JP2593761B2 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

プラズマディスプレイパネル

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JP2593761B2
JP2593761B2 JP4054158A JP5415892A JP2593761B2 JP 2593761 B2 JP2593761 B2 JP 2593761B2 JP 4054158 A JP4054158 A JP 4054158A JP 5415892 A JP5415892 A JP 5415892A JP 2593761 B2 JP2593761 B2 JP 2593761B2
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • HELECTRICITY
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    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はプラズマディスプレイパ
ネルに関する。
【0002】
【従来の技術】プラズマディスプレイパネル(以下、P
DPと略記する)には、直流型(DC型)および交流型
(AC型)が知られている。また、放電ガスの発光色を
見る、いわゆるモノカラータイプと放電によって発生す
る紫外線で蛍光体を可視発光させるカラータイプとがあ
る。以下の問題点ではカラーおよびモノカラーで共通
し、カラータイプで特に顕著なので、主にカラーPDP
について説明する。
【0003】PDP構成には各種方法が知られている
が、薄型にするため、対向する前面ガラス板と背面板の
周囲をシールガラスで封じて、放電ガスを収容する気密
容器を構成するものが多く採用される。通常、前、背面
板とも低価格のソーダライムガラスが使用される。
【0004】微細で多数の表示セルを有するカラーPD
Pでは、隣接するセル間の誤放電や色滲みを防ぐため、
あるいはパネル内外の圧力差を支えたり、また放電用電
極間距離を規定するためのスペーサーとして前、背面板
間には隔壁が形成され、この隔壁と前、背面板で周囲を
囲まれた空間が一つの表示セルとなる。表示セル内面に
は蛍光体が被着されて、放電によって発生する紫外線で
蛍光体は各色の可視光を発する。この隔壁の形成には、
前、背面板にガラス等の誘電体ペーストを印刷焼成する
厚膜技術が賞用されている。また、特開平3−1528
30号公報、特開平3−205738号公報、特願平2
−120048号等において、有孔金属板を用いる方法
が本発明者等によって提案されている。本発明は、この
有孔金属板を利用したカラーPDPに関するものであ
る。
【0005】画像表示が可能な微細で多数の表示セルを
有するカラーPDPでは、通常、セルや電極形成が容易
な方形セル配列が採用される。多数セルは、放電用電極
を行と列に分け、各々ライン状の行および列電極の交差
部分に形成するのが便利である。
【0006】DC型PDPでは、ライン状の陰極が前面
ガラス板あるいは背面板に、ライン状の陽極は陰極と対
向する基板に、それぞれ放電ガスに露出して形成され
る。また、補助放電電極を用いるものや絶縁層を使って
多層配線するものもある。
【0007】AC型PDPでは、誘電体層で被覆され対
をなすライン状の放電電極とライン状の書き込み電極と
が直流型と同様の構成で形成される。書き込み電極は、
絶縁層を介して放電電極と同一基板に形成することもで
きる。なお、交流型では、対の電極の一方を絶縁層を介
し他方と交差させ、書き込み電極を使用しないタイプも
ある。
【0008】蛍光体は、陰極あるいは放電電極形成基板
と対向する基板に形成される。これは放電によって生起
されるプラスイオンによる蛍光体劣化を防ぐために必須
である。
【0009】DCおよびAC型において、遮光およびコ
ントラスト改善のため、前、背面板には着色ガラス層を
形成することがある。外部取り出し端子も必要である。
【0010】これらカラーPDPにおける回路等の各構
成要素の多くは、前、背面板上に形成される。従って、
カラーPDPパネルの組立は、前面ガラス板、背面板お
よび有孔金属板から形成される隔壁板の主要3部品を所
定の場所にセッティングすることでなされる。このこと
から判るように、カラーPDPパネルの表示部厚みは、
各構成要素が形成された前、背面板と隔壁板の厚みの合
計となる。
【0011】前、背面板にガラスを使用した場合、操作
性の観点からその厚みは、パネル形成に必要なガラス板
の大きさに見合った厚みが要求される。例えば、表示部
が対角寸法6〜10インチ程度では1mm、10〜20
