JPH10321141A - 気体放電表示装置及び気体放電表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 気体放電表示装置のコントラスト向上と、表
示面内での輝度や色度等のバラツキの低減。 【解決手段】 背面基板２上には、アドレス電極（第１
電極）６、バリアリブ４と、Ｒ，Ｇ、Ｂの蛍光体層３と
が設けられている。背面基板２と気体を介して対向配置
される前面基板１上には、アドレス電極６と直交する方
向に延びる表示電極（第２電極）７が形成され、表示電
極７上にはアドレス電極６と同一方向に延び対応する蛍
光体層３の発光波長と同じ色のカラーフィルタ５（Ｒ，
Ｇ，Ｂ）が設けられている。そして、背面基板２上に形
成されたアドレス電極６のパターンを遮光マスクとして
用いることにより、アドレス電極６と同じパターンのカ
ラーフィルタ５を形成する。これにより、カラーフィル
タ５の位置ずれによる表示品質の低下を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、気体放電表示装
置、特にカラーフィルタを有する装置パネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】気体放電表示装置のパネル（ＰＤＰ：プ
ラズマディスプレイパネル）は、一対の基板間にガスが
封入されて構成されている。各基板上には電極が形成さ
れ、電極間に所定の電圧を印加することにより、基板間
に形成された放電セルで放電を発生させる。カラー表示
装置の場合、各放電セルには、赤色、緑色、青色（Ｒ、
Ｇ、Ｂ）のいずれかの蛍光体層が対応して形成されてお
り、放電セルにおける放電に応じて蛍光体が発光し、蛍
光体が発した赤色、緑色、青色の光は、表示面側の透明
な基板を通して外部に出射される。このように気体放電
表示装置では、各放電セルでの放電を制御することによ
り、蛍光体を発光させて所定のカラー画像を得ている。

【０００３】ところで、上述のようなパネル内に設けら
れる蛍光体は一般的に白色を有しており、日光や、室内
照明などの表示装置の周囲光が、表示面側の透明な基板
から入射し、白色の蛍光体で反射して表示画像のコント
ラストが低下してしまうという問題がある。

【０００４】そこで、コントラスト向上のため、従来よ
り、表示面側の基板上にカラーフィルタを設けることが
提案されている（特開平３−１９６４４６号公報、特開
平３−２２０５８７号公報など）。

【０００５】図８は、従来のカラーフィルタを備えたプ
ラズマディスプレイパネルの構成を示す断面図である。
図８において、背面基板２２上には、ストライプ状に電
極２６が形成され、電極２６上には一定の間隔でバリア
リブ２４が形成されている。また、パネルの表示面側に
配置される透明な前面基板２１には、上記バリアリブ２
４によって区画された部分に対応するように配置され、
電極２６と直交する方向に延びる電極２７及びこの電極
２７を覆うように蛍光体層２３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が形成さ
れている。

【０００６】前面基板２１の背面基板２２との対向面側
の表面には、赤色、緑色、青色のカラーフィルタ２５
（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が、ストライプ状に形成されている。カ
ラーフィルタ２５の色は、対向して配置される蛍光体層
２３の発光波長と同じ色に設定されており、パネル表示
面側から前面基板２１を透過してパネル内に入射した周
囲光は、カラーフィルタ２５で吸収される。このため、
白色の蛍光体層２３で反射される光量が減少し、黒表示
部分が灰色になってしまうことを防止することができ
る。また、蛍光体層２３の発光波長と同じ色のカラーフ
ィルタ２５を対応して配置することで、蛍光体層２３で
発生した光の吸収を抑えて、蛍光体層２３からの光を選
択的に出射することが可能となり、表示光の色純度の向
上を図ることもできる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上述のようなカラーフ
ィルタ２５は、一般に、無機顔料粒子を含む印刷ペース
トを用い、スクリーン印刷法によって基板上に形成され
る。その際、カラーフィルタ２５の各パターンは、図８
に示されるように、バリアリブ２４の間隔若しくは蛍光
体層２３のパターンとほぼ同等な幅又は多少狭い幅に形
成されている。

