JP3718095B2

JP3718095B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法

Info

Publication number: JP3718095B2
Application number: JP2000022072A
Authority: JP
Inventors: 耕輔増田; 俊裕小牧
Original assignee: Pioneer Corp
Current assignee: Pioneer Corp
Priority date: 2000-01-31
Filing date: 2000-01-31
Publication date: 2005-11-16
Anticipated expiration: 2020-01-31
Also published as: JP2001210242A; US20010015622A1; US6670755B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）及びその製造方法に関し、特に、放電セルを区画する隔壁の形状及びその形成方法に特徴を有するプラズマディスプレイパネル及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来知られる、３電極面放電ＡＣ型ＰＤＰの構造を図にて説明する。図４は、このＡＣ型ＰＤＰの構造を説明するための斜視図である。図において、１は表面が表示面となる前面ガラス基板であり、その前面ガラス基板１の裏面に複数対の行電極対（Ｘ，Ｙ）が行方向（Ｌ方向、表示ライン方向）に延びるように配列されている。この行電極対（Ｘ，Ｙ）における一方側の行電極Ｘは、帯状に形成されたＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａと、この透明電極Ｘａの縁部に接続されて同様に行方向（Ｌ方向）に延びるバス電極Ｘｂとから成り、また、他方側の行電極Ｙも同様に、行方向に（Ｌ方向）に延びる透明電極Ｙａとバス電極Ｙｂとからなる。この行電極Ｘと行電極Ｙは、列方向（Ｒ方向）に交互に配列されており、放電ギャップを介して同一平面上で左右対称に対向している。
【０００３】
上記前面ガラス基板１の裏面には、更に、行電極対（Ｘ，Ｙ）を被覆するように誘電体層２が形成されている。この誘電体層２は、低融点ガラスペーストを所定の厚さで一様に塗布して乾燥させ所定の温度で焼成することにより形成される。この誘電体層２を更に覆って、ＭｇＯからなる保護層３が形成されている。
【０００４】
一方、図４における、４は上記の前面ガラス基板１と放電空間Ｓを介して対向配置された背面ガラス基板であり、この背面ガラス基板４には、列電極Ｄが、行電極対（Ｘ，Ｙ）の互いに対となる透明電極Ｘａ及びＹａに対向する位置において、各行電極対（Ｘ，Ｙ）と直交する方向（列方向，Ｒ方向）に延びて、背面ガラス基板４上の同一平面内に互いに所定の間隔をおいて平行に配列されている。
【０００５】
更に、背面ガラス基板４には、互いに平行に配列された各列電極Ｄの間の位置に、列方向（Ｒ方向）に延びるストライプ状の隔壁５が形成されている。この隔壁５により放電空間Ｓが区画され、表示ラインに沿った微細な放電セル（表示画面の最小単位）が形成される。そして、この各隔壁５によって区画された領域で、背面ガラス基板４の内面及び列電極Ｄ並びに隔壁５の側面を被覆するように、列方向に帯状に延びる蛍光体層６が形成される。この蛍光体層６の色は、各放電セル毎にＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色が表示ラインＬ方向に順に並ぶように設定される。
【０００６】
上記のような前面ガラス基板１と背面ガラス基板４とはシール層によって貼り合わされ、この貼り合わされた２枚のガラス基板１，４間の空間は、一端真空にされた後に、放電を起こした際に紫外線を発生させるためのガス（Ｎｅ，Ｘｅの混合ガス、或いはＨｅ，Ｘｅの混合ガス等）が封入される。そして、これにドライバＩＣ等のモジュール部品が取り付けられ、ＡＣ型ＰＤＰとなる。
【０００７】
図５は、前面ガラス基板１と背面ガラス基板４とを貼り合わせた状態を示す断面図（行電極Ｘ，Ｙ上の、Ｌ方向に平行でガラス基板に垂直な面で切り出した断面図）である。図からも明らかなように、背面ガラス基板４上に形成される隔壁５は、その頂上面が前面ガラス基板１における保護層３に当接して両ガラス基板１，４間のスペーサとして作用すると共に列電極Ｄの両側を区画している。そして、各表示ラインにおいて、列電極Ｄと行電極対（Ｘ，Ｙ）が交差し、上記のように隔壁５によって放電空間Ｓが区画されることにより、単位発光領域である放電セルＣが形成される。
