JP2716013B2 - カラープラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、情報表示端末や平
面型テレビなどに用いられるカラープラズマディスプレ
イパネルに関し、とくに画面のちらつき低減、高輝度
化、高コントラスト化および構造の簡素化のための隔
壁、電極、蛍光体層の構造およびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】カラープラズマディスプレイパネルは、
ガス放電によって発生した紫外線によって蛍光体を励起
発光させ可視光を得て表示動作させるディスプレイであ
る。

【０００３】この中でＡＣ型は輝度、発光効率、寿命の
点で優れている。

【０００４】図４に従来の反射型ＡＣ面放電プラズマデ
ィスプレイパネルの斜視図を示す。第２の基板１には、
平行な２本の透明電極２と平行な２本のバス電極９が構
成されている。このバス電極９は、透明電極２の上に形
成されている。隔壁１４は、ストライプ状に形成されて
いる。

【０００５】また、図５に第２の基板１側から見た時の
平面図を示す。透明電極２とバス電極９は所定の間隔、
例えば１００μｍ程度で平行して形成され、２本で１組
になるように配置されている。この隣り合う透明電極２
間で維持放電を発生させる。このバス電極と前記データ
電極は直交しており、この直交する領域を表示画素要素
の一部を構成する放電セルとして画定する。

【０００６】次に、図５中に示すｄ−ｄ′における断面
図を図３に示す。第２の基板１上に形成された透明電極
２、バス電極９の上を透明絶縁層３で被覆する。透明絶
縁層３は、通常、低融点鉛ガラスの厚膜である。この透
明絶縁層３を被覆し、プラズマ発生時にできるイオンの
衝撃による透明絶縁層の劣化防止のために保護層４を形
成する。保護層４は、例えばＭｇＯの薄膜（蒸着やスパ
ッタ等）もしくは厚膜（印刷やスプレイ等）で形成す
る。

【０００７】一方、第１の基板８には、表示データ書き
込みデータ電極１５を金属厚膜又は薄膜で形成し、これ
を低融点ガラスによる絶縁層１２で被覆する。データ電
極１５は、図３内の紙面に垂直すなわち透明電極２に直
交している。この上に隔壁１４を通常厚膜印刷等で形成
し、更に各放電セルを構成する部分に各放電セルの発光
色に対応する蛍光体１３を塗布する。この絶縁層１２に
は、隔壁１４を強固に固定する土台の役割がある。

【０００８】蛍光体層１３は、蛍光体塗布面積を増やす
ため、すなわち、発光面積を増加し輝度を向上させるた
めに、第１の隔壁１４の側面にも形成する。

【０００９】次に、第１の基板８上に形成した隔壁１４
と前述の第２の基板１とを張り合せ、気密封止し、内部
に放電し、紫外線を発光するガス、例えばＨｅとＮｅと
Ｘｅの混合ガスを５００Ｔｏｒｒ程度封入する。

【００１０】隣り合う透明電極２（図３では、紙面に平
行に透明電極２があり、紙面に垂直方向に隣り合う透明
電極２がある）の間にパルス状の交流電圧を印加する
と、ガス放電（面放電）が発生し、放電ガス空間１０に
プラズマが生成される。ここで発生した紫外線で蛍光体
１３を励起し、可視光を発生させ、第２の基板１を通し
て表示発光を得る。

【００１１】面放電を発生させる隣り合う透明電極２上
のバス電極９は、走査電極と維持電極からなっている。
実際に、画像表示するためのパネル駆動において、面放
電電極である透明電極２には維持パルスが印加されてお
り、放電を発生させるときは走査電極とデータ電極１５
の間に電圧を印加し、対向放電を発生させ、この放電が
維持パルスによって面放電電極間に維持される。この対
向放電を画面中の所望のセルで行うことにより画像を作
り出す。そのため、この対向放電は非常に重要である。

【００１２】この対向放電を発生させるために重要にな
るのが、走査電極とデータ電極１５との間隔、放電ギャ
ップと、このギャップに印加する電圧と放電ガス空間１
０内部に封入してある混合ガスの圧力の３つのパラメー
ターである。これら３つのパラメーターの間には、いわ
ゆるパッシェンの法則が成り立っている。このパッシェ
ンの法則とは、放電を発生させるためにギャップに印加
する電圧は、放電ギャップと混合ガスの圧力との積によ
って決まるというものである。

