(57)【要約】【課題】ガラス基板の内側面に形成した誘電体膜と同等の膜をガラス基板の外側面に形成することで、基板に生ずる応力のバランスをとり、これにより基板の反りを軽減して、基板間のギャップの均一性、およびＰＤＰの表示性能を向上させる。【解決手段】  放電空間を介して対向する一対のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の内面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成し、放電空間に放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルにおいて、一方のガラス基板の電極と誘電体膜が形成されていない外面に、当該誘電体膜によって生ずる応力とほぼ釣合う応力を基板に与え得る膜を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を介して対向する一対のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の内面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成し、前記放電空間に放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルであって、
前記一方のガラス基板の電極と誘電体膜が形成されていない外面に、当該誘電体膜によって生ずる応力とほぼ釣合う応力を基板に与え得る膜を形成してなるプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記ガラス基板の外面に形成された膜が、当該ガラス基板の内面に形成された誘電体膜と同じ誘電体膜である請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記一方のガラス基板が前面側のガラス基板であり、当該前面側ガラス基板の外面に形成された膜が、光学フィルター機能を有してなる請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記一方のガラス基板が前面側のガラス基板であり、当該前面側ガラス基板の外面に形成された膜が、網目状の導電膜と平面状の誘電体膜との二層構造のＥＩＭフィルター機能を有してなる請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
一方の面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成した前面側の基板と、一方の面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成した背面側の基板とを、一方の面どうしが対向するように貼り合わせ、内部に形成された放電空間に放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルであって、
前記背面側の基板の他方の面に、前記背面側の基板の一方の面に形成された誘電体膜によって生ずる応力とほぼ釣合う応力を基板に与え得る膜を形成してなるプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下「ＰＤＰ」と記す）に関する。さらに詳しくは、前面側の基板と背面側の基板とを貼り合わせて内部に放電ガスを封入したＰＤＰに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＰＤＰとして、ＡＣ面放電型のＰＤＰがよく知られている。このＰＤＰは、前面側のガラス基板と背面側のガラス基板が貼り合わされ、内部に放電ガスが封入された構造となっている。前面側のガラス基板の内側面には、複数の表示電極が平行に形成され、この表示電極が誘電体膜（誘電体層ともいう）で覆われている。背面側のガラス基板の内側面には、表示電極と交差する方向にアドレス電極が形成されている。そして、その上に放電空間を区画するための隔壁が形成され、隔壁と隔壁との間には３原色である赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）および青色（Ｂ）の蛍光体層が形成されている。
【０００３】
このＰＤＰでは、画面の表示は、電極間に電圧を印加することにより行う。電極間に電圧が印加されると、放電空間で放電が起こり、紫外線が発生され、この紫外線により蛍光体層が励起発光されることによってカラー表示が行われる。誘電体膜は、この電極間の放電特性及び絶縁性を得るために電極を覆うように成膜されている。
【０００４】
上記誘電体膜は、以下のような方法で基板に形成される。すなわち、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒などを混合したガラスペーストを、電極が形成された基板上に、スクリーン印刷やスロットコーター法などで塗布して焼成するか、あるいは、ガラスフリットを含有した誘電体シートを使用し、この誘電体シートを電極が形成された基板に貼り付けて焼成することで、基板上に誘電体膜が成膜される（特許文献１参照）。
