(57)【要約】【課題】発光効率が高く、輝度ムラや色ムラも少ない蛍光面を形成できるプラズマディスプレイパネル用金属隔壁を提供すること。【解決手段】貫通する複数の孔１１を有する金属板からなり、プラズマディスプレイパネルを構成する背面板に貼り付けられて孔１１の部分により前面板との間にセル空間を区画する金属隔壁１０であって、孔以外の隔壁部分１２はその縦断面で見て平らな頂部とその両側にそれぞれ繋がる側部とを有し、その隔壁部分１２の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面で構成されている。セル空間に蛍光面を形成するに際し、セル空間に充填した蛍光体ペーストが乾燥時や焼成時に隔壁部分１２の側部から流れ落ち難くなるため、蛍光体層１３が厚くしかも均一に形成されることから、製品化されたプラズマディスプレイパネルは、発光効率が良好で、輝度ムラや色ムラを生じないものとなる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
貫通する複数の孔を有する金属板からなり、プラズマディスプレイパネルを構成する背面板に貼り付けられて孔の部分により前面板との間にセル空間を区画する金属隔壁であって、孔以外の隔壁部分はその縦断面で見て平らな頂部とその両側にそれぞれ繋がる側部とを有し、その隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面で構成されていることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用金属隔壁。
【請求項２】
隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面とその先端にある内向きの小さな切返し部とからなることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用金属隔壁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガス放電を利用した自発光形式の平板ディスプレイであるプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の技術分野に属し、詳しくは、セル空間を区画するために用いられるＰＤＰ用金属隔壁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にＰＤＰは、ＡＣ型又はＤＣ型に関わらず、ガラス基板からなる前面板と背面板との間に複数の放電セルを配した構造になっている。すなわち、絶縁性の隔壁により２枚のガラス基板の間にギャップを形成するとともにセル空間を区画している。
【０００３】
このＰＤＰの隔壁の形成方法としては、ガラス基板上にスクリーン印刷によりガラスペーストをパターン状に重ね刷りし、乾燥後にこのガラスペーストを焼成して所望の隔壁を形成するスクリーン印刷法が採られていたが、この方法は工程が複雑であるとともに線幅精度に難があることから、最近では良好な線幅精度が得られるサンドブラスト法が採用されている。このサンドブラスト法は、ガラス基板上にガラスペーストを所定の厚さで塗布して乾燥させ、その上に耐サンドブラスト性を有するマスクをパターン状に形成してから、このマスクを介してサンドブラスト加工を行ってガラスペーストの不要部分を研削し、次いでマスクを除去した後に焼成する工程を行うものである。しかしながら、スクリーン印刷法やサンドブラスト法は、基板に対する加工工程が多く量産性に劣るため、製造コストが高くなるという問題があることから、格子状に孔が開いた金属板からなる金属隔壁を用いることが提案されている。
【特許文献１】特開平３−２０５７３８号公報
