JP4186504B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大画面で、薄型、軽量のディスプレイ装置として知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）では、ガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で蛍光体を励起して発光させることによりカラー表示を行っている。
【０００３】
ＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型とがあり、放電形式では面放電型と対向放電型とがあるが、高精細化、大画面化および構造の簡素性に伴う製造の簡便性から、現状では、３電極構造の面放電型のＰＤＰが主流である。
【０００４】
このＰＤＰの一般的な構造を図７に示す。図７はＰＤＰの概略構成を示す断面斜視図である。前面板１は、例えばガラスのような透明且つ絶縁性の基板２上に誘電体層３およびＭｇＯ蒸着膜による保護膜４で覆われた複数の表示電極５が付設された構造となっている。表示電極５は、走査電極６と維持電極７とが対となったものであり、走査電極６は透明電極６ａとその上に形成されたバス電極６ｂとからなり、維持電極７は透明電極７ａとその上に形成されたバス電極７ｂとからなるものである。表示電極５の詳細を、図７中のＸ−Ｘ断面矢視図で図８に示す。
【０００５】
また、背面板８は、例えばガラスのような絶縁性の基板９上に絶縁体層１０で覆われた複数のデータ電極１１が付設され、絶縁体層１０上のデータ電極１１間にはデータ電極１１と平行してストライプ状の隔壁１２が設けられており、絶縁体層１０の表面と隔壁１２の側面にかけて蛍光体層１３が設けられた構造となっている。
【０００６】
そして前面板１と背面板８とは、走査電極６および維持電極７とデータ電極１１とが直交するように放電空間１４を挟んで対向して配置されている。そして放電空間１４には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されており、隔壁１２によって仕切られデータ電極１１と走査電極６および維持電極７との交差部の放電空間１４が放電セル１５として動作する。
【０００７】
ここで、走査電極６のバス電極６ｂや維持電極７のバス電極７ｂやデータ電極１１などは比較的厚膜であり、これらはＡｇ、Ａｌ、Ｃｕ等の金属材料と有機化合物とを混合したペーストをスクリーン印刷法等によって、例えば、幅１０〜１５０μｍ、厚み２〜５μｍ程度に塗布し、その後、焼成を行うことによって形成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のＰＤＰにおいては、バス電極６ｂやバス電極７ｂやデータ電極１１を形成する際の焼成時に、電極の端部が反り上がったり、剥離してしまうというような問題が発生する場合があり、特に厚膜の場合に顕著であった。これは、無機固形物と有機化合物との混合物を焼成した場合、有機化合物が焼成により燃焼して消失するため、焼成前の塗布した状態に対して焼成後には体積収縮が起こるのであるが、この体積収縮が、剥離や、端部の反り上がりの原因となるものと考えられる。
【０００９】
本発明はそのような状況に鑑みてなされたものであり、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題が発生しないＰＤＰを実現することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を実現するために、本発明のプラズマディスプレイパネルは、一対の基板を、間に空間を形成して対向配置するとともに、前記空間で放電が発生するように基板上に電極を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記電極は無機固形物と有機化合物とを有する電極材料を２層以上積層した状態とした後、焼成することにより形成した積層構造を有し、前記電極のうち、前記基板に近い側の第１層目を形成するための電極材料の無機固形物の含有割合は６０重量％であり、かつ、この第１層目上に形成する第２層目のための電極材料の無機固形物の含有割合は５０重量％であることを特徴とするものである。
【００１３】
以上によれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題が発生しないＰＤＰを実現することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について図を参照しながら説明する。なお、本発明の実施の態様はこれに制限されるものではない。
【００１５】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図である。図７に示した一般的なプラズマディスプレイの構造と同じ部品には同じ番号を付している。
【００１６】
