プラズマディスプレイパネル
【課題】落下や振動による隔壁欠けを抑制し、高品質で高歩留まりなプラズマディスプレイパネルを実現することができる。
【解決手段】前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、誘電体層と、保護層とを形成した前面板と、前面板に放電空間を形成して対向配置され、表示電極と直交するアドレス電極と、隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、バス電極を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ１と、遮光層を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ２と、放電ギャップにおける、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であることを特徴とする。
【解決手段】前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、誘電体層と、保護層とを形成した前面板と、前面板に放電空間を形成して対向配置され、表示電極と直交するアドレス電極と、隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、バス電極を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ１と、遮光層を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ２と、放電ギャップにおける、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２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知られてい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と記す）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、アドレス電極、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するとともに周囲を封着部材により封止して構成している。放電セルにはネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などを混合した放電ガスを例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入している。
【０００４】
ここで前面板は、表示電極を覆って誘電体層を形成し、誘電体層を覆って保護層を形成しているが、表示電極としてその一部に導電性を確保するために膜厚の厚い金属電極を用いている。そのために、表示電極位置の保護層が膨らみ前面板と背面板とを対向させたとき、この膨らんだ保護層の部分と隔壁とが局所的に接触する。このような状態でＰＤＰに振動や衝撃が加わると、保護層が接触している箇所の隔壁が欠損する場合があった。前面板の表示電極に対応する領域の隔壁は個々の放電セルの放電領域近傍であるため、欠損した隔壁によって蛍光体層が飛散して放電セルの放電状態に影響して放電電圧を上昇させたり、隣接する放電セルへの誤放電、さらには不灯などの点欠陥が発生していた。
【０００５】
隔壁の欠損を防止する目的で、隔壁を２層構成とし、隔壁の上に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする黒色ポーラス層を緩衝材として形成する例などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ＰＤＰの輝度向上を目的として、隔壁として縦隔壁と横隔壁とにより井桁形状の隔壁を備えたＰＤＰでは、放電空間の排気効率を高めるために縦隔壁上に盛り上がり部を設けて隔壁高さを部分的に変える例や、排気およびガス封入を容易とするためにアドレス電極に直交する隔壁の頂部を凹面形状とするなどの隔壁高さに関する例が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００７】
しかしながら、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。これらの微細放電セルを高品質、高歩留まりで実現し、高品質の表示画像を実現するためには、隔壁幅が小さくなっても落下や振動による隔壁の欠損の少ない放電セル構造と、隣接放電セル間での放電の影響、すなわち放電クロストークを抑制した放電セル構造の実現が要望されている。
【０００８】
一方、特許文献１には隔壁強度を向上させる隔壁構造が開示されているが、フルハイビジョン対応などの微細放電セルの隔壁幅の小さい隔壁の欠損抑制には充分ではなく、隣接放電セル間の放電クロストークの抑制についても効果がないものである。また、微細放電セルの輝度向上に有効な井桁形状の隔壁構造に関する特許文献２や特許文献３には、特に排気やガス封入の効率性を目的とした隔壁高さに関する例は開示されているが、隔壁の欠損や放電クロストークの抑制に関しては効果のないものであった。また、微細化に伴い縦隔壁において横隔壁との交点付近への応力集中により、高さが変化するために、前面板の表示電極位置の保護層の膨らみとの接触点にバラツキが生じ、接触点が少なくなりリブの欠損が増加したり、また、他の例のような縦と横の隔壁の交点を盛り上げるには、別の工程を追加する場合はコストアップになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５８３４５号公報
【特許文献２】特開２００１−０９３４２５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２６６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＰＤＰの更なる高品質化、歩留まり向上を達成するためには、落下や振動による隔壁の欠けが一つの課題である。また、効率向上、高画素化の為にはＰＤＰのセルの微細化が不可欠であり、隔壁の幅を狭くすることが必須であるが、落下や振動による隔壁の欠け対策を更に困難にする課題が生じた。この隔壁の欠けが発生するとそのセルの発光挙動が変わり、点滅したり、不灯になる虞がある。
【００１１】
また、高精細化に伴い放電ギャップ近傍での表示電極方向への放電クロストークが発生しやすいという課題が生じた。
【００１２】
更に、前面板の誘電体の低誘電率化に伴い、誘電体層を薄膜化する必要が生じたが、それに伴い誘電体形成前に形成されている電極の高さによる誘電体層の盛上りが相対的に大きくなり上記課題が更に厳しくなる虞が生じた。
【００１３】
本発明はこれらの課題を解決し、高品質化、高歩留まり化と共に、高効率、高画素な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】
【００１４】
上記目的を実現するために、本発明のＰＤＰは、前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、表示電極を覆うように誘電体層と、誘電体層上に保護層とを形成した前面板と、前面板に放電空間を形成して対向配置され、かつ背面ガラス基板上に表示電極と直交する方向に配置したアドレス電極と、放電空間を区画するように配置した隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、バス電極を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ１と、遮光層を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ２と、放電ギャップにおける、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であることを特徴とする。
