JP3614247B2

JP3614247B2 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JP3614247B2
Application number: JP13815296A
Authority: JP
Inventors: 章渡海; 文博並木; 治豊田; 忠義小坂; 圭一別井
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1996-05-31
Publication date: 2005-01-26
Anticipated expiration: 2016-05-31
Also published as: JPH09320475A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＰＤＰ（ＰｌａｓｍａＤｉｓｐｌａｙＰａｎｅｌ：プラズマディスプレイパネル）に関し、特に高精細のＰＤＰに好適である。
【０００２】
面放電形式のＡＣ型ＰＤＰは、高速のカラー表示が可能で長寿命であることから、ハイビジョン用の表示デバイスとして注目されている。ＰＤＰの用途を拡げる上で、高精細化に適した構造の開発は重要である。
【０００３】
【従来の技術】
ＰＤＰは、一対の基板（通常はガラス板）を微小間隙を設けて対向配置し、周囲を封止することによって内部に放電空間を形成した自己発光型の表示パネルである。
【０００４】
マトリクス表示方式のＰＤＰは、表示領域内に高さが１００〜２００μｍ程度の隔壁を有している。例えば、カラー表示用の面放電型ＰＤＰには、平面視直線状の隔壁が表示のライン方向に沿って等間隔に設けられている。配列間隔は、例えば２１インチサイズの場合で約２００μｍである。
【０００５】
隔壁によって放電空間が仕切られ、セル間の放電結合が防止される。また、隔壁は放電空間の間隙寸法を規定するスペーサでもある。一方の基板のみに隔壁を設けた場合は、隔壁と他方の基板上の構成要素（例えば誘電体層）とが当接し、両方の基板に隔壁を設けた場合には一方側及び他方側の隔壁どうしが当接する。
【０００６】
このような隔壁は低融点ガラスからなり、次の手順で形成される。
▲１▼：基板上にガラスペーストを所定のパターンに印刷する。又はベタ膜状に印刷してサンドブラストによりパターニングする。
【０００７】
▲２▼：▲１▼で得られた所定厚さ（高さ）のガラスペースト層を焼成する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
隔壁の高さは均一であるのが望ましい。しかし、実際には、焼成段階で収縮の不均一に起因して隔壁上面が起伏面になる。特に隔壁の端部は他の部分と比べて大きく盛り上がる。これは、隔壁の下部が支持面と密着した状態で上部が平面視における中央側へ引き寄せられるからである。このような端部の盛り上がりは、平面視形状が直線状の隔壁で顕著である。また、サンドブラストでパターニングを行う場合には、端縁においてアンダーカットが進み、下部がえぐり取られる。このため、焼成時に隔壁の端部が反り上がる。具体的には、端縁の近辺の数十μｍ程度の範囲の部分が反り、隔壁が局部的に１０％程度高くなる。セル構造が微細になるほどアンダーカットが深くなり、反り上がる範囲が拡がって隔壁の高低差が増大する。
【０００９】
従来では、基板どうしを重ね合わせたときに隔壁の上面とその対向面との間に空隙が生じることから、表示領域のうちの隔壁の端部に近い部分で放電空間の仕切りが不十分となり、そのために不必要に放電が拡がって表示が乱れる場合があるという問題があった。この問題を解決する手法として、隔壁の上面を研磨して平坦化する技術が知られている。隔壁の幅が比較的に大きい場合には、研磨時に多少は欠けたとしても幅方向に貫通する空隙が生じることは稀である。しかし、高精細化のために隔壁の幅を縮小すると、研磨による隔壁の損傷が無視できなくなる。
【００１０】
本発明は、セル間の放電結合による乱れのない高精細表示を実現することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
隔壁と当接する誘電体層や他の隔壁などの絶縁体層のうち、隔壁の端部と対向する部分の厚さを他の部分より小さくする。これにより、隔壁と絶縁体層とが密接し、放電の結合が防止される。
【００１２】
