JP4111416B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は大面積化が容易なフラットパネルディスプレイとして、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示出力用、壁掛けテレビ等に用いられるカラープラズマディスプレイパネル（カラーＰＤＰ）に関し、特に輝度を改善し、消費電力を低減するカラーＰＤＰの構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラズマディスプレイパネルとしては、一方のガラス基板の上に多数の対になる誘電体層で覆われた電極対群を有し、一方のガラス基板（以下、第２基板と称する）と対向する他方のガラス基板（以下、第１基板と称する）の間にガスを充填し、この電極対に電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電からの紫外光を蛍光体に照射して可視発光を表示する、いわゆる面放電型プラズマディスプレイパネルが良く知られているところである。
【０００３】
図１１、或いは、図１２は、第１の従来例を示し、平坦な第１基板２１１の上に、データ電極２１２及び誘電体層２１３を形成した後、ストライプ状の隔壁２３０を形成し、さらに、蛍光体層２１５を形成したものである。
【０００４】
第２の従来例としては、特開平１０−１４９７７１号公報に開示されているような隔壁がある。即ち、図１３に示すように、第１基板３１１の上にストライプ状の隔壁３３０と直交する方向にも隔壁を形成して隔壁を井形とし、その上に蛍光体層３１５を形成したものである。これ以外にも、放電セル形状が六角形でありその外周部に隔壁を形成したものがある。
【０００５】
さらに、第３の従来例として、図１４に示すように、第１基板４１１のデータ電極４１２と並走する隔壁４３０と直交する方向に凸部４４０を形成し、それを覆う形で蛍光体層４１５を設けたものもある。
【０００６】
また、特開平１１−２１３８９６号公報、或いは、特開２０００−１２３７４７号公報に開示されているような第４の従来例の隔壁がある。即ち、図１５に示すように、第１基板５１１の上に連続する形状の線状隔壁５３０と直交する形状に線状隔壁５３０よりも高さの低い隔壁５２０を形成するというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた従来例のプラズマディスプレイパネルにおいては、以下のような現象が見られる。
【０００８】
まず、第１、第３の従来例のように、ストライプ状の隔壁を用い、それと直交する方向には障壁がない、或いは、障壁の高さが低い場合、プラズマディスプレイパネルを作製する工程の放電セル部の真空排気が容易に行われる反面、発光領域の隔壁に沿った広がりが表示ボケを引き起こす。
【０００９】
これを防ぐために、図示はしないが、ストライプ状の隔壁と直行する方向の放電セル両端に遮光部を設けると、発光輝度が低下するという問題点がある。
【００１０】
また、六角形や第２の従来例の井形の形状の隔壁を用いた場合、真空排気が容易で無くなり、工程に著しい時間がかかる。これを回避するために、第２基板と第１基板とを所定の間隔をもって配置すると、放電が隣接放電セルに影響して非表示セルが点灯したり、輝度や効率が低下するという問題点がある。
【００１１】
また、第３の従来例のように、蛍光体面に凸部４４０を設けたものもあるが、発光輝度効率の改善は小さい。
【００１２】
さらに、第４の従来例の構造でも、真空排気の改善は十分なものではない。
【００１３】
本発明の目的は、カラープラズマディスプレイの発光輝度・効率を向上させ、ひいては良好な表示品位と消費電力の低減を実現するカラープラズマディスプレイパネルと、これを容易に製造し得るその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板と、基板の上を並走する複数の選択電極と、前記選択電極を含んで前記基板を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第２基板上にあって前記選択電極と交差する形に並走する複数の電極対と、前記電極対と前記選択電極とで規定される放電セルと、前記第１基板と前記第２基板との間に充填されたガスとを有し、前記放電セルのうち前記選択電極に選択電圧を印加することにより選択される放電セルにおいて、前記電極対に放電電圧を印加して前記ガスを放電させ、前記ガスの放電により可視発光させるプラズマディスプレイパネルであって、前記第１基板には前記第１隔壁に交差する方向に延在するとともに、前記第１隔壁の高さより低い第２隔壁が形成され、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有する、という構成を基本構成としている。
【００１５】
まず、前記第２隔壁は、少なくともその一部が前記切り欠き開口部において露出すべく形成され、さらには、前記切り欠き開口部が、前記第２隔壁をその中に包含する形状に形成される、という形態を採る。
【００１６】
次に、前記複数の選択電極は、前記第２隔壁の下を並走する形に形成される、或いは、前記第２隔壁の上を並走する形に形成される、という形態を採る。
【００１７】
次に、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、隣接する第２隔壁の上面の間隔が、前記電極対をその並走する方向と直交する平面で切断したときの電極対が占有する領域の幅の１．０〜１．５倍である、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記上面の幅が、第２隔壁が前記選択電極の並走する方向に規則的に繰り返し配置されるピッチの０．３〜０．５倍の幅である、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第１基板の前記誘電体層の上には蛍光体が、前記上面のうち少なくとも一部が露出するように形成される、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記電極対により形成される放電領域は、隣接する第２隔壁の上面の間に配置される、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第２基板の上には、前記上面に対向する位置に遮光部が形成され、このとき、前記遮光部の幅が、前記上面の幅の０．８〜１．２倍であり、前記遮光部は、前記上面と概略重なる形状であり、前記電極対と接続し前記電極対の引き出し配線抵抗を下げる低抵抗化配線が、前記遮光部と重なる領域に形成され、前記低抵抗化配線は、金属薄膜、金属粉末、金属粉末と低融点ガラスの混合物のいずれかからなり、前記低抵抗化配線と前記電極対とを接続する接続配線が、前記第１隔壁に対向する領域に形成される、という形態を採る。
【００１８】
次に、前記電極対は、前記第２基板の上において第２誘電体層に覆われており、かつ、相対向する電極端部に向かうに従い電極上の第２誘電体層の膜厚が小さくなる形状に形成される、即ち、前記電極対は、少なくとも相対向する電極間の下に下敷誘電体層を有するか、或いは、前記電極対のそれぞれの電極は、前記第２基板の上において、電極対の向かい合った電極の端部を少なくとも覆う下部誘電体層により上下に分離されてそれぞれ下部電極及び上部電極となり、かつ、前記下部電極及び前記上部電極が同電位に接続される構成に形成され、前記下部電極及び前記上部電極は、上部誘電体層により覆われ、前記下部電極は、前記低抵抗化配線及び前記接続配線により前記上部電極と接続される、という形態を採る。
【００１９】
次に、以上に述べた本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記ガスは、蛍光体を励起する紫外光を発生させる成分としてＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうち少なくとも一つの励起ガスを含み、かつ、Ｘｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうちいずれかを前記ガスの励起ガスとするときの前記励起ガスの分圧が１００ｈＰａ以上である、前記第２隔壁が前記第１隔壁と同一の材料で形成される、前記第２隔壁が比誘電率１０以上の材料で形成される、前記第２隔壁が白色顔料粉末を含む低融点ガラス材料で形成される、というそれぞれの形態を採り得る。
【００２１】