インチでは2mm、40インチ以上では5mm程度の厚
みがそれぞれ必要である。軽量、薄型が要求されるフラ
ットディスプレイパネルとして、この背面板は無視でき
ないものである。
【0012】また、部品点数が多いと位置合わせ回数が
増え、工程が煩雑で微細セルを有するカラーPDPでは
特に大変である。以上説明したように、従来のPDPで
は種々の改善点が残されているのが現状である。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題に鑑みなされたもので、軽量薄型で組立が容
易なPDPを提供することを目的とする。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記した
従来技術の課題を解決すべく鋭意検討した結果、本発明
に到達したものである。
【0015】すなわち、本発明は、ライン状第1電極群
とライン状第2電極群とが交差する位置に複数の表示セ
ルが形成され、このセル形状に対応する穴を有する有孔
金属板と前面ガラス板で構成されるPDPにおいて、前
記有孔金属板の穴の表示面側が裏面側より大きく、かつ
裏面側の穴はガラスを含む無機物の溶融物で被覆され、
気密封止されることを特徴とするPDPにある。
【0016】以下、本発明をさらに具体的に説明する。
前面ガラス板としては、窓用ソーダライムガラスが低価
格で好ましい。他成分の透明ガラスも使用できるが、コ
ストの他に熱接着工程が多いので、他材料との熱膨張適
合性や耐熱性に留意して選択すれば良い。
【0017】次に、本発明の特徴である有孔金属板につ
いて説明する。表示セルを形成する有孔金属板は、従来
技術で説明したように公知である。有孔金属板は前面ガ
ラス板と密着するので、金属の熱膨張係数はガラス基板
と近似したものを選ぶ。基板が軟質ガラスでは、42w
t%Ni−6wt%Cr−Fe合金や50wt%Ni−
Fe合金が、硬質ガラスでは、20wt%Ni−17w
t%Co−Fe合金や42wt%Ni−Fe合金等が好
適に例示できる。さらに、上記例示した金属は耐熱性お
よび耐熱酸化性に優れ、空気中、700℃までの加熱に
よる寸法変化は測定誤差範囲内の小量である。また、一
般の金属と同様これら金属の加工性は良好で0.1mm
の金属板をエッチングで加工した場合、0.15mmピ
ッチ以下の表示セル形成も可能である。しかも、機械特
性が良好なので0.1mm以下の薄いものでも操作性が
よい。
【0018】 この金属板には表示セル用の穴ばかりで
なく、次のような加工を施すと便利である。すなわち、
金属板を表示部周辺まで広げ、ここに排気およびガス封
入用穴を設けたり、金属板を前面ガラス板に固着したり
シールするための網点状の穴や簾状の加工である。前者
の加工は排気管接続等に便利であり、また、この穴から
表示部近辺まで金属板のガラス板側に溝加工を施すと、
ガスの通気が確実にできるのでより好ましい。後者の加
工は接着を増加させ、固着やシールの強度を増すのに
有効である。これらの加工にエッチングを用いれば、表
示セル用穴と共に全てを一度に加工することができる。
このような加工部は、平面的に分割された複数の金属板
でも形成できるが、一校の金属板でなされるのが便利で
ある。
【0019】表示セル用穴は、表示面側で大きく、その
裏面で小さい貫通孔である。表示面側は表示をするため
に大きな開口が必要で、裏面の穴は気密シールのため小
さい方がよく、また大きい必要もない。この裏面穴は、
裏面に形成する電極群が表示セル空間に接するためやセ
ル穴内面の蛍光体被着に印刷技術を用いる場合、裏面か
らインクを吸引するために必要である。この裏面穴が小
さいほど蛍光体の被着面積が広く輝度を大きくできる。
一枚の金属板でも上記エッチング加工を用いれば、表裏
面のマスクパターンを変え、上下穴形状が異なるものが
容易に得られる。複数枚の有孔金属板を重ねて、さらに
微細なあるいは複雑なセル形成も可能であるが、一枚で
形成するものに較べ高コストになる。
【0020】有孔金属板表面の少なくとも一部は無機誘
電体で被覆されることが好ましい。被覆した誘電体を利
用して、電極群の一つを有孔金属板裏面に形成できる。
この電極群は、DC型で陰極、陽極、補助放電電極等で
あり、AC型では放電電極や書き込み電極等であって、
これらの配線も含まれる。これら電極部は、有孔金属板
裏面穴内面にも形成し、表示セル空間に接するようにす
る。好ましくは、裏面の小孔部を電極材料で充填すると
よい。また、電極群形成に必要な絶縁層や外部端子等も
裏面に形成できる。さらに、有孔金属板を複数セルの共
通電極として使用することも公知である。例えば、DC
型における補助放電電極で誘電体被覆されたものやAC
型の放電用共通電極等である。勿論、ガラス基板側の有
