマディスプレイパネルおよびその製
造方法に用いて好適な技術に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、プラズマディスプレイパネルは、
互いに対をなす2枚の基板ガラスを備え、これら基板ガ
ラスのうちの一方の基板ガラスの内面にMgO等からな
る保護膜を有する透明な誘電体で覆われた複数組の電極
対が設けられ、他方の基板ガラスの対向面に前記電極対
と直交する方向に、反射率の高い誘電体で覆われた複数
組の電極が設けられ、さらにその上に該電極と平行かつ
これら電極間の位置に複数の隔壁が設けられて、ガス放
電のための空間である放電セルが形成され、それら各放
電セルの内側に、選択的にRGB(赤、緑、青)に対応
する蛍光体が配置され、そして、このような構造の互い
に対をなす基板ガラスどうしが合わされ、放電セルの内
部にNe,He等の希ガスが封入された状態で周囲をシ
ールガラス等により封着された構造になっている。
【0003】そして、前記一方の基板ガラスに設けられ
る電極対および他方の基板ガラスに設けられる電極はそ
れぞれ外部に引き出されており、これらに接続された端
子に選択的に電圧を印加することにより、選択的に放電
セル内の各電極間に放電を発生させ、この放電により放
電セル内の蛍光体からの励起光を外部に表示デバイスと
して表示することができるようになっている。
【0004】また、このようなプラズマディスプレイパ
ネルの前記他方のガラス基板上に、電極、誘電体及び隔
壁を形成する工程として、従来、基板ガラスに対して複
数の電極を印刷等の方法でパターン形成し、焼成して固
定した後、該複数の電極の上に反射率の高い誘電体を塗
布・焼成し、次いで、複数の電極と誘電体の上から基板
ガラス全面に隔壁材料を塗布し、ドライフィルムレジス
ト(DFR)等のフォトレジストでパターン38Bを形
成した後、サンドブラストによりパターン以外の隔壁材
料部分を除去し、その後、焼成を行うことにより隔壁を
形成するという手段が採用されていた。
【0005】前記サンドブラストは粒径が20μm〜3
0μm程度のガラスビーズ、炭酸カルシウム等の粒粉を
ノズルより吹きだして、前記隔壁材料を削り取るもので
ある。このサンドブラストによる切削工程では、隔壁材
料面上に設けられたパターン化されたDFRにより、パ
ターンの下側の隔壁材料は切削されず、他の領域の隔壁
材料のみが切削される。このように隔壁材料が除去され
た領域では、前記反射率の高い誘電体の表面が露出する
が、この誘電体表面は事前に焼成されているため隔壁材
料に比して硬く、サンドブラストによる切削は誘電体表
面で止まり、誘電体が切削されることはない。
【0006】さらに、この後、隔壁により分離されてい
るそれぞれの放電セルにスクリーン印刷法を用いて、蛍
光体(蛍光体画素)を形成する。このスクリーン印刷法
は、スクリーンを介する印刷手法を用いて、蛍光体が混
入されているペースト状の液体を所定の放電セルに流し
込んだ後、これを乾燥する方法である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の技術にあっては、以下のような問題が生じていた。
すなわち、上述したプラズマディスプレイパネルの製造
方法においては、前記他方の基板ガラス上に電極、誘電
体、隔壁を形成するにあたり、電極の焼成、誘電体の焼
成、および隔壁の焼成と、3度の焼成工程が必要であ
る。一般に、ガラスは焼成により必ず収縮等の変形を起
こすことから、これら焼成をおこなう度に、基板ガラス
の寸法が変化してしまう。したがって、これらの焼成後
におこなうことが必要となる、隔壁形成時におけるフォ
トレジストのパターン形成用マスクと誘電体および電極
との位置合わせや、蛍光体形成時におけるスクリーンと
隔壁との位置合わせに困難を生じ、ひいては歩留まりを
上げる上で障害になっていた。
【0008】また、焼成時の基板ガラスの変形をできる
だけ小さく抑えるには温度勾配の小さな徐冷が有効であ