【００１５】
ここで、隔壁は、アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成し、横隔壁は、前面板の遮光層に対応する領域に位置し、縦隔壁と横隔壁との交差部における高さＨ１と、表示電極の放電ギャップに対応する位置での隔壁の高さＨ２と、放電空間を区画する縦隔壁のうち、最低高さとなる縦隔壁の高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であることが望ましく、さらには、前面ガラス基板から前面板最表面までの厚さと、隔壁の高さとの関係がＥ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることが望ましい。
【００１６】
また、表示電極は黒色層を含む複数層で形成され、遮光層の少なくとも一部が黒色層と同じ組成の材料によって形成されていることが望ましく、遮光層は透明電極と同じ組成の材料によって形成されている層と、バス電極と同じ組成の材料によって形成されている層とを含んでいることが望ましい。
【００１７】
また、表示電極は黒色層と導電層を含む複数層で形成され、遮光層は、黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層と、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層とを含む複数層で形成され、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅が、黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅よりも細いことが望ましい。
【００１８】
さらに、表示電極のそれぞれは、走査電極または維持電極のいずれかであり、走査電極および維持電極は２本毎に配置され、走査電極と維持電極との間隙が放電ギャップとなり、走査電極と走査電極との間隙または維持電極と維持電極との間隙の領域に遮光層が形成されることが望ましく、維持電極と維持電極との間隙の領域に形成された遮光層は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、走査電極と走査電極との間隙の領域に形成された遮光層は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰの落下や振動による隔壁欠けを抑制し、高品質で高歩留まりなＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【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】同ＰＤＰの表示電極に垂直な方向の断面図
【図４】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図５】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断面図
【図６】本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図７】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図８】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図９】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。まず、本発明の実施形態１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１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、ＰＤＰ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、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。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。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、図１に示すように縦隔壁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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。放電セル５１は隣接する放電セル５１間、すなわち隣接する表示電極２４間では非放電領域５２を形成し、この領域の前面ガラス基板２１上にコントラストを向上させる遮光層２５を形成している。したがって、横隔壁３４ｂは非放電領域５２に形成され、横隔壁３４ｂに対応する位置に遮光層２５が形成されている。なお本発明の実施形態１における遮光層２５の構成については後に詳細に説明する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ここから、本発明の実施形態１における特徴部について詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板２０の表示電極２４に垂直な方向の部分断面図である。そして、図４は前面板２０のみの部分断面図である。また、図５は従来技術における前面板１２０の部分断面図を示す。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。
【００３４】
図３、図４に示すように、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、上述したようにバス電極２２ｂ、２３ｂは相対的に表示面側からの黒を引き締めるための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。
【００３５】
ところで、本発明の実施形態および従来技術においては、バス電極２２ｂ、２３ｂは導電性を確保するために銀材料の厚膜形成法によって形成されているため、表示電極２４を覆って形成された誘電体層２６は、バス電極２２ｂ、２３ｂに対応する位置で盛り上がり部５５を形成する。誘電体層２６上に形成された保護層２７が薄膜形成法で形成されるために、保護層２７の表面が盛り上がり部５５を有することになる。
【００３６】
したがって、従来技術では、前面板１２０と背面板とを対向配置して、背面板の縦隔壁と前面板１２０の保護層１２７とを接触させると、前面板１２０のバス電極１２２ｂ、１２３ｂの位置に対応する保護層１２７の盛り上がり部５５と縦隔壁とが他の領域に比べて強い接触圧力で接触し、隔壁に対して応力の強く発生する領域となる。フルハイビジョン対応などの微細放電セルの場合には、隔壁の隔壁幅が小さく、衝撃や振動などのわずかな応力印加によって隔壁の欠損を誘発し、特にバス電極１２２ｂ、１２３ｂ上の領域では欠損が生じやすくなる。また、微細化に伴い、わずかな縦隔壁の欠損によって、放電セル内の蛍光体層の飛散やその保護層への付着が発生し、放電電圧の上昇や不灯などの表示画像品質の劣化を生じる。
【００３７】
また、近年の環境負荷低減の観点から益々低消費電力化が必須であり、誘電体の誘電率をより低くして効率を上げる必要が生じており、誘電体の誘電率低下に伴って誘電体膜を薄くする必要が生じており、前述するバス電極上の盛り上がりが相対的に増大し、前述する不具合を拡大する虞がある。
【００３８】
