プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法
【課題】２セル間共有維持電極構造のプラズマディスプレイパネルにおいて、隣接セル間のクロストークを抑制し、高効率で高品質の画像表示を実現する事を目的とする。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルの隔壁は、表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、前面板と背面板とが対向配置された際に、維持電極に相当する領域にある縦隔壁と横隔壁との交差部の高さｈ１と、維持電極に相当する領域でない縦隔壁と横隔壁との交差部の高さｈ２と、縦隔壁と横隔壁との交差部以外の領域の縦隔壁の高さｈ３との関係が、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１であることを特徴とする。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルの隔壁は、表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、前面板と背面板とが対向配置された際に、維持電極に相当する領域にある縦隔壁と横隔壁との交差部の高さｈ１と、維持電極に相当する領域でない縦隔壁と横隔壁との交差部の高さｈ２と、縦隔壁と横隔壁との交差部以外の領域の縦隔壁の高さｈ３との関係が、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１であることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示デバイスとしてのプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、前面パネルと背面パネルとで構成されている。前面パネルは、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面パネルは、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のデータ電極と、データ電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００３】
上述のような構成のＰＤＰ装置においては、背面板に形成された蛍光体からの励起光の取り出しを前面板側から行うが、前面板には表示電極が存在し、かつその電極にはＡｇ等の透過率の低い材料が用いられるため、各セル上に電極が存在する事が、光の取り出し効率に対しては難点となる。しかし高精細化、及び高効率化を実現するべく、近年では維持電極と走査電極間の放電距離を出来るだけ設け、かつ放電時の電力を抑制する事を目的とした構造として、維持電極を背面板の隔壁上に沿う形で形成し、行方向の２セルを維持電極１本で共有化するような構造が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００８−１３１５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前面板に関してはパターン形成に伴い最表面上には凹凸形状が形成され、かつ背面板にも凹凸形状が生じる。前面板・背面板の張り合わせ時にはこのように互いが平坦な表面ではないため、前面板・背面板の間に隙間を生じる事が知られている。この隙間は内部の不純ガスを排気し放電ガスを封入する事には利点がある一方で、この隙間がある特定の箇所で大きくなると隣接セル間での干渉が生じてクロストーク等の誤放電が生じやすく、表示不良の要因となる事があり、これを防ぐべくクロストークが生じ易い空間は隙間を無くす必要がある。ここで従来の背面板の凹凸形状に対して、前記のような電極配置の前面板を張り合わせると従来よりも隙間が大きくなり、クロストークが非常に起きやすくなる事が明らかとなった。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決して、クロストーク等の誤放電が少なく、高品質な表示画像のＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、複数の走査電極と維持電極の表示電極を有した前面板と、前記前面板に対向配置し、放電セルを区画する隔壁を有した背面板とを備え、前記隔壁は、前記表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、前記表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、前記表示電極と垂直方向の隣接する前記放電セルでの前記維持電極同士は一体であり、前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ１と、前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ２と、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部以外の領域の前記縦隔壁の高さｈ３との関係が、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である構成とする。
【０００８】
このような構成によれば、従来の背面板構造において重ね合わせると、背面板の横隔壁と前面板の維持電極によって生じる凸部が優先的に当接し隙間が広がってしまう問題に対して、横隔壁が低くなる事でこの隙間が減少する方向になりクロストークといった誤放電を抑制できるため、高品質な画像表示を実現する事が可能である。この維持電極１本と、これを挟み込みむように２本の前記走査電極が配置される構造によって行方向２セルを形成し、これが行方向に連続して配置される事で、維持電極１本で２セル分の維持電極となり、光取り出し効率の向上と、電力の削減が図れる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロストーク等の誤放電が少なく、高品質な表示画像のＰＤＰを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図