【００１３】したがって、確実に対向放電を発生させ表
示発光させるには、これらの３つのパラメーターは、各
々決った一定の値を保っていなければならない。

【００１４】以上がカラープラズマディスプレイパネル
の構成であるが、前述の隔壁１４の形成方法として「特
開平４−２６５９３６」には、図６に示すように、ガラ
ス基板１０４に溝１０５を形成する技術、また「特開平
５−７２５１７」にも、図７に示すように、第２の基板
２０７に溝２０８を形成する技術が開示されている。

【００１５】しかし、溝全内面にデータ電極を形成した
ものでも、この電極をカラープラズマディスプレイパネ
ル製造工程中に、他の目的に使用することも意図されて
いない。

【００１６】また、電極の形成方法として「特開平４−
２５９７２８」は、図８に示すように、ガラス基板３５
０ａに溝３６０ａ−２を形成し、電極材をロールコータ
ーなどで埋め込み、背面基板３６０ａの表面に残存する
不要なペーストをヘラ状の治具で取り去り、溝３６０ａ
−２内に電極３６０−ｂを形成する技術が開示されてい
る。

【００１７】しかし、溝３６０ａ−２内全体に電極が形
成されてしまい、溝内に空間がない状態となっているた
め、放電ガス空間を必要とするプラズマディスプレイに
は不適当な形成技術である。

【００１８】次に、蛍光体層１３の塗布面積を増す、す
なわち、発光面積を増大させる方法として「特開昭６３
−２３２２３８」には、図９に示すように、透明隔壁４
０６と不透明隔壁４０７を２重隔壁構造とし、蛍光体部
４０８の面積を増す技術が開示されている。

【００１９】しかし、十分に隔壁全体に蛍光体部を形成
することまでは言及していない。また「特開平５−８９
７８５」には、図１０に示すように、第１の格子状バリ
アリブ５１２の第１の壁部５１２ａ、第２の壁部５１２
ｂにエミッタ層５１６を形成する技術が開示されてい
る。

【００２０】しかし、隔壁側面に形成されたエミッタ層
は電子放射源であり、このエミッタ層を利用して電着等
の技術を用いることは、エミッタ層が電着液に汚染され
るため、カラープラズマディスプレイ製造工程中に、電
着の電極としてこのエミッタ層を使用することは不可能
である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
カラープラズマディスプレイパネルにおいては、上述し
たパッシェンの法則を成立させなければならないが、印
加電圧と混合ガスの圧力を一定の値にすることは容易で
あるが、放電ギャップを一定の値に保つことは非常に困
難である。その理由は、放電ギャップを保つ隔壁は印刷
技術で形成するため、所要の隔壁の高さを全画面一定に
することは印刷条件のバラツキ等により難しく、特に大
画面では、印刷面積が増大するため非常に困難である。
このため、放電がスムーズにできず、カラープラズマデ
ィスプレイパネルの画面にちらつきが発生する問題があ
った。

【００２２】また、隔壁１４の側面部およびセル底面部
に蛍光体層１３を形成する際、通常使用される厚膜印刷
等では、印刷条件のバラツキ等により、十分に隔壁１４
の側面部およびセル底面部に蛍光体層１３が形成されず
輝度低下の原因となっていた。

【００２３】さらに、隔壁を有する第１の基板において
は、上述した絶縁層１２を形成する必要があり、カラー
プラズマディスプレイパネルの構造的にも製造的にも複
雑なものにしている問題があった。

【００２４】さらに、隔壁１４の色は、ガラスの透明色
もしくは半透明色になっており、外光の光に対して反射
率が高く、画面のコントラスト低下の要因となってい
た。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上述した問題点を解決す
るために、本発明によるカラープラズマディスプレイパ
ネルは、データの書き込みを行うデータ電極と、その電
極に平行な方向に形成される隔壁を有する第１の基板
と、平行な電極からなる面放電電極群を有する第２の基
板とを有し、前記データ電極と面放電電極群が直交する
領域をセルとするカラープラズマディスプレイパネルに
おいて、データ電極が隔壁の側面部およびセル底面部を
覆うように形成することを特徴とする。

【００２６】さらに、このデータ電極全面に蛍光体層を
形成すること、また、隔壁をガラス基板の表面を黒色化
したガラス基板に溝を形成すること、さらに、前記デー
タ電極はガラス基板に形成した溝に直接接触する構造を
有すること等を特徴とするものである。