【０００８】
上述した３電極面放電ＡＣ型ＰＤＰにおける画像の表示は、まず、アドレス操作により、各放電セルＣにおいて行電極対（Ｘ，Ｙ）と列電極Ｄとの間で選択的に放電が行われ、点灯セル（誘電体層２に壁電荷が形成された放電セル）と消灯セル（誘電体層２に壁電荷が形成されなかった放電セル）とが、表示する画像に対応してパネル上に分布される。このアドレス操作の後、全表示ラインＬにおいて一斉に、行電極対（Ｘ，Ｙ）に対して交互に放電維持パルスが印加され、この放電維持パルスが印加される毎に、点灯セルにおいて面放電が発生される。このようにして、点灯セルにおける面放電により紫外線が発生され、放電空間Ｓ内のＲ，Ｇ，Ｂ各色の蛍光体層がそれぞれ発光することによって、表示するカラー画像が形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のＡＣ型ＰＤＰにおいて、その列方向に延びる隔壁５の形成はＰＤＰの生産工程の中で最も困難な工程であり、種々の形成方法が提案されている。この中で現在主流の形成方法は、まず、白色顔料を混入させたガラスペーストを所定の厚さで一様に塗布乾燥させガラス層を形成し、そのガラス層を所定パターンのマスクを介してサンドブラスト処理により選択的に切削して隔壁パターンを形成した後、これを所定の温度で焼成することによって形成する方法である。これによると、隔壁５の形状は、通常、長方形或いは台形断面のストライプ状に形成されることになる。
【００１０】
また、この隔壁５間に形成される蛍光体層６は、隔壁間に蛍光体ペーストを充填し、焼成することにより、隔壁間の底部及び隔壁の側面に形成される。
【００１１】
上述した従来のＰＤＰにおいては、蛍光体層の面積をできるだけ増やして輝度を向上させる必要があることから、上記のように蛍光体層６を隔壁間の底部及び隔壁の側面に形成している。しかしながら、上述した長方形或いは台形断面の隔壁５に対して、この隔壁間に蛍光体ペーストを充填して焼成することにより蛍光体層６を形成すると、図５におけるａの部分で示されるように、隔壁５の頂部付近に設けられる蛍光体層の膜厚は他の部分と比較して薄くなってしまい、このために輝度向上の効果が充分に得られない問題があった。
【００１２】
本発明は、このような問題を解決するために提案されたものであって、隔壁の頂部付近に形成される蛍光体層の膜厚を充分に確保することで、放電セル内の蛍光体層を略均一化し、高輝度が得られ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を目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、第１に、放電空間を介して対向配置された前面側基板と背面側基板とを備え、該背面側基板の内面上に、上記放電空間を区画する隔壁と、該隔壁間の底部及び該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、上記隔壁を上記背面基板側の部分に対して幅が大きい頂部を有して、その断面形状をＴ字形状としたことを特徴とする。
【００１４】
第２には、放電空間を介して対向配置された前面側基板と背面側基板とを備え、該背面側基板の内面上に、上記放電空間を区画する断面形状をＴ字形状とした隔壁と、該隔壁間の底部及び該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、上記背面側基板の内面上に、第１のガラスペーストを塗布し、更にその上に第１のガラスペーストよりバインダ含量の多い第２のガラスペーストを塗布して隔壁形成用のガラスペースト層を形成する工程と、上記ガラスペースト層上に隔壁パターンに対応したマスクを形成する工程と、該マスクの隔壁パターンから露出するガラスペースト層部分をサンドブラスト処理により切削除去する工程と、該工程後の上記ガラスペースト層を焼成して上記隔壁を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００１５】
第３には、上記第３発明を前提として、上記隔壁の形成後に、上記隔壁間の空間に内に、該空間を略充満するように蛍光体ペーストを押し込み塗布し、その後該蛍光体ペーストを焼成することにより、上記蛍光体層を形成する工程を、更に含むことを特徴とする。
【００１６】
