プラズマディスプレイパネルとその製造方法
【課題】放電に直接寄与しない無効電力を低減し、かつ、耐電圧が高く、絶縁破壊しにくい、信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを提供することを目的とする。
【解決手段】放電空間を挟んで対向配置された前面板２と背面板３と、前記前面板２におけるガラス基板１０の内面に形成された複数の表示電極対４と、前記表示電極対４を覆って形成された誘電体層１７を少なくとも有するプラズマディスプレイパネルであって、少なくとも前記前面板の誘電体層は二層以上存在し、前記ガラス基板１０の表面を覆っている誘電体層１８の比誘電率は前記ガラス基板１０の比誘電率よりも小さく、前記ガラス基板１０の表面を覆っている誘電体層１８に表示電極対４の少なくとも一部を埋め込むように構成する。
【解決手段】放電空間を挟んで対向配置された前面板２と背面板３と、前記前面板２におけるガラス基板１０の内面に形成された複数の表示電極対４と、前記表示電極対４を覆って形成された誘電体層１７を少なくとも有するプラズマディスプレイパネルであって、少なくとも前記前面板の誘電体層は二層以上存在し、前記ガラス基板１０の表面を覆っている誘電体層１８の比誘電率は前記ガラス基板１０の比誘電率よりも小さく、前記ガラス基板１０の表面を覆っている誘電体層１８に表示電極対４の少なくとも一部を埋め込むように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体放電からの放射を利用したプラズマディスプレイ（気体放電表示）パネルとその製造方法に係わり、特に消費電力を減少することが出来る前面板の構成とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の気体放電からの放射を利用した平面表示装置としてプラズマディスプレイ装置あるいはプラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと記す）の商品化が図られている。ＰＤＰには直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）があるが、大型表示装置として、現時点ではＡＣ型ＰＤＰがより高い技術的ポテンシャルを持つ。さらに、ＡＣ型の内でも特に寿命特性のすぐれた面放電型ＰＤＰが商品としての主流になりつつある。
【０００３】
図７は、従来の面放電型ＡＣ型ＰＤＰの放電単位である放電セル構造を示す断面概念図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）において、ｘ−ｙで示した面で切断した断面概念図である。以下に、従来のプラズマディスプレイパネルについて、図７の放電セル７１を使って説明する。前面板２のガラス基板１０の表面に、透明導電性材料からなる表示電極４としての走査（スキャン）電極５と維持（サステイン）電極６が対をなして例えばストライプ状に形成され、これらの電極対を覆うように誘電体層７および保護膜８が積層された構造となるように形成されている。上記対をなす表示電極４は、ＩＴＯ（インジュウム錫酸化膜）などによる電気抵抗が比較的高い膜厚約１０００Åの透明電極７５、７６であり、それらの上に電力を供給するために通常、細い幅で膜厚約５μｍの金属電極であるバス電極９がＡｇペーストを印刷焼成する厚膜プロセスなどにより形成されている。前面板２において、壁電荷を蓄積するための誘電体層７は、鉛系ガラス材料による低融点ガラス層が膜厚約４０μｍで形成されたものであり、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有するようにしている。また、誘電体層７、保護膜８は、放電によって発生した高エネルギーのイオンによって上記電極対の表面がスパッタリングされ劣化するのを防止する働きをする。保護膜８は、薄膜プロセス、または印刷法で形成された電気絶縁性で透明な膜厚数千ÅのＭｇＯ膜が通常使用され、上記電極面を保護する働きと共に、放電セル内に２次電子を効率よく放出し、放電開始電圧を低下させる働きをする。
【０００４】
背面板３のガラス基板１１上には、画像データを書き込むためのデータ電極１２がストライプ状に形成され、さらにデータ電極１２を覆うように背面側の誘電体層１３が積層される。隣接する放電セル（図示省略）との間の誘電体層１３上には、所定の高さの隔壁１４がストライプ状や井桁状（図示省略）などに形成され、さらに誘電体層１３の表面と隔壁１４の側壁には、蛍光体層１５が塗布された構造となっている。
【０００５】
上記のように構成した前面板２と背面板３は、加工面を対向させて、かつ走査電極５および維持電極６と、データ電極１２とが互いに直交するように配置されて封着され、パネル内の大気や不純物ガスを排気した後、放電用ガスとして、希ガスのキセノン・ネオンあるいはキセノン・ヘリウムなどの混合ガスが封入され、封止される。
【０００６】
ここで、表示するために直接発光させるのは、前面板２上の走査電極５と維持電極６によってであり、データ電極１２は、放電表示単位である放電セル７１を選択するための電極であり表示発光には直接寄与していない。放電単位である放電セル７１を複数個マトリックス状に配列してプラズマディスプレイパネルとし、プラズマディスプレイ装置を完成させる。プラズマディスプレイ装置には、図には省略しているが、プラズマディスプレイパネルにおける放電セルをマトリックス状に駆動する駆動回路や、これらを制御する制御回路などが備わっている。
【０００７】
上記ＡＣ型ＰＤＰは、３つの動作期間（図示省略）、つまり（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セルをアドレスし、各セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セルを表示発光させる維持放電期間、とから構成されるアドレス・表示分離駆動方式により、駆動表示されている。
【０００８】
上記（１）の初期化期間において、走査電極５とデータ電極１２との間には、４００〜６００Ｖの高電圧が印加され、全表示セルの壁電荷の量が初期化状態のレベルになる。
【０００９】
上記（２）のデータ書き込み期間において、背面板３のデータ電極１２を使って書き込みデータが入力され、対向する前面板２の誘電体層７，保護膜８の表面に壁電荷が形成される。上記（３）の維持放電期間において、上記壁電荷が存在する放電セルで、対をなす表示電極４の走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルス約２００Ｖの矩形波電圧が互いに位相が異なるように印加される。すなわち上記電極対間に交流電圧を印加することにより、表示状態が書き込まれた放電セルに、電圧極性が変化するたびにパルス放電を発生せしめる。この維持放電により、表示発光は、放電空間の励起キセノン原子からは１４７ｎｍの真空紫外輝線スペクトルが、励起キセノン分子からは１７３ｎｍ主体の真空紫外線が放射され、次いで上記紫外放射を背面板３に設けた蛍光体層１５で可視放射に変換することにより得られる。誘電体層７，保護膜８に壁電荷が書き込まれていない放電セルでは、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。なお、ＡＣ型ＰＤＰの表示画素単位は、それぞれに赤、緑及び青発光の蛍光体層を設けた３つの表示放電単位である放電セルから構成される。保護膜８の表面は放電空間に露出していて、誘電体層７を放電時のイオン衝撃から保護するとともに、２次電子を効率よく放出することにより、放電開始電圧を下げる働きをする。中でも、金属酸化物であるＭｇＯ（酸化マグネシウム）は２次電子放出係数γが大きな材料であるとともに、耐スパッタ性も高く光学的な透明材料であるので、保護膜８の材料として広く用いられている。
【００１０】
しかし、上記従来のＰＤＰにおいて、表示電極４の走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルスが互いに位相が異なるように印加されるのでこれらの電極間の静電容量を充電するように変位電流が流れる。この変位電流は画像の表示には直接は寄与しないために無効電力となり、走査電極５や維持電極６の抵抗性分や制御回路に損失を発生させ、無効電力が生じる。
【００１１】
このような電力損失を低減するためにガラス基板上に比誘電率の小さな誘電体を形成し、その誘電体上に複数の表示電極対を形成することにより、無効電力を低減している（例えば、特特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１９７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながらこのような構成にすると、誘電体層が二層になるために前面板の厚みが増す。そこで、厚みの増加を低減させるためには表示電極を覆っている誘電体層を薄くする必要があるが、誘電体層の厚みを薄くすると、印刷から形成されるＡｇ電極からなるバス電極は膜厚が約５μｍと厚いために、その上に形成する誘電体層の厚さはバス電極の部分のみ誘電体層に数μｍ以上の膜厚の差が生じ、特に膜厚の薄い部分において耐電圧が低下して、パネルの耐電圧を低下させるという課題がある。
【００１３】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、ＰＤＰの少なくとも前面板として、そのガラス基板の表面を覆っている誘電体層に表示電極対の少なくとも一部が埋め込まれていることにより、耐電圧性の高く、かつ、より消費電力低減効果のあるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００１５】
すなわち、本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルであって、前記前面板には少なくとも二層以上の誘電体層が存在し、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率は前記ガラス基板の比誘電率よりも小さく、複数の表示電極対が少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれた状態で配設され，かつ、前記表示電極は前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層により前記ガラス基板から隔離されるように構成したことを要旨とするものである。
【００１６】
これにより、放電空間に面している誘電体層の膜厚の差が減少するので耐電圧が良好なプラズマディスプレイとする事ができる。また、表示電極の少なくとも一部が比誘電率の小さい、誘電体層に埋め込まれるので、無効電力低減効果に優れたプラズマディスプレイとすることが出来る。
【００１７】
また、具体的には、誘電体層の誘電率はガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率が放電空間に面している誘電体層の比誘電率より小さいことを特徴とする。
【００１８】
また、表示電極は、透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から構成され、具体的には、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれ、透明電極は、バス電極および、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように配設されていることを特徴とする。また、別に具体的には、透明電極とバス電極は、共にガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれるように構成されていることを特徴とする。また、別に具体的には、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に一部埋め込まれ、透明電極は、バス電極の横に配列形成されていることを特徴とする。また、別に具体的には透明電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれ、バス電極は透明電極上に形成され、バス電極は透明電極により、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層から隔離された構造を有することを特徴とする。なお、ここでは表示電極対として透明電極とそれよりも幅狭バス電極とからなる構成に関して述べているが、透明電極を用いずに例えばＡｇのみを用いた表示電極対などでも本発明は適用可能である。
【００１９】
