WO1993016482A1

WO1993016482A1 - Panneau d'affichage a plasma

Info

Publication number: WO1993016482A1
Application number: PCT/JP1993/000153
Authority: WO
Inventors: Akira Kani
Original assignee: Noritake Co., Limited
Priority date: 1992-02-06
Filing date: 1993-02-05
Publication date: 1993-08-19
Also published as: DE69311451T2; US5493175A; JP2593761B2; EP0580868B1; CA2106395A1; EP0580868A1; KR0138075B1; JPH05217510A; DE69311451D1; EP0580868A4

Description

明細書

プラズマディスプレイパネル

[技術分野]

本発明はプラズマディスプレイパネルに関する。

[背景技術]

プラズマディスプレイパネル（以下、 P D Pと略記する）には、直流型（D C 型）および交流型（A C型）が知られている。また、放電ガスの発光色を見る、いわゆるモノカラータイプと放電によって発生する紫外線で蛍光体を可視発光させるカラ一タイプとがある。以下の問題点ではカラーおよびモノカラーで共通し、カラータイプで特に顕著なので、主にカラー P D Pについて説明する。

P D P構成には各種方法が知られているが、薄型にするため、対向する前面ガラス板と背面板の周囲をシールガラスで封じて、放電ガスを収容する気密容器を構成するものが多く採用される。通常、前、背面板とも低価格のソーダライムガラスが使用される。

微細で多数の表示セルを有する力ラー P D Pでは、隣接するセル間の誤放電や色滲みを防ぐため、あるいはパネル内外の圧力差を支えたり、また放電用電極間距離を規定するためのスぺーサ一として前、背面板間には隔壁が形成され、この '隔壁と前、背面板で周囲を囲まれた空間が一つの表示セルとなる。表示セル内面には蛍光体が被着されて、放電によって発生する紫外線で蛍光体は各色の可視光を発する。この隔壁の形成には、前、背面板にガラス等の誘雳体ペーストを印刷焼成する厚膜技術が賞用されている。また、特開平 3 - 1 5 2 8 3 Ό号公報、特開平 3 - 2 0 5 7 3 8号公報、特願平 2— 1 2 0 0 4 8号等において、有孔金属板を用いる方法が本発明者等によって提案されている。本発明は、この有孔金属板を利用したカラー P D Pに関するものである。

画像表示が可能な微細で多数の表示セルを有するカラー P D Pでは、通常、セルゃ電極形成が容易な方形セル配列が採用される。多数のセルは、放電用電極を行と列に分け、各々ライン状の行および列電極の交差部分に形成するのが便利である。この行列電極が第 1あるいは第 2電極群であって、二つの電極群で多数のセルが独立に選択できる。したがって第 1および第 2電極群は選択可能な構成であればよいので、種類は問わない。

0〇型？0 ?では、ライン状の陰極群が前面ガラス板あるいは背面板に、ライン状の陽極群は陰極と対向する基板に、それぞれ放電ガスに露出し、隔壁を隔てて交差するように形成される。別の構成例として、陰極群と陽極群を一つの基板上に誘電体を介してクロス配線するものもある。また、第 1、第 2電極群とは別の補助放電電極を用いるものも知られている。

A C型 P D Pでは、放電電極が誘電体で被覆されている点を除けば、直流型と同様で二つのライン状電極群構成が可能である。書き込み電極は、絶縁層を介して放電電極と同一基板に形成することもできる。なお、交流型では、対の電極の一方を絶縁層を介し他方と交差させ、書き込み電極を使用しないタイプもある。又、誘電体で被覆された一対の放電電極群の片方を各セル共通に結線し、選択のための電極群いわゆる書込み電極群を露出電極として使用する構成も知られている。

蛍光体は、陰極あるいは放電電極形成基板と対向する基板に形成される。これは放電によって生起されるプラスイオンによる蛍光体劣化を防ぐために必須であ o

D Cおよび A C型において、遮光およびコントラスト改善のため、前、背面板には着色ガラス層を形成することがある。外部取り出し端子も必要である。これらカラー P D Pにおける回路等の各構成要素の多くは、前、背面板上に形成される。従って、カラー P D Pパネルの組立は、前面ガラス板、背面板および有孔金属板から形成される隔壁板の主要 3部品を所定の場所にセッティングすることでなされる。このことから判るように、カラ一 P D Pパネルの表示部厚みは、各構成要素が形成された前、背面板と隔壁板の厚みの合計となる。

