(57)【要約】      （修正有）【課題】簡単でコストのかからない工業生産法により、形状が優れ、しかも、電極ネットワークの位置合わせを正確に行うことを可能とするプラズマディスプレイ用のパネルを製造する。【解決手段】バリアーのネットワークを有する基板（４）から成るパネルにおいて、各バリアーにはパネル制御するための電極（６ｉ  ）の第１ネットワークが組み込まれており、その基板（４）には、蛍光体（Ｒｉ  、Ｖｉ  、Ｂｉ  ）が間隔をおいて配置されており、さらに、このパネルには、透明な前面プレート（８）、電極（６ｉ  ）とは直角に配置されている第２の電極ネットワークがあり、この基板とプレートとの間に電離性のガスを封入することによって、プラズマディスプレイ用の電極／バリアーリブ構造物を作成する。【選択図】図１Ｆ
2007059411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース領域と前記ベース領域上の複数の電極／バリヤリブ・プリフォームとを有する金属プレートをローラエンボス加工法により形成し、前記プリフォームを誘電体材料の層で被覆し、電極／バリヤリブを形成するために前記ベース領域を除去する、各工程を有してなる、プラズマ・ディスプレイ・パネル用の電極／バリヤリブ構造の製造方法。
【請求項２】
前記誘電体材料としてガラスを使用することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記誘電体材料の上に酸化マグネシウムの層を付着する工程を有することを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
前記酸化マグネシウムの層に蛍光体のパターンを付着する工程を有することを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記形成工程が、前記金属プレートを化学的にエッチングして前記プリフォームを形成する工程を含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項６】
前記被覆工程が、シルクスクリーニング、ドクターブレーディング、カーテンコーティング、スパッタリングからなる群より選択された技法を使用することを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項７】
前記除去工程が、機械的研磨、化学エッチング、機械的方法を組み合わせた化学的エッチングからなる群より選択された技法を使用することを含むことを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
請求項１記載の方法を使用して作成された電極／バリヤリブ構造物と透明の基板とを組み合わせる工程からなることを特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。
【請求項９】
前記透明な基板が、前記電極／バリヤリブと直交するように配置された電極ネットワークを有することを特徴とする請求項８記載の方法。
【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・パネルの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
本発明は、（１）略平らな基板であって、この基板の中間部から平行でまっすぐなバリヤ（隔壁）が突出し、パネルを制御するための複数の電極からなる第１のネットワークが各バリヤに組み込まれ、周期配列される蛍光体領域が各隣接バリヤ間に形成されている基板と、（２）基板上のバリヤと向かい合うように配置した透明の前面プレートとを有し、（３）同一平面上にある平行な複数の電極からなり、各電極が、第１のネットワークの平面と平行な平面内に、第１のネットワークの電極に隣接しかつ直交するように配置されている第２ネットワークと、（４）この基板とこのプレートとの間に導入される電離気体と、を有するタイプのプラズマ・ディスプレイ・パネルの製造工程に関するものである。
【０００３】
この種のプラズマパネルは、例えば、ベル・コミュニケーションズ・リサーチ社(Bell Communications Research Inc.)の特許文献１ならびにＮＥＣの特許文献２、大日本印刷の特許文献３で開示されている。上記の平行なリブすなわちバリヤのネットワークは、基板と前面プレートとの間に封入されたペニング混合ガス型の混合稀ガス中の、個別にアドレス指定できる画素の列を両ネットワーク間で区切っている。直交する二つの電極ネットワークにより、表示させるべき画像の構成に従って選択された画素内の気体を電離させ、前記画素と対応する蛍光体領域を電離気体が放出する紫外線によって励起させることが可能となる。
【特許文献１】米国特許第4,853,590
【特許文献２】特開平4-255638
【特許文献３】特開平4-75232
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
プラズマディスプレイは、特に、広視野角が得られる、平板型の大画面表示が可能である、画像が高品位である、チラツキのない表示が可能である、寿命が長いなどの利点があるために、近年、多くの開発努力の対象となっている。特に、前述の基板のバリヤに担持または埋設される電極を備えたパネルでは高輝度が得られ、とりわけ、高速のアドレス指定が可能となる。