また、片側の基板上に表示電極とアドレス電極とを誘電体膜を介して配置したＡＣ型面放電ＰＤＰも知られている（特許文献２参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−２０５６４２号公報
【特許文献２】特開昭５７−７８７５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したように、誘電体膜は、誘電体粉末層の焼成工程、あるいは誘電体材料を含む溶剤の焼成工程を経ることで形成される。この焼成工程は高温での処理である。このため、焼成の際に誘電体膜が収縮することがある。また、誘電体膜と基板とは熱膨張係数が異なる。このため、焼成後に室温に戻した際の熱収縮率に差が生じ、誘電体膜に引っ張り応力が生じたり、圧縮応力が生じたりすることがある。
【０００７】
これにより、以下のような問題が生ずる。すなわち、誘電体膜は前面側または背面側のガラス基板の内側面にのみ形成するため、誘電体膜がガラス基板に対して収縮する場合や、誘電体膜の熱膨張係数がガラス基板より大きい場合は、誘電体膜に引っ張り応力がかかる。このため、ガラス基板の誘電体膜形成面側が凹状に反り、前面側の基板と背面側の基板を合わせたときに基板間に部分的にギャップが発生してしまう。
【０００８】
逆に、誘電体膜の熱膨張係数がガラス基板より小さい場合や、成膜条件で誘電体膜に圧縮応力がかかる場合は、ガラス基板の誘電体膜形成面側が凸状に反り、この場合も、前面側の基板と背面側の基板を合わせたときに基板間に部分的にギャップが発生してしまう。
【０００９】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、ガラス基板の内側面に形成した誘電体膜と同等の膜をガラス基板の外側面に形成することで、基板に生ずる応力のバランスをとり、これにより基板の反りを軽減して、基板間のギャップの均一性、およびＰＤＰの表示性能を向上させるものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、放電空間を介して対向する一対のガラス基板の少なくとも一方のガラス基板の内面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成し、前記放電空間に放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルであって、前記一方のガラス基板の電極と誘電体膜が形成されていない外面に、当該誘電体膜によって生ずる応力とほぼ釣合う応力を基板に与え得る膜を形成してなるプラズマディスプレイパネルである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ガラス基板に生ずる応力に釣り合いがとれるので、ガラス基板の反りが緩和され、これにより基板間のギャップの均一性が向上され、ＰＤＰの表示特性および信頼性が向上される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明において、ＰＤＰを構成する基板としては、ガラス基板上に、電極、絶縁膜、誘電体膜、保護膜等の所望の構成要素を形成した基板が含まれる。
【００１３】
電極は、当該分野で公知の各種の材料と方法を用いて形成することができる。電極に用いられる材料としては、例えば、ＩＴＯ、ＳｎＯ2などの透明な導電性材料や、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒなどの金属の導電性材料が挙げられる。電極の形成方法としては、当該分野で公知の各種の方法を適用することができる。たとえば、印刷などの厚膜形成技術を用いて形成してもよいし、物理的堆積法または化学的堆積法からなる薄膜形成技術を用いて形成してもよい。厚膜形成技術としては、スクリーン印刷法などが挙げられる。薄膜形成技術の内、物理的堆積法としては、蒸着法やスパッタ法などが挙げられる。化学的堆積方法としては、熱ＣＶＤ法や光ＣＶＤ法、あるいはプラズマＣＶＤ法などが挙げられる。
【００１４】
誘電体膜は、以下のようにして成膜することができる。まず、低融点ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒などを混合したガラスペーストを、基板全体に電極を覆ってスクリーン印刷やスロットコーター法などで塗布して乾燥させることで誘電体粉末層を形成する。または低融点ガラスフリットとバインダー樹脂とを含むグリーンシート（未焼結の誘電体シート）を使用し、この誘電体シートを電極が形成された基板に貼り付けることで誘電体粉末層を形成する。次に、この誘電体粉末層を焼成し、樹脂成分を焼失させると共に誘電体材料を基板に溶着することで、基板上に誘電体膜を成膜することができる。あるいは、ディッピング法を用いて基板に誘電体材料を含む溶剤を塗布し、これを焼成して溶剤を気化させることで、基板上に誘電体の薄膜を成膜するようにしてもよい。ガラス粉末としては、酸化シリコン、ホウケイ酸ガラス、酸化アルミニウム、酸化イットリウム、酸化鉛等のガラス材を適用することができる。
