JPH06243789A

JPH06243789A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH06243789A
Application number: JP5047128A
Authority: JP
Inventors: Motohiro Oka; 素裕岡; Koji Shimada; 浩司島田; Sakurako Ookubo; 桜子大久保
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1993-02-15
Filing date: 1993-02-15
Publication date: 1994-09-02

Abstract

(57)【要約】【目的】プラズマディスプレイパネルの発光効率及び
輝度を高める。【構成】前面板１と、複数のマトリクス又はライン状
の表示要素用セルを構成するセル障壁３を有する背面板
２とを互いに平行に対向するようにして配設してなるプ
ラズマディスプレイパネルにおいて、セル障壁３を背面
板２に対して略垂直に設けるとともに、セル障壁３の壁
面に蛍光体層６を設け、この蛍光体層６を前面側に向か
って徐々に拡大するテーパー状に形成する。放電空間の
広さを犠牲にすることなく蛍光体層６を厚くすることが
でき、しかも蛍光面の断面形状が前面板１側に向かって
徐々に拡大する背面板側に湾曲した略放射線状或いは略
２ｎ次曲線（ｎ＝０，１，２，・・）状になっており、
蛍光体層６から発光する光を前面板１側に効果的に出射
するので、発光効率及び輝度が高くなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プラズマディスプレイ
パネルに係り、特にセル障壁の壁面に反射型の蛍光面を
備えた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】従来、プラズマディスプレイパネルにお
いては、限られたエネルギーにより発光効率を向上させ
るために、セル障壁の壁面に蛍光体層を設けて蛍光面を
形成した反射型のものがあり、この反射型の中でもセル
障壁を傾斜させてテーパー形状とし、ここに蛍光面を形
成するようにしたものが知られている（例えば、実公昭
６２−３０７８０号公報、特開平３−８４８３２号公報
参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の技術で述べたセ
ル障壁自体がテーパー形状をした反射型のものは、蛍光
面から発光する光を効果的に観察者側に出射することが
でき、セル障壁が垂直のものに比べて輝度及び発光効率
の点で有利であるという利点はあるものの、放電空間の
広さとの関係で、蛍光体層を厚く形成してさらに発光効
率を高めることができないという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記のような従来技術の問題点
を解消するために創案されたものであり、その目的とす
るところは、蛍光面がテーパー状であるにも拘わらず蛍
光体層を厚くすることができ、これにより発光効率及び
輝度をさらに高めたプラズマディスプレイパネルを提供
することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板
と、複数のマトリクス状又はライン状の表示要素用セル
を構成するセル障壁を有する背面板とを互いに平行に対
向するように配設してなるプラズマディスプレイパネル
において、前記セル障壁が背面板に対して略垂直に設け
られているとともに、該セル障壁の壁面に蛍光体層が設
けられ、該蛍光体層が前面側に向かって徐々に拡大する
テーパー状に形成されていることを特徴とするものであ
る。

【０００６】

【作用】上述の構成からなるプラズマディスプレイパネ
ルでは、放電空間の広さを犠牲にすることなく蛍光体層
を厚くすることができ、これにより発光に寄与する蛍光
体の量が多くなる。

【０００７】

【実施例】図１は本発明に係るプラズマディスプレイパ
ネルの一実施例を示す断面図、図２は背面板だけを一部
拡大して見た平面図である。

【０００８】図１に示されるように、ガラスからなる平
板状の前面板１と背面板２とが互いに平行に対向するよ
うにして配設されているとともに、両者はその間に設け
られた略垂直なセル障壁３により一定の間隔に保持され
ている。また、前面板１の背面側には陽極４が形成され
ているとともに、背面板２の前面側には陰極５が陽極４
と直交して形成されている。そして、セル障壁３の壁面
には蛍光体層６が前面側に向かって徐々に拡大するテー
パー状に形成されている。すなわち、蛍光面は略放物線
状或いは略２ｎ次曲線（ｎ＝０，１，２・・）状であ
り、蛍光面内部に形成された放電空間７の水平面積は背
面板２から前面板１へ向かって徐々に拡大している。ま
た、図２に示すように、放電空間７の平面形状は四隅を
面取りした略矩形状となっている。

