(57)【要約】【課題】発光型表示パネルのコントラスト比を高めるために画素間の隔壁を黒色化する場合、隔壁そのものを黒色化すると、発色光の隔壁での反射も減少して輝度が下がる。  また隔壁が白い場合には当然コントラストが下がる。  しかしながら隔壁のトップだけを黒くするためには、例えば７０ミクロン程度の細い隔壁トップに黒色化材料を塗布することは工程上困難であった。【解決】隔壁を形成する工程で、その加工前に白色の隔壁材料と黒色層をベタ状に塗布し、両層を同時に掘削することで、位置合わせの必要なく白色の隔壁のトップ面のみを黒色化することが出来る。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光型表示パネル即ち例えばガス放電を用いたプラズマディスプレイパネルや電子線励起型の蛍光表示管、またはその変形である電界放射型カソードを用いたＦＥＤ等の蛍光体を発光させて表示する等の構造のパネル内部において、前面ガラスと背面ガラスの間にあって各画素を分離する目的の隔壁に対し、パネルの輝度とコントラストを同時に高める方法として、隔壁の材料を反射率の高い白色の材料で形成すると共にそのトップ面のみを黒色化したことを特長とする表示パネルの隔壁構造。
【請求項２】
請求項１に記載する、トップ面が黒色で隔壁体が白色の隔壁を形成する方法として、隔壁を形成加工する前の白色隔壁材を全面ベタ状に塗布した状態で、その白色の隔壁材に積層して同じく全面ベタ状に黒色の低融点ガラス等の黒色層を塗布し、しかる後通常の隔壁形成法と同様に上記黒色層の上面に感光性被膜を被着し写真プロセス等で隔壁パターンを形成してサンドブラスト法またはケミカルエッチング法等により上記黒色層と白色隔壁層を同時に掘削して所定のパターンの隔壁を形成したのち、隔壁の上面に残存する上記感光性被膜を除去し、上記隔壁材及び黒色層を同時に焼成して隔壁を形成する、あるいは機械加工、レーザー加工等の方法で黒色層と白色隔壁材を同時に掘削して所定の隔壁を形成する、上記白色の隔壁層と黒色の隔壁トップ面を有する隔壁の形成方法。
【請求項３】
発光型表示パネル即ち例えばガス放電を用いたプラズマディスプレイパネルや電子線励起型の蛍光表示管、またはその変形である電界放射型カソードを用いたＦＥＤ等の蛍光体を発光させて表示する等の構造のパネル内部において、前面ガラスと背面ガラスの間にあって各画素を分離する目的の隔壁を、隔壁材を用いることなく基板ガラスを直接掘削して形成する場合、まずガラス基板に全面ベタ状に黒色層を形成し、しかるのち上記請求項２に記載したと同様なサンドブラスト、ケミカルエッチング、機械加工、レーザー加工等の方法で、黒色層とガラス基板を同時に加工することにより、トップ面に黒色層を配した構造の隔壁の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光型表示装置例えばプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、蛍光表示装置（ＶＦＤ）、又は電界放射型表示装置（ＦＥＤ）等の蛍光体を発光させて表示する構造のパネルにおける画素を形成する隔壁の構造とその形成法に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
発光型表示装置例えばＰＤＰのパネル内部の各画素を形成する隔壁は、放電を画素ごとに分離する役割だけではなく、その壁面に蛍光体を塗布して発光させるために、パネルの特性を左右する重要な部位である。  図５は従来の一般的なＰＤＰの画素の断面図である。  ここでは背面側基板のみが図示され、図１に示すような対向する側にあるガラス基板上の放電電極１１及び１２等は省略してある。
通常の隔壁のディメンションは幅が約５０〜８０μｍ、高さは１００μｍ程度に形成される。  また放電から発生する紫外線を受けて発光する蛍光体層７は上記隔壁で仕切られた内部即ち隔壁面と底面に塗布される。  この場合紫外線で照射されて発光する蛍光体はその表面層にある蛍光体が主として発光する。  表面層の発光は視認者側に直接放射される発色光だけではなく、蛍光体層を通って上記隔壁４にまで達し、ここで反射されて視認者側に放射される光も大変重要である。  したがって従来では図５のごとく隔壁材は白色の材料を用いているものが多かった。  また画面輝度よりもコントラストを重視する場合には隔壁材として黒色の材料を使用する場合もあった。
【０００３】