【００１５】
上記構成においては、ガラス基板の外面に形成された膜が、当該ガラス基板の内面に形成された誘電体膜と同じ誘電体膜であることが望ましい。
【００１６】
一方のガラス基板が前面側のガラス基板である場合、当該前面側ガラス基板の外面に形成された膜は、光学フィルター機能を有していてもよい。また、網目状の導電膜と平面状の誘電体膜との二層構造のＥＩＭフィルター機能を有していてもよい。
【００１７】
本発明は、また、一方の面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成した前面側の基板と、一方の面に電極とその電極を覆う誘電体膜を形成した背面側の基板とを、一方の面どうしが対向するように貼り合わせ、内部に形成された放電空間に放電ガスを封入したプラズマディスプレイパネルであって、前記背面側の基板の他方の面に、前記背面側の基板の一方の面に形成された誘電体膜によって生ずる応力とほぼ釣合う応力を基板に与え得る膜を形成してなるプラズマディスプレイパネルである。
【００１８】
以下、図面に示す実施形態に基づいて本発明を詳述する。なお、本発明はこれによって限定されるものではなく、各種の変形が可能である。
実施形態１
【００１９】
図１（ａ）および図１（ｂ）は本発明のＰＤＰの実施形態１を示す説明図である。図１（ａ）は前面基板の部分分解斜視図、図１（ｂ）は背面基板の部分分解斜視図である。このＰＤＰはカラー表示用のＡＣ面放電型のＰＤＰである。本実施形態では、前面側のガラス基板の両面に同じ誘電体膜を形成している。
【００２０】
ＰＤＰは、ＰＤＰとして機能する構成要素が形成された前面基板１と背面基板２から構成されている。
【００２１】
前面側のガラス基板１１の内側面には、水平方向に表示電極Ｘと表示電極Ｙが等間隔で交互に配置されている。表示電極Ｘは維持放電用の電極であり、表示電極Ｙは走査用の電極である。隣接する表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間が全て表示ラインとなる。各表示電極Ｘ，Ｙは、ＩＴＯ、ＳｎＯ2などの幅の広い透明電極１２と、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体（例えばＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの積層構造）等からなる金属製の幅の狭いバス電極１３から構成されている。表示電極Ｘ，Ｙは、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。以後、表示電極ＸをＸ電極と称し、表示電極ＹをＹ電極と称することもある。
【００２２】
なお、本ＰＤＰでは、表示電極Ｘと表示電極Ｙが等間隔に配置され、隣接する表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間が全て表示ラインとなる、いわゆるＡＬＩＳ構造のＰＤＰとなっているが、対となる表示電極Ｘ，Ｙが放電の発生しない間隔（非放電ギャップ）を隔てて配置された構造のＰＤＰであっても、本発明を適用することができる。
【００２３】
前面側のガラス基板１１の内側面の表示電極Ｘ，Ｙの上には、表示電極Ｘ，Ｙを覆うように誘電体膜１７が基板全体に形成されている。また、前面側のガラス基板１１の外側面にも、誘電体膜３１が基板全体に形成されている。これらの誘電体膜１７，３１は以下のようにして形成している。すなわち、前面側のガラス基板１１の内側面と外側面に、それぞれ低融点ガラスフリットとバインダー樹脂とを含む未焼結の誘電体シートをラミネートにて貼り付ける。貼り付ける順序は、内側面と外側面のどちらが先であってもよい。その後、貼り付けた誘電体シートを、基板ごと焼成炉に搬入し、約５００℃で焼成して、誘電体膜１７，３１を形成する。
【００２４】
上記低融点ガラスフリットとしては、有鉛系のガラスフリットや無鉛系のガラスフリットを使用することができる。有鉛系のガラスフリットとしては、ＰｂＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系あるいはＰｂＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ−ＢａＯ系のガラスを用いることができる。無鉛系のガラスフリットとしては、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｎＯ系ガラス、Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス、Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系ガラス、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＢａＯ系ガラス、またはこれらのガラス系にアルカリ・アルカリ土類酸化物が混入されたガラスを用いることができる。
【００２５】