るが、40インチあるいは50インチなどのようにディ
スプレイパネルが大型化している中で、温度勾配の小さ
徐冷を行うには焼成炉の大型化が避けられず、例え
ば、40mを超えるような大きなサイズの焼成炉も出現
している。このように大型の焼成炉を使用する場合、大
スペースが必要となるばかりか消費電力も増大してしま
い、低コスト化が実現できない一要素になっていた。
【0009】本発明は、前記事情に鑑みて成されたもの
であって、その目的とするところは、焼成回数を減ら
し、基板ガラスの変形をできるだけ抑えることにより、
歩留まりを上げ、低コスト化を実現できるプラズマディ
スプレイパネル及びその製造方法を提供することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】請求項1に係るプラズマ
ディスプレイパネルの製造方法は、対をなす基板ガラス
のうちの一方の基板ガラスに、該一方の基板ガラス側か
ら順に、電極対、誘電体を設け、他方の基板ガラスに、
該他方の基板ガラス側から順に、電極、誘電体、隔壁、
及び蛍光体を設け、前記対をなす両基板ガラスどうしを
互いに対向させた状態でその間をシールするとともに、
両基板ガラスの間に形成されかつ前記隔壁によって複数
に分割された放電セルを希ガスで置換し、前記電極に電
圧を加えて放電セルで放電を起こさせ、前記蛍光体の励
起光によって外部表示するプラズマディスプレイパネル
の製造方法において、前記他方の基板ガラスに誘電体と
隔壁とを設けるに際し、前記電極の上層に誘電体材料を
配置し、更に誘電体材料の上層に隔壁材料を配置し、隔
壁パターン形成後、誘電体材料とパターン化した隔壁材
料とを同時に焼成することを特徴とする。この場合、焼
成の回数を低減できるため、基板ガラスの変形、つまり
部分部分における伸縮率の差異から焼成回数の増大によ
り寸法の変化そのものが増大して生じる、フォトレジス
ト、パターン形成用マスク、スクリーン等との位置合わ
せにおける困難を低減することができ、また、このよう
な焼成による基板ガラスの寸法変化を低減するために、
高価格な軟化点の高いガラスを使用する必要がないため
に、低価格化の要求を満足することができる。また、前
記他方の基板ガラス上に配置する焼成前の隔壁の基底部
に着色隔壁材料層を設け、サンドブラストにより隔壁パ
ターンを形成しており、この場合、サンドブラストによ
る隔壁材料切削工程時において、隔壁の基底部の着色隔
壁材料層が見えた時点で隔壁の基底部にまで切削が進ん
でいることを判断することができ、サンドブラストの停
止時期の決定が容易に行える。
【0011】
【0012】
【0013】
【0014】
【0015】請求項係るプラズマディスプレイパネル
は、対をなす基板ガラスのうちの一方の基板ガラスに、
該一方の基板ガラス側から順に、電極対、誘電体を設
け、他方の基板ガラス側に、該他方の基板ガラス側から
順に、電極、誘電体、隔壁、及び蛍光体を設け、前記対
をなす両基板ガラスどうしを互いに対向させた状態でそ
の間をシールするとともに、両基板ガラスの間に形成さ
れかつ前記隔壁によって複数に分割された放電セルを希
ガスで置換し、前記電極に電圧を加えて放電セルで放電
を起こさせ、前記蛍光体の励起光によって外部表示する
プラズマディスプレイパネルにおいて、前記他方の基板
ガラス上に配置する隔壁の基底部に着色隔壁材料層を設
けたことを特徴とする。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るプラズマディ
スプレイパネルおよびその製造方法の実施の形態を、図
面に基づいて説明する。
【0017】<第1の実施の形態>図1は、本発明の第
1の実施の形態であるプラズマディスプレイパネルを示
す一部を分解した斜視図である。図1において、符号1
はプラズマディスプレイパネル、11,12は基板ガラ
ス、13は誘電体、14A,14Bは電極対、15は誘
電体、16は電極、17は放電セル、18は隔壁、19
は蛍光体である。本実施形態におけるプラズマディスプ