また、詳細にはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みが放電空間に面している誘電体層の厚みよりも小さいことを特徴とする。また、好ましくはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みがバス電極をガラス基板から隔離するためには少なくとも１μｍは必要であり、またこの誘電体層の厚みが厚すぎると前面板自体が厚くなってしまい、われなどの問題が生じるので１５μｍまでが妥当であり、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みは１〜１５μｍの範囲が良い。放電空間に面している誘電体層の厚みは耐電圧性の観点から少なくとも１０μｍは必要であり、あまり厚すぎるとやはりわれの問題や光取り出し効率の観点から良くないので、５０μｍまでが妥当である。よって放電空間表面に面している誘電体層の厚みは１０〜５０μｍの範囲が良い。また、別に好ましくはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率が１〜５であり、放電空間に面している誘電体層の比誘電率が５〜１５であることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプラズマディスプレイの製造方法は，前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記前面板を形成する工程は、前記前面板に誘電体層を少なくとも二層以上形成する工程と、前記ガラス基板を覆っている前記誘電体層に複数の表示電極の少なくとも一部を埋め込んだ状態で形成する工程とを、少なくとも有することを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、無効電力を低減する効果を有し、かつ誘電体層の放電空間側の厚さ分布が小さくなるので、耐電圧を向上させて絶縁破壊を防止する効果を有するプラズマディスプレイパネルを製造することが出来る。
【００２２】
また、透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から形成される表示電極対を形成する工程は、具体的にはバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む工程と、透明電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれたバス電極およびガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、透明電極とバス電極を共にガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込み形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層へ一部埋め込む工程と、透明電極をバス電極の横に配列形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、透明電極の少なくとも一部をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込み、バス電極を透明電極上に形成し、透明電極により、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層と隔離された構造となるように形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、好ましくは、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に表示電極の少なくとも一部を埋め込む工程は、サンドブラスト法、エッチング法、レーザ加工法の内の少なくとも１種の方法によりガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に溝を形成する工程を少なくとも含むことを特徴とするものである。また、好ましくは、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層の溝部に埋め込む工程は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、ＣＶＤ法の内の少なくとも１種の方法を含む工程であることを特徴とするものである。また、別に好ましくは、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層にバス電極を埋め込む工程は、ガラス基板の表面を覆うように誘電体層を形成し、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層上にバス電極をスクリーン印刷法によりペーストを塗布し、焼成することにより、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む工程を有することを特徴とするものである。
【００２３】
なお、銀の誘電体中への拡散のためにおこる黄変の改善のためにバス電極をガラス基板中へ埋め込むという考えが開示されている（例えば特開２００１−１４３６１０）が、本発明ではガラス基板上の誘電体層に電極を埋め込むことで製造を容易に行うことが出来るという利点がある。
【００２４】
なお、以上に述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明のプラズマディスプレイパネルによれば、表示電極対の少なくとも一部はガラス基板の比誘電率より小さい比誘電率を有するガラス基板を覆っている誘電体層の中に埋め込まれているので放電に直接は寄与しない無効電力を低減する効果を有し、かつ放電空間側の誘電体の膜厚の差が小さくなるので、耐電圧が高くて信頼性が高いプラズマディスプレイパネルを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの放電セルの構成を示す断面概念図である。図１（ａ）は、隔壁１４に垂直な面で切断した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるｘ−ｙで示した面で切断した断面図である。図７と同じ構成のものは、同じ参照番号を付与している。なお、図１ではセルが１つだけ表示されているが、赤，緑，青の各色を発光するセルが多数配列されてＰＤＰパネルが少なくとも構成される。
【００２８】
図１において、放電セル１における前面板２側のガラス基板１０の内面上に、少なくとも二層以上の誘電体層が形成されており、ガラス基板１０の内表面を覆っている誘電体層１８の比誘電率はガラス基板１０の比誘電率よりも小さく、かつ、表示電極対４の少なくとも一部（ここではバス電極１９）がガラス基板のない表面を覆っている誘電体層１８に埋め込まれている。誘電体層１８はガラス基板１０よりも比誘電率の小さい透明性のガラス材料をペースト状としたものをスクリーン印刷、あるいはシート状のものをラミネートするシートラミネート方式などでガラス基板１０上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより形成する。バス電極１９をガラス基板１０の内表面を覆っている誘電体層１８に埋め込む方法としては、例えば誘電体層１８の内面上に少なくともバス電極１９を埋め込むことが出来る深さ数μｍの形状を有し、平行に配列するストライプ状の溝が、サンドブラスト法などの方法により少なくとも２本形成して設けられる。図示しないが詳細には以下のとおり形成される。誘電体層１８を洗浄した後、感光性被覆層として厚さ約５０μｍのネガ型ドライフィルムレジストを誘電体層１８の内面上にラミネートして形成する。このドライフィルムにフォトマスクを用いて開口幅約１００μｍのストライプ状のレジストパターン穴を形成する。その上一面に、シリカ粒子やアルミナ粒子などを一様に吹き付けるサンドブラスト法により、レジストパターン穴下の硬い誘電体層１８表面にはストライプ状の溝が掘られ、柔らかいフィルムは粒子により掘られることなく残る。溝の深さや精度は使用する粒子材料やその粒径、吹き付ける条件により調節することができる。その後、基板を剥離液に浸水することにより表面のドライフィルムを剥がし、さらに洗浄して上記粒子を洗い流して、溝を内面に有した誘電体層１８が形成される。
【００２９】
次に、電気抵抗を下げるためのバス電極１９が抵抗の低い銀やアルミニウムや銅などの単膜構成膜、あるいはクロムと銅の二層構成、クロムと銅とクロムの３層構成などの積層構成膜を、印刷・焼成方式やスパッタリングなどの薄膜形成技術で誘電体層１８に形成された溝に形成される。
【００３０】
また、誘電体層１８にバス電極１９を埋め込む別の方法として、バス電極材料をペースト状にしたものをスクリーン印刷、露光、現像により誘電体層１８上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより、誘電体層１８とバス電極１９との融点や質量の違いにより、誘電体層１８に溝を形成することなく、バス電極１９を誘電体層１８に埋め込むことができる。
【００３１】
次に、図１に示すように、表示電極４としての走査（スキャン）電極５と維持（サステイン）電極６である透明電極１５１、１６１が対をなして、誘電体層１８の表面と平坦になるように誘電体層１８に埋め込まれた各バス電極１９が形成された表面と誘電体層１８の表面の少なくとも一部とを覆うように配設される。このように、バス電極と透明電極は、透明電極の放電空間側表面と誘電体層表面とがほぼ平坦になるように配設されるので、この後に形成される放電空間側の誘電体層１７の膜厚の差を低減することができ、誘電体層としての耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止することができるようになる。
【００３２】
透明電極１５１、１６１は、ＩＴＯ（インジュウム錫酸化膜）、ＳｎＯ２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）系材料などを含み、スパッタリング法や蒸着成膜技術で成膜され、フォトリソグラフィ技術により幅広の例えばストライプ状に、前面板２側のガラス基板１０の内面上で一定の間隔（放電ギャップ）を挟んで向かい合って形成されて配置される。
【００３３】
次に、誘電体層１８に埋め込まれたバス電極１９と、バス電極１９と誘電体層１８の表面上の少なくとも一部に形成された透明電極１５１、１６１からなる対の表示電極４を覆うように、誘電体層１７がスクリーン印刷などにより塗布焼成される。次に、誘電体層１７の上に、金属酸化物であるＭｇＯ（酸化マグネシウム）を含む保護膜８が形成される。保護膜８の材料やその膜厚は適切に選択され設計される。
【００３４】
他方の背面板３側のガラス基板１１の内表面には、各放電セル１つ当たり、上記前面板２に設けた走査電極５および維持電極６に直交して、Ｃｒ−Ｃｕ−ＣｒやＡｇなどから形成した第３の電極であるデータ（アドレス）電極１２がフォトリソグラフィ技術や印刷技術により形成配列される。なお、上記電極には、電極材料として、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）や、これらの組み合わせも必要に応じて使用できる。
【００３５】
さらに、背面板３のガラス基板１１の内表面には、データ電極１２を覆って、誘電体層１３が印刷形成され、さらにほぼ一定の高さを有する隔壁１４が形成配置される。放電セルの複数個の配列を列方向にストライプ状あるいは井桁状（図示省略）などに仕切る所定のパターンで、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法などによりリブ形状に形成される。そして、赤、緑、青発光の各蛍光体層１５として、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎおよびＢａＭｇ２Ａｌ１４Ｏ２４：Ｅｕなどの蛍光体が使用される。隔壁１４をパターン状に形成した背面板３に対して、上記蛍光体色毎に印刷塗布、焼成工程を通し、隔壁１４の側面、誘電体層１３の表面に、蛍光体層１５が形成される。
【００３６】
そして、詳細な説明は省略するが、上記各種電極などを備えた前面板２と、隔壁１４や蛍光体層１５などを備えた背面板３とを対向させ、その周囲をシールし貼り合わせて封着し、高真空に排気した後、発光板容囲器（図示省略）の内部に放電ガスとして、希ガスのキセノン・ネオンを含む混合ガスを約６０ｋＰａの圧力で封入し、封止される。上記の蛍光体材料やガス、その圧力は上記に特定するものではなく、ＡＣ型ＰＤＰで通常使用できる材料、条件が適用できる。
【００３７】
図１の実施の形態１のＡＣ型ＰＤＰにおいて、複数個の放電セル１を形成配列し、図示しないが、マトリックス状に駆動する駆動回路やこれらを制御する制御回路を備える。上記ＰＤＰを、３つの動作期間（図示省略）、つまり（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セル１をアドレスし、各セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セル１を表示発光させる維持放電期間、とから構成したアドレス・表示分離駆動方式により、駆動発光表示させる。上項（３）の維持放電期間において、対をなす走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルスの矩形波電圧を互いに位相が異なるように印加する。すなわち上記電極対間に交流電圧を印加し、表示状態データが書き込まれた放電セル１に、電圧極性が変化するたびにパルス放電を発生せしめる。この維持放電により、表示発光は、放電空間の励起キセノン原子からは１４７ｎｍの真空紫外輝線スペクトルが、励起キセノン分子からは１７３ｎｍ主体の真空紫外線が放射され、次いで上記紫外放射を背面板３に設けた蛍光体層１５で可視放射に変換することによりＰＤＰの表示が得られる。
