説明

プラズマディスプレイパネル

【課題】プラズマディスプレイパネルにおいて、製造コストを安くして、高画質を実現することを目的とする。
【解決手段】本発明のPDPはガラス基板上に表示電極および誘電体層が形成された前面板と、基板上に電極、隔壁および蛍光体層が形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したPDPであって、ガラス基板上に可視光線透過率が5%以上50%以下の低透過率透明電極を形成し、前記低透過率透明電極上に導電性粒子を含む導電層を一層形成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、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルに関する。
【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、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、100インチ以上クラスのテレビなどが製品化されている。
【0003】
PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、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、その一方の主面上に形成された透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この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、この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、背面板は、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アドレス電極と、アドレス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。
【0004】
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にNe−Xeの放電ガスが53000Pa〜80000Paの圧力で封入されている。PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【0005】
表示電極のバス電極として、アルミニウム(Al)電極やクロム(Cr)/銅(Cu)/クロム(Cr)電極の場合は、半導体プロセスを基に成膜、パターニングを行い、形成される。そのため、このバス電極は高精度で形成されるものの成膜にスパッタ法などの真空装置が必要となり装置コストが高いという欠点がある。そこで、例えば銀(Ag)粉末を用いた電極ペーストを、印刷法やロールコート法などの特別な真空装置が不要な方法で塗布して、銀(Ag)電極のバス電極を形成する場合も多い。
【0006】
銀(Ag)粉末を用いた電極ペーストには、固形成分として導電材の銀(Ag)粉末や接着のためのガラスフリット、媒体成分としてセルロース樹脂などの樹脂やテルペン系溶剤などの溶剤が含まれている。
【0007】
また、画面のコントラスト向上のため、バス電極を形成する際に表示側に黒層を形成して、その上に導電性の電極ペーストの白層を形成することが行われている。
【0008】
この電極ペーストから形成するバス電極は、具体的には、塗布、パターニング(露光・現像)後、焼成を行い形成するが、より少ない工程でPDPを製造するために、2層構造のバス電極の両層を一括して露光・現像することが開示されている(例えば、特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0009】
【特許文献1】特開2004−63247号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0010】
黒層と白層の二層構造になっていたバス電極を一層にする場合、電極抵抗値と黒色輝度を両立させることが困難である。黒色顔料を追加した場合、黒色輝度は向上するが、同時に抵抗値も上昇してしまう。一方、導電性材料が多ければ抵抗値は低下するが、黒色輝度を向上することが困難である。
【課題を解決するための手段】
【0011】
上記の課題を解決するために、本発明のPDPはガラス基板上に表示電極および誘電体層が形成された前面板と、基板上に電極、隔壁および蛍光体層が形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したPDPであって、ガラス基板上に可視光線透過率が5%以上50%以下の低透過率透明電極を形成し、前記低透過率透明電極上に導電性粒子を含む導電層を一層形成することを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
これによって二層構造であった電極を一層化することが可能となり、製造コストが安く、かつ高画質のPDPを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【0013】
【図1】本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図
【図2】同PDPの前面板の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【0014】
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。
【0015】
(実施の形態)
図1は本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図である。PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPと同様である。図1に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面板10とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたPDP1内部の放電空間16には、NeおよびXeなどの放電ガスが53000Pa〜80000Paの圧力で封入されている。
【0016】
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6と遮光層7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。
【0017】
また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【0018】
図2は、本発明の実施の形態におけるPDPの前面板2の構成を示す断面図である。図2は図1と上下反転させて示している。図2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6と遮光層7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5はそれぞれスズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)や酸化スズ(SnO)やアルミニウム(Al)添加酸化亜鉛(ZnO)からなる低透過率透明電極41、51と、低透過率透明電極41、51上に形成された一層構造の金属バス電極42、52とにより構成されている。金属バス電極42、52は低透過率透明電極41、51の長手方向に導電性を付与する目的として用いられる。
【0019】
誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの低透過率透明電極41、51と金属バス電極42、52と遮光層7を覆って形成され、さらに誘電体層8上に保護層9を形成している。
【0020】
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3上に、走査電極4および維持電極5と遮光層7とを形成する。
【0021】
低透過率透明電極41、51は薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極42、52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。金属バス電極42、52は所望の温度で焼成して固化している。
【0022】
また、遮光層7は低透過率透明電極41、51と同一材料とし、同一プロセスにて製造する。
