JP4350724B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明はプラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ Ｄｉｓｐｌａｙ Ｐａｎｅｌ、以下“ＰＤＰ”という）に関し、表示電極とアドレス電極とのアドレス放電時隣接するセルとの誤放電が防止されるようにしたプラズマディスプレイパネルの放電空間構造に関する。

図１は一般的な３電極面放電ＰＤＰの構造を示す。画像の表示面である前面基板１と、上記前面基板１との間に一定距離を置いて平行に位置した背面基板２とからなる。前面基板１には背面基板２と向かい合う面に一定間隔で形成された複数の表示電極６が配置され、その表示電極６の上に放電電流を制限する誘電層８が形成され、その上に表示電極６を保護する保護層９が形成されている。また、背面基板２には双方の基板の間に複数の放電空間を形成させるように直線上に形成された隔壁３と、隔壁３と隔壁との間に表示電極６と直交するように形成された複数のアドレス電極４とを備えている。また、各放電空間の内面、すなわち隔壁と隔壁の間に、図２に示すように、アドレス電極４を覆うように蛍光層５が形成されている。この蛍光層５は放電時可視光線を放出するためのものである。

上記従来のＰＤＰでの任意のセルの画像表示過程は次のとおりである。
まず、表示電極６に予備放電電圧が供給されると以後のアドレス放電が安定的に発生するように表示電極６の間に予備放電が発生する。
以後、表示電極６と該当アドレス電極４にアドレス放電電圧が供給されるとその表示電極６と該当アドレス電極４の間のアドレス放電が発生する。
それに伴って、セル内部で電界が発生して放電ガス中の微量電子が加速されて、加速された電子とガス中の中性粒子が衝突して電子とイオンに電離されて、電離された電子と中性粒子との衝突等で中性粒子が漸次速い速度で電子とイオンに電離されて、放電ガスがプラズマ状態になるとともに真空紫外線が発生される。
すると、真空紫外線が蛍光層５を励起させて可視光線を発生させて発生された可視光線が前面基板１を通じて外部に放射され、外部で任意のセルの発光即ち、画像表示を認識できるになる。
以後、該当表示電極６に１５０Ｖ以上の維持放電電圧が供給されると上記表示電極６の間に維持放電が発生して各セルの発光を一定期間の間に持続させることになる。

次に、上記のように動作する従来のＰＤＰの放電空間形成過程を検討する。
まず、ＰＤＰは、背面基板２にアドレス電極４を形成し、かつ隣接放電領域との誤放電を防止するための隔壁３を電極の間に形成し、それを表示電極等を形成させた前面にフリットグラス（未図示）を利用して結合させた後、内部に形成された放電空間に放電ガスを満たして完全に密封して製造される。

この隔壁３を形成する従来の代表的な方法としては、誘電層を形成した後スクリーンマスクを利用して一定のパターンで多層印刷して隔壁を形成する方法が利用されている。隔壁３の高さは約１００〜１５０μｍが一般的に使用される。そのため１０回程度を連続積層して印刷しなければならない。隔壁を印刷する場合その隔壁幅の最小厚さは５０〜６０μｍ程度である。
他の隔壁形成方法としては、隔壁物質層を全体面に形成した後マスク層を形成してエッチングによって隔壁を完成する方法がある。この方法で使用するエッチング法はエッチング液による湿式エッチング法と研磨材による乾式エッチング法に大別されるが、後者（乾式エッチング法）をサンドブラスト法ともいう。それを図４で説明する。

まず、背面基板２の上にアドレス電極層４を形成してその電極の上に隔壁形成物質１０を５０〜８０μｍ程度塗布して乾燥させる。その後、ドライフィルム１１を積層する。そのつぎにマスクを当ててＵＶに露光させた後、現像工程で現像させてパターンを形成して更にサンド（ＣａＣｏ₃） で打つサンドブラスト工程を通じて隔壁形状１０を形成する。そのエッチング工程は剥離液で１００〜３００秒間エッチングを行って洗浄を行った後、炉に入れて２００〜５００℃で２０〜６０分間乾燥させて隔壁を形成した後ドライフィルム１１を除去する。このようにして隔壁を形成させた後、その隔壁の間に蛍光体を印刷する。