【０００５】
このようなパネルを製造するには、ガラスなどの誘電体基板上にシルクスクリーニング法または金属蒸着によって電極ネットワークを形成させる工程、誘電性のフリットを蒸着させて焼成する工程、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）などの保護酸化物を電子ビームで蒸着させる工程、シルクスクリーン印刷の多重刷り（例えば、前記の特許文献３に記載）によるバリヤの形成工程、蛍光体を付着させて焼成する工程、といった数多くの工程を要していた。
【０００６】
しかし、工程が沢山あるということは、パネル製造コストには明らかに不利である。バリヤの十分な高さを得るために、シルクスクリーン印刷の多重刷りによってバリヤを製造する場合、正確に画定された側面を備えたバリヤを形成することは不可能である。
【０００７】
さらに、前記引用文献には、電極がバリヤに担持または埋設されているプラズマ・ディスプレイ・パネルが記載されている。このような配置により、パネルの輝度と表示容量を改善させることができるものの、製造に際しては、バリヤと電極の位置合わせという別の課題がある。
【０００８】
本発明は上記従来技術の有する課題に鑑みなされたものであり、その目的は簡単でコストのかからない工業生産を可能とし、その結果、形状が優れ、しかも、電極ネットワークに対して正確に位置合わせできるプラズマ・ディスプレイ・パネルの製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明によるプラズマ・ディスプレイ・パネルは、バリヤのネットワークを有する基板から成るパネルにおいて、各バリヤにはパネル制御するための第１の電極ネットワークが組み込まれており、その基板には、蛍光体が間隔をおいて配置されており、さらに、このパネルには、透明な前面プレート、電極とは直角に配置されている第２の電極ネットワークがあり、この基板とプレートとの間に電離性のガスを封入することによって、プラズマディスプレイ用の電極／バリヤリブ構造物を作成することを特徴とする。
【００１０】
上記の基板を製造するために、第１の電極ネットワークのプリフォームを接合させる金属プレートを形成し、プリフォーム、および、プリフォーム間の部位を絶縁層で覆い、その後、電極間の電気的な絶縁をするために、電極のプリフォームを接合している金属プレートからそのベース領域を除去する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明にかかるパネルの作成法を示した図１Ａ〜１Ｆを、順番に参照しながら説明する。このように、本発明によれば、表面から平行な複数のリブ２１、２２、２３  等が突出している（図１Ａ参照）略平らな金属プレートが形成される。これらのリブは、例えば、その高さが180μｍ、厚さが40μｍ、ピッチが200μｍである。これらのリブがプラズマディスプレイ画面用の複数の電極プリフォームからなる第一のネットワークを構成する。このようなプレートは、平らな金属プレートを２つのローラに挟んでエンボス加工することによって提供でき、この場合、一方のローラには、プレート１に要望される幾何学的配置と相補形（逆向き）の幾何学配置にしたがってエッチングまたは他の形成法が施されている。後述する理由により、ガラスに近い熱膨張率（あるいは、略80×10−７／℃）を有する延性金属材料を使用することが好ましく、例えば、Imphy  S.A.社のDilver P合金や鉄、ニッケル、コバルトの合金、あるいは、混合割合を変えることでその熱膨張率を変更させることのできる鉄とニッケルの合金、例えば、熱膨張率が80×10−７／℃であるＮ48合金がある。
【００１２】
プレート１の別の製造法として、連続的な複数のマスクを使用してプレート１を化学的方法でエッチングして、プリフォーム２を形成することも可能である。
【００１３】
図１Ａで示したようなプレートを作成した後、図１Ｃで示したように、プリフォーム２の最上部分とプリフォーム間の凹部の両方を誘電体材料の層３で覆う。プリフォームの分離後（後述）すぐに、基板の中間面から突き出ているバリヤ５１、５２、５３  等、および、一体型電極６１  、６２  、６３  等を有する基板４を得る（図１Ｆ参照）。従来技術で行われていたように、予備成形された誘電体基板に金属を位置合わせするのではなく、予備成形された金属に誘電体材料を積層させることにより、本発明では、正確に遂行することが難しくコストのかかる位置合わせの工程をなくすことができる。
【００１４】
誘電体材料の層を電極プリフォーム２に積層させることが必要である。その理由は、本発明の交流型プラズマパネル（AC-PDP）では、電極上の誘電体材料層の厚さにより放電電流が制限を受けるからである。通常の場合には、この誘電体材料層の厚さは15〜25μｍである。
【００１５】
プレート１への誘電体材料の被覆は、スクレーピング法、カーテンコーティング法、静電スパッタ法などの技法、あるいは、シルクスクリーニング法またはこれらの方法のひとつを使用してガラスフリット（これは後工程で焼成）を付着させることで実現できる。種々ある方法の中の一つの例として、この最後のガラスフリットを使用する方法について以下説明する。ここで、適切な電気的および物理化学的特性をもっているものであれば、ガラス以外の誘電体材料を使用してもかまわない。
【００１６】