【特許文献２】特開平４−１９９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したようにＰＤＰの隔壁には種々のタイプがあるが、セル空間を確保する上で隔壁はその側部が真っ直ぐに切り立っていることが好ましいとされており、この観点からしてスクリーン印刷法よりもサンドブラスト法による隔壁の方が好ましく、特に金属板に貫通した孔を形成する金属隔壁については、真っ直ぐに切り立つ側面を容易に形成することができる。
【０００５】
図１は、隔壁部分２の側面が真っ直ぐな金属隔壁１をガラス基板Ｇに貼り付け、その隔壁部分２で囲まれるセル空間に蛍光体層３を略均一な厚さで設けた背面板を模式的に示している。なお、この図ではガラス基板Ｇの誘電体層と電極、金属隔壁１の絶縁層等の図示を省略している。
【０００６】
この図１に示すような金属隔壁１、すなわち側部が真っ直ぐに切り立った状態の隔壁部分２を有する金属隔壁１は、セル空間の広さを確保できるという利点はあるものの、その壁面に図示のような均一な厚さの蛍光体層３を形成することができないという問題点がある。すなわち、蛍光体層３は、隔壁部分２の間に赤、緑、青の各色用の蛍光体ペーストをスクリーン印刷により順次選択的に充填して乾燥させる工程を３回繰り返し、その後で焼成することで形成されているが、隔壁部分２の側部が真っ直ぐに立っていると、この形成工程中に蛍光体ペーストが流れ落ちてしまう。
【０００７】
例えば、スプレー法で絶縁被膜を形成した金属隔壁１に、膜厚３０μｍ均一を目標にしてスクリーン印刷で蛍光体層を形成した場合、隔壁部分２の壁面の蛍光体ペーストが流れ落ち、図２（ａ）に示す如く、蛍光体層３の膜厚が不均一なセル空間が発生する。蛍光体の発光は図１におけるＡ部分の表面が最も多いことから、このように意図したものとは異なるセル空間ができてしまうと、完成したＰＤＰにおいて発光効率が落ち、さらには輝度ムラや色ムラを生じるという問題を生じる。また、蛍光体ペーストの粘度を上げて、隔壁部分２の壁面を流れ落ちないようにして行うと、今度は図２（ｂ）に示す如く、蛍光体層３が底部にないセル空間が発生し、この場合も輝度ムラや色ムラを生じる。
【０００８】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、発光効率が高く、輝度ムラや色ムラも少ない蛍光面を形成できるＰＤＰ用金属隔壁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明であるＰＤＰ用金属隔壁は、貫通する複数の孔を有する金属板からなり、ＰＤＰを構成する背面板に貼り付けられて孔の部分により前面板との間にセル空間を区画する金属隔壁であって、孔以外の隔壁部分はその縦断面で見て平らな頂部とその両側にそれぞれ繋がる側部とを有し、その隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面で構成されていることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載の発明であるＰＤＰ用金属隔壁は、請求項１に記載のＰＤＰ用金属隔壁において、隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面とその先端にある内向きの小さな切返し部とからなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１に記載の発明であるＰＤＰ用金属隔壁は、貫通する複数の孔を有する金属板からなり、ＰＤＰを構成する背面板に貼り付けられて孔の部分により前面板との間にセル空間を区画する金属隔壁であって、孔以外の隔壁部分はその縦断面で見て平らな頂部とその両側にそれぞれ繋がる側部とを有し、その隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面で構成されていることを特徴としているので、セル空間に蛍光面を形成するに際し、セル空間内に充填した蛍光体ペーストが乾燥時や焼成時に隔壁部分の側部から流れ落ち難くなるため、蛍光体層が厚くしかも均一に形成されることから、製品化されたＰＤＰは、発光効率が良好で、輝度ムラや色ムラを生じないものとなる。
【００１２】