この様な課題に対して、本実施の形態においては、図４に示す様に前面板２０の遮光層２５が表示電極２４のバス電極２２ｂ、２３ｂと少なくともある範囲で同じ構成部を有している。具体的には、遮光層２５の全域幅にバス電極２２ｂ、２３ｂが有している黒色層を有し、遮光層２５の黒色層の領域幅よりも細い領域幅に導電性を有している。
【００３９】
さらにそれらの構造に伴い、バス電極２２ｂ、２３ｂを形成した箇所における、前面板２０の前面ガラス基板２１上から前面板２０の最表面までの厚さＥ１と、遮光層２５を形成した箇所における同厚さＥ２と、放電ギャップにおける同厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極２２ａ、２３ａの膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層２５の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であることを特徴とする。
【００４０】
また、図５に示す様に従来技術では遮光層１２５とバス電極１２２ｂ、１２３ｂ下のＬ値の低い層は別の材料を利用していたのに対して、本発明の実施形態において図３に示す様に同じ材料を用いている。
【００４１】
さらに本発明の実施形態においては、図３に示すように、横隔壁３４ｂは前面板２０の遮光層２５に対応する領域に位置し、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとの交差部における高さＨ１と、表示電極２４の放電ギャップに対応する位置での隔壁３４の高さＨ２と、縦隔壁３４ａのうち最低高さとなる高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であることを特徴とする。なお、同図においてＨ１−Ｈ２をΔｈ１、Ｈ２−Ｈ３をΔｈ２としている。
【００４２】
これによって隔壁３４の縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂの交点による盛り上がり部と接触させた場合に、前面板２０の盛り上がり部５５が、隔壁３４の高さの低いＨ３部に入り込み、縦隔壁３４ａと前面板２０のすきまを減少させることができると共に、Ｈ３よりもＨ２を高くすることにより確実に非放電領域で、前面板２０および背面板３０とが接触することができ、隔壁欠損の抑制とクロストークの抑制を同時に実現することができる。
【００４３】
ここで、前面ガラス基板２１から前面板２０最表面までの厚さと、隔壁３４の高さとの関係が、Ｅ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることが望ましい。これによって、本発明の実施形態では、Ｈ１−Ｈ３＞膜厚Ｄ１又は／及び膜厚Ｄ２の関係を満たすこととなり、前述する前面板２０と背面板３０の間隙を本発明の効果を奏する最小限とすることが可能となる。
【００４４】
特に透明電極２２ａ、２３ａの膜厚Ｄ１は一般的に０．１から０．２μｍと非常に薄いために、誘電体層２６形成後ではバス電極２２ｂ、２３ｂ下の透明電極２２ａ、２３ａの有無による差は、誘電体の収縮挙動にも依存するが、少なくとも０．０５μｍ以下にまで減少し、測定限界に達するため、実質的にはバス電極２２ｂ、２３ｂ上と遮光層２５の複数層を形成する箇所（バス電極２２ｂ、２３ｂと同一の構造を有した箇所）での誘電体層２６の盛り上がりは同じ高さになる。
【００４５】
すなわち、従来技術において既に遮光層のみや、あるいは遮光層全体をバス電極構造と共用する技術が開示されているが、当該技術では本発明の実施形態による効果を奏することはできない。
【００４６】
本発明の実施形態の特徴部についての製造方法について述べる。本発明の実施形態では、上述の縦隔壁３４ａの隔壁高さが制御された隔壁構造を、感光性隔壁材料を用いた隔壁形成法を用いて実現している。
【００４７】
具体的には、まずアドレス電極３２と下地誘電体層３３が形成された背面ガラス基板３１上に、隔壁材料と感光性樹脂材料などよりなる第１層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、横隔壁３４ｂの形状パターンに対応させて露光する。さらに、その上に前述の同様組成の第２層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、縦隔壁３４ａの形状パターンに対応させて露光する。このように、露光が２回行われた隔壁形成材料層を現像することによって、井桁構造を形成することができ、焼成によって感光性樹脂材料を焼失させ、隔壁材料のみの２層井桁構造の隔壁を形成することができる。
【００４８】
すなわち、第１層目の隔壁形成材料層の塗布は横隔壁３４ｂの高さまでに対応する隔壁形成材料層であり、その後の第２層目の塗布は、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとの段差に対応する隔壁形成材料層である。
【００４９】
このように、第１層目の部分的に露光された隔壁形成材料層に、第２層目の隔壁形成材料層を塗布し乾燥させると、第１層目の既に露光された横隔壁３４ｂに対応する領域に第２層目の隔壁形成材料層が隔壁形成材料層中の溶媒の濃度拡散によって集中することを利用している。
【００５０】
したがって、塗布乾燥された第２層目の隔壁形成材料層の厚みは、図４に示す隔壁高さに対応して、既に露光された横隔壁３４ｂに対応する交差部５６で厚くなり、その周囲であるバス電極２２ｂ、２３ｂに対応する領域で一番薄くなり、さらに放電ギャップ５０部に対応する領域で若干盛り上がる厚みとなる。すなわち、放電ギャップ５０部を中心として左右対称の厚み分布を形成することとなる。
【００５１】
このような、厚み分布を有する第２層目の隔壁形成材料層を縦隔壁３４ａの形状パターンに対応させて露光したあと、現像、焼成をすることによって、図３に示す縦隔壁３４ａの高さ分布を有する井桁形状の隔壁３４を実現することができる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施形態では、隔壁３４を感光性隔壁材料を用い、２層塗布と２回露光の場合の隔壁形成材料層の物理的性質に着目して実現している。したがって、上記の縦隔壁３４ａの隔壁高さの数値を、隔壁形成材料層の材料成分の調整や、露光方法などによって任意に調整することが可能であり、縦隔壁３４ａの高さ分布を任意に調整することが可能となる。
【００５３】
なお上記以外にも、本発明の実施形態の実現方法の一つとして、電極材料自体が透明電極上への形成時と素ガラス上への形成時で形状が異なる様な材料を選別する手法などもあげられるが、本発明の実施形態を満たす限りはこれらの方式に限るものではない。
【００５４】
次に本発明の別の実施形態について、図６〜図９を用いて説明する。これらの図はその他の本発明の実施形態における前面板の部分断面図を示している。
【００５５】
上記の実施形態では、遮光層２５の一部にバス電極２２ｂ、２３ｂと同じ構造を有していた。図６に示す本発明の実施形態では、遮光層２５の最下層（前面ガラス基板２１側）に透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有している。これにより遮光層２５の成分拡散に起因した前面ガラス基板２１の黄変現象を防止する効果が得られる。また図７に示す本発明の実施形態では、遮光層２５の全域がバス電極２２ｂ、２３ｂと同じ構造を有している。これにより、バス電極２２ｂ、２３ｂの形成工程と、遮光層２５の形成工程におけるフォトリソグラフィ工程を一括に処理することが可能となり、ＰＤＰ製造プロセスを簡略することができる。なお、遮光層２５が透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有している場合、画像表示時の黒色度が僅かではあるが低下することがある。このため、遮光層２５の透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を領域を限定して形成する手法もある。
