(57)【要約】【課題】ＰＤＰでは主隔壁と補助隔壁および誘電体層で囲まれた空間（セル）で放電・発光が生じる。画面の輝度を向上させるためには、この空間を大きくしなければならないが、高精細度の画面情報を扱うにはこの空間を小さくしなければならない。【解決手段】基板上に配した異なる発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る主隔壁と、前記主隔壁に交差し、同一の発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る補助隔壁と、前記隔壁に対して前記基板と反対側に配された前面板とを有し、隣接する前記補助隔壁の長さが異なるディスプレイ装置とする。【選択図】図１
2009009878.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に配した異なる発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る主隔壁と、前記主隔壁に交差し、同一の発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る補助隔壁と、前記隔壁に対して前記基板と反対側に配された前面板とを有し、隣接する前記補助隔壁の長さが異なるディスプレイ装置。
【請求項２】
前記主隔壁の高さをＨ１、前記補助隔壁の高さをＨ２として、Ｈ１とＨ２が以下の式を満足する請求項１記載のディスプレイ装置。
５μｍ＜Ｈ１−Ｈ２＜５０μｍ
【請求項３】
前記補助隔壁は、隣接した異なる発色の蛍光体領域の補助隔壁と、前記主隔壁を挟んで直線状に配される請求項１または２記載のディスプレイ装置。
【請求項４】
前記補助隔壁は、前記主隔壁を挟んで直線状に配された前記補助隔壁と長さが異なる請求項１〜３のいずれかに記載のディスプレイ装置。
【請求項５】
前記隣接した補助隔壁同士の一方の長さをＬ１、他方の長さをＬ２として、次の３つの式を満足する請求項１〜４のいずれかに記載のディスプレイ装置。
１０μｍ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１００μｍ      （１）
５０μｍ＜Ｌ１＜３００μｍ                （２）
５０μｍ＜Ｌ２＜３００μｍ                （３）
【請求項６】
前記基板上に配されたアドレス電極と、前記前面板に配されたサステイン電極を有し、前記サステイン電極の一部は、前記隣接した補助隔壁の同士のうち、前記長さが短い方の補助隔壁から前記長さが長い方の補助隔壁側に偏らせて配置された請求項１〜５のいずれか１に記載のディスプレイ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイに関するものであり、詳しくは、台形状のセルを有する放電型ディスプレイ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、プラズマディスプレイ（以下、ＰＤＰと略す）、液晶ディスプレイ、電界放出ディスプレイ等の大型フラットパネルディスプレイの開発が進み、一部のディスプレイはすでに上市され、大きな市場を形成しつつある。
【０００３】
大型フラットパネルディスプレイには画素の仕切り等の諸機能を持った構造体が形成されている。図５はＡＣ型ＰＤＰの構造を簡単に示したものである。ＡＣ型ＰＤＰは、表示面となる前面板側のガラス基板８には、対をなす複数のサステイン電極１０（および１１）が形成される。サステイン電極の一方はスキャン電極１１とも呼ばれる。さらにサステイン電極１０およびスキャン電極１１を被覆してガラスを主成分とする誘電体層１２が形成され、誘電体層１２の保護膜としてＭｇＯ層１３が形成されている。
【０００４】
一方、背面板側のガラス基板５には、複数のアドレス電極３がストライプ状に形成され、アドレス電極３を被覆してガラスを主成分とする誘電体層４が形成されている。誘電体層４上にセルを仕切るための隔壁１６が形成され、隔壁１６と誘電体層４および誘電体層１２で形成された放電空間内に蛍光体層が形成されてなる。
【０００５】