前、背面板にガラスを使用した場合、操作性の観点からその厚みは、パネル形成に必要なガラス板の大きさに見合った厚みが要求される。例えば、表示部が対角寸法 6〜 1 0インチ程度では 1 mm、 1 0〜 2 0インチでは 2 mm、 4 0インチ以上では 5 mm程度の厚みがそれぞれ必要である。軽量、薄型が要求されるフラットディスプレイパネルとして、この背面板の厚みは無視できないものである。また前、背面板と隔壁板の構成では、 2回の位置合せが必要で、前、背面板だけで構成される P DPより位置合せ回数が多い。つまり、部品点数が多いと位置合わせ回数が増え、工程が煩雑で微細セルを有するカラー P DPでは特に大変である。

以上説明したように、従来の P D Pでは種々の改善点が残されているのが現状である。

本発明は、これら従来技術の課題に鑑みなされたもので、軽量薄型で組立が容易な P DPを提供することを目的とする。

[発明の開示]

本発明者等は、上記した従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明に到達したものである。

すなわち、本発明は、ライン状第 1電極群とライン状第 2電極群とが所定間隔を隔てて交差する位置に対応して複数の表示セル用の穴が形成された有孔金属板および前面ガラス板で構成される PD Pにおいて、前記有孔金属板の穴の表示面側が裏面側より大きく、かつ裏面側の穴はガラスを含む無機誘電体の溶融物で被覆され、気密封止されることを特徴とする PDPにある。

以下、本発明をさらに具体的に説明する。

前面ガラス板としては、窓用ソ一ダライムガラスが低価格で好ましい。他成分の透明ガラスも使用できるが、コストの他に熱接着工程が多いので、他材料との熱膨張適合性や耐熱性に留意して選択すれば良い。

次に、本発明の特徴である有孔金属板について説明する。

表示セルを形成する有孔金属板は、従来技術で説明したように公知であり、その有用性も明らかである。有孔金属板は前面ガラス板と密着するので、金属の熱膨張係数はガラス基板と近似したものを選ぶ。基板が軟質ガラスでは、 42wt %N i -6wt %C r -F e合金や 50 w t %N i - F e合金が、硬質ガラスでは、 20wt%N i - 17wt%C o - F e合金や 42wt%N i—F e合金等が好適に例示できる。さらに、上記例示した金属は耐熱性および耐熱酸化性に優れ、空気中、 700°Cまでの加熱による寸法変化は測定誤差範囲内の小量である。また、一般の金属と同様これら金属の加工性は良好で 0. 1mmの金属板をエツチングで加工した場合、 0. 1 5mmピッチ以下の表示セル形成も可能である。しかも、機械特性が良好なので 0 . 1 mm以下の薄いものでも操作性がよい。この金属板には表示セル用の穴ばかりでなく、次のような加工を施すと便利である。すなわち、金属板を表示部周辺まで広げ、ここに排気およびガス封人用穴を設けたり、金属板を前面ガラス板に固着したりシールするための網点状の穴や簾状の加工である。前者の加工は排気管接続等に便利であり、また、この穴から表示部近辺まで金属板のガラス板側に溝加工を施すと、ガスの通気が確実にできるのでより好ましい。後者の加工は接着代を増加させ、固着やシールの強度を增すのに有効である。これらの加工にエッチングを用いれば、表示セル用穴と共に全てを一度に加工することができる。このような加工部は、平面的に分割された複数の金属板でも形成できるが、一枚の金属板でなされるのが便利である。表示セル用穴は、マトリクス配列されたほぼ同一の形状で表示面側で大きく、その裏面で小さ、貫通孔である。表示面側は表示をするために大きな開口が必要で、裏面の穴は気密シールのため小さい方がよく、また大きい必要もない。この裏面穴は、裏面に形成する電極群が表示セル空間に接するためやセル穴内面の蛍光体被着に印刷技術を用、る場合、裏面からインクを吸引するために必要である。この裏面穴が小さいほど蛍光体の被着面積が広く輝度を大きくできる。一枚の金属板でも上記エッチング加工を用いれば、表裏面のマスクパターンを変え、上下穴形状が異なるものが容易に得られる。複数枚の有孔金属板を重ねて、さらに微細なあるいは複雑なセル形成も可能であるが、一枚で形成するものに較べ高コス卜になる。