【０００９】このプラズマディスプレイパネルでは、陽
極４と陰極５の間に直流電源から所定の電圧を印加して
電場を形成することにより、放電空間７の内部で放電が
行われる。そして、この放電により生じる紫外線により
セル障壁３側面の蛍光体層６が発光させられ、前面板１
を透過してくるこの光を観察者が視認する。この場合、
蛍光体層６がテーパー状で形成されており、蛍光体の量
が多くなっているので発光量が多く、しかも蛍光面の断
面形状が前面板１側に向かって徐々に拡大する放射線状
となっているので、蛍光体層６から発光する光を前面板
１側に効果的に出射され、この結果高い輝度が得られ
る。

【００１０】上記構成からなるプラズマディスプレイパ
ネルにおける蛍光体層６はサンドブラスト法により形成
することができる。以下、この方法によりセル障壁３の
壁面に蛍光体層６を形成した実施例１，２について説明
する。

【００１１】（実施例１）図３及び図４に本実施例の工
程図を示している。

【００１２】まず、（ａ）に示すように、陰極５のある
背面板２の上に予め形成されたセル障壁３（本実施例に
おいては、ピッチ５００μｍ、ライン幅１００μｍのマ
トリクス状パターンのものを使用した）によって囲まれ
る障壁空間内に、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の３種
類の蛍光体ペースト８をスクリーン印刷法により、各色
が所定の配列状態となるようにして充填した。次いで、
蛍光体ペースト８を乾燥させ、有機バインダーに含まれ
る溶剤を除去してから、（ｂ）に示すように、背面板２
を５０〜８０℃に加熱し、フォトレジスト９として光硬
化型ドライフィルム（東京応化工業製、ＯＳＢＲフィル
ム）をラミネートした後、（ｃ）に示すように、ピッチ
５００μｍ、３００μｍ角のドットパターンマスク１０
を介して紫外線１１によりパターン露光を行った。露光
条件は、３６５ｎｍで測定した時に強度２００μＷ／ｃ
ｍ²、照射量７０ｍＪ／ｃｍ²である。なお、ドライフ
ィルムは背面板２を加熱しながらラミネートしてもよ
い。続いて、（ｄ）に示す現像工程で、無水炭酸ナトリ
ウム０．２ｗｔ％水溶液により液温３０〜５０℃でスプ
レー現像を行った。以上の工程により、セル障壁３及び
蛍光体ペースト８上に、ピッチ５００μｍ、ライン幅２
００μｍの格子パターンのサンドブラスト用マスク１２
を得た。

【００１３】その後、乾燥工程を経て、（ｅ）に示すよ
うに、サンドブラスト１３により蛍光体ペースト８の不
要部分の除去を行った。この工程では、研磨材として褐
色溶融アルミナ＃４００を用い、噴出圧力３ｋｇ／ｃｍ
²の条件でサンドブラスト処理を行うことにより、
（ｆ）に示すように膜厚５０μｍの蛍光体ペースト８が
背面板２上及びセル障壁３の側面に蛍光体のパターン形
成を行うことができた。蛍光体ペースト８の膜厚に関し
ては、サンドブラスト処理の条件及び時間により制御す
ることができる。次に（ｇ）に示す焼成工程では、ピー
ク温度４５０℃、保持時間１０〜２０分の条件で蛍光体
ペースト８の焼成を行い、蛍光体を背面板２上及びセル
障壁３の側面に結着させるとともに、同時にサンドブラ
スト用マスク１２を焼失せしめた。以上の工程により、
湾曲したテーパー状で高さ方向の略中央位置においてそ
の膜厚が４０μｍになったＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層６がそ
れぞれ所定の背面板２上及びセル障壁３の側面にパター
ニングされた背面板２を得ることができた。

【００１４】このようしてセル障壁３の壁面に形成され
た蛍光体層６は、その断面形状が前面側に向かって徐々
に拡大するテーパー状、すなわち、略放物線状或いは略
２ｎ次曲線（ｎ＝０，１，２・・）状となっている。上
述の実施例では蛍光体層６の膜厚が、高さ方向の略中央
位置において４０μｍとなっているが、２０〜５０μｍ
であればどの値をとってもよい。何故ならば、反射型蛍
光面の場合、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色について膜厚が大きくな
るにつれて輝度が上昇し、膜厚が２０〜５０μｍで輝度
が最大値となり、膜厚が５０μｍ以上になっても輝度は
あまり上昇しないことが確認されているので、上記のよ
うに蛍光体層６の膜厚は２０〜５０μｍにすればよい。

【００１５】なお、蛍光体ペーストを障壁空間内に充填
するに際しては、上記実施例で述べたスクリーン印刷法
による以外に、スプレー法等その他の手段で充填するよ
うにしてもよい。