絶縁体層が電極を被覆する構造では、絶縁体層を薄くすることによって放電が生じ易くなる。面放電形式の場合には、隣接する電極どうしの間隔を拡げることによって不要の放電を防止することができる。絶縁体層が薄い領域については高γ物質である酸化マグネシウムによる表面被覆を行わないようにしてもよい。後者の手法は対向放電形式の場合にも有効である。
【００１３】
請求項１の発明のＰＤＰは、表示領域の内外に跨がる隔壁を有した第１基板と、前記隔壁の形成領域より広い領域に拡がる絶縁体層を有した第２基板とを、前記隔壁と前記絶縁体層とが当接するように重ね合わせた構造のプラズマディスプレイパネルであって、前記絶縁体層のうちの前記隔壁の端部と対向する部分の厚さが、前記表示領域の内側の部分の厚さよりも小さいという特徴を有する。
【００１４】
請求項２の発明のＰＤＰにおいては、前記絶縁体層が、厚さの一様な第１層と、端縁部分の厚さが他の部分より小さい第２層とを含む複層構造体である。
請求項３の発明のＰＤＰにおいては、前記第２層が、平面視形状が実質的に同一であって形成位置が互いに異なる下層部と上層部とからなる。
【００１５】
請求項４の発明のＰＤＰにおいては、前記第２基板の上に、前記表示領域の内外に跨がって延びる電極対と、前記絶縁体層とが順に形成されており、前記電極対のうち、前記絶縁体層の厚さの小さい範囲内の部分における電極間隙が、前記表示領域の内側の部分における電極間隙よりも大きい。
【００１６】
請求項５の発明のＰＤＰにおいては、前記第２基板の上に、前記表示領域の内外に跨がって延びる電極と、前記絶縁体層とが順に形成されており、前記絶縁体層のうちの厚さの小さい範囲を除いた部分における表層が酸化マグネシウムからなる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るＰＤＰ１の内部構造を示す斜視図、図２はＰＤＰ１の隔壁の配置パターンを示す平面図である。
【００１８】
ＰＤＰ１は、ＡＣ駆動形式の面放電型ＰＤＰである。前面側のガラス基板１１の内面に、マトリクス表示のラインＬ毎に一対のサステイン電極Ｘ，Ｙが配列されている。サステイン電極Ｘ，Ｙは、それぞれが透明導電膜４１と金属膜４２とからなり、絶縁体層１６で被覆されている。絶縁体層１６は、ＡＣ駆動のための誘電体層１７とその表面に蒸着された酸化マグネシウム（ＭｇＯ）１８とからなる。
【００１９】
一方、背面側のガラス基板２１の内面には、下地層２２、アドレス電極Ａ、絶縁層２４、隔壁２９、及び３色（Ｒ，Ｇ，Ｂ）の蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが設けられている。各隔壁２９の平面視形状は巨視的には直線状である。これらの隔壁２９によって放電空間３０がマトリクス表示のライン方向にサブピクセル毎に区画され、且つ放電空間３０の間隙寸法が一定値に規定されている。表示の１ピクセル（画素）は、ライン方向に並ぶ３つのサブピクセルからなる。ＰＤＰ１では、隔壁２９の配置パターンがいわゆるストライプパターンであることから、放電空間３０の内の各列に対応した部分は、全てのラインＬに跨がって列方向に連続している。各列内のサブピクセルの発光色は同一である。
【００２０】
図２のように、ガラス基板１１，２１を接合する枠状の封止材３１の内側の領域のうち、サステイン電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差する範囲の領域が表示領域Ｅ１である。封止材３１と表示領域Ｅ１との間には数ｍｍ幅の非発光領域Ｅ２が設けられている。隔壁２９はアドレス電極Ａと平行に配置され、表示領域Ｅ１の外側に若干延長されている。すなわち、列方向（隔壁２９の延長方向）において、隔壁２９が配列された隔壁形成領域Ｅ２９は表示領域Ｅ１より広い。
【００２１】
図３は誘電体層１７の層構造を示す要部断面図、図４は誘電体層１７の平面視構造の模式図である。
誘電体層１７は、金属膜４２との反応を抑えた組成の低融点ガラスからなる第１層１７１と、表面の平坦化に適した軟化点の低い組成の低融点ガラスからなる第２層１７２とで構成されている。ＰＤＰ１においては、第２層１７２は、平面視形状（形成面積）が互いに等しい下層１７２Ａと上層１７２Ｂとからなる。すなわち、誘電体層１７は合計３つの層からなる。各層の厚さは互いにほぼ等しく、１０μｍ程度である。これらの各層は、スクリーン印刷法又はラミネート法によりガラス基板１１上にガラスペーストを設けて焼成することによって形成することができる。