ここでまず従来のＰＤＰ所謂３電極面放電型で反射型蛍光面即ち背面側基板に蛍光面を有する構造のＰＤＰの画素部分の拡大断面図である図５及びその形成工程を示す断面図の図６を用いて従来の技術を説明する。  また図５により従来の画素における隔壁４と発色光８及び外光９の関係を説明する。  このうち本発明に直接関係しない工程、たとえば背面側電極２及びその被覆層３の形成工程の説明は簡略に述べるに留める。  図６を参照すると、まず背面ガラス基板１のうえに銀またはニッケル等の材料の背面側電極２とそれを被覆するガラス層３を焼成して形成する。  しかる後その上に隔壁材である低融点ガラス層４を約１２０〜１５０μｍの厚さに厚膜印刷またはブレードコーティング等により形成し乾燥させる。  そしてその隔壁材４の上面に感光性の被膜６例えばフォトレジストや感光性フィルムを密着塗布する。  この状態が図６Ａで示されている。  ここでフォトマスクを上記感光性被膜６に密着して写真法により露光し図６Ｂのごとく隔壁パターンを形成する。  隔壁パターン状に露光し現像された被膜は隔壁として残す部分以外は剥離材を用いて除去される。
【０００４】
この後図６Ｃのごとくサンドブラスト工程等によって隔壁パターン上に残存する被膜以外の隔壁材４を隔壁パターン状に削り取る。  またケミカルエッチング法を利用する場合には、フッ酸等の薬剤で隔壁材４を溶融する。  サンドブラストとケミカルエッチングでは感光性被膜材料に若干の違いはあるが、パターン形成工程は同じである。  そして図６Ｃのごとく、所定の深さ即ち隔壁高さが所定の高さ例えば約１５０μｍ程度になるまで隔壁材６を削った後パターン被膜を除去する。  最後に背面ガラスを焼成すると、若干の焼き縮みがあるために隔壁４はその高さが１００〜１２０μｍ程度なって図６Ｄのごとくに完成する。  被膜は最後の焼成工程で隔壁焼成と同時に焼き飛ばすことも可能である。
【０００５】
さてこのようにして形成された図３のような従来構造の隔壁４においては、蛍光体層７からの発色光８は前面に直接放射される光のほかに蛍光体層７の内面で蛍光体自身または背面誘電層３あるいは隔壁４の表面で反射されて前面に放射される光も無視することはできない。  従って背面誘電層３あるいは隔壁４は白色の材料で形成されるのが通常である。
【０００６】
上記説明はプラズマディスプレイのパネル構造による説明であるが、他の蛍光体を発光させる構造のディスプレイ装置例えばＶＦＤやＦＥＤにおいても、すべて隔壁が必要でしかも隔壁表面での反射光が輝度に重要な影響を与えることは同じである。  ここではそれらの隔壁構造をすべて説明することの煩雑さを避け、隔壁表面での光反射と隔壁トップ面のコントラストに与える影響についてより深く説明を行うが、基本的に隔壁の構造は同じである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで上述のごとくにして形成される隔壁４は、前述のごとくその材料として黒色か白色のどちらかが選ばれた。  即ち白色を選択すれば輝度は高くなるがコントラストに問題があり、黒色の場合にはその逆となる。  即ち図３のごとく白色の隔壁の場合、発色光８は強くなるが、同時に外部からの入射光９が隔壁４のトップ面で反射し、コントラストを著しく低下させていた。  しかしながら隔壁材を白色にしてそのトップ面のみを黒くしてコントラストを高めるには困難があった。  即ち隔壁トップ面は輝度を高くするために出来るだけその幅が細いことが望まれ、現状では５０〜８０μｍと極めて細いために、隔壁４を形成した後ここに黒色層を例えば印刷等で形成することは、印刷パターンと隔壁の位置あわせの困難さのみならず、印刷のインクペーストが被着せず、事実上隔壁のトップ面のみを黒くすることは不可能であった。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記問題に鑑み本発明では、図１あるいは図２に示すごとく、まず隔壁４を白色の隔壁のトップ面に黒色層５を形成した構造とすることを提案し、その形成方法として隔壁加工前に上記白色隔壁材の層と黒色層とをベタに形成し、しかる後従来の隔壁形成法と同様な方法で所定の隔壁パターンを形成することにより、容易に上記構造即ち白色隔壁のトップ面に黒色層を配した隔壁構造を実現するものである。  またこの他にも図４に示すごとく、隔壁材を用いずガラス基板に直接溝または窪みを形成する構造の基板においても同様に、ガラス基板にまずベタ状に黒色層を形成し、しかる後にサンドブラスト等各種の加工方法で隔壁形成を行うことを提案するものである。  なお本発明の説明においては、便宜上ＰＤＰ構造を例にとって説明を進めるが、隔壁を有する蛍光体発光型の表示装置においてはすべてこの構造及びその形成方法が有効であることは言うまでもない。
【０００９】