誘電体膜１７，３１の形成は、以下のようにしてもよい。すなわち、ディッピング法を用いて、前面側のガラス基板１１の両面に誘電体材料を含む溶剤を塗布し、これを焼成して溶剤を気化させることで、前面側のガラス基板１１の両面に誘電体の薄膜を成膜するようにしてもよい。
【００２６】
誘電体膜１７の上には、表示の際の放電により生じるイオンの衝突による損傷から誘電体膜１７を保護するための保護膜１８が形成されている。この保護膜はＭｇＯで形成されている。保護膜は、電子ビーム蒸着法やスパッタ法のような、当該分野で公知の薄膜形成プロセスによって形成することができる。
【００２７】
背面側のガラス基板２１の内側面には、平面的にみて表示電極Ｘ，Ｙと交差する方向に複数のアドレス電極Ａが形成され、そのアドレス電極Ａを覆って誘電体膜２４が形成されている。アドレス電極Ａは、Ｙ電極との交差部で発光セルを選択するためのアドレス放電を発生させるものであり、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層構造で形成されている。このアドレス電極Ａは、その他に、例えばＡｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ等で形成することもできる。アドレス電極Ａも、表示電極Ｘ，Ｙと同様に、Ａｇ、Ａｕについてはスクリーン印刷のような厚膜形成技術を用い、その他については蒸着法、スパッタ法等の薄膜形成技術とエッチング技術を用いることにより、所望の本数、厚さ、幅及び間隔で形成することができる。誘電体膜２４は、誘電体膜１７と同じ材料、同じ方法を用いて形成することができる。
【００２８】
隣接するアドレス電極Ａとアドレス電極Ａとの間の誘電体膜２４上には、放電空間を列方向に区画するストライプ形の隔壁２９が形成されている。隔壁２９は、たとえばボックスリブやワッフルリブ、メッシュ状リブ、ラダー状リブなどと呼ばれるような閉鎖形の隔壁であってもよい。隔壁２９は、転写法、サンドブラスト法、感光性ペースト法等により形成することができる。例えば、転写法では、隔壁形状の凹部を有する転写凹版を用い、この転写凹版の凹部に、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを充填して基板に転写し、これを焼成することで隔壁を形成する。サンドブラスト法では、ガラスフリット、バインダー樹脂、溶媒等からなるガラスペーストを誘電体膜２４上に塗布して乾燥させた後、そのガラスペースト層上に隔壁パターンの開口を有する切削マスクを設けた状態で切削粒子を吹きつけて、マスクの開口に露出したガラスペースト層を切削し、この切削したガラスペースト層を焼成することにより隔壁を形成する。また、感光性ペースト法では、切削粒子で切削することに代えて、バインダー樹脂に感光性の樹脂を使用し、マスクを用いた露光及び現像の後、焼成することにより形成する。
【００２９】
隔壁２９と隔壁２９との間に形成される細長い溝内の側面及び底面には、紫外線により励起されて赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の可視光を発生する蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂが形成されている。蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、蛍光体粉末とバインダー樹脂と溶媒とを含む蛍光体ペーストを隔壁２９間の溝内にスクリーン印刷、又はディスペンサーを用いた方法などで塗布し、これを各色毎に繰り返した後、焼成することにより形成している。この蛍光体層２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂは、蛍光体粉末と感光性材料とバインダー樹脂とを含むシート状の蛍光体層材料（いわゆるグリーンシート）を使用し、フォトリソグラフィー技術で形成することもできる。この場合、所望の色のシートを基板上の表示領域全面に貼り付けて、露光、現像を行い、これを各色毎に繰り返すことで、対応するセル内に各色の蛍光体層を形成することができる。
【００３０】
ＰＤＰは、上記した前面基板１と背面基板２とを、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとが交差するように対向配置し、周囲を封着し、隔壁２９で囲まれた放電空間にＸｅとＮｅとを混合した放電ガスを充填することにより作製されている。このＰＤＰでは、表示電極Ｘ，Ｙとアドレス電極Ａとの交差部の放電空間が、表示の最小単位である１つのセル（単位発光領域）となる。１画素はＲ、Ｇ、Ｂの３つのセルで構成される。なお、放電空間を行方向に区画する横隔壁を有する格子セル構造のＰＤＰであっても、本発明を適用することが可能である。
【００３１】
上記した前面側のガラス基板１１に誘電体膜を形成する際の焼成工程について説明する。誘電体シートの焼成工程は高温での処理であり、誘電体シート中の低融点ガラスが溶けて無機質のガラス誘電体膜が形成される。この誘電体シート中の低融点ガラスが溶けて固まる際に収縮し、また低融点ガラスの熱膨張係数がガラス基板よりやや大きいなどのため、溶けて固まった状態のガラス誘電体膜には引っ張り応力が働いている。すなわち、ガラス基板は誘電体膜から圧縮応力を受ける。
