JP3555469B2 - ガス放電型表示装置とその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、３電極面放電構造のプラズマディスプレイ等、ガス放電型表示装置に係わる。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイなどのガス放電型表示装置は、自己発光により表示を行うため、視野角が広く、表示が見やすい。また、薄型のものが作製できることや大画面を実現できるなどの特徴を持っており、情報端末機器の表示装置や高品位テレビジョン受像器への応用が始まっている。プラズマディスプレイは直流駆動型と交流駆動型に大別される。このうち、交流駆動型のプラズマディスプレイは、電極を覆っている誘電体層のメモリー作用、保護層の形成などにより、輝度の高い表示と実用に耐える寿命が得られるようになった。この結果、プラズマディスプレイは多用途の表示装置として実用化されている。
【０００３】
図１は、実用化されたプラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図である。この図では、見易くするため、前面基板１００を背面基板２００と放電空間領域３００より離して図示している。
【０００４】
前面基板１００は、前面ガラス基板４００上にＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）や酸化スズ（ＳｎＯ２）などの透明電極材料からなる表示電極（透明電極）６００と低抵抗材料からなるバス電極７００、透明な絶縁材料からなる誘電体層８００、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの材料からなる保護層９００が形成された構造となっている。
【０００５】
背面基板２００は、背面ガラス基板５００上にアドレス電極１０００と隔壁１１００、蛍光体層１２００が形成された構造となっている。
【０００６】
そして、前面基板１００と背面基板２００を表示電極６００とアドレス電極１０００がほぼ直交するように張り合わせることにより、放電空間領域３００が前面基板１００と背面基板２００の間に形成されている。
【０００７】
このガス放電型表示装置では、前面基板１００に設けた１対の表示電極６００のうちの片方と背面基板２００に設けたアドレス電極１０００との間に電圧を印加することによりアドレス放電を発生させ誘電体のメモリ作用により所定の放電セルに電荷を蓄積させた後、前面基板１００に設けた１対の表示電極６００の間に交流電圧を印加することにより電荷の蓄積された放電セルに主放電を発生させる。この主放電で発生する紫外線により各々の放電セルに塗り分けられた赤、緑、および青の蛍光体１２００を発光させ表示を行っている。
【０００８】
このようなガス放電型表示装置の従来例は、たとえば、フラットパネルディスプレイ１９９６（日経マイクロデバイス編、１９９５年）の第２０８頁から２１５頁に記載されている。
【０００９】
なお、バス電極やアドレス電極材料としては、Ｃｒ／Ｃｕ／ＣｒやＣｒ／Ａｌ／Ｃｒの積層薄膜配線や厚膜Ａｇ焼結体配線が一般的であり、前面基板１００の誘電体層８００は透明な絶縁材料からなるのが一般的である。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
従来構造で製造されたパネルは、パネル外光反射効果も弱いため特に明視野コントラストがあがらない難点がある。そこで、明視野コントラスト向上及び色度調整のために、セット化時にパネルの前面に、高価なカラーフィルタを取り付けなければならず、低コスト化が図れない。
【００１１】
本発明の第１の目的は、特に明視野コントラストなどの光学的特性を満足した、安価なガス放電型表示装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本課題は、複数対の第１の電極を有し、少なくとも表示部より外側までの領域の該第１の電極を被覆する誘電体を有する第１の基板と、該第１の電極と交差するように配置された複数の第２の電極と放電空間を仕切る隔壁とを有する第２の基板とを備えたガス放電型表示装置であって、該第１の基板上の誘電体が色付き誘電体であることで解決される。この、該誘電体が透過率３０％〜９０％の範囲の黒色誘電体で、さらに、該誘電体が、５００ｎｍ以上の光に対する透過率が、波長５００ｎｍ未満の光の透過率に比べ低くなっている着色誘電体であればなお望ましい。
【００１３】
また、該透過率及び色度を調節した着色もしくは黒色誘電体が、放電にあまり寄与しない隣接第１の電極対間にのみ形成され、その他の部分が透過率の高い第２の透明もしくは着色誘電体で覆われている構造であっても解決される。
【００１４】
また、該着色誘電体が該第１の電極対の電極部を覆うように、該第１の電極より幅広く形成され、その他の部分が透過率の高い第２の誘電体で覆われている構造としても解決される。
【００１５】
さらに、上述の隣接する該第１の電極対の間の該着色誘電体の膜厚がその他の部分の膜厚より厚くなっている構造であっても解決できる。
【００１６】
また、隣接する該第１の電極対の間で、かつ第２の基板上の隔壁の間の部分の該着色誘電体の膜厚がその他の部分の膜厚より厚くなっている構造であればなお良い。
【００１７】
さらに、該着色誘電体の膜厚が、該第１の電極対と該第２の基板上の隔壁とで囲まれる放電空間のみ他の部分より薄く形成されていても良い。
【００１８】
上記各種解決手段において、隣接する該第１の電極対の間にのみ形成された該着色誘電体が、その他の部分の第２の着色誘電体より誘電率が高いと、隣接の誤放電も防げる効果も付与され、なお良い。