上記第１発明によると、放電空間を区画する隔壁の断面形状をＴ字形状にすることにより、隔壁の頂部が放電セル内に突出した状態になる。これにより、隔壁頂部の放電セル内に突出した箇所の下付近に、この突出量に見合った厚い蛍光体層を形成することが可能になり、隔壁の頂部付近で蛍光体層が薄くなっていた従来のものと比べて、この部分における輝度の向上が図られ、放電セル全体としての輝度が向上する。
【００１７】
上記第２発明は、上記第１発明のプラズマディスプレイパネルを製造するための方法であって、隔壁を形成するガラスペースト層を複層構造として、第１のガラスペーストを塗布した層の上にそれよりバインダ含量の多い第２のガラスペーストの層を形成している。これによると、このガラスペースト層をパターン形成して、その後焼成処理することにより、第１のガラスペーストを塗布した層と第２のガラスペーストを塗布した層での熱歪みの違いにより、第２のガラスペースを塗布した層のパターン幅が第１のガラスペーストを塗布した層のパターン幅より大きくなり、最終的に形成された隔壁の断面形状がＴ字形状になる。
【００１８】
上記第３発明は、上記第１発明のプラズマディスプレイパネルを製造するための方法を更に特定したもので、断面形状がＴ字状形状に形成された隔壁によって形成された空間に蛍光体ペーストを押し込み塗布して、これを焼成処理することにより、隔壁の頂部に形成された突出箇所の下側付近に蛍光体層が厚く形成され、放電セル内の蛍光体層が略均一な厚さで形成される。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する（従来例と同一の部分には同一の符号を付して、一部説明を省略する。）。図１は本発明の一実施例に係るプラズマディスプレイパネルの構成を示す説明図であり、行電極Ｘ，Ｙに沿った、ガラス基板に垂直な面で切り出した断面図である。
【００２０】
前面基板側は、従来例と同様の構造であり、前面ガラス基板１の裏面上に複数対の行電極Ｘ，Ｙが配列され、この行電極Ｘ，Ｙを被覆するように誘電体層２が形成され、この誘電体層２を更に覆って、ＭｇＯからなる保護層３が形成される。
【００２１】
上記の行電極Ｘ，Ｙは、従来例と同様に、ＩＴＯ等の透明導電膜からなる透明電極Ｘａ，Ｙａと、前面ガラス基板１の行方向に延びて透明電極Ｘａ，Ｙａの縁部に接続された金属膜からなるバス電極Ｘｂ，Ｙｂによって構成される。この行電極ＸとＹは、前面ガラス基板１の列方向に交互に配置されており、透明電極Ｘａ，Ｙａが放電ギャップを介して対面しており、その左右両外側にバス電極Ｘｂ，Ｙｂが設けられているので、一対の行電極ＸとＹは、放電ギャップを介して同一平面上で左右対称に形成される。
【００２２】
一方、背面基板側は、前面ガラス基板１と平行に配置された背面ガラス基板４の表示側の面上に、列電極Ｄが、各行電極Ｘ，Ｙと直交するように、互いに所定の間隔を開けて平行に配列され、更に、この列電極Ｄを被覆するように白色の誘電体層７が形成される。そして、誘電体層７上には放電空間Ｓを区画する隔壁５０が形成され、この隔壁間の放電セルＣの内面には蛍光体層６０が形成される。この蛍光体層６の色は、各放電セル毎にＲ（レッド），Ｇ（グリーン），Ｂ（ブルー）の各色が表示ライン方向に順に並ぶように設定される。
【００２３】
上記の隔壁５０は、一本の列電極Ｄの両側に列方向に沿ってストライプ状に形成されるが、頂部に形成される暗色又は黒色部５１とその下部に形成される白色部５２との２層構造となっている。そして、その断面形状は、暗色又は黒色部５１の幅が白色部５２の幅より大きく、全体的にはＴ字形状を成している。
【００２４】
このように、放電空間Ｓを区画する隔壁５０の断面形状をＴ字形状にすることにより、隔壁５０の頂部に形成された暗色又は黒色部５１が放電セルＣ内に突出した状態になる。これにより、暗色又は黒色部５１の放電セルＣ内に突出した箇所の下付近ａ１に、この突出量に見合った厚い蛍光体層６０を形成することが可能になり、この部分における輝度の向上が図られ、放電セルＣ全体としての輝度が向上する。
【００２５】
また、隔壁５０の頂部を暗色又は黒色部５１としているので、この部分がブラックマトリクスとして作用し、外光反射を防止してコントラストの向上を図ることができる。更には、隔壁５０の側部を白色部５２としているので、蛍光体層６０からの各表示光を隔壁表面で反射させて表示光の利用効率を向上させることができる。
【００２６】