【発明の実施の形態１】
図１は請求項１に記載する本発明の隔壁構造をＰＤＰに応用した場合のパネル構造の模式的展開斜視図である。  また図２はその画素部分のみの断面図であり、図３は請求項２に記載する図１の構造を実現するための本発明の工程を説明する断面図である。
【００１０】
まず図１及び図２において本発明に関わる隔壁４及びそのトップ面に配された黒色層５以外はすべて図５に示す従来の構造と同じである。  従来の構造とその工程の説明は図５及び図６に示されている。  図２を参照すると、蛍光体層７は隔壁４の内壁面及び下部電極２を被覆する誘電層３の表面に例えばスクリーン印刷等の方法で塗布される。  ガス放電は隔壁４出仕切られた空間で発生し、そこから照射される紫外線により蛍光体層７が発光する。  蛍光体層７から発する発色光は直接前面に放射されるだけではなく、誘電層３及び隔壁４の表面から反射される。  この隔壁４は白色の低融点ガラスで形成されているために発色光は無駄なく反射され発光に寄与する。  一方外部からの入射光９は隔壁４のトップ面の黒色層５により吸収される。  従って図２の構造のパネルは、図５に示す従来の構造と比較して、輝度もコントラスト比も高い高画質なパネルとなる。
【００１１】
図１及び図２の構造を実現するための工程を図３に示す。  図３において背面側ガラス基板１の上に背面側電極２を形成し、反射層と電極保護層を兼ねた誘電体層３を電極２に積層し、さらにそれに積層して隔壁形成用部材４をベタ状に塗布するところまでは図５及び図６の従来の方法と同じであるが、本発明では隔壁を形成する前に隔壁材４の上に黒色層５を同じくベタ状に塗布することを特徴とする。  黒色層５は低融点ガラスに黒色の顔料を混入したものを用いるのが一般的である。  また隔壁材４は焼成前で約１５０μｍ程度の厚さになるように塗布され、黒色層５は５〜１０μｍ程度である。  こうして塗布した隔壁材４と黒色層５は塗布後の乾燥状態のまま焼成せず、感光性レジスト膜６を密着添付する。レジストは印刷でパターン状に塗布することも出来る。  感光性レジスト膜は露光マスクを通して露光現像されて図３Ｂのごとくパターン状に残る。  この状態でサンドブラストまたはケミカルエッチング等の方法で隔壁材を掘削し隔壁４が出来る。  この時黒色層５は隔壁４と同時に掘削されるので、パターン合わせ等の問題は全く無く、黒色層の厚さの均一性にも問題はない。  また隔壁パターンは直線状でも格子状でも自由に出来る。  上記のごとく形成された隔壁４及び黒色層５は同時に約５００〜５５０℃で焼成され図３Ｄのごとく完成する。
図３には示されていないが、上記隔壁形成後蛍光体層７が印刷等の方法で形成されて図１または図２に示すような構造になる。
【００１２】
【発明の実施の形態２】
図４には請求項３に記載したガラスに直接溝又は窪みを形成する方法で隔壁と黒色層５を同時に形成し、その内部に蛍光体７を塗布した構造を示している。
このようにガラスを直接加工した基板を表示装置の前面ガラスに応用した構造は本発明と同一発明人になる先願（特願２００１−６０９０４等）がある。  またこの場合の工程の主要部分即ち黒色層と隔壁をベタの状態から同時に形成する方法は同じであるために、その工程説明図は省略する。
【００１３】
【発明の効果】
本発明の上記隔壁構造とその形成法によれば、輝度とコントラストが共に高い高品位の画像表示が出来るパネルを形成出来る。  また黒色層と隔壁が同時に形成出来るので隔壁と黒色層のパターン合わせが不要であり、黒色層を迫加しても従来の工程と殆どかわらない歩留まりで高い効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を応用したＰＤＰパネル構造を示す展開斜視図
【図２】本発明を応用したＰＤＰパネルの画素部分の断面図
【図３】本発明を応用したＰＤＰパネルの背面基板作成工程
【図４】本初明を応用したガラスを直接加工した基板構造
【図５】従来のＰＤＰパネルの画素部分の断面図
【図６】従来のＰＤＰパネルの背面基板作成工程
【符号の説明】
１    ガラス基板
２    背面側電極
３    反射層を兼ねた誘電体層
４    隔壁及び隔壁材
５    黒色層
６    感光性レジスト膜
７    蛍光体層
８    発色光
９    外部入社光
１０    前面側誘電体層
１１    前面側電極１
１２    前面側電極２
【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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