【００５６】
また、ＰＤＰの表示電極２４の構成として、走査電極２２−維持電極２３−走査電極２２−維持電極２３−・・・と交互に配置する構成とは異なり、走査電極２２−維持電極２３−維持電極２３−走査電極２２−・・・と２本ずつ交互に配置する構成がある。これは主放電を生じない電極間（以下、ＩＰＧとする）が常に同じ電極同士になるため、画像表示時に同電位となる期間が長くなり、ＩＰＧでの誤放電を防止する効果がある。
【００５７】
図８および図９はこの構成における本発明の実施形態を示している。すなわち走査電極２２および維持電極２３は、２本毎に配置され、走査電極２２と維持電極２３との間隙が放電ギャップ５０となっており、走査電極２２と走査電極２２との間隙、または維持電極２３と維持電極２３との間隙の領域に遮光層２５が形成されており、かつ維持電極２３と維持電極２３との間隙の領域に形成された遮光層２５は、走査電極２２と維持電極２３とが有する導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、走査電極２２と走査電極２２との間隙の領域に形成された遮光層２５は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していないことを特徴とする。図８と図９との違いはさらにこれらの遮光層２５が透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有しているか否かで異なる。
【００５８】
これによって、維持電極２３間には導電性材料を含有する層を有し、一方で走査電極２２間には導電性材料を含有する層は有さないことになる。先に述べた２本毎の電極配列であっても、走査電極間ではＩＰＧの誤放電を生じる可能性があり、画像表示時に悪影響を及ぼす。本発明の実施形態ではこれを排除することが可能である。
【００５９】
また、維持電極間に盛り上がり部を形成することができ、前面板２０と背面板３０との接する箇所は維持電極間のＩＰＧとなる。従来技術での課題であった隔壁の欠けによる破片は、維持電極上に付着した場合よりも走査電極上に付着した場合の方が、画像表示時の影響としては大きくなることが判明している。このため本発明の実施形態では維持電極上で背面板との接点を確保することができ、たとえ何らかの不確定要因によって隔壁が欠けたとしても、破片の付着による影響を最小限にとどめることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰの落下や振動による隔壁欠けを抑制し、高品質で高歩留まりなＰＤＰを実現することが可能となり、画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
２０ 前面板
２１ 前面ガラス基板
２２ 走査電極
２２ａ、２３ａ 透明電極
２２ｂ、２３ｂ バス電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極
２５ 遮光層
２６ 誘電体層
２７ 保護層
３０、６０ 背面板
３１、６１ 背面ガラス基板
３２、６２ アドレス電極
３３、６３ 下地誘電体層
３４、６４ 隔壁
３４ａ、６４ａ 縦隔壁
３４ｂ、６４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
４０ 放電空間
５０ 放電ギャップ
５１ 放電セル
５２ 非放電領域
５５ 盛り上がり部
５６、６５ 交差部
６６、６７ 凸部
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示デバイスとして知られてい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と記す）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、アドレス電極、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するとともに周囲を封着部材により封止して構成している。放電セルにはネオン（Ｎｅ）およびキセノン（Ｘｅ）などを混合した放電ガスを例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入している。
【０００４】
ここで前面板は、表示電極を覆って誘電体層を形成し、誘電体層を覆って保護層を形成しているが、表示電極としてその一部に導電性を確保するために膜厚の厚い金属電極を用いている。そのために、表示電極位置の保護層が膨らみ前面板と背面板とを対向させたとき、この膨らんだ保護層の部分と隔壁とが局所的に接触する。このような状態でＰＤＰに振動や衝撃が加わると、保護層が接触している箇所の隔壁が欠損する場合があった。前面板の表示電極に対応する領域の隔壁は個々の放電セルの放電領域近傍であるため、欠損した隔壁によって蛍光体層が飛散して放電セルの放電状態に影響して放電電圧を上昇させたり、隣接する放電セルへの誤放電、さらには不灯などの点欠陥が発生していた。
【０００５】
隔壁の欠損を防止する目的で、隔壁を２層構成とし、隔壁の上に酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を主成分とする黒色ポーラス層を緩衝材として形成する例などが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
一方、ＰＤＰの輝度向上を目的として、隔壁として縦隔壁と横隔壁とにより井桁形状の隔壁を備えたＰＤＰでは、放電空間の排気効率を高めるために縦隔壁上に盛り上がり部を設けて隔壁高さを部分的に変える例や、排気およびガス封入を容易とするためにアドレス電極に直交する隔壁の頂部を凹面形状とするなどの隔壁高さに関する例が知られている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００７】
しかしながら、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。これらの微細放電セルを高品質、高歩留まりで実現し、高品質の表示画像を実現するためには、隔壁幅が小さくなっても落下や振動による隔壁の欠損の少ない放電セル構造と、隣接放電セル間での放電の影響、すなわち放電クロストークを抑制した放電セル構造の実現が要望されている。
【０００８】
一方、特許文献１には隔壁強度を向上させる隔壁構造が開示されているが、フルハイビジョン対応などの微細放電セルの隔壁幅の小さい隔壁の欠損抑制には充分ではなく、隣接放電セル間の放電クロストークの抑制についても効果がないものである。また、微細放電セルの輝度向上に有効な井桁形状の隔壁構造に関する特許文献２や特許文献３には、特に排気やガス封入の効率性を目的とした隔壁高さに関する例は開示されているが、隔壁の欠損や放電クロストークの抑制に関しては効果のないものであった。また、微細化に伴い縦隔壁において横隔壁との交点付近への応力集中により、高さが変化するために、前面板の表示電極位置の保護層の膨らみとの接触点にバラツキが生じ、接触点が少なくなりリブの欠損が増加したり、また、他の例のような縦と横の隔壁の交点を盛り上げるには、別の工程を追加する場合はコストアップになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００４−１５８３４５号公報
【特許文献２】特開２００１−０９３４２５号公報
【特許文献３】特開２００１−１２６６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ＰＤＰの更なる高品質化、歩留まり向上を達成するためには、落下や振動による隔壁の欠けが一つの課題である。また、効率向上、高画素化の為にはＰＤＰのセルの微細化が不可欠であり、隔壁の幅を狭くすることが必須であるが、落下や振動による隔壁の欠け対策を更に困難にする課題が生じた。この隔壁の欠けが発生するとそのセルの発光挙動が変わり、点滅したり、不灯になる虞がある。