レイパネル1は、図1に示すように、互いに対向する2
枚の基板ガラス11,12を備える。ここで、基板ガラ
ス11,12としては、ソーダライムガラス等の軟化点
の低いガラスを適用することが好ましい。
【0018】一方の基板ガラス11の対向する一面に
は、MgO等からなる保護膜13Aを有する透明な誘電
体13で覆われた複数組の対をなす電極対14A,14
Bが平行直線状態に設けられる。他方の基板ガラス12
においては、前記基板ガラス11に対向する側の面に、
前記電極対14A,14Bに直交する方向に、反射率の
高い誘電体15で覆われた複数組の電極16,…が構成
され、さらにその上にガス放電のための空間である溝状
の放電セル17,…を形成するために、前記電極対14
A,14Bと直交し前記電極16,…と平行で、かつ、
これら各電極16,…の間の位置に複数の隔壁18,…
が設けられる。
【0019】各放電セル17,…の内側には、それぞれ
の放電セル17,…内に選択的にRGB(赤、緑、青)
に対応する蛍光体19,…が配置される。これら電極対
14A,14Bおよび放電セル17,…は図1に示す状
態から基板ガラス11,12の面方向に複数連続した状
態で広がっており、所定の発光表示面を形成してなるも
のとされる。
【0020】このようなプラズマディスプレイパネル1
において、対向する2枚の基板ガラス11,12は、互
いに貼り合わされ、放電セル17,…の内部にNe,H
e等の希ガスが封入された状態で、その周囲を図示しな
いシールガラス等により封着されてなるものとされる。
【0021】ここで、前記誘電体15は前記他方の基板
ガラス12の一面に全域に亘って設けられ、該全域に亘
って設けられた誘電体15の上側の所定位置に前記隔壁
18,18が配置されている。
【0022】前記電極対14A,14Bおよび電極1
6,…は、それぞれ図示しないターミナル部から外部に
引き出されており、ターミナル部においてこれら電極1
4A,14B,16,…に接続された端子に対して選択
的に電圧を印加することにより、選択的に放電セル1
7,…内の各電極14A,14B,16,…間に放電を
発生させ、この放電により放電セル17,…内の蛍光体
19からの励起光を外部に表示デバイスとして表示す
る。
【0023】以下、本実施形態におけるプラズマディス
プレイパネルの製造方法を図面に基づいて説明する。図
2は、本実施形態に係るプラズマディスプレイパネルの
製造方法の要部の各工程を示す図である。
【0024】本実施形態のプラズマディスプレイパネル
の製造方法は、まず、基板ガラス12を洗浄し乾燥した
後(ステップ1)、図2(a)に示すように、基板ガラ
ス12上に電極16を形成する。この基板ガラス12に
電極16,…を形成するには、基板ガラス12の全面に
電極材を塗布する。ここで、この電極材は、たとえは、
感光性の銀ペーストとされ、印刷等の手段により塗布さ
れる(ステップ2)。この後、銀ペーストの電極材を乾
燥し(ステップ3)、レーザー描画機等によって放電セ
ル17の内部における底部位置の電極材に、電極パター
ンを露光現像した後、焼成して各放電セル17内部の底
部位置に銀からなる電極16を形成する(ステップ
4)。
【0025】その後、基板ガラス12上に前記電極1
6,…を覆うように反射率の高い誘電体15を形成す
る。この誘電体形成工程では、電極16,…が形成され
た基板ガラス12上に誘電体ペースト(誘電体材料)1
5Aを印刷等の手段によって略一様な厚さとなるように
注入する(ステップ5)。その後、150℃程度の温度
で乾燥し、誘電体ペースト15A中に含まれるブチルカ
ルビトールアセテート等の溶剤を除去する(ステップ
6)。
【0026】次に、電極16及び誘電体ペースト15A
層がそれぞれ形成された基板ガラス12上であって、電
極16が形成された箇所の中間部分に隔壁18を形成す
る。隔壁18を形成するには、まず、図2(c)に示す
ように、誘電体15の上層に印刷等の手段によって隔壁
材料18Aを全面に亘って塗布し(ステップ7)、その