【００１６】ここで、上記実施例では、サンドブラスト
用マスクを構成するフォトレジストとして光硬化型ドラ
イフィルムを用いたが、この選択は本発明を限定するも
のではなく、目的とするパターン寸法、サンドブラスト
処理のマスクとしての適性等に応じて適宜なフォトレジ
ストを選択すればよいものである。例えば、ＰＶＡ、ア
クリル系等の塗布タイプのフォトレジストを使用しても
よくこのタイプのフォトレジストを用いれば水現像を行
うことができるという利点がある。

【００１７】また、サンドブラスト用マスクとして、上
記のような樹脂マスクの他、鉄、ステンレス等の金属薄
板にエッチングによりパターンを形成したメタルマスク
を使用してもよい。図５、図６にこのようなメタルマス
クの一例を示している。

【００１８】図５に示されるメタルマスク１４は、障壁
空間に対応する位置に該障壁空間より小さな孔ａが形成
されてなる金属薄板１５の裏側に粘着層１６と表側に保
護層１７を設けたものである。粘着層１６は粘着剤を塗
布してなるもので、メタルマスク１４をセル障壁３の上
面に密着させ、さらにはサンドブラスト処理時において
研磨材の跳ね返り力を吸収する役目を果たす。一方、保
護層１７はドライフィルムをラミネートするか、ゴム系
レジストをロールコーティング若しくはスプレーコーテ
ィングするなどした後、金属薄板１５の孔ａに対応する
パターニングを施すことにより、或いは、金属薄板１５
の孔ａを埋めないようにクッション性のある樹脂を塗布
することにより設けられたもので、サンドブラスト処理
時に研磨材の衝撃を吸収して金属薄板１５、特にそのエ
ッジ部分の摩耗と発熱及び変形を防止する。

【００１９】図６に示されるメタルマスク１８は、図５
ものにおいてさらに金属薄板１５と粘着層１６の間にド
ライフィルム等からなるクッション層１９を設けたもの
であり、このメタルマスク１８ではサンドブラスト処理
時において研磨材の跳ね返り力を吸収する効果が大き
い。

【００２０】（実施例２）図７、図８及び図９に本実施
例の工程図を示している。

【００２１】まず、（ａ）に示すように、背面板２上の
セル障壁３（本実施例においても、ピッチ５００μｍ、
ライン幅１００μｍのマトリクス状パターンのものを使
用した）を５０〜８０℃に加熱し、光硬化性ドライフィ
ルムをラミネートした後、ピッチ１５００μｍ、３００
μｍ角のＲ用ドットパターンマスクを介して先の実施例
と同様にパターン露光を行い、現像して、セル障壁３の
上にＲ用のサンドブラスト用マスク２０を形成した。次
いで、（ｂ）に示すように、このサンドブラスト用マス
ク２０を介して障壁空間内にＲの蛍光体ペースト８をゴ
ムスキージを用いて又はスプレー法にて充填した。その
後、乾燥工程を経てから、（ｃ）に示すようにサンドブ
ラスト１３により先の実施例と同様にサンドブラスト用
マスク２０を介してのサンドブラスト処理を行い、蛍光
体ペースト８の不要部分を除去して、背面板２上及びセ
ル障壁３の側面に膜厚５０μｍのＲの蛍光体ペースト８
を残した。

【００２２】次いで、（ｄ）に示すようにサンドブラス
ト用マスク２０を剥離した後、（ｅ），（ｆ），（ｇ）
に示すように、Ｇの蛍光体ペースト８についてもサンド
ブラスト用マスク２１の形成、蛍光体ペースト８の充
填、サンドブラスト処理の各工程を繰り返し、背面板２
上及びセル障壁３の側面にＧの蛍光体ペースト８を残し
た。続いて、（ｈ）に示すようにサンドブラスト用マス
ク２１を剥離した後、（ｉ）〜（ｋ）に示すように、Ｂ
の蛍光体ペースト８についてもサンドブラスト用マスク
２２の形成、蛍光体ペースト８の充填、サンドブラスト
処理の各工程を繰り返し、背面板２上及びセル障壁３の
側面にＢの蛍光体ペースト８を残した。

【００２３】そして最後に、（ｌ）に示す焼成工程に
て、先の実施例の場合と同様の焼成を行って、各色の蛍
光体ペースト８を焼成すると同時にサンドブラスト用マ
スク２２を焼失せしめた。以上の工程により、湾曲した
テーパー状で高さ方向の略中央位置においてその膜厚が
４０μｍになったＲ，Ｇ，Ｂの蛍光体層６がそれぞれ所
定の背面板２上及びセル障壁３の側面にパターニングさ
れた背面板２を得ることができた。