【００１１】
また、高精細化に伴い放電ギャップ近傍での表示電極方向への放電クロストークが発生しやすいという課題が生じた。
【００１２】
更に、前面板の誘電体の低誘電率化に伴い、誘電体層を薄膜化する必要が生じたが、それに伴い誘電体形成前に形成されている電極の高さによる誘電体層の盛上りが相対的に大きくなり上記課題が更に厳しくなる虞が生じた。
【００１３】
本発明はこれらの課題を解決し、高品質化、高歩留まり化と共に、高効率、高画素な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】
【００１４】
上記目的を実現するために、本発明のＰＤＰは、前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、表示電極を覆うように誘電体層と、誘電体層上に保護層とを形成した前面板と、前面板に放電空間を形成して対向配置され、かつ背面ガラス基板上に表示電極と直交する方向に配置したアドレス電極と、放電空間を区画するように配置した隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、バス電極を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ１と、遮光層を形成した箇所における、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ２と、放電ギャップにおける、前面板の前面ガラス基板上から前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であることを特徴とする。
【００１５】
ここで、隔壁は、アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成し、横隔壁は、前面板の遮光層に対応する領域に位置し、縦隔壁と横隔壁との交差部における高さＨ１と、表示電極の放電ギャップに対応する位置での隔壁の高さＨ２と、放電空間を区画する縦隔壁のうち、最低高さとなる縦隔壁の高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であることが望ましく、さらには、前面ガラス基板から前面板最表面までの厚さと、隔壁の高さとの関係がＥ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることが望ましい。
【００１６】
また、表示電極は黒色層を含む複数層で形成され、遮光層の少なくとも一部が黒色層と同じ組成の材料によって形成されていることが望ましく、遮光層は透明電極と同じ組成の材料によって形成されている層と、バス電極と同じ組成の材料によって形成されている層とを含んでいることが望ましい。
【００１７】
また、表示電極は黒色層と導電層を含む複数層で形成され、遮光層は、黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層と、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層とを含む複数層で形成され、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅が、黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅よりも細いことが望ましい。
【００１８】
さらに、表示電極のそれぞれは、走査電極または維持電極のいずれかであり、走査電極および維持電極は２本毎に配置され、走査電極と維持電極との間隙が放電ギャップとなり、走査電極と走査電極との間隙または維持電極と維持電極との間隙の領域に遮光層が形成されることが望ましく、維持電極と維持電極との間隙の領域に形成された遮光層は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、走査電極と走査電極との間隙の領域に形成された遮光層は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していないことが望ましい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰの落下や振動による隔壁欠けを抑制し、高品質で高歩留まりなＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態におけるＰＤＰの構造を示す分解斜視図
【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】同ＰＤＰの表示電極に垂直な方向の断面図
【図４】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図５】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断面図
【図６】本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図７】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図８】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【図９】同ＰＤＰの前面板の表示電極に垂直な方向の断面図
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。まず、本発明の実施形態１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１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、ＰＤＰ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、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。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。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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
なお、図１に示すように縦隔壁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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。放電セル５１は隣接する放電セル５１間、すなわち隣接する表示電極２４間では非放電領域５２を形成し、この領域の前面ガラス基板２１上にコントラストを向上させる遮光層２５を形成している。したがって、横隔壁３４ｂは非放電領域５２に形成され、横隔壁３４ｂに対応する位置に遮光層２５が形成されている。なお本発明の実施形態１における遮光層２５の構成については後に詳細に説明する。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
ここから、本発明の実施形態１における特徴部について詳細に説明する。図３は、本発明の実施形態におけるＰＤＰの前面板２０の表示電極２４に垂直な方向の部分断面図である。そして、図４は前面板２０のみの部分断面図である。また、図５は従来技術における前面板１２０の部分断面図を示す。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。