【実施例】
【００３８】
以下に本発明の具体例を述べる。
【００３９】
実験として、上述したＰＤＰの作成技術を用いて、実施の形態１の放電セルによるＰＤＰを作成した。放電セル１の前面板として、少なくともガラス基板上に[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]材料を含む低比誘電率の誘電体層１８を厚さ約１０μｍで、スクリーン印刷法により塗布焼成して形成し、Ａｇからなる、バス電極材料をペースト化したものをスクリーン印刷方法で誘電体層１８上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより、バス電極１９を誘電体層１８に埋め込み、埋め込んだバス電極１９の表面の少なくとも一部と誘電体層１８の表面の少なくとも一部を覆うように、ＩＴＯからなる膜厚約１０００Åの透明電極１５１、１６１を形成した。次にその上に[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]材料を含む膜厚約３０μｍの誘電体層１７を塗布焼成して形成し、次に金属酸化膜であるＭｇＯを含む保護膜８を約６０００Åの膜厚で形成した。
【００４０】
その結果、本発明によるＰＤＰでは、放電に直接的には寄与しない無効電力を低減することができ、また、放電空間側の誘電体層１７の膜厚の差が低減されるので、薄い膜厚の誘電体層を形成したとしても、ＰＤＰの駆動時において絶縁破壊の問題が低減され、耐電圧が向上した。
【００４１】
図２は本発明の実施の形態１における放電セルの前面板における別の構成を示す断面概念図である。図２（ａ）における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図２（ａ）が図１と異なるのは、透明電極が、バス電極を覆ってバス電極と共にガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面と誘電体層１８２の表面とが平坦になっていることである。図２（ａ）において、対の表示電極４である透明電極１５２、１６２は、バス電極１９２を覆ってバス電極と共に誘電体層１８２に埋め込まれ、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と誘電体層１８２の表面とが平坦になるように配設される。そして、平坦になるように形成された透明電極１５２、１６２と誘電体層１８２の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。ここで形成される誘電体層１７の膜厚分布はほぼ均一となる。また、図２（ｂ）が図２（ａ）と異なるのは、透明電極が、バス電極と共に溝に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面、バス電極の表面および誘電体層１８２の表面とが平坦になっていることである。図２（ｂ）において、対の表示電極４である透明電極１５２、１６２は、バス電極１９２と一緒に共に誘電体層１８２に埋め込まれ、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と、バス電極１９２の表面と、誘電体層１８２の表面とが平坦になるように配設される。そして、平坦になるように形成された透明電極１５２、１６２とバス電極１９２と誘電体層１８２とが並んだ表面に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。これにより、形成される誘電体層の膜厚分布はほぼ無くなり、誘電体層の膜厚はほぼ均一となる。
【００４２】
このように、透明電極が、膜厚の厚いバス電極と共に溝に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面と誘電体層１８２表面とがほぼ平坦になるように配設されることにより、膜厚分布が無くなるので、膜厚が薄い誘電体層はほぼ平坦となって耐電圧を向上させ絶縁破壊を防止することができる。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の実施例の構成を示す断面概念図である。図３における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図３が図１、２と異なるのは、透明電極が、バス電極の横に配列形成されて、透明電極の放電空間側表面とバス電極の表面が、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面の少なくとも一部とほぼ平坦になるように配設されることである。図３において、対の表示電極４の透明電極１５３、１６３は、誘電体層１８３に一部埋め込まれたバス電極１９３の埋め込まれていない電極部分の横に配列形成されて、透明電極１５３、１６３の放電空間側表面とバス電極１９３の表面が、ガラス基板１０の表面とほぼ平坦になるように配設される。そして、ほぼ平坦に形成された透明電極１５３、１６３とバス電極１９３と誘電体層１８３の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。ここで形成される誘電体層の膜厚の差は、透明電極の膜厚の差程度の小さいものとなる。
【００４４】
このように、透明電極が、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に一部埋め込まれた膜厚が厚いバス電極の横に配列形成されて、透明電極の放電空間側表面とバス電極の表面とが、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面とほぼ平坦になるように配設されることにより膜厚分布がほぼ無くなるので、膜厚が薄い誘電体層はほぼ平坦となって耐電圧を向上させ絶縁破壊を防止することができる。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図である。図４における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図４が図１〜図３と異なるのは、透明電極の一部が、溝の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極の少なくとも一部が透明電極溝部に積載するように配設されており、バス電極は透明電極により、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層から隔離された構造を有することである。図４において、対の表示電極４である透明電極１５４、１６４の一部が、誘電体層１８４の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極１９４が透明電極溝部２５４、２６４に積載されるように配設され、バス電極１９４は誘電体層１８４から透明電極１５４、１６４により隔離される。そして、透明電極１５４、１６４とバス電極１９４と誘電体層１８４の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。
【００４６】
上記、図１〜図４に示した前面板の構成により、少なくともバス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれるため、無効電力を低減することができ、バス電極と透明電極は、透明電極の放電空間側表面とガラス基板の表面を覆っている誘電体層とが平坦またはほぼ平坦になるように配設されるので、誘電体層の膜厚分布を低減することができ、誘電体層として耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止することができる。
【００４７】
以上、本実施の形態１の構成により、つまり前面板として、そのガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくともバス電極を埋め込むことにより、放電に直接寄与しない無効電力を低減することができ、かつ、膜厚が厚いバス電極の少なくとも一部がガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれているために誘電体層の膜厚分布が低減するので、耐電圧を向上させて絶縁破壊を防止する効果を有するプラズマディスプレイパネルとすることができる。
【００４８】
なお、上記実施例において、表面ガラス基板を覆っている誘電体層の膜厚を約１０μｍとして説明したが、バス電極の少なくとも一部を埋め込むことができ、放電空間側の膜圧よりも小さい膜厚であれば良く、１μｍより小さい膜厚では無効電力の低減効果が小さく、１５μｍより大きい膜厚では放電空間側の誘電体層の膜厚とあわせて、膜厚が大きくなりすぎ、誘電体層の割れやうねりなどの問題が発生する。望ましくは３〜１２μｍの範囲が好ましく、この範囲において無効電力、耐電圧、壁電荷量、印加電圧はさらに適正な範囲として設定できる。
【００４９】
また、上記実施例において、誘電体層１８を[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]材料を含む非鉛系の低融点ガラスからなり、誘電体層１７を[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]材料からなる非鉛系の低融点ガラスからなると説明したが、一般的にＰＤＰに使われているソーダライムガラスを用いても同様に実施可能である。しかし、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＢｉ２Ｏ３の内の少なくとも１種の材料を含む非鉛系ガラス材料から形成したほうが環境汚染を低減する意味から好ましい。また、図１に図示した構造ではバス電極１９は誘電体層１７と透明電極により隔離されているのでアルカリ含有非鉛系ガラス材料から形成しても良い。同様に図４に図示した構造ではバス電極１９４は誘電体層１８４と透明電極により隔離されているので、アルカリ含有非鉛系ガラス材料から形成しても良い。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２においては、実施の形態１の図１から４の前面板を形成する製造方法を各種記述する。
【００５１】
図５は本発明の実施の形態２のＰＤＰに関わる放電セルの前面板を形成する工程を示す断面概念図である。図５に示す前面板２の作成工程を示す断面概念図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。
【００５２】
図５（ａ）は前面板のガラス基板の表面であり、図５（ｂ）に示すように、ガラス基板のない表面上に、ガラス基板１０よりも比誘電率の小さい、例えば[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]などの材料を含む透明性のガラス材料をペースト状としたものをスクリーン印刷でガラス基板１０上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより誘電体層１８を形成する。
【００５３】
図５（ｃ）において、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面上に、バス電極材料をペースト化したものをスクリーン印刷方法で誘電体層１８上の所定の場所に形成する。そして、バス電極材料のペーストに含有される有機溶媒などをとばすために、所定の温度で焼成する。
【００５４】
図５（ｄ）は焼成後の前面板を表したものであり、バス電極材料はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に溝などを形成することなく、埋め込まれる。
【００５５】
次に図５（e）において、誘電体層１８に埋め込まれたバス電極１９の表面の少なくとも一部と誘電体層１８の表面の少なくとも一部の上にＩＴＯなどからなる透明電極１５１、１６１を約１０００Åの膜厚で成膜し、フォトリソグラフィ法により放電ギャップを有する対の表示電極４として形成する。そして、[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]などの材料を含む非鉛系ガラス粉末をエチルセルロースやバインダーなどと共に分散混練してガラスペーストを作る。作成されたガラスペーストをダイコート法あるいはコータ印刷法やスクリーン印刷法で、表示電極４を覆うように一定の厚みを塗布して焼成して形成する。次に誘電体層１７の上に金属酸化膜であるＭｇＯを含む保護膜８を電子ビーム蒸着法やスパッタリング法で形成する。
【００５６】
図５ではバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む方法をスクリーン印刷と焼成だけで実現する方法を説明したが、別の方法を図６を使って説明する。
