JPH11329255A - Ａｃ型カラープラズマディスプレイパネル用前面基板とその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 可視光の取り出し効率を高くし、輝度の向上
を図ったＡＣ型カラープラズマディスプレイパネル用前
面基板とその製造方法の提供が望まれている。 【解決手段】 ＡＣ型カラープラズマディスプレイパネ
ル用前面基板である。表層部にストライプ状のリブ２２
が互いに略平行に並列配置され、リブ２２の上面又は上
面及び側面に黒色絶縁材料からなるブラックマスク２５
が形成され、リブ２２の側面に金属材料からなる膜状の
バス電極２６が形成されている。隣り合う一対のリブ２
２のうちの一方側には対をなす放電用電極２７のうちの
一方が形成され、他方側には対をなす放電用電極２７の
うちの他方が形成されている。ブラックマスク２５、バ
ス電極２６、放電用電極２７を覆って透明な高誘電体層
２８が形成され、透明高誘電体層２８上に透明な耐放電
保護膜２９が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＣ型カラープラ
ズマディスプレイパネル用の前面基板とその製造方法、
およびＡＣ型カラープラズマディスプレイパネルに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】ＡＣ型カラープラズマディスプレイパネ
ル（ＰＤＰ）としては、図４に示すように対をなす放電
用の透明電極（放電用電極）１ａ、１ｂを有した前面基
板２と、情報を書き込むためのデータ電極３を有した背
面基板４とを対向させ、貼合封着して構成する３電極構
造の面放電型のものが現在のところ一般的である。

【０００３】このＡＣ型カラープラズマディスプレイパ
ネルにおいて前面基板２には、透明ガラス基板５の内面
に前述した対をなす放電用の透明電極１ａ、１ｂ…が並
列した状態で多数対ストライプ状に形成され、さらにこ
れら対のそれぞれの間にブラックマスク６…がやはり並
列した状態でストライプ状に形成されている。透明電極
１ａ、１ｂの上（内面側）には、その長さ方向に沿って
該透明電極１ａ、１ｂの側端部にそれぞれバス電極７が
形成されている。バス電極７は、これが形成された透明
電極１ａ（１ｂ）の配線抵抗を下げるために形成された
ものである。

【０００４】そして、これら透明電極１ａ、１ｂ…、ブ
ラックマスク６…、バス電極７…を覆って透明の誘電体
層８が形成されており、さらに該誘電体層８を覆ってＭ
ｇＯからなる保護膜９が形成されている。ここで、誘電
体層８は放電電流を制限するもので、コンデンサのた
め、放電をすると自動的に放電を停止する機能をもった
ものである。また、このような機能を発揮するべく、誘
電体層８は高い透過率と高い絶縁耐圧とを有したものと
なっている。保護膜９は、放電の電圧を下げ、寿命を延
ばす役割を果たすように機能するものである。

【０００５】一方、背面基板４には、透明ガラス基板１
０の内面に前述したデータ電極３…が並列した状態でス
トライプ状に形成されており、さらにこれらデータ電極
３…を覆って白色グレース１１が形成されている。この
白色グレース１１上には、バリアリブ１２…が並列した
状態でストライプ状に形成され、さらにこれらバリアリ
ブ１２、１２間には、該バリアリブ１２の側面および前
記白色グレース１１上を覆った状態に蛍光体１３が設け
られている。また、バリアリブ１２の上面には黒リブト
ップ１４が設けられている。

【０００６】なお、バリアリブ１２は前記データ電極３
…の、隣り合うデータ電極３、３間の直上位置となるよ
うに配置されている。また、蛍光体１３については、
赤、緑、青の３色のものが繰り返し配列した状態に形成
配置されている。そして、このような構成からなる前面
基板２と背面基板４とが、前記透明電極１ａ、１ｂとデ
ータ電極３とが直交するように対向させられ、前述した
ように貼合され封着されることにより、ＡＣ型カラープ
ラズマディスプレイパネルが形成されているのである。