【００２４】なお、本実施例においても、サンドブラス
ト用マスクを構成するフォトレジストとして、前記した
のと同様に適宜なフォトレジストを使用することができ
る。また、樹脂マスクの他に、前述したようなメタルマ
スクを使用することもできる。そして、メタルマスクを
使用する場合には、蛍光体ペーストを充填する障壁空間
に対応する位置に孔ｂを設けた図１０、図１１に示す如
きメタルマスク２３，２４を各色に対応して３種類用意
しておき、これを順次入れ替えて使用する。或いは、１
種類のメタルマスクを各色毎にずらして使用するように
してもよく、この場合にあっては各色毎に洗浄して使用
する。なお、図中の金属薄板１５、粘着層１６、保護層
１７、クッション層１９は先に図５、図６で説明したの
と同じである。

【００２５】本発明のプラズマディスプレイパネルにお
ける蛍光体層６は次のような方法でも作成することがで
きる。すなわち、セル障壁３に予め所望の濃度で架橋剤
を付与しておき、この架橋剤により架橋される樹脂を成
分として含有する蛍光体ペーストを所定のセル内に充填
し、所定の架橋反応時間経過後に現像を行ってセル障壁
３の表面に蛍光体層６を形成する方法である。

【００２６】そして、上記樹脂としてＰＶＡを使用した
場合には、架橋剤として硼酸、硼砂、ジアゾニウム塩、
銅化合物、アルミニウム化合物、チタン化合物、ジルコ
ニア化合物、錫化合物等を使用することができる。その
他、上記樹脂とその樹脂の架橋剤の組合せとしては、ポ
リビニールピロリドンとナトリウム塩、過硫酸アンモ
ン、リン酸ソーダ、メタクリル酸メチルとアゾビスイソ
ブチロニトリル、セルロースとジメチロール尿素、クロ
ロプレンゴム又はヒドリンゴムと塩化亜鉛、ニトリルゴ
ムと硫化銅、アクリロニトリル−ブタジエン共重合体と
塩化亜鉛又は塩化錫、ポリアクリル酸エステルとγ−ア
ミノプロピルトリエトキシシラン、１−クロロブタジエ
ンとアミノシランカップリング剤、トリメトキシシラン
グラフトポリエチレンと水、等が挙げられる。

【００２７】以下、この方法によりセル障壁３の壁面に
蛍光体層６を形成した実施例３，４について説明する。

【００２８】（実施例３）図１２に本実施例の工程図を
示している。本実施例では、蛍光体ペーストとして、Ｐ
ＶＡ２２４−１０％ａｑ（５０ｇ）、ｎ−ブタノール
（５ｇ）、エチレングリコール（５０ｇ）を混合したバ
インダーを蛍光体１００ｇに６０ｇ加え、３本ロールで
分散させたものを使用した。そして、蛍光体には赤色と
して（Ｙ，Ｇｄ）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺、緑色としてＺｎ₂Ｓ
ｉＯ₄：Ｍｎ、青色としてＢａＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺
を使用した。

【００２９】まず、（ａ）に示すように、ガラス基板で
ある背面板２の前面側にスクリーン印刷でＮｉの陰極５
を幅３００μｍで形成した後、スクリーン印刷により高
さ２００μｍ、幅１５０μｍ、ピッチ５００μｍの正方
形マトリクス構造のセル障壁３を形成した。次いで、Ｐ
ＶＡの架橋剤である硼酸をセル障壁３面に付着させるた
め、（ｂ）に示すように、硼酸２％の水溶液３１をセル
内に一様に充填した。この際、セル内に一様に充填する
ことを容易にするため、硼酸２％の水溶液にはエチルア
ルコールを５％混合してある。これを乾燥させるとセル
障壁３が水分を吸収するため（ｃ）に示すように硼酸か
らなる架橋剤３１ａがセル障壁３の壁面に集中して付着
することになる。