孔金属板上に別の回路を形成することも可能である。従
って、上記回路が短絡しないために、これら回路形成は
有孔金属板の誘電体で被覆された上に施される。また、
ガラス基板上に形成される複数の電極群の短絡防止も考
慮すれば、有孔金属板のほぼ全面が誘電体で被覆される
ことが望ましい。この誘電体被覆方法は、前記特許出願
や特願平2−270610号に詳述されており、この上
に形成される電極群と短絡しないため緻密な層を形成し
易いガラスを含む無機物を用いるのが好ましい。
【0021】有孔金属板に、回路等のカラーPDP構成
要素を形成する方法は公知の厚膜や薄膜技術が適用で
き、本発明者等が提案した特願平3−348574号で
も詳述されている。
【0022】本発明の特徴は背面板を使用しないことで
ある。すなわち、従来のセル隔壁と背面板が兼用されて
いることになる。従って、有孔金属板裏面の穴は気密に
シールされる必要がある。
【0023】この気密シールには、ガラスを含む無機物
を使用する。このシール材料は、ガラス単体でもよく、
また、ガラスと金属あるいはガラスとセラミックの複合
体でもよい。ガラスは非晶質ガラスや特定温度で結晶を
析出する結晶化ガラスでもよい。ガラスの溶融を空気中
で簡便に行うために、酸化物系ガラスが好ましい。シー
ル温度は、予め形成されたPDP回路が損なわれない範
囲で、排気時の温度やPDP周囲のシール温度より高温
である。本発明では、450〜750℃が好適に使用で
き、さらに好適には550〜700℃である。また、シ
ール材の熱膨張は、被シール材に適合される。このよう
なガラス等のシール材は数多く知られ、適宜選択でき
る。
【0024】 これらの材料は、粉体として利用すると
作業に便利である。固形粉体を液体ビヒクルと混練した
インクは、塗布や印刷が容易である。液体ビヒクルは、
樹脂を溶剤に溶解したものが一般的で、粉体を所定位置
に塗布し一時的に固着する働きをする。液体ビヒクルを
加熱して飛散させ、焼成温度でガラスを溶融してシール
を完成する。
【0025】 有孔金属板裏面の小孔をシールする場
合、シール材が裏面小孔より内部の広い表示セル部へ侵
入することは好ましくない。有効表示部を小さくした
り、セル内に被着された蛍光体を、溶融したガラスが汚
染するからである。インクの流動性が大きいと、塗布作
業でシール材が表示セルへ侵入し、極端なときは小孔を
塞ぐこともできないインクの粉体材料の大きさ、ビヒ
クル組成、ビヒクルと粉体の比率等を適切に調節して、
小孔内部または小孔部を覆うように塗布して孔を塞ぐの
が一般的な方法である。本発明で使用するシールガラス
粉体の大きさには適正な値がある。孔の充填には大きな
粉体が好ましく、パターニングには小さい方が有利だか
らである。好適に使用できるシールガラス粉体の平均粒
径は5〜30μmである。このように小孔を塞いだシー
ル材料を加熱し、ガラスの溶融で気密シールを達成す
る。ガラスの溶融状態が少ないと、気密性に不安があ
り、多すぎると孔が開いたり表示セル内部へ侵入したり
する。適正な溶融状態の調整は、ガラス組成、ガラスへ
のフィラー材料の添加、加熱温度等を選択することで可
能となる。しかし、孔の大きさ、特に孔の最小幅が大き
くなりすぎると、上記調整では表示セルへの侵入を防ぐ
ことが困難になったり、孔をシールできなくなったりす
る。実験によれば、小孔の最小幅を300μm以下に選
択すれば、シール材料が表示セル内部へ侵入することな
く、小孔内部をシールできるし、または小孔部を覆うよ
うにシールできる。また、より大きい孔は、例えシール
ができたとしてもPDPの内外圧力差を支えるため、シ
ール材を厚くしなければならず、材料の無駄であると共
にパネルの薄型化を妨げるため好ましくない。さらに、
小孔部分をシール材料以外のもので予め充填することは
よい方法である。シール材として、ガラスと金属粉との
混合材料が例示できる。ガラス粉と金属粉の混合比率の
調整で、加熱時の流動性や導電性を広い範囲で設計でき
る。この混合材料の導電性が適切であれば表示セルの電
極として利用できる。
【0026】
【実施例】以下、本発明を実施例等によりさらに詳しく
説明する。
【0027】 PDPの作成 前面ガラス板として窓用ソーダライムガラスを用いた。
また、有孔金属板は厚み0.15mmの42wt%Ni
−6wt%Cr−Fe合金板をエッチング加工し、これ
を電極としてSiO−B−PbO−Al
−ZnO系ガラス粉体を電着後、650℃で融着してほ
ぼ全表面を緻密な誘電体で被覆形成した。誘電体厚みは
約10μmである。裏面側小孔は約130μmの角穴
で、表示部のほぼ中央部に開けた。この部分の厚みは約
60μmであった。この小孔部へ次に示すインクを充填
し、該インクを乾燥・焼成して液体ビヒクルを飛散させ