有孔金属板表面の少なくとも一部は無機誘電体で被覆されることが好ましい。このようにすれば被覆した誘電体を利用して、電極群の一つを有孔金属板裏面に形成できる。この電極群は、 D C型で陰極、陽極、補助放電電極等であり、 A C 型では放電電極や書き込み電極等であって、これらの配線も含まれる。これら電極部は、有孔金属板裏面穴内面にも形成し、表示セル空間に接するようにする。好ましくは、裏面の小孔部を電極材料で充填するとよい。また、電極群形成に必要な絶縁層や外部端子等も裏面に形成できる。さらに、隔壁板の有孔金属板を複数セルの共通電極として使用することも公知である。例えば、 D C型における補助放電電極で誘電体被覆されたものや A C型の放電用共通電極等である。勿論、ガラス基板側の有孔金属板上に別の回路を形成することも可能である。従って、上記回路が短絡しないために、これら回路形成は有孔金属板の誘電体で被覆された上に施される。また、ガラス基板上に形成される複数の電極群の短絡防止も考慮すれば、有孔金属板のほぼ全面が誘電体で被覆されることが望ましい。この誘電体被覆方法は、前記特許出願や特願平 2 - 2 7 0 6 1 0号に詳述されており、この上に形成される電極群と短絡しないため緻密な層を形成し易いガラスを含む無機誘電体を用いるのが好ましい。

有孔金属板に、回路等のカラー P D P構成要素を形成する方法は公知の厚膜や薄膜技術が適用でき、本発明者等が提案した特願平 3 - 3 4 8 5 7 4号でも詳述されている。

本発明の特徴は背面板を使用しないことである。すなわち、従来のセル隔壁と背面板が兼用されていることになる。従って、有孔金属板裏面の穴は気密にシールされる必要がある。

この気密シールには、ガラスを含む無機物を使用する。このシール材料は、ガラス単体でもよく、また、ガラスと金属あるいはガラスとセラミックの複合体でもよい。ガラスは非晶質ガラスや特定温度で結晶を析出する結晶化ガラスでもよい。ガラスの溶融を空気中で簡便に行うために、酸化物系ガラスが好ましい。シー 'ル温度は、予め形成された P D P回路が損なわれない範囲で、排気時の温度や P D P 周囲のシール温度より高温である。本発明では、 4 5 0〜7 5 0 °Cが好適に使用でき、さらに好適には 5 5 0〜7 0 0 °Cである。また、シール材の熱膨張は、被シール材に適合される。このようなガラス等のシール材は数多く知られ、適宜選択できる。

これらの材料は、粉体として利用すると作業に便利である。固形粉体を液体ビヒクルと混練したものは、塗布や印刷が容易である。液体ビヒクルは、樹脂を溶剤に溶解したものが一般的で、粉体を所定位置に塗布し一時的に固着する働きをする。この液体ビヒクルは乾燥やシール作業の温度で飛散する。

有孔金属板裏面の小孔は、シール材で裏面より被覆される。従って、表示面側には凹所が形成される。この時、裏面小孔より内部の広い表示セル部へ、シール材が入ることは好ましくない。有効表示部を小さくしたり、セル内に被着された蛍光体を汚染したりするからである。シール材を塗布して小孔を被覆し、上記状態を達成するには小孔の大きさが重要である。小孔をシ一ル材以外で充填することもできるが、この充填を簡便な塗布で行うこともできる。小孔の大きさ、特に最小の幅は 3 0 0 /m以下が好ましい。 3 0 0； mより大きいと塗布材料が表示セル内部に広がりやすく小孔を充填しにくい。また、穴が大きいと、 P D Pの内外圧力差を支えるため、シール材を厚くしなければならず、材料の無駄であると共に P DPの薄型化を妨げる。穴の充填には、塗布材料の粉体が大きい方がよい。し力、し、微細なパターニングには小さい方が有利である。本発明では、ガラス粉体等のシール材の平均粒径 5〜3 0 imが好適に使用できる。シール材としてガラスと導電物質の複合物を用い、電極として兼用することもできる。

[図面の簡単な説明]

図 1は、本発明の P DP構成の一例を説明する模式平面図。

図 2は、図 1の X— X' 部分の模式断面図。

図 3は、図 1の Y - Y' 部分の模式断面図。

図 4は、本発明の別の前面板回路構成を説明する部分模式平面図および断面図。図 1から図 4において、

1は前面ガラス板、 2は有孔金属板、 3は陰極、 4は陽極、 5は配線、 6は端子、 7は凹凸状簾状部、 8は網点状小孔、 9は低融点シールガラス、 1 0は排気穴、 1 1は溝、 1 2は隔壁、 1 3は被覆層、 1 4は蛍光体、 1 5は共通放電電極、 1 6は走査放電電極、 1 7は絶縁層、 1 8は MgO保護層をそれぞれ示す。

[本発明の好ましい実施例]