【０００７】このような構成のＡＣ型カラープラズマデ
ィスプレイパネルにおいて、特にその前面基板を形成す
るには、通常、透明ガラス基板５として高歪み点ガラス
またはソーダライムガラスを用意し、これにスパッタで
ＩＴＯを成膜し、さらにウェットエッチングでパターニ
ングして０．２〜０．４μｍ程度の透明電極１ａ、１ｂ
…を形成する。

【０００８】次に、透明電極１ａ、１ｂ…上にＡｇペー
ストをスクリーン印刷し、さらにこれを乾燥し焼成して
バス電極７を形成する。ここで、このバス電極７として
は、透明電極１ａ、１ｂ間での放電と発光した可視光の
取り出し効率をできるだけ妨げることがないように細く
形成する必要がある。また、パネル表示面のコントラス
トを上げるために黒っぽくする必要がある。

【０００９】次いで、これら透明電極１ａ、１ｂ…、ブ
ラックマスク６…、バス電極７…を覆って例えば透明の
低融点鉛ガラスをスクリーン印刷し、続いてこれを乾燥
しさらに焼成して、厚さ３０μｍ程度の誘電体層８を形
成する。その後、この誘電体層８上にＭｇＯを０．５〜
１．０μｍ程度の厚さに蒸着し、保護膜９を形成する。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
構成のＡＣ型カラープラズマディスプレイパネルでは、
プラズマ放電による発光、すなわちプラズマ放電で生じ
た紫外線が蛍光体１３を照射することで得られる可視光
の透過がバス電極７によって妨げられることにより、可
視光の取り出し効率が低くなっている。また、バス電極
７の形成や誘電体層８の形成のためにスクリーン印刷・
乾燥・焼成の各工程を繰り返すが、このような繰り返し
のため加工の工程数が多くなり、加工の消費電力も大き
くなってしまう。さらに、透明電極１ａ、１ｂの間隔が
狭いためプラズマ放電領域（陽光柱）が小さくなってし
まい、これにより紫外線発生効率が低く蛍光体からの可
視光発生効率も低くなってしまうことから、得られる表
示の輝度も低くなってしまう。

【００１１】本発明は前記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、可視光の取り出し効率を
高くし、輝度の向上を図ったＡＣ型カラープラズマディ
スプレイパネル用前面基板とその製造方法を提供するこ
とにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
記載のＡＣ型カラープラズマディスプレイパネル用前面
基板では、情報を書き込むためのデータ電極を有してな
る透明ガラス製背面基板に対向させられ、これに貼合さ
れることによってＡＣ型カラープラズマディスプレイパ
ネルを形成する透明ガラス製のものであり、表層部にス
トライプ状のリブが互いに略平行に並列配置され、該リ
ブの上面に黒色絶縁材料からなるブラックマスクが形成
され、該リブの側面に金属材料からなる膜状のバス電極
が形成され、隣り合う一対のリブのうちの一方のリブに
おける内側の側面に形成されたバス電極上からこれらリ
ブ間における前面基板表面にかけて、対をなす放電用電
極のうちの一方が形成されるとともに、これら隣り合う
一対のリブのうちの他方のリブにおける内側の側面に形
成されたバス電極上からこれらリブ間における前面基板
表面にかけて、前記放電用電極のうちの他方が前記放電
用電極のうちの一方と連続しない状態で形成され、前記
前面基板上に前記ブラックマスク、バス電極、放電用電
極を覆って透明な高誘電体層が形成され、該透明高誘電
体層上に透明な耐放電保護膜が形成されてなることを前
記課題の解決手段とした。

【００１３】この前面基板によれば、リブの側面に膜状
のバス電極が形成されているので、このバス電極が発光
した光の取り出しの邪魔にならず、したがって開口率が
アップする。また、リブの上面上に黒色絶縁材料からな
るブラックマスクが形成されているので、光漏れによる
コントラスト低下がなく、これによりパネル表示面のコ
ントラストを上げることが可能になる。また、バス電極
の膜厚を厚くして配線抵抗を小さくすることにより、透
明電極の膜厚を薄くすることができ、したがって透過率
を高くして光の取り出しを大きくすることが可能にな
る。さらに、駆動電圧を小さくすることができることか
ら、放電電力効率を向上することが可能になる。