蛍光体は発色の違いにより隔壁１６によって仕切られている。図５では赤の蛍光体層１８と緑の蛍光体層１９と青の蛍光体層２０が並んで配置され、隔壁によって仕切られている様子を示している。
【０００６】
さらに、前面板側のガラス基板８のサステイン電極１０と背面板側のアドレス電極３が互いに直交するように、前面板側のガラス基板８と背面板側のガラス基板５が封着され、それらの基板の間隙内にヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される希ガスが封入されＰＤＰが形成される。
【０００７】
ＰＤＰにおける放電は、サステイン電極１０とスキャン電極１１との間に電圧が印加されることで、隔壁１６と誘電体層（１２および１４）で形成された放電空間内に発生する。発光はこの放電によって蛍光体層が発光する。しかし、ここで放電空間はストライプ状になっており、１つの箇所で生じた放電によって放電空間内の他の場所での発光につながる場合がある。また、発光させたい箇所の発光量を高めるために、発光箇所には蛍光体を多く形成させたい。そこで、隔壁と隔壁の間に補助隔壁を設け、その補助隔壁にも蛍光体を形成することで、発光量を増加させることが行なわれている。また、補助隔壁の高さを主隔壁（以下、補助隔壁と区別するため、異なる色の蛍光体層を有するセル間を仕切る隔壁を主隔壁という）の高さよりも低くした場合に、補助隔壁で仕切られたセル間での電荷の移動による放電補助効果もある。ここで、セルとは一対の主隔壁および一対の補助隔壁、背面板の基板および前面板で囲まれた単位領域（発光の最小単位）を指し、３つのセルで１つの画素を構成する。
【０００８】
図６はそのような補助隔壁を設けたＰＤＰの構成図を示している。この図では説明のために前面板側のガラス基板は省略した。ここでは、異なる発光色の蛍光体層を有するセルを仕切る主隔壁１７に加え、同じ発光色の蛍光体層を有するセルをさらに仕切る補助隔壁２７が示されている。主隔壁１７と補助隔壁２７で囲まれたセル２４は放電による発光の最小単位となるものである。
【０００９】
ところで、ＰＤＰの輝度を向上させるためにはこのセルからの発光量を増やさなければならない。そのためには発光効率を向上させるか、セルの大きさ自体を大きくする必要がある。
【００１０】
一方、デジタルテレビの普及や、コンピューターの普及によってディスプレイ装置の扱う画質はより高精細度になってきている。同じ大きさの表示装置で高精細度の画像情報を扱うためには、発光の最小単位を小さくする必要がある。すなわち、ＰＤＰで高精細度の画像情報に対応するには、セルを小さくしなければならない。しかし、発光するセルが小さくなることは、放電による発光量が低下して、ディスプレイの輝度が低下する課題がある。
【００１１】
そこで、セルでの発光効率を向上させる試みと並行して、発光量を著しく低下させることなく画面上のセルの密度を向上させるためにセルの形状を変えた提案がなされている。
【００１２】
例えば、カラー表現のために用いる赤、青、緑の３原色のセルからなる画素を小さくするために、それぞれのセルの大きさと形状を変える提案がある（特許文献１参照）。
【００１３】
また、電極寿命という観点からではあるが、１つのセルを三角形に形成し、隔壁の側面にサステイン電極を配した提案がある（特許文献２参照）。
【００１４】
また、セルを最密充填できる形状として六角形として三角形の位置で隣接する３つのセルを１つの画素とする提案（特許文献３参照）などがある。
【特許文献１】特開２００６−３５１２３９号公報
【特許文献２】特開２００４−０３１１６３号公報
【特許文献３】特開２００６−３４４５７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
画素を単位として小さく配置するという観点からは、上記の特許文献に開示された三角形や六角形の形状は有効であるとも言える。しかし、現在安定した放電が実績として得られているセルの形状から大きく形状を変えるセル形状にするには、得られる発光量である輝度や発光効率の点など解決しなければならない課題が多い。特に、発光面積を拡大する取り組みはなされているが、安定な放電を実現するための取り組みが十分になされていない。
【００１６】
