JP2002324491A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高い製造効率および形状精度を維持しつつ、
放電空間内の不活性ガス純度を高くできるプラズマディ
スプレイパネルおよびその製造方法を提供する。 【解決手段】 基板１上に設けられた放電空間を放電セ
ルに区分するための隔壁２の表面には、多孔質層６が形
成される。多孔質層６は隔壁２よりもさらに多孔質な構
造であるので、隔壁２よりも水分や二酸化炭素等の不純
物が吸着しやすく、一度吸着した不純ガスを離脱させな
い。よって、結果的に不活性ガスの純度は多孔質層６を
有さない従来のプラズマディスプレイパネルに比べて向
上される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネルおよびその製造方法に関するものであり、特
にパネル内の放電ガス雰囲気を向上させるための技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】プラズマディスプレイパネルは、例え
ば、一対の平行平板の基板により該基板間に形成される
気密空間（放電空間）を、放電セルと呼ばれる複数の放
電空間に区分するためのリブ状の隔壁と、選択的に放電
セルで放電を発生させるための複数本の放電電極とを備
えたものであり、選択された所定の放電セル内を、放電
により発生するプラズマを利用して発光させることで、
所望の文字・記号・図形等の画像を表示させている。

【０００３】また、カラー表示のプラズマディスプレイ
パネルにおいては各放電セルにＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）等の発光色に対応する蛍光体が備えられており、
プラズマによって生じた紫外線によって励起された蛍光
体の発光が表示に利用される。このようなプラズマディ
スプレイパネルは、薄型大表示面とすることが比較的容
易であると共に、ブラウン管並の比較的広い視野角およ
び早い応答速度が得られるため、ブラウン管に代わる画
像表示装置として考えられている。

【０００４】上記したように、従来のプラズマディスプ
レイパネルを形成する基板は、気密空間に面する面上に
その面を区分するリブ状の隔壁を有している。この隔壁
は、隔壁を形成する材料である厚膜絶縁ペーストを、例
えばスクリーン印刷法等によって基板上に所定のパター
ン形状に積層させ、さらに該基板を焼成することで形成
される。

【０００５】この厚膜絶縁ペーストとしては、例えば、
低融点ガラスのような無機結合剤に、適当な充填材（即
ちフィラー：例えばアルミナ、ジルコニア、チタン酸
鉛、チタン酸バリウム等、あるいは焼成温度に対して高
い軟化点を持つガラス等）が添加されたものが用いられ
る。この充填材は、厚膜絶縁ペーストのレオロジーを制
御して、膜形成条件，乾燥条件，焼成条件等のばらつき
を吸収したり、焼成時の無機結合剤の軟化による厚膜パ
ターン収縮を抑制し、焼成による隔壁形成材料の堆積変
化のばらつきを小さくしたりする目的で添加されてい
る。これにより隔壁形成における、均一表示させるため
の寸法精度や、視野角度を均一とするための断面形状精
度が確保でき、その結果、プラズマディスプレイパネル
の良好な表示特性が得られる。

【０００６】また、厚膜絶縁ペーストにおける充填材の
添加比率を高くすることによって、隔壁の焼成残存率
（焼成後の体積／焼成前の体積）が高くなると共に、材
料効率が向上する。また、例えばスクリーン印刷法にお
いて印刷積層回数を少なくできるために製造効率が向上
する。この効果は特にスクリーン印刷法に顕著である
が、その他の製法においても製造効率が向上する。

【０００７】しかし、その一方、焼成後の隔壁には、充
填材の添加比率に比例して多数の微細な開口が形成さ
れ、即ち隔壁は多孔質になり、その表面積が大きくな
る。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】プラズマディスプレイ
パネルにおいては、放電のためにパネル内の気密空間
（放電空間）に不活性ガスが充填されており、放電空間
内に不純ガスがあると不活性ガスの純度が低下するため
に、その発光輝度は低下する。また、不純ガスにより電
極や蛍光体が劣化させられて、発光・表示品質が低下す
る。

【０００９】したがって、気密空間内の不純ガスはでき
るだけ少なくすることが必要である。ところが、上記の
ように隔壁が多孔質に形成されていると、隔壁の微細な
開口内に、焼成過程で分解されなかった厚膜絶縁ペース
ト中のバインダ成分（すなわち、未燃焼成分）が内包さ
れたり、水分や二酸化炭素等の不純物が吸着しやすくな
る。そして、不活性ガス封入或いは真空処理の後、例え
ばパネル発光時の放電反応によってそれらが隔壁から離
脱し、放電空間内に放出されると、それらは不純ガスと
なる。