【０００８】スクリーン印刷は、ランニングコストが低
く、最近ではその印刷精度も向上していることから、現
在多くの厚膜装置に用いられている。しかし、その印刷
誤差は１００μｍ以上になってしまう。この印刷誤差
は、スクリーン版のパターン形成誤差に加え、印刷時の
スクリーン版の変形（伸び）、インクのにじみ又は、ず
れによるところが多く、更に、パターン印刷後施される
焼成工程での印刷パターンの変形、基板を構成するガラ
スの熱収縮などによっても誤差が生ずる。また、前面基
板２１と背面基板２２との貼り合わせの際の位置ずれも
起きるため、最悪の場合、例えば、バリアリブ２４で隔
てられた隣の緑色の表示を担当する放電セルに赤色のカ
ラーフィルタ２５Ｒがはみ出すという事態が起こり、表
示品質を損ねる可能性があった。

【０００９】図９は、最近多く提案されているＡＣ（交
流）型のプラズマディスプレイパネルを示しており、背
面基板３２側に第１電極であるアドレス電極３６とバリ
アリブ２４、蛍光体層２３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が形成され、
対向する前面基板３１側に第２電極である表示電極３７
および誘電体層が形成されている。このような構成にお
いて、上述のような理由からカラーフィルタを設ける場
合には、図示するように、蛍光体層２３の発光色に対応
するように、スクリーン印刷法によってカラーフィルタ
２５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）を前面基板３１上に形成することが
考えられる。しかし、各カラーフィルタ２５のパターン
幅を蛍光体層２３の有効パターン幅つまり、バリアリブ
２４の間隔とほぼ等しいか或いは多少狭い幅とすると、
カラーフィルタ２５の前面基板３１に対する位置ずれ及
び蛍光体層２３との相対位置のずれにより、隣の放電セ
ルの所定の色の蛍光体層２３に、異なる色のカラーフィ
ルタ２５がはみ出して対向してしまう可能性もある。

【００１０】特に、画面サイズの大型化が進み、放電セ
ルの数が増大すると、上述のカラーフィルタの位置ずれ
の問題は更に顕著となり、表示面内の輝度や色度のバラ
ツキが発生し、表示品質の低下が大きくなる。

【００１１】カラーフィルタ２５の位置精度を向上させ
るために、フォトリソグラフィ方法を用いてカラーフィ
ルタ２５を形成することも考えられるが、フォトリソグ
ラフィ方法を採用した場合、専用のフォトマスクが必要
となり、コストの上昇は避けられない。また、前面基板
と背面基板の貼り合わせ時の位置ずれは、このフォトリ
ソグラフィ技術を用いたとしても、これを回避すること
はできない。

【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたものであり、高コントラストでかつ表
示面内の輝度や色度のバラツキの少ない高性能の気体放
電表示装置を得るための手段を提供することを目的とす
る。また、このような気体放電表示装置を簡単に精度良
く製造するための手段を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明は、前面基板と
背面基板とを対向配置し、これらの基板間に封入された
気体を放電させて所望の表示を行う気体放電表示装置で
あって、前記背面基板上には、第１電極と、前記第１電
極の間に配置されたバリアリブと、前記バリアリブで区
画された領域に形成された蛍光体層と、が設けられ、前
記前面基板上には、前記第１電極と直交する方向に延び
る第２電極と、前記第２電極上に前記第１電極と同じ方
向に延びかつこの第１電極とほぼ同一のパターンに形成
されたカラーフィルタと、が設けられていることを特徴
とするものである。

【００１４】また、この発明は、前面基板と背面基板と
を対向配置し、これらの基板間に封入された気体を放電
させて所望の表示を行う気体放電表示装置の製造方法で
あって、前記背面基板上には、第１電極と、前記第１電
極の間に配置されたバリアリブと、前記バリアリブで区
画された領域に形成された蛍光体層と、が設けられ、前
記前面基板上には、前記第１電極と直交する方向に延び
る第２電極と、前記第２電極上に前記第１電極と同じ方
向に延びるように形成されたカラーフィルタと、が設け
られ、前記第１電極が形成された状態の前記背面基板を
遮光マスクとして用いることにより、前記第１電極のパ
ターンとほぼ同一なパターンの前記カラーフィルタを形
成することを特徴とするものである。