【図２】同ＰＤＰを前面板の前面ガラス基板側からみた平面図
【図３】従来技術におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、従来背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【図５】同前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。
【００１２】
まず、本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。図１は本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ１０は、前面板２０と背面板３０とから構成され、前面板２０と背面板３０とは放電空間を形成するように対向配置されている。前面板２０は、前面ガラス基板２１上に、ストライプ状の走査電極２２と維持電極２３から成る複数の表示電極２４が形成されている。隣接する表示電極２４の間には、光遮蔽部となる遮光層２５が形成されている場合がある。また、表示電極２４と遮光層２５とを覆って誘電体層２６が形成され、さらに誘電体層２６を覆って酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層２７が形成されている。
【００１３】
また、背面板３０は、背面ガラス基板３１上に前面板２０の表示電極２４と直交する方向にアドレス電極３２が形成され、アドレス電極３２を覆って下地誘電体層３３が設けられている。また、下地誘電体層３３上には、アドレス電極３２に平行な方向の縦隔壁３４ａとアドレス電極３２に直交する方向の横隔壁３４ｂとにより井桁状に形成された隔壁３４が設けられ、隔壁３４の側面と下地誘電体層３３の表面に蛍光体層３５が設けられている。蛍光体層３５は隣接する隔壁３４によって仕切られた放電空間４０に、アドレス電極３２毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、青色に発光する青色蛍光体層が順に形成されている。
【００１４】
表示電極２４とアドレス電極３２とが交差するように前面板２０と背面板３０とを対向配置し、その周縁部を封着材で封着接合している。放電空間４０には、放電ガスとして、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）との混合ガスなどが封入されている。表示電極２４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、それによって発生した紫外線が各色の蛍光体層３５を励起して、赤色、緑色、青色の各色を発光させることによりカラー画像を表示する。
【００１５】
ここで、図１では縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとはその隔壁高さが異なり、横隔壁３４ｂが縦隔壁３４ａよりも低くなるようにしているが、本発明においてはその高さが同一である井桁構造に対しても同様の効果が得られる。
【００１６】
図２は本発明の実施形態のＰＤＰを前面板２０の前面ガラス基板２１側からみた平面図を示している。走査電極２２と維持電極２３とにより対をなす表示電極２４が、放電ギャップ５０を挟んで配列されている。前面板２０に設けられた表示電極２４を構成する走査電極２２および維持電極２３は、それぞれ透明電極２２ａ、２３ａとバス電極２２ｂ、２３ｂとにより構成されている。透明電極２２ａ、２３ａは薄膜のＩＴＯなどで形成されて放電ギャップ５０を形成するとともに放電セルから発生する光を透過させている。また、バス電極２２ｂ、２３ｂは相対的に表示面側からのコントラストを向上させるためのＬ値の低い黒色層と電流を流すための抵抗の低い導電層との二種類の層から形成されている。
【００１７】
また、本実施の形態においては、表示電極に垂直方向への隣接放電セルでは維持電極２３が一体で形成されている。
【００１８】
そして、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとによって区画され表示電極２４とアドレス電極３２とが直交する方形の領域が単位発光領域としての放電セル５１を構成している。なお本発明の実施形態における電極配列構造に関しては後に詳細に説明する。
【００１９】
次に、ＰＤＰの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板２１上に、走査電極２２および維持電極２３と遮光層２５とを形成する。これらの透明電極２２ａ、２３ａとバス電極２２ｂ、２３ｂは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極２２ａ、２３ａは薄膜プロセスなどを用いて形成され、バス電極２２ｂ、２３ｂは銀（Ａｇ）材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。
【００２０】
バス電極２２ｂ、２３ｂの黒色層はスクリーン印刷法でガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて形成される。バス電極２２ｂ、２３ｂの導電層はオフセット印刷法により低透過率黒色層上に形成される。その後、所望の温度で焼成して固化する。そして本発明の実施形態１では、遮光層２５はバス電極２２ｂ、２３ｂの黒色層と同一材料とし、同一プロセスにて製造する。
【００２１】