【００１０】そのため、気密空間の形成過程において例
えば加熱等することによって、これらの不純ガスを除去
する必要があるが、材料や工程上の制約から十分に脱ガ
スできる温度まで加熱することは困難である。また、排
気時間を長くすることで、不純ガスを排気することも考
えられるが、製品の生産効率が著しく低下してしまうの
は明らかである。

【００１１】これに対して、隔壁を緻密質に形成すれ
ば、隔壁に水分や二酸化炭素等の不純物が吸着し難く、
且つ内包される未燃焼成分に含まれるガスが気密空間へ
放出され難くなり、放電空間内への不純ガスの放出は抑
えられるが、緻密質の隔壁を形成するためには、焼成残
存率が比較的低い厚膜絶縁ペーストを用いることが必要
となる。しかし、そのために製造効率が低下すると共
に、焼成時の変形が大きくなって高い形状精度が得られ
なくなるという問題が生じる。

【００１２】さらに、近年のプラズマディスプレイパネ
ルの高解像度化、高精細化に伴い、放電セルの微細化が
進み、パネルを形成する基板の表面積は大きくなる傾向
にある。基板表面積が大きくなると炭酸ガスや水分等の
不純物が吸着する機会が多くなる為、その問題はさらに
顕著になっている。

【００１３】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたものであり、高い製造効率および形状精度
を維持しつつ、放電空間内の不活性ガス純度を高くでき
るプラズマディスプレイパネルおよびその製造方法を提
供することを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載のプラズ
マディスプレイパネルは、放電空間を区画する隔壁を有
し、前記隔壁の表面に、前記隔壁よりも多孔質な層を備
えることを特徴とする。

【００１５】請求項２に記載のプラズマディスプレイパ
ネルは、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル
であって、前記層が、無機系酸化物材料の微粉末により
形成されることを特徴とする。

【００１６】請求項３に記載のプラズマディスプレイパ
ネルは、放電空間を区画する隔壁を有し、前記隔壁の表
面に、無機系酸化物材料の微粉末により形成される層を
備えることを特徴とする。

【００１７】請求項４に記載のプラズマディスプレイパ
ネルは、請求項２または請求項３に記載のプラズマディ
スプレイパネルであって、前記無機系酸化物材料が、Ａ
ｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ゼオライト（沸石）のうち
少なくともいずれか１つを成分として含むことを特徴と
する。

【００１８】請求項５に記載のプラズマディスプレイパ
ネルの製造方法は、微粉末状の無機系酸化物材料と、放
電空間を区画する隔壁を有する基板とを準備する工程
と、前記無機系酸化物材料をペースト化し、前記ペース
ト化された無機系酸化物材料を前記隔壁に塗布し、乾燥
させる工程と、前記隔壁に前記無機系酸化物材料が塗布
された前記基板を焼成することで、前記隔壁の表面に、
前記隔壁よりも多孔質な層を形成する工程とを備えるこ
とを特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態に係
るプラズマディスプレイパネルにおける背面パネルの概
略断面図である。上述したように、基板１上には、放電
空間を放電セルに区分するための隔壁２および、選択的
に放電セルで放電を発生させるための電極３とを備えて
いる。また、４は例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）
等の所定の発光色に対応する蛍光体である。また、５は
可視光の全ての波長を反射する白色誘電体層である。こ
の白色誘電体層５は蛍光体４からの発光光を反射するこ
とで該発光光が基板１に吸収されるのを防止し、プラズ
マディスプレイパネルの表示輝度を向上させる役割を果
たしている。そして６は、隔壁２の表面に形成された隔
壁２よりも多孔質な構造からなる多孔質層である。

【００２０】この多孔質層６は、例えば無機系酸化物材
料からなる微粉末を、例えばエチルセルロース等の樹脂
や例えばテルピネオール等の有機溶剤と混ぜてペースト
化したものを、焼成することで実現できる。この無機系
酸化物材料としては、Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ゼ
オライト（沸石）等を含む材料の微粉末が比較的入手が
容易であり、加工性にも優れていることが確認されてい
る。

【００２１】上述したように、隔壁２が多孔質に形成さ
れていると、その微細な開口内に未燃焼成分が内包され
たり、水分や二酸化炭素等の不純物が吸着されやすい。
そして、不活性ガス封入或いは真空処理の後、例えばパ
ネル発光時の放電反応によって、それらが隔壁から離脱
し放電空間内に放出されると不純ガスとなる。