【００２７】本発明は、以上のように、カラープラズマ
ディスプレイパネルのデータ電極が、隔壁の側面部およ
びセル底面部を覆うように形成しているため、放電ギャ
ップの自由度が格段に増加するため、パッシェンの法則
を容易に成立させることが可能になり、隔壁形成時の印
刷条件のバラツキにより生じる隔壁の高さのバラツキに
よる放電の不具合を解消することができるため、画面の
ちらつきを抑制することができる。

【００２８】また、隔壁の側面部およびセル底面部に十
分に蛍光体層を形成しているため、発光面積が増加し、
輝度を向上させることができる。

【００２９】さらに、隔壁をガラス基板に溝を形成し、
この溝に直接接触して覆うようにデータ電極を形成して
いるため、蛍光体層がガラス基板に直接接触することは
ない。

【００３０】もちろん、隔壁をガラス基板に溝を形成す
ることで作製するため、隔壁を形成する際の土台の役目
である絶縁層を省略でき、構造的にも製造的にも簡素化
が可能である。

【００３１】また、隔壁をガラス基板の表面を黒色化し
たガラスに溝を形成することで外光の反射率が低下しコ
ントラストを向上させることができる。

【００３２】

【発明の実施の形態】次に、本発明について図面を参照
して説明する。

【００３３】図１に、本発明の反射型ＡＣ面放電カラー
プラズマディスプレイパネルの図５中に示すｄ−ｄ′に
おける断面図を示す。また、図２には、本発明の斜視図
を示す。

【００３４】従来例で説明したカラープラズマディスプ
レイパネルの断面図である図３、斜視図である図４と、
本発明の図１、図２を比較すると、第２の基板について
は構造は同じであるが、第１の基板が異なる。

【００３５】隔壁５は、第２の基板のバス電極１０に直
交し、第１の基板９のガラスに直接ストライプ状の溝を
形成することにより構成されている。そのため、隔壁５
は、セル底面部と一体ものになっており、従来のよう
に、隔壁１４を絶縁層１２上に形成していない。

【００３６】この形成工程については、サンドブラスト
法を用いる。

【００３７】例えば、耐サンドブラスト性のネガ型レジ
ストをガラス基板に塗布、乾燥、露光、現像を施し、隔
壁を形成する部分にレジストパターンを形成した後、ア
ルミナ粉末の研摩剤をエア噴射し、ブラスト（不要部分
の除去）を行う。その後、焼成することにより、レジス
ト層を除去し、ガラス基板に溝を形成し、隔壁を作製す
ることができる。サンドブラスト法を用いることによ
り、溝の深さの調整が容易な点や、溝の形成速度（エッ
チング速度）が速い点などの利点があげられる。

【００３８】また、ガラス基板表面に、あらかじめ、ガ
ラス粉末と金属酸化物等黒色の金属を含んだペーストを
塗布し、焼成させることによりガラス基板表面を黒色化
する。この黒色化したガラス基板を前述したサンドブラ
スト法で溝を形成することで、隔壁５の上部に黒色部分
１１を形成することができる。これにより外光反射率を
下げられるため、コントラストを向上させることができ
る。

【００３９】次に、本発明のデータ電極６は、ガラス基
板に形成した溝の側面部および底面部を覆うように形成
しており、従来のように、セルの底面部の一部分にのみ
形成されてはいない。これにより、バス電極９とデータ
電極６との隔壁、放電ギャップの自由度が格段に増加す
るため、パッシェンの法則を容易に成立させることが可
能になり、放電の不具合を解消することが可能になる。
この形成工程については、プリント配線板を製造する際
によく用いられるアディティブ法を利用し、データ電極
形成には無電解銀めっきを利用する。

【００４０】例えば、前述のサンドブラストでできたガ
ラス基板に形成した隔壁５の黒色の上面部１１にレジス
トを印刷し、続いて無電解銀めっきを施す。隔壁上面部
にはレジストが塗布されているため、無電解銀めっきが
付かず、隔壁の側面部およびセルの底面部に銀めっきが
形成される。この結果、データ電極６が、ガラス基板に
形成した溝の側面部および底面部を覆うように形成でき
る。

【００４１】次に、本発明の蛍光体層７は、前述のデー
タ電極６を電極として電着法で形成するため、データ電
極６全面に形成しており、従来のように、印刷条件等に
より隔壁１４の側面部に蛍光体層１３が不十分に形成さ
れることはない。また、蛍光体層１３のデータ電極６へ
の接着強度も極めて大きくなる。これにより、蛍光体層
の表面積が増加、すなわち、発光面積が増加し、輝度を
向上させることができる。例えば、硝酸マグネシウム、
硝酸アルミニウム、エタノールの混合液に蛍光体を投入
し、電着液を作製する。これにより蛍光体を負に帯電さ
せることができる。