【００１９】
これらの解決手段を実現するための製造方法としては、第１の電極の形成後、隣接する該第１の電極対の間に該着色誘電体をパターン塗布・乾燥する工程と、端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域を該着色誘電体を全面塗布・乾燥する工程と、該着色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法とすれば良い。
【００２０】
また、第１の電極の形成後、隣接する該第１の電極対の間に該着色誘電体をパターン塗布・乾燥する工程と、端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域を第２の着色誘電体を全面塗布・乾燥する工程と、該着色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法であっても良い。
【００２１】
さらに、該着色誘電体の塗布・乾燥工程後、該着色誘電体の薄くしたい部分のみ突起部を形成した型板を位置合わせして、該着色誘電体に凹凸をプレス整形する工程と該着色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法としても良い。
【００２２】
さらに、第１の電極の形成後、該着色誘電体の厚くしたい部分に該着色誘電体をパターン塗布・乾燥工程を有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法としても良い。
【００２３】
また、該着色誘電体の塗布・乾燥工程後、該着色誘電体の厚くしたい部分にさらに該着色誘電体をパターン塗布・乾燥する工程を有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法としても良い。
【００２４】
【発明の実施の形態】
図２〜１１に本発明の一実施例を示す。
【００２５】
図２は、前面板誘電体に着色誘電体を使用した例である。本構造の場合、誘電体は一層であっても多層であってもよい。また、多層の場合、少なくとも一層、どれかの層が着色誘電体であればよい。着色誘電体の成分としては、Ｎｉ、Ｃｏ等の発色材をガラス組成中に混合させるか、ガラスフリットにＮｉ、Ｃｏ等の発色材を混合するか、ガラスフリットにＣｕ、Ｃｒの複合酸化物を混合するかなどの方法があるが、いずれの場合も各発色材の成分比を適切に選べば、４００ｎｍから８００ｎｍの波長範囲で透過率がほぼフラットなものや、５００ｎｍ未満の蛍光体の発光効率の低い波長領域で他の波長部より透過率の高い良好な光学特性を示す着色ガラスが焼成できた。従来各種セルサイズで異なったホワイトバランス点であったパネルも、このような材料系の調節だけで最適な波長特性のある前面板が、安価に形成できた。
【００２６】
図３は、バス電極対と隣接するバス電極対の間の、隣接ギャップと呼ばれる部分に透過率が０．５％以下となる黒色誘電体を形成し、その他の部分は透過率５０％から７０％の着色もしくは黒色誘電体を形成した例である。外光反射が低減され、コントラスト、特に明るい場所でのコントラスト（以後、明視野コントラストと呼ぶ）に優れた前面板が形成できた。この、透過率５０％から７０％の着色もしくは黒色誘電体の代わりに透過率９０％前後の透明誘電体としてもコントラストの良い前面基板が形成できる。
【００２７】
図４は、バス電極対と隣接するバス電極対の間の、隣接ギャップと呼ばれる部分が、他の部分より厚い着色もしくは黒色誘電体とした例である。この場合、全面同一の着色もしくは黒色誘電体であっても、膜厚が厚くなるほど透過率が下がるため、隣接ギャップの透過率が低く、発光部の透過率が高い前面板が形成でき、明視野コントラストに優れた前面板を得る事ができた。さらに、本構造の付加価値として、隣接ギャップ部の誘電体容量が発光部の容量より小さくなり、発光部への電化の蓄積効率が高まることで、低電圧での駆動ができた。
【００２８】
図５は、発光部の誘電体膜厚のみが、他の部分の膜厚より薄い着色もしくは黒色誘電体とした例である。この場合、図４と同様、全面同一の着色もしくは黒色誘電体であっても、セル発光部周辺の透過率が低く、発光部の透過率が高い前面板が形成でき、明視野コントラストに優れた前面板を得る事ができた。さらに、本構造の付加価値として、セル発光部周辺の誘電体容量が発光部の容量より小さくなり、発光部への電荷の蓄積効率が高まることで、低電圧での駆動ができるとともに、図４の構造のような、隔壁にまたがる隙間もないため、隣接への電荷の漏れによる誤放電が防止でき、駆動電圧のマージンが広がった。
【００２９】
さらに、図２から５の構造の応用として、図６から９のように、図２から５の構造それぞれについて隣接ギャップ部分の、特に隔壁と隔壁の間の部分を厚くまたは、その他の部分の最大膜厚よりさらに厚くすることにより、前・背面板の位置合わせ精度もさほど厳しくないブラックマトリクス効果を前面板につけられるとともに、同色ストライプ方向の電荷の漏れによる誤放電も防止できた。
【００３０】
図１０は、前面板のバスを覆うように、透過率の低い黒色もしくは着色誘電体を形成し、その他の部分は透過率の高い透明もしくは着色誘電体を形成した例である。この場合、電極が薄膜厚膜に関わらず、良好なブラックストライプ効果が選られた。本構造でも、図２から８のような応用が可能である。
【００３１】
図１１〜１４に本発明の前面板製造フローの一実施例を示す。
【００３２】
図１１は、第１の電極の形成工程後、端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に該着色もしくは黒色誘電体を全面塗布・乾燥する工程と、該着色もしくは黒色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法フローの例である。