次に、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、複数の並走する選択電極と、前記選択電極を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板を形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記第１基板の上に前記選択電極、前記第１誘電体層及び前記第１隔壁を形成する工程の他に、前記第１隔壁と交差する方向に、前記第１隔壁よりも高さが低い第２隔壁を形成する工程を有し、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有する形状に形成される、という構成を基本構成としている。
【００２２】
上記本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、種々の適用形態を有している。
【００２３】
まず、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の第１の適用形態は、前記第２隔壁は概略平坦な上面を有しており、前記第１隔壁は、前記第２隔壁を形成した後、前記第２隔壁の上面に高さ調整層を形成し、前記第１基板の上に前記高さ調整層の表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料を形成し、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去し、その後、前記高さ調整層を除去することにより形成される、というものである。
【００２４】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の第２の適用形態は、前記第２隔壁及び前記第１隔壁は、前記第１基板の上に第２隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第２隔壁材料の上にストライプ状の第２隔壁マスクパターンを形成し、前記第１基板の上に前記第２隔壁マスクパターンの表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第１隔壁材料の上に前記第２隔壁マスクパターンと交差するように第１隔壁マスクパターンを形成し、前記第１隔壁マスクパターン及び前記第２隔壁マスクパターンをマスクとして前記第１隔壁材料及び前記第２隔壁材料を同じ除去工程により選択的に除去することにより形成され、前記第２隔壁マスクパターン及び前記第１隔壁マスクパターンは、ドライフィルムからなる、というものである。
【００２５】
最後に、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の基本形態は、前記第１隔壁は、前記第２隔壁材料及び前記第２隔壁マスクパターンを形成した後、前記第２隔壁マスクパターンに覆われない領域の第２隔壁材料を第１隔壁材料層で覆い、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去することにより形成され、前記第１隔壁の形成が、サンドブラスト法により行われる、という形態も採り得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の代表的な実施形態のプラズマディスプレイパネルを構成する第１基板の断面図及び平面図であり、本発明の第１の実施形態として示す。本発明は、蛍光体が形成される基板を第１基板とする。図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ’での断面図、（ｃ）は（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’での断面図である。
【００２７】
まず、第１基板１１上にデータ電極１２及び誘電体層１３が形成され、その上部の破線で囲んだ矩形の放電セル１００の相対向する辺のうち、一方の相対向する辺の位置に段差隔壁２０が形成されている。この段差隔壁２０は、線状隔壁３０と交差するように配置され、線状隔壁３０の高さよりも低い。段差隔壁２０と線状隔壁３０の交差する部分の線状隔壁３０には切り欠き開口部３０１が形成され、線状隔壁３０が長さ方向にこの部分で途切れる形状に形成されている。
【００２８】
本実施形態においては、図１（ｃ）の断面図に示すように、切り欠き開口部３０１が段差隔壁の上面部２０２に一致して形成される様子が示されているが、本発明の形態はこの形態に限定されるものではなく、切り欠き開口部３０１の一方の側面が少なくとも上面部２０２の上に位置し、切り欠き開口部３０１の他方の側面が上面部２０２の上、台形状の段差隔壁２０の斜面の上、段差隔壁２０から離れた位置、のいずれかに位置する形状に開口されていても良く、また、切り欠き開口部３０１の一方の側面が少なくとも台形状の段差隔壁２０の斜面に位置し、切り欠き開口部３０１の他方の側面が上面部２０２の上、台形状の段差隔壁２０の斜面の上、段差隔壁２０から離れた位置、のいずれかに位置する形状に開口されていても良く、さらに、切り欠き開口部３０１が、段差隔壁２０全体をその中に包含する形に大きく開口されていても良い。
【００２９】
上記の第１基板１１上の各構成を形成するための製造方法について、図１（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に相当する断面（図１（ｃ）に相当する箇所）を対象として、図２〜４の断面図を用いてもう少し詳しく説明する。
【００３０】
まず、ガラス等の材料からなる第１基板１１上にアルミニウム、クロム、銅、銀やそれらの合金、或いは、多層膜等の金属薄膜、或いは、金属微粒子からなる膜、或いは、金属微粒子と低融点ガラスの混合物からなるデータ電極１２を形成し（図２（ａ））、データ電極１２を低融点ガラス等からなる誘電体層１３で覆い（図２（ｂ））、続いて、段差隔壁２０をデータ電極１２と直交するように印刷法等の方法を用いて形成する（図２（ｃ））。
【００３１】
その後、全面にドライフィルムなどの感光性レジスト材料を形成し（図３（ａ））、段差隔壁２０上にパターン化された感光性レジスト材料５０２を残す（図３（ｂ））。その後、ほぼパターン化された感光性レジスト材料５０２と同じ高さになるように線状隔壁材料３０３を埋め込み（図３（ｃ））、再度全面にドライフィルムなどの感光性レジスト材料を形成し、線状隔壁が残る部分を切り欠き開口部も含めパターン化された感光性レジスト材料５０３を残す（図４（ａ））。これをサンドブラスト法などエッチング法によって切削し（図４（ｂ））、最後に、感光性レジスト材料５０２、５０３を除去し、この後、図には示さないが、図１（ｂ）に示す蛍光体層１５を形成することにより本発明構造を容易に製造することができる（図４（ｃ））。
【００３２】
ここで、段差隔壁２０は低融点ガラスを主成分とする材料により構成されるが、白色顔料粉末を含有させることによりより高い発光効率を実現することができる。
【００３３】
また、段差隔壁２０を印刷法等の方法により形成した場合、線状隔壁３０を形成する前に段差隔壁２０を焼成していても良い。
【００３４】
さらに、製造工程を簡略化するために、段差隔壁材料を全面に形成し、段差隔壁２０をサンドブラスト等の方法により加工するために、段差隔壁材料の上にパターン化された感光性材料を形成し、その後、パターン化された感光性材料の間に線状隔壁材料を埋め込み、さらにその上に、サンドブラスト法などで線状隔壁３０を残すための切り欠き開口部３０２を有するストライプ状の感光性材料をパターン化し、段差隔壁材料と線状隔壁材料とを同時にサンドブラスト法などで切削加工後、焼成して、段差隔壁２０及び線状隔壁３０を形成することもできる。
【００３５】
この場合、段差隔壁材料と線状隔壁材料は同一のものであれば工程がより簡略化される。
【００３６】
また、蛍光体層１５は段差隔壁２０の上面部に形成されていても良い。また、蛍光体層１５の下部に蛍光体層を形成する前にチタニアなど白色顔料分体層を形成し、さらに高い発光効率を得ることもできる。
【００３７】
図５は、本発明の第１の実施形態の効果がわかるようにするため、第１基板１１に対向して配置される第２基板も含む形で示したものである。
【００３８】
第２基板５１に形成される維持放電電極対５２は、放電セル１００を形成するときに段差隔壁２０の上面部２０２より内側に配置され、維持放電電極対５２は、誘電体層５３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる保護膜５４により覆われている。
【００３９】
以上のようにして形成した第２基板と先述の第１基板とを、図５（ａ）の平面図及び（ａ）における切断線Ａ−Ａ‘に沿った断面図（ｂ）に示すように配置し、高温中で真空排気した後、放電空間に希ガスあるいは窒素の混合あるいは単一系からなる放電ガスを封入してプラズマディスプレイパネル（以後、新パネル１と称する）を形成した。
【００４０】