そこで本発明は、従来から実績のあるセル形状を大きく変えることなく、セルの密度を向上させる。特に高精細度の画像情報が高精細であると認識されるのは画面の水平方向の解像度が向上する場合である。そこで本発明は特に水平方向のセル密度を向上させる。また、その際の発光量の向上によって、輝度の高いディスプレイを実現するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明は、基板上に配した異なる発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る主隔壁と、前記隔壁に交差し、同一の発色の蛍光体層を有するセル間を仕切る補助隔壁と、前記主隔壁に対して前記基板と反対側に配された前面板とを有し、隣接する前記補助隔壁の長さが異なるディスプレイ装置を提供するものである。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のディスプレイ装置は、放電を有効利用でき、発光効率の高い放電型ディスプレイを実現することができる。特に、高精細化時にも有効な放電状態を形成できるため、発光効率の低下を抑制でき、低消費電力で、高輝度のディスプレイを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は本発明のディスプレイ装置の隔壁形状を示す図である。前面板側のガラス基板は省略したが、図５で示した前面ガラス基板８及びサステイン電極、誘電体層、ＭｇＯ層は同様に追加される。
【００２０】
図１で背面板の基板となるガラス基板５上には、アドレス電極３が形成され、さらにその上に誘電体層４が形成される。ここで、異なる発光色の発光体領域を仕切る主隔壁３７は、従来の隔壁のように直線状ではなく、折れ線上になっている。すなわち、隔壁の両側面には異なる発光色の発光体が配されている。また、同じ発光色の発光体領域を仕切る補助隔壁２７は、隔壁３７と交差するように形成される。すなわち、補助隔壁の両側面には同じ発光色の蛍光体が配されている。このような形状にすることによって、１つのセル３４は台形形状に形成される。
【００２１】
また、隔壁が折れ線状に形成されるために、同じ発光色の発光体領域で見ると、台形の短い底辺同士、長い底辺同士がそれぞれ結合したようにセルが並ぶ。すなわち、１つのセルの短い底辺は隣接するセルの短い底辺でもある。長い底辺についても同じである。なお、本発明では、台形形状のセルは短い底辺から長い底辺の方向が、画面の垂直方向になるように配置される。
【００２２】
これを画面の水平方向で見ると、台形形状をしたセルの斜面同士を共通とし、あるセルの長い底辺には、隣のセルの短い底辺が隣接するように、セル同士が形成される。
【００２３】
図２には、ガラス基板５の隔壁を形成した側から見たセルの形状を示す。図２（ａ）は本発明のディスプレイ装置の場合である。アドレス電極３を１箇所示したが、他の隔壁間にも配置されている。図２（ｂ）は従来のセルの構造の場合を示す。図２（ａ）を参照して、台形形状をしたセルの短い方の補助隔壁の長さをＬ１（３０）とし、長い方の補助隔壁の長さをＬ２（３２）とする。
【００２４】
一方、図２（ｂ）を参照して、従来のセルの補助隔壁の長さをＬｐ（２８）とする。すると、明らかにＬ１はＬ２より短い。そしてＬ２をＬｐと同じ長さにすることで、水平方向のセルはＬ２−Ｌ１の長さだけ短くすることができる。すなわち、画面全体ではＬ２／（Ｌ２−Ｌ１）倍にセルを増やすことができる。なお、図２はどちらも縦方向は画面垂直方向であり、横方向は画面の水平方向である。また、セルの縦方向の長さをセルの垂直方向の長さ３５という。
【００２５】
図３は、前面板側のガラス基板に形成される一対のサステイン電極（４０および４１）の配線状態を示す図である。セルの形状が台形形状でない場合は、サステイン電極はサステイン電極位置４２および４３にある。しかし、台形形状のセルの場合、サステイン電極位置４２および４３では、アドレッシングの際に隣接するセルに電荷が蓄積されたり、放電を維持している際に隣接するセルで放電が生じてしまうといった不具合が生じてしまう場合がある。そこで、サステイン電極を短い方の補助隔壁から長い方の補助隔壁側に偏らせて配置することにより、より高い発光量を得ることができる。具体的には、サステイン電極４０および４１の位置までずらして配置する。具体的には、短い方の補助隔壁の方にあったサステイン電極を長い方の補助隔壁に向かってずらす。なお、サステイン電極の一方はスキャン電極としても利用されるため、スキャン電極も位置をずらせて配置することが望ましい。