次に、走査電極２２、維持電極２３および遮光層２５を覆うように前面ガラス基板２１上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層（誘電体ガラス層）を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極２２、維持電極２３および遮光層２５を覆う誘電体層２６が形成される。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層２６上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層２７を真空蒸着法により形成する。以上の工程により、前面ガラス基板２１上に所定の構成部材が形成されて前面板２０が完成する。
【００２２】
一方、背面板３０は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板３１上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極３２用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極３２を形成する。次に、アドレス電極３２が形成された背面ガラス基板３１上にダイコート法などによりアドレス電極３２を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層３３を形成する。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラスとバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００２３】
次に、下地誘電体層３３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングして隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより隔壁３４を形成する。ここで、下地誘電体層３３上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁３４間の下地誘電体層３３上および隔壁３４の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して焼成することにより蛍光体層３５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板３１上に所定の構成部材が形成されて背面板３０が完成する。
【００２４】
このようにして所定の構成部材を備えた前面板２０と背面板３０とを走査電極２２とアドレス電極３２とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間４０にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスを封入することによりＰＤＰが完成する。
【００２５】
ここから、本発明の実施形態における特徴部について詳細に説明していく。図２に示すように本発明の前面板の構造は列方向（表示電極に垂直方向）に隣接する２セルの放電セル５１に対して維持電極２３を一体にして１本の電極を配置した、２セル間維持電極共通構造となっている。
【００２６】
同図のようにバス電極２３ｂのパターンは横隔壁３４ｂ上に重なるように配置され、透明電極２３ａがバス電極２３ｂのストライプラインに対して対称な形で形成される。このような隣接する２セルの構造パターンが１対として列方向に連続して形成され、表示領域が形成されている。このような構造にする事で放電ギャップ５０を広く取る事ができ、開口も広がり光取り出し効率は向上する。また維持電極２３の共通化と、走査電極２２が列方向の隣接セルで隣合わせになるので発光放電時の位相が揃い、隣接セル間の無効電力が大きく削減できる。
【００２７】
しかしながら、電極構造を前述のように配置した場合、以下のような課題が生じる。図３は、従来技術におけるＰＤＰの前面板２０の表示電極２４に垂直な方向の部分断面図と背面板３０の縦隔壁３４ａに対して平行な方向の部分断面図である。この図では本発明のＰＤＰと同様である部位に関しては、同じ図番で示してある。
【００２８】
同図のように従来の走査電極２２と維持電極２３は各セルの中心から等距離の位置に対向する形で配置される事が一般的であった。前面板作製の際、電極のパターニング後に誘電体層２６を形成するが、誘電体等を厚膜形成法により形成するため、図のように電極のパターンうねりに沿った形で誘電体層２６表面に凹凸が生じる。
【００２９】
一方で背面板の隔壁形成においてもパターニング形成であるため熱処理を施した際に熱収縮により厳密にはうねりをもった構造となる。これら前面板と背面板を重ね合わせた場合には、その間に隙間を生じる。
【００３０】
図４には本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板２０および背面板３０の断面図を示す。図３に対して維持電極２３を背面板３０の横隔壁３４ｂが形成される位置までずらした配置となるが、これに併せて凹凸形状も変化する。ここで前面板２０と背面板３０を重ね合わせた場合を考えると従来技術の背面板構造では横隔壁３４ｂと縦隔壁３４ａの交点の高さが高い形状であり、前面板の維持電極２３と優先的に当接する。この場合、従来よりも放電ギャップ間に隣接セル間の隙間が生じる形になり、クロストークを引き起こし易くなる事が分かった。
【００３１】
この課題に対して発明者らは、本発明の実施形態として、図５に示す構造を発明した。この図は図３〜４同様に背面板３０の縦隔壁３４ａに対して平行な方向の部分断面図と本実施形態の前面板２０の断面図であるが、従来は隔壁交差部の高さが全箇所で同じであった事に対して、本発明の前面板の形態である維持電極２３が配置される箇所の隔壁交差部高さｈ１が、維持電極が配置されていない箇所の交差部高さｈ２に比べて低い構造とする。この構造により、特に走査電極下部の空間を縮める事ができ、データ書き込み時のクロストークを抑制する事ができる。