て、陽極部を形成した。すなわち、このインクは平均粒
径約10μmのSiO−B−PbO−Al
−znO系ガラス粉体35wt%と平均粒径約0.6
μmのAu粉体65wt%の固形粉体合計100重量部
を、15wt%のエチルセルロースをブチルカルビトー
ルアセテートに溶解した液体ビヒクル40重量部とを混
練したものである。充填された小孔の上と有孔金属板裏
面にAgペーストを厚み約6μmに印可し、一つの電極
群を形成した。さらに、この小孔部を覆うように充填イ
ンクと同じ系のガラスペーストを厚み約50μmに印刷
し、小孔をシールした。このガラス被覆層は表示部の気
密シールと共に、導体層の絶縁保護層にもなる。充填イ
ンク、Agおよびガラスペーストの焼成温度は600℃
であり、これらは後記する低融点シールガラスの封止温
度480℃では変形しない。
【0028】このように作成した有孔金属板の非シール
面を、前面ガラス板の所定位置に合わせ、表示部四周を
低融点シールガラスで封じてPDPを作成した。なお、
各回路等の形成で、説明がないものは厚膜技術を適用
し、蛍光体では500℃、その他は550〜590℃で
焼成した。PDPの排気穴に排気管を取り付け、排気後
所定のガスを封止して排気管をチップオフした。エージ
ング後、通常の点灯を確認した。なお、上記説明以外の
工程等は公知の方法を用いた。
【0029】実施例1 PDPを裏面側から見た模式平面図を図1に、また、こ
の図1のX−X′部分の模式断面図を図2に、Y−Y′
部分の模式断面図を図3にそれぞれ示す。これら各図で
符号は共通であり、同じ番号は同様のものを示す。
【0030】前面ガラス板1は縦380mm、横510
mm、厚み2.4mmである。これに、厚み約5μmの
Ag配線5を形成した。表示部の配線幅は120μm、
端子6の部分は幅350μmで各々ピッチ750μmで
ある。表示部分の配線部は、La0.7Sr0.3MnO3
導電性酸化物粉体のペーストを用いて、厚み約6μm、
幅140μmに被覆し陰極3とした。
【0031】有孔金属板2の寸法は縦400mm、横4
90mmである。縦方向の両端部は、凹凸の簾状部7を
加工し、その裏面側をハーフエッチングで薄くした。横
方向の両端部でガラス板端部ガラスに面する位置には、
網点状の小孔8を形成し、その周りの表示面側をハーフ
エッチングした。これらは、PDP全体をシールする低
融点ガラス9(図1では省略)塗布部である。この塗布
部と表示部の間に排気穴10を形成し、排気穴を含む表
示部周辺の表示側をハーフエッチングして、溝11を形
成した。以上のハーフエッチング部は斜線で示す(図
1)。
【0032】表示セル構成は、縦ピッチ750μm、横
ピッチ250μmの略長方形セルを方形配列したもので
ある。隔壁部12の幅は、縦方向で約150μm、横方
向で約80μmである。セル数は、縦480、横192
0である。
【0033】有孔金属板2裏面の電極群は、小孔部に充
填された陽極4と配線および端子で構成される(端子部
以外は図1で省略)。配線は幅170μm、ピッチ25
0μmで、これは一本おきに上下に延長され、幅250
μm、ピッチ500μmの端子につながる。陽極を形成
する小孔部を含む表示部全体は、ガラスペーストにより
被覆層13(図1では省略)で覆われ気密にシールされ
る。
【0034】有孔金属板の表示面側の穴内面は、蛍光体
14が赤(R)、緑(G)、青(B)に被着され、各色
のセルはストライプ状になる。封入ガスはHe−Xe
(5%)で圧力350Torrである。このようにして
作成したPDPはDC型であり、表示部厚みは約2.7
mmであった。
【0035】実施例2 前面ガラス板側の回路構成図を図4に示す。図4(a)
は、一つの表示セルを示す部分模式平面図で、図4
(a)のZ−Z′部分の断面図を図4(b)に示す。な
お、隔壁12位置も図示した。端子部につながる配線5
は、厚み約1μm、幅50μmのAlである。この配線
5を覆い、同図のように共通放電電極15と走査放電電
極16を形成した。これらは、厚み約0.6μmのIn
−Sn酸化物の透明導電膜である。両電極15,16は
幅40μmの蛇行する間隔において対向している。上記
配線5および両電極15,16はスパッタとエッチング
によって成膜およびパターニングした。共通放電電極の
配線は、画面外部で共通結線される。表示面全面に、透
明ガラスで厚み約40μmの絶縁層17を被覆し、さら
にこの上に厚み約0.2μmのMgO保護層18をスパ
ッタによって形成した。有孔金属板裏面の電極は書き込
み電極となる。その他の構成は、実施例1と同様とし
た。作成したPDPはAC型であり、表示部厚みは約
2.7mmであった。
【0036】実施例3 前面ガラス板は縦180mm、横240mm、厚み1.