【００２２】ここで、多孔質層６は隔壁２よりもさらに
多孔質な構造であるので、隔壁２よりもさらに水分や二
酸化炭素等の不純物が吸着しやすく、さらに、一度吸着
した不純物を離脱させ難いという性質を有している。

【００２３】つまり、放電空間内に発生した不純ガスは
この多孔質層６に吸着するが、多孔質層６は一度吸着し
た不純ガスを、例えばパネル発光時の放電反応によって
も離脱させない。よって、結果的に放電空間内の不純ガ
スの量は抑制され、不活性ガスの純度は多孔質層６を有
さない従来のプラズマディスプレイパネルに比べて向上
されることとなる。その結果、パネルの発光輝度は向上
され、また、不純ガスによる電極や蛍光体の劣化を抑え
ることができるので、パネルの発光・表示品質は改善さ
れる。

【００２４】ところで、多孔質層６を有さない従来のプ
ラズマディスプレイパネルの構成で、隔壁自体を従来の
ものより更に多孔質にすることで、隔壁自体に、水分や
二酸化炭素等の不純物が吸着しやすく、一度吸着した不
純物を離脱させ難いという性質を持たせることも考えら
れる。しかし、隔壁を必要以上に多孔質化すると、隔壁
の機械的強度が低下してしまい、隔壁の破損に伴う画素
欠損が生じやすくなるという問題が生じてしまう。本発
明に係るプラズマディスプレイにおいてはこのような問
題は伴わないことは明らかである。

【００２５】また、明らかにこの多孔質層６による不活
性ガス純度向上の効果は、隔壁２の構造には依存しな
い。よって、隔壁２の構造は従来と同様に多孔質であっ
てもよい。言い換えれば、隔壁２の形成材料である厚膜
絶縁ペーストにおける充填材の添加比率を高くし、均一
表示させるための隔壁２の寸法精度や、視野角度を均一
とするための隔壁２の断面形状精度の向上、焼成残存率
を高めることによる材料効率の向上を図る場合において
も、それに伴う隔壁２の表面積の拡大による不活性ガス
の純度低下を抑えることができる。

【００２６】さらに本発明においては、不活性ガスの純
度向上のために、パネル内の不純ガスの排気・除去を特
別従来以上に行なう必要は無い。よって、プラズマディ
スプレイパネル製造工程におけるパネル内の排気時間を
長時間化すること無く、不活性ガスの純度向上が可能で
あるので、製品の生産効率の低下は伴わない。

【００２７】つまり、本実施の形態に係るプラズマディ
スプレイパネルによれば、高い製造効率および形状精度
を維持しつつ、放電空間内への不純ガス放出を抑制して
放電空間内の不活性ガスの純度を向上させることができ
る。その結果、パネルの発光輝度は向上され、また、不
純ガスによる電極や蛍光体の劣化を抑えることができる
ので、パネルの発光・表示品質が改善される。

【００２８】また、結果的に隔壁２の表面は多孔質層６
によって保護されることとなるので、例えば隔壁２の頂
部が前面パネルと接触することにより欠けてしまう等の
隔壁２の破損を抑制する効果も得られ、画素欠損の低減
にも寄与できる。

【００２９】ここで、隔壁２の表面に多孔質層６が形成
されることによって放電セルの容積が狭くなりすぎる
と、パネルの輝度が低下してしまうことが考えられる。
そのため、多孔質層６の特に隔壁２の側面に形成される
層の厚さは薄い方が望ましい。

【００３０】以下に、図１に示したプラズマディスプレ
イパネルの背面パネルの製造工程を説明する。まず、多
孔質層６の材料となる微粉末状の、例えばＡｌ₂Ｏ₃、Ｓ
ｉＯ ₂、ＴｉＯ₂、ゼオライト（沸石）等を含む無機系酸
化物材料と、所定の方法によって形成された隔壁２を備
える基板を準備する。

【００３１】次に、無機系酸化物材料に樹脂、有機溶剤
を混ぜてペースト化する。この無機系酸化物ペーストの
例として具体的には、例えばＡｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、Ｔｉ
Ｏ₂、ゼオライト（沸石）等を含む無機系酸化物材料
を、ペースト粘度：３０〜１００Ｐａ・ｓ、主材料固形
分比：３〜６０％、樹脂：エチルセルロース、溶剤：テ
ルピネオール、としてペースト化したものが挙げられ
る。そして、この無機系酸化物ペーストを隔壁に塗布
し、乾燥させる。

