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】上記の目的を達成するために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電極層と誘電体層と蛍光体層を形成したプラズマディスプレイパネルであって、画像を表示しない領域にも誘電体層と蛍光体層を形成し、蛍光体層をディスペンサー方式によって略直線的に形成し、かつ蛍光体層の一方に電極層が存在しない領域が存在す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電極層と誘電体層と蛍光体層を形成したPDPであって、画像を表示しない領域にも誘電体層と蛍光体層を形成し、蛍光体層をディスペンサー方式によって略直線的に形成し、かつ蛍光体層の一方に電極層が存在しない領域が存在することを特徴とする。また、蛍光体層のディスペンサー方式による塗布は一方向から行われ、塗布開始方向には電極層の電圧供給端子が存在しないようにしても良い。そして電極層を形成していない領域は蛍光体層の塗布方向に5mm以上存在するようにしても良い。
【発明の効果】
【0009】
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】
【0010】
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。
【0011】
(実施の形態)
図1から図4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であり、図2は同PDPの背面板の概略構成を示す部分断面斜視図である。
【0012】
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。
【0013】
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。
【0014】
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。
【0015】
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。
【0016】
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。
【0017】
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。
【0018】
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。
【0019】
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はディスペンサー方式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。
【0020】
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。
【0021】
ここで、蛍光体層35の形成方法について詳細に述べる。蛍光体層35の形成方法として、ディスペンサー方式を用いる場合、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。
【0022】
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、ディスペンサー方式による蛍光体層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。
【0023】
またディスペンサー方式は、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、蛍光体ペーストを略直線的に形成する方式である。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。
【0024】
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。また、蛍光体ペースト塗出後、一旦塗布状態が安定した場合、それ以降は不安定な状態となる確率はきわめて低くなる。
【0025】
このような課題に対して、本発明の実施の形態では次のような構成となる。図3は本発明の実施の形態における背面板30の全体構成を示す概略平面図である。背面板30中央には、画像を表示する領域50(以下、画像表示領域50とする)を有し、その周辺には画像を表示しない領域51(以下、画像非表示領域51とする)を有する。そしていずれの領域にも隔壁34を形成してある。
【0026】
そして図4には本発明の実施の形態における背面板30の一部に相当する縦隔壁34aの長手方向の端部を平面図で示す。このように本発明の実施の形態では蛍光体ペーストの塗布状態の安定性確保のため、最外に位置する横隔壁34bから3本目まで程度を画像非表示領域51としている。
【0027】
なお便宜上、紙面上方に位置する側を画像非表示領域51aとし、紙面下方に位置する側を画像非表示領域51bとしているが、これらは画像表示時の上方・下方を示すものではない。そして、蛍光体ペーストの塗布開始位置を画像非表示領域51b側からとし、ノズルを設けたヘッドは蛍光体ペーストを塗出しながら、紙面下方より上方に向かうものとする。
【0028】
つまり上述した課題に対して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。
【0029】
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。
【0030】
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。
【0031】
そこで発明者等は、ディスペンサー方式における蛍光体ペーストの塗布不良について様々な検討をした結果、不良発生の一因として下地誘電体層33の表面粗さが影響していることを見出した。具体的には下地誘電体層33の表面粗さが大きくなるに伴い、ディスペンサー方式における蛍光体ペーストの塗布マージン量は大きく向上し、より安定して蛍光体ペーストが塗布できることが判明した。
【0032】
ここで検討した表面粗さはJIS−2001に準拠して計測した値を用いた。一方、塗布マージン量としては同一の条件で塗布可能な蛍光体ペーストの厚さを評価値とした。
【0033】
また別途検討した結果、下地誘電体層33に対して背面ガラス基板31に形成するアドレス電極32の有無によって下地誘電体層33の粗さが大きく変化することを見出した。このような下地誘電体の表面状態の変化は、ペースト塗布後の焼成時のペーストからの脱泡の挙動や、アドレス電極の熱収縮応力に起因するものと考えられる。
【0034】
このような検討結果から、本発明の実施の形態においては蛍光体ペースト塗布開始方向の開始位置に相当する画像非表示領域51において、アドレス電極32を形成していない。つまり、画像表示をするための電圧供給用端子が、蛍光体ペースト塗布開始方向には存在しない。
【0035】
これによって、蛍光体ペーストの塗布状態が不安定となる塗布開始時に、表面粗さが高い下地誘電体層33上に塗布されるため、塗布不良の発生する頻度を抑えることが可能となる。また、アドレス電極32を形成しない領域が画像非表示領域51に止まるため、画像表示状態には影響を及ぼさない。
【0036】
また、画像非表示領域51から塗布しているため、画像非表示領域51で蛍光体ペーストが不安定であっても、蛍光体ペースト塗布用のヘッドが画像表示領域50に到達した時点で塗布状態が安定であれば、画像表示状態には影響を及ぼさない。
【0037】
つまり本発明の実施の形態の構成によって、蛍光体塗布開始時の塗布マージンを大きく向上させ、画像表示領域50に達する前に早期に安定した塗布性を得ることができる。
【0038】
特に、アドレス電極32を形成していない背面ガラス基板31上に下地誘電体層33を形成する領域を、縦隔壁34aの長手方向に5〜7mm程度確保することで、蛍光体ペーストの塗布状態が良好に安定させることが出来た。
【0039】
次に本発明の実施の形態の構造の製造方法について述べる。本発明は特に縦隔壁34aの長手方向の画素を一本のアドレス電極32によってのみ制御する、いわゆるシングルスキャン駆動方式のPDP10において容易に実現できる構造といえる。
【0040】
アドレス電極32の外部からの電圧供給用端子を、蛍光体塗布開始位置と反対側端部側とすることで、蛍光体塗布開始位置にアドレス電極32を除いた構造を実現できる。アドレス電極32パターンに関してはスクリーン印刷法により形成する際、あるいはフォトリソグラフィ法にてパターニングする際に、スクリーン印刷版あるいは露光マスクの設計により容易に実現することが可能である。
【0041】
以上のように本発明は、少なくとも一方の基板に電極層と誘電体層と蛍光体層を形成したPDPであって、画像を表示しない領域にも誘電体層と蛍光体層を形成し、蛍光体層をディスペンサー方式によって略直線的に形成し、かつ蛍光体層の一方に電極層が存在しない領域が存在することを特徴とする。また、蛍光体層のディスペンサー方式による塗布は一方向から行われ、塗布開始方向には電極層の電圧供給端子が存在しないようにしても良い。そして電極層を形成していない領域は蛍光体層の塗布方向に5mm以上存在するようにしても良い。
【0042】
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。
【0043】
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】
【0044】
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源する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】
【0045】
【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】同パネルの背面板の構成を示す平面図
【図4】同パネルの背面板の一部の構成を示す平面図
【符号の説明】
【0046】
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電極層と誘電体層と蛍光体層を形成したプラズマディスプレイパネルであって、画像を表示しない領域にも前記誘電体層と前記蛍光体層を形成し、前記蛍光体層をディスペンサー方式によって略直線的に形成し、かつ前記蛍光体層の一方に前記電極層が存在しない領域が存在する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】
前記蛍光体層のディスペンサー方式による塗布は一方向から行われ、塗布開始方向には前記電極層の電圧供給端子が存在しな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3】
前記電極層を形成していない領域は前記蛍光体層の塗布方向に5mm以上存在す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。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2009−266529(P2009−266529A)
【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2008−113560(P2008−113560)
【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)】