【００３２】
更に、隔壁の凹凸形状はセルの縦方向・横方向・斜め方向のクロストークを極力抑えるために、維持電極が配置されていない箇所の隔壁交差部高さｈ２とその他の縦隔壁部の最大高さｈ３に対して、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である事が望ましい。このようにする事で走査電極付近の横方向の空間と斜め方向のセル間の空間を縮める事ができるので書き込み時のクロストークを大幅に低減できる。この時、前面板の凹凸差は２〜５μｍ程度形成されるので、出来る限り空間を狭めるという観点から、ｈ２とｈ１の間には５μｍ＞ｈ２−ｈ１＞２μｍ程度の関係がある事が望ましい。
【００３３】
続いて、本発明の背面板構造を実現するための形成方法に関して述べる。セル構造形成方法としてはダイコート法やスクリーン印刷法といった塗布プロセスで隔壁ペーストを全面に塗布した後、乾燥・露光・現像・焼成工程を経て所定の構造を形成する。前述の構造を実現するためには隔壁塗布・乾燥・露光工程を２回に分けて実施しその後現像工程を経て構造を形成する。
【００３４】
従来構造である図３を形成するためには、１回目の工程で縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂの交差部に該当する箇所を露光する。その後２回目として再び塗布・乾燥を行うと、同露光部と未露光部には下部層への浸透度合や膨潤度合いの差が生じ、結果として１回目の露光箇所が盛り上がる（１〜８μｍ程度、マスク開口・露光時間等に依存）事が知られている。この後、焼成工程にて収縮する際に、交差部が他箇所よりも縦方向の熱収縮が大きいため低くなる方向であるが前記凹凸が残る形で図のような形が形成できる。
【００３５】
これに対して、本発明の実施形態においては、この盛り上がり量を制御する事で形成する事ができ、１回目の塗布・乾燥・露光工程において交差部に該当する露光のマスクの開口を維持電極が配置される箇所と、それ以外の箇所で変える事で実現する事ができる。
【００３６】
具体的な凹凸の盛り上がり量はセル全体の縦隔壁・横隔壁の幅の比率やセルピッチでも変わるため、その開口を規定するものではないが、少なくとも維持電極が配置される箇所の交差部のマスク開口は、維持電極が配置されていない箇所の交差部のマスク開口よりも小さくする必要がある。
【００３７】
この場合、１回目の露光で維持電極の配置箇所の交差部に露光を施さないという手法も有効である。さらに、前述のように隔壁の幅でも隔壁の高さが変わる事を利用して、維持電極２３が形成される箇所の横隔壁の幅ｗ１を維持電極が形成されない箇所の横隔壁の幅ｗ２よりも太くする事も、この構造を実現する上で有効である。このようにする事で横隔壁及び交差部の高さを低くする事が可能である。
【００３８】
上述の構成により、本発明の実施形態では、図１にあるような縦隔壁の高さが、横隔壁よりも高いような２層井桁構造の背面板構成においても横方向のクロストーク抑制という同様の効果が同プロセス・構造で得る事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のＰＤＰによれば、クロストークを抑制しながら高効率で高品質の画像表示を実現するＰＤＰを提供することができ、大画面、高精細表示の画像表示装置などに有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ ＰＤＰ
２０ 前面板
２１ 前面ガラス基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２２ａ、２３ａ 透明電極
２２ｂ、２３ｂ バス電極
２４ 表示電極
２５ 遮光層
２６ 誘電体層
２７ 保護層
３０ 背面板
３１ 背面ガラス基板
３２ アドレス電極
３３ 下地誘電体層
３４ 隔壁
３４ａ 縦隔壁
３４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
５０ 放電ギャップ
５１ 放電セル
ｈ１ 維持電極が配置される箇所の背面板隔壁交差部の高さ
ｈ２ 維持電極が配置されていない箇所の背面板隔壁交差部の高さ
ｈ３ 隔壁交差部箇所以外で最大となる隔壁高さ
ｗ１ 維持電極が配置される箇所の背面板横隔壁の底部幅
ｗ２ 維持電極が配置されていない箇所の背面板横隔壁の底部幅
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示デバイスとしてのプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと呼ぶ）は、前面パネルと背面パネルとで構成されている。前面パネルは、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層とで構成されている。一方、背面パネルは、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のデータ電極と、データ電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。
【０００３】