【００３４】
図３、図４に示すように、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、上述したようにバス電極２２ｂ、２３ｂは相対的に表示面側からの黒を引き締めるための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。
【００３５】
ところで、本発明の実施形態および従来技術においては、バス電極２２ｂ、２３ｂは導電性を確保するために銀材料の厚膜形成法によって形成されているため、表示電極２４を覆って形成された誘電体層２６は、バス電極２２ｂ、２３ｂに対応する位置で盛り上がり部５５を形成する。誘電体層２６上に形成された保護層２７が薄膜形成法で形成されるために、保護層２７の表面が盛り上がり部５５を有することになる。
【００３６】
したがって、従来技術では、前面板１２０と背面板とを対向配置して、背面板の縦隔壁と前面板１２０の保護層１２７とを接触させると、前面板１２０のバス電極１２２ｂ、１２３ｂの位置に対応する保護層１２７の盛り上がり部５５と縦隔壁とが他の領域に比べて強い接触圧力で接触し、隔壁に対して応力の強く発生する領域となる。フルハイビジョン対応などの微細放電セルの場合には、隔壁の隔壁幅が小さく、衝撃や振動などのわずかな応力印加によって隔壁の欠損を誘発し、特にバス電極１２２ｂ、１２３ｂ上の領域では欠損が生じやすくなる。また、微細化に伴い、わずかな縦隔壁の欠損によって、放電セル内の蛍光体層の飛散やその保護層への付着が発生し、放電電圧の上昇や不灯などの表示画像品質の劣化を生じる。
【００３７】
また、近年の環境負荷低減の観点から益々低消費電力化が必須であり、誘電体の誘電率をより低くして効率を上げる必要が生じており、誘電体の誘電率低下に伴って誘電体膜を薄くする必要が生じており、前述するバス電極上の盛り上がりが相対的に増大し、前述する不具合を拡大する虞がある。
【００３８】
この様な課題に対して、本実施の形態においては、図４に示す様に前面板２０の遮光層２５が表示電極２４のバス電極２２ｂ、２３ｂと少なくともある範囲で同じ構成部を有している。具体的には、遮光層２５の全域幅にバス電極２２ｂ、２３ｂが有している黒色層を有し、遮光層２５の黒色層の領域幅よりも細い領域幅に導電性を有している。
【００３９】
さらにそれらの構造に伴い、バス電極２２ｂ、２３ｂを形成した箇所における、前面板２０の前面ガラス基板２１上から前面板２０の最表面までの厚さＥ１と、遮光層２５を形成した箇所における同厚さＥ２と、放電ギャップにおける同厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、かつ透明電極２２ａ、２３ａの膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、遮光層２５の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であることを特徴とする。
【００４０】
また、図５に示す様に従来技術では遮光層１２５とバス電極１２２ｂ、１２３ｂ下のＬ値の低い層は別の材料を利用していたのに対して、本発明の実施形態において図３に示す様に同じ材料を用いている。
【００４１】
さらに本発明の実施形態においては、図３に示すように、横隔壁３４ｂは前面板２０の遮光層２５に対応する領域に位置し、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとの交差部における高さＨ１と、表示電極２４の放電ギャップに対応する位置での隔壁３４の高さＨ２と、縦隔壁３４ａのうち最低高さとなる高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であることを特徴とする。なお、同図においてＨ１−Ｈ２をΔｈ１、Ｈ２−Ｈ３をΔｈ２としている。
【００４２】
これによって隔壁３４の縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂの交点による盛り上がり部と接触させた場合に、前面板２０の盛り上がり部５５が、隔壁３４の高さの低いＨ３部に入り込み、縦隔壁３４ａと前面板２０のすきまを減少させることができると共に、Ｈ３よりもＨ２を高くすることにより確実に非放電領域で、前面板２０および背面板３０とが接触することができ、隔壁欠損の抑制とクロストークの抑制を同時に実現することができる。
【００４３】
ここで、前面ガラス基板２１から前面板２０最表面までの厚さと、隔壁３４の高さとの関係が、Ｅ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることが望ましい。これによって、本発明の実施形態では、Ｈ１−Ｈ３＞膜厚Ｄ１又は／及び膜厚Ｄ２の関係を満たすこととなり、前述する前面板２０と背面板３０の間隙を本発明の効果を奏する最小限とすることが可能となる。
【００４４】
特に透明電極２２ａ、２３ａの膜厚Ｄ１は一般的に０．１から０．２μｍと非常に薄いために、誘電体層２６形成後ではバス電極２２ｂ、２３ｂ下の透明電極２２ａ、２３ａの有無による差は、誘電体の収縮挙動にも依存するが、少なくとも０．０５μｍ以下にまで減少し、測定限界に達するため、実質的にはバス電極２２ｂ、２３ｂ上と遮光層２５の複数層を形成する箇所（バス電極２２ｂ、２３ｂと同一の構造を有した箇所）での誘電体層２６の盛り上がりは同じ高さになる。
【００４５】
すなわち、従来技術において既に遮光層のみや、あるいは遮光層全体をバス電極構造と共用する技術が開示されているが、当該技術では本発明の実施形態による効果を奏することはできない。
【００４６】
本発明の実施形態の特徴部についての製造方法について述べる。本発明の実施形態では、上述の縦隔壁３４ａの隔壁高さが制御された隔壁構造を、感光性隔壁材料を用いた隔壁形成法を用いて実現している。
【００４７】
具体的には、まずアドレス電極３２と下地誘電体層３３が形成された背面ガラス基板３１上に、隔壁材料と感光性樹脂材料などよりなる第１層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、横隔壁３４ｂの形状パターンに対応させて露光する。さらに、その上に前述の同様組成の第２層目の隔壁形成材料層を所定厚みで塗布して乾燥させ、その後、縦隔壁３４ａの形状パターンに対応させて露光する。このように、露光が２回行われた隔壁形成材料層を現像することによって、井桁構造を形成することができ、焼成によって感光性樹脂材料を焼失させ、隔壁材料のみの２層井桁構造の隔壁を形成することができる。
【００４８】
すなわち、第１層目の隔壁形成材料層の塗布は横隔壁３４ｂの高さまでに対応する隔壁形成材料層であり、その後の第２層目の塗布は、縦隔壁３４ａと横隔壁３４ｂとの段差に対応する隔壁形成材料層である。
【００４９】
このように、第１層目の部分的に露光された隔壁形成材料層に、第２層目の隔壁形成材料層を塗布し乾燥させると、第１層目の既に露光された横隔壁３４ｂに対応する領域に第２層目の隔壁形成材料層が隔壁形成材料層中の溶媒の濃度拡散によって集中することを利用している。
【００５０】
したがって、塗布乾燥された第２層目の隔壁形成材料層の厚みは、図４に示す隔壁高さに対応して、既に露光された横隔壁３４ｂに対応する交差部５６で厚くなり、その周囲であるバス電極２２ｂ、２３ｂに対応する領域で一番薄くなり、さらに放電ギャップ５０部に対応する領域で若干盛り上がる厚みとなる。すなわち、放電ギャップ５０部を中心として左右対称の厚み分布を形成することとなる。
【００５１】
このような、厚み分布を有する第２層目の隔壁形成材料層を縦隔壁３４ａの形状パターンに対応させて露光したあと、現像、焼成をすることによって、図３に示す縦隔壁３４ａの高さ分布を有する井桁形状の隔壁３４を実現することができる。