【００５７】
図６（ａ）において誘電体層１８を塗布焼成して形成した後、誘電体層１８の表面上に、フォトリソグラフィ法によって所定幅のストライプ穴５１をあけたレジストパターン５０を形成する。そして、図６（ｂ）においてフッ酸を含んだ混合エッチング液（図示省略）によってガラス基板表面をエッチングし、ストライプ穴５１の部分に溝を形成する。エッチング時間やエッチング液濃度などの調整により所定の溝深さを得ることが出来る。
【００５８】
次に図６（ｃ）において形成した溝部にバス電極材料のペーストを印刷し、図６（ｄ）において、リストオフ法によってレジストパターンを剥離することにより、誘電体層１８の溝部にはバス電極１９だけが残る。
【００５９】
図６において、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の内面に溝を形成する工程としてエッチング法を使用して説明したが、実施の形態１におけるサンドブラスト法や上記エッチング法およびレーザビーム加工法などの方法やこれらを組み合わせた方法により、変形した溝形状なども形成することも可能である。
【００６０】
また、上記において、透明電極を形成する工程が、溝に埋め込まれたバス電極およびガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含む工程であるとして説明したが、透明電極を形成する工程が、図２に示すように、バス電極１９２を透明電極１５２、１６２と共に変形した形状の誘電体層１８２に埋め込み、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と誘電体層１０の表面とが平坦になるように形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。また、図３に示すように、バス電極１９３の一部を誘電体層１８３の中に埋め込み、バス電極１９３の埋め込まれていない電極部分の横に透明電極１５３、１６３を配列形成して、透明電極１５３、１６３の放電空間側表面とバス電極１９３の表面とが誘電体層１８３の表面とほぼ平坦になるように形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。また、図４に示すように、対の表示電極４である透明電極１５４、１６４の一部が、誘電体層１８４の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極１９４が透明電極に積載されるように配設され、バス電極１９４は誘電体層１８４から透明電極１５４、１６４により隔離される。そして、透明電極１５４、１６４とバス電極１９４と誘電体層１８４の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。
【００６１】
上記により、少なくともバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込むことが出来るので放電に寄与しない無効電力の低減に有効であり、かつ、バス電極と透明電極を、透明電極の放電空間側表面とガラス基板表面とがほぼ平坦になるように形成するので、誘電体層の膜厚分布を低減させることができ、耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止する誘電体層を形成することができる。
【００６２】
上記において、透明電極の膜厚を約１０００Åとして説明したが、透明電極材料の種類によっても抵抗値が変化し、ＰＤＰの表示電極として可能であれば良く、１００Å〜０．５μｍの範囲でも同様に実施可能である。
【００６３】
また、上記において、保護膜はＭｇＯ膜を使用するとして説明したが、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＮＯおよびＺｎＯなどの金属酸化物を使用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、前面板として、誘電体層を少なくとも２層は有し、ガラス基板の内表面を覆っている誘電体層の比誘電率はガラス基板の比誘電率よりも小さく、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層にバス電極を埋め込み形成することにより、放電に直接寄与しない無効電力の低減効果を有し、かつ、放電空間側の誘電体層の膜厚の差が低減されることにより、耐電圧を向上させて表示品質や信頼性を高めたプラズマディスプレイパネルを、大型のテレビジョンや高精細テレビジョンあるいは大型表示装置など、映像機器産業、宣伝機器産業、産業機器やその他の産業分野に利用することができ、その産業上の利用可能性は非常に広く且つ大きい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの放電セルの構成を示す断面概念図
【図２】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板における別の構成を示す断面概念図
【図３】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図
【図４】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図
【図５】本発明の実施の形態２のＰＤＰに係わる放電セルの前面板を形成する工程を示す断面概念図
【図６】本発明の実施の形態２のＰＤＰに係わる放電セルの前面板を形成する別の工程を示す断面概念図
【図７】従来の面放電型ＡＣ型ＰＤＰの放電単位である放電セル構造を示す断面概念図
【符号の説明】
【００６６】
１，７１ 放電セル
２ 前面板
３ 背面板
４ 表示電極
５ 走査電極
６ 維持電極
７，１３，１７，１８，１８２，１８３，１８４ 誘電体層
８ 保護膜
１０，１１ ガラス基板
１２ データ電極
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１８，８３，１８２，１８３，１８４ 溝
９，１９，１９２，１９３，１９４ バス電極
５０，６１ レジストパターン
５１ ストライプ穴
７５，７６，１５１，１５２，１５３，１５４，１６１，１６２，１６３，１６４ 透明電極
８９ Ａｇ電極
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体放電からの放射を利用したプラズマディスプレイ（気体放電表示）パネルとその製造方法に係わり、特に消費電力を減少することが出来る前面板の構成とその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の気体放電からの放射を利用した平面表示装置としてプラズマディスプレイ装置あるいはプラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰと記す）の商品化が図られている。ＰＤＰには直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）があるが、大型表示装置として、現時点ではＡＣ型ＰＤＰがより高い技術的ポテンシャルを持つ。さらに、ＡＣ型の内でも特に寿命特性のすぐれた面放電型ＰＤＰが商品としての主流になりつつある。
【０００３】
図７は、従来の面放電型ＡＣ型ＰＤＰの放電単位である放電セル構造を示す断面概念図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）において、ｘ−ｙで示した面で切断した断面概念図である。以下に、従来のプラズマディスプレイパネルについて、図７の放電セル７１を使って説明する。前面板２のガラス基板１０の表面に、透明導電性材料からなる表示電極４としての走査（スキャン）電極５と維持（サステイン）電極６が対をなして例えばストライプ状に形成され、これらの電極対を覆うように誘電体層７および保護膜８が積層された構造となるように形成されている。上記対をなす表示電極４は、ＩＴＯ（インジュウム錫酸化膜）などによる電気抵抗が比較的高い膜厚約１０００Åの透明電極７５、７６であり、それらの上に電力を供給するために通常、細い幅で膜厚約５μｍの金属電極であるバス電極９がＡｇペーストを印刷焼成する厚膜プロセスなどにより形成されている。前面板２において、壁電荷を蓄積するための誘電体層７は、鉛系ガラス材料による低融点ガラス層が膜厚約４０μｍで形成されたものであり、ＡＣ型ＰＤＰ特有の電流制限機能を有するようにしている。また、誘電体層７、保護膜８は、放電によって発生した高エネルギーのイオンによって上記電極対の表面がスパッタリングされ劣化するのを防止する働きをする。保護膜８は、薄膜プロセス、または印刷法で形成された電気絶縁性で透明な膜厚数千ÅのＭｇＯ膜が通常使用され、上記電極面を保護する働きと共に、放電セル内に２次電子を効率よく放出し、放電開始電圧を低下させる働きをする。
【０００４】
背面板３のガラス基板１１上には、画像データを書き込むためのデータ電極１２がストライプ状に形成され、さらにデータ電極１２を覆うように背面側の誘電体層１３が積層される。隣接する放電セル（図示省略）との間の誘電体層１３上には、所定の高さの隔壁１４がストライプ状や井桁状（図示省略）などに形成され、さらに誘電体層１３の表面と隔壁１４の側壁には、蛍光体層１５が塗布された構造となっている。
【０００５】
上記のように構成した前面板２と背面板３は、加工面を対向させて、かつ走査電極５および維持電極６と、データ電極１２とが互いに直交するように配置されて封着され、パネル内の大気や不純物ガスを排気した後、放電用ガスとして、希ガスのキセノン・ネオンあるいはキセノン・ヘリウムなどの混合ガスが封入され、封止される。
【０００６】
ここで、表示するために直接発光させるのは、前面板２上の走査電極５と維持電極６によってであり、データ電極１２は、放電表示単位である放電セル７１を選択するための電極であり表示発光には直接寄与していない。放電単位である放電セル７１を複数個マトリックス状に配列してプラズマディスプレイパネルとし、プラズマディスプレイ装置を完成させる。プラズマディスプレイ装置には、図には省略しているが、プラズマディスプレイパネルにおける放電セルをマトリックス状に駆動する駆動回路や、これらを制御する制御回路などが備わっている。
【０００７】
上記ＡＣ型ＰＤＰは、３つの動作期間（図示省略）、つまり（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セルをアドレスし、各セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セルを表示発光させる維持放電期間、とから構成されるアドレス・表示分離駆動方式により、駆動表示されている。
【０００８】
上記（１）の初期化期間において、走査電極５とデータ電極１２との間には、４００〜６００Ｖの高電圧が印加され、全表示セルの壁電荷の量が初期化状態のレベルになる。
【０００９】
上記（２）のデータ書き込み期間において、背面板３のデータ電極１２を使って書き込みデータが入力され、対向する前面板２の誘電体層７，保護膜８の表面に壁電荷が形成される。上記（３）の維持放電期間において、上記壁電荷が存在する放電セルで、対をなす表示電極４の走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルス約２００Ｖの矩形波電圧が互いに位相が異なるように印加される。すなわち上記電極対間に交流電圧を印加することにより、表示状態が書き込まれた放電セルに、電圧極性が変化するたびにパルス放電を発生せしめる。この維持放電により、表示発光は、放電空間の励起キセノン原子からは１４７ｎｍの真空紫外輝線スペクトルが、励起キセノン分子からは１７３ｎｍ主体の真空紫外線が放射され、次いで上記紫外放射を背面板３に設けた蛍光体層１５で可視放射に変換することにより得られる。誘電体層７，保護膜８に壁電荷が書き込まれていない放電セルでは、維持放電が発生せず表示状態は黒表示となる。なお、ＡＣ型ＰＤＰの表示画素単位は、それぞれに赤、緑及び青発光の蛍光体層を設けた３つの表示放電単位である放電セルから構成される。保護膜８の表面は放電空間に露出していて、誘電体層７を放電時のイオン衝撃から保護するとともに、２次電子を効率よく放出することにより、放電開始電圧を下げる働きをする。中でも、金属酸化物であるＭｇＯ（酸化マグネシウム）は２次電子放出係数γが大きな材料であるとともに、耐スパッタ性も高く光学的な透明材料であるので、保護膜８の材料として広く用いられている。
【００１０】
しかし、上記従来のＰＤＰにおいて、表示電極４の走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルスが互いに位相が異なるように印加されるのでこれらの電極間の静電容量を充電するように変位電流が流れる。この変位電流は画像の表示には直接は寄与しないために無効電力となり、走査電極５や維持電極６の抵抗性分や制御回路に損失を発生させ、無効電力が生じる。
【００１１】