以下に、図２〜３によって、本発明の実施例に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する。図２では、背面基板側の隔壁形成工程までを示している。まず、同図（ａ）において、背面側ガラス基板４上に所定のパターンに形成された列電極Ｄを形成し、その上に、この列電極Ｄを覆うように、電極保護層となる白色誘電体層７を形成する。ここで、列電極Ｄは、Ａｌ又はＡｌ合金を背面ガラス基板４表面に蒸着して、フォトリソグラフィ法におりパターニングすることにより形成され、白色誘電体層７は、背面側ガラス基板４の列電極Ｄ形成面に白色顔料（酸化チタンなど）、暗色又は黒色を含有したガラスペーストを一様に塗布して、乾燥、焼成して形成される。
【００２７】
次に、同図（ｂ）に示すように、白色誘電体層７（電極保護層）の表面を一様に覆うように、白色顔料及び非感光性樹脂（バインダ）を含有させた第１の低融点ガラスペーストＰ１を１００〜２００μｍ程度の厚さに塗布し、続いて暗色又は黒色顔料及び感光性樹脂（バインダ）を含有させた第２の低融点ガラスペーストＰ２を１０〜４０μｍ程度の厚さに塗布する。これによって、下層が上層より十分に厚い２層構造のガラスペースト層が形成される。
【００２８】
このとき、第１の低融点ガラスペーストＰ１としては、第１のガラス粉末，バインダ（非感光性樹脂），有機溶剤，白色顔料などを含み、第１のガラス粉末とバインダの混合比率が９：１程度のペーストを用いる。一方、第２の低融点ガラスペーストＰ２としては、第２のガラス粉末，バインダ（感光性樹脂），有機溶剤，暗色又は黒色顔料などを含み、第２のガラス粉末とバインダの混合比率が１：１程度のペーストを用いる。すなわち、第２の低融点ガラスペーストＰ２として、第１の低融点ガラスペーストＰ１よりバインダ（樹脂）の含有量が多いペーストを用いる。尚、この場合、第１の低融点ガラスペーストＰ１の熱膨張係数は７０×１０^-8／℃程度であり、第２の低融点ガラスペーストＰ２の熱膨張係数は８５×１０^-8／℃程度となっている。また、各ペーストは、スクリーン印刷法などを用いて塗布される。
【００２９】
ここで、第１の低融点ガラスペーストＰ１に白色顔料を含有させているのは、隔壁形成時に隔壁側面を白色として、蛍光体層からの各表示光を隔壁側面で反射させて表示光の利用効率を向上させるためであるが、場合によっては、この第１の低融点ガラスペーストＰ１に顔料を含有させないで、隔壁を透明（透光性）にしても構わない。また、第２の低融点ガラスペーストＰ２に暗色又は黒色顔料を含有させているのは、隔壁頂部を暗色又は黒色とすることで、外光反射を防止してコントラストを向上させるためである。
【００３０】
次に、同図（ｃ）に示すように、感光性の第２の低融点ガラスペースト層Ｐ２に対して、パターン露光及び現像処理を行い、隔壁に対応した幅のストライプ状の切削用の開口を形成する。続いて、同図（ｄ）に示すように、耐サンドブラスト性を有し、パターニングされた第２の低融点ガラスペースト層Ｐ２’をマスクとして、サンドブラスト処理により、第１のガラスペースト層Ｐ１を部分的に切削する。この切削は、白色誘電体層７が表面に露出するまで行われる。
【００３１】
このように、サンドブラスト処理による切削が終了すると、同図（ｅ）のように、ストライプ状にパターニングされたガラスペースト層Ｐ１’，Ｐ２’が形成される。そして、このパターニング後のガラスペースト層Ｐ１’，Ｐ２’を５００〜６００℃程度の温度で焼成する。こうすることによって、ガラスペースト層Ｐ１’，Ｐ２’の熱膨張係数及び含有バインダ量の違いにより、焼成後の熱歪み量がＰ１’，Ｐ２’で異なり、形成された隔壁５０は、同図（ｆ）に示されるように暗色又は黒色部５１の幅が白色部５２の幅より大きくなり、断面形状がＴ字形状のものとなる。
【００３２】
次に、図３によって、上記隔壁形成後の蛍光体層の形成工程を説明する。まず、同図（ａ）に示すように、断面形状がＴ字形状に形成された隔壁５０で区画された空間内に、該空間を略充満するように蛍光体ペースト６０’を押し込み塗布する。この場合、暗色又は黒色部５１の空間内に突出した箇所の下付近に充分に蛍光体ペーストが充填されることが重要である。そして、このように隔壁間の空間に充填された蛍光体ペースト６０’を焼成することにより、隔壁５０間の底部及び隔壁５０の側面に蛍光体層６０を形成することができる。このとき、同図（ｂ）に示されるように、蛍光体層６０は、隔壁５０における暗色又は黒色部５１の空間内に突出した箇所の下付近で、その突出量に見合った厚さに層厚を形成することができる。これにより、隔壁５０間の底部及び隔壁５０の側面において、略均一且つ充分な厚さで蛍光体層６０を形成することができる。