請求項２に記載の発明であるＰＤＰ用金属隔壁は、請求項１に記載のＰＤＰ用金属隔壁において、隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面とその先端にある内向きの小さな切返し部とからなることを特徴としているので、上記効果に加えて、側部の下方に位置する切返し部により背面板上に広い空間が形成され、この空間により隔壁とアドレス電極との距離を稼げるため、放電セルの制御に対する金属の影響を少なくすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明のＰＤＰ用金属隔壁について図面に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図３は本発明に係るＰＤＰ用金属隔壁の一例を示すもので、その一部分を縦方向の断面で示した説明図である。
【００１５】
図３に示すＰＤＰ用の金属隔壁１０は、貫通した孔１１が例えば格子状に開いた一枚の金属板からなるもので、ＰＤＰを構成する背面板に貼り付けられ、孔１１の部分により前面板との間にセル空間を区画する。図３の金属隔壁１０は、下面が背面板側となる向きで貼り付けられ、金属板における孔１１の部分が前面板側に向かって広がる放電空間となり、孔以外の部分が隔壁部分１２となる。そして、この例で挙げた金属隔壁１０における隔壁部分１２は、図示のように、その縦断面で見て平らな頂部１２ａとその両側にそれぞれ繋がる側部１２ｂとを有しており、その隔壁部分１２の両側部１２ｂは末広がりのなだらかな湾曲面で構成されている。
【００１６】
この金属隔壁１０は、表面にスプレー法等により絶縁被膜を形成した状態でガラス基板上に貼り付けられる。すなわち、図４に示すように、背面板を構成するガラス基板Ｇの上に形成されたアドレス電極Ｅが隔壁部分１２の間に位置するようにして、絶縁被膜付きの金属隔壁１０が貼り付けられる。なお、図４ではガラス基板Ｇの誘電体層、金属隔壁１０の絶縁層等の図示を省略している。
【００１７】
そして、このように金属隔壁１０をガラス基板Ｇに貼り付けた後、セル空間内に蛍光体層１３を形成することになる。具体的には、３色の蛍光体ペーストをセル空間内にスクリーン印刷により選択的に充填して乾燥させる工程を３回繰り返し、その後で焼成する工程を経るが、セル空間を取り囲む隔壁部分１２の側部１２ｂは切り立っておらず、末広がりのなだらかな湾曲面になっているので、この工程中に蛍光体ペーストは隔壁部分１２の側部１２ｂから流れ落ち難く、結果として、図４に示すように、セル空間には膜厚が十分で略均一な蛍光体層１３が形成される。
【００１８】
ここで、金属隔壁１０における隔壁部分１２の内面の表面粗度を大きくしておくことで、スプレー法等で形成される絶縁被膜との密着性が良好となり、その絶縁被膜上に形成する蛍光体層１３の剥がれ等を防止することができる。具体的には、ブラスト処理により、或いはエッチング液の組成と温度を最適化することにより、表面粗度（Ｒａ）を０．５μｍ以上にするとよい。すなわち、蛍光体層１３は絶縁被膜との密着性については問題がないので、その絶縁被膜と金属隔壁１２との密着性を良くしておくことにより、蛍光体層１３を安定化できることになる。
【００１９】
図５は図３に示すＰＤＰ用金属隔壁の製造手順を示す工程図であり、その手順について説明すると次のようである。
【００２０】
まず、図５（ａ）に示すように、アルカリ溶液等による脱脂処理を施した金属板２０の両面にパターニングしたフォトレジスト膜２１，２２を形成する。具体的には、フォトレジストを全面ベタでコーティングし、マスクを介しての露光とそれに続く現像によりフォトレジストをパターニングする。この場合、一方のフォトレジスト膜２１の開口２１ａが他方のフォトレジスト膜２２の開口２２ａよりも小さくなるように設計する。
【００２１】