【００２２】
列方向において、第１層１７１は表示領域Ｅ１からガラス基板１１の端縁の近傍まで一様に拡がっている。第２層１７２も隔壁形成領域Ｅ２９の外側まで拡がっている。ただし、下層１７２Ａ及び上層１７２Ｂは、互いに形成位置が列方向にずれている。このため、第２層１７２における列方向の端縁部分の厚さは他の部分よりも小さい。表示領域Ｅ１では下層１７２Ａと上層１７２Ｂとが重なっており、第２層１７２の厚さは約２０μｍである。これに対して、端縁部分では第２層１７２の厚さは約１０μｍである。図４中の斜線は、第２層１７２のうちの薄い部分を示している。この薄い部分は、隔壁２９の端部２９１と対向する。
【００２３】
このように誘電体層１７における隔壁２９の端部２９１と対向する部分を、表示領域Ｅ１内の部分よりも薄くすることにより、放電の結合を防止することができる。つまり、図３によく示されるように、隔壁２９の端部２９１は局部的に高くなっている（図示の例は隔壁形成にサンドブラストを用いた場合のアンダカットに起因して焼成時に端部が反り上がったものである）。誘電体層１７の厚さが一様であると、表示領域Ｅ１内で誘電体層１７と隔壁２９との間に空隙が生じ、放電空間３０の区画が不十分になる。そこで、隔壁２９の局部的な突出に対応するいわゆる逃げを誘電体層１７に設けることにより、誘電体層１７と隔壁２９との当接を適正化することができる。ここで、隔壁２９の端部２９１とは、顕著な隆起が見られる端縁付近の部分であり、その長さｄは数十μｍ程度である。したがって、逃げの長さは１００μｍ程度で十分である。なお、誘電体層１７の表面はＭｇＯ膜１８で被覆されるが、ＭｇＯ１８は薄膜であって隔壁２９との当接により部分的に破れ、実質的には隔壁２９と誘電体層１７とが直接に当接する。
【００２４】
上述の逃げの形成の変形例として、第２層１７２を単層構造とし、隔壁２９の端部２９１より内側のみに形成する形態がある。ただし、第２層１７２の組成が第１層１７１の組成と異なるので、第２層１７２の端縁付近が焼成時に盛り上がるおそれがある。図３及び図４の例のように、同一の材質の下層１７２Ａと上層１７２Ｂとを互いにずらすことによって逃げを形成すれば、上層１７２Ｂのうちの下層１７２Ｂと重なる部分の端縁が焼成時になだらかに拡がるので、盛り上がりは生じない。
【００２５】
下層１７２Ａ及び上層１７２Ｂの形成には同一のスクリーンマスクを用いることができる。また、第２層１７２を隔壁形成領域Ｅ２９と同じか広い範囲に設けることにより、第２層１７２を２層構造とした場合において、隔壁２９の長さを最小限に抑えて製造時の放電空間３０の排気を容易にすることができる。第２層１７２を隔壁形成領域Ｅ２９より狭くすると、下層１７２Ａと上層１７２Ｂとのずれの分だけ隔壁２９を余分に長くする必要があり、非表示領域Ｅ２の通気性が損なわれる。
【００２６】
図５は第２実施形態に係るＰＤＰ２の構成の模式図である。図５（Ａ）は平面図、図５（Ｂ）は図５（Ａ）中の破線で囲まれた部分ｂの拡大図、図５（Ｃ）は図５（Ｂ）のｃ−ｃ矢視断面図である。図５において図１〜図４のＰＤＰ１と同一機能を有する構成要素には形状及び配置の差異に係わらず同一の符合を付してある。
【００２７】
ＰＤＰ２も面放電型である。前面側のガラス基板１１の内面には、電極対１２を構成するサステイン電極Ｘ，Ｙ、第１層１７１、第２層１７２を構成する下層１７２Ａ及び上層１７２Ｂ、ＭｇＯ膜１８が順に形成されている。背面側のガラス基板２１の内面には、アドレス電極Ａ、隔壁２９Ｂ、蛍光体層２８が順に形成されている。
【００２８】
隔壁２９Ｂは、表示領域Ｅ１をセル毎に区画する格子状に形成されている。隔壁パターンがメッシュパターンであることから、下層１７２Ａ及び上層１７２Ｂは、第２層１７２のうちの隔壁２９ｓの端部２９１ｓと対向する部分を薄くするため、列方向及びライン方向に互いにずれた位置にそれぞれ形成されている。図５（Ａ）中の斜線は、第２層１７２のうちの薄い部分を示している。
【００２９】