前面板１は、例えばガラスのような透明且つ絶縁性の基板２上に誘電体層３およびＭｇＯ蒸着膜による保護膜４で覆われた複数の表示電極５が付設された構造となっている。表示電極５は、走査電極６と維持電極７とが対となったものであり、走査電極６は透明電極６ａとその上に形成されたバス電極６ｂとからなり、維持電極７は透明電極７ａとその上に形成されたバス電極７ｂとからなるものである。
【００１７】
また、背面板８は、例えばガラスのような絶縁性の基板９上に絶縁体層１０で覆われた複数のデータ電極１１が付設され、絶縁体層１０上のデータ電極１１間にはデータ電極１１と平行してストライプ状の隔壁１２が設けられており、絶縁体層１０の表面と隔壁１２の側面にかけて蛍光体層１３が設けられた構造となっている。
【００１８】
そして前面板１と背面板８とは、走査電極６および維持電極７とデータ電極１１とが直交するように放電空間１４を挟んで対向して配置されている。そして放電空間１４には、放電ガスとして、ヘリウム、ネオン、アルゴン、キセノンのうち、少なくとも１種類の希ガスが封入されており、隔壁１２によって仕切られデータ電極１１と走査電極６および維持電極７との交差部の放電空間１４が放電セル１５として動作する。
【００１９】
ここで、走査電極６のバス電極６ｂ、維持電極７のバス電極７ｂおよびデータ電極１１について更に詳細に説明する。図２に、走査電極６のバス電極６ｂと維持電極７のバス電極７ｂとを例として示す。なおデータ電極１１もバス電極６ｂおよび７ｂと同様の構造であり、したがって以下では説明を省略する。図２は走査電極６と維持電極７とを基板２に垂直な断面で示したものである。走査電極６は透明電極６ａとその上に形成されたバス電極６ｂとからなり、維持電極７は透明電極７ａとその上に形成されたバス電極７ｂとからなるものであり、バス電極６ｂおよびバス電極７ｂ（以下、単にバス電極６ｂおよび７ｂと記す）は例えば２層構造となっている。
【００２０】
この２層構造のバス電極６ｂおよび７ｂの形成に際しては、基板２上の透明電極６ａおよび透明電極７ａ（以下、単に基板２と記す）の上に無機固形物と有機化合物とを有する電極材料を２層積層した状態とした後、焼成して形成したものであり、第１層目１６ａおよび１７ａを形成するための電極材料の無機固形物の含有割合を、第２層目１６ｂおよび１７ｂを形成するための電極材料の無機固形物の含有割合より大きくしたことが特徴である。このことによる作用は以下のとおりである。通常、無機固形物と有機化合物との混合物を焼成した場合、有機化合物が焼成により燃焼して消失するため、焼成前の塗布した状態に対して焼成後には体積収縮が起こり、その体積収縮が、電極６ａおよび７ａが基板２から剥離する原因となってしまうのであるが、本実施の形態では第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料の無機固形物の含有割合が大きいことから、焼成時での体積収縮は小さくなっており、基板２からの剥離が起こり難くなる、そして第２層目１６ｂおよび１７ｂは第１層目１６ａおよび１７ａの上に塗布形成されるので、電極６ａおよび７ａ全体としても基板２から剥離することがなくなる。
【００２１】
具体例として、電極６ｂおよび７ｂを、電極材料として無機固形物がＡｇとガラス粉末との混合物で、有機化合物がアクリル系樹脂であるものを用い、無機固形物と有機化合物との重量比率を、第１層目１６ａおよび１７ａを形成するための電極材料では６０重量％：４０重量％とし、第２層目１６ｂおよび１７ｂを形成するための電極材料では５０重量％：５０重量％とした。そして、塗布時の膜厚は共に４μｍとし、両者を合わせた総膜厚は８μｍとした。このような積層状態とした後、焼成を行ったところ、電極６ｂおよび７ｂは基板２から剥離したり、端部が反り返ったりすることなく良好な状態で形成することができ、最終的には、走査電極６および維持電極７の形成が問題なく行えた。
【００２２】
また、バス電極６ｂおよび７ｂが電極として良好に機能するためには、電気抵抗が低いことが要求され、そのためには、ある程度の厚みが必要となる。ところが、無機固形物の含有割合の高い電極材料のみの１層構造でそのような厚みのバス電極６ｂおよび７ｂを形成しようとすると、電極材料が無機固形物を多く含有していることから、逆に有機化合物の割合は低く、そのような電極材料をスクリーン印刷法等で基板２上へ厚膜に形成しようとすると、スクリーン版からの離れ性が悪い等の印刷上の問題が発生してしまう。しかしながら本実施の形態では、焼成時での基板２に対する体積収縮が問題となる領域にのみ、無機固形物の含有割合の大きい電極材料を用いて電極を形成し、その上への第２層目１６ｂおよび１７ｂには通常の無機固形物の含有割合の電極材料を用いた積層構造としているので、電極材料を塗布する際に上述のような問題が発生することはない。
【００２３】
また、図３に、電極６ａおよび７ａが３層構造である場合を示す。この場合も図２での説明と同様に、第１層目１６ａおよび１７ａを形成するための電極材料の無機固形物の含有割合を、第２層目１６ｂおよび１７ｂを形成するための電極材料の無機固形物の含有割合より大きくすることで、電極６ａ、７ａの基板２からの剥離や、反り返りを防止することができる。