以下、本発明を実施例等によりさらに詳しく説明する。

P D Pの作成

前面ガラス板として窓用ソーダライムガラスを用いた。また、有孔金属板は厚み 0. 1 511111の4 2^1: %1^ 1 — 6 ^\^ %。 1~ー 6合金扳をェッチング加工して作成した。この有効金属板を電極として S i 0₂— B ₂0₃— P b O— A 1₂0_;t - Z n O系ガラス粉体を電着後、 6 5 0°Cで融着してほぼ全表面を緻密な誘電体で被覆形成した。誘電体厚みは約 1 0 /xmである。裏面側小孔は約 1 3 0 の角穴で、表示セルのほぼ中央部に開けた。この部分の厚みは約 60 //mであった。この小孔部へ次に示すインクをスクイズして充填した。すなわち、このインクは平均粒径約 1 0 zmの S i 0₂-B₂0₃-PbO-A l ₂0₃-Zn 0系ガラス粉体 35 w t %と平均粒径約 0. 6 /imの Au粉体 65 w t %の固形粉体合計 1 00 重量部を、 1 5 w t %のェチルセルロースをブチルカルビトールアセテートに溶解した液体ビヒクル 40重量部とを混練したものである。充填された小孔の上と有孔金属板裏面に A gペーストを厚み約 6 /mに印刷し、一つの電極群を形成した。さらに、この小孔部を覆うように充填インクと同じ系のガラスペーストを厚み約 50 /mに印刷し、小孔をシールした。このガラス被覆層は表示部の気密シ一ルを確実にすると共に、導体層の絶縁保護層にもなる。充填インク、 Agおよびガラスペース卜の焼成温度は 600°Cであり、これらは後記する低融点シールガラスの封止温度 480°Cでは変形しない。

このように作成した有孔金属板の非シール面を、前面ガラス板の所定位置に合わせ、表示部四周を低融点シールガラスで封じて P DPを作成した。なお、各回路等の形成で、説明がないものは厚膜技術を適用し、蛍光体では 500°C、その他は 550〜59 CTCで焼成した。 P DPの排気穴に排気管を取り付け、排気後所定のガスを封止して排気管をチップオフした。エージング後、通常の点灯を確認した。

なお、上記説明以外の工程等は公知の方法を用いた。

実施例 1

P DPを裏面側から見た模式平面図を図 1に、また、この図 1の X— X' 部分の模式断面図を図 2に、 Y - Y' 部分の模式断面図を図 3にそれぞれ示す。これら各図で符号は共通であり、同じ番号は同様のものを示す。

前面ガラス板 1は縦 380 mm、横 5 1 0 mm、厚み 2. 4 mmである。これに、厚み約 5 Aimの A g配線 5を形成した。表示部の配線幅は 1 20 im、端子 6の部分は幅 350 mで各々ピッチ 750 / mである。表示部分の配線部は、 L a 0. 7 S r 0. ₃Mn 0₃の導電性酸化物粉体のペーストを用いて、厚み約 6 //m、幅 1 40 mに被覆し陰極 3とした。

有孔金属板 2の寸法は縦 400mm、横 490 mmである。縦方向の両端部は、凹凸の簾状部 7を加工し、その裏面側をハーフエッチングで薄くした。横方向のガラス板端部でガラスに面する位置には、網点状の小孔 8を形成し、その周りの表示面側をハーフエッチングした。これらは、 P DP全体をシールする低融点ガラス 9 (図 1では省略）塗布部である。この塗布部と表示部の間に排気穴 1 0を形成し、排気穴を含む表示部周辺の表示側をハーフエッチングして、溝 1 1を形成した。以上のハーフエッチング部は斜線で示す（図 1 ) 。

表示セル構成は、縦ピッチ 750 μηι、横ピッチ 250 μπιの略長方形セルを方形配列したものである。隔壁部 1 2の幅は、縦方向で約 1 50 /m、横方向で約 80〃mである。セル数は、縦 480、横 1 920である。

有孔金属板 2裏面の電極群は、小孔部に炭素が充填された陽極 4と A g配線および端子で構成される（端子部以外は図 1で省略）。配線は幅 1 70 μπι、ピッチ 250 /mで、これは一本おきに上下に延長され、幅 250 //m、ピッチ 500 mの端子につながる。陽極を形成する小孔部を含む表示部全体は、ガラスべ一ストにより被覆層 1 3 (図 1では省略）で覆われ気密にシールされる。