以上のようにして形成した本発明のプラズマディスプレイパネルは、パネル工程上不可欠な真空排気工程の排気コンダクタンスの低下、つまり排気時間を増大させることなく、放電により発生する紫外光をより効果的に蛍光体へ照射することを可能としている。
【００４１】
次に、上記第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルを作製して、本発明の効果を検証する試みを行った。
【００４２】
まず、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルを作製するに当たり、第１基板及び第２基板を図５のＡ−Ａ‘断面図に示すように配置し、高温中で真空排気した後、放電空間に希ガスあるいは窒素の混合あるいは単一系からなる放電ガスを封入し、新パネル１とした。
【００４３】
続いて、既に従来の技術のところで触れた第４の従来例のプラズマディスプレイパネルを、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法と同様にして作製し、切り欠き開口部の無い隔壁５２０を有する従来パネル１とした。
【００４４】
さらに、比較のために、図１２及び１３に示した第１の従来例の構造のプラズマディスプレイパネルを作製し、従来パネル２とした。
【００４５】
新パネル１及び従来パネル１は、従来パネル２に比べ、発光効率が向上している。即ち、段差隔壁２０の高さを変化させて発光効率を測定したところ、段差隔壁２０の高さが線状隔壁３０の高さの０．３倍以上、望ましくは０．５倍以上のとき、発光効率の改善効果が顕著であった。
【００４６】
また、パネル作製の加熱真空排気工程時にパネル内部から放出されるガスを四重極ガス分析器で検出しながら行ったところ、新パネル１は従来パネル２と同等あるいはより短時間で、ハイドロカーボン、或いは、水など主要な残留ガス成分がパネル特性に影響を与えない程度に減少した。
【００４７】
しかし、従来パネル１では、従来パネル２に比べ、残留ガス成分の減少が遅く、特に段差隔壁２０の高さが線状隔壁の高さの０．８倍以上のとき、排気工程の時間が著しく増大した。
【００４８】
図６に本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態では、データ電極１１２及び誘電体層１１３は段差隔壁部１２０の上部を乗り越えるように形成され、その上に蛍光体１１５が形成されることとなる。
【００４９】
第１、２の実施形態のデータ電極は段差隔壁の下に隠れてしまっているが、本実施形態においては、段差隔壁の上を乗り越える形に形成されるので、データ電極と電極対の一方との間で選択的に発生させる放電、いわゆる書込放電を容易に発生させることが可能となる。
【００５０】
図７に本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、段差隔壁上面部２０２と対応する第２基板５１上の部位に、セルからの発光及び外光の反射を抑止する遮光部６０が設けられている。
【００５１】
第２基板をこのような構成にすることにより、不要な発光領域あるいは外光反射領域を減少させることができ、高いコントラストを得ることが可能となる。従って、本実施形態の構成のプラズマディスプレイパネルは、高い発光効率と表示品位の向上を可能とする。
【００５２】
ここで、本実施形態のプラズマディスプレイパネルが、高い発光効率を達成したことを証する実験結果を以下に示す。
【００５３】
図７に示すように、第２基板５１上の維持放電電極対５２の幅をＷｅｌ、遮光層６０の幅をＷｂｓ、第１基板１１上の段差隔壁２０の上面部２０２の幅をＷｒ、段差隔壁２０の上面部２０２の間隔をＷｐ、としてそれぞれの値を変化させて発光特性を評価した。
【００５４】
その結果、ＷｅｌがＷｐの１〜１．５分の１のとき、発光効率の改善効果が顕著であった。また、ＷｂｓがＷｒの０．８から１．２倍のとき、発光効率の減少が小さく、コントラストの改善効果が顕著であった。また、Ｗｒが、放電セル１００の長さ（Ｗｒ＋Ｗｐ）の０．３〜０．５倍の範囲にあるとき、発光効率及びコントラストの改善効果が顕著であった。
【００５５】
次に、本実施形態の効果を検証するために、上述の新パネル１の構造の第１基板の段差隔壁２０の上面部２０２に相当する部分の第２基板上に、概ね黒色の遮光層６０を設けたものを作製して新パネル２とした。
【００５６】
上述の従来パネル２の新パネル２の段差隔壁２０の上面部２０２に相当する領域に遮光層を設けると、パネル面の反射率が低下してコントラストは改善されるものの発光効率は低下していた。
【００５７】
これに対して、新パネル２では、発光領域が遮光部６０よりおおむね内側であるため、遮光部６０の影響を殆ど受けず、発光効率の低下を最小限に抑えたまま高いコントラストを実現することができた。
【００５８】
また、このような遮光部は、図８に示すように遮光部６０の領域に重なるように維持放電電極対５２の配線抵抗を下げるためのトレース電極５５を形成することができるので、トレース電極５５による遮光の影響を受けることなく、高い発光効率を実現できた。このトレース電極５５と維持放電電極対５２の接続部６５は、線状隔壁３０の部位と重ねるように形成することにより、遮光の影響を最小限にすることができる。
【００５９】
次に、図８に本発明の第４の実施形態を示す。この実施形態では、遮光部６０と重なる位置に維持放電電極対５２の配線抵抗を下げるためのトレース電極５５が形成され、この配線部と維持放電電極対５２が接続されている。
【００６０】
本実施形態の構造を採用することにより、遮光部６０を利用して維持放電電極対５２の引き出し配線抵抗を下げることができ、プラズマディスプレイパネル全体における表示品質の均一性を向上させることが可能となる。
【００６１】
次に、図９に本発明の第５の実施形態を示す。この実施形態では、維持放電電極対１５２の放電間隙部の下に下敷誘電体層５７を形成することにより、維持放電電極対１５２の相対向する部分を放電間隙部の放電空間に向かって突出する形状に形成することができ、この部分の電極上の誘電体層５３の厚さを他の部分の厚さに比べ薄くすることができる。
【００６２】
従って、本実施形態においては、相対向する電極端部周辺の放電空間での電界強度を大きく保ったまま、面放電での電流密度を抑えることが可能であり、放電を維持するための電圧を低くすることと、高い発光効率を両立させることができ、ひいては表示品位を向上させることができる、という効果を有している。
【００６３】
次に、図１０に本発明の第６の実施形態を示す。この実施形態では、維持放電電極対５２の他に、維持電極対５２の上に部分的に下部誘電体層５９を形成し、下部誘電体層５９によって維持電極対５２から分離された形で上部維持電極対５８が下部誘電体層５９の上に形成されており、それぞれの電極と放電空間との間の誘電体層の厚さが異なっている。
【００６４】
また、維持放電電極対５２は、遮光部６０と重なるように形成されたトレース電極１５５により上部維持電極対５８と接続される。この場合においても、第６の実施形態と同様にして、トレース電極１５５は、遮光部６０の他に、第１基板の上の線状隔壁３０に対向する領域に形成され、その領域を通って上部維持電極対５８と接続される。
【００６５】
従って、本実施形態においても上部電極対５８の上の誘電体層５３の厚さを他の部分の厚さに比べ薄くすることができるという点において、第５の実施形態と同じ効果を有しているが、第６の実施形態の方法によると、突出した形状の電極上の誘電体層５３の厚さを薄くすることが、プラズマディスプレイパネル全体において均一に制御することが困難であるのに対して、本実施形態によれば、上部電極対５８の上の誘電体層５３の厚さを安定して制御できるという効果を有している。
【００６６】
特に、第５、６の実施形態の構造において、第１基板と第２基板との間に充填するガス条件を、紫外光を主に発生するガス成分がＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ、或いは、窒素であって、その分圧が１００ｈＰａ以上とすると、より狭い放電領域において強く紫外光を発生させる放電を実現することができるので、プラズマディスプレイパネルの発光効率を向上させるという点においてより有効である。
【００６７】
以上の実施形態においては、第１基板の線状隔壁に切り欠き開口部を形成した構造についてのみ説明してきたが、プラズマディスプレイパネルの特性を総合的に見る場合、真空排気特性をある程度犠牲にしつつ、発光効率を向上させるという構成も考えられる。この構成を達成するために、第１基板の構造を線状隔壁に切り欠き開口部がなく線状隔壁が段差隔壁をクロスオーバーして形成された図１５と同じ構成とし、さらに、第１基板と第２基板との間に充填するガス条件を、紫外光を主に発生するガス成分がＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ、或いは、窒素であって、その分圧が１００ｈＰａ以上とし、且つ、上記第５、６の実施形態の第２基板の構造を用いれば、維持放電電極対の幅を狭くしても強く紫外光を発生させる放電を実現することが可能となる。この構成により、真空排気の面ではある程度の改善の余地が残るものの、プラズマディスプレイパネルの発光効率を向上させることができ、プラズマディスプレイパネルとしての総合的な特性においては満足の行く特性を得ることができた。