【００１５】更に、この発明では、前記前面基板に前記
第２電極形成した後、前記前面基板上に光硬化型レジス
トを塗布し、前記第１電極が形成された状態の前記背面
基板を遮光マスクとして用いて前記光硬化型レジストを
露光し、露光後、前記光硬化型レジストの非硬化部分を
除去し、前記光硬化型レジストの除去後、残っている前
記光硬化型レジストを形成マスクとしてカラーフィルタ
材料層を形成し、前記カラーフィルタ材料層の形成後、
残っている前記光硬化型レジストを除去して、前記第１
電極のパターンとほぼ同一なパターンの前記カラーフィ
ルタを形成することを特徴とするものである。

【００１６】また、上記方法において、前記カラーフィ
ルタ材料層は、スクリーン印刷によって前記光硬化型レ
ジストの除去された領域に形成されることを特徴とす
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好適な実施の形
態について、図面を用いて説明する。

【００１８】図１は、この実施の形態に係るＡＣ型の気
体放電表示装置のパネル（ＰＤＰ）の概略断面構成を示
している。パネルは、前面基板１と背面基板２とが、そ
れらの間に放電ガスを挟んで対向配置されて構成されて
おり、透明な背面基板２上には、第１電極であるアドレ
ス電極６、バリアリブ４及び赤色光、緑色光、青色光を
発生する蛍光体層３（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が形成されている。
また、ガラスなどからなる透明な前面基板１上には、第
２電極である表示電極７が上記アドレス電極６と直交す
る方向に形成されている。

【００１９】背面基板２上のアドレス電極６は、スクリ
ーン印刷の場合には、材料として銀や金等が使用可能で
あり、フォトリソグラフィによって形成する場合には、
更に電極材料としてクロムや銅などの積層体やアルミ等
を用いることができる。このアドレス電極６は、背面基
板２上にストライプ状に形成され、各アドレス電極６の
間隙には、それぞれバリアリブ４が形成され、このバリ
アリブ４が放電空間を区画している。蛍光体層３は、バ
リアリブ４によって区画された放電空間に対応するよう
にアドレス電極６上及びバリアリブ４の内壁を覆うよう
に形成されている。

【００２０】前面基板１上の表示電極７は、スクリーン
印刷又はフォトリソグラフィ方法のいずれを用いて形成
することも可能であり、ＩＴＯ（Indium tin Oxide）や
ＮＥＳＡ（酸化スズ）などの透明導電材料を用いた透明
電極と、銀や金或いはアルミなどの金属電極（バス電極
ともいう）によって構成されている（具体的には図示し
ない）。

【００２１】また、この表示電極７上には、赤色、緑
色、青色のカラーフィルタ５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）が、背面基
板２上のアドレス電極６と同じ方向に同じパターンで形
成されている。各カラーフィルタ５は、対向する蛍光体
層３の発光波長と同じ色、つまり、同じ色に対する選択
透過性を備えたフィルタが用いられている。また、各カ
ラーフィルタ５の間隙のバリアリブ４と対向する領域に
は、黒色顔料を含んだ黒色フィルタ８が形成され、バリ
アリブ４によって隔てられた隣接放電セル間での光の漏
洩を防いでいる。カラーフィルタ５及び黒色フィルタ８
上には、これらを覆うように誘電体層９が形成され、誘
電体層９上にはＭｇＯ（酸化マグネシウム）からなる放
電保護膜１０が形成されている。

【００２２】この実施の形態では、上記カラーフィルタ
５の位置ずれによる表示品質の低下を防止するために、
上述のように、上記カラーフィルタ５のパターン幅を対
向するアドレス電極６とほぼ同一のパターンとしてい
る。アドレス電極６は、図１に示すように、そのパター
ン幅は、バリアリブ４の間隙及び蛍光体層３のパターン
幅より十分狭い。よって、カラーフィルタ５をこのアド
レス電極６とほぼ同一のパターンとすれば、カラーフィ
ルタ５をスクリーン印刷で形成した場合であっても、位
置ずれにより、隣接する放電セルにカラーフィルタ５が
はみ出てしまうような事態を防ぐことが可能となる。ま
た、この実施の形態では、以下に説明するように、アド
レス電極６のパターンを利用してカラーフィルタ５を形
成することにより、アドレス電極６と同一パターンのカ
ラーフィルタ５を位置精度よくかつ簡単に前面基板１上
に形成することを可能としている。