【００３３】
これに対して、前面基板側の形成は従来の工程によりなされる。すなわち（以下、図１参照）、まず、前面ガラス基板１の裏面に、ＩＴＯ等の薄膜が全面に亘ってスパッタリングにより形成され、これをフォトリソグラフィによりパターニングして透明電極Ｘａ，Ｙａを形成する。この透明電極Ｘａ，Ｙａの形成に続き、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒの３層を蒸着やスパッタリングで成膜した後、フォトリソグラフィでパターニングして、バス電極Ｘｂ，Ｙｂを形成する。次に、この透明電極Ｘａ，Ｙａ，バス電極Ｘｂ，Ｙｂからなる行電極Ｘ，Ｙを覆うように基板１の全面に低融点ガラスのペーストが塗布され、透明誘電体層２が形成される。そして、最後に透明誘電体層２上にＭｇＯをＥＢ蒸着又は真空蒸着することで、保護層３を形成する。
【００３４】
以上のような工程を経た前面ガラス基板１と背面ガラス基板４とはシール層によって貼り合わされ、この貼り合わされた２枚のガラス基板１，４間の空間は、一端真空にされた後に、放電を起こした際に紫外線を発生させるためのガス（Ｎｅ，Ｘｅの混合ガス、或いはＨｅ，Ｘｅの混合ガス等）が封入され、上記実施例に係るプラズマディスプレイパネルが形成される。
【００３５】
【発明の効果】
本発明は上記のように構成されるので、放電空間を介して対向配置された前面側基板と背面側基板とを備え、該背面側基板の内面上に、上記放電空間を区画する隔壁と、該隔壁間の底部及び該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネル及びその製造方法において、隔壁の頂部付近に形成される蛍光体層の膜厚を充分に確保することで、放電セル内の蛍光体層を略均一化し、高輝度の確保が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係るプラズマディスプレイパネルの構成を示す説明図。
【図２】本発明の実施例に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する説明図。
【図３】本発明の実施例に係るプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する説明図。
【図４】従来のプラズマディスプレイパネルの構成を示す説明図。
【図５】従来のプラズマディスプレイパネルの構成を示す説明図。
【符号の説明】
１前面側ガラス基板
２誘電体層
３保護層
４背面側ガラス基板
５，５０隔壁
６，６０蛍光体層
７誘電体層
Ｘ，Ｙ行電極
Ｄ列電極
Ｓ放電空間
Ｃ放電セル

Claims

放電空間を介して対向配置された前面側基板と背面側基板とを備え、該背面側基板の内面上に、上記放電空間を区画する隔壁と、該隔壁間の底部及び該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルであって、上記隔壁を上記背面基板側の部分に対して幅が大きい頂部を有して、その断面形状をＴ字形状としたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
放電空間を介して対向配置された前面側基板と背面側基板とを備え、該背面側基板の内面上に、上記放電空間を区画する断面形状をＴ字形状とした隔壁と、該隔壁間の底部及び該隔壁の側面を覆う蛍光体層とを備えたプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、上記背面側基板の内面上に、第１のガラスペーストを塗布し、更にその上に第１のガラスペーストよりバインダ含量の多い第２のガラスペーストを塗布して隔壁形成用のガラスペースト層を形成する工程と、上記ガラスペースト層上に隔壁パターンに対応したマスクを形成する工程と、該マスクの隔壁パターンから露出するガラスペースト層部分をサンドブラスト処理により切削除去する工程と、該工程後の上記ガラスペースト層を焼成して上記隔壁を形成する工程とを含む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。
上記隔壁の形成後に、上記隔壁間の空間内に、該空間を略充満するように蛍光体ペーストを押し込み塗布し、その後該蛍光体ペーストを焼成することにより、上記蛍光体層を形成する工程を、更に含むことを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。