【００５２】
以上のように、本発明の実施形態では、隔壁３４を感光性隔壁材料を用い、２層塗布と２回露光の場合の隔壁形成材料層の物理的性質に着目して実現している。したがって、上記の縦隔壁３４ａの隔壁高さの数値を、隔壁形成材料層の材料成分の調整や、露光方法などによって任意に調整することが可能であり、縦隔壁３４ａの高さ分布を任意に調整することが可能となる。
【００５３】
なお上記以外にも、本発明の実施形態の実現方法の一つとして、電極材料自体が透明電極上への形成時と素ガラス上への形成時で形状が異なる様な材料を選別する手法などもあげられるが、本発明の実施形態を満たす限りはこれらの方式に限るものではない。
【００５４】
次に本発明の別の実施形態について、図６〜図９を用いて説明する。これらの図はその他の本発明の実施形態における前面板の部分断面図を示している。
【００５５】
上記の実施形態では、遮光層２５の一部にバス電極２２ｂ、２３ｂと同じ構造を有していた。図６に示す本発明の実施形態では、遮光層２５の最下層（前面ガラス基板２１側）に透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有している。これにより遮光層２５の成分拡散に起因した前面ガラス基板２１の黄変現象を防止する効果が得られる。また図７に示す本発明の実施形態では、遮光層２５の全域がバス電極２２ｂ、２３ｂと同じ構造を有している。これにより、バス電極２２ｂ、２３ｂの形成工程と、遮光層２５の形成工程におけるフォトリソグラフィ工程を一括に処理することが可能となり、ＰＤＰ製造プロセスを簡略することができる。なお、遮光層２５が透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有している場合、画像表示時の黒色度が僅かではあるが低下することがある。このため、遮光層２５の透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を領域を限定して形成する手法もある。
【００５６】
また、ＰＤＰの表示電極２４の構成として、走査電極２２−維持電極２３−走査電極２２−維持電極２３−・・・と交互に配置する構成とは異なり、走査電極２２−維持電極２３−維持電極２３−走査電極２２−・・・と２本ずつ交互に配置する構成がある。これは主放電を生じない電極間（以下、ＩＰＧとする）が常に同じ電極同士になるため、画像表示時に同電位となる期間が長くなり、ＩＰＧでの誤放電を防止する効果がある。
【００５７】
図８および図９はこの構成における本発明の実施形態を示している。すなわち走査電極２２および維持電極２３は、２本毎に配置され、走査電極２２と維持電極２３との間隙が放電ギャップ５０となっており、走査電極２２と走査電極２２との間隙、または維持電極２３と維持電極２３との間隙の領域に遮光層２５が形成されており、かつ維持電極２３と維持電極２３との間隙の領域に形成された遮光層２５は、走査電極２２と維持電極２３とが有する導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、走査電極２２と走査電極２２との間隙の領域に形成された遮光層２５は、導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していないことを特徴とする。図８と図９との違いはさらにこれらの遮光層２５が透明電極２２ａ、２３ａと同じ材料からなる層を有しているか否かで異なる。
【００５８】
これによって、維持電極２３間には導電性材料を含有する層を有し、一方で走査電極２２間には導電性材料を含有する層は有さないことになる。先に述べた２本毎の電極配列であっても、走査電極間ではＩＰＧの誤放電を生じる可能性があり、画像表示時に悪影響を及ぼす。本発明の実施形態ではこれを排除することが可能である。
【００５９】
また、維持電極間に盛り上がり部を形成することができ、前面板２０と背面板３０との接する箇所は維持電極間のＩＰＧとなる。従来技術での課題であった隔壁の欠けによる破片は、維持電極上に付着した場合よりも走査電極上に付着した場合の方が、画像表示時の影響としては大きくなることが判明している。このため本発明の実施形態では維持電極上で背面板との接点を確保することができ、たとえ何らかの不確定要因によって隔壁が欠けたとしても、破片の付着による影響を最小限にとどめることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
以上のように、本発明のＰＤＰによれば、ＰＤＰの落下や振動による隔壁欠けを抑制し、高品質で高歩留まりなＰＤＰを実現することが可能となり、画像表示装置として有用である。
【符号の説明】
【００６１】
２０ 前面板
２１ 前面ガラス基板
２２ 走査電極
２２ａ、２３ａ 透明電極
２２ｂ、２３ｂ バス電極
２３ 維持電極
２４ 表示電極
２５ 遮光層
２６ 誘電体層
２７ 保護層
３０、６０ 背面板
３１、６１ 背面ガラス基板
３２、６２ アドレス電極
３３、６３ 下地誘電体層
３４、６４ 隔壁
３４ａ、６４ａ 縦隔壁
３４ｂ、６４ｂ 横隔壁
３５ 蛍光体層
４０ 放電空間
５０ 放電ギャップ
５１ 放電セル
５２ 非放電領域
５５ 盛り上がり部
５６、６５ 交差部
６６、６７ 凸部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、前記表示電極を覆うように誘電体層と、前記誘電体層上に保護層とを形成した前面板と、
前記前面板に放電空間を形成して対向配置され、かつ背面ガラス基板上に前記表示電極と直交する方向に配置したアドレス電極と、前記放電空間を区画するように配置した隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、
前記バス電極を形成した箇所における、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ１と、
前記遮光層を形成した箇所における、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ２と、
前記放電ギャップにおける、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、
かつ前記透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、前記遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であ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】
前記隔壁は、前記アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、前記縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成し、
前記横隔壁は、前記前面板の前記遮光層に対応する領域に位置し、
前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部における高さＨ１と、
前記表示電極の放電ギャップに対応する位置での前記隔壁の高さＨ２と、
前記放電空間を区画する前記縦隔壁のうち、最低高さとなる前記縦隔壁の高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であ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】