【００２６】
この結果、セル内での放電は主に星印で示した放電位置４５の部分で生じる。しかし、セル内には蛍光体が塗布されているので、発光はセル内全体で生じる。
【００２７】
補助隔壁長の長さＬ１およびＬ２は、仕様となるディスプレイ装置の消費電力や封入ガス圧やその種類、用いる蛍光体の種類、そして得たい輝度によりさまざまに変わるため、一様に限定できない。本発明では、補助隔壁長Ｌ１を短くすれば水平方向のセルの密度は向上する。しかし、Ｌ１を短くし、セルの形状を三角形に近づけると、放電する部分が小さくなり安定な放電を維持できなくなる。そこで、Ｌ１とＬ２はどのような関係にすることが許容されるかが問題となる。
【００２８】
安定な放電を維持するためには、補助隔壁の長さが５０μｍは必要である。また補助隔壁の長さを５０μｍとした時に、長い方の補助隔壁を１５０μｍより長くして、先細りの台形形状にしてしまうと、安定な放電と十分な輝度は維持できない。また、蛍光体を安定して塗布することも困難になる。
【００２９】
一方、セルの密度を上げるという観点からすると、長い方の補助隔壁の長さと短い方の補助隔壁の長さが１０μｍより小さいのは、密度向上の効果が少ない。すなわち、補助隔壁の長さには以下の関係であることが好ましい。
１０μｍ＜｜Ｌ１−Ｌ２｜＜１００μｍ      （１）
５０μｍ＜Ｌ１＜３００μｍ                （２）
５０μｍ＜Ｌ２＜３００μｍ                （３）
式（２）及び（３）は、補助隔壁の長さが５０μｍより大きいことを規定している。３００μｍ以下を規定するのは、この値より大きい場合はＰＤＰで高精細度の画像を扱うには適していない大きさになってしまう場合があるからである。
【００３０】
上記の式より最も小さいセルの大きさの概観は、短い補助隔壁が５０μｍで、長い方の補助隔壁が６０μｍの場合である。また最も大きなセルの大きさは、短い補助隔壁が２００μｍで、長い方の補助隔壁が３００μｍの場合である。
【００３１】
なお、以上の説明ではＬ１を短い方の補助隔壁の長さにし、Ｌ２を長い方の補助隔壁の長さとしたが、特にそのように限定する必要もなく、どちらと考えてもよい。その意味で式（１）では、Ｌ１とＬ２の差の絶対値を規定している。
【００３２】
前記隔壁の高さＨ１と前記補助隔壁の高さＨ２については、同等の高さで形成した場合に、前記載の発光効率向上による発光量の確保は可能となるが、さらには、以下の式を満足することによって、補助隔壁で仕切られたセル間での電荷移動が可能になり、放電の電圧を低減でき、駆動用ＩＣのコストダウンや、消費電力の低減に有効である。
５μｍ＜Ｈ１−Ｈ２＜５０μｍ
電荷移動が十分に行われるめには、Ｈ１−Ｈ２が、５μｍよりも大きい方が好ましい。また、Ｈ１−Ｈ２が５０μｍよりも大きくなると、蛍光体の形成面積が小さくなり、十分な発光量が得られない。
【００３３】
図４に他のセルの形状を示す。図は背面側のガラス基板上に形成された隔壁を上から見た図である。図４では、セルは台形ではなくて、ボトル形状を示す。１つのセルにおいて長い方の補助隔壁と短い方の補助隔壁の長さの関係は、上記の式（１）〜式（３）で示した関係を満たしている。セルをこのような形状にすることで、主として放電される部分の空間を広く確保することができるので、輝度の向上に効果がある。
【００３４】
また、ボトルネック状の部分（細くくびれている部分）は、一見不要に思われるが、セルを放電状態にする前のアドレッシングの際に電荷の蓄積に効果があると考えられ、この部分があると安定した放電を確保することができる。
【００３５】
本発明の隔壁形状を有するディスプレイ装置は、以下のようにして作成される。
【００３６】
背面板に用いる基板としては、ソーダガラスの他にＰＤＰ用の耐熱ガラスである旭硝子社製の“ＰＤ２００”や日本電気硝子社製の“ＰＰ８”を用いることができる。
【００３７】
