説明

プラズマディスプレイパネル

【課題】表示領域での蛍光体塗布不良を抑制して高品質の画像表示を可能とするプラズマディスプレイパネルを提供する。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは少なくとも一方の基板に複数の電極と隔壁とを形成するPDPであって、画像を表示する領域と画像を表示しない領域に隔壁を形成しており、隔壁の少なくとも一部を電極と略平行に形成し、画像を表示しない領域の隔壁の底部幅は画像を表示する領域の隔壁の底部幅よりも細いことを特徴とする。

【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知られるプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、双方向情報端末として大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、そのための表示デバイスとして、液晶表示パネル、フィールドエミッションディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイなどの数多くのものがある。これらの表示デバイスの中でもプラズマディスプレイパネル(以下、PDPとする)は、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【0003】
PDPは表示電極、誘電体層、MgOによる保護層などの構成物を形成した前面板と、電極、隔壁、蛍光体層などの構成物を形成した背面板とを、内部に微小な放電セルを形成するように対向配置されるとともに、周囲を封着部材により封止されている。そして、その放電セルにネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などを混合してなる放電ガスを例えば66500Pa(約500Torr)程度の圧力で封入している。
【0004】
ここで背面板の蛍光体形成には輝度を十分に効率よく得る目的から、放電空間底部の他に隔壁側面にも蛍光体を形成すべく、一つの手法としてディスペンサー方式が使用されている。しかしながらディスペンサー方式においては、塗布開始時には塗布途中よりも塗布マージンが狭く、塗布不良(塗布抜け・乗り上げ)を生じやすい。この開始時の塗布不良は発生後しばらく引きずってしまう傾向があり、表示領域の外に塗布安定化のための画像非表示領域を設けていたとしても画像表示域での不良に繋がる可能性がある。
【0005】
この問題に対し、蛍光体塗布開始位置に横隔壁を設け、初期の塗布速度低下を低減したり、セルの井桁構造における横隔壁(補助隔壁)の上端・下端部を低くして塗布時の柱状切れを抑制する等の方法が開示されている(例えば、特許文献1、2参照)。
【特許文献1】特開2005−025951号公報
【特許文献2】特開2006−261106号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
しかしながら、PDPの更なる高品質化、歩留まり向上を達成するためには、蛍光体塗布プロセスにおける更なる塗布不良の抑制が必要となる。特に、近年の表示画像の高精細度化の要求に対して放電セルの微細化が要求されている。このような高精細化が進むと、塗布マージンも狭くなることから、更に蛍光体塗布プロセスには高い精度が必要となり、塗布不良が生じにくいPDPの実現が要望されている。
【0007】
本発明はこれらの課題を解決して、塗布不良が少なく、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】
【0008】
上記の目的を達成するために、本発明のPDPは少なくとも一方の基板に複数の電極と隔壁とを形成するPDPであって、画像を表示する領域と画像を表示しない領域に隔壁を形成しており、隔壁の少なくとも一部を電極と略平行に形成し、画像を表示しない領域の隔壁の底部幅は画像を表示する領域の隔壁の底部幅よりも細いことを特徴とする。
【0009】
また、隔壁の底部幅が画像非表示領域の端部に向かうに従い連続的に細くなっていてもよい。また、前記画像を表示しない領域の前記隔壁の底部幅(x1)は、前記画像を表示する領域での前記隔壁の底部幅(x2)よりも5〜10μm細いほうがより望ましい。
【0010】
そして、隔壁がフォトリソグラフィ法で形成されており、画像を表示しない領域における隔壁の高さが、画像を表示する領域における隔壁の高さよりも低くてもよい。さらに、複数の隔壁間にディスペンサー方式によって蛍光体が形成され、画像を表示しない領域から蛍光体が形成されていてもよい。
【発明の効果】
【0011】