このような電力損失を低減するためにガラス基板上に比誘電率の小さな誘電体を形成し、その誘電体上に複数の表示電極対を形成することにより、無効電力を低減している（例えば、特特許文献１）。
【特許文献１】特開２００３−１９７１１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながらこのような構成にすると、誘電体層が二層になるために前面板の厚みが増す。そこで、厚みの増加を低減させるためには表示電極を覆っている誘電体層を薄くする必要があるが、誘電体層の厚みを薄くすると、印刷から形成されるＡｇ電極からなるバス電極は膜厚が約５μｍと厚いために、その上に形成する誘電体層の厚さはバス電極の部分のみ誘電体層に数μｍ以上の膜厚の差が生じ、特に膜厚の薄い部分において耐電圧が低下して、パネルの耐電圧を低下させるという課題がある。
【００１３】
本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、ＰＤＰの少なくとも前面板として、そのガラス基板の表面を覆っている誘電体層に表示電極対の少なくとも一部が埋め込まれていることにより、耐電圧性の高く、かつ、より消費電力低減効果のあるプラズマディスプレイパネルとその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は、前記課題を解決するために、以下の手段を採用した。
【００１５】
すなわち、本発明のプラズマディスプレイパネルは、前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルであって、前記前面板には少なくとも二層以上の誘電体層が存在し、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率は前記ガラス基板の比誘電率よりも小さく、複数の表示電極対が少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれた状態で配設され，かつ、前記表示電極は前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層により前記ガラス基板から隔離されるように構成したことを要旨とするものである。
【００１６】
これにより、放電空間に面している誘電体層の膜厚の差が減少するので耐電圧が良好なプラズマディスプレイとする事ができる。また、表示電極の少なくとも一部が比誘電率の小さい、誘電体層に埋め込まれるので、無効電力低減効果に優れたプラズマディスプレイとすることが出来る。
【００１７】
また、具体的には、誘電体層の誘電率はガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率が放電空間に面している誘電体層の比誘電率より小さいことを特徴とする。
【００１８】
また、表示電極は、透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から構成され、具体的には、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれ、透明電極は、バス電極および、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように配設されていることを特徴とする。また、別に具体的には、透明電極とバス電極は、共にガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれるように構成されていることを特徴とする。また、別に具体的には、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に一部埋め込まれ、透明電極は、バス電極の横に配列形成されていることを特徴とする。また、別に具体的には透明電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれ、バス電極は透明電極上に形成され、バス電極は透明電極により、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層から隔離された構造を有することを特徴とする。なお、ここでは表示電極対として透明電極とそれよりも幅狭バス電極とからなる構成に関して述べているが、透明電極を用いずに例えばＡｇのみを用いた表示電極対などでも本発明は適用可能である。
【００１９】
また、詳細にはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みが放電空間に面している誘電体層の厚みよりも小さいことを特徴とする。また、好ましくはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みがバス電極をガラス基板から隔離するためには少なくとも１μｍは必要であり、またこの誘電体層の厚みが厚すぎると前面板自体が厚くなってしまい、われなどの問題が生じるので１５μｍまでが妥当であり、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の厚みは１〜１５μｍの範囲が良い。放電空間に面している誘電体層の厚みは耐電圧性の観点から少なくとも１０μｍは必要であり、あまり厚すぎるとやはりわれの問題や光取り出し効率の観点から良くないので、５０μｍまでが妥当である。よって放電空間表面に面している誘電体層の厚みは１０〜５０μｍの範囲が良い。また、別に好ましくはガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率が１〜５であり、放電空間に面している誘電体層の比誘電率が５〜１５であることを特徴とする。
【００２０】
本発明のプラズマディスプレイの製造方法は，前面板と背面板とが放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、前記前面板を形成する工程は、前記前面板に誘電体層を少なくとも二層以上形成する工程と、前記ガラス基板を覆っている前記誘電体層に複数の表示電極の少なくとも一部を埋め込んだ状態で形成する工程とを、少なくとも有することを特徴とするものである。
【００２１】
これにより、無効電力を低減する効果を有し、かつ誘電体層の放電空間側の厚さ分布が小さくなるので、耐電圧を向上させて絶縁破壊を防止する効果を有するプラズマディスプレイパネルを製造することが出来る。
【００２２】
また、透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から形成される表示電極対を形成する工程は、具体的にはバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む工程と、透明電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれたバス電極およびガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、透明電極とバス電極を共にガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込み形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層へ一部埋め込む工程と、透明電極をバス電極の横に配列形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、別に具体的には、透明電極の少なくとも一部をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込み、バス電極を透明電極上に形成し、透明電極により、バス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層と隔離された構造となるように形成する工程を含むことを特徴とするものである。また、好ましくは、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に表示電極の少なくとも一部を埋め込む工程は、サンドブラスト法、エッチング法、レーザ加工法の内の少なくとも１種の方法によりガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に溝を形成する工程を少なくとも含むことを特徴とするものである。また、好ましくは、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層の溝部に埋め込む工程は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、ＣＶＤ法の内の少なくとも１種の方法を含む工程であることを特徴とするものである。また、別に好ましくは、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層にバス電極を埋め込む工程は、ガラス基板の表面を覆うように誘電体層を形成し、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層上にバス電極をスクリーン印刷法によりペーストを塗布し、焼成することにより、バス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む工程を有することを特徴とするものである。
【００２３】
なお、銀の誘電体中への拡散のためにおこる黄変の改善のためにバス電極をガラス基板中へ埋め込むという考えが開示されている（例えば特開２００１−１４３６１０）が、本発明ではガラス基板上の誘電体層に電極を埋め込むことで製造を容易に行うことが出来るという利点がある。
【００２４】
なお、以上に述べた各構成は、本発明の趣旨を逸脱しない限り、互いに組み合わせることが可能である。
【発明の効果】
【００２５】
以上のように本発明のプラズマディスプレイパネルによれば、表示電極対の少なくとも一部はガラス基板の比誘電率より小さい比誘電率を有するガラス基板を覆っている誘電体層の中に埋め込まれているので放電に直接は寄与しない無効電力を低減する効果を有し、かつ放電空間側の誘電体の膜厚の差が小さくなるので、耐電圧が高くて信頼性が高いプラズマディスプレイパネルを容易に製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの放電セルの構成を示す断面概念図である。図１（ａ）は、隔壁１４に垂直な面で切断した断面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）におけるｘ−ｙで示した面で切断した断面図である。図７と同じ構成のものは、同じ参照番号を付与している。なお、図１ではセルが１つだけ表示されているが、赤，緑，青の各色を発光するセルが多数配列されてＰＤＰパネルが少なくとも構成される。
【００２８】
図１において、放電セル１における前面板２側のガラス基板１０の内面上に、少なくとも二層以上の誘電体層が形成されており、ガラス基板１０の内表面を覆っている誘電体層１８の比誘電率はガラス基板１０の比誘電率よりも小さく、かつ、表示電極対４の少なくとも一部（ここではバス電極１９）がガラス基板のない表面を覆っている誘電体層１８に埋め込まれている。誘電体層１８はガラス基板１０よりも比誘電率の小さい透明性のガラス材料をペースト状としたものをスクリーン印刷、あるいはシート状のものをラミネートするシートラミネート方式などでガラス基板１０上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより形成する。バス電極１９をガラス基板１０の内表面を覆っている誘電体層１８に埋め込む方法としては、例えば誘電体層１８の内面上に少なくともバス電極１９を埋め込むことが出来る深さ数μｍの形状を有し、平行に配列するストライプ状の溝が、サンドブラスト法などの方法により少なくとも２本形成して設けられる。図示しないが詳細には以下のとおり形成される。誘電体層１８を洗浄した後、感光性被覆層として厚さ約５０μｍのネガ型ドライフィルムレジストを誘電体層１８の内面上にラミネートして形成する。このドライフィルムにフォトマスクを用いて開口幅約１００μｍのストライプ状のレジストパターン穴を形成する。その上一面に、シリカ粒子やアルミナ粒子などを一様に吹き付けるサンドブラスト法により、レジストパターン穴下の硬い誘電体層１８表面にはストライプ状の溝が掘られ、柔らかいフィルムは粒子により掘られることなく残る。溝の深さや精度は使用する粒子材料やその粒径、吹き付ける条件により調節することができる。その後、基板を剥離液に浸水することにより表面のドライフィルムを剥がし、さらに洗浄して上記粒子を洗い流して、溝を内面に有した誘電体層１８が形成される。
【００２９】
次に、電気抵抗を下げるためのバス電極１９が抵抗の低い銀やアルミニウムや銅などの単膜構成膜、あるいはクロムと銅の二層構成、クロムと銅とクロムの３層構成などの積層構成膜を、印刷・焼成方式やスパッタリングなどの薄膜形成技術で誘電体層１８に形成された溝に形成される。
【００３０】