ガラス基板上に銀やアルミニウム、クロム、ニッケルなどの金属によりアドレス電極を形成する。形成する方法としては、パターン印刷法や感光性ペースト法、エッチング法などを用いることができる。パターン印刷法とは、これらの金属の粉末と有機バインダーを主成分とする金属ペーストをスクリーン印刷で印刷する方法である。また、感光性ペースト法とは、有機バインダーとして感光性有機成分を用いた感光性金属ペーストを塗布した後に、フォトマスクを用いてパターン露光し、不要な部分を現像工程で溶解除去し、さらに、４００〜６００℃に加熱・焼成して金属パターンを形成する方法である。
【００３８】
また、エッチング法とは、ガラス基板上にクロムやアルミニウム等の金属をスパッタリングした後に、レジストを塗布し、レジストをパターン露光・現像した後にエッチングにより、不要な部分の金属を取り除いてパターンを形成する方法である。
【００３９】
電極厚みは１〜１０μｍが好ましく、２〜５μｍがより好ましい。電極厚みが薄すぎると抵抗値が大きくなり正確な駆動が困難となる傾向にあり、厚すぎると材料が多く必要になり、コスト的に不利な傾向にある。アドレス電極の幅は好ましくは２０〜２００μｍ、より好ましくは３０〜１００μｍである。
【００４０】
アドレス電極の幅が細すぎると抵抗値が高くなり正確な駆動が困難となる傾向にあり、太すぎると隣合う電極間の距離が小さくなるため、ショート欠陥が生じやすい傾向にある。さらに、アドレス電極はセルに応じたピッチで形成される。通常のＰＤＰでは１００〜５００μｍ、高精細ＰＤＰにおいては１００〜２５０μｍのピッチで形成するのが好ましい。
【００４１】
次いで誘電体層を形成する。誘電体層はガラス粉末と有機バインダーを主成分とするガラスペーストをアドレス電極を覆うように塗布した後に、４００〜６００℃で焼成することにより形成できる。誘電体層に用いるガラスペーストには、酸化鉛、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸化リンの少なくとも１種類以上を含有し、これらを合計で１０〜８０重量％含有するガラス粉末を好ましく用いることができる。１０重量％以上とすることで、６００℃以下での焼成が容易になり、８０重量％以下とすることで、結晶化を防ぎ透過率の低下を防止する。これらのガラス粉末と有機バインダーと混練してペーストを作成できる。用いる有機バインダーとしては、エチルセルロース、メチルセルロース等に代表されるセルロース系化合物、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、イソブチルメタクリレート、メチルアクリレート、エチルアクリレート、イソブチルアクリレート等のアクリル系化合物等を用いることができる。また、ガラスペースト中に、溶媒、可塑剤等の添加剤を加えても良い。溶媒としては、テルピネオール、ブチロラクトン、トルエン、メチルセルソルブ等の汎用溶媒を用いることができる。また、可塑剤としてはジブチルフタレート、ジエチルフタレート等を用いることができる。
【００４２】
ガラス粉末以外にフィラー成分を添加することにより、反射率が高く、輝度の高いＰＤＰを得ることができる。フィラーとしては、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ジルコニウム等が好ましく、粒子径０．０５〜３μｍの酸化チタンを用いることが特に好ましい。フィラーの含有量はガラス粉末：フィラーの比で、１：１〜１０：１が好ましい。フィラーの含有量をガラス粉末の１０分の１以上とすることで、輝度向上の実効を得ることができる。また、ガラス粉末の等量以下とすることで、焼結性を保つことができる。
【００４３】
誘電体層の厚みは好ましくは３〜３０μｍ、より好ましくは３〜１５μｍである。誘電体層の厚みが薄すぎるとピンホールが多発する傾向にあり、厚すぎると放電電圧が高くなり、消費電力が大きくなる傾向にある。
【００４４】
次に、誘電体層上に、放電セルを仕切るための主隔壁および補助隔壁を形成する。補助隔壁は、その表面にも蛍光体層を形成することができ、発光面積を大きくとることができる。このため紫外線が効率よく蛍光面に作用するため輝度を高めることが可能である。
【００４５】