以上のように本発明によれば、蛍光体塗布時の塗布不良を抑制して、特にハイディフィニションテレビなどの高精細表示においても、高品質な画像表示が可能なPDPを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
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。
【0013】
(実施の形態)
図1から図6により、本実施の形態におけるPDPの構成および特徴について説明する。まず、図1から図2により本発明のPDPの主要構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態におけるPDPの概略構成を示す断面斜視図、図2は同PDPの背面板の構成を示す斜視図、図3、図4、図5、図6は同PDPの背面板隔壁端部の構成を示す平面図と断面図である。
【0014】
図1において、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40を形成するように対向配置されている。前面板20は、フロート法により形成された硼珪素ナトリウム系ガラスなどの前面ガラス基板21上に、走査電極22と維持電極23とで対をなすストライプ状の複数の表示電極24が形成されている。また、隣接する表示電極24の間には、光遮蔽部となるブラックストライプ25が形成されている。また、表示電極24とブラックストライプ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。
【0015】
一方、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、隔壁34が設けられ、隔壁34の側面と下地誘電体層33の表面には蛍光体層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、それぞれ赤色に発光する赤色蛍光体層35R、緑色に発光する緑色蛍光体層35G、青色に発光する青色蛍光体層35Bが順に形成されている。
【0016】
図2は本発明の実施形態における同PDPの背面板の構成を示す斜視図である。図2に示すように、PDPの隔壁34は、表示電極24と平行な横隔壁34bと横隔壁34bに直交する縦隔壁34aとにより井桁状に形成されており、縦隔壁34aは横隔壁34bの高さよりも若干高くなるように形成される。本発明ではこの他に面一の井桁形状にも適応できるものである。また本発明のもう一つの背面板実施形態は、図2の横隔壁34bを除いたストライプ状の隔壁を備えたものである。
【0017】
以上の前面板20と背面板30とを、表示電極24とアドレス電極32とが直交し内部に微小な放電空間40を形成するように隔壁34を挟んで対向配置して、周囲を封着部材により封止する。その後、放電空間40に、NeおよびXeなどを混合した放電ガスを66500Pa(500Torr)程度の圧力で封入してPDPを完成させ、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。
【0018】
次に、本発明の実施の形態におけるPDP10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とブラックストライプ25とを形成する。これらは、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。走査電極22および維持電極23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。また、ブラックストライプ25も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料を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パターニングし、焼成することにより形成される。
【0019】
次に、走査電極22、維持電極23およびブラックストライプ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(誘電体材料層)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およびブラックストライプ25を覆う誘電体層26が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、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上に所定の構成物(走査電極22、維持電極23、ブラックストライプ25、誘電体層26、保護層27)が形成され、前面板20が完成する。
【0020】