【００３３】
図１２は、第１の電極の形成後、隣接する該第１の電極対の間や、電極を覆う部分など必要な部分に該着色もしくは黒色誘電体をパターン塗布・乾燥する工程と、端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に該着色もしくは黒色誘電体を全面塗布・乾燥する工程と、該着色もしくは黒色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法フローの例である。
【００３４】
本工程の場合、パターン塗布・乾燥工程は、複数回行ってもよい。また、着色もしくは黒色誘電体のパターン塗布・乾燥後に誘電体焼成を行ってもよい。
【００３５】
図１３は、該着色もしくは黒色誘電体の塗布・乾燥工程後、該着色もしくは黒色誘電体の薄くしたい部分のみ突起部を形成した型板を位置合わせして、該着色もしくは黒色誘電体に凹凸をプレス整形する工程と該着色もしくは黒色誘電体を焼成する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法フローの例である。該プレス成形の型板は、該着色もしくは黒色誘電体の薄くしたい部分に突起部を形成し、該着色もしくは黒色誘電体の厚くしたい部分に窪みをつけた型板であっても良い。
【００３６】
図１４は、該着色もしくは黒色誘電体の塗布・乾燥工程後、該着色もしくは黒色誘電体の厚くしたい部分にさらに該着色もしくは黒色誘電体をパターン塗布・乾燥する工程とを有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法フローの例である。
【００３７】
これら、いずれの製造方法においても、パターン塗布の代わりに、感光性材料の全面塗布・露光・現像方法を用いてもよい。また、これら塗布方法は、印刷、コーター塗布、シートラミネートであっても同等の結果が得られた。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、光学的特性及び放電特性に優れた前面板を非常に安価に供給できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のＡＣ型ガス放電表示装置の斜視図である。
【図２】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図３】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図４】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図５】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図６】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図７】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図８】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図９】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図１０】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の数画素部の拡大上面図及び縦・横断面図である。
【図１１】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の前面板形成プロセスフローである。
【図１２】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の前面板形成プロセスフローである。
【図１３】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の前面板形成プロセスフローである。
【図１４】本発明の実施の１形態であるＡＣ型ガス放電表示装置の前面板形成プロセスフローである。
【符号の説明】
１００…前面基板、
２００…背面基板、
３００…放電空間、
４００…前面ガラス基板、
５００…背面ガラス基板、
６００…表示電極（透明電極）、
７００…バス電極、
８００…透明誘電体、
８０１…第１の着色もしくは黒色誘電体、
８０２…第２の着色もしくは黒色誘電体、
９００…保護層（ＭｇＯなど）、
１０００…アドレス電極、
１１００…隔壁、
１２００…蛍光体、
１３００…誘電体。

Claims (15)

1. 複数対の第１の電極と、該第１の電極と交差するように配置された複数の第２の電極と、少なくとも表示部より外側までの領域の上記第１の電極を被覆する黒色に着色された黒色誘電体が設けられた第１の基板と、上記第２の電極と放電空間を仕切る隔壁を有する第２の基板と、を備え、
   上記第１の電極対部での上記黒色誘電体の透過率を、隣接する上記第１の電極対の間の領域部での透過率よりも高くするように構成したことを特徴とするガス放電型表示装置。
2. 上記黒色誘電体は透過率が３０％〜９０％の範囲である請求項１に記載のガス放電型表示装置。
3. 上記誘電体は、波長５００ｎｍ以上の光に対する透過率が、５００ｎｍ未満の光の透過率に比べ低くなっている請求項１に記載のガス放電型表示装置。
4. 上記黒色誘電体は、第１、及び第２の黒色誘電体で構成され、
   該第１の黒色誘電体は透過率が１０％以下であって、隣接する上記第１の電極対の間の領域部に上記第1の電極対に沿って形成され、
