JP4816271B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Description

本発明は、表示デバイス等に用いるＡＣ型のプラズマディスプレイパネルに関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と略記する）として代表的な交流面放電型ＰＤＰは、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルが形成されている。前面板は、１対の走査電極と維持電極とからなる表示電極対がガラス製の前面基板上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対を覆うように誘電体層および保護層が形成されている。背面板は、ガラス製の背面基板上に複数の平行なデータ電極と、それらを覆うように誘電体層と、さらにその上にデータ電極と平行に複数の隔壁とがそれぞれ形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成されている。そして、表示電極対とデータ電極とが立体交差するように前面板と背面板とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対とデータ電極とが対向する部分に放電セルが形成される。このような構成のＰＤＰにおいて、各放電セル内でガス放電により紫外線を発生させ、この紫外線で赤、緑、青各色の蛍光体を励起発光させてカラー表示を行っている。

表示電極対は、例えば透明電極とバス電極とを積層した電極から形成されている。そしてバス電極は、黒色の酸化ルテニウム等を含みＰＤＰを表示面側から見たときに表示電極対を黒く見せるための黒色層と、導電性の高いＡｇ等を主成分とし表示電極対の抵抗値を下げる役割を果たす導電層とを備えている。

表示電極対のそれぞれは、前面基板の画像表示領域外の周辺部に設けられた電極端子のそれぞれに接続されている。この電極端子は、ＰＤＰを駆動するための駆動電圧波形をそれぞれの電極に印加するために設けられている。

バス電極の生成方法について以下に説明する。まず前面基板に酸化ルテニウム等を含む感光性材料を塗布し黒色層前駆体を形成する。次に、黒色層前駆体の上にＡｇ等を含む感光性材料を塗布し導電層前駆体を形成する。そして露光マスクを用いて露光、現像して、パターンニングを行う。その後、焼成して、黒色層に導電層が積層されたバス電極を形成する。

しかしながら、上記の焼成時またはその後の工程で、バス電極とガラス基板との間で剥離を起こす等の劣化を発生することがあった。特にこのような劣化は電極端子で発生しやすい。そこで、電極端子の剥離を防ぐ方法として、膜厚が５μｍ以下となる部分を電極端子に形成して剥離を抑える方法が開示されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−６８２１６号公報

しかしながら、ＰＤＰの高精細度化が進むにつれて、個々の電極端子が小さくなり、それにともない電極端子とガラス基板との接着面積も狭くなって剥離や劣化が発生しやすくなってきている。

本発明はこれらの課題に鑑みなされたものであり、高精細度ＰＤＰであっても、電極端子の剥離や劣化の発生しにくいＰＤＰを提供することを目的とする。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示電極を形成した前面基板と、データ電極を形成した背面基板とを対向配置し、前記表示電極は、前記表示電極それぞれに電気的に接続されかつ前記前面基板の周辺部に形成された表示電極用電極端子を有し、前記データ電極は、前記データ電極それぞれに電気的に接続されかつ前記背面基板の周辺部に形成されたデータ電極用電極端子を有し、前記表示電極用電極端子は、前記表示電極長手方向と平行方向となる直線箇所を有し、前記データ電極用電極端子は、前記データ電極長手方向と平行方向となる直線箇所を有し、前記表示電極用電極端子と前記データ電極用電極端子の直線箇所は幅が一定であり、前記表示電極用電極端子および前記データ電極用電極端子の少なくとも１つの電極端子の先端部が半円形状であり、前記表示電極用電極端子の先端部は、前記前面基板の厚み以上の距離だけ前記前面基板の縁端部から離れ、前記データ電極用電極端子の先端部は、前記背面基板の厚み以上の距離だけ前記背面基板の縁端部から離れた位置に形成したＰＤＰである。この構成により、高精細度ＰＤＰであっても、電極端子の剥離や劣化の発生しにくいＰＤＰを提供することができる。

本発明によれば、高精細度ＰＤＰであっても、電極端子の剥離や劣化の発生しにくいＰＤＰを提供することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。ＰＤＰ１０は、対向配置された前面板２０と背面板３０との間に多数の放電セルが形成されている。

前面板２０は、１対の走査電極２２と維持電極２３とからなる表示電極対２８がガラス製の前面基板２１上に互いに平行に複数対形成され、それら表示電極対２８を覆うように誘電体層２４および保護層２５が形成されている。走査電極２２は、透明電極２２ａとバス電極２２ｂとを有する。維持電極２３も同様に、透明電極２３ａとバス電極２３ｂとを有する。透明電極２２ａ、２３ａは、前面基板２１上にＩＴＯ、ＳｎＯ_２、ＺｎＯ等の導電性金属酸化物を帯状に形成したものである。バス電極２２ｂ、２３ｂは、酸化ルテニウムを主成分とする黒色の材料を上述の透明電極２２ａ、２３ａのそれぞれの上にその透明電極よりも幅を狭く積層して形成し、さらにその上にＡｇを含む導電性材料を積層して形成したものである。