【００６８】
以上、本発明の実施形態においては、主な放電が面放電電極により生じる例について説明したが、本発明の構造を、維持放電電極対が第１基板及び第２基板の上にそれぞれ対になって形成されている構成のプラズマディスプレイパネルに適用しても本発明の実施形態の効果と同様な効果が出現するものである。つまり、第２基板５１の上に配置された、図５の維持放電電極対５２の幅に相当する幅を有する電極と第１基板１１に形成されたデータ電極１３とが、共に放電電極対となって主要な放電を発生させ、蛍光体を励起発光させる構成、いわゆる対向型プラズマディスプレイパネルにおいても、本発明の実施形態と同様の効果を認めることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構造及び製造方法の特徴を有するプラズマディスプレイパネルは、データ電極側の基板に形成される隔壁構造を、線状の隔壁とそれと交差する線状の隔壁よりも高さの低い隔壁とで構成し、しかも、線状の隔壁がその交差部において切り欠き部を有する構造とすることにより、プラズマディスプレイパネルを作製する工程の放電セル部の真空排気を従来よりも容易にすると共に、高い輝度及び発光効率を得ることが可能となり、ひいては表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す上面図及び断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の製造方法を示す製造工程断面図である。
【図３】図２に続く製造工程を示す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１１】第１の従来例のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す上面図及び断面図である。
【図１２】第１の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１３】第２の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１４】第３の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１５】第４の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【符号の説明】
１１、２１１、３１１、４１１、５１１ 第１基板
１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ データ電極
１３、５３、１１３、２１３、２５３、３１３、３５３、４１３、４５３、５１３、５５３ 誘電体層
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５ 蛍光体層
２０、１２０ 段差隔壁
３０ 線状隔壁
５１、２５１、３５１、４５１、５５１ 第２基板
５２、１５２、２５２、３５２、４５２、５５２ 維持放電電極対
５４、２５４、３５４、４５４、５５４ 保護膜
５５、１５５ トレース電極
５７ 下敷誘電体層
５８ 上部維持電極対
５９ 下部誘電体層
６０ 遮光部
６５ 接続部
１００、２００、３００、４００、５００ 放電セル
２０２ 上面部
２３０、３３０、４３０ 隔壁
４４０ 凸部
５０２、５０３ 感光性レジスト材料
５２０ 低い隔壁
【発明の属する技術分野】
本発明は大面積化が容易なフラットパネルディスプレイとして、パーソナルコンピュータ、ワークステーションの表示出力用、壁掛けテレビ等に用いられるカラープラズマディスプレイパネル（カラーＰＤＰ）に関し、特に輝度を改善し、消費電力を低減するカラーＰＤＰの構造及びその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のプラズマディスプレイパネルとしては、一方のガラス基板の上に多数の対になる誘電体層で覆われた電極対群を有し、一方のガラス基板（以下、第２基板と称する）と対向する他方のガラス基板（以下、第１基板と称する）の間にガスを充填し、この電極対に電圧を印加することによって放電を発生させ、この放電からの紫外光を蛍光体に照射して可視発光を表示する、いわゆる面放電型プラズマディスプレイパネルが良く知られているところである。
【０００３】
図１１、或いは、図１２は、第１の従来例を示し、平坦な第１基板２１１の上に、データ電極２１２及び誘電体層２１３を形成した後、ストライプ状の隔壁２３０を形成し、さらに、蛍光体層２１５を形成したものである。
【０００４】
第２の従来例としては、特開平１０−１４９７７１号公報に開示されているような隔壁がある。即ち、図１３に示すように、第１基板３１１の上にストライプ状の隔壁３３０と直交する方向にも隔壁を形成して隔壁を井形とし、その上に蛍光体層３１５を形成したものである。これ以外にも、放電セル形状が六角形でありその外周部に隔壁を形成したものがある。
【０００５】
さらに、第３の従来例として、図１４に示すように、第１基板４１１のデータ電極４１２と並走する隔壁４３０と直交する方向に凸部４４０を形成し、それを覆う形で蛍光体層４１５を設けたものもある。
【０００６】
また、特開平１１−２１３８９６号公報、或いは、特開２０００−１２３７４７号公報に開示されているような第４の従来例の隔壁がある。即ち、図１５に示すように、第１基板５１１の上に連続する形状の線状隔壁５３０と直交する形状に線状隔壁５３０よりも高さの低い隔壁５２０を形成するというものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上に述べた従来例のプラズマディスプレイパネルにおいては、以下のような現象が見られる。
【０００８】
まず、第１、第３の従来例のように、ストライプ状の隔壁を用い、それと直交する方向には障壁がない、或いは、障壁の高さが低い場合、プラズマディスプレイパネルを作製する工程の放電セル部の真空排気が容易に行われる反面、発光領域の隔壁に沿った広がりが表示ボケを引き起こす。
【０００９】
これを防ぐために、図示はしないが、ストライプ状の隔壁と直行する方向の放電セル両端に遮光部を設けると、発光輝度が低下するという問題点がある。
【００１０】
また、六角形や第２の従来例の井形の形状の隔壁を用いた場合、真空排気が容易で無くなり、工程に著しい時間がかかる。これを回避するために、第２基板と第１基板とを所定の間隔をもって配置すると、放電が隣接放電セルに影響して非表示セルが点灯したり、輝度や効率が低下するという問題点がある。
【００１１】
また、第３の従来例のように、蛍光体面に凸部４４０を設けたものもあるが、発光輝度効率の改善は小さい。
【００１２】
さらに、第４の従来例の構造でも、真空排気の改善は十分なものではない。
【００１３】
本発明の目的は、カラープラズマディスプレイの発光輝度・効率を向上させ、ひいては良好な表示品位と消費電力の低減を実現するカラープラズマディスプレイパネルと、これを容易に製造し得るその製造方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板と、基板の上を並走する複数の選択電極と、前記選択電極を含んで前記基板を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第２基板上にあって前記選択電極と交差する形に並走する複数の電極対と、前記電極対と前記選択電極とで規定される放電セルと、前記第１基板と前記第２基板との間に充填されたガスとを有し、前記放電セルのうち前記選択電極に選択電圧を印加することにより選択される放電セルにおいて、前記電極対に放電電圧を印加して前記ガスを放電させ、前記ガスの放電により可視発光させるプラズマディスプレイパネルであって、前記第１基板には前記第１隔壁に交差する方向に延在するとともに、前記第１隔壁の高さより低い第２隔壁が形成され、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有する、という構成を基本構成としている。
【００１５】
まず、前記第２隔壁は、少なくともその一部が前記切り欠き開口部において露出すべく形成され、さらには、前記切り欠き開口部が、前記第２隔壁をその中に包含する形状に形成される、という形態を採る。