フリットは、融点の低い（例：450〜500℃）ガラス粉末を、結合材（ニトロセルロースまたはアクリル樹脂）から成る媒質および溶剤（アルコールまたはエステル系）と混合することで調製してペーストを作製する。この混合物全体に占めるガラス粉末の割合は、バリヤとバリヤを隔離している空間に封入するのに必要な量に応じて、10〜50ｗｔ％が望ましい。ペースト６（図１Ｂ）をスクレーパ法でマスクを使用してプレート１に付着させる。この方法は、シルクスクリーニング法では通常行われている方法で、付着させるペースト層の厚さを確実に均一にする目的で行われる。このペーストを乾燥して500〜600℃で約30分間熱処理する。媒質からの蒸発がペーストの体積を減少させる。この収縮の後、ガラスがバリヤ２ｉおよびこれらのバリヤ間を隔離しているベース領域の両方を覆う。このようにして、基板４（図１Ｃ）が形成される。
【００１７】
フリットをプレート１に蒸着させるのは、勿論、他の方法でも可能であり、例えば、ガラス粉末の液状懸濁物の機械的または静電スパッタ、乾燥ガラス粉末のカーテンコーティング、ディッピング、静電スパッタでも可能である。
【００１８】
本発明では、基板４のガラス層３の表面に、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層７を付着させる（図１Ｄ）。このことは従来もなされていることで、こうすることで、基板４と前面プレートとの間にあるガスの放電のためにガラス層に劣化が起こるのを確実に防げるからである。この酸化マグネシウム（ＭｇＯ）層はガスの放電電圧を下げる。この酸化マグネシウム層７の積層は電子ビームスパッタでも実現できる。
【００１９】
次の工程は、複数のバリヤ５ｉ  間に蛍光物質を蒸着させることである（図１Ｅ）。その蒸着領域は、例えば、赤、緑、青の放電発光に基づいて従来どおりのカラー画像の表示を保証する、３色１組の反復パターンに分類される複数の点から構成されている。このような反復パターンは、例えば、隣接する３組のバリヤ間にそれぞれ配置されている、隣接して並べられた３つの領域Ｒｉ、Ｖｉ、Ｂｉ、を含むことができる。これらの領域がバリヤ５ｉ  の壁の上に隆起してきて、その結果、これらの領域の表面積が増加し、発光を強めることになる。必要な蛍光体は、例えば、EP-A 0 554 172で開示されているように、焼成の前にシルクスクリーニング法で付着させることができる。
【００２０】
その後、図１Ｆで示したように、電極６ｉ  だけを残して、金属プレート１のベース領域を取り除く。図１Ｆもまた本発明にかかる電極構造物を有するプラズマディスプレイを示したものである。この組立体には、電極６ｉ  と直交するように配置されている複数の電極10ｊからなる第２のネットワークを担持する透明な前面プレート８が組み込まれている。
【００２１】
プリフォーム２ｉ  を分離するために行われる金属プレート１のベース領域の除去には多様な方法があり、例えば、機械的摩耗・研磨法、化学的エッチング・研磨法、あるいは、これらの方法を組み合わせた方法がある。実施の形態のひとつでは、化学的エッチング・研磨法に機械的方法を組み合わせたものを採用している。この方法では、フェルトまたは織物から作成した回転ディスクのような研磨器を研磨剤の入ったエッチング溶液を加えながら使用する。粒径が20μｍ以下の炭化ケイ素を含んだ塩化鉄の溶液が適当である。この研磨工程をモニタすることで、電極６が分離された時点で基板４のエッチングを停止させることが可能となる（図１Ｆ）。
【００２２】
前面プレート８は、ガラスサポート９よりなり、その上に電極10ｊの第２のネットワークを、例えば、シルクスクリーニング法または気体状態の金属の蒸着法などの方法で形成したものである。この第２のネットワークは、ガラスフリットなどの誘電体材料の層９’および前述したような方法で付着させた酸化マグネシウム層11により保護されている。
【００２３】
上記の方法で形成されたプレート８を、図１Ｆのように、基板に、この図に示されているように重ね合わせる。環状シール（図面表示なし）がプレート間の空間を確実に密閉する。その後、ペニング混合ガス型の混合希ガスを予め設定している圧力でこの密閉空間に封入する。表示される像の画素数に対応した複数の放電セルからなるマトリックスが形成され、各画素は、蛍光体Ｒｉ  、Ｖｉ  、Ｂｉ  によって画成され、電極10ｊ  と中心が合っている隣接する２つの領域に囲まれている。
【００２４】
さらに、図３を参照して、パネル３の各画素の発光の制御を説明する。
【００２５】
本発明にかかる工程を行うことにより、図２で示されるようなパネルも製造できる。この図で示されているパネルが図１Fのパネルと異なっている点は、電極６ｉ  と直交する複数の電極１０ｊから成る第２のネットワークが、前面プレートではなく、電極６i同じ基板に形成されていることである。その基板への積層は、図１Ｆでのパネルのプレート８と同様に行なわれる。
【００２６】
このような変形型のパネルを作成する場合、図１Ｆで示されているように、絶縁のために、ガラス層で電極６ｉ  を直接に被覆する。この被覆は、ガラスフリット層を付着させ焼成することで達成できる。次に、シルクスクリーニング法または金属蒸気蒸着法により焼成後のフリットの層の上に複数の電極10ｊ  からなる第２のネットワークを形成させる。其の後、図２で示したように、この電極の第２のネットワークを適当な保護層12で覆う。このようにして形成された前面プレート８’が付いた基板の組立て、および、このようにして画成された密閉空間へのガス封入を上記で説明した方法により行う。