【００１４】本発明における請求項２記載のＡＣ型カラ
ープラズマディスプレイパネル用前面基板の製造方法
は、まず、透明ガラス基板の表層部に、ストライプ状の
リブを互いに略平行に並列配置した状態に形成し、次
に、得られたリブの上面に黒色絶縁材料からなるブラッ
クマスクを形成するとともに、該リブの側面に金属材料
からなる膜状のバス電極を形成し、次いで、隣り合う一
対のリブのうちの一方のリブにおける内側の側面に形成
されたバス電極上からこれらリブ間における前記透明ガ
ラス基板表面にかけて、対をなす放電用電極のうちの一
方を形成するとともに、これら隣り合う一対のリブのう
ちの他方のリブにおける内側の側面に形成されたバス電
極上からこれらリブ間における前記透明ガラス基板表面
にかけて、前記放電用電極のうちの他方を前記放電用電
極のうちの一方と連続しない状態で形成し、次いで、前
記透明ガラス基板上に前記ブラックマスク、バス電極、
放電用電極を覆って透明な高誘電体層を形成し、その
後、該透明高誘電体層上に透明な耐放電保護膜を形成す
ることを前記課題の解決手段とした。

【００１５】この前面基板の製造方法によれば、前述し
た作用を奏する請求項１記載の前面基板を製造すること
が可能になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳しく説明する。
図１（ａ）〜（ｄ）、図２（ａ）、（ｂ）は本発明にお
ける請求項１記載の、ＡＣ型カラープラズマディスプレ
イパネル用前面基板の製造方法を説明するための図であ
る。これらの図に基づいて前面基板の製造方法を説明す
ると、この方法では、まず、図１（ａ）に示すように透
明ガラス基板２０を用意し、これの一方の面に感光性ド
ライフィルムレジスト（図示略）を貼合し、これを所定
寸法のストライプ状マスクを用いて露光処理し、さらに
現像処理、ポストベーク処理をすることによって所定幅
のストライプパターン２１…をリブ形成位置に形成す
る。

【００１７】次に、ストライプパターン２１…をマスク
にして前記透明ガラス基板２０の表層部をサンドブラス
ト法で研削し、図１（ｂ）に示すように透明ガラス基板
２０の表層部に高さ５０μｍ程度、幅１００μｍ程度の
横断面が略矩形状あるいは台形状であるストライプ状の
透明ガラス製リブ２２…を形成する。続いて、ＨＦ系エ
ッチング液で透明ガラス基板２０の表面を２〜３μｍ程
度ライトエッチングし、前記研削処理によって透明ガラ
ス基板２０に生じたガラスマイクロクラックを除去す
る。そして、ストライプパターン２１…を剥離除去しさ
らに透明ガラス基板２０を洗浄する。なお、このような
エッチング処理によって透明ガラス基板２０の表面は粗
面となるが、このように粗面となることによって該表面
は、後述する絶縁膜や金属膜などの密着性が向上したも
のとなる。

【００１８】次いで、透明ガラス基板２０のリブ２２…
形成側の面全面に、黒色絶縁材料としてＣｒＯ_x をスパ
ッタ法で厚さ０．２μｍ程度に成膜して図１（ｃ）に示
すように黒色絶縁膜２３を形成し、さらにこの上に、ス
パッタ法でＣｒ、Ｃｕ、Ｃｒを、この順にそれぞれ厚さ
０．１μｍ程度、２μｍ程度、０．１μｍ程度に成膜
し、積層膜からなる金属膜２４を形成する。ここで、黒
色絶縁材料としてはＣｒＯ_x に代えて、例えば厚さ０．
２μｍ程度のＣｒ膜とこれの上の厚さ０．２μｍ程度の
ＳｉＯ₂ 膜とからなる複合膜をスパッタ法で形成しても
よく、また、金属膜２４としては、Ｃｒ、Ａｌ、Ｃｒ
を、この順にそれぞれ厚さ０．１μｍ程度、２μｍ程
度、０．１μｍ程度に成膜して形成してもよい。