【００２３】この実施の形態のカラーフィルタ５の製造
方法について、以下、図２〜図６を参照して説明する。

【００２４】前面基板１上に、背面基板２のアドレス電
極と直交する方向に延びる表示電極７を形成した後（ス
クリーン印刷によって形成した場合には、印刷、焼成
後）、この表示電極７上を覆う基板の全面に、ロールコ
ータなどを利用して感光性、特に光硬化型のレジスト１
１を塗布する（図２）。レジスト１１としては、例えば
ＰＶＡ−Ｃｒなどの光硬化型レジストを用いることがで
きる。基板上にレジスト１１を塗布した後、このレジス
ト１１を乾燥させ、基板を露光台の上に載せる。

【００２５】次に、不透明なアドレス電極６が形成され
た状態の透明な背面基板２を露光マスクとして用い、こ
れを図３に示すように前面基板１に対して位置合わせ
し、背面基板２側から光を照射して上記レジスト１１を
露光する。なお、露光マスクとして用いる背面基板２
は、背面基板２と同様な透明基板にアドレス電極６と同
一のパターンが形成された露光専用の背面基板を用いて
良い。しかし、背面基板２のアドレス電極をスクリーン
印刷のような形成精度が低い製造法で作製した場合、個
々の背面基板との間におけるずれが生じることがある。
その場合、後の工程において前面基板１と貼り合わせる
実際の背面基板２を露光マスクとして使用し、背面基板
２のアドレス電極６のずれが反映されたパターンを形成
すると良い。

【００２６】露光終了後、水中に前面基板１を投入して
現像する。これにより、図４に示すように、背面基板２
のアドレス電極６によって光が遮られた非硬化部分のレ
ジスト１１が除去される。その後、図５のように、前面
基板１上に残ったレジスト１１を形成マスクとして、赤
色、緑色、青色のカラーフィルタ５（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の材
料層をスクリーン印刷によって順次形成する。各色のカ
ラーフィルタ５の材料には、それぞれ対応する無機顔料
粒子を含むフィルタペーストを用いる。具体的には、例
えば、赤色カラーフィルタ５Ｒの場合には、酸化鉄を含
むフィルタペーストを用い、緑色カラーフィルタ５Ｇの
場合には、クロム−コバルト系複合酸化物を含むフィル
タペーストを用い、そして、青色カラーフィルタ５Ｂの
場合には、アルミン酸コバルトを含むフィルタペースト
を用いる。

【００２７】各色のフィルタペーストを印刷した後、選
択エッチングにより前面基板１上に残っているレジスト
１１を除去する。除去の際、レジスト１１上にはみ出し
て形成されたカラーフィルタ５のフィルタペーストも一
緒に除去される。よって、図６に示すように、背面基板
２のアドレス電極６に対応した領域には、選択的にカラ
ーフィルタ５のフィルタペーストが残ることとなる。そ
の後、フィルタペーストに対し５５０℃程度の焼成を施
し、これにより、ペーストの余分な成分を蒸発させ、カ
ラーフィルタ５を得る。

【００２８】このように、カラーフィルタ５の印刷時
に、アドレス電極６のパターン以外の領域にレジスト１
１を形成マスクとして残すので、印刷位置精度を特別高
くする必要はない。例え、隣接する他の色のカラーフィ
ルタ５とその端部が多少重なったとしても、レジスト１
１の除去時に同時に除去されるので、品質上問題がな
い。