上述のような構成のＰＤＰ装置においては、背面板に形成された蛍光体からの励起光の取り出しを前面板側から行うが、前面板には表示電極が存在し、かつその電極にはＡｇ等の透過率の低い材料が用いられるため、各セル上に電極が存在する事が、光の取り出し効率に対しては難点となる。しかし高精細化、及び高効率化を実現するべく、近年では維持電極と走査電極間の放電距離を出来るだけ設け、かつ放電時の電力を抑制する事を目的とした構造として、維持電極を背面板の隔壁上に沿う形で形成し、行方向の２セルを維持電極１本で共有化するような構造が提案されている。（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特願２００８−１３１５１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前面板に関してはパターン形成に伴い最表面上には凹凸形状が形成され、かつ背面板にも凹凸形状が生じる。前面板・背面板の張り合わせ時にはこのように互いが平坦な表面ではないため、前面板・背面板の間に隙間を生じる事が知られている。この隙間は内部の不純ガスを排気し放電ガスを封入する事には利点がある一方で、この隙間がある特定の箇所で大きくなると隣接セル間での干渉が生じてクロストーク等の誤放電が生じやすく、表示不良の要因となる事があり、これを防ぐべくクロストークが生じ易い空間は隙間を無くす必要がある。ここで従来の背面板の凹凸形状に対して、前記のような電極配置の前面板を張り合わせると従来よりも隙間が大きくなり、クロストークが非常に起きやすくなる事が明らかとなった。
【０００６】
本発明はこれらの課題を解決して、クロストーク等の誤放電が少なく、高品質な表示画像のＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、複数の走査電極と維持電極の表示電極を有した前面板と、前記前面板に対向配置し、放電セルを区画する隔壁を有した背面板とを備え、前記隔壁は、前記表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、前記表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、前記表示電極と垂直方向の隣接する前記放電セルでの前記維持電極同士は一体であり、前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ１と、前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ２と、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部以外の領域の前記縦隔壁の高さｈ３との関係が、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である構成とする。
【０００８】
このような構成によれば、従来の背面板構造において重ね合わせると、背面板の横隔壁と前面板の維持電極によって生じる凸部が優先的に当接し隙間が広がってしまう問題に対して、横隔壁が低くなる事でこの隙間が減少する方向になりクロストークといった誤放電を抑制できるため、高品質な画像表示を実現する事が可能である。この維持電極１本と、これを挟み込みむように２本の前記走査電極が配置される構造によって行方向２セルを形成し、これが行方向に連続して配置される事で、維持電極１本で２セル分の維持電極となり、光取り出し効率の向上と、電力の削減が図れる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クロストーク等の誤放電が少なく、高品質な表示画像のＰＤＰを実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの概略構成を示す分解斜視図
【図２】同ＰＤＰを前面板の前面ガラス基板側からみた平面図
【図３】従来技術におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【図４】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、従来背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【図５】同前面板の表示電極に垂直な方向の部分断面図と、背面板の縦隔壁に対して平行な方向の部分断面図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて、図面を用いて説明する。
【００１２】
まず、本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造について図１を用いて説明する。図１は本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図である。図１に示すように、ＰＤＰ１０は、前面板２０と背面板３０とから構成され、前面板２０と背面板３０とは放電空間を形成するように対向配置されている。前面板２０は、前面ガラス基板２１上に、ストライプ状の走査電極２２と維持電極２３から成る複数の表示電極２４が形成されている。隣接する表示電極２４の間には、光遮蔽部となる遮光層２５が形成されている場合がある。また、表示電極２４と遮光層２５とを覆って誘電体層２６が形成され、さらに誘電体層２６を覆って酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層２７が形成されている。
【００１３】
また、背面板３０は、背面ガラス基板３１上に前面板２０の表示電極２４と直交する方向にアドレス電極３２が形成され、アドレス電極３２を覆って下地誘電体層３３が設けられている。また、下地誘電体層３３上には、アドレス電極３２に平行な方向の縦隔壁３４ａとアドレス電極３２に直交する方向の横隔壁３４ｂとにより井桁状に形成された隔壁３４が設けられ、隔壁３４の側面と下地誘電体層３３の表面に蛍光体層３５が設けられている。蛍光体層３５は隣接する隔壁３４によって仕切られた放電空間４０に、アドレス電極３２毎にそれぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層、緑色に発光する緑色蛍光体層、青色に発光する青色蛍光体層が順に形成されている。
【００１４】
表示電極２４とアドレス電極３２とが交差するように前面板２０と背面板３０とを対向配置し、その周縁部を封着材で封着接合している。放電空間４０には、放電ガスとして、例えばネオン（Ｎｅ）とキセノン（Ｘｅ）との混合ガスなどが封入されている。表示電極２４に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電ガスを放電させ、それによって発生した紫外線が各色の蛍光体層３５を励起して、赤色、緑色、青色の各色を発光させることによりカラー画像を表示する。