【００３０】乾燥後、（ｄ）に示すように蛍光体ペース
ト３２をスクリーン印刷により所定のセル内に選択的に
充填し、１０分間の架橋時間を経た後に、（ｅ）に示す
ようにスプレー温水３３により現像してセル内の架橋し
ていない不要な蛍光体ペーストを除去し、セル障壁３の
表面に蛍光体層６を得た。これをＲ，Ｇ，Ｂについて繰
り返すことにより、湾曲したテーパー状で高さ方向の略
中央位置においてその膜厚が３０μｍになった蛍光体層
６をそれぞれのセル障壁３の壁面に形成することができ
た。

【００３１】（実施例４）図１３に本実施例の工程図を
示している。本実施例では、ＰＶＡの架橋剤としてＣｕ
₂ＳＯ₄を用いた。

【００３２】まず、セル障壁３の印刷用ペーストにＣｕ
₂ＳＯ₄を２ｗｔ％混合して良く分散し、この印刷用ペ
ーストを用いて、（ａ）に示す如く、実施例３で示した
のと同じパターンでスクリーン印刷により背面板２上に
セル障壁３を形成した。次いで、（ｂ）に示すように、
架橋促進剤としてＮａ₂ＣＯ₃３％の水溶液３４をセル
内に充填した。そして、これを乾燥させるとセル障壁３
が水分を吸収するため、（ｃ）に示すようにセル障壁３
の壁面にＮａ₂ＣＯ₃からなる架橋促進剤３４ａが付着
することになる。

【００３３】乾燥後、（ｄ）に示すように、実施例３で
使用したのと同じ蛍光体ペースト３２をスクリーン印刷
により選択的に所定のセル内に充填した。充填後、１０
分間の架橋時間をおいてから、（ｅ）に示すように、ス
プレー温水３３により現像を行い、これをＲ，Ｇ，Ｂに
つき繰り返すことで、湾曲したテーパー状で高さ方向の
略中央位置においてその膜厚が３０μｍになった蛍光体
層６をそれぞれのセル障壁３の壁面に形成することがで
きた。

【００３４】なお、上記実施例３，４においては、蛍光
体ペーストの充填と現像をＲ，Ｇ，Ｂについてそれぞれ
繰り返して行ったが、Ｒ，Ｇ，Ｂ各蛍光体ペーストをス
クリーン印刷によりそれぞれ所定のセル内へ連続して充
填し、現像工程を１回にすることも可能である。また、
蛍光体ペーストの充填方法は、スクリーン印刷に限定さ
れるものではなく、スプレー法、ブレードコート法等に
よることも勿論可能である。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のプラズマ
ディスプレイパネルは、セル障壁が背面板に対して略垂
直に設けられているとともに、該セル障壁の壁面に蛍光
体層が前面側に向かって徐々に拡大するテーパー状に形
成された構成になっているので、放電空間の広さを犠牲
にすることなく蛍光体層を厚くすることができ、これに
より発光効率よくなり、しかも蛍光体層の断面形状が前
面板側に向かって徐々に拡大する背面板側に湾曲した略
放物線状或いは略２ｎ次曲線（ｎ＝０，１，２・・）状
となっていることから、蛍光体層から発光する光を前面
板側に効果的に出射し、この結果高い輝度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプラズマディスプレイパネルの一
実施例を示す断面図である。

【図２】背面板だけを一部拡大して見た平面図である。

【図３】セル障壁の壁面に蛍光体層を形成する実施例１
の手順を示す工程図である。

【図４】図３に連続する工程図である。

【図５】サンドブラスト時に使用するメタルマスクの一
例を示す断面図である。

【図６】図５のメタルマスクの変形例を示す断面図であ
る。

【図７】セル障壁の壁面に蛍光体層を形成する実施例２
の手順を示す工程図である。

【図８】図７に連続する工程図である。

【図９】図８に連続する工程図である。

【図１０】サンドブラスト時に使用するメタルマスクの
一例を示す断面図である。

【図１１】図１０のメタルマスクの変形例を示す断面図
である。

【図１２】セル障壁の壁面に蛍光体層を形成する実施例
３の手順を示す工程図である。

【図１３】セル障壁の壁面に蛍光体層を形成する実施例
４の手順を示す工程図である。

【符号の説明】

１前面板２背面板３セル障壁６蛍光体層

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】前面板と、複数のマトリクス状又はライ
ン状の表示要素用セルを構成するセル障壁を有する背面
板とを互いに平行に対向するように配設してなるプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記セル障壁が背面板
に対して略垂直に設けられているとともに、該セル障壁
の壁面に蛍光体層が設けられ、該蛍光体層が前面側に向
かって徐々に拡大するテーパー状に形成されていること
を特徴とするプラズマディスプレイパネル。