   上記第２の黒色誘電体は、上記第１の黒色誘電体よりも高い透過率を有し、上記第１の電極対と上記第１の黒色誘電体を覆うように構成することを特徴とする請求項１または請求項３の何れか一項に記載のガス放電型表示装置。
5. 隣接する上記第１の電極対の間の領域部の上記黒色誘電体の膜厚が、上記電極対部の上記黒色誘電体の膜厚より厚くなるように構成することを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のガス放電型表示装置。
6. 隣接する上記第１の電極対の間の領域部で、かつ上記第２の基板上の隔壁の間の部分での上記黒色誘電体の膜厚が、該部分以外の他の部分での膜厚より厚くなるように構成することを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のガス放電型表示装置。
7. 上記第１の電極対と上記第２の基板上の隔壁とで囲まれる放電空間部での上記黒色誘電体の膜厚が、上記放電空間部以外の他の空間部より薄く形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項に記載のガス放電型表示装置。
8. 隣接する上記第１の電極対の間の領域部の上記黒色誘電体の膜厚が最も厚く、上記第２の基板上の上記隔壁部の膜厚が次いで厚く形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項７の何れか一項に記載のガス放電型表示装置。
9. 上記第１の誘電体は、上記第２の誘電体より誘電率が高いことを特徴とする請求項４に記載のガス放電型表示装置。
10. 複数対の第１の電極と、該第１の電極と交差するように配置された複数の第２の電極と、少なくとも表示部より外側までの領域の上記第１の電極を被覆するように誘電体が設けられた第１基板と、上記第２電極と放電空間を仕切る隔壁を有する第２の基板と、を備えるガス放電型表示装置の製造方法であって、
    上記第１の電極の形成後、黒色に着色された黒色誘電体を端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に全面的に塗布して乾燥する工程と、
    上記黒色誘電体を焼成する工程と、
    を有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法。
11. 複数対の第１の電極と、該第１の電極と交差するように配置された複数の第２の電極と、少なくとも表示部より外側までの領域の上記第１の電極を被覆するように誘電体が設けられた第1の基板と、上記第２の電極と放電空間を仕切る隔壁を有する第２の基板と、を備えるガス放電型表示装置の製造方法であって、
    上記第１の電極の形成後、隣接する該第１の電極対の間に黒色に着色された黒色誘電体をパターン状に塗布して乾燥する工程と、
    端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に上記黒色誘電体を全面に塗布して乾燥する工程と、
    上記黒色誘電体を焼成する工程と、
    を有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法。
12. 複数対の第１の電極と、該第１の電極と交差するように配置された複数の第２の電極と、少なくとも表示部より外側までの領域の上記第１の電極を被覆するように誘電体が設けられた第１の基板と、上記第2の電極と放電空間を仕切る隔壁を有する第２の基板と、を備えるガス放電型表示装置の製造方法であって、
    上記第１の電極の形成後、黒色に着色された黒色誘電体を該第１の電極を覆うようにパターン状に塗布して乾燥する工程と、
    端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に上記黒色誘電体を全面に塗布して乾燥する工程と、
    上記黒色誘電体を焼成する工程と、
    を有することを特徴とするガス放電型表示装置の製造方法。
13. 第１の電極の形成後、または、黒色に着色された黒色誘電体を該第１の電極を覆うようにパターン状に塗布して乾燥した後、隣接する該第１の電極対の間に上記黒色誘電体をパターン状に塗布して乾燥する工程と、
    端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に上記黒色誘電体を全面的に塗布して乾燥する工程と、
    上記黒色誘電体を焼成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１２の何れか一項に記載のガス放電型表示装置の製造方法。
14. 第１の電極の形成後、または、黒色に着色された黒色誘電体を該第１の電極を覆うようにパターン状に塗布して乾燥した後、隣接する該第１の電極対の間に上記黒色誘電体をパターン状に塗布して乾燥する工程と、
    端子部以外の少なくとも表示部の外側までの領域に黒色着色された第２の黒色誘電体を全面的に塗布して乾燥する工程と、
    上記第２の黒色誘電体を焼成する工程と
    を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１２の何れか一項に記載のガス放電型表示装置の製造方法。
15. 黒色に着色された黒色誘電体を塗布して乾燥した後、該誘電体の厚くしたい部分にさらに黒色に着色された黒色誘電体をパターン状に塗布して乾燥する工程を有することを特徴とする請求項１１乃至請求項１４の何れか一項に記載のガス放電型表示装置の製造方法。

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