【００１５】
ここで、図１では縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとはその隔壁高さが異なり、横隔壁３４ｂが縦隔壁３４ａよりも低くなるようにしているが、本発明においてはその高さが同一である井桁構造に対しても同様の効果が得られる。
【００１６】
図２は本発明の実施形態のＰＤＰを前面板２０の前面ガラス基板２１側からみた平面図を示している。走査電極２２と維持電極２３とにより対をなす表示電極２４が、放電ギャップ５０を挟んで配列されている。前面板２０に設けられた表示電極２４を構成する走査電極２２および維持電極２３は、それぞれ透明電極２２ａ、２３ａとバス電極２２ｂ、２３ｂとにより構成されている。透明電極２２ａ、２３ａは薄膜のＩＴＯなどで形成されて放電ギャップ５０を形成するとともに放電セルから発生する光を透過させている。また、バス電極２２ｂ、２３ｂは相対的に表示面側からのコントラストを向上させるためのＬ値の低い黒色層と電流を流すための抵抗の低い導電層との二種類の層から形成されている。
【００１７】
また、本実施の形態においては、表示電極に垂直方向への隣接放電セルでは維持電極２３が一体で形成されている。
【００１８】
そして、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとによって区画され表示電極２４とアドレス電極３２とが直交する方形の領域が単位発光領域としての放電セル５１を構成している。なお本発明の実施形態における電極配列構造に関しては後に詳細に説明する。
【００１９】
次に、ＰＤＰの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板２１上に、走査電極２２および維持電極２３と遮光層２５とを形成する。これらの透明電極２２ａ、２３ａとバス電極２２ｂ、２３ｂは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極２２ａ、２３ａは薄膜プロセスなどを用いて形成され、バス電極２２ｂ、２３ｂは銀（Ａｇ）材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。
【００２０】
バス電極２２ｂ、２３ｂの黒色層はスクリーン印刷法でガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いて形成される。バス電極２２ｂ、２３ｂの導電層はオフセット印刷法により低透過率黒色層上に形成される。その後、所望の温度で焼成して固化する。そして本発明の実施形態１では、遮光層２５はバス電極２２ｂ、２３ｂの黒色層と同一材料とし、同一プロセスにて製造する。
【００２１】
次に、走査電極２２、維持電極２３および遮光層２５を覆うように前面ガラス基板２１上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層（誘電体ガラス層）を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極２２、維持電極２３および遮光層２５を覆う誘電体層２６が形成される。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層２６上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層２７を真空蒸着法により形成する。以上の工程により、前面ガラス基板２１上に所定の構成部材が形成されて前面板２０が完成する。
【００２２】
一方、背面板３０は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板３１上に、銀（Ａｇ）材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極３２用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極３２を形成する。次に、アドレス電極３２が形成された背面ガラス基板３１上にダイコート法などによりアドレス電極３２を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層３３を形成する。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラスとバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【００２３】
次に、下地誘電体層３３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングして隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより隔壁３４を形成する。ここで、下地誘電体層３３上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁３４間の下地誘電体層３３上および隔壁３４の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して焼成することにより蛍光体層３５が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板３１上に所定の構成部材が形成されて背面板３０が完成する。
【００２４】
このようにして所定の構成部材を備えた前面板２０と背面板３０とを走査電極２２とアドレス電極３２とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間４０にＮｅ、Ｘｅなどを含む放電ガスを封入することによりＰＤＰが完成する。