【００２４】
以上述べたように、本実施の形態によるプラズマディスプレイによれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題の発生が少ないプラズマディスプレイパネルの実現が可能となる。
【００２５】
（第２の実施の形態）
本発明の第２実施の形態によるプラズマディスプレイパネルについて以下、説明する。本実施の形態は、図１に示した第１の実施の形態と多くの部分が同一であるため、以下の説明では同じ部品には同じ番号を付し、本実施の形態での特徴的な部分についてのみ説明する。
【００２６】
図４は本実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの、走査電極６のバス電極６ｂと維持電極７のバス電極７ｂとを基板２に垂直な断面で示したものである。
【００２７】
走査電極６は透明電極６ａとその上に形成されたバス電極６ｂとからなり、維持電極７は透明電極７ａとその上に形成されたバス電極７ｂとからなるものであり、電極６ｂおよび７ｂは例えば２層構造となっている。この２層構造の電極６ｂおよび７ｂの形成に際しては、基板２上の透明電極６ａおよび透明電極７ａ（以下、単に基板２と記す）の上に例えば、無機固形物と有機化合物とを有する電極材料を２層積層した状態に塗布した後、焼成して形成したものであり、且つ第１層目１６ａおよび１７ａの塗布厚みを、第２層目１６ｂおよび１７ｂの塗布厚みより薄くしたことが特徴である。
【００２８】
このことによる作用は以下のとおりである。通常、無機固形物と有機化合物との混合物を焼成した場合、有機化合物が焼成により燃焼して消失するため、焼成前の塗布した状態に対して焼成後には体積収縮が起こり、その体積収縮が、電極６ａおよび７ａが基板２から剥離する原因となってしまうのであるが、本実施の形態では第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料の塗布厚みを薄くしており、焼成時での体積収縮の絶対値は小さくなる。その結果、基板２からの剥離が起こり難くなる。そして第２層目１６ｂおよび１７ｂは第１層目１６ａおよび１７ａの上に塗布形成されるので、電極６ａおよび７ａ全体としても基板２から剥離することがなくなる。
【００２９】
具体例として、電極６ｂおよび７ｂを、電極材料として無機固形物がＡｇとガラス粉末との混合物で、有機化合物がアクリル系樹脂であるものを用い、無機固形物と有機固形物との重量比率を、第１層目１６ａおよび１７ａ、および第２層目１６ｂおよび１７ｂとも同じとし、５０重量％：５０重量％とした。そして塗布時の膜厚を、第１層目１６ａおよび１７ａの厚みを２μｍ、第２層目１６ｂおよび１７ｂの厚みを４μｍとし、両者を合わせた総膜厚は６μｍとした。このような積層状態とした後、焼成を行ったところ、電極６ｂおよび７ｂは基板２から剥離したり、端部が反り返ったりすることなく良好な状態で形成することができ、最終的には、走査電極６および維持電極７の形成が問題なく行えた。
【００３０】
以上述べたように、本実施の形態によるプラズマディスプレイによれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題の発生が少ないプラズマディスプレイパネルの実現が可能となる。
【００３１】
（実施の形態３）
本発明の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。図５は、本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する図である。ここで本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法によって製造するプラズマディスプレイパネルの構造は、図１に示したものと概略同じであり、説明上、同じ部品には同じ番号を付している。また、本実施の形態では、電極６ｂおよび７ｂの形成工程に特徴があるため、以下、電極６ｂおよび７ｂの形成工程を中心に説明する。
【００３２】
図５（ａ）に示すように、例えばガラスのような絶縁性且つ透明な基板２上に透明電極６ａ、７ａをパターニング状に形成する。透明電極６ａ、７ａとしては具体的には、材料としてはＩＴＯや、アンチモンを添加した酸化錫が使用可能であり、厚みは例えば約１０００Å程度である。
【００３３】
次に、図５（ｂ）に示すように、透明電極６ａおよび７ａ上に電極材料を塗布し第１層目１６ａおよび１７ａを形成する。ここで電極材料としては、例えば、Ａｇおよびガラス粉末の無機固形物とアクリル樹脂を主成分とする有機化合物とを有し、無機固形物と有機化合物の配合比率が、６０重量％：４０重量％となるように調整されたものであり、塗布方法は、例えば、スクリーン印刷法によるパターン印刷で透明電極上６ａおよび７ａ上に塗布した後、乾燥を行うというものである。