【００４２】この電着液の中へ第１の基板を浸漬し、前
述したデータ電極を陽極として直流電圧を印加すること
により、負に帯電した蛍光体をデータ電極６に電着させ
ることができる。

【００４３】もちろん、カラープラズマディスプレイパ
ネルの場合には、Ｒ，Ｇ，Ｂ色の３色の蛍光体層を作製
する必要があるため、例えば、第１色目としてＧ色の蛍
光体層を作製するにあたってはＧ色蛍光体を用いた電着
液を使用し、Ｇ色の蛍光体層を形成したいセルにあるデ
ータ電極にのみ電圧を印加すればよい。他の２色につい
ても、順次Ｇ色蛍光体層形成時と同様の操作をすること
により、所望のデータ電極に所望の蛍光体層を電着によ
り形成することができる。

【００４４】ここで、蛍光体をデータ電極に電着する
際、データ電極が、ガラス基板に形成した溝の側面部お
よび底面部を覆うように形成しているため、このデータ
電極に沿って蛍光体層を形成することができる。そのた
め、前述したように、蛍光体層をデータ電極全面に形成
することが可能になり、蛍光体層の表面積が増加、すな
わち、発光面積が増加し、輝度を向上させることにな
る。また、従来の印刷による蛍光体層に比べ、電着を用
いることにより、電着時の印加電圧の印加時間により所
望の膜厚を得やすく、膜厚も均一に形成することができ
るため、膜厚のバラツキによる輝度のバラツキも低減で
きる。さらに、隔壁の上面部に蛍光体が付着しないこと
から、第１基板と第２基板を封着する際に発生した隔壁
の上面部の蛍光体の落下により、所定の発光色以外の発
光色蛍光体が混入してしまう、いわゆる混色の発生も抑
制でき、色純度を保持することができる。

【００４５】以上、本発明の実施の形態について述べて
きたが、本発明においては、データ電極６の上にのみ蛍
光体層７が形成されるため、蛍光体層がガラス基板に直
接接触することはない。

【００４６】もちろん、絶縁層１２の役目である隔壁１
４を形成する際の土台の役目については、隔壁をサンド
ブラスト法によりガラス基板に溝を形成することによっ
て作製しているため、不要であることは言うまでもな
い。この絶縁層１２を省略できることにより、構造的に
も製造的にも簡素化が可能になる。

【００４７】以上の説明では、ガラス基板表面をあらか
じめ黒色化し、これをサンドブラスト法等で溝を形成す
る構成について説明したが、黒色化処理を行わず、溝形
成後隔壁５の上部を黒色化処理してもよいことは言うま
でもない。 〔実施例〕セルの底面部の幅３００μｍ、隔壁の高さ１
６０μｍ（隔壁上部の黒色部２０μｍを含む）、隔壁の
幅１００μｍ、蛍光体の膜厚１２μｍ、データ電極の膜
厚１０μｍとして第１の基板を作製し、第２の基板につ
いては、従来と同仕様の基板を用いてパネルを組み立
て、混合ガスとしてＨｅ，Ｎｅ，Ｘｅを５００Ｔｏｒｒ
封入し、実際に点灯評価を行ったところ、画面のちらつ
きは約１／１０に低減し、輝度は約８％向上、外光反射
率は１５％低下させることができ、コントラストが向上
し、良好な結果が得られた。

【００４８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるカラ
ープラズマディスプレイパネルの構造を用いると、放電
ギャップの自由度が格段に増加するため、パッシェンの
法則を容易に成立させることが可能になり、放電をスム
ーズに行えることにより、ちらつきの少ない画質を得る
のに効果がある。

【００４９】また、ガラスに形成された溝からなる隔壁
の側面およびセル底面を、無電解メッキにより十分に電
極で覆っており、この電極全面に電着により蛍光体層を
形成していることから、輝度を向上させ安定化させるこ
とができる。

【００５０】さらには、隔壁上部を黒色化することで、
コントラストを向上させることができる。

【００５１】また、絶縁層を省略することができるた
め、構造的にも製造的にも簡素化するのに有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のカラープラズマディスプレイパネルの
一実施形態を示す断面図。