後塗布した隔壁材料18Aを乾燥する(ステップ8)。
なお、乾燥後は、隔壁材料18A中の溶剤に予め溶け込
ませてあるエチルセルロース等のバインダによって、該
隔壁材料18Aの形は保たれる。
【0027】次いで、隔壁材料18Aの上面にドライフ
ィルムレジスト等のフォトレジストを塗布し(ステップ
9)、露光装置にて該フォトレジストに対してマスクパ
ターンを転写する(ステップ10)。その後、現像処理
し、隔壁18,…となる箇所にパターンP,…を形成
し、この状態で乾燥する(ステップ11、12)。その
後、サンドブラストによって隔壁材料18Aのパターン
Pで覆われる部分以外の箇所を切削し、図2(d)に示
すような隔壁パターンを得る(ステップ13)。次い
で、ドライフィルムレジスト等のフォトレジストのパタ
ーンP,…を剥離した後、誘電体ペースト15A及び残
存するパターン化された隔壁材料18Aを同時に焼成
し、基板ガラス12上に所定形状の誘電体15及び隔壁
18を得る(ステップ15)。以上の製作方法によっ
て、プラズマディスプレイパネルの他方の基板ガラス1
2にかかる誘電体15及び隔壁18を形成することがで
きる。
【0028】ここで、基板ガラス12に配置する焼成前
の誘電体ペースト15Aと隔壁材料18Aとは、両者間
で誘電体ペースト15Aに比べて隔壁材料18Aの方が
加工されやすいように、耐サンドブラスト性を異ならせ
てある。
【0029】耐サンドブラスト性を異ならせる手段とし
ては、誘電体ペースト15A中の無機固形分粒子の平
均粒径を、隔壁材料18A中の無機固形分粒子の平均粒
径に比して小さくする(例えば、誘電体ペースト15A
中の無機固形分粒子の平均粒径を1.0〜3.0μm、
隔壁材料18A中の無機固形分粒子の平均粒径を2.0
〜4.0μmとする)、誘電体ペースト15A中に混
入するバインダ(有機樹脂成分)の比率を隔壁材料18
A中に混入するバインダ(有機樹脂成分)の比率に比べ
て高くする(例えば、誘電体ペースト15A中に混入す
るバインダの比率を無機固形分に対して4.0〜8.0
% 、隔壁材料18A中に混入するバインダの比率を無
機固形分に対して1.0〜4.0%とする)、誘電体
ペースト15A中に混入するバインダとしてのポリマー
を、隔壁材料18A中に混入するバインダとしてのポリ
マーに比べて分子量の高いものを使用する(例えば、誘
電体ペースト15A中に混入するバインダとして重量平
均分子量150,000〜300,000のものを使用
し、隔壁材料18A中に混入するバインダとして重量平
均分子量〜150,000のものを使用する)、等があ
るが、必ずしもこれらを全て採用する必要はなく、少な
くともそれらの内の一つを採用すれば、耐サンドブラス
ト性を異ならせることができる。
【0030】このように誘電体ペースト15Aと隔壁材
料18Aとの間で耐サンドブラスト性を異ならせてある
ので、前記ステップ13の不要な隔壁材料18Aをサン
ドブラストで切削する工程において、隔壁材料18Aを
底部まで切削し誘電体ペースト15Aが露出した状態で
多少サンドブラストによる切削加工を続けたとしても、
誘電体ペースト15Aは切削されにくく、該誘電体ペー
スト15Aが不用意に切削されるのを未然に防止でき
る。
【0031】次に、前記放電セル17,17内に前記蛍
光体19を形成する工程に移る。この工程においては、
図1に示すように、赤、青、緑(R,G,B)に対応し
て隣り合った3つの放電セル17,…内部に、スクリー
ン、マスク等を利用してそれぞれ赤、青、緑(R,G,
B)に対応した3種類の蛍光体ペーストを選択的に印刷
した後、焼成により、各蛍光体ペーストのバインダーを
焼き飛ばして、図2(e)に示すように、赤、青、緑
(R,G,B)に対応した蛍光体19,…を各放電セル
17内の誘電体15の表面を覆うように形成する。
【0032】さらに、図示しないターミナル部において
電極14A,14B,16を外部に引き出して接続する
とともに、、基板ガラス11,12を張り合わせその周
囲を図示しないシールガラス等により封着し、放電セル