次に、図５（ｂ）に示すように、金属板２０の両面からエッチングを行う。そして、大きい方の開口２２ａから大きくて深い孔が開き、小さい方の開口２１ａから小さくて浅い孔が開くが、両者が繋がってその貫通孔が所定形状になったところでエッチングを止める。これにより図示の如く、なだらかな湾曲面で構成された貫通孔２３が形成される。
【００２２】
続いて、金属板２０の両面にあるフォトレジスト膜２１，２２を除去し、図５（ｃ）に示す如く加工を完了する。このようにして貫通孔２３が形成された金属板２０は、その貫通孔以外の残った金属部分が図３に示す如き隔壁部分１２を構成することになる。
【００２３】
図６は本発明に係るＰＤＰ用金属隔壁の別の例を示すもので、その一部分を縦方向の断面で示した説明図である。
【００２４】
図６に示すＰＤＰ用の金属隔壁３０は、貫通した孔３１が例えば格子状に開いた一枚の金属板からなるもので、ＰＤＰを構成する背面板に貼り付けられ、孔３１の部分により前面板との間にセル空間を区画する。図６の金属隔壁３０は、下面が背面板側となる向きで貼り付けられ、金属板における孔３１の部分が前面板側に向かって広がる放電空間となり、孔以外の部分が隔壁部分３２となる。そして、この例で挙げた金属隔壁３０における隔壁部分３２は、図示のように、その縦断面で見て平らな頂部３２ａとその両側にそれぞれ繋がる側部３２ｂとを有しており、その隔壁部分３２の両側部３２ｂは末広がりでなだらかな湾曲面の先端に内向きの小さな湾曲面からなる切返し部３２ｃを有している。
【００２５】
この金属隔壁３０は、表面にスプレー法等により絶縁被膜を形成した状態でガラス基板上に貼り付けられる。すなわち、図７に示すように、背面板を構成するガラス基板Ｇの上に形成されたアドレス電極Ｅが隔壁部分３２の間に位置するようにして、絶縁被膜付きの金属隔壁３０が貼り付けられる。なお、図７ではガラス基板Ｇの誘電体層、金属隔壁３０の絶縁層等の図示を省略している。
【００２６】
そして、このように金属隔壁３０をガラス基板Ｇに貼り付けた後、セル空間内に蛍光体層３３を形成することになる。具体的には、３色の蛍光体ペーストをセル空間内にスクリーン印刷により選択的に充填して乾燥させる工程を３回繰り返し、その後で焼成する工程を経るが、セル空間を取り囲む隔壁部分３２の側部３２ｂは切り立っておらず、末広がりのなだらかな湾曲面になっているので、この工程中に蛍光体ペーストは隔壁部分３２の側部３２ｂから流れ落ち難く、結果として、図７に示すように、セル空間には膜厚が十分で略均一な蛍光体層３３が形成される。
【００２７】
なお、金属隔壁３０における隔壁部分３２の内面の表面粗度を大きくしておくことで、絶縁被膜との密着性が良好となり、その絶縁膜上に形成する蛍光体層３３の剥がれ等を防止することができる点については前記したのと同様であり、ブラスト処理により、或いはエッチング液の組成と温度を最適化することにより、表面粗度（Ｒａ）を０．５μｍ以上にするとよい点についても前記と同様である。
【００２８】
この図６に示すタイプの金属隔壁３０の場合、隔壁部分３２の下部に切返し部３２ｃがあるので、隔壁部分３２とアドレス電極Ｅとの距離が大きくなり、これによって製品時における各セルの制御に金属の影響を少なくすることができる。
【００２９】
図８は図６に示すＰＤＰ用金属隔壁の製造手順を示す工程図であり、その手順について説明すると次のようである。
【００３０】
まず、図８（ａ）に示すように、アルカリ溶液等による脱脂処理を施した金属板４０の両面にパターニングしたフォトレジスト膜４１，４２を形成する。具体的には、フォトレジストを全面ベタでコーティングし、マスクを介しての露光とそれに続く現像によりフォトレジストをパターニングする。この場合、一方のフォトレジスト膜４１の開口４１ａが他方のフォトレジスト膜４２の開口４２ａよりも小さくなるように設計する。
【００３１】
次に、図８（ｂ）に示すように、小さい開口４１ａのある一方の面から金属板４０に対する第１回目のエッチングを行う。このエッチングはハーフエッチングであり、開口４１ａの内側に浅い穴４３を形成する。この第１回目のエッチングに際して、他方の面にもエッチング液が作用するような場合には、他方の面にエッチング防止用のレジストをコーティングしておくとよい。