【００１９】次いで、公知のリソグラフィー技術、エッ
チング技術によってリブ２２の側面上を除く部分、すな
わちリブ２２の上面上およびリブ２２、２２間の部分の
金属膜２４を除去し、さらにリブ２２の上面上と側面上
とを除く部分、すなわちリブ２２、２２間の部分の黒色
絶縁膜２３を除去し、図１（ｄ）に示すようにリブ２２
の側面上および上面上に黒色絶縁膜２３からなるブラッ
クマスク２５を形成するとともに、リブ２２の側面上に
金属膜２４からなるバス電極２６を形成する。なお、こ
れらブラックマスク２５、バス電極２６の形成に際して
は、露光処理についてはリブ２２上面とリブ２２、２２
間とを別に行い、現像処理およびエッチング処理につい
てはこれらを同時に行う。

【００２０】次いで、透明ガラス基板２０のリブ２２形
成側の面全面にＩＴＯやＩＸＯ等からなる透明導電膜
（図示略）をスパッタ法によって厚さ０．１３〜０．１
５μｍ程度に形成し、続いて公知のリソグラフィー技
術、エッチング技術により、この透明導電膜の、前記リ
ブ２２の上面上と隣り合うリブ２２、２２間の一部を除
去し、図２（ａ）に示すように隣り合うリブ２２、２２
間において対をなして放電用電極として機能する透明電
極２７を形成する。なお、この一連の処理において、露
光処理についてはリブ２２の上面上とリブ２２、２２間
とを別に行い、現像処理およびエッチング処理について
はこれらを同時に行う。

【００２１】このように形成することによって透明電極
２７は、隣り合う一対のリブ２２、２２のうちの一方の
リブ２２における内側の側面に形成されたバス電極２６
上からこれらリブ２２、２２間における透明ガラス基板
２０表面にかけて、対をなす透明電極（放電用電極）２
７、２７のうちの一方が形成されるとともに、これら隣
り合う一対のリブ２２、２２のうちの他方のリブ２２に
おける内側の側面に形成されたバス電極２６上からこれ
らリブ２２、２２間における透明ガラス基板２０表面に
かけて、対をなす透明電極（放電用電極）２７、２７の
うちの他方が前記透明電極（放電用電極）２７、２７の
うちの一方と連続しない状態で形成されたものとなる。

【００２２】次いで、前記透明ガラス基板２０上に、前
記ブラックマスク２５、バス電極２６、透明電極２７を
覆ってスパッタ法によりＴａ₂ Ｏ₅ を０．１〜０．２μ
ｍ程度の厚さに成膜し、図２（ｂ）に示すように透明な
高誘電体層２８を形成する。ここで、高誘電体層２８に
ついては、Ｔａ₂ Ｏ₅ （比誘電率；約２０〜２５）以外
にも、ＢａＴｉＯ₃ （比誘電率；約２２００）や、Ｓｒ
ＴｉＯ₃ 〔ＳＴＯ〕（比誘電率；約１５０〜２００）、
ＢａＳｒＴｉＯ₃ 〔ＢＳＴ〕（比誘電率；約５００〜８
６０）などの材料によっても形成可能である。これら材
料は、いずれもスパッタ法や蒸着法、ＣＶＤ法等の成膜
法が適用でき、また、従来用いられているＰｂＯ（比誘
電率；約１０）に比べ比誘電率が高いものとなってい
る。その後、この高誘電体層２８上に、スパッタ法又は
蒸着法によりＭｇＯを０．５〜１．０μｍ程度の厚さに
成膜して保護膜（耐放電保護膜）２９を形成し、本発明
における請求項１記載の発明の一実施形態例となる前面
基板３０を得る。

【００２３】また、このような前面基板３０を用いてＡ
Ｃ型カラープラズマディスプレイパネルを形成するに
は、図３に示すように従来と同様に背面基板３１を用意
し、前面基板３０をこの背面基板３１と位置合わせして
接合する。そして、この状態で４３０〜４５０℃程度に
加熱してフリットシールし、前面基板３０と背面基板３
１とを固着する。なお、図３においては、説明のため背
面基板３１を９０°回転させた状態にして示している
が、実際には図４に示したように、前面基板３０のリブ
２２の長さ方向と、背面基板３１のバリアリブ１２の長
さ方向とが直交するように配置されている。