しかし、このような形成過程を通じて製作された従来の放電空間構造は、隔壁の間に特別の仕切もないので、図３に示すように各放電空間の境界部が物理的に区切られず、隔壁とアドレス電極が互いに平行に形成されているから、隣接するセルの間でプラズマが自由に拡散することができる。これによって紫外線放電時に同一のストライプの間の蛍光体から発生される可視光線が漏れ、色がにじみ、ＰＤＰの色純度が落ちるという問題点があった。

本発明は、表示電極とアドレス電極間のアドレス放電時に隣接するセルとの誤放電を防止して色がにじむのを防止するとともに、発生された可視光線を効率的に活用できるようにしたプラズマディスプレイパネルを提供することを課題とする。

本発明は、２枚の基板が互いに平行に結合され、その２枚の基板の一方の基板に表示電極、誘電層及び保護層が各々形成されるとともに、他方の基板にアドレス電極が配列され、かつその２枚の基板の間に複数の隔壁が形成され、その隔壁に蛍光層が形成されるプラズマディスプレイパネルであって、蛍光層が個々の放電空間を区画し、その放電空間の境界部で高く、中心部で低くなっていることを特徴とする。
また、本発明はプラズマディスプレイの上記隔壁を形成する方法にも関するもので、その方法は、アドレス電極が形成された上記他方の基板の内面に一定の厚さの隔壁材を塗布し、その塗布された隔壁材層の上にフォトレジストを形成し、その隔壁材層の上にフォトレジストが形成された基板にマスクを当てて露光を実施して隔壁材を現像及びエッチングすることを特徴とする。

本発明の放電空間構造はセル間の可視光線拡散による色のにじみの発生を防止することができるので、きれいな画面を得ることができると同時に、ＰＤＰの輝度を向上させることができるという効果がある。

以下、本発明実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の放電空間構造を図５に示す。前面基板１０１と背面基板１０２が結合されるのは従来と特に変わるところはない。前面基板１０１の表示電極１０６の上に誘電層１０８が形成され、その上には保護層１０９が各々形成されるのも従来同様である。背面基板１０２にはアドレス電極１０４が表示電極とは直角の方向に延びている。本実施形態においては、隔壁１０３は個々の放電空間（Ｐ）を区画するように矩形に形成されている。本実施形態の場合、この隔壁１０３は前面基板１０１と背面基板１０２との間を完全には区切らずに、その間に空間を残している。その際、矩形の周辺部が高く（背面基板から前面基板の方向）形成され、中心部は低くなる形状に形成されている。隔壁の内壁には蛍光層１０５が塗布されている。この蛍光層１０５も隔壁の形状とほぼ等しい形状に形成されている。隔壁１０３及び蛍光層１０５の形状は、図示の実施形態の場合、半球形状であって、その境界部が最も高く中心に向かうにつれ順次低くなるように形成されている。

蛍光層１０５を半球形状とすることは一つの実施形態に過ぎず、蛍光層１０５と隔壁１０３の側面の形状は放電空間（Ｐ）がプラズマ形成形状と類似な形状であればどんな形状にも変更が可能である。図８の（Ａ）、（Ｂ）は本発明の他実施形態による放電構造を示すものであって、（Ａ）は蛍光層１０５が半楕円体形状に形成され、（Ｂ）は蛍光層１０５で中心部の所定の範囲が扁平に形成されたものである。

上記形状の隔壁を形成する方法について図６を参照して説明する。まず、（Ａ）のように電極が形成された背面基板１０２の内面に一定の厚さの隔壁材１０３を塗布する。そして塗布された隔壁層１０３の上に（Ｂ）のようにフォトレジスト（Ｐ／Ｒ）１１２を形成して、その上にマスクを当てて露光現像する。そのマスクは、図７のように所定の幅の帯を縦横一定の方向に配置し、間に矩形の升状の空間を形成した形状である。このマスクに光を当てフォトレジスト１１２をパターンニングし、マスクを除去して隔壁材１０３をエッチングする。そのエッチングの強度並びに条件を隔壁材に所望の形状が得られるように設定する。それらの条件を所望のあいたに設定して（Ｃ）のように隔壁材を現像及びエッチングすると隔壁１０３が本発明の放電空間を形成する。

この時、露光工程のための本発明のマスクは隔壁露光のための直線状の横膜１１０とそれに直角方向の縦膜１１１とで形成されて露光されるので、同一の縦横列の間の境界層（Ａ）を有する放電空間（Ｐ）が形成される。図は隔壁層１０３の上に蛍光層１０５を形成させた状態である。