主隔壁の高さは、８０μｍ〜２００μｍが適している。８０μｍ以上とすることで蛍光体とスキャン電極が近づきすぎるのを防ぎ、放電による蛍光体の劣化を防ぐことができる。また、２００μｍ以下とすることで、スキャン電極での放電と蛍光体の距離を近づけ、十分な輝度を得ることができる。主隔壁のピッチ（Ｐ）は、１００μｍ≦Ｐ≦５００μｍのものがよく用いられる。
【００４６】
また、高精細プラズマディスプレイとしては、主隔壁のピッチ（Ｐ）が、１００μｍ≦Ｐ≦２５０μｍである。１００μｍ以上とすることで放電空間を広くし十分な輝度を得ることができ、５００μｍ以下とすることで画素の細かいきれいな映像表示ができる。２５０μｍ以下にすることにより、ＨＤＴＶ（ハイビジョン）レベルの美しい映像を表示することができる。線幅（Ｌ）は、半値幅で１０μｍ≦Ｌ≦５０μｍであることが好ましい。１０μｍ以上とすることで強度を保ち、前面板と背面板を封着する際に破損が生じるのを防ぐことができる。また、５０μｍ以下とすることで蛍光体の形成面積を大きくとることができ高い輝度を得ることができる。
【００４７】
補助隔壁の高さは、主隔壁の高さよりも低いことが好ましく、さらには主隔壁の高さの１／２〜５／６の高さであることが好ましい。補助隔壁の高さを主隔壁の高さの１／２以上とすることで、発光面積を大きくとることによる輝度向上の効果を得ることができる。また、主隔壁よりも低くすることで、補助隔壁によって仕切られたセル間での電荷移動が可能となり、放電のために必要な電圧を低減することができる。
【００４８】
主隔壁および補助隔壁は、無機微粒子と感光性成分を含む有機成分からなる感光性ペーストを用いてパターン形成した後に、焼成して形成する。感光性ペーストの無機微粒子としては、ガラス、セラミック（アルミナ、コーディライトなど）などを用いることができる。特に、ケイ素酸化物、ホウ素酸化物、または、アルミニウム酸化物を必須成分とするガラスやセラミックスが好ましい。
【００４９】
無機微粒子の粒子径は、作製しようとするパターンの形状を考慮して選ばれるが、体積平均粒子径（Ｄ５０）が、１〜１０μｍであることが好ましく、より好ましくは、１〜５μｍである。Ｄ５０を１０μｍ以下とすることで、表面凸凹が生じるのを防ぐことができる。また、１μｍ以上とすることで、ペーストの粘度調整を容易にすることができる。
【００５０】
主隔壁は、好ましくは熱軟化点の低いガラス基板上にパターン形成されるため、無機微粒子として、熱軟化温度が３５０℃〜６００℃のガラス微粒子を６０重量％以上含む無機微粒子を用いることが好ましい。また、熱軟化温度が６００℃以上のガラス微粒子やセラミック微粒子を添加することによって、焼成時の収縮率を抑制することができるが、その量は、４０重量％以下が好ましい。
【００５１】
用いるガラス粉末としては、焼成時にガラス基板にそりを生じさせないためには線膨脹係数が５０×１０−７〜９０×１０−７、更には、６０×１０−７〜９０×１０−７のガラス微粒子を用いることが好ましい。
【００５２】
主隔壁を形成する素材としては、ケイ素および／またはホウ素の酸化物を含有したガラス材料が好ましく用いられる。酸化ケイ素は、３〜６０重量％の範囲で配合されていることが好ましい。３重量％以上とすることで、ガラス層の緻密性、強度や安定性が向上し、また、熱膨脹係数を所望の範囲内とし、ガラス基板とのミスマッチを防ぐことができる。また、６０重量％以下にすることによって、熱軟化点が低くなり、ガラス基板への焼き付けが可能になるなどの利点がある。
【００５３】
酸化ホウ素は、５〜５０重量％の範囲で配合することによって、電気絶縁性、強度、熱膨脹係数、絶縁層の緻密性などの電気、機械および熱的特性を向上することができる。５０重量％以下とすることでガラスの安定性を保つことができる。
【００５４】
また、酸化リチウム、酸化ナトリウム、酸化カリウムのうち、少なくとも１種類を３〜２０重量％含むガラス微粒子を用いてもよい。アルカリ金属酸化物の添加量は、２０重量％以下、好ましくは、１５重量％以下にすることによって、ペーストの安定性を向上することができる。
【００５５】
感光性成分を含む有機成分としては、感光性モノマー、感光性オリゴマー、感光性ポリマーのうちの少なくとも１種類から選ばれた感光性成分を含有することが好ましく、更に、必要に応じて、光重合開始剤、有機溶媒、重合禁止剤を添加する。