【００３２】
次いで、図８（ｃ）に示すように、ハーフエッチングを終えた一方の面にレジスト４４をコーティングして穴４３を埋めた状態にしてから、図８（ｄ）に示すように、大きな開口４２ａのある他方の面から第２回目のエッチングを行う。このエッチングもハーフエッチングであり、開口４２ａの内側に深い穴４５を形成するが、第１回目のエッチングで形成された穴４３と一部重なるところまで行う。これにより図示の如く、なだらかな湾曲面で構成された貫通孔４６が形成される。
【００３３】
続いて、金属板４０の両面にあるフォトレジスト膜４１，４２を除去し、図８（ｅ）に示すように加工を完了する。このようにして貫通孔４６が形成された金属板４０は、その貫通孔以外の残った金属部分が図６に示す如き隔壁部分３２を構成することになる。
【００３４】
図６に示すタイプの金属隔壁、すなわち、隔壁部分の両側部が、末広がりでなだらかな湾曲面とその先端にある内向きの小さな切返し部とからなる金属隔壁は、上記した図８の方法で製造することができるが、図５で説明した方法でも形成することができる。具体的には、背面板側のフォトレジスト膜２１の開口２１ａを図５で説明した場合よりもやや大きめ（反対側の開口２２ａよりは小さい）にしておくことで、末広がりの湾曲面の先端に切返し部を形成することができる。この場合、湾曲面と切返し部の境目は図６に示すような尖った状態にはならない。
【００３５】
ここで、いずれのタイプの金属隔壁であっても、金属隔壁で覆われる部分が大きすぎる場合、アドレス電極と前面板側の電極との間の電圧を高めに設定しなければならない。また、金属隔壁とアドレス電極の距離が近すぎてリークしてしまうようなセルが有る場合、本来はアドレス電極と前面板側の電極との間で放電することによってセルを点灯させたり消灯させたりする制御を行うが、アドレス電極と金属隔壁との間でリークしてしまうと予備発光が不十分であったり誘電体層の電荷を消失することができないため、そのセルの点灯・消灯の制御ができなくなる。したがって、これらの点を考慮して金属隔壁に設ける孔の形状を設計する必要がある。
【００３６】
本発明の金属隔壁に使用する金属板としては、現在シャドウマスクに使用されているのと同材質のものを用いることができる。中でも、ガラス基板や誘電体層材料と熱膨張係数が同等のものが好適に使用される。具体的には、冷間圧延によって製造される板厚０．０１〜１．０ｍｍの４８％Ｎｉ−Ｆｅ合金、４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金、３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金等よりなるエッチング加工用のＮｉ−Ｆｅ合金素材である。ここで、４８％Ｎｉ−Ｆｅ合金、４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金、３６％Ｎｉ−Ｆｅ合金というのは、例えばＭｉｌｉｔａｌｙ規格（ＭＩＬ−Ｉ−２３０１１Ｃ（１９７４年３月２９日）「ＩＲＯＮ  ＮＩＣＫＥＬ  ＡＬＬＯＹＳ  ＦＯＲ  ＳＥＡＬＩＮＧ  ＴＯ  ＧＬＡＳＳＥＳ  ＡＮＤ  ＣＥＲＡＭＩＣＳ」（ＴＡＢＬＥ  ＩＩ  Ｃｌａｓｓ５、Ｃｌａｓｓ７参照）で規定される公知のいわゆる４８％合金、４２％合金、３６％合金を意味し、具体的にはぞれぞれ４８％程度、４２％程度、３６％程度のＮｉを含有するＮｉ−Ｆｅ合金を意味する。
【実施例１】
【００３７】
金属板として４８％Ｎｉ−Ｆｅ合金（板厚０．２ｍｍ）を用意し、水酸化ナトリウム溶液を用いてこの金属板の脱脂処理を行った。その後、金属板を水洗した後、両面にカゼインレジストを全面ベタでコーティングして乾燥させた。そして、両面にそれぞれガラスパターンのマスクを被せて露光し、続いて現像することにより、両面にそれぞれ開口をパターニングした。この場合、一方のカゼインレジスト膜の開口が他方のレジスト膜の開口よりも小さくなるようにした。
【００３８】