【００３２】このときの塗布の方法として、具体的には
例えばパターン個所の乳剤を除去したスクリーン版を介
するスクリーン印刷による手法が挙げられる。スクリー
ン印刷に使用するスクリーン版の例としてはＳＵＳ＃４
００、乳剤厚６〜１０μｍのものが挙げられる。

【００３３】このスクリーン印刷においては、無機系酸
化物ペーストを塗布する個所に対応した所定のストライ
プ状のパターンを有するスクリーン版を使用することに
よって、選択的に隔壁２に無機系酸化物ペーストを塗布
する方法が考えられる。しかし、ベタ状の印刷パターン
による塗布であっても、塗布される基板の形状や、無機
系酸化物ペーストの粘性を利用したり、スキージの手法
によって、選択的な塗布が可能である。例えば、ベタ状
の印刷パターンによって、隔壁と隔壁との間に吐出され
た無機系酸化物ペーストは自重とその粘性によって、隔
壁２の側面に沿って流下するため、結果的に隔壁２の表
面に選択的に塗布されることとなる。

【００３４】その後、Ｒ，Ｇ，Ｂ等の発光色に対応する
蛍光体材料に樹脂分や溶剤等を混合して調整した蛍光体
のペーストを、例えばスクリーン印刷法等の手法によ
り、所定の個所に塗布する。

【００３５】そして、該基板を例えば４００〜４５０℃
で加熱焼成することで、隔壁２の表面に、隔壁２よりも
多孔質な、例えば１．６〜２μｍ程度の多孔質層６を形
成する。

【００３６】以上の工程によって、図１に示したプラズ
マディスプレイパネルの背面パネルが形成される。な
お、ここでは基板の焼成は、無機系酸化物ペーストおよ
び蛍光体ペーストを塗布した後に１度行われたが、例え
ば、基板の焼成を無機系酸化物ペースト塗布後と、蛍光
体ペーストを塗布した後の２度に分けて行う等の変更を
加えてもよい。

【００３７】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
プラズマディスプレイパネルによれば、放電空間を区画
する隔壁の表面の層は、隔壁よりも多孔質であるので、
隔壁よりも放電空間内に生じた不純ガスが吸着しやすい
性質を有しており、さらに一度吸着した不純ガスを離脱
させ難い。よって、結果的に放電空間内の不活性ガスの
純度は、層を有さない従来のプラズマディスプレイパネ
ルに比べて向上されることとなる。その結果、パネルの
発光輝度は向上され、また、不純ガスによる電極や蛍光
体の劣化を抑えることができるので、パネルの発光・表
示品質は改善される。

【００３８】また、この層による不活性ガスの純度向上
の効果は隔壁の構造には依存しないので、隔壁の形成材
料である厚膜絶縁ペーストにおける充填材の添加比率を
高くしても、それに伴う隔壁の表面積の拡大による不活
性ガスの純度低下を抑えることができる。つまり、高い
製造効率および形状精度を維持しつつ、パネルの発光・
表示品質を改善できる。

【００３９】さらに、パネル内の排気時間を長時間化す
ること無く、不活性ガスの純度向上が可能であるので、
製品の生産効率の低下は伴わない。

【００４０】また、結果的に隔壁の表面は層によって保
護されることとなるので、隔壁の破損を抑制する効果も
得られ、画素欠損の低減にも寄与できる。

【００４１】請求項２に記載のプラズマディスプレイパ
ネルによれば、請求項１に記載のプラズマディスプレイ
パネルにおいて、隔壁表面の隔壁よりも多孔質な層が、
無機系酸化物材料の微粉末により形成されるので、層は
隔壁よりも放電空間内に生じた不純ガスが吸着しやすい
性質を有しており、さらに一度吸着した不純ガスを離脱
させ難い。よって、結果的に放電空間内の不活性ガスの
純度は、層を有さない従来のプラズマディスプレイパネ
ルに比べて向上されることとなる。その結果、パネルの
発光輝度は向上され、また、不純ガスによる電極や蛍光
体の劣化を抑えることができるので、パネルの発光・表
示品質は改善される。

【００４２】請求項３に記載のプラズマディスプレイパ
ネルによれば、放電空間を区画する隔壁の表面の層は、
無機系酸化物材料の微粉末により形成されるので、隔壁
よりも放電空間内に生じた不純ガスが吸着しやすい性質
を有しており、さらに一度吸着した不純ガスを離脱させ
難い。よって、結果的に放電空間内の不活性ガスの純度
は、層を有さない従来のプラズマディスプレイパネルに
比べて向上されることとなる。その結果、パネルの発光
輝度は向上され、また、不純ガスによる電極や蛍光体の
劣化を抑えることができるので、パネルの発光・表示品
質は改善される。