【００１６】
次に、前記複数の選択電極は、前記第２隔壁の下を並走する形に形成される、或いは、前記第２隔壁の上を並走する形に形成される、という形態を採る。
【００１７】
次に、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、隣接する第２隔壁の上面の間隔が、前記電極対をその並走する方向と直交する平面で切断したときの電極対が占有する領域の幅の１．０〜１．５倍である、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記上面の幅が、第２隔壁が前記選択電極の並走する方向に規則的に繰り返し配置されるピッチの０．３〜０．５倍の幅である、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第１基板の前記誘電体層の上には蛍光体が、前記上面のうち少なくとも一部が露出するように形成される、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記電極対により形成される放電領域は、隣接する第２隔壁の上面の間に配置される、或いは、前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第２基板の上には、前記上面に対向する位置に遮光部が形成され、このとき、前記遮光部の幅が、前記上面の幅の０．８〜１．２倍であり、前記遮光部は、前記上面と概略重なる形状であり、前記電極対と接続し前記電極対の引き出し配線抵抗を下げる低抵抗化配線が、前記遮光部と重なる領域に形成され、前記低抵抗化配線は、金属薄膜、金属粉末、金属粉末と低融点ガラスの混合物のいずれかからなり、前記低抵抗化配線と前記電極対とを接続する接続配線が、前記第１隔壁に対向する領域に形成される、という形態を採る。
【００１８】
次に、前記電極対は、前記第２基板の上において第２誘電体層に覆われており、かつ、相対向する電極端部に向かうに従い電極上の第２誘電体層の膜厚が小さくなる形状に形成される、即ち、前記電極対は、少なくとも相対向する電極間の下に下敷誘電体層を有するか、或いは、前記電極対のそれぞれの電極は、前記第２基板の上において、電極対の向かい合った電極の端部を少なくとも覆う下部誘電体層により上下に分離されてそれぞれ下部電極及び上部電極となり、かつ、前記下部電極及び前記上部電極が同電位に接続される構成に形成され、前記下部電極及び前記上部電極は、上部誘電体層により覆われ、前記下部電極は、前記低抵抗化配線及び前記接続配線により前記上部電極と接続される、という形態を採る。
【００１９】
次に、以上に述べた本発明のプラズマディスプレイパネルは、前記ガスは、蛍光体を励起する紫外光を発生させる成分としてＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうち少なくとも一つの励起ガスを含み、かつ、Ｘｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうちいずれかを前記ガスの励起ガスとするときの前記励起ガスの分圧が１００ｈＰａ以上である、前記第２隔壁が前記第１隔壁と同一の材料で形成される、前記第２隔壁が比誘電率１０以上の材料で形成される、前記第２隔壁が白色顔料粉末を含む低融点ガラス材料で形成される、というそれぞれの形態を採り得る。
【００２１】
次に、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、複数の並走する選択電極と、前記選択電極を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板を形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記第１基板の上に前記選択電極、前記第１誘電体層及び前記第１隔壁を形成する工程の他に、前記第１隔壁と交差する方向に、前記第１隔壁よりも高さが低い第２隔壁を形成する工程を有し、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有する形状に形成される、という構成を基本構成としている。
【００２２】
上記本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法は、種々の適用形態を有している。
【００２３】
まず、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の第１の適用形態は、前記第２隔壁は概略平坦な上面を有しており、前記第１隔壁は、前記第２隔壁を形成した後、前記第２隔壁の上面に高さ調整層を形成し、前記第１基板の上に前記高さ調整層の表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料を形成し、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去し、その後、前記高さ調整層を除去することにより形成される、というものである。
【００２４】
また、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の第２の適用形態は、前記第２隔壁及び前記第１隔壁は、前記第１基板の上に第２隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第２隔壁材料の上にストライプ状の第２隔壁マスクパターンを形成し、前記第１基板の上に前記第２隔壁マスクパターンの表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第１隔壁材料の上に前記第２隔壁マスクパターンと交差するように第１隔壁マスクパターンを形成し、前記第１隔壁マスクパターン及び前記第２隔壁マスクパターンをマスクとして前記第１隔壁材料及び前記第２隔壁材料を同じ除去工程により選択的に除去することにより形成され、前記第２隔壁マスクパターン及び前記第１隔壁マスクパターンは、ドライフィルムからなる、というものである。
【００２５】
最後に、本発明のプラズマディスプレイパネルの製造方法の基本形態は、前記第１隔壁は、前記第２隔壁材料及び前記第２隔壁マスクパターンを形成した後、前記第２隔壁マスクパターンに覆われない領域の第２隔壁材料を第１隔壁材料層で覆い、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去することにより形成され、前記第１隔壁の形成が、サンドブラスト法により行われる、という形態も採り得る。
【００２６】
【発明の実施の形態】
本発明の発明の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本発明の代表的な実施形態のプラズマディスプレイパネルを構成する第１基板の断面図及び平面図であり、本発明の第１の実施形態として示す。本発明は、蛍光体が形成される基板を第１基板とする。図において、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は（ａ）の切断線Ａ−Ａ’での断面図、（ｃ）は（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’での断面図である。
【００２７】
まず、第１基板１１上にデータ電極１２及び誘電体層１３が形成され、その上部の破線で囲んだ矩形の放電セル１００の相対向する辺のうち、一方の相対向する辺の位置に段差隔壁２０が形成されている。この段差隔壁２０は、線状隔壁３０と交差するように配置され、線状隔壁３０の高さよりも低い。段差隔壁２０と線状隔壁３０の交差する部分の線状隔壁３０には切り欠き開口部３０１が形成され、線状隔壁３０が長さ方向にこの部分で途切れる形状に形成されている。
【００２８】
本実施形態においては、図１（ｃ）の断面図に示すように、切り欠き開口部３０１が段差隔壁の上面部２０２に一致して形成される様子が示されているが、本発明の形態はこの形態に限定されるものではなく、切り欠き開口部３０１の一方の側面が少なくとも上面部２０２の上に位置し、切り欠き開口部３０１の他方の側面が上面部２０２の上、台形状の段差隔壁２０の斜面の上、段差隔壁２０から離れた位置、のいずれかに位置する形状に開口されていても良く、また、切り欠き開口部３０１の一方の側面が少なくとも台形状の段差隔壁２０の斜面に位置し、切り欠き開口部３０１の他方の側面が上面部２０２の上、台形状の段差隔壁２０の斜面の上、段差隔壁２０から離れた位置、のいずれかに位置する形状に開口されていても良く、さらに、切り欠き開口部３０１が、段差隔壁２０全体をその中に包含する形に大きく開口されていても良い。
【００２９】