【００２９】以上のような方法を採用することにより、
前面基板１に形成されたカラーフィルタ５は、背面基板
２のアドレス電極６に対応する位置に同じパターンに形
成されることなる。つまり、カラーフィルタ５は、背面
基板２上のアドレス電極６に対しての形成誤差なく前面
基板１の上に形成される。従って、前面基板１と背面基
板２とを貼り合わせる際に、例えば互いの基板の端部が
決められた位置に合うように位置を合わせれば、背面基
板２上の構造体（アドレス電極、バリアリブ、蛍光体
層）に対するカラーフィルタ５の位置ずれを最小限に抑
えて二枚の基板を重ね合わせることができる。

【００３０】図７は、上述のような方法で形成されたカ
ラーフィルタを搭載した気体放電表示装置において白色
表示を行った場合の面内輝度分布を示している。図にお
いて、点線は、この実施の形態の分布、実線は、比較例
として、図９に示すようなカラーフィルタをスクリーン
印刷で独立に形成した場合における分布の状態を示して
いる。比較例の場合、バラツキは±２５％と大きいのに
対して、この実施の形態では、バラツキは±１３％の範
囲に抑えられている。

【００３１】また、色度のバラツキについても検討した
ところ、比較例では、ＣＩＥ（国際照明委員会）の色度
座標のｘ，ｙにおいて、ｘ値、ｙ値のバラツキが共に±
０．２３であるのに対し、この実施の形態では、ｘ値が
±０．０８、ｙ値が±０．１０であり、画面内における
色度の均一性についても向上が見られる。

【００３２】なお、アドレス電極６をスクリーン印刷で
形成する場合には、アドレス電極印刷用のスクリーン版
と同じパターンのスクリーン版を用いてカラーフィルタ
５を印刷形成してもよい。但し、実際には各色のカラー
フィルタ用スクリーン版は、アドレス電極の３本おきの
パターンを有することとなる。このような方法によって
も、アドレス電極６とカラーフィルタ５とをほぼ同一の
パターンに容易に形成とすることが可能となる。この場
合、上述のようにアドレスパターンを露光マスクとして
用いる場合に比べると、位置精度及び図７に示すような
輝度分布の均一性等は低くなる。しかし、図９に示すよ
うに、カラーフィルタ５とアドレス電極６とをそれぞれ
全く別のパターンとした場合に比較すると、背面基板２
の構造体とカラーフィルタ５とに多少の相対位置ずれが
発生しても、これにより、表示品質が著しく低下するよ
うな事態を防止することが可能となる。

【００３３】

【発明の効果】以上のように、この発明では、気体放電
表示装置の前面基板に形成されるカラーフィルタを背面
基板上に形成される第１電極と同じパターンとする。こ
れにより、高いコントラストの表示装置が得られると共
に、背面基板上に形成される第１電極及びバリアリブ及
び蛍光体層と、カラーフィルタとの相対位置のずれによ
る表示品質の低下を防止することが可能となる。

【００３４】また、第１電極が形成された状態の背面基
板を遮光マスクとして用いて、前面基板上にカラーフィ
ルタを形成すれば、背面基板上の第１電極に対するカラ
ーフィルタの形成誤差が最小に抑えられる。よって、第
１電極とカラーフィルタとの位置ずれは、ほぼ前面基板
と背面基板との重ね合わせのずれによるものだけとな
る。従って、カラーフィルタと、背面基板上に形成され
る第１電極、バリアリブ及び蛍光体層との相対位置のず
れを小さくすることができ、高コントラストで、かつ表
示面内における輝度や色度のバラツキの少ない高品質な
表示を行うことの可能な気体放電表示装置が得られる。

【００３５】更に、この発明では、上述のように背面基
板上に形成された第１電極パターンをカラーフィルタ形
成時の遮光マスクとして用い、光硬化型レジストを露光
・現像する。そして、基板上に残った感光部分のレジス
トを形成マスクとし、現像によってレジストが除去され
た部分にカラーフィルタの材料層を形成する。そして、
カラーフィルタ材料層を形成した後、基板上に残ってい
るレジストを除去する。このように、レジストを形成マ
スクとしてカラーフィルタ材料層を前面基板上に形成す
るので、形成マスクをなすレジストに不要なカラーフィ
ルタ材料がはみ出して付着しても、レジストの除去の際
に一緒に取り除かれる。従って、例えば、レジストのパ
ターニング後、カラーフィルタ材料層をスクリーン印刷
等のように簡単かつ安価であるが位置精度の高くない方
法によって形成した場合であっても、最終的に、第１電
極パターンの部分にのみ選択的にカラーフィルタを形成
することができ、表示品質の極めて優れた気体放電表示
装置を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明の実施の形態のＡＣ型プラズマディ
スプレイの概略構成を示す断面図である。