【００３４】
次に、図５（ｃ）に示すように、第１層目１６ａおよび１７ａの上に、さらに電極材料を積層した状態に塗布し第２層目１６ｂおよび１７ｂを形成する。ここで電極材料としては、例えば、Ａｇおよびガラス粉末の無機固形物とアクリル樹脂を主成分とする有機化合物とを有し、無機固形物と有機化合物の配合比率は、第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料の無機固形物の含有割合より低くなるよう、５０重量％：５０重量％と調整されたものであり、塗布方法は、例えば、スクリーン印刷法によるパターン印刷で第１層目１６ａおよび１７ａ上に塗布した後、乾燥を行うというものである。
【００３５】
そして最後に、第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料と、第２層目１６ｂおよび１７ｂの電極材料とを一括して焼成し、図５（ｄ）に示すように走査電極６および維持電極７が完成する。
【００３６】
ここで、第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料と第２層目１６ｂおよび１７ｂの電極材料とを焼成する際に、それぞれの電極材料は無機固形物と有機化合物との混合物であり、有機化合物が焼成により燃焼して消失するため、焼成前の塗布した状態に対して焼成後には体積収縮が起こり、その体積収縮が、電極６ａおよび７ａが基板２から剥離する原因となってしまうのであるが、本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法では、第１層目１６ａおよび１７ａの形成に際しては、無機固形物の含有割合が大きい電極材料を用いて塗布していることから、焼成時での体積収縮は小さくなり、基板２からの剥離が起こり難くなる。そして第２層目１６ｂおよび１７ｂは第１層目１６ａおよび１７ａの上に塗布形成されるので、電極６ａおよび７ａ全体としても基板２から剥離することがなくなる。
【００３７】
以上述べたように、本実施の形態によるプラズマディスプレイの製造方法によれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題の発生が少ないプラズマディスプレイパネルを製造することが可能となる。
【００３８】
（第４の実施の形態）
本発明の実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの製造方法について説明する。図６は、本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法を説明する図である。ここで本実施の形態のプラズマディスプレイパネルの製造方法によって製造するプラズマディスプレイパネルは、図１に示したものと概略同じであり、説明上、同じ部品には同じ番号を付している。
【００３９】
本実施の形態では、電極６ｂおよび７ｂの形成工程に特徴があるため、以下、電極６ｂおよび７ｂの形成工程を中心に説明する。
【００４０】
図６（ａ）に示すように、例えばガラスのような絶縁性且つ透明な基板２上に透明電極６ａおよび７ａをパターニング状に形成する。透明電極６ａおよび７ａとしては具体的には、材料としてはＩＴＯや、アンチモンを添加した酸化錫が使用可能であり、厚みは例えば約１０００Å程度である。
【００４１】
次に、図６（ｂ）に示すように、透明電極６ａおよび７ａを覆う状態で最初の層１８の電極材料を塗布する。ここで電極材料としては、例えば、Ａｇおよびガラス粉末の無機固形物とアクリル樹脂を主成分とし感光性の有機化合物とを有し、無機固形物と有機化合物の配合比率は、６０重量％：４０重量％となるよう調整されたものであり、塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷法で塗布した後、乾燥を行うというものである。
【００４２】
次に、図６（ｃ）に示すように、塗布した最初の層１８の上に、２番目の層１９の電極材料を積層した状態に塗布する。ここで電極材料としては、例えば、Ａｇおよびガラス粉末の無機固形物とアクリル樹脂を主成分とし感光性の有機化合物とを有し、電極材料の無機固形物と有機化合物の配合比率は、第１層目の電極材料の無機固形物の含有割合より低くなるよう、５０重量％：５０重量％となるよう調整されたものであり、塗布方法としては、例えば、スクリーン印刷法により塗布した後、乾燥を行うというものである。
【００４３】
次に、図６（ｄ）に示すように、積層した状態の最初の層１８と２番目の層１９とに対して、露光マスク２０を介しての紫外線２１を露光する。
【００４４】
そして、露光の後、現像することにより、図６（ｅ）に示すように、透明電極６ａおよび７ａ上に、第１層目１６ａおよび１７ａの電極材料が塗布され、さらにその上に積層される状態で第２層目１６ｂ、１７ｂの電極材料が塗布された状態が得られる。そしてこれを焼成することにより、図６（ｆ）に示すような走査電極６および維持電極７が完成する。