【図２】本発明のカラープラズマディスプレイパネルの
一実施形態を示す斜視図。

【図３】従来のカラープラズマディスプレイパネルの断
面図。

【図４】従来のカラープラズマディスプレイパネルの斜
視図。

【図５】従来および本発明のカラープラズマディスプレ
イパネルの平面図。

【図６】従来のガラス基板に溝を形成した構造を持つプ
ラズマ・アドレスト・液晶表示装置の斜視図。

【図７】従来のガラス基板に溝を形成した構造を持つプ
ラズマアドレスタイプの画像表示装置の断面図。

【図８】従来のプラズマディスプレイパネルの電極形成
方法を示す製造工程図。

【図９】従来のガス放電パネルの隔壁層を示す断面図。

【図１０】従来のガス放電表示パネルのバリアリブ、エ
ミッタ層を示す断面図。

【符号の説明】

１ 第２の基板（前面基板） ２ 透明電極 ３ 透明絶縁層 ４ 保護層 ５ 隔壁 ６ データ電極 ７ 蛍光体層 ８ 第１の基板 ９ バス電極（走査電極、維持電極） １０ 放電ガス空間 １１ 隔壁上部の黒色部分 １２ 絶縁層 １３ 従来の蛍光体層 １４ 従来の隔壁 １５ 従来のデータ電極 １０１ 液晶層 １０２ プラズマ室 １０３ 誘電体シート １０４ ガラス基板 １０５ 溝 １０６ 電極 １０７ 電極 １０８ 透明基板 ２０１ 液晶セル ２０２ プラズマセル ２０３ 隔壁 ２０４ 第１の基板 ２０５ 信号電極 ２０６ 液晶層 ２０７ 第２の基板 ２０８ 溝 ２０９ プラズマ電極 ２１０ ガス ２１１ 放電領域 ２１２ 画素 ３５０ａ 前面基板 ３５０ａ−１ レジストパターン ３５０ａ−２ 第２の電極溝 ３５０ｂ 陽極 ３６０ａ 背面基板 ３６０ａ−１ レジストパターン ３６０ａ−２ 第１の電極溝 ３６０ｂ 陰極 ３６０ｃ バリアリブ ４０１ 基板 ４０２ カバー基板 ４０３ 誘電体層 ４０４ セパレータ ４０６ 透明隔壁層 ４０７ 不透明隔壁層 ４０８ 蛍光体部 Ａ 選択電極 Ｒ 紫外線 Ｆ 維持放電領域 Ｘ 表示電極 Ｙ 表示電極 ５０４ 背面パネル ５０８ 第１の絶縁基板 ５１０ 陰極 ５１２ 第１の格子状バリアリブ ５１２ａ 第１の壁部 ５１２ｂ 第２の壁部 ５１４ 棒状バリアリブ ５１６ エミッタ層 ５１８ 凹部

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 データの書き込みを行うデータ電極と、
   その電極に平行な方向に形成される隔壁を有する第１の
   基板と、平行な電極からなる面放電電極群を有する第２
   の基板とを有し、前記データ電極と面放電電極群が直交
   する領域をセルとするカラープラズマディスプレイパネ
   ルにおいて、データ電極が前記隔壁の側面とセル底面部
   とを覆うように形成されていることを特徴とするカラー
   プラズマディスプレイパネル。
2. 【請求項２】 前記データ電極全面に蛍光体層が形成さ
   れていることを特徴とする請求項１記載のカラープラズ
   マディスプレイパネル。
3. 【請求項３】 隔壁はガラス基板の表面を黒色化したガ
   ラス基板に溝を形成することにより構成されたものであ
   ることを特徴とする請求項１記載のカラープラズマディ
   スプレイパネル。
4. 【請求項４】 前記データ電極はガラス基板に形成した
   溝に直接接触するように形成されていることを特徴とす
   る請求項１記載のカラープラズマディスプレイパネル。
5. 【請求項５】 請求項１記載のカラープラズマディスプ
   レイパネルの製造方法において、前記第１の基板として
   ガラス基板を用い、その表面に溝を形成して前記隔壁を
   形成し、前記隔壁の側面と前記溝の底面とを覆うように
   前記データ電極を形成し、このデータ電極を電着時の一
   方の電極に用いてデータ電極の全面に蛍光体を形成する
   ことを特徴とする請求項１記載のカラープラズマディス
   プレイパネルの製造方法。