17,…内部をNe,He等の希ガスで置換してプラズ
マディスプレイパネル1を完成する。
【0033】本実施形態のプラズマディスプレイパネル
およびその製造方法においては、誘電体15と隔壁18
とを同時に焼成するので、従来の製造方法に比べて、焼
成回数を減らすことができ、その分、基板ガラス12の
変形をできるだけ抑えることができる。
【0034】このため、従来のように、誘電体の焼成に
よる基板ガラスの寸法変化を低減することができ、その
後におこなうことが必要な隔壁形成時におけるフォトレ
ジストのパターン形成用マスクと誘電体および電極との
位置合わせや、蛍光体形成時におけるスクリーン(マス
ク)と隔壁との位置合わせにおいて発生する困難を低減
することができる。
【0035】<第2の実施の形態> 図4は本発明の第2の実施の形態を示す。この実施の形
態は、前記基板ガラス12、電極16、誘電体15、蛍
光体19はそれぞれ前述のものと同様である。ただし、
焼成前の隔壁18の層の基底部(誘電体15側の端部)
の隔壁材料層18Cに着色して、他の隔壁層部分18D
と区別できるようにしたものである。なお、隔壁18の
層の基底部に設けられた着色隔壁材料層18Cは、例え
ば、誘電体ペーストに隔壁材料を塗布する際に、最初に
予め着色した隔壁材料を所定厚さまで塗布し、続いてそ
の上側から通常の着色していない隔壁材料を塗布するこ
とによって得られる。
【0036】このように隔壁層の基底部に予め着色隔壁
材料層18Cを設けた場合、その後のサンドブラストに
よる隔壁材料切削工程時において、隔壁材料層の着色部
分が見えた時点で隔壁材料の底部にまで切削が進んでい
ることを容易に判断することができ、したがって、サン
ドブラストによる切削加工の停止時期の決定が容易に行
える。
【0037】<第3の実施の形態>図5は本発明の第3
の実施の形態を示す。この実施の形態は、誘電体ペース
ト(誘電体層)15Aと隔壁材料(隔壁層)18Aとの
間に有機物層20を設けたものである。
【0038】このように誘電体ペースト15Aと隔壁材
料18Aとの間に有機物層20を設けた場合でも、その
後のサンドブラストによる隔壁材料切削工程時におい
て、隔壁材料18Aの有機物層20が現れた時点で隔壁
材料の底部にまで切削が進んでいることを容易に判断す
ることができ、前記と同様にサンドブラストによる切削
加工の停止時期の決定が容易に行える。なお、不要な隔
壁材料18Aを切削した時点でサンドブラストを止めレ
ジストパターンを剥離するが、図5は、このレジストパ
ターンを剥離した状態を示している。その後、レジスト
パターンを剥離した後焼成を行う。この焼成のときに、
有機物層20は隔壁材料18A及び誘電体ペースト15
A中に含まれるバインダとともに除去される。
【0039】なお、前記有機物層20を、適宜材料(例
えば、バインダーのみの層を作成するべく、溶剤中バイ
ンダ含有量5.0〜30.0%のものを使用する)を選
ぶことによって耐サンドブラスト性に強い層とした場
合、誘電体ペースト15は耐サンドブラスト性を考慮す
る必要がなく、耐サンドブラスト性がそれほど強くない
通常の材料を使用することができる。ちなみに、前記第
1の実施の形態で示したように、誘電体ペースト15A
として耐サンドブラスト性を強くするためバインダの混
入量を増やした場合には、焼成時に炉内でバインダが揮
発し充満することによる不具合が生じるが、前記ように
有機物層20を耐サンドブラスト性に強い層とした場合
には、誘電体ペースト15として通常の材料を使用する
ことができることから、前記不具合は生じない。
【0040】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば以下
の優れた効果を奏する。請求項1にかかるプラズマディ
スプレイパネルの製造方法によれば、焼成の回数を低減
できるため、基板ガラスの変形、つまり部分部分におけ
る伸縮率の差異から焼成回数の増大により寸法の変化そ
のものが増大して生じる、フォトレジスト、パターン形