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、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
【0021】
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することにより、隔壁材料層を形成した後、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、焼成することにより蛍光体層35(それぞれ赤色蛍光体層35R、緑色蛍光体層35G、青色蛍光体層35B)が形成される。本発明の実施の形態では蛍光体層35はディスペンサー法を用いて塗布している。これについては後述する。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を有する背面板30が完成する。
【0022】
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PDP10が完成する。
【0023】
図3には本発明の実施形態における同PDPの背面板の一部の平面図を示す。図3(a)において点線で示した領域の一部、すなわち縦隔壁34aの長手方向の端部を、図3(b)に拡大して示す。本発明の実施の形態におけるPDPは画像を表示する領域50(以下、画像表示領域50とする)と画像を表示しない領域51(以下、画像非表示領域51とする)とに隔壁34を形成してある。
【0024】
本発明の実施の形態では隔壁34を井桁状に構成した場合を示しており、画像非表示領域51において、画像表示領域50と画像非表示領域51の境界箇所から縦隔壁34aの底部幅が端部に向かって連続的に細くなっている。
【0025】
蛍光体層35の形成方法として、ディスペンサー法を用いる場合、その塗布性は塗布ノズルの塗出圧、塗布速度、クリアランス(塗布高さ)、オフセット(塗布位置)等の塗布条件を変えることで調整が可能である。しかしPDPの製造においてこれらのマージン(蛍光体層35を安定して塗布することのできる設定や構造の数値範囲のことであって、以下、塗布マージンとする)を決めるのは主に、放電セルの構造状態(隔壁・底面の表面粗さ、構造高さ、ピッチ)にあるといえる。
【0026】
近年、高精細化が要求される中で、それに応じてセルピッチ(放電セルの繰り返し周期)を短くする必要がある。そのため塗布マージンの範囲は段階的に短くなる傾向にあり、ディスペンサー法による蛍光体層35の塗布プロセスにはより高い精度が必要となってきている。
【0027】
またディスペンサー法は、セルピッチに対応して空けられた口径を持つノズルから蛍光体ペーストを押し出して、ノズルを有したヘッドを隔壁34に沿って移動させながら蛍光体ペーストを塗布していく方式である。このため、蛍光体ペーストを塗出開始する塗布開始時は、塗布途中段階と比較して特に塗布状態が安定し難い。
【0028】
具体的には、塗布開始時は塗布途中段階と比較して、蛍光体ペーストを押し出すため、塗出圧力を高くしている。このためノズルから出る蛍光体ペーストの柱状流が安定せず、ノズル進行方向に対して左右に乱れることになり塗布状態が安定し難くなる。
【0029】
これに対し本発明の実施の形態では、PDP10の画像非表示領域51を、蛍光体ペーストを安定化させるための領域としている。すなわち先に述べたヘッドが画像非表示領域51を移動している間に、蛍光体ペーストの塗布状態が安定するように画像非表示領域51にも縦隔壁34aを設けている。
【0030】
ところが、このように画像非表示領域51で蛍光体塗布性が安定すれば良いが、残念ながら画像非表示領域51で塗布性が安定化しない場合は、画像非表示領域51にまで蛍光体が隔壁に乗り上げてしまったり、セル内への蛍光体抜け等の不良を生じてしまう課題も有している。このため、蛍光体ペーストの塗布状態を安定させるための画像非表示領域51は大きければ大きいほど良いことになる。
【0031】
一方で、前面板20と背面板30を張り合わせるフリット材料等の設計との関係、またはPDP10の筐体としての大きさとの関係から、画像非表示領域51の大きさには制限がある。つまり、画像非表示領域51をなるべく小さくすることも求められる。したがって、蛍光体塗布に際して、塗布される蛍光体ペーストの状態を早期に安定化させ、画像表示領域50に達した時に塗布不良が生じないようにする必要がある。
【0032】
本発明の実施の形態では、塗布開始位置に相当する画像非表示領域51での縦隔壁34aの底部幅を画像表示領域50よりも細く形成することで、セルピッチの狭い高精細PDPにおいても、蛍光体ペーストの柱状流の乱れを抑えた状態で塗布マージンを拡大し、早期に塗布性を安定化させる事ができる。
【0033】