【００５６】
感光性モノマーとしては、炭素−炭素不飽和結合を含有する化合物で、その具体的な例として、単官能および多官能性の（メタ）アクリレート類、ビニル系化合物類、アリル系化合物類などを用いることができる。これらは１種または２種以上使用することができる。
【００５７】
感光性オリゴマー、感光性ポリマーとしては、炭素−炭素２重結合を有する化合物のうちの少なくとも１種類を重合して得られるオリゴマーやポリマーを用いることができる。重合する際に、これらのモノマーの含有率が、１０重量％以上、さらに好ましくは３５重量％以上になるように、他の感光性のモノマーと共重合することができる。ポリマーやオリゴマーに不飽和カルボン酸などの不飽和酸を共重合することによって、感光後の現像性を向上することができる。
【００５８】
不飽和カルボン酸の具体的な例として、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、クロトン酸、マレイン酸、フマル酸、ビニル酢酸、または、これらの酸無水物などが挙げられる。こうして得られた側鎖にカルボキシル基などの酸性基を有するポリマー、もしくは、オリゴマーの酸価（ＡＶ）は、５０〜１８０の範囲が好ましく、７０〜１４０の範囲がより好ましい。以上に示したポリマーもしくはオリゴマーに対して、光反応性基を側鎖または分子末端に付加させることによって、感光性をもつ感光性ポリマーや感光性オリゴマーとして用いることができる。好ましい光反応性基は、エチレン性不飽和基を有するものである。エチレン性不飽和基としては、ビニル基、アリル基、アクリル基、メタクリル基などが挙げられる。
【００５９】
光重合開始剤の具体的な例として、ベンゾフェノン、Ｏ-ベンゾイル安息香酸メチル、４，４−ビス（ジメチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ビス（ジエチルアミノ）ベンゾフェノン、４，４−ジクロロベンゾフェノン、４−ベンゾイル−４−メチルフェニルケトン、ジベンジルケトン、フルオレノン、２，３−ジエトキシアセトフェノン、２，２−ジメトキシ−２−フェニル−２−フェニルアセトフェノンなどが挙げられる。これらを１種または２種以上使用することができる。
【００６０】
光重合開始剤は、感光性成分に対し、好ましくは０．０５〜１０重量％の範囲で添加され、より好ましくは、０．１〜５重量％の範囲で添加される。重合開始剤の量が少な過ぎると、光感度が低下する傾向にあり、光重合開始剤の量が多すぎると、露光部の残存率が小さくなり過ぎる傾向にある。
【００６１】
有機溶媒としては、例えば、メチルセロソルブ、エチルセロソルブ、ブチルセロソルブ、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート、メチルエチルケトン、ジオキサン、アセトン、シクロヘキサノン、シクロペンタノン、イソブチルアルコール、イソプロピルアルコール、テトラヒドロフラン、ジメチルスルフォキシド、γ−ブチルラクトン、Ｎ−メチルピロリドン、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、ブロモベンゼン、クロロベンゼン、ジブロモベンゼン、ジクロロベンゼン、ブロモ安息香酸、クロロ安息香酸などやこれらのうちの１種以上を含有する有機溶媒混合物が用いられる。
【００６２】
感光性ペーストは、通常、上記の無機微粒子や有機成分を所定の組成になるように調合した後、３本ローラーや混練機で均質に混合分散し作製する。
【００６３】
次に、本発明における主隔壁および補助隔壁の形成方法について説明する。まず、電極が形成された基板上もしくは誘電体層上に１層目の感光性ペーストを塗布する。１層目の感光性ペーストとしては焼成して白色、青色もしくは透明を呈するものを用いることが好ましい。特に、白色を呈するものを用いることにより、主隔壁および補助隔壁の反射率を上げ、発光効率を向上させることができる。感光性ペーストが焼成して白色を呈する様にするには、高融点ガラス、酸化チタン、酸化アルミニウム、シリカ、炭酸カルシウムなどを感光性ペーストに添加すると良い。
【００６４】