前記前面ガラス基板から前記前面板最表面までの厚さと、前記隔壁の高さとの関係が、Ｅ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記表示電極は黒色層を含む複数層で形成され、前記遮光層の少なくとも一部が前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されていることを特徴とする請求項２−３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記遮光層は複数層で形成され、前記透明電極と同じ組成の材料によって形成されている層と、前記バス電極と同じ組成の材料によって形成されている層とを含んでいることを特徴とする請求項２−３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記表示電極は黒色層と導電層を含む複数層で形成され、
前記遮光層は、前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層と、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層とを含む複数層で形成され、
前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅が、前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅よりも細いことを特徴とする請求項４−５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記表示電極のそれぞれは、走査電極または維持電極のいずれかであり、
前記走査電極および前記維持電極は、２本毎に配置され、
前記走査電極と前記維持電極との間隙が前記放電ギャップとなり、
前記走査電極と走査電極との間隙、または前記維持電極と維持電極との間隙の領域に前記遮光層が形成されることを特徴とする請求項２−６記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記維持電極と維持電極との間隙の領域に形成された前記遮光層は、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、前記走査電極と走査電極との間隙の領域に形成された前記遮光層は、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していない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１】
前面ガラス基板上に放電ギャップを設けて、透明電極とバス電極とで構成する表示電極と、遮光層と、前記表示電極を覆うように誘電体層と、前記誘電体層上に保護層とを形成した前面板と、
前記前面板に放電空間を形成して対向配置され、かつ背面ガラス基板上に前記表示電極と直交する方向に配置したアドレス電極と、前記放電空間を区画するように配置した隔壁と、蛍光体層とを形成した背面板とを備え、
前記バス電極を形成した箇所における、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ１と、
前記遮光層を形成した箇所における、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ２と、
前記放電ギャップにおける、前記前面板の前記前面ガラス基板上から前記前面板の最表面までの厚さＥ３とが、Ｅ１＞Ｅ２＞Ｅ３であり、
かつ前記透明電極の膜厚Ｄ１が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ１であるかまたは、前記遮光層の膜厚Ｄ２が、Ｅ１−Ｅ２＞Ｄ２であ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】
前記隔壁は、前記アドレス電極と平行に配置した縦隔壁と、前記縦隔壁に交差するように配置した横隔壁とにより構成し、
前記横隔壁は、前記前面板の前記遮光層に対応する領域に位置し、
前記縦隔壁と前記横隔壁との交差部における高さＨ１と、
前記表示電極の放電ギャップに対応する位置での前記隔壁の高さＨ２と、
前記放電空間を区画する前記縦隔壁のうち、最低高さとなる前記縦隔壁の高さＨ３とが、Ｈ１≧Ｈ２＞Ｈ３であ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】
前記前面ガラス基板から前記前面板最表面までの厚さと、前記隔壁の高さとの関係が、Ｅ１−Ｅ２＜Ｈ１−Ｈ３となることを特徴とする請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記表示電極は黒色層を含む複数層で形成され、前記遮光層の少なくとも一部が前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されていることを特徴とする請求項２−３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記遮光層は複数層で形成され、前記透明電極と同じ組成の材料によって形成されている層と、前記バス電極と同じ組成の材料によって形成されている層とを含んでいることを特徴とする請求項２−３に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
前記表示電極は黒色層と導電層を含む複数層で形成され、
前記遮光層は、前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層と、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層とを含む複数層で形成され、
前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅が、前記黒色層と同じ組成の材料によって形成されている層の幅よりも細いことを特徴とする請求項４−５に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項７】
前記表示電極のそれぞれは、走査電極または維持電極のいずれかであり、
前記走査電極および前記維持電極は、２本毎に配置され、
前記走査電極と前記維持電極との間隙が前記放電ギャップとなり、
前記走査電極と走査電極との間隙、または前記維持電極と維持電極との間隙の領域に前記遮光層が形成されることを特徴とする請求項２−６記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】
前記維持電極と維持電極との間隙の領域に形成された前記遮光層は、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有し、前記走査電極と走査電極との間隙の領域に形成された前記遮光層は、前記導電層と同じ組成の材料によって形成されている層を有していない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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１０３２２３（Ｐ２０１１−１０３２２３Ａ）
【公開日】平成２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２５７７２７（Ｐ２００９−２５７７２７）
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【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２３年５月２６日（２０１１．５．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１１月１１日（２００９．１１．１１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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