上記の第１基板１１上の各構成を形成するための製造方法について、図１（ａ）の切断線Ｂ−Ｂ’に相当する断面（図１（ｃ）に相当する箇所）を対象として、図２〜４の断面図を用いてもう少し詳しく説明する。
【００３０】
まず、ガラス等の材料からなる第１基板１１上にアルミニウム、クロム、銅、銀やそれらの合金、或いは、多層膜等の金属薄膜、或いは、金属微粒子からなる膜、或いは、金属微粒子と低融点ガラスの混合物からなるデータ電極１２を形成し（図２（ａ））、データ電極１２を低融点ガラス等からなる誘電体層１３で覆い（図２（ｂ））、続いて、段差隔壁２０をデータ電極１２と直交するように印刷法等の方法を用いて形成する（図２（ｃ））。
【００３１】
その後、全面にドライフィルムなどの感光性レジスト材料を形成し（図３（ａ））、段差隔壁２０上にパターン化された感光性レジスト材料５０２を残す（図３（ｂ））。その後、ほぼパターン化された感光性レジスト材料５０２と同じ高さになるように線状隔壁材料３０３を埋め込み（図３（ｃ））、再度全面にドライフィルムなどの感光性レジスト材料を形成し、線状隔壁が残る部分を切り欠き開口部も含めパターン化された感光性レジスト材料５０３を残す（図４（ａ））。これをサンドブラスト法などエッチング法によって切削し（図４（ｂ））、最後に、感光性レジスト材料５０２、５０３を除去し、この後、図には示さないが、図１（ｂ）に示す蛍光体層１５を形成することにより本発明構造を容易に製造することができる（図４（ｃ））。
【００３２】
ここで、段差隔壁２０は低融点ガラスを主成分とする材料により構成されるが、白色顔料粉末を含有させることによりより高い発光効率を実現することができる。
【００３３】
また、段差隔壁２０を印刷法等の方法により形成した場合、線状隔壁３０を形成する前に段差隔壁２０を焼成していても良い。
【００３４】
さらに、製造工程を簡略化するために、段差隔壁材料を全面に形成し、段差隔壁２０をサンドブラスト等の方法により加工するために、段差隔壁材料の上にパターン化された感光性材料を形成し、その後、パターン化された感光性材料の間に線状隔壁材料を埋め込み、さらにその上に、サンドブラスト法などで線状隔壁３０を残すための切り欠き開口部３０２を有するストライプ状の感光性材料をパターン化し、段差隔壁材料と線状隔壁材料とを同時にサンドブラスト法などで切削加工後、焼成して、段差隔壁２０及び線状隔壁３０を形成することもできる。
【００３５】
この場合、段差隔壁材料と線状隔壁材料は同一のものであれば工程がより簡略化される。
【００３６】
また、蛍光体層１５は段差隔壁２０の上面部に形成されていても良い。また、蛍光体層１５の下部に蛍光体層を形成する前にチタニアなど白色顔料分体層を形成し、さらに高い発光効率を得ることもできる。
【００３７】
図５は、本発明の第１の実施形態の効果がわかるようにするため、第１基板１１に対向して配置される第２基板も含む形で示したものである。
【００３８】
第２基板５１に形成される維持放電電極対５２は、放電セル１００を形成するときに段差隔壁２０の上面部２０２より内側に配置され、維持放電電極対５２は、誘電体層５３及び酸化マグネシウム（ＭｇＯ）等からなる保護膜５４により覆われている。
【００３９】
以上のようにして形成した第２基板と先述の第１基板とを、図５（ａ）の平面図及び（ａ）における切断線Ａ−Ａ‘に沿った断面図（ｂ）に示すように配置し、高温中で真空排気した後、放電空間に希ガスあるいは窒素の混合あるいは単一系からなる放電ガスを封入してプラズマディスプレイパネル（以後、新パネル１と称する）を形成した。
【００４０】
以上のようにして形成した本発明のプラズマディスプレイパネルは、パネル工程上不可欠な真空排気工程の排気コンダクタンスの低下、つまり排気時間を増大させることなく、放電により発生する紫外光をより効果的に蛍光体へ照射することを可能としている。
【００４１】
次に、上記第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルと従来のプラズマディスプレイパネルを作製して、本発明の効果を検証する試みを行った。
【００４２】
まず、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルを作製するに当たり、第１基板及び第２基板を図５のＡ−Ａ‘断面図に示すように配置し、高温中で真空排気した後、放電空間に希ガスあるいは窒素の混合あるいは単一系からなる放電ガスを封入し、新パネル１とした。
【００４３】
続いて、既に従来の技術のところで触れた第４の従来例のプラズマディスプレイパネルを、第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法と同様にして作製し、切り欠き開口部の無い隔壁５２０を有する従来パネル１とした。
【００４４】
さらに、比較のために、図１２及び１３に示した第１の従来例の構造のプラズマディスプレイパネルを作製し、従来パネル２とした。
【００４５】
新パネル１及び従来パネル１は、従来パネル２に比べ、発光効率が向上している。即ち、段差隔壁２０の高さを変化させて発光効率を測定したところ、段差隔壁２０の高さが線状隔壁３０の高さの０．３倍以上、望ましくは０．５倍以上のとき、発光効率の改善効果が顕著であった。
【００４６】
また、パネル作製の加熱真空排気工程時にパネル内部から放出されるガスを四重極ガス分析器で検出しながら行ったところ、新パネル１は従来パネル２と同等あるいはより短時間で、ハイドロカーボン、或いは、水など主要な残留ガス成分がパネル特性に影響を与えない程度に減少した。
【００４７】
しかし、従来パネル１では、従来パネル２に比べ、残留ガス成分の減少が遅く、特に段差隔壁２０の高さが線状隔壁の高さの０．８倍以上のとき、排気工程の時間が著しく増大した。
【００４８】
図６に本発明の第２の実施形態を示す。この実施形態では、データ電極１１２及び誘電体層１１３は段差隔壁部１２０の上部を乗り越えるように形成され、その上に蛍光体１１５が形成されることとなる。
【００４９】
第１、２の実施形態のデータ電極は段差隔壁の下に隠れてしまっているが、本実施形態においては、段差隔壁の上を乗り越える形に形成されるので、データ電極と電極対の一方との間で選択的に発生させる放電、いわゆる書込放電を容易に発生させることが可能となる。
【００５０】
図７に本発明の第３の実施形態を示す。この実施形態では、段差隔壁上面部２０２と対応する第２基板５１上の部位に、セルからの発光及び外光の反射を抑止する遮光部６０が設けられている。
【００５１】
第２基板をこのような構成にすることにより、不要な発光領域あるいは外光反射領域を減少させることができ、高いコントラストを得ることが可能となる。従って、本実施形態の構成のプラズマディスプレイパネルは、高い発光効率と表示品位の向上を可能とする。
【００５２】
ここで、本実施形態のプラズマディスプレイパネルが、高い発光効率を達成したことを証する実験結果を以下に示す。
【００５３】
図７に示すように、第２基板５１上の維持放電電極対５２の幅をＷｅｌ、遮光層６０の幅をＷｂｓ、第１基板１１上の段差隔壁２０の上面部２０２の幅をＷｒ、段差隔壁２０の上面部２０２の間隔をＷｐ、としてそれぞれの値を変化させて発光特性を評価した。
【００５４】
その結果、ＷｅｌがＷｐの１〜１．５分の１のとき、発光効率の改善効果が顕著であった。また、ＷｂｓがＷｒの０．８から１．２倍のとき、発光効率の減少が小さく、コントラストの改善効果が顕著であった。また、Ｗｒが、放電セル１００の長さ（Ｗｒ＋Ｗｐ）の０．３〜０．５倍の範囲にあるとき、発光効率及びコントラストの改善効果が顕著であった。
【００５５】
次に、本実施形態の効果を検証するために、上述の新パネル１の構造の第１基板の段差隔壁２０の上面部２０２に相当する部分の第２基板上に、概ね黒色の遮光層６０を設けたものを作製して新パネル２とした。
【００５６】
上述の従来パネル２の新パネル２の段差隔壁２０の上面部２０２に相当する領域に遮光層を設けると、パネル面の反射率が低下してコントラストは改善されるものの発光効率は低下していた。
【００５７】
これに対して、新パネル２では、発光領域が遮光部６０よりおおむね内側であるため、遮光部６０の影響を殆ど受けず、発光効率の低下を最小限に抑えたまま高いコントラストを実現することができた。
【００５８】
また、このような遮光部は、図８に示すように遮光部６０の領域に重なるように維持放電電極対５２の配線抵抗を下げるためのトレース電極５５を形成することができるので、トレース電極５５による遮光の影響を受けることなく、高い発光効率を実現できた。このトレース電極５５と維持放電電極対５２の接続部６５は、線状隔壁３０の部位と重ねるように形成することにより、遮光の影響を最小限にすることができる。
【００５９】
次に、図８に本発明の第４の実施形態を示す。この実施形態では、遮光部６０と重なる位置に維持放電電極対５２の配線抵抗を下げるためのトレース電極５５が形成され、この配線部と維持放電電極対５２が接続されている。