また、誘電体層１８にバス電極１９を埋め込む別の方法として、バス電極材料をペースト状にしたものをスクリーン印刷、露光、現像により誘電体層１８上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより、誘電体層１８とバス電極１９との融点や質量の違いにより、誘電体層１８に溝を形成することなく、バス電極１９を誘電体層１８に埋め込むことができる。
【００３１】
次に、図１に示すように、表示電極４としての走査（スキャン）電極５と維持（サステイン）電極６である透明電極１５１、１６１が対をなして、誘電体層１８の表面と平坦になるように誘電体層１８に埋め込まれた各バス電極１９が形成された表面と誘電体層１８の表面の少なくとも一部とを覆うように配設される。このように、バス電極と透明電極は、透明電極の放電空間側表面と誘電体層表面とがほぼ平坦になるように配設されるので、この後に形成される放電空間側の誘電体層１７の膜厚の差を低減することができ、誘電体層としての耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止することができるようになる。
【００３２】
透明電極１５１、１６１は、ＩＴＯ（インジュウム錫酸化膜）、ＳｎＯ２（酸化錫）、ＺｎＯ（酸化亜鉛）系材料などを含み、スパッタリング法や蒸着成膜技術で成膜され、フォトリソグラフィ技術により幅広の例えばストライプ状に、前面板２側のガラス基板１０の内面上で一定の間隔（放電ギャップ）を挟んで向かい合って形成されて配置される。
【００３３】
次に、誘電体層１８に埋め込まれたバス電極１９と、バス電極１９と誘電体層１８の表面上の少なくとも一部に形成された透明電極１５１、１６１からなる対の表示電極４を覆うように、誘電体層１７がスクリーン印刷などにより塗布焼成される。次に、誘電体層１７の上に、金属酸化物であるＭｇＯ（酸化マグネシウム）を含む保護膜８が形成される。保護膜８の材料やその膜厚は適切に選択され設計される。
【００３４】
他方の背面板３側のガラス基板１１の内表面には、各放電セル１つ当たり、上記前面板２に設けた走査電極５および維持電極６に直交して、Ｃｒ−Ｃｕ−ＣｒやＡｇなどから形成した第３の電極であるデータ（アドレス）電極１２がフォトリソグラフィ技術や印刷技術により形成配列される。なお、上記電極には、電極材料として、Ａｕ（金）、Ａｇ（銀）、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｎｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）や、これらの組み合わせも必要に応じて使用できる。
【００３５】
さらに、背面板３のガラス基板１１の内表面には、データ電極１２を覆って、誘電体層１３が印刷形成され、さらにほぼ一定の高さを有する隔壁１４が形成配置される。放電セルの複数個の配列を列方向にストライプ状あるいは井桁状（図示省略）などに仕切る所定のパターンで、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ法などによりリブ形状に形成される。そして、赤、緑、青発光の各蛍光体層１５として、（Ｙ、Ｇｄ）ＢＯ３：Ｅｕ、Ｚｎ２ＳｉＯ４：ＭｎおよびＢａＭｇ２Ａｌ１４Ｏ２４：Ｅｕなどの蛍光体が使用される。隔壁１４をパターン状に形成した背面板３に対して、上記蛍光体色毎に印刷塗布、焼成工程を通し、隔壁１４の側面、誘電体層１３の表面に、蛍光体層１５が形成される。
【００３６】
そして、詳細な説明は省略するが、上記各種電極などを備えた前面板２と、隔壁１４や蛍光体層１５などを備えた背面板３とを対向させ、その周囲をシールし貼り合わせて封着し、高真空に排気した後、発光板容囲器（図示省略）の内部に放電ガスとして、希ガスのキセノン・ネオンを含む混合ガスを約６０ｋＰａの圧力で封入し、封止される。上記の蛍光体材料やガス、その圧力は上記に特定するものではなく、ＡＣ型ＰＤＰで通常使用できる材料、条件が適用できる。
【００３７】
図１の実施の形態１のＡＣ型ＰＤＰにおいて、複数個の放電セル１を形成配列し、図示しないが、マトリックス状に駆動する駆動回路やこれらを制御する制御回路を備える。上記ＰＤＰを、３つの動作期間（図示省略）、つまり（１）全表示セルを初期化状態にする初期化期間、（２）各放電セル１をアドレスし、各セルへ入力データに対応した表示状態を選択・入力していくデータ書き込み期間、（３）表示状態にある放電セル１を表示発光させる維持放電期間、とから構成したアドレス・表示分離駆動方式により、駆動発光表示させる。上項（３）の維持放電期間において、対をなす走査電極５および維持電極６のそれぞれに電極電圧パルスの矩形波電圧を互いに位相が異なるように印加する。すなわち上記電極対間に交流電圧を印加し、表示状態データが書き込まれた放電セル１に、電圧極性が変化するたびにパルス放電を発生せしめる。この維持放電により、表示発光は、放電空間の励起キセノン原子からは１４７ｎｍの真空紫外輝線スペクトルが、励起キセノン分子からは１７３ｎｍ主体の真空紫外線が放射され、次いで上記紫外放射を背面板３に設けた蛍光体層１５で可視放射に変換することによりＰＤＰの表示が得られる。
【実施例】
【００３８】
以下に本発明の具体例を述べる。
【００３９】
実験として、上述したＰＤＰの作成技術を用いて、実施の形態１の放電セルによるＰＤＰを作成した。放電セル１の前面板として、少なくともガラス基板上に[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]材料を含む低比誘電率の誘電体層１８を厚さ約１０μｍで、スクリーン印刷法により塗布焼成して形成し、Ａｇからなる、バス電極材料をペースト化したものをスクリーン印刷方法で誘電体層１８上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより、バス電極１９を誘電体層１８に埋め込み、埋め込んだバス電極１９の表面の少なくとも一部と誘電体層１８の表面の少なくとも一部を覆うように、ＩＴＯからなる膜厚約１０００Åの透明電極１５１、１６１を形成した。次にその上に[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]材料を含む膜厚約３０μｍの誘電体層１７を塗布焼成して形成し、次に金属酸化膜であるＭｇＯを含む保護膜８を約６０００Åの膜厚で形成した。
【００４０】
その結果、本発明によるＰＤＰでは、放電に直接的には寄与しない無効電力を低減することができ、また、放電空間側の誘電体層１７の膜厚の差が低減されるので、薄い膜厚の誘電体層を形成したとしても、ＰＤＰの駆動時において絶縁破壊の問題が低減され、耐電圧が向上した。
【００４１】
図２は本発明の実施の形態１における放電セルの前面板における別の構成を示す断面概念図である。図２（ａ）における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図２（ａ）が図１と異なるのは、透明電極が、バス電極を覆ってバス電極と共にガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面と誘電体層１８２の表面とが平坦になっていることである。図２（ａ）において、対の表示電極４である透明電極１５２、１６２は、バス電極１９２を覆ってバス電極と共に誘電体層１８２に埋め込まれ、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と誘電体層１８２の表面とが平坦になるように配設される。そして、平坦になるように形成された透明電極１５２、１６２と誘電体層１８２の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。ここで形成される誘電体層１７の膜厚分布はほぼ均一となる。また、図２（ｂ）が図２（ａ）と異なるのは、透明電極が、バス電極と共に溝に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面、バス電極の表面および誘電体層１８２の表面とが平坦になっていることである。図２（ｂ）において、対の表示電極４である透明電極１５２、１６２は、バス電極１９２と一緒に共に誘電体層１８２に埋め込まれ、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と、バス電極１９２の表面と、誘電体層１８２の表面とが平坦になるように配設される。そして、平坦になるように形成された透明電極１５２、１６２とバス電極１９２と誘電体層１８２とが並んだ表面に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。これにより、形成される誘電体層の膜厚分布はほぼ無くなり、誘電体層の膜厚はほぼ均一となる。
【００４２】
このように、透明電極が、膜厚の厚いバス電極と共に溝に埋め込まれ、透明電極の放電空間側表面と誘電体層１８２表面とがほぼ平坦になるように配設されることにより、膜厚分布が無くなるので、膜厚が薄い誘電体層はほぼ平坦となって耐電圧を向上させ絶縁破壊を防止することができる。
【００４３】
図３は、本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の実施例の構成を示す断面概念図である。図３における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図３が図１、２と異なるのは、透明電極が、バス電極の横に配列形成されて、透明電極の放電空間側表面とバス電極の表面が、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面の少なくとも一部とほぼ平坦になるように配設されることである。図３において、対の表示電極４の透明電極１５３、１６３は、誘電体層１８３に一部埋め込まれたバス電極１９３の埋め込まれていない電極部分の横に配列形成されて、透明電極１５３、１６３の放電空間側表面とバス電極１９３の表面が、ガラス基板１０の表面とほぼ平坦になるように配設される。そして、ほぼ平坦に形成された透明電極１５３、１６３とバス電極１９３と誘電体層１８３の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。ここで形成される誘電体層の膜厚の差は、透明電極の膜厚の差程度の小さいものとなる。
【００４４】
このように、透明電極が、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に一部埋め込まれた膜厚が厚いバス電極の横に配列形成されて、透明電極の放電空間側表面とバス電極の表面とが、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面とほぼ平坦になるように配設されることにより膜厚分布がほぼ無くなるので、膜厚が薄い誘電体層はほぼ平坦となって耐電圧を向上させ絶縁破壊を防止することができる。
【００４５】
図４は、本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図である。図４における前面板２の断面構成図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。図４が図１〜図３と異なるのは、透明電極の一部が、溝の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極の少なくとも一部が透明電極溝部に積載するように配設されており、バス電極は透明電極により、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層から隔離された構造を有することである。図４において、対の表示電極４である透明電極１５４、１６４の一部が、誘電体層１８４の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極１９４が透明電極溝部２５４、２６４に積載されるように配設され、バス電極１９４は誘電体層１８４から透明電極１５４、１６４により隔離される。そして、透明電極１５４、１６４とバス電極１９４と誘電体層１８４の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成される。
【００４６】
上記、図１〜図４に示した前面板の構成により、少なくともバス電極はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれるため、無効電力を低減することができ、バス電極と透明電極は、透明電極の放電空間側表面とガラス基板の表面を覆っている誘電体層とが平坦またはほぼ平坦になるように配設されるので、誘電体層の膜厚分布を低減することができ、誘電体層として耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止することができる。
【００４７】
以上、本実施の形態１の構成により、つまり前面板として、そのガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくともバス電極を埋め込むことにより、放電に直接寄与しない無効電力を低減することができ、かつ、膜厚が厚いバス電極の少なくとも一部がガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれているために誘電体層の膜厚分布が低減するので、耐電圧を向上させて絶縁破壊を防止する効果を有するプラズマディスプレイパネルとすることができる。