成用マスク、スクリーン等との位置合わせにおける困難
を低減することができ、ひいては歩留まりを上げること
ができ、また、このような焼成による基板ガラスの寸法
変化を低減するために、高価格な軟化点の高いガラスを
使用する必要がないために、低価格化の要求を満足する
ことができる。また、サンドブラストによる隔壁材料切
削工程時において、隔壁の基底部の着色隔壁材料層が見
えた時点で隔壁の基底部にまで切削が進んでいることを
判断することができ、サンドブラストによる切削加工の
停止時期の決定が容易に行える。
【0041】
【0042】
【0043】
【0044】
【0045】請求項2に係るプラズマディスプレイパネ
ルによれば、前記請求項1にかかる発明と同様な効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るプラズマディスプレイパネルの
一実施形態を示す一部分解した斜視図である。
【図2】 前記プラズマディスプレイパネルの製造方法
を示す工程図である。
【図3】 前記プラズマディスプレイパネルの製造方法
を示す工程図である。
【図4】 本明に係るプラズマディスプレイパネルの第
2の実施の形態を示す断面図である。
【図5】 本明に係るプラズマディスプレイパネルの第
3の実施の形態を示す断面図である。
【符号の説明】
1…プラズマディスプレイパネル、 11,12…基板ガラス、 13…誘電体、 14A,14B…電極対、 15…誘電体、 15A…誘電体ペースト(誘電体材料) 16…電極、 17…放電セル、 18…隔壁、 18A…隔壁材料、 19…蛍光体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01J 9/02

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 対をなす基板ガラスのうちの一方の基板
    ガラスに、該一方の基板ガラス側から順に、電極対、誘
    電体を設け、他方の基板ガラスに、該他方の基板ガラス
    側から順に、電極、誘電体、隔壁、及び蛍光体を設け、
    前記対をなす両基板ガラスどうしを互いに対向させた状
    態でその間をシールするとともに、両基板ガラスの間に
    形成されかつ前記隔壁によって複数に分割された放電セ
    ルを希ガスで置換し、前記電極に電圧を加えて放電セル
    で放電を起こさせ、前記蛍光体の励起光によって外部表
    示するプラズマディスプレイパネルの製造方法におい
    て、 前記他方の基板ガラスに誘電体と隔壁とを設けるに際
    し、前記電極の上層に誘電体材料を配置し、更に誘電体
    材料の上層に隔壁材料を配置し、隔壁パターン形成後、
    誘電体材料とパターン化した隔壁材料とを同時に焼成
    し、 前記他方の基板ガラス上に配置する焼成前の隔壁の基底
    部に着色隔壁材料層を設け、サンドブラストにより隔壁
    パターンを形成することを特徴とするプラズマディスプ
    レイパネルの製造方法。
  2. 【請求項2】 対をなす基板ガラスのうちの一方の基板
    ガラスに、該一方の基板ガラス側から順に、電極対、誘
    電体を設け、他方の基板ガラス側に、該他方の基板ガラ
    ス側から順に、電極、誘電体、隔壁、及び蛍光体を設
    け、前記対をなす両基板ガラスどうしを互いに対向させ
    た状態でその間をシールするとともに、両基板ガラスの
    間に形成されかつ前記隔壁によって複数に分割された放
    電セルを希ガスで置換し、前記電極に電圧を加えて放電
    セルで放電を起こさせ、前記蛍光体の励起光によって外
    部表示するプラズマディスプレイパネルにおいて、 前記他方の基板ガラス上に配置する隔壁の基底部に着色
    隔壁材料層を設けたことを特徴とするプラズマディスプ
    レイパネル。
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