【００６０】
本実施形態の構造を採用することにより、遮光部６０を利用して維持放電電極対５２の引き出し配線抵抗を下げることができ、プラズマディスプレイパネル全体における表示品質の均一性を向上させることが可能となる。
【００６１】
次に、図９に本発明の第５の実施形態を示す。この実施形態では、維持放電電極対１５２の放電間隙部の下に下敷誘電体層５７を形成することにより、維持放電電極対１５２の相対向する部分を放電間隙部の放電空間に向かって突出する形状に形成することができ、この部分の電極上の誘電体層５３の厚さを他の部分の厚さに比べ薄くすることができる。
【００６２】
従って、本実施形態においては、相対向する電極端部周辺の放電空間での電界強度を大きく保ったまま、面放電での電流密度を抑えることが可能であり、放電を維持するための電圧を低くすることと、高い発光効率を両立させることができ、ひいては表示品位を向上させることができる、という効果を有している。
【００６３】
次に、図１０に本発明の第６の実施形態を示す。この実施形態では、維持放電電極対５２の他に、維持電極対５２の上に部分的に下部誘電体層５９を形成し、下部誘電体層５９によって維持電極対５２から分離された形で上部維持電極対５８が下部誘電体層５９の上に形成されており、それぞれの電極と放電空間との間の誘電体層の厚さが異なっている。
【００６４】
また、維持放電電極対５２は、遮光部６０と重なるように形成されたトレース電極１５５により上部維持電極対５８と接続される。この場合においても、第６の実施形態と同様にして、トレース電極１５５は、遮光部６０の他に、第１基板の上の線状隔壁３０に対向する領域に形成され、その領域を通って上部維持電極対５８と接続される。
【００６５】
従って、本実施形態においても上部電極対５８の上の誘電体層５３の厚さを他の部分の厚さに比べ薄くすることができるという点において、第５の実施形態と同じ効果を有しているが、第６の実施形態の方法によると、突出した形状の電極上の誘電体層５３の厚さを薄くすることが、プラズマディスプレイパネル全体において均一に制御することが困難であるのに対して、本実施形態によれば、上部電極対５８の上の誘電体層５３の厚さを安定して制御できるという効果を有している。
【００６６】
特に、第５、６の実施形態の構造において、第１基板と第２基板との間に充填するガス条件を、紫外光を主に発生するガス成分がＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ、或いは、窒素であって、その分圧が１００ｈＰａ以上とすると、より狭い放電領域において強く紫外光を発生させる放電を実現することができるので、プラズマディスプレイパネルの発光効率を向上させるという点においてより有効である。
【００６７】
以上の実施形態においては、第１基板の線状隔壁に切り欠き開口部を形成した構造についてのみ説明してきたが、プラズマディスプレイパネルの特性を総合的に見る場合、真空排気特性をある程度犠牲にしつつ、発光効率を向上させるという構成も考えられる。この構成を達成するために、第１基板の構造を線状隔壁に切り欠き開口部がなく線状隔壁が段差隔壁をクロスオーバーして形成された図１５と同じ構成とし、さらに、第１基板と第２基板との間に充填するガス条件を、紫外光を主に発生するガス成分がＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ、或いは、窒素であって、その分圧が１００ｈＰａ以上とし、且つ、上記第５、６の実施形態の第２基板の構造を用いれば、維持放電電極対の幅を狭くしても強く紫外光を発生させる放電を実現することが可能となる。この構成により、真空排気の面ではある程度の改善の余地が残るものの、プラズマディスプレイパネルの発光効率を向上させることができ、プラズマディスプレイパネルとしての総合的な特性においては満足の行く特性を得ることができた。
【００６８】
以上、本発明の実施形態においては、主な放電が面放電電極により生じる例について説明したが、本発明の構造を、維持放電電極対が第１基板及び第２基板の上にそれぞれ対になって形成されている構成のプラズマディスプレイパネルに適用しても本発明の実施形態の効果と同様な効果が出現するものである。つまり、第２基板５１の上に配置された、図５の維持放電電極対５２の幅に相当する幅を有する電極と第１基板１１に形成されたデータ電極１３とが、共に放電電極対となって主要な放電を発生させ、蛍光体を励起発光させる構成、いわゆる対向型プラズマディスプレイパネルにおいても、本発明の実施形態と同様の効果を認めることができる。
【００６９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の構造及び製造方法の特徴を有するプラズマディスプレイパネルは、データ電極側の基板に形成される隔壁構造を、線状の隔壁とそれと交差する線状の隔壁よりも高さの低い隔壁とで構成し、しかも、線状の隔壁がその交差部において切り欠き部を有する構造とすることにより、プラズマディスプレイパネルを作製する工程の放電セル部の真空排気を従来よりも容易にすると共に、高い輝度及び発光効率を得ることが可能となり、ひいては表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す上面図及び断面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の製造方法を示す製造工程断面図である。
【図３】図２に続く製造工程を示す断面図である。
【図４】図３に続く製造工程を示す断面図である。
【図５】本発明の第１の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図６】本発明の第２の実施形態のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す断面図である。
【図７】本発明の第３の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図８】本発明の第４の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図９】本発明の第５の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１０】本発明の第６の実施形態のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１１】第１の従来例のプラズマディスプレイパネルの隔壁を有する基板の様子を示す上面図及び断面図である。
【図１２】第１の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１３】第２の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１４】第３の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【図１５】第４の従来例のプラズマディスプレイパネルの様子を示す上面図及び断面図である。
【符号の説明】
１１、２１１、３１１、４１１、５１１ 第１基板
１２、１１２、２１２、３１２、４１２、５１２ データ電極
１３、５３、１１３、２１３、２５３、３１３、３５３、４１３、４５３、５１３、５５３ 誘電体層
１５、１１５、２１５、３１５、４１５、５１５ 蛍光体層
２０、１２０ 段差隔壁
３０ 線状隔壁
５１、２５１、３５１、４５１、５５１ 第２基板
５２、１５２、２５２、３５２、４５２、５５２ 維持放電電極対
５４、２５４、３５４、４５４、５５４ 保護膜
５５、１５５ トレース電極
５７ 下敷誘電体層
５８ 上部維持電極対
５９ 下部誘電体層
６０ 遮光部
６５ 接続部
１００、２００、３００、４００、５００ 放電セル
２０２ 上面部
２３０、３３０、４３０ 隔壁
４４０ 凸部
５０２、５０３ 感光性レジスト材料
５２０ 低い隔壁
Claims (28)