【００２４】次いで、２５０〜３００℃程度でベーク処
理して前面基板３０と背面基板３１との間を排気し、続
いてＨｅ−Ｎｅ−ＸｅやＮｅ−Ｘｅなどの不活性混合ガ
スを排気処理した前面基板３０と背面基板３１との間に
封入しさらにこれを封止して、ＡＣ型カラープラズマデ
ィスプレイパネル３２を得る。

【００２５】このようなＡＣ型カラープラズマディスプ
レイパネル３２用の前面基板３０にあっては、リブ２２
の側面に膜状のバス電極２６を形成しているので、この
バス電極２６が、プラズマ放電により蛍光体１３が発光
することによって得られる光の取り出しの邪魔になら
ず、したがって実質的に開口率がアップしたものとな
り、これにより該前面基板３０を用いたＡＣ型カラープ
ラズマディスプレイパネル３２の表示の高輝度化を図る
ことがきる。

【００２６】また、リブ２２の上面上および側面上に黒
色絶縁材料からなるブラックマスク２５を形成している
ので、光漏れによるコントラスト低下がなく、これによ
りパネル表示面のコントラストの向上を図ることができ
る。また、バス電極２６を金属膜２４から形成している
ので、この金属膜２４の膜厚を厚くすることによりバス
電極２６の膜厚を容易に厚くしてその配線抵抗を小さく
することができ、これにより透明電極２７の膜厚を薄く
することができ、したがって透過率を高くして蛍光体１
３の発光による光の取り出しを大きくすることができ
る。さらに、バス電極２６のの配線抵抗を小さくするこ
とができることから駆動電圧を小さくすることができ、
したがって放電電力効率を向上することができる。

【００２７】また、このような前面基板３０の製造方法
によれば、例えば高誘電体層２８の形成材料として、Ｔ
ａ₂ Ｏ₅ 等の、ＰｂＯに比べ比誘電率が高い高誘電体材
料を用いることにより、該高誘電体層２８の厚さを薄く
してその透明度を高め、可視光の取り出し効率を向上す
ることができる。また、バス電極２６や高誘電体層２８
を、従来のごとくペースト焼成ではなくスパッタ法で形
成するため、高温焼成炉が不要になって製造コストの低
減化を図ることができ、また透明ガラス基板２０として
高価な高歪み点ガラスを用いることなくソーダライムガ
ラスを用いることができ、これによりコスト削減を図る
ことができる。また、リブ２２の幅を狭くすることによ
って隣り合う透明電極（放電用電極）２７、２７間の間
隔を大きくとることができ、これによりプラズマ放電領
域（陽光柱）を大きくして紫外線発生効率を高くし、蛍
光体からの可視光取り出し効率をアップして高輝度化を
図ることができる。

【００２８】なお、前記実施形態例では、ブラックマス
ク２５をリブ２２の上面上および側面上に形成したが、
本発明はこれに限定されることなく、リブ２２の上面上
のみに形成するようにしてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明のＡＣ型カラ
ープラズマディスプレイパネル用前面基板は、リブの側
面に膜状のバス電極を形成したものであるから、このバ
ス電極が発光した可視光の取り出しの邪魔にならず、し
たがって開口率がアップすることにより、これを用いた
ＡＣ型カラープラズマディスプレイパネルの表示の高輝
度化を図ることがきる。

【００３０】また、リブの上面上に黒色絶縁材料からな
るブラックマスクを形成しているので、光漏れによるコ
ントラスト低下がなく、これによりパネル表示面のコン
トラストの向上を図ることができる。また、バス電極の
膜厚を厚くして配線抵抗を小さくすることにより、透明
電極の膜厚を薄くすることができ、したがって透過率を
高くして蛍光体の発光による可視光の取り出しを大きく
することができる。さらに、バス電極２６のの配線抵抗
を小さくすることができることから駆動電圧を小さくす
ることができ、したがって放電電力効率を向上すること
ができる。