【0023】
次に、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3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4、維持電極5および遮光層7を覆う誘電体層8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8上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層9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3上に所定の構成部材が形成されて前面板2が完成する。
【0024】
一方、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11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12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12を形成する。次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などによりアドレス電極12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13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。
【0025】
次に、下地誘電体層13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14を形成する。ここで、下地誘電体層13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14間の下地誘電体層13上および隔壁14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15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材が形成されて背面板10が完成する。
【0026】
このようにして所定の構成部材を備えた前面板2と背面板10とを走査電極4とアドレス電極12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16にNe、Xeなどを含む放電ガスを封入することによりPDP1が完成する。
【0027】
次に、前面板2の表示電極6の詳細について述べる。まず、低透過率透明電極41、51の形成方法について説明する。
【0028】
前面ガラス基板3上に酸素分圧3×10−3Paの条件でスパッタ法を用いて厚さ0.12μm程度のスズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)や酸化スズ(SnO)やアルミニウム(Al)添加酸化亜鉛(ZnO)を全面に形成し、その後、フォトリソグラフィ法によって、低透過率透明電極41、51を形成する。スズ(Sn)添加酸化インジウム(ITO)、酸化スズ(SnO)、アルミニウム(Al)添加酸化亜鉛(ZnO)は成膜時の酸素雰囲気によって膜の透過率が変化する。成膜時の酸素分圧を3×10−3Pa以下としてガラス基板上に形成すると、透過率が下がり、黒色輝度を向上することができる。
【0029】
そして、導電性粒子として金(Au)、銀(Ag)、銅(Cu)、ニッケル(Ni)、アルミニウム(Al)から選ばれるいずれか少なくとも1種選ばれる金属粉が20重量%〜70重量%と、ガラス材料が1重量%〜15重量%と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分が30重量%〜60重量%とよりなる感光性ペーストを印刷法などによって前面ガラス基板3上全面に塗布し、電極ペースト層を形成する。黒さが足りない場合は、黒色顔料としてコバルト(Co)、ニッケル(Ni)、銅(Cu)、鉄(Fe)、マンガン(Mn)、アルミニウム(Al)、ルテニウム(Ru)から1種または2種以上選ばれる金属酸化物を0重量%〜40重量%添加し形成する。
【0030】
なお、本発明ではガラス材料の軟化点温度を500℃以上とし、焼成温度を550℃〜600℃としている。従来のように、ガラス材料の軟化点が450℃〜500℃と低い場合には、焼成温度がそれより100℃近く高いため、反応性の高い酸化ビスマス(Bi)自体が銀(Ag)や黒色金属微粒子、あるいはペースト中の有機バインダ成分と激しく反応し、金属バス電極42、52中と誘電体層8中に気泡を発生させ、誘電体層8の絶縁耐圧性能を劣化させる。一方、本発明のように、ガラス材料の軟化点を500℃以上にすると、銀(Ag)や黒色金属微粒子、あるいは有機成分と酸化ビスマス(Bi)との反応性が低下して気泡の発生は少なくなる。しかしながら、ガラス材料の軟化点を600℃以上とすると、金属バス電極42、52と低透過率透明電極41、51や前面ガラス基板3、あるいは誘電体層8との接着性が低下するため好ましくない。
【0031】
本発明の実施の形態ではこのフォトリソグラフィ法を用いてパターニングする。電極ペースト層を形成した後にパターニングを行うために、このパターンを備えたマスクを介して活性光線を照射し露光する。
【0032】
次に、それぞれのペースト層の未露光部を現像液で除去する。そして焼成工程ではアルカリ可溶性高分子バインダ、光重合性モノマー、光重合開始剤は熱分解され除去される。焼成温度は使用する塩基性無機粉末の種類によっても異なるが、最高温度で500〜650℃の範囲が採用される。
【0033】
また本発明の実施形態の効果の確認として、上述した作製方法によって、ガラス基板上に作製した低透過率透明電極41、51をガラス基板上に酸素分圧2×10−3Paの条件でスパッタ法を用いて形成した。その後、スクリーン版とスキージを用いて基板上に電極ペーストを全面に塗布し、金属バス電極パターンを備えたマスクを介して活性光線を照射し露光する。その後、ペースト層の未露光部を現像液で除去した。低透過率透明電極上に金属バス電極を一層形成することによって、抵抗値と黒色輝度を両立することが可能となった。
【0034】
以上のように、本発明のPDPはガラス基板上に表示電極および誘電体層が形成された前面板と、基板上に電極、隔壁および蛍光体層が形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したPDPであって、ガラス上に可視光線透過率が5%以上50%以下の低透過率透明電極を形成し、その上に少なくとも導電材料を含む金属バス電極を一層形成することを特徴とする。
【0035】
これによって、製造コストを安くして高画質のPDPを実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【0036】
以上述べてきたように本発明は、製造コストを抑え、高画質のPDPを実現することができ、大画面の表示デバイスなどに有用である。
【符号の説明】
【0037】
1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
5 維持電極
41,51 低透過率透明電極
42,52 金属バス電極
6 表示電極
7 遮光層
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ガラス基板上に表示電極および誘電体層が形成された前面板と、基板上に電極、隔壁および蛍光体層が形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、ガラス基板上に可視光線透過率が5%以上50%以下の低透過率透明電極を形成し、前記低透過率透明電極上に導電性粒子を含む導電層を一層形成することを特徴とする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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【公開番号】特開2010−262881(P2010−262881A)
【公開日】平成22年11月18日(2010.11.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−114295(P2009−114295)
【出願日】平成21年5月11日(2009.5.11)
【出願人】(000005821)パナソニック株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】