【００４３】請求項４に記載のプラズマディスプレイパ
ネルによれば、請求項２に記載のプラズマディスプレイ
パネルにおいて、無機系酸化物材料が、Ａｌ₂Ｏ₃、Ｓｉ
Ｏ₂、ＴｉＯ₂、ゼオライト（沸石）のうち少なくともい
ずれか１つを成分として含むので、層は隔壁よりも放電
空間内に生じた不純ガスが吸着しやすい性質を有してお
り、さらに一度吸着した不純ガスを離脱させ難い。よっ
て、結果的に放電空間内の不活性ガスの純度は、層を有
さない従来のプラズマディスプレイパネルに比べて向上
されることとなる。その結果、パネルの発光輝度は向上
され、また、不純ガスによる電極や蛍光体の劣化を抑え
ることができるので、パネルの発光・表示品質は改善さ
れる。

【００４４】請求項５に記載のプラズマディスプレイパ
ネルの製造方法によれば、微粉末状の無機系酸化物材料
と、放電空間を区画する隔壁を有する基板を準備する工
程と、無機系酸化物材料をペースト化し、ペースト化さ
れた無機系酸化物材料を隔壁に塗布し、乾燥させる工程
と、隔壁に無機系酸化物材料が塗布された基板を焼成す
ることで、隔壁の表面に、隔壁よりも多孔質な層を形成
する工程とを備えるので、隔壁の表面に形成される層は
隔壁よりも放電空間内に生じた不純ガスが吸着しやすい
性質を有しており、さらに一度吸着した不純ガスを離脱
させ難い。よって、結果的に放電空間内の不活性ガスの
純度は、層を有さない従来のプラズマディスプレイパネ
ルに比べて向上されることとなる。その結果、パネルの
発光輝度は向上され、また、不純ガスによる電極や蛍光
体の劣化を抑えることができるので、パネルの発光・表
示品質は改善される。

【００４５】また、この層による不活性ガスの純度向上
の効果は隔壁の構造には依存しないので、準備される基
盤の隔壁の形成材料における充填材の添加比率が高い場
合においても、隔壁の表面積の拡大による不活性ガスの
純度低下を抑えることができる。つまり、高い製造効率
および形状精度を維持しつつ、パネルの発光・表示品質
を改善できる。

【００４６】さらに、パネル内の排気時間を長時間化す
ること無く、不活性ガスの純度向上が可能であるので、
製品の生産効率の低下は伴わない。

【００４７】また、結果的に隔壁の表面は層によって保
護されることとなるので、隔壁の破損を抑制する効果も
得られ、画素欠損の低減にも寄与できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態に係るプラズマディスプ
レイパネルにおける背面パネルの概略断面図である。

【符号の説明】

１ 基板、２ 隔壁、３ 電極、４ 蛍光体、５ 白色
誘電体層、６ 多孔質層。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 放電空間を区画する隔壁を有し、 前記隔壁の表面に、前記隔壁よりも多孔質な層を備え
   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】 請求項１に記載のプラズマディスプレイ
   パネルであって、 前記層が、 無機系酸化物材料の微粉末により形成される、ことを特
   徴とするプラズマディスプレイパネル。
3. 【請求項３】 放電空間を区画する隔壁を有し、 前記隔壁の表面に、無機系酸化物材料の微粉末により形
   成される層を備える、ことを特徴とするプラズマディス
   プレイパネル。
4. 【請求項４】 請求項２または請求項３に記載のプラズ
   マディスプレイパネルであって、 前記無機系酸化物材料が、 Ａｌ₂Ｏ₃、ＳｉＯ₂、ＴｉＯ₂、ゼオライト（沸石）のう
   ち少なくともいずれか１つを成分として含む、ことを特
   徴とするプラズマディスプレイパネル。
5. 【請求項５】 微粉末状の無機系酸化物材料と、放電空
   間を区画する隔壁を有する基板とを準備する工程と、 前記無機系酸化物材料をペースト化し、前記ペースト化
   された無機系酸化物材料を前記隔壁に塗布し、乾燥させ
   る工程と、 前記隔壁に前記無機系酸化物材料が塗布された前記基板
   を焼成することで、前記隔壁の表面に、前記隔壁よりも
   多孔質な層を形成する工程とを備える、ことを特徴とす
   るプラズマディスプレイパネルの製造方法。