【００２７】
図２および図１Ｆの実施の形態の場合、基板上でネットワークを形成している蛍光体領域はすべて白色光を発する同じ種類の蛍光体で構成することもできる。この場合、各画素の色は、前面プレート８、８’の、表示画像が見える側に形成された３個組の３色ネットワークのカラーフィルタから供給される。表示画像をこの前面プレートの側から見ることができ、このフィルタは、この蛍光体からの光がこれらのフィルタを通過するように、基板上の蛍光体部位上に重なって配置されている。
【００２８】
図３を参照しながら、表示させるべき画像に従って、ある画素または別の画素の発光を制御するのに適したパネル画素のアドレス指定方法を説明する。上記で説明したように、各画素は、第２ネットワークの電極10ｊ  、10’ｊ  および第１ネットワークの電極６ｉ  、６ｉ＋１  で画定されている。下記に記載の方法は図１Ｆおよび図２の両方の実施の形態に適用されるものである。
【００２９】
予備充電により、目的の画素を帯電させた状態でアドレス指定を開始する。図３のタイミングチャートで示した通り、行10ｊ  、10’ｊ  、６ｉ  、６ｉ＋１  では、対応する電極の電圧が制御され、行Ｐでは、目的とする画素の発光（これは図に示されているように連続的なものではない）が制御される。各光パルスは放電によるものであるが、このパルスの持続時間は数百ナノ秒であり、周波数は数十ｋＨｚから数百ｋＨｚである。この周波数での１周期の間に、電極10ｊ  、10’ｊ  は負電圧−Ｖ１  になり、電極６ｉ  、６ｉ＋１  が負電圧−Ｖ２  になる。各瞬間において、３個の電極のうち１個だけが負電圧になり、その結果、電極６ｉ  、10ｊ  の間かまたは電極６ｉ＋１  、10ｊ  、10’ｊ  の間のいずれかでガス放電が生じる。電極10ｊ、10'ｊの制御周波数は、電極６ｉ、６ｉ＋１の周波数の２倍である。それぞれの放電時には、Ｒｉ  、Ｖｉ  、Ｂｉ  領域のベースとバリヤの１つより盛り上がっているこの領域の一部分との間に電荷の反転、つまり、放電が起こり、ラインPで示されるように、画素からの上記周波数の発光を生じる。正の高電圧パルスを電極10ｊ  、10’ｊ  に供給し、同時に、負の高電圧パルス−Ｖ２  を電極６ｉ  （６ｉ  と６ｉ＋１  ）に供給することで初期発光（上記の予備充電）を生じさせることができる。このアドレス制御工程の詳細については、特許文献３を参照のこと。
【００３０】
図１Ｆおよび図２の実施の形態では、蛍光体が基板上に形成されている。別の代替法として、これらの蛍光体を、基板の方向を向いている前面プレート８、８’の上、および、対になっている隣接バリヤの間に形成させることも可能である。さらに、基板と前面プレートの両方の上に形成させてもよい。
【００３１】
本発明の製造方法では、厚さが300μｍ以下の基板４を作成することができる。従って、パネル自体の厚さ（従来技術では数ｍｍ）を大幅に減らし、よって重量も軽くすることができる。このように、品質および製造コストに関して上記利点が追加される。
【００３２】
説明のために本発明を図示して詳細に説明したが、請求の範囲に記載された本発明の精神および範囲から逸脱しない範囲で当業者が変更可能であることを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１Ａ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図１Ｂ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図１Ｃ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図１Ｄ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図１Ｅ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図１Ｆ】本発明にかかるプラズマディスプレイの電極構造体の製造方法を示した図
【図２】本発明による工程によって作成された種々のパネルの中の一つの断面図
【図３】本発明により作成されたパネルのアドレス制御を示したタイミング図
【符号の説明】
【００３４】
１      金属プレート
２ｉ           プリフォーム
３      誘電体材料層
４      基板
５ｉ           バリヤ
６      ペースト
６ｉ           電極
７      酸化マグネシウム層
８      前面プレート
９      ガラスサポート
１０ｊ         電極
１２    保護層
【図１Ａ】
2007059411.tif 000003
【図１Ｂ】
2007059411.tif 000004
【図１Ｃ】
2007059411.tif 000005
【図１Ｄ】
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【図１Ｅ】
2007059411.tif 000007
【図１Ｆ】
2007059411.tif 000008
【図２】
2007059411.tif 000009
【図３】
2007059411.tif 000010