背面板３０は、ガラス製の背面基板３１上に複数の平行なデータ電極３２が形成されている。このデータ電極３２は、Ａｇを主成分とする導電性材料で形成されている。そして、データ電極３２を覆うように誘電体層３３と、さらにその上に井桁状の隔壁３４とがそれぞれ形成され、誘電体層３３の表面と隔壁３４の側面とに赤、緑、青各色の蛍光体層３５が形成されている。

そして、表示電極対２８とデータ電極３２とが立体交差するように前面板２０と背面板３０とが対向配置されて密封され、内部の放電空間には放電ガスが封入されている。ここで表示電極対２８とデータ電極３２とが対向する部分に放電セルが形成される。

本実施の形態においては、前面基板２１の厚みが１．８ｍｍ、背面基板３１の厚みも１．８ｍｍであり、ＰＤＰ１０の薄型化を図っているが、本発明はこれに限定されるものではない。

図２は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の電極配列図である。行方向に長いｎ本の走査電極２２およびｎ本の維持電極２３が配列され、列方向に長いｍ本のデータ電極３２が配列されている。そして、１対の走査電極２２および維持電極２３と１つのデータ電極３２とが交差した部分に放電セルが形成され、放電セルは放電空間内にｍ×ｎ個形成されている。そしてこれらの電極のそれぞれは、前面板２０、背面板３０の画像表示領域外の周辺部に設けられた電極端子のそれぞれに接続されている。

図３は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の前面板２０の表示電極対２８および対応する電極端子６２、６３の配置を示す模式図である。走査電極２２のそれぞれは、引出し線５２によって、画像表示領域外の右側の周辺部に設けられた走査電極用電極端子６２のそれぞれに接続されている。同様に、維持電極２３のそれぞれは、引出し線５３によって、画像表示領域外の左側周辺部に設けられた維持電極用電極端子６３のそれぞれに接続されている。ここで本実施の形態においては、電極端子６２は黒色層と導電層とを積層して形成されており、電極端子６３も黒色層と導電層とを積層して形成されている。同様に引出し線５２は黒色層と導電層とを積層して形成されており、引出し線５３は黒色層と導電層とを積層して形成されている。しかし本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、電極端子が導電性材料のみを含む導電層から形成されていてもよい。

この電極端子６２、６３は、ＰＤＰ１０の各電極に駆動電圧を印加するためのフレキシブル配線基板（以下、「ＦＰＣ」と略記する）を接続するために、それぞれ複数本ずつグルーピングされて配置されている。なお、図３には２４本の走査電極２２および維持電極２３と、８本ずつグルーピングされた２４本の走査電極用電極端子６２および維持電極用電極端子６３を示しているが、これらの数値は図を見やすくするためのものである。本実施の形態においては、例えば走査電極２２および維持電極２３はそれぞれ１０８０本であり、電極端子６２は１０８本ずつグルーピングされている。

図４は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の電極端子６２の詳細を示す拡大図であり、図４（ａ）は前面板２０の電極端子６２を上面から見た図、図４（ｂ）は同正面から見た図である。本実施の形態においては走査電極用電極端子６２は、その幅が１７０μｍ、長さが４ｍｍの細長い帯状形状であり、それらが４２０μｍのピッチで配列されている。図示していないが、維持電極用電極端子６３についても同様である。本実施の形態におけるＰＤＰの電極端子６２、６３の特徴は、細長い帯状形状の先端部が半円形状を成している点である。加えて、半円形状を成す電極端子６２、６３の先端部が、前面基板２１の縁端部から距離ｄ１だけ離れて位置するように形成されている点である。ここで、距離ｄ１は、前面基板２１の厚みｔ１以上の値、すなわち、ｄ１≧ｔ１である。本実施の形態においては前面基板２１の厚みｔ１は１．８ｍｍであるため、距離ｄ１も１．８ｍｍに設定されている。

次に前面板２０の製造方法について説明する。図５は本発明の実施の形態１におけるＰＤＰ１０の前面板２０の製造方法を説明するための図である。

まず、蒸着法またはスパッタリング法等の公知技術を用いて、厚さ約１．８ｍｍの前面基板２１の表面上に、厚さ約１４００オングストロームのＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはＳｎＯ_２等の導電性材料を帯状に複数列生成することにより透明電極２２ａ、２３ａを形成する（図５（ａ））。

次に、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法等の公知技術を用いて、この透明電極２２ａ、２３ａ上に酸化ルテニウムを主成分とする黒色層の前駆体２２ｃ、２３ｃを形成する。このとき、引出し線５２、５３の黒色層の前駆体および電極端子６２、６３の黒色層の前駆体も同時に形成する。そしてその上に、Ａｇからなる導電層の前駆体２２ｄ、２３ｄを形成する。このとき、引出し線５２、５３の導電層の前駆体および電極端子６２、６３の導電層の前駆体も同時に形成する（図５（ｂ））。