【００３２】
本実施形態では、前面側のガラス基板１１の内側面の誘電体膜１７と全く同じ誘電体膜３１を外側面（表示面）にも形成している。このため、誘電体膜による応力が均衡し、前面側のガラス基板１１が反ることがない。
【００３３】
前面側のガラス基板１１の外側面に形成した誘電体膜３１の引っ張り応力の効果により、前面側のガラス基板１１の反りが軽減し、結果的に前面基板１と背面基板２とを貼りあわせた際の基板間のギャップがより均一に形成できる。
【００３４】
たとえば、ＰＤＰを構成する基板が反って基板間のギャップが均一でないと、放電強度が変化して輝度分布ができたり、電圧の変化で誤動作が生じたりする。また、隔壁と前面基板との隙間が大きくなり、放電のクロストークが発生して誤表示の原因となる等の不具合が発生する。
【００３５】
しかし、本実施形態によれば、基板間のギャップが均一なＰＤＰを形成することができるので、表示均一性及び、表示性能、及び長期信頼性を向上させたＰＤＰとすることができる。
【００３６】
本実施形態では、前面側のガラス基板の両面に誘電体膜を形成したが、背面側のガラス基板の両面に誘電体膜を形成してもよい。この場合でも、前面側のガラス基板の両面に誘電体膜を形成したのと同様の効果を得ることができる。
実施形態２
【００３７】
図２（ａ）および図２（ｂ）は本発明のＰＤＰの実施形態２を示す説明図である。本実施形態では、前面側のガラス基板１１の両面に同じ誘電体膜１７，３１を成膜し、さらに背面側のガラス基板２１の両面にも同じ誘電体膜２４，３２を成膜している。他の構成は実施形態１と同じである。誘電体膜３２は、誘電体膜２４を形成する工程で形成する。誘電体膜３２の形成に用いる材料、方法、および形成する膜厚は、誘電体膜２４と同様である。
【００３８】
このように、前面側のガラス基板の両面と、背面側のガラス基板の両面に、それぞれ誘電体膜を形成した場合には、基板間のギャップを実施形態１よりもさらに均一に形成することができる。
【００３９】
実施形態１および実施形態２では、前面側のガラス基板と背面側のガラス基板のいずれか一方の基板、または両方の基板に対し、基板の外側面に、基板の内側面に形成した誘電体膜と同じ材料と同じ方法を用いて、同じ膜厚の誘電体膜を同時に形成したが、基板の外側面には、内側面に形成した誘電体膜よりも歪が生じやすい皮膜を薄く形成してもよい。つまり、同じ膜厚であれば内側面に形成した誘電体膜よりも基板に与える応力が大きい膜を外側面に薄く形成して、基板に与える応力のバランスをとってもよい。
実施形態３
【００４０】
図３（ａ）および図３（ｂ）は本発明のＰＤＰの実施形態３を示す説明図である。本実施形態では、前面基板１の外側面に光学フィルター機能を付与した誘電体膜３３を形成している。光学フィルター機能を付与した誘電体膜３３は、光透過率４０％程度で、表面に反射防止機能を持たせている。他の構成は実施形態１または実施形態２と同じである。
【００４１】
本実施形態では、前面基板１の外側面に形成する誘電体膜自体に光学フィルター機能を付与したが、実施形態１または実施形態２で形成した誘電体膜３１の上、つまり表示面外側に、光学フィルター膜を形成するようにしてもよい。
実施形態４
【００４２】
図４（ａ）および図４（ｂ）は本発明のＰＤＰの実施形態４を示す説明図である。本実施形態では、前面基板１と誘電体膜との間に、基板全体に透明導電膜３４を形成している。他の構成は実施形態１または実施形態２と同じである。
【００４３】
透明導電膜３４は、ＩＴＯを蒸着することで成膜したものである。透明導電膜３４を接地してElectro Magnetic Interference（ＥＭＩ：電磁妨害）低減機能を持たせている。ＩＴＯ膜の代わりにメッシュ状の金属電極を形成すると、電気抵抗が小さいために、さらに大きなＥＭＩ低減効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明のＰＤＰの実施形態１を示す説明図である。
【図２】本発明のＰＤＰの実施形態２を示す説明図である。
【図３】本発明のＰＤＰの実施形態３を示す説明図である。
【図４】本発明のＰＤＰの実施形態４を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  前面基板
２  背面基板
１１  前面側のガラス基板
１２  透明電極
１３  バス電極
１７，２４，３１，３２  誘電体膜
１８  保護膜
２１  背面側のガラス基板
２８Ｒ，２８Ｇ，２８Ｂ  蛍光体層
２９  隔壁
３３  光学フィルター機能を付与した誘電体膜
３４  透明導電膜
Ａ  アドレス電極
Ｘ，Ｙ  表示電極
【図１】
2008226715.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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