【００２５】
ここから、本発明の実施形態における特徴部について詳細に説明していく。図２に示すように本発明の前面板の構造は列方向（表示電極に垂直方向）に隣接する２セルの放電セル５１に対して維持電極２３を一体にして１本の電極を配置した、２セル間維持電極共通構造となっている。
【００２６】
同図のようにバス電極２３ｂのパターンは横隔壁３４ｂ上に重なるように配置され、透明電極２３ａがバス電極２３ｂのストライプラインに対して対称な形で形成される。このような隣接する２セルの構造パターンが１対として列方向に連続して形成され、表示領域が形成されている。このような構造にする事で放電ギャップ５０を広く取る事ができ、開口も広がり光取り出し効率は向上する。また維持電極２３の共通化と、走査電極２２が列方向の隣接セルで隣合わせになるので発光放電時の位相が揃い、隣接セル間の無効電力が大きく削減できる。
【００２７】
しかしながら、電極構造を前述のように配置した場合、以下のような課題が生じる。図３は、従来技術におけるＰＤＰの前面板２０の表示電極２４に垂直な方向の部分断面図と背面板３０の縦隔壁３４ａに対して平行な方向の部分断面図である。この図では本発明のＰＤＰと同様である部位に関しては、同じ図番で示してある。
【００２８】
同図のように従来の走査電極２２と維持電極２３は各セルの中心から等距離の位置に対向する形で配置される事が一般的であった。前面板作製の際、電極のパターニング後に誘電体層２６を形成するが、誘電体等を厚膜形成法により形成するため、図のように電極のパターンうねりに沿った形で誘電体層２６表面に凹凸が生じる。
【００２９】
一方で背面板の隔壁形成においてもパターニング形成であるため熱処理を施した際に熱収縮により厳密にはうねりをもった構造となる。これら前面板と背面板を重ね合わせた場合には、その間に隙間を生じる。
【００３０】
図４には本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板２０および背面板３０の断面図を示す。図３に対して維持電極２３を背面板３０の横隔壁３４ｂが形成される位置までずらした配置となるが、これに併せて凹凸形状も変化する。ここで前面板２０と背面板３０を重ね合わせた場合を考えると従来技術の背面板構造では横隔壁３４ｂと縦隔壁３４ａの交点の高さが高い形状であり、前面板の維持電極２３と優先的に当接する。この場合、従来よりも放電ギャップ間に隣接セル間の隙間が生じる形になり、クロストークを引き起こし易くなる事が分かった。
【００３１】
この課題に対して発明者らは、本発明の実施形態として、図５に示す構造を発明した。この図は図３〜４同様に背面板３０の縦隔壁３４ａに対して平行な方向の部分断面図と本実施形態の前面板２０の断面図であるが、従来は隔壁交差部の高さが全箇所で同じであった事に対して、本発明の前面板の形態である維持電極２３が配置される箇所の隔壁交差部高さｈ１が、維持電極が配置されていない箇所の交差部高さｈ２に比べて低い構造とする。この構造により、特に走査電極下部の空間を縮める事ができ、データ書き込み時のクロストークを抑制する事ができる。
【００３２】
更に、隔壁の凹凸形状はセルの縦方向・横方向・斜め方向のクロストークを極力抑えるために、維持電極が配置されていない箇所の隔壁交差部高さｈ２とその他の縦隔壁部の最大高さｈ３に対して、ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である事が望ましい。このようにする事で走査電極付近の横方向の空間と斜め方向のセル間の空間を縮める事ができるので書き込み時のクロストークを大幅に低減できる。この時、前面板の凹凸差は２〜５μｍ程度形成されるので、出来る限り空間を狭めるという観点から、ｈ２とｈ１の間には５μｍ＞ｈ２−ｈ１＞２μｍ程度の関係がある事が望ましい。
【００３３】
続いて、本発明の背面板構造を実現するための形成方法に関して述べる。セル構造形成方法としてはダイコート法やスクリーン印刷法といった塗布プロセスで隔壁ペーストを全面に塗布した後、乾燥・露光・現像・焼成工程を経て所定の構造を形成する。前述の構造を実現するためには隔壁塗布・乾燥・露光工程を２回に分けて実施しその後現像工程を経て構造を形成する。
【００３４】
従来構造である図３を形成するためには、１回目の工程で縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂの交差部に該当する箇所を露光する。その後２回目として再び塗布・乾燥を行うと、同露光部と未露光部には下部層への浸透度合や膨潤度合いの差が生じ、結果として１回目の露光箇所が盛り上がる（１〜８μｍ程度、マスク開口・露光時間等に依存）事が知られている。この後、焼成工程にて収縮する際に、交差部が他箇所よりも縦方向の熱収縮が大きいため低くなる方向であるが前記凹凸が残る形で図のような形が形成できる。
【００３５】
これに対して、本発明の実施形態においては、この盛り上がり量を制御する事で形成する事ができ、１回目の塗布・乾燥・露光工程において交差部に該当する露光のマスクの開口を維持電極が配置される箇所と、それ以外の箇所で変える事で実現する事ができる。
【００３６】
具体的な凹凸の盛り上がり量はセル全体の縦隔壁・横隔壁の幅の比率やセルピッチでも変わるため、その開口を規定するものではないが、少なくとも維持電極が配置される箇所の交差部のマスク開口は、維持電極が配置されていない箇所の交差部のマスク開口よりも小さくする必要がある。
【００３７】
この場合、１回目の露光で維持電極の配置箇所の交差部に露光を施さないという手法も有効である。さらに、前述のように隔壁の幅でも隔壁の高さが変わる事を利用して、維持電極２３が形成される箇所の横隔壁の幅ｗ１を維持電極が形成されない箇所の横隔壁の幅ｗ２よりも太くする事も、この構造を実現する上で有効である。このようにする事で横隔壁及び交差部の高さを低くする事が可能である。
【００３８】