次いで、塩化鉄溶液を用いて金属板の両面から同時にエッチングした。すなわち、大きい方の開口から開いた孔と小さい方の開口から開いた孔とが繋がってその貫通孔が所定形状になったところでエッチングを止め、水洗した後、水酸化ナトリウム溶液でカゼインレジストを剥離し、再び水洗した。このエッチングによりなだらかな湾曲面で構成された貫通孔が形成された。すなわち、孔以外の隔壁部分はその縦断面で見て平らな頂部とその両側にそれぞれ繋がる側部とを有し、その隔壁部分の両側部は末広がりでなだらかな湾曲面で構成されていた。このようにして得られた金属隔壁に対し、スプレー法で酸化アルミニウムの絶縁被膜（３μｍ）を形成した。以上の手順により、２１インチの金属隔壁を作製した。
【００３９】
次いで、絶縁被膜付きの金属隔壁を背面板上に貼り付けた。すなわち、アドレス電極が隔壁部分の間に位置するようにしてガラス基板上に金属隔壁を貼り付けた。続いて、セル空間内に、膜厚３０μｍ均一を目標にしてスクリーン印刷で蛍光体層を形成した。具体的には、３色の蛍光体ペーストをスクリーン印刷により選択的に充填して乾燥させる工程を３回繰り返し、その後で焼成工程を行った。これらの工程中、蛍光体ペーストは隔壁の側部から流れ落ちにくく、結果として、蛍光体層の膜厚のバラツキは無視できる範囲に収まり、略均一な蛍光体層が形成された。
【実施例２】
【００４０】
実施例１において、背面板側のカゼインレジスト膜の開口をやや大きめ（反対側よりは小さい）にした以外は同様にして金属隔壁を作製した。これにより、隔壁部分の両側部が末広がりの湾曲面であって、しかもその先端に切返し部を形成する形状の金属隔壁が形成された。そしてこの金属隔壁に対し、スプレー法で酸化アルミニウムの絶縁被膜（３μｍ）を形成した。以上の手順により、２１インチの金属隔壁を作製した。
【００４１】
次いで、この絶縁被膜付きの金属隔壁を背面板上に貼り付けたところ、隔壁部分とアドレス電極との距離が実施例１のものに比べて大きくなった。続いて、実施例１と同様にセル空間内にスクリーン印刷により蛍光面を形成した。この蛍光面形成の工程中、蛍光体ペーストは隔壁の側部から流れ落ちにくく、蛍光体層の膜厚のバラツキは無視できる範囲に収まり、略均一な蛍光体層が形成された。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】金属隔壁のセル空間に蛍光体層を形成した背面板を模式的に示した断面図である。
【図２】図１の背面板において蛍光体層が均一にできない場合を説明するための断面図である。
【図３】本発明に係るプラズマディスプレイパネル用金属隔壁の一例を示すもので、その一部分を縦方向の断面で示した説明図である。
【図４】図３に示す金属隔壁を用いて形成した背面板を示す断面図である。
【図５】図３に示すプラズマディスプレイパネル用金属隔壁の製造手順を示す工程図である。
【図６】本発明に係るプラズマディスプレイパネル用金属隔壁の別の例を示すもので、その一部分を縦方向の断面で示した説明図である。
【図７】図６に示す金属隔壁を用いて形成した背面板を示す断面図である。
【図８】図６に示すプラズマディスプレイパネル用金属隔壁の製造手順を示す工程図である。
【符号の説明】
【００４３】
Ｇ  ガラス基板
Ｅ  アドレス電極
１０  金属隔壁
１１  孔
１２  隔壁部分
１２ａ  頂部
１２ｂ  側部
１３  蛍光体層
２０  金属板
２１，２２  フォトレジスト膜
２１ａ，２２ａ  開口
２３  貫通孔
３０  金属隔壁
３１  孔
３２  隔壁部分
３２ａ  頂部
３２ｂ  側部
３２ｃ  切返し部
３３  蛍光体層
４０  金属板
４１，４２  フォトレジスト膜
４１ａ，４２ａ  開口
４３  穴
４４  レジスト
４５  穴
４６  貫通孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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