【図２】 この発明の実施の形態に係るカラーフィルタ
形成工程を説明するための図である。

【図３】 この発明の実施の形態に係るカラーフィルタ
形成工程の図２の次の工程を説明するための図である。

【図４】 この発明の実施の形態に係るカラーフィルタ
形成工程の図３の次の工程を説明するための図である。

【図５】 この発明の実施の形態に係るカラーフィルタ
形成工程の図４の次の工程を説明するための図である。

【図６】 この発明の実施の形態に係るカラーフィルタ
形成工程の図５の次の工程を説明するための図である。

【図７】 この発明の実施の形態と比較例の白色表示に
際しての面内輝度分布を示す図である。

【図８】 従来のプラズマディスプレイパネルの断面構
成を示す図である。

【図９】 ＡＣ型プラズマディスプレイの基本構成及び
この実施の形態に対する比較例の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 前面基板、２ 背面基板、３（Ｒ，Ｇ，Ｂ） 蛍光
体層、４ バリアリブ、５（Ｒ，Ｇ，Ｂ） カラーフィ
ルタ、６ アドレス電極（第１電極）、７ 表示電極
（第２電極）、８ 黒色フィルタ、９ 誘電体層、１０
放電保護膜、１１ レジスト。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 前面基板と背面基板とを対向配置し、こ
   れらの基板間に封入された気体を放電させて所望の表示
   を行う気体放電表示装置であって、 前記背面基板上には、第１電極と、前記第１電極の間に
   配置されたバリアリブと、前記バリアリブで区画された
   領域に形成された蛍光体層と、が設けられ、 前記前面基板上には、前記第１電極と直交する方向に延
   びる第２電極と、前記第２電極上に前記第１電極と同じ
   方向に延びかつこの第１電極とほぼ同一のパターンに形
   成されたカラーフィルタと、が設けられていることを特
   徴とする気体放電表示装置。
2. 【請求項２】 前面基板と背面基板とを対向配置し、こ
   れらの基板間に封入された気体を放電させて所望の表示
   を行う気体放電表示装置の製造方法であって、 前記背面基板上には、第１電極と、前記第１電極の間に
   配置されたバリアリブと、前記バリアリブで区画された
   領域に形成された蛍光体層と、が設けられ、 前記前面基板上には、前記第１電極と直交する方向に延
   びる第２電極と、前記第２電極上に前記第１電極と同じ
   方向に延びるように形成されたカラーフィルタと、が設
   けられ、 前記第１電極が形成された状態の前記背面基板を遮光マ
   スクとして用いることにより、前記第１電極のパターン
   とほぼ同一なパターンの前記カラーフィルタを形成する
   ことを特徴とする気体放電表示装置の製造方法。
3. 【請求項３】 前記前面基板に前記第２電極形成した
   後、前記前面基板上に光硬化型レジストを塗布し、 前記第１電極が形成された状態の前記背面基板を遮光マ
   スクとして用いて前記光硬化型レジストを露光し、 露光後、前記光硬化型レジストの非硬化部分を除去し、 前記光硬化型レジストの除去後、残っている前記光硬化
   型レジストを形成マスクとしてカラーフィルタ材料層を
   形成し、 前記カラーフィルタ材料層の形成後、残っている前記光
   硬化型レジストを除去して、前記第１電極のパターンと
   ほぼ同一なパターンの前記カラーフィルタを形成するこ
   とを特徴とする請求項２に記載の気体放電表示装置の製
   造方法。
4. 【請求項４】 前記カラーフィルタ材料層は、スクリー
   ン印刷によって前記光硬化型レジストの除去された領域
   に形成されることを特徴とする請求項３に記載の気体放
   電表示装置の製造方法。