- 基板と、基板の上を並走する複数の選択電極と、前記選択電極を含んで前記基板を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板と、前記第１基板と対向する第２基板と、前記第２基板上にあって前記選択電極と交差する形に並走する複数の電極対と、前記電極対と前記選択電極とで規定される放電セルと、前記第１基板と前記第２基板との間に充填されたガスとを有し、前記放電セルのうち前記選択電極に選択電圧を印加することにより選択される放電セルにおいて、前記電極対に放電電圧を印加して前記ガスを放電させ、前記ガスの放電により可視発光させるプラズマディスプレイパネルであって、前記第１基板には前記第１隔壁に交差する方向に延在するとともに、前記第１隔壁の高さより低い第２隔壁が形成され、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、少なくともその一部が前記切り欠き開口部において露出すべく形成される請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記切り欠き開口部が、前記第２隔壁をその中に包含する形状に形成される請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記複数の選択電極は、前記第２隔壁の下を並走する形に形成される請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記複数の選択電極は、前記第２隔壁の上を並走する形に形成される請求項１乃至３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、隣接する第２隔壁の上面の間隔が、前記電極対をその並走する方向と直交する平面で切断したときの電極対が占有する領域の幅の１．０〜１．５倍である請求項１乃至５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記上面の幅が、第２隔壁が前記選択電極の並走する方向に規則的に繰り返し配置されるピッチの０．３倍〜０．５倍の幅である請求項１乃至６のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第１基板の前記誘電体層の上には蛍光体が、前記上面のうち少なくとも一部が露出するように形成される請求項１乃至７のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記電極対により形成される放電領域は、隣接する第２隔壁の上面の間に配置される請求項１乃至８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁は、前記第２隔壁を前記第２隔壁と直交する平面で切断したときに概略平坦な上面を有しており、前記第２基板の上には、前記上面に対向する位置に遮光部が形成される請求項１乃至９のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記遮光部の幅が、前記上面の幅の０．８〜１．２倍である請求項１０記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記遮光部は、前記上面と概略重なる形状である請求項１１記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極対と接続し前記電極対の引き出し配線抵抗を下げる低抵抗化配線が、前記遮光部と重なる領域に形成される請求項１０、１１又は１２記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記低抵抗化配線は、金属薄膜、金属粉末、或いは、金属粉末と低融点ガラスの混合物からなる請求項１３記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記低抵抗化配線と前記電極対とを接続する接続配線が、前記第１隔壁に対向する領域に形成される請求項１３又は１４記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極対は、前記第２基板の上において第２誘電体層に覆われており、かつ、相対向する電極端部に向かうに従い電極上の第２誘電体層の膜厚が小さくなる形状に形成される請求項１乃至１５のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極対は、少なくとも相対向する電極間の下に下敷誘電体層を有する請求項１６記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記電極対のそれぞれの電極は、前記第２基板の上において、電極対の向かい合った電極の端部を少なくとも覆う下部誘電体層により上下に分離されてそれぞれ下部電極及び上部電極となり、かつ、前記下部電極及び前記上部電極が同電位に接続される構成に形成され、前記下部電極及び前記上部電極は、上部誘電体層により覆われ、前記下部電極は、前記低抵抗化配線及び前記接続配線により前記上部電極と接続される請求項１５に記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記ガスは、蛍光体を励起する紫外光を発生させる成分としてＸｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうち少なくとも一つの励起ガスを含み、かつ、Ｘｅ，Ｋｒ，Ａｒ，窒素のうちいずれかを前記ガスの励起ガスとするときの前記励起ガスの分圧が１００ｈＰａ以上である請求項１乃至１８のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁が前記第１隔壁と同一の材料で形成される請求項１乃至１９のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁が比誘電率１０以上の材料で形成される請求項１乃至２０のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 前記第２隔壁が白色顔料粉末を含む低融点ガラス材料で形成される請求項１乃至２１のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
- 複数の並走する選択電極と、前記選択電極を覆う第１誘電体層と、前記選択電極に並走する第１隔壁とを有する第１基板を形成するプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記第１基板の上に前記選択電極、前記第１誘電体層及び前記第１隔壁を形成する工程の他に、前記第１隔壁と交差する方向に、前記第１隔壁よりも高さが低い第２隔壁を形成する工程を有し、かつ、前記第１隔壁が前記第２隔壁との交差部近傍において第１隔壁が形成されない切り欠き開口部を有する形状に形成され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。
- 前記第２隔壁は概略平坦な上面を有しており、前記第１隔壁は、前記第２隔壁を形成した後、前記第２隔壁の上面に高さ調整層を形成し、前記第１基板の上に前記高さ調整層の表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料を形成し、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去し、その後、前記高さ調整層を除去することにより形成される請求項２３記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
- 前記第２隔壁及び前記第１隔壁は、前記第１基板の上に第２隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第２隔壁材料の上にストライプ状の第２隔壁マスクパターンを形成し、前記第１基板の上に前記第２隔壁マスクパターンの表面と共に概略平坦な表面を構成する第１隔壁材料層をほぼ基板全面に形成し、前記第１隔壁材料の上に前記第２隔壁マスクパターンと交差するように第１隔壁マスクパターンを形成し、前記第１隔壁マスクパターン及び前記第２隔壁マスクパターンをマスクとして前記第１隔壁材料及び前記第２隔壁材料を同じ除去工程により選択的に除去することにより形成される請求項２３記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
- 前記第２隔壁マスクパターン及び前記第１隔壁マスクパターンは、ドライフィルムからなる請求項２５記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
- 前記第１隔壁は、前記第２隔壁材料及び前記第２隔壁マスクパターンを形成した後、前記第２隔壁マスクパターンに覆われない領域の第２隔壁材料を第１隔壁材料層で覆い、前記第１隔壁材料を前記選択電極と並走する形状に残るように選択的に除去することにより形成される請求項２３記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
- 前記第１隔壁の形成が、サンドブラスト法により行われる請求項２７記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
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