先に述べたように画像非表示領域51での隔壁34形成そのものも蛍光体塗布安定に効果があることから、特にフォトリソグラフィ法を用いてリブ形成を行う場合には、縦隔壁34a端部の底部幅(x2)は画像表示領域50の隔壁34底部幅よりも5〜10μm程度細くするに留める事が望ましい。10μm以上細いと、隔壁34の形成が不確実になり、露光時に隔壁34が断線等の欠陥を引き起こしてしまうからである。隔壁34の形成にサンドブラスト法等を用いる場合には特にこの値を限定するものではない。
【0034】
また、PDP10の構成上、画像非表示領域51は縦隔壁34aの両端部に存在する。しかし、縦隔壁34aの底部幅を変更させる領域は蛍光体ペーストの塗布を開始する側のみで、本発明の効果を奏することが出来る。
【0035】
なお、同図に示すような隔壁34が井桁状の構成である場合、横隔壁34bが存在する領域では蛍光体の塗布性が若干異なるため、安定化のために塗布開始後横隔壁2〜3本分を含む領域を画像非表示領域とする場合があるが、この領域に関しては縦隔壁34aの底部幅は変えないものとする。これは最も外側に位置する横隔壁34bと縦隔壁34aが交差する箇所は、隔壁34底部幅が細くなると隔壁34の剥がれ等を誘発し易くなる傾向にあるからである。
【0036】
図4に本発明の他の実施の形態における背面板30の一部の平面図を示す。蛍光体層35では、ディスペンサー法による蛍光体層35の形成においては、蛍光体層35のペースト成分、粘性、粒度分布等によって、塗布マージンが大きく異なる。このため、塗布マージンが特に狭い蛍光体層35についてのみ、縦隔壁34aの底部幅を変化させることによっても、前述した本発明の実施の形態と同様の効果を奏することが出来る。
【0037】
例えば図4では、蛍光体層35のうち青色蛍光体層35Bを形成する隔壁34についてのみ、底部幅を変化させている。特に、この縦隔壁34aの幅は、中心に対して均等に変化させる必要はなく、青色蛍光体層35B側を変化させればよい。これによって特定の蛍光体塗布領域のみの塗布性を向上し、かつ他の蛍光体層に相当する隔壁34の形成マージンを補償(剥がれ、断線等)する事ができる。
【0038】
図5に本発明の他の実施の形態における背面板30の一部の平面図を示す。このように画像非表示領域51において縦隔壁34aの底部幅(x2)を画像表示領域50の底部幅(x1)より細くする。前述の実施の形態とは異なり、画像非表示領域51の縦隔壁34aの底部幅を幅(x1)で一定にしている。この場合も前述の実施の形態と同様の効果を奏することが出来る。また、前記と同様の理由から幅(x1)は5〜10μm程度とすることが望ましい。
【0039】
また、縦隔壁34aを細線化したことに伴って、隔壁34の断線、剥がれ等の製品不良が発生することが懸念される。これに対して本発明の実施の形態では、この不良を補償するために、図6のように画像非表示領域51における縦隔壁34aの高さ(h1)は画像表示領域50における縦隔壁34aの高さ(h2)よりも低くしている。これによって、縦隔壁34aを細線化したことによる、不良発生率を低く抑えることが出来る。
【0040】
特にこの構造は隔壁34形成にフォトリソグラフィ法を用いる場合に効果があり、露光時に露光感度を高めることができ、隔壁34剥がれや、断線抑制への効果が期待できる。なお、高さ(h1)の下限値は特に限定するものではないが、画像表示領域50での縦隔壁34aの高さ(h2)との差が大きすぎると、隔壁34のペーストの塗布条件の差が大きくなるため、その差は15μm程度以下が望ましい。
【0041】
次に、本発明の実施の形態における構造の製造方法について述べる。隔壁端部の構造に関しては従来のフォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いて、隔壁形成時(露光時、エッチング時)のマスク設計変更により容易に実現することができる。
【0042】
フォトリソグラフィ法により画像非表示領域の隔壁高さを画像表示領域よりも低くする手段としては、隔壁塗布プロセスを2回行い、一回の塗布の後、画像非表示領域の隔壁部分のみを露光し、2回目の塗布後に画像表示領域を露光すれば実現することができる。
【0043】
その他、例えば図2に示すような横隔壁が縦隔壁よりも低い2層井桁構造において、一回目の露光時に横隔壁と画像非表示領域を同時露光することで、横隔壁と同じ高さで、画像表示領域よりも縦隔壁高さの低い縦隔壁を実現することができる。
【0044】