【００３１】本発明のＡＣ型カラープラズマディスプレ
イパネル用前面基板の製造方法によれば、前述した作用
を奏する請求項１記載の前面基板を製造することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）〜（ｄ）は、ＡＣ型カラープラズマディ
スプレイパネル用前面基板の製造方法の一実施形態例を
工程順に説明するための要部側断面図である。

【図２】（ａ）、（ｂ）は、図１に示したＡＣ型カラー
プラズマディスプレイパネル用前面基板の製造方法の、
図１（ｄ）に示した工程に続く工程を順に説明するため
の要部側断面図である。

【図３】本発明の前面基板を用いたＡＣ型カラープラズ
マディスプレイパネルの一例を示す要部側断面図であ
り、背面基板を９０°回転させた状態にして示した図で
ある。

【図４】従来のＡＣ型カラープラズマディスプレイパネ
ルの一例の概略構成を示す、分解斜視図である。

【符号の説明】

２０…透明ガラス基板、２２…リブ、２３…黒色絶縁
膜、２４…金属膜、２５…ブラックマスク、２６…バス
電極、２７…透明電極（放電用電極）、２８…高誘電体
層、２９…保護膜（耐放電保護膜）、３０…前面基板、
３１…背面基板、３２…ＡＣ型カラープラズマディスプ
レイパネル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 情報を書き込むためのデータ電極を有し
   てなる透明ガラス製背面基板に対向させられ、これに貼
   合されることによってＡＣ型カラープラズマディスプレ
   イパネルを形成する透明ガラス製の前面基板であって、 表層部にストライプ状のリブが互いに略平行に並列配置
   され、 該リブの上面又は上面及び側面に黒色絶縁材料からなる
   ブラックマスクが形成され、 該リブの側面に金属材料からなる膜状のバス電極が形成
   され、 隣り合う一対のリブのうちの一方のリブにおける内側の
   側面に形成されたバス電極上からこれらリブ間における
   前面基板表面にかけて、対をなす放電用電極のうちの一
   方が形成されるとともに、これら隣り合う一対のリブの
   うちの他方のリブにおける内側の側面に形成されたバス
   電極上からこれらリブ間における前面基板表面にかけ
   て、前記放電用電極のうちの他方が前記放電用電極のう
   ちの一方と連続しない状態で形成され、 前記前面基板上に前記ブラックマスク、バス電極、放電
   用電極を覆って透明な高誘電体層が形成され、 該透明高誘電体層上に透明な耐放電保護膜が形成されて
   なることを特徴とするＡＣ型カラープラズマディスプレ
   イパネル用前面基板。
2. 【請求項２】 ＡＣ型カラープラズマディスプレイパネ
   ル用の透明ガラス製前面基板を製造する方法であって、 まず、透明ガラス基板の表層部に、ストライプ状のリブ
   を互いに略平行に並列配置した状態に形成し、 次に、得られたリブの上面又は上面及び側面に黒色絶縁
   材料からなるブラックマスクを形成するとともに、該リ
   ブの側面に金属材料からなる膜状のバス電極を形成し、 次いで、隣り合う一対のリブのうちの一方のリブにおけ
   る内側の側面に形成されたバス電極上からこれらリブ間
   における前記透明ガラス基板表面にかけて、対をなす放
   電用電極のうちの一方を形成するとともに、これら隣り
   合う一対のリブのうちの他方のリブにおける内側の側面
   に形成されたバス電極上からこれらリブ間における前記
   透明ガラス基板表面にかけて、前記放電用電極のうちの
   他方を前記放電用電極のうちの一方と連続しない状態で
   形成し、 次いで、前記透明ガラス基板上に前記ブラックマスク、
   バス電極、放電用電極を覆って透明な高誘電体層を形成
   し、 その後、該透明高誘電体層上に透明な耐放電保護膜を形
   成することを特徴とするＡＣ型カラープラズマディスプ
   レイパネル用前面基板の製造方法。