上述の構成により、本発明の実施形態では、図１にあるような縦隔壁の高さが、横隔壁よりも高いような２層井桁構造の背面板構成においても横方向のクロストーク抑制という同様の効果が同プロセス・構造で得る事ができる。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明のＰＤＰによれば、クロストークを抑制しながら高効率で高品質の画像表示を実現するＰＤＰを提供することができ、大画面、高精細表示の画像表示装置などに有用である。
【符号の説明】
【００４０】
１０ ＰＤＰ
２０ 前面板
２１ 前面ガラス基板
２２ 走査電極
２３ 維持電極
２２ａ、２３ａ 透明電極
２２ｂ、２３ｂ バス電極
２４ 表示電極
２５ 遮光層
２６ 誘電体層
２７ 保護層
３０ 背面板
３１ 背面ガラス基板
３２ アドレス電極
３３ 下地誘電体層
３４ 隔壁
３４ａ 縦隔壁
３４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
５０ 放電ギャップ
５１ 放電セル
ｈ１ 維持電極が配置される箇所の背面板隔壁交差部の高さ
ｈ２ 維持電極が配置されていない箇所の背面板隔壁交差部の高さ
ｈ３ 隔壁交差部箇所以外で最大となる隔壁高さ
ｗ１ 維持電極が配置される箇所の背面板横隔壁の底部幅
ｗ２ 維持電極が配置されていない箇所の背面板横隔壁の底部幅
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の走査電極と維持電極の表示電極を有した前面板と、
前記前面板に対向配置し、放電セルを区画する隔壁を有した背面板とを備え、
前記隔壁は、前記表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、前記表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、
前記表示電極と垂直方向の隣接する前記放電セルでの前記維持電極同士は一体であり、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ１と、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ２と、
前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部以外の領域の前記縦隔壁の高さｈ３との関係が、
ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域に前記横隔壁が配され、
前記維持電極に相当する領域の横隔壁の底部幅ｗ１と、
前記維持電極に相当する領域でない横隔壁の底部幅ｗ２との関係が、ｗ１＞ｗ２である、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記隔壁は複数回の露光工程により形成し、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部を形成するための露光工程に用いる露光マスクの開口面積は、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部を形成するための露光工程に用いる露光マスクの開口面積よりも小さい、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１】
複数の走査電極と維持電極の表示電極を有した前面板と、
前記前面板に対向配置し、放電セルを区画する隔壁を有した背面板とを備え、
前記隔壁は、前記表示電極に垂直方向に配した縦隔壁と、前記表示電極に平行方向に配した横隔壁とで構成され、
前記表示電極と垂直方向の隣接する前記放電セルでの前記維持電極同士は一体であり、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ１と、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部の高さｈ２と、
前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部以外の領域の前記縦隔壁の高さｈ３との関係が、
ｈ２≧ｈ３＞ｈ１である、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域に前記横隔壁が配され、
前記維持電極に相当する領域の横隔壁の底部幅ｗ１と、
前記維持電極に相当する領域でない横隔壁の底部幅ｗ２との関係が、ｗ１＞ｗ２である、請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記隔壁は複数回の露光工程により形成し、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域にある、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部を形成するための露光工程に用いる露光マスクの開口面積は、
前記前面板と前記背面板とが対向配置された際に、前記維持電極に相当する領域でない、前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部を形成するための露光工程に用いる露光マスクの開口面積よりも小さい、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１３−８４４０６（Ｐ２０１３−８４４０６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２２４７４（Ｐ２０１１−２２２４７４）
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月７日（２０１１．１０．７）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]