有孔金属板の表示面側の穴内面は、蛍光体 1 4が赤（R) 、緑（G) 、青（B) に被着され、各色のセルはストライプ状になる。

封入ガスは H e -X e (5%) で圧力 350 T o r rである。

このようにして作成した P DPは DC型であり、表示部厚みは約 2. 7 mmであった。

実施例 2

前面ガラス板側の回路構成図を図 4に示す。図 4 (a) は、一つの表示セルを示す部分模式平面図で、図 4 (a) の Z— Z' 部分の断面図を図 4 (b) に示す。なお、隔壁 1 2位置も図示した。端子部につながる配線 5は、厚み約 1 im、幅 50 /imの A 1である。この配線 5を覆い、同図のように共通放電電極 1 5と走査放電電極 1 6を形成した。これらは、厚み約 0. 6 mの I n - S n酸化物の透明導電膜である。両電極 1 5, 1 6は幅 40 mの蛇行する間隔において対向している。上記配線 5および両電極 1 5, 1 6はスパックとエッチングによって成膜およびパターニングした。共通放電電極の配線は、画面外部で共通結線される。表示面全面に、透明ガラスで厚み約 40 mの絶縁層 1 7を被覆し、さらにこの上に厚み約 0. の MgO保護層 1 8をスパッ夕によって形成した。有孔金属板裏面の電極は書き込み電極となる。その他の構成は、実施例 1と同様とした。

作成した P D Pは AC型であり、表示部厚みは約 2. 7 mmであった。

実施例 3

前面ガラス板は縦 1 8 Omm、横 24 Omm、厚み 1. 1mmである。これに、厚み約 1 μιηの A 1配線を形成した。表示部中央部の配線幅は 50 /zm、ピッチ 300 imで、これを一本おきに左右に延長し、幅 300 zm、ピッチ 600 mの端子部につないだ。表示部分の配線部は、 L a。.₇S r。.₃Mn0₃の導電性酸化物を厚み約 0. 6 im、幅 2 1 0 mに被覆し透光性陰極とした。陰極と配線は、スパッタにより成膜し、エッチングでパターニングした。

有孔金属板 2の寸法は縦 20 Omm, 横 22 Ommである。表示セル構成は、縦横ピッチ 300 / mの正方形セルを方形配列したものである。隔壁部の幅は約 90 /zmである。セル数は、縦 480、横 640である。表示部へ蛍光体を被着しな力、つた。

封入ガスは N e—Ar (0. 5%) で圧力 250 T 0 r rである。

他の P DP構成は実施例 1とほぼ同様であり、作成した P DPは DC型で、表示部厚みは約 1. 4 mmであった。

以上の実施例から判るように、本発明のカラー P DPにおいては、各種のものが適用できるのは明らかである。特に薄型のものが得られ、例えば実施例 1および 2では約 2. 4mm、実施例 3では約 1. 1 mm従来タイプより薄型化が達成できる。また、位置合せは一回でよいことは明らかである。

[発明の効果]

以上の説明から明らかなように、本発明では従来の背面板を使用しないので、軽量薄型で組立の容易な P DPが得られる。また、各々背面板一枚分の軽量化も併せて達成される。さらに、部品点数が少ないので位置合わせ回数は従来以下でよい。

Claims

請求の範囲

1 . ライン状第 1電極群とライン状第 2電極群とが所定間隔を隔てて交差する位置に対応して複数の表示セル用の穴が形成された有孔金属板および前面ガラス板で構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記有孔金属板の穴の表示面側が裏面側より大きく、かつ裏面側の穴はガラスを含む無機誘電体の溶融物で被覆され、気密封止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 . 前記有孔金属板表面の少なくとも一部が無機誘電体で被覆され、一つの電極群が裏面および裏面側の穴内面の誘電体上に形成される請求項 1に記載のブラズマディスプレイパネル。

3 . 前記有孔金属板裏面側の穴の最小幅が 3 0 0 /i m以下である請求項 1または 2に記載のプラズマディスプレイパネル。

4 . 前記有孔金属板が表示部およびその周辺部を含む平面内で一枚の金属板から形成され、周辺部には排気およびガス封入用の穴を備える請求項 1〜3のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。

5 . 前記有孔金属板の表示周辺部に、該金属板を前面ガラス板に固着あるいはシールするための網点状あるいは簾状の加工が施される請求項 1〜4のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。

6 . マトリックス配列されたほぼ同一形状の貫通孔を有する金属板であって、その孔形状が表示面側で大きく裏面側が小さいものであり、前記小孔部は最小幅が 3 0 0 /z m以下であり、ガラスあるいはガラスを含む無機物で気密にシールされ、表示面側の前記大孔部に凹所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に用いられる有孔金属板。