このような前駆体が形成された前面基板２１を、ピーク温度５５０〜６００℃で焼成することにより、それぞれの黒色層および導電層の前駆体が焼結され、走査電極２２および維持電極２３のバス電極２２ｂ、２３ｂ、引出し線５２、５３、電極端子６２、６３が形成される（図５（ｃ））。

そして、走査電極２２および維持電極２３が生成された前面基板２１上に印刷法等の公知技術により誘電体層の前駆体を形成する。この誘電体層の前駆体を焼結することによって誘電体層２４が生成される。さらにその上に、スパッタリング法等の公知技術により保護層２５が生成される（図５（ｄ））。

一般に、図５（ｃ）に示した焼成工程において、黒色層および導電層の前駆体が焼結する際に収縮が発生する。そのためガラス基板と前駆体の間にせん断応力が発生し、剥離が発生することがある。このような剥離は特に電極端子６２、６３で発生しやすい。図６は電極端子の剥離を説明するための図であり、図６（ａ）は本実施の形態における電極端子の形状を示し、図６（ｂ）は電極端子の形状が矩形である場合を示している。図６（ａ）に示すように本実施の形態における電極端子部は、電極長手方向に平行方向の直線箇所を有しており、当該直線箇所において幅が一定である。仮に電極端子６２、６３の形状が図６（ｂ）に示すように矩形であれば、矩形の角の点（Ａ点）においてせん断応力が非常に大きくなり、そこから剥離が発生する可能性が高くなる。しかしながら本実施の形態においては、図６（ａ）に示したように、電極端子６２、６３の先端部が半円形状を成している。そのため、せん断応力の集中する点がなく、黒色層および導電層の前駆体を焼成、焼結する際の剥離が発生しにくいことがわかる。

加えて本実施の形態においては、半円形状を成す電極端子６２、６３の先端部が、前面基板２１の縁端部から距離ｄ１だけ離れて位置するように形成されている。ここで、距離ｄ１は、前面基板２１の厚みｔ１以上の値、すなわち、ｄ１≧ｔ１である。一般に、ＰＤＰが完成するまでに前面基板および背面基板は数回の焼成工程を経る。このときガラス基板の縁端部には温度勾配が発生しやすく、特に縁端部からガラス基板の厚み程度の幅の領域には温度勾配が発生しやすい。しかしながら本実施の形態においては、この温度勾配の発生しやすい領域を避けて電極端子６２、６３が形成されているので、剥離を含む電極端子６２、６３の劣化を防ぐことができる。このような温度勾配はＰＤＰ１０の製造工程だけでなく、画像表示装置として使用する際にも発生するため、温度勾配の発生しやすい領域を避けて電極端子６２、６３を形成することにより電極端子６２、６３の劣化を抑えることができる。

なお、本実施の形態においては、走査電極用の電極端子６２および維持電極用の電極端子６３の先端部を半円形状に形成したが、さらにデータ電極用の電極端子を半円形状に形成してもよい。また本実施の形態においては、走査電極用の電極端子６２および維持電極用の電極端子６３を、前面基板２１の縁端部から前面基板２１の厚み以上の距離だけ離れて位置するように形成したが、さらにデータ電極用の電極端子を背面基板３１の縁端部から背面基板３１の厚み以上の距離だけ離れて位置するように形成してもよい。以下に、このように形成されたデータ電極用電極端子について詳細に説明する。

（実施の形態２）
図７は、本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ１０の背面板３０のデータ電極３２およびデータ電極用電極端子６５の配置を示す模式図である。データ電極３２のそれぞれは、引出し線５５によって、画像表示領域外の下側の周辺部に設けられたデータ電極用電極端子６５のそれぞれに接続されている。ここで本実施の形態においては、引出し線５５および電極端子６５は、データ電極３２と同様に、Ａｇを含む導電性材料で形成されている。

データ電極用電極端子６５は、各データ電極３２に駆動電圧を印加するためのＦＰＣを接続するために、それぞれ複数本ずつグルーピングされて配置されている。本実施の形態においては、例えばデータ電極３２は５７６０本であり、電極端子６５は３８４本ずつグルーピングされている。