このように構成される本実施形態の動作を説明すると次のとおりである。
上，下両電極間に１００Ｖ以上の電圧を印加してディスプレイパネルを駆動させると、一対の表示電極１０６とアドレス電極１０４の間の紫外線放電が発生する。
そして、放電空間のプラズマ形成領域が図５における（Ｐ）のように形成されて蛍光層１０５のＲ，Ｇ，Ｂ蛍光体から可視光線が発生される。その際、個々のプラズマ形成領域が隔壁１０３と蛍光層１０５とによって区画されているので、発生された光は隣りのセルへ拡散されずにパネル前面に放出される。

従来ＰＤＰの上，下基板分離斜視図。 従来ＰＤＰの縦断面図。 従来ＰＤＰの放電空間を示す横断面図。 従来の技術の隔壁形成工程図。 本発明実施形態による放電領域形成状態図。 本発明実施形態の隔壁形成工程図。 本発明実施形態に適用されるマスク構造図。 本発明の実施形態の部分的断面図。

符号の説明

１０１…前面基板、１０２…背面基板、１０３…隔壁、１０４…アドレス電極、１０５…蛍光層、１０６…表示電極、１０８…遊電層、１０９…保護層、１１０…横膜、１１１…縦膜、Ａ…セルの境界部、Ｐ…放電空間。

Claims (8)

1. ２枚の基板が互いに平行に結合され、その２枚の基板の一方の基板に表示電極、誘電層及び保護層が各々形成されるとともに、他方の基板にアドレス電極が配列され、かつその２枚の基板の間に複数の隔壁が形成され、その隔壁に蛍光層が形成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記隔壁は 前記アドレス電極と平行した第１方向と、前記アドレス電極と直交する第２方向とに各々形成され、前記第１方向に形成された２つの隣接する隔壁と前記第２方向に形成された２つの隣接する隔壁との間に個々の放電空間を形成し、前記隔壁及び蛍光層は、プラズマ形成形状と類似な形状に形成され、前記第２方向に形成された隔壁は、前記第１方向に形成された隔壁より低く、前記第２方向に形成された隔壁は、前記２枚の基板の間を完全に区切らずに、その間に空間を残し、前記第１方向に形成された隔壁は、前記２枚の基板の間を区切り、前記蛍光層は、前記第２方向に形成された隔壁を取り囲み、前記アドレス電極上に前記第２方向に形成された隔壁が形成され、前記第２方向に形成された隔壁上に前記蛍光層が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。
2. 前記隔壁及び蛍光層は、放電空間の中心部における所定範囲が扁平に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記隔壁及び蛍光層は、半球形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 前記隔壁及び蛍光層は、半楕円体形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
5. ２枚の基板が互いに平行に結合され、その２枚の基板の一方の基板に表示電極、誘電層及び保護層が各々形成されるとともに、他方の基板にアドレス電極が配列され、かつその２枚の基板の間に複数の隔壁が形成され、その隔壁に蛍光層が形成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
   前記隔壁は 前記アドレス電極と平行した第１方向と、前記アドレス電極と直交する第２方向とに各々形成され、前記第１方向に形成された２つの隣接する隔壁と前記第２方向に形成された２つの隣接する隔壁との間に個々の放電空間を形成し、前記隔壁及び蛍光層は、プラズマ形成形状と類似な形状に形成され、前記第２方向に形成された隔壁は、前記第１方向に形成された隔壁より低く、前記第２方向に形成された隔壁は、前記２枚の基板の間を完全に区切らずに、その間に空間を残し、前記第１方向に形成された隔壁は、前記２枚の基板の間を区切り、前記蛍光層は、前記第２方向に形成された隔壁のトップ（ｔｏｐ）領域に形成され、前記アドレス電極上に前記第２方向に形成された隔壁が形成され、前記第２方向に形成された隔壁上に前記蛍光層が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。
6. 前記隔壁及び蛍光層は、放電空間の中心部における所定範囲が扁平に形成されていることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネル。
7. 前記隔壁及び蛍光層は、半球形状に形成されていることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネル。
8. 前記隔壁及び蛍光層は、半楕円体形状に形成されていることを特徴とする請求項５記載のプラズマディスプレイパネル。

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