サステイン電極Ｘ，Ｙを被覆する誘電体層１７を部分的に薄くすると、その薄い部分で面放電が生じ易くなる。そこで、ＰＤＰ２では、図５（Ｂ）のように、封止材３１の内側で誘電体層１７の薄い領域におけるサステイン電極間隙ｇ’が、表示領域Ｅ１内の面放電ギャップｇの寸法より大きい値とされている。すなわち、幅の広い透明導電膜４１は、下層１７２Ａと上層１７２Ｂとが重なる範囲の外側には導出されず、透明導電膜４１の面放電ギャップｇから遠い側に配置された幅の狭い金属膜４２のみがガラス基板１１の端縁部まで導出されている。加えて、ＰＤＰ２ではＭｇＯ膜１８が誘電体層１７の薄い領域を避けて設けられている。ＭｇＯ膜１８の形状は蒸着時にマスキングを行うことにより任意に選定できる。ＭｇＯ膜１８の無い領域では２次電子放出率が低く放電が起こりにくい。サステイン電極間隙ｇ’の設定、及びＭｇＯ膜１８の形成範囲の設定の両方を実施する必要はなく、一方のみによって不要の放電を防止することができる。
【００３０】
上述の実施形態においては面放電型を例示したが、本発明は対向放電型にも適用可能である。必ずしも誘電体層１７を材質の異なる複数の層で構成する必要はない。電極が腐食せず且つ所定の透明度が得られるのであれば、同質の複数の層で構成し、又は単層構造とすることができる。隔壁２９，２９ｓと当接する構成要素は誘電体層１７に限らず、例えば他の隔壁であってもよい。各構成要素の寸法・形状・材質・形成方法などは適宜選定することができる。
【００３１】
【発明の効果】
請求項１乃至請求項５の発明によれば、セル間の放電結合による乱れのない高精細表示を実現することができる。
【００３２】
請求項２の発明によれば、隔壁の端部と対向する絶縁体層を容易に薄くすることができる。
請求項３の発明によれば、絶縁体層の端縁部の隆起による空隙の発生を防止することができる。
【００３３】
請求項４及び請求項５の発明によれば、絶縁体層を部分的に薄くすることによって生じる不要の放電を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るＰＤＰの内部構造を示す斜視図である。
【図２】ＰＤＰの隔壁の配置パターンを示す平面図である。
【図３】誘電体層の層構造を示す要部断面図である。
【図４】誘電体層の平面視構造の模式図である。
【図５】第２実施形態に係るＰＤＰの構成の模式図である。
【符号の説明】
１，２ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）
１１ガラス基板（第２基板）
１２電極対
１６絶縁体層
１８酸化マグネシウム膜（絶縁体層の一部分の表層）
２１ガラス基板（第１基板）
２９，２９ｓ隔壁
１７１第１層
１７２第２層
１７２Ａ下層（下層部）
１７２Ｂ上層（上層部）
２９１，２９１ｓ隔壁の端部
Ｅ１表示領域
Ｅ２９隔壁形成領域（隔壁の形成領域）
ｇ面放電ギャップ（表示領域の内側の部分における電極間隙）
ｇ’ サステイン電極間隙（絶縁体層の厚さの小さい部分における電極間隙）
Ｘ，Ｙサステイン電極（電極）

Claims

表示領域の内外に跨がる隔壁を有した第１基板と、前記隔壁の形成領域より広い領域に拡がる絶縁体層を有した第２基板とを、前記隔壁と前記絶縁体層とが当接するように重ね合わせた構造のプラズマディスプレイパネルであって、
前記絶縁体層のうちの前記隔壁の端部と対向する部分の厚さが、前記表示領域の内側の部分の厚さよりも小さい
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
前記絶縁体層が、
厚さの一様な第１層と、端縁部分の厚さが他の部分より小さい第２層とを含む複層構造体である
請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
前記第２層が、
平面視形状が実質的に同一であって形成位置が互いに異なる、下層部と上層部とからなる
請求項２記載のプラズマディスプレイパネル。
前記第２基板の上に、前記表示領域の内外に跨がって延びる電極対と、前記絶縁体層とが順に形成されており、
前記電極対のうち、前記絶縁体層の厚さの小さい範囲内の部分における電極間隙が、前記表示領域の内側の部分における電極間隙よりも大きい
請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
前記第２基板の上に、前記表示領域の内外に跨がって延びる電極と、前記絶縁体層とが順に形成されており、
前記絶縁体層のうちの厚さの小さい範囲を除いた部分における表層が、酸化マグネシウムからなる
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。