【００４８】
なお、上記実施例において、表面ガラス基板を覆っている誘電体層の膜厚を約１０μｍとして説明したが、バス電極の少なくとも一部を埋め込むことができ、放電空間側の膜圧よりも小さい膜厚であれば良く、１μｍより小さい膜厚では無効電力の低減効果が小さく、１５μｍより大きい膜厚では放電空間側の誘電体層の膜厚とあわせて、膜厚が大きくなりすぎ、誘電体層の割れやうねりなどの問題が発生する。望ましくは３〜１２μｍの範囲が好ましく、この範囲において無効電力、耐電圧、壁電荷量、印加電圧はさらに適正な範囲として設定できる。
【００４９】
また、上記実施例において、誘電体層１８を[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]材料を含む非鉛系の低融点ガラスからなり、誘電体層１７を[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]材料からなる非鉛系の低融点ガラスからなると説明したが、一般的にＰＤＰに使われているソーダライムガラスを用いても同様に実施可能である。しかし、Ｂ２Ｏ３、ＺｎＯおよびＢｉ２Ｏ３の内の少なくとも１種の材料を含む非鉛系ガラス材料から形成したほうが環境汚染を低減する意味から好ましい。また、図１に図示した構造ではバス電極１９は誘電体層１７と透明電極により隔離されているのでアルカリ含有非鉛系ガラス材料から形成しても良い。同様に図４に図示した構造ではバス電極１９４は誘電体層１８４と透明電極により隔離されているので、アルカリ含有非鉛系ガラス材料から形成しても良い。
【００５０】
（実施の形態２）
実施の形態２においては、実施の形態１の図１から４の前面板を形成する製造方法を各種記述する。
【００５１】
図５は本発明の実施の形態２のＰＤＰに関わる放電セルの前面板を形成する工程を示す断面概念図である。図５に示す前面板２の作成工程を示す断面概念図は、図１（ｂ）の前面板と上下を逆にして示している。図１（ｂ）と同じものには同じ参照番号を付与していて、簡略のために一部省略している。
【００５２】
図５（ａ）は前面板のガラス基板の表面であり、図５（ｂ）に示すように、ガラス基板のない表面上に、ガラス基板１０よりも比誘電率の小さい、例えば[Ｂ２Ｏ３−ＺｎＯ−ＳｉＯ２]などの材料を含む透明性のガラス材料をペースト状としたものをスクリーン印刷でガラス基板１０上の所定の場所に形成し、所定の温度で焼成することにより誘電体層１８を形成する。
【００５３】
図５（ｃ）において、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の表面上に、バス電極材料をペースト化したものをスクリーン印刷方法で誘電体層１８上の所定の場所に形成する。そして、バス電極材料のペーストに含有される有機溶媒などをとばすために、所定の温度で焼成する。
【００５４】
図５（ｄ）は焼成後の前面板を表したものであり、バス電極材料はガラス基板の表面を覆っている誘電体層に溝などを形成することなく、埋め込まれる。
【００５５】
次に図５（e）において、誘電体層１８に埋め込まれたバス電極１９の表面の少なくとも一部と誘電体層１８の表面の少なくとも一部の上にＩＴＯなどからなる透明電極１５１、１６１を約１０００Åの膜厚で成膜し、フォトリソグラフィ法により放電ギャップを有する対の表示電極４として形成する。そして、[ＳｉＯ２−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３]などの材料を含む非鉛系ガラス粉末をエチルセルロースやバインダーなどと共に分散混練してガラスペーストを作る。作成されたガラスペーストをダイコート法あるいはコータ印刷法やスクリーン印刷法で、表示電極４を覆うように一定の厚みを塗布して焼成して形成する。次に誘電体層１７の上に金属酸化膜であるＭｇＯを含む保護膜８を電子ビーム蒸着法やスパッタリング法で形成する。
【００５６】
図５ではバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込む方法をスクリーン印刷と焼成だけで実現する方法を説明したが、別の方法を図６を使って説明する。
【００５７】
図６（ａ）において誘電体層１８を塗布焼成して形成した後、誘電体層１８の表面上に、フォトリソグラフィ法によって所定幅のストライプ穴５１をあけたレジストパターン５０を形成する。そして、図６（ｂ）においてフッ酸を含んだ混合エッチング液（図示省略）によってガラス基板表面をエッチングし、ストライプ穴５１の部分に溝を形成する。エッチング時間やエッチング液濃度などの調整により所定の溝深さを得ることが出来る。
【００５８】
次に図６（ｃ）において形成した溝部にバス電極材料のペーストを印刷し、図６（ｄ）において、リストオフ法によってレジストパターンを剥離することにより、誘電体層１８の溝部にはバス電極１９だけが残る。
【００５９】
図６において、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の内面に溝を形成する工程としてエッチング法を使用して説明したが、実施の形態１におけるサンドブラスト法や上記エッチング法およびレーザビーム加工法などの方法やこれらを組み合わせた方法により、変形した溝形状なども形成することも可能である。
【００６０】
また、上記において、透明電極を形成する工程が、溝に埋め込まれたバス電極およびガラス基板の表面を覆っている誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含む工程であるとして説明したが、透明電極を形成する工程が、図２に示すように、バス電極１９２を透明電極１５２、１６２と共に変形した形状の誘電体層１８２に埋め込み、透明電極１５２、１６２の放電空間側表面と誘電体層１０の表面とが平坦になるように形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。また、図３に示すように、バス電極１９３の一部を誘電体層１８３の中に埋め込み、バス電極１９３の埋め込まれていない電極部分の横に透明電極１５３、１６３を配列形成して、透明電極１５３、１６３の放電空間側表面とバス電極１９３の表面とが誘電体層１８３の表面とほぼ平坦になるように形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。また、図４に示すように、対の表示電極４である透明電極１５４、１６４の一部が、誘電体層１８４の両側の側壁および底辺に設けられ、バス電極１９４が透明電極に積載されるように配設され、バス電極１９４は誘電体層１８４から透明電極１５４、１６４により隔離される。そして、透明電極１５４、１６４とバス電極１９４と誘電体層１８４の表面上に、誘電体層１７と保護膜８が順に形成する工程を含んでいても同様に実施可能である。
【００６１】
上記により、少なくともバス電極をガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込むことが出来るので放電に寄与しない無効電力の低減に有効であり、かつ、バス電極と透明電極を、透明電極の放電空間側表面とガラス基板表面とがほぼ平坦になるように形成するので、誘電体層の膜厚分布を低減させることができ、耐電圧を向上させ、絶縁破壊を防止する誘電体層を形成することができる。
【００６２】
上記において、透明電極の膜厚を約１０００Åとして説明したが、透明電極材料の種類によっても抵抗値が変化し、ＰＤＰの表示電極として可能であれば良く、１００Å〜０．５μｍの範囲でも同様に実施可能である。
【００６３】
また、上記において、保護膜はＭｇＯ膜を使用するとして説明したが、ＢａＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＭｇＮＯおよびＺｎＯなどの金属酸化物を使用しても構わない。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明によるプラズマディスプレイパネルは、前面板として、誘電体層を少なくとも２層は有し、ガラス基板の内表面を覆っている誘電体層の比誘電率はガラス基板の比誘電率よりも小さく、ガラス基板の表面を覆っている誘電体層にバス電極を埋め込み形成することにより、放電に直接寄与しない無効電力の低減効果を有し、かつ、放電空間側の誘電体層の膜厚の差が低減されることにより、耐電圧を向上させて表示品質や信頼性を高めたプラズマディスプレイパネルを、大型のテレビジョンや高精細テレビジョンあるいは大型表示装置など、映像機器産業、宣伝機器産業、産業機器やその他の産業分野に利用することができ、その産業上の利用可能性は非常に広く且つ大きい。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】本発明の実施の形態１におけるＰＤＰの放電セルの構成を示す断面概念図
【図２】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板における別の構成を示す断面概念図
【図３】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図
【図４】本発明の実施の形態１における放電セルの前面板におけるさらに別の構成を示す断面概念図
【図５】本発明の実施の形態２のＰＤＰに係わる放電セルの前面板を形成する工程を示す断面概念図
【図６】本発明の実施の形態２のＰＤＰに係わる放電セルの前面板を形成する別の工程を示す断面概念図
【図７】従来の面放電型ＡＣ型ＰＤＰの放電単位である放電セル構造を示す断面概念図
【符号の説明】
【００６６】
１，７１ 放電セル
２ 前面板
３ 背面板
４ 表示電極
５ 走査電極
６ 維持電極
７，１３，１７，１８，１８２，１８３，１８４ 誘電体層
８ 保護膜
１０，１１ ガラス基板
１２ データ電極
１４ 隔壁
１５ 蛍光体層
１８，８３，１８２，１８３，１８４ 溝
９，１９，１９２，１９３，１９４ バス電極
５０，６１ レジストパターン
５１ ストライプ穴
７５，７６，１５１，１５２，１５３，１５４，１６１，１６２，１６３，１６４ 透明電極
８９ Ａｇ電極
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
前記前面板には少なくとも二層以上の誘電体層が存在し、
前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率は前記ガラス基板の比誘電率よりも小さく、
複数の表示電極対が少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれた状態で配設され、
かつ、前記表示電極は前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層により前記ガラス基板から隔離されるように構成したプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記誘電体層は前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の比誘電率が，放電空間に面している前記誘電体層の比誘電率より小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記表示電極対は透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から構成され、
前記バス電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込まれ、
前記透明電極は前記バス電極および前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の表面の少なくとも一部を覆うように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記透明電極と前記バス電極は、共に前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれるように形成している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記バス電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に一部埋め込まれ、前記透明電極は、前記バス電極の横に配列形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記透明電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれ、前記バス電極は前記透明電極上に形成され、前記バス電極は前記透明電極により、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層と隔離された構造を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の厚みが放電空間に面している前記誘電体層の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の厚みが１〜１５μｍであり、放電空間に面している前記誘電体層の厚みが１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の比誘電率が１〜５であり、放電空間に面している前記誘電体層の比誘電率が５〜１５であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面板を形成する工程は、前記前面板に誘電体層を少なくとも二層以上形成する工程と、