以上のように本発明は、少なくとも一方の基板に複数の電極と隔壁とを形成するPDPであって、画像を表示する領域と画像を表示しない領域に隔壁を形成しており、隔壁の少なくとも一部を電極と略平行に形成し、画像を表示しない領域の隔壁の底部幅は画像を表示する領域の隔壁の底部幅よりも細いことを特徴とする。また、隔壁の底部幅が画像非表示領域の端部に向かうに従い連続的に細くなっていてもよい。また、前記画像を表示しない領域の前記隔壁の底部幅(x1)は、前記画像を表示する領域での前記隔壁の底部幅(x2)よりも5〜10μm細いほうがより望ましい。そして、隔壁がフォトリソグラフィ法で形成されており、画像を表示しない領域における隔壁の高さが、画像を表示する領域における隔壁の高さよりも低くてもよい。さらに、複数の隔壁間にディスペンサー方式によって蛍光体が形成され、画像を表示しない領域から蛍光体が形成されていてもよい。
【0045】
このような構成によれば、塗布開始位置のセル領域を広く確保する事ができ、塗布開始位置の塗布マージンを拡大することができるため、塗布開始での塗布不良(隔壁頂部蛍光体乗り上げ、蛍光体抜け)が画像表示領域にまで広がる事を抑制することができ、高品質な画像表示を実現することができる。さらにフォトリソグラフィ法を用いて隔壁を形成する際などに生じる、画像非表示領域での隔壁端部の反り上がりによる隔壁欠損、異物混入による隔壁形成不良を抑制する効果が期待できる。
【0046】
そして、高精細化によって隔壁構造が微細化されても、蛍光体塗布不良による画像表示不具合を低減させ、生産歩留まりを向上させることができる。
【産業上の利用可能性】
【0047】
本発明のPDPによれば、表示領域での蛍光体塗布不良を抑制して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。
【図面の簡単な説明】
【0048】
【図1】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプレイパネルの全体概略構成を示す斜視図
【図2】同パネルの画像表示部の背面板の概略構成を示す斜視図
【図3】同パネルの画像非表示領域の背面板の一部の構成を示す平面図
【図4】同パネルの画像非表示領域の背面板の一部の構成を示す平面図
【図5】同パネルの画像非表示領域の背面板の一部の構成を示す平面図
【図6】同パネルの画像非表示領域の背面板の構成を示すアドレス電極に平行な断面図
【符号の説明】
【0049】
10 プラズマディスプレイパネル
20 前面板
21 前面ガラス基板
22 走査電極
23 維持電極
24 表示電極
25 ブラックストライプ
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
35R 赤色蛍光体層
35G 緑色蛍光体層
35B 青色蛍光体層
50 画像表示領域
51 画像非表示領域

【特許請求の範囲】
【請求項1】
少なくとも一方の基板に複数の電極と隔壁とを形成したプラズマディスプレイパネルであって、画像を表示する領域と画像を表示しない領域に前記隔壁を形成しており、前記隔壁の少なくとも一部を前記電極と略平行に形成し、前記画像を表示しない領域の前記隔壁の底部幅は前記画像を表示する領域の前記隔壁の底部幅よりも細いことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項2】
前記隔壁の底部幅が前記画像を表示しない領域の端部に向かうに従い連続的に細くなることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項3】
前記画像を表示しない領域の前記隔壁の底部幅(x1)は、前記画像を表示する領域での前記隔壁の底部幅(x2)よりも5〜10μm細いことを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項4】
前記隔壁がフォトリソグラフィ法で形成されていることを特徴とする請求項1記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項5】
前記画像を表示しない領域における前記隔壁の高さが、前記画像を表示する領域における前記隔壁の高さよりも低いことを特徴とする請求項1〜4いずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項6】
複数の前記隔壁間にディスペンサー方式によって蛍光体が形成され、前記画像を表示しない領域から蛍光体が形成されていることを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−266527(P2009−266527A)
【公開日】平成21年11月12日(2009.11.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−113558(P2008−113558)
【出願日】平成20年4月24日(2008.4.24)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】