【００４５】
ここで、以上のような電極６ｂおよび７ｂの形成工程によるプラズマディスプレイパネルの製造方法に対する効果は、第３の実施の形態と同様であり、説明は省略する。
【００４６】
以上述べたように、本実施の形態によるプラズマディスプレイの製造方法によれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題の発生が少ないプラズマディスプレイパネルを製造することが可能となる。
【００４７】
なお、以上の第１の実施の形態から第４の実施の形態においては、無機固形物はＡｇに限らず導電性の金属材料であれば使用可能であり、例えばＣｕ、Ａｌなども使用可能である。また、黒色顔料を含むことも可能であり、例えば、Ｃｒ、Ｃｏ、Ｆｅの酸化物などの含有も可能である。
【００４８】
また、有機化合物はアクリル樹脂に限らず、セルロース樹脂も使用可能であり、酸化防止剤や紫外線吸収剤、あるいは可塑剤等を含むことも可能である。
【００４９】
また、無機固形物と有機化合物との配合比率も、無機固形物の含有率が、第１層目の電極材料の方が第２の電極材料より大きくなるようにさえしてやれば、任意に配合比率を選択することが可能である。但し、体積収縮の絶対量を小さくするとの観点から、第１層目を形成するための電極材料の無機固形物の含有割合を５０％以上とすることが好ましい。
【００５０】
また、第１の実施の形態から第４の実施の形態においては、ＰＤＰでの電極を例として説明したが、本発明は特にこれに限るものではなく、無機固形物と有機化合物とを有する材料を２層以上積層した状態とし、その後、焼成することにより形成する積層構造に対しても、同様の効果を奏するものである。
【００５１】
【発明の効果】
上述のように、本発明によれば、バス電極やデータ電極といった比較的厚膜の電極を形成する際の焼成時に、電極に剥離や反り上がりといった問題の発生が少ないプラズマディスプレイパネルを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構造を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極部の断面図
【図３】同じく、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極部の断面図
【図４】同じく、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極部の断面図
【図５】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極部の形成工程の流れを示す図
【図６】同じく、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの電極部の形成工程の流れを示す図
【図７】一般的なプラズマディスプレイパネルの概略構造を示す断面斜視図
【図８】一般的なプラズマディスプレイパネルの電極部の断面図
【符号の説明】
２ 基板
６ｂ 電極
７ｂ 電極
１６ａ 第１層目
１７ａ 第１層目
１６ｂ 第２層目
１７ｂ 第２層目

Claims (5)

1. 一対の基板を、間に空間を形成して対向配置するとともに、前記空間で放電が発生するように基板上に電極を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記電極は無機固形物と有機化合物とを有する電極材料を２層以上積層した状態とした後、焼成することにより形成した積層構造を有し、前記電極のうち、前記基板に近い側の第１層目を形成するための電極材料の無機固形物の含有割合は６０重量％であり、かつ、この第１層目上に形成する第２層目のための電極材料の無機固形物の含有割合は５０重量％であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 電極の各層を形成するための電極材料の無機固形物が、Ａｇ、Ｃｕ、Ａｌの中から選ばれる少なくとも一つの金属材料を有する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 電極の各層を形成するための電極材料のうち、少なくとも一つの電極材料の無機固形物が、黒色無機顔料を有する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 黒色無機顔料が、Ｃｒの酸化物、Ｃｕの酸化物、Ｆｅの酸化物の中から選ばれる少なくとも一つの材料を有する請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル。
5. 電極の各層を形成するための電極材料の有機化合物が、感光性を有する請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。

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