図８は本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ１０の電極端子６５の詳細を示す拡大図であり、図８（ａ）は背面板３０の電極端子６５を上面から見た図、図８（ｂ）は同正面から見た図である。本実施の形態においては、電極端子６５はその幅が８０μｍ、長さが４ｍｍの細長い帯状形状であり、それらが２１５μｍのピッチで配列されている。ここで、データ電極用の電極端子６５は、細長い帯状形状の先端部が半円形状を成しており、加えて、半円形状を成す電極端子６５の先端部が、背面基板３１の縁端部から距離ｄ２だけ離れて位置するように形成されている。ここで、距離ｄ２は、背面基板３１の厚みｔ２以上の値、すなわち、ｄ２≧ｔ２である。本実施の形態においては背面基板３１の厚みｔ２は１．８ｍｍであるため、距離ｄ２は１．８ｍｍに設定されている。こうして、剥離や劣化の発生しにくいデータ電極用の電極端子６５が形成されている。

次に背面板３０の製造方法について説明する。図９は本発明の実施の形態２におけるＰＤＰ１０の背面板３０の製造方法を説明するための図である。

まず、スクリーン印刷法、フォトリソグラフィー法等の公知技術を用いて、背面基板３１上に、Ａｇを主成分とする導電性材料を一定間隔でストライプ状に塗布し、膜厚１〜５μｍのデータ電極３２の前駆体３２ｄを形成する。このとき同時に、引出し線５５の前駆体および電極端子６５の前駆体も形成する（図９（ａ））。

次に、データ電極３２の前駆体３２ｄ、引出し線５５の前駆体および電極端子６５の前駆体が形成された背面基板３１を焼成、焼結して、データ電極３２、引出し線５５および電極端子６５を形成する（図９（ｂ））。

続いて、データ電極３２を形成した背面基板３１上に、低融点ガラスのペーストをコートし、この背面基板３１を焼成して厚さ約５〜１５μｍの誘電体層３３が生成される（図９（ｃ））。

続いて、誘電体層３３を形成した背面基板３１上に感光性ガラスペーストをコートした後、焼成して隔壁前駆体を形成し、露光マスクを用いて感光、エッチングすることにより高さ約１００〜１５０μｍの隔壁３４を形成する（図９（ｄ））。

そして、隔壁３４の壁面および誘電体層３３の表面に、赤色蛍光体、緑色蛍光体、青色蛍光体のいずれかを含む蛍光体インクを塗布する。その後、乾燥、焼成を行い各色の蛍光体層３５を形成する（図９（ｅ））。

このようにして、データ電極用電極端子６５の先端部が半円形状を成している。そのため、せん断応力の集中する点がなく、黒色層および導電層の前駆体を焼成、焼結する際の剥離が発生しにくいことがわかる。さらに、半円形状を成す電極端子６５の先端部が、背面基板３１の縁端部から背面基板３１の厚み以上の距離だけ離れて位置するように形成されている。そのため温度勾配の発生しやすい領域を避けて電極端子６５が形成されているので、剥離を含む電極端子６５の劣化を防ぐことができる。

本発明のＰＤＰは、高精細度ＰＤＰであっても、電極端子の剥離や劣化が発生しにくいので、表示デバイス等に用いるＰＤＰとして有用である。

本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図 同ＰＤＰの電極配列図 同ＰＤＰの前面板の表示電極対および対応する電極端子の配置を示す模式図 同ＰＤＰの電極端子の詳細を示す拡大図 同ＰＤＰの前面板の製造方法を説明するための図 電極端子の剥離を説明するための図 本発明の実施の形態２における背面板のデータ電極およびデータ電極用電極端子の配置を示す模式図 同ＰＤＰの電極端子の詳細を示す拡大図 同ＰＤＰの背面板の製造方法を説明するための図

符号の説明

１０ ＰＤＰ
２１ 前面基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２４，３３ 誘電体層
２５ 保護層
２８ 表示電極対
３１ 背面基板
３２ データ電極
３４ 隔壁
３５ 蛍光体層
５２，５３，５５ 引出し線
６２，６３，６５ 電極端子

Claims (1)

1. 表示電極を形成した前面基板と、データ電極を形成した背面基板とを対向配置し、
   前記表示電極は、前記表示電極それぞれに電気的に接続されかつ前記前面基板の周辺部に形成された表示電極用電極端子を有し、
   前記データ電極は、前記データ電極それぞれに電気的に接続されかつ前記背面基板の周辺部に形成されたデータ電極用電極端子を有し、
   前記表示電極用電極端子は、前記表示電極長手方向と平行方向となる直線箇所を有し、
   前記データ電極用電極端子は、前記データ電極長手方向と平行方向となる直線箇所を有し、
   前記表示電極用電極端子と前記データ電極用電極端子の直線箇所は幅が一定であり、
   前記表示電極用電極端子および前記データ電極用電極端子の少なくとも１つの電極端子の先端部が半円形状であり、
   前記表示電極用電極端子の先端部は、前記前面基板の厚み以上の距離だけ前記前面基板の縁端部から離れ、
   前記データ電極用電極端子の先端部は、前記背面基板の厚み以上の距離だけ前記背面基板の縁端部から離れた位置に形成した、プラズマディスプレイパネル。

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