1mmである。これに、厚み約1μmのAl配線を形成
した。表示部中央部の配線幅は50μm、ピッチ300
μmで、これを一本おきに左右に延長し、幅300μ
m、ピッチ600μmの端子部につないだ。表示部分の
配線部は、La0.7Sr0.3MnO3の導電性酸化物を厚
み約0.6μm、幅210μmに被覆し透光性陰極とし
た。陰極と配線は、スパッタにより成膜し、エッチング
でパターニングした。
【0037】有孔金属板2の寸法は縦200mm、横2
20mmである。表示セル構成は、縦横ピッチ300μ
mの正方形セルを方形配列したものである。隔壁部の幅
は約90μmである。セル数は、縦480、横640で
ある。表示部へ蛍光体を被着しなかった。封入ガスはN
e−Ar(0.5%)で圧力250Torrである。他
のPDP構成は実施例1とほぼ同様であり、作成したP
DPはDC型で、表示部厚みは約1.4mmであった。
【0038】以上の実施例から判るように、本発明のカ
ラーPDPにおいては、各種のものが適用できるのは明
らかである。特に薄型のものが得られ、例えば実施例1
および2のタイプでは約2.4mmまで、実施例3のタ
イプでは約1.1mmまでの薄型化が達成できる。
【0039】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では従来の背面板を使用しないので、軽量薄型で組立の
容易なPDPが得られる。また、各々背面板一枚分の軽
量化も併せて達成される。さらに、部品点数が少ないの
で位置合わせ回数は従来以下でよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のPDP構成の一例を説明する模式平
面図。
【図2】 図1のX−X′部分の模式断面図。
【図3】 図1のY−Y′部分の模式断面図。
【図4】 本発明の別の前面板回路構成を説明する部分
模式平面図および断面図。
【符号の説明】
1:前面ガラス板、 2:有孔金属板、 3:陰極、
4:陽極、5:配線、 6:端子、 7:凹凸状簾状
部、 8:網点状小孔、9:低融点シールガラス、 1
0:排気穴、 11:溝、 12:隔壁、13:被覆
層、 14:蛍光体、 15:共通放電電極、16:走
査放電電極、 17:絶縁層、 18:MgO保護層。

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ライン状第1電極群とライン状第2電極
    群とが交差する位置に複数の表示セルが形成され、この
    セル形状に対応する穴を有する有孔金属板と前面ガラス
    板で構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、
    前記有孔金属板の穴の表示面側が裏面側より大きく、か
    つ裏面側の穴はガラスを含む無機物の溶融物で被覆さ
    れ、気密封止されることを特徴とするプラズマディスプ
    レイパネル。
  2. 【請求項2】 前記有孔金属板表面の少なくとも一部が
    無機誘電体で被覆され、一つの電極群が裏面および裏面
    側の穴内面の誘電体上に形成される請求項1に記載のプ
    ラズマディスプレイパネル。
  3. 【請求項3】 前記有孔金属板裏面側の穴の最小幅が3
    00μm以下である請求項1または2に記載のプラズマ
    ディスプレイパネル。
  4. 【請求項4】 前記有孔金属板が表示部およびその周辺
    部を含む平面内で一枚の金属板から形成され、周辺部に
    は排気およびガス封入用の穴を備える請求項1〜3のい
    ずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
  5. 【請求項5】 前記有孔金属板の表示周辺部に、該金属
    板を前面ガラス板に固着あるいはシールするための網点
    状あるいは簾状の加工が施される請求項1〜4のいずれ
    かに記載のプラズマディスプレイパネル。
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