前記ガラス基板を覆っている前記誘電体層に複数の表示電極の少なくとも一部を埋め込んだ状態で形成する工程とを、少なくとも有するプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記表示電極を形成する工程が、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部を埋め込む工程を含み、
かつ、前記透明電極を形成する工程が、前記バス電極および前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記表示電極と前記透明電極とを形成する工程は、バス電極とそれよりも幅狭の透明電極を共に前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部を埋め込むように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記バス電極を形成する工程が、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部を埋め込むように形成する工程を含み、
前記透明電極を形成する工程が前記バス電極の横に前記透明電極を配列形成して形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記透明電極を形成する工程が、前記透明電極の少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込むように形成する工程を含み、
前記バス電極を形成する工程が、前記バス電極を前記透明電極上に形成し、前記バス電極が前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層と隔離された構造となるように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１５】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に前記表示電極対の少なくとも一部を埋め込むように形成する工程は、サンドブラスト法、エッチング法、レーザ加工法の内の少なくとも１種の方法により前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に溝を形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１６】
前記表示電極対を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の溝部に埋め込むように形成する工程は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、ＣＶＤ法の内の少なくとも１種の方法を含む工程である請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１７】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも前記バス電極を埋め込むように形成する工程は、前記ガラス基板の表面を覆うように前記誘電体層を形成し、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層上に前記バス電極をスクリーン印刷法によりペーストを塗布し、焼成することにより、前記バス電極を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込むように形成する工程を有する請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１】
前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルであって、
前記前面板には少なくとも二層以上の誘電体層が存在し、
前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層の比誘電率は前記ガラス基板の比誘電率よりも小さく、
複数の表示電極対が少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に埋め込まれた状態で配設され、
かつ、前記表示電極は前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層により前記ガラス基板から隔離されるように構成したプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記誘電体層は前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の比誘電率が，放電空間に面している前記誘電体層の比誘電率より小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記表示電極対は透明電極とそれよりも幅狭のバス電極から構成され、
前記バス電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込まれ、
前記透明電極は前記バス電極および前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の表面の少なくとも一部を覆うように配設されていることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記透明電極と前記バス電極は、共に前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれるように形成している請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記バス電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に一部埋め込まれ、前記透明電極は、前記バス電極の横に配列形成されている請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記透明電極は、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部は埋め込まれ、前記バス電極は前記透明電極上に形成され、前記バス電極は前記透明電極により、前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層と隔離された構造を有することを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の厚みが放電空間に面している前記誘電体層の厚みよりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の厚みが１〜１５μｍであり、放電空間に面している前記誘電体層の厚みが１０〜５０μｍであることを特徴とする請求項７に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項９】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の比誘電率が１〜５であり、放電空間に面している前記誘電体層の比誘電率が５〜１５であることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１０】
前面板と背面板とが，放電空間を挟んで対向配置されてなるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記前面板を形成する工程は、前記前面板に誘電体層を少なくとも二層以上形成する工程と、
前記ガラス基板を覆っている前記誘電体層に複数の表示電極の少なくとも一部を埋め込んだ状態で形成する工程とを、少なくとも有するプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記表示電極を形成する工程が、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部を埋め込む工程を含み、
かつ、前記透明電極を形成する工程が、前記バス電極および前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の少なくとも一部とを覆うように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記表示電極と前記透明電極とを形成する工程は、バス電極とそれよりも幅狭の透明電極を共に前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも一部を埋め込むように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記バス電極を形成する工程が、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層に少なくとも一部を埋め込むように形成する工程を含み、
前記透明電極を形成する工程が前記バス電極の横に前記透明電極を配列形成して形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１４】
前記透明電極を形成する工程が、前記透明電極の少なくとも一部を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込むように形成する工程を含み、
前記バス電極を形成する工程が、前記バス電極を前記透明電極上に形成し、前記バス電極が前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層と隔離された構造となるように形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１５】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に前記表示電極対の少なくとも一部を埋め込むように形成する工程は、サンドブラスト法、エッチング法、レーザ加工法の内の少なくとも１種の方法により前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に溝を形成する工程を含む請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１６】
前記表示電極対を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層の溝部に埋め込むように形成する工程は、スクリーン印刷法、真空蒸着法、スパッタリング法、メッキ法、ＣＶＤ法の内の少なくとも１種の方法を含む工程である請求項１０に記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１７】
前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に少なくとも前記バス電極を埋め込むように形成する工程は、前記ガラス基板の表面を覆うように前記誘電体層を形成し、前記ガラス基板の表面を覆っている誘電体層上に前記バス電極をスクリーン印刷法によりペーストを塗布し、焼成することにより、前記バス電極を前記ガラス基板の表面を覆っている前記誘電体層に埋め込むように形成する工程を有する請求項１０に記載の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６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−１６４５２６（Ｐ２００６−１６４５２６Ａ）
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３４９３４２（Ｐ２００４−３４９３４２）
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月２２日（２００６．６．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１２月２日（２００４．１２．２）
【出願人】（０００００５８２１）松下電器産業株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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