また、青色を呈するものを用いることにより、発光輝度の低い青色について選択的に反射率を向上させることができ、発色のバランスを向上させることもできる。感光性ペーストが焼成して青色を呈する様にするには、酸化コバルト、アルミン酸コバルト等のコバルト系化合物や、バナジウム−ジルコニウム、酸化銅などを感光性ペーストに添加すると良い。
【００６５】
塗布方法としては、スクリーン印刷法、バーコーター、ロールコーター、ダイコーター、ブレードコーターなどを用いることができる。塗布厚みは、塗布回数、スクリーンのメッシュ、ペーストの粘度を選ぶことによって調整できる。
【００６６】
感光性ペースト塗布した後、通風オーブン、ホットプレート、ＩＲ炉などを用いて乾燥し、１層目の感光性ペーストの塗布膜を形成する。
【００６７】
続いて、露光装置を用いて露光を行う。露光は、通常のフォトリソグラフィ法で行われるように、フォトマスクを用いてマスク露光する。この時、アドレス電極と垂直方向にストライプパターンを有するフォトマスクを用いる。この露光は補助隔壁を形成することに相当する。従って、補助隔壁を主隔壁を挟んで直線状に形成しない場合は、アドレス電極と垂直方向のストライプパターンでないパターンを用いる。
【００６８】
この際使用される活性光源は、例えば、可視光線、近紫外線、紫外線、電子線、Ｘ線、レーザ光などが挙げられる。これらの中で紫外線が最も好ましく、その光源として、例えば、低圧水銀灯、高圧水銀灯、超高圧水銀灯、ハロゲンランプ、殺菌灯などが使用できる。これらのなかでも超高圧水銀灯が好適である。露光条件は、塗布厚みによって異なるが、１〜１００ｍＷ／ｃｍ２の出力の超高圧水銀灯を用いて０．１〜１０分間露光を行う。
【００６９】
露光された１層目の感光性ペースト塗布膜上に、さらに感光性ペーストを塗布、乾燥し、２層目の感光性ペースト塗布膜を形成する。ここで、２層目の感光性ペーストに１層目の感光性ペーストを用いることも、本発明の好ましい態様の一つである。また、２層目の感光性ペーストに、焼成して黒色を呈するものを用いることも本発明の好ましい態様の一つである。
【００７０】
２層目の感光性ペーストに焼成して黒色を呈するものを用いることにより、コントラストを向上させることができる。感光性ペーストが焼成して黒色を呈する様にするには、Ｒｕ、Ｍｎ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｆｅ、Ｃｏ、Ｃｕの金属もしくはそれらの酸化物を合計で１〜１５重量％含有するガラスを用いると良い。また、ガラス粉末に黒色金属又は金属酸化物を付着させるか、または被覆させても良い。
【００７１】
２層目の感光性ペースト被膜を形成後、露光装置を用いて露光を行う。この時は、アドレス電極に沿った方向に折れ線状や矩形波状を有するフォトマスクを用いる。具体的には図２（ａ）の台形形状にセルを形成する場合は、折れ線状のフォトマスクを用いる。また図４のボトル形状にセルを形成する場合は、角の鈍った矩形波状のパターンを有するフォトマスクを用いる。
【００７２】
２層目の感光性ペースト被膜を露光した後、露光部分と非露光部分の現像液に対する溶解度差を利用して、現像を行う。現像は、浸漬法やスプレー法、ブラシ法等で行うことができる。
【００７３】
現像液は、感光性ペースト中の溶解させたい有機成分が溶解可能である溶液を用いる。感光性ペースト中にカルボキシル基などの酸性基をもつ化合物が存在する場合、アルカリ水溶液で現像できる。アルカリ水溶液としては、水酸化ナトリウムや炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム水溶液、水酸化カルシウム水溶液などが使用できるが、有機アルカリ水溶液を用いた方が焼成時にアルカリ成分を除去しやすいので好ましい。有機アルカリとしては、一般的なアミン化合物を用いることができる。
【００７４】
具体的には、テトラメチルアンモニウムヒドロキサイド、トリメチルベンジルアンモニウムヒドロキサイド、モノエタノールアミン、ジエタノールアミンなどが挙げられる。アルカリ水溶液の濃度は、通常、０．０１〜１０重量％、より好ましくは０．１〜５重量％である。アルカリ濃度が低過ぎれば可溶部が除去されない傾向にあり、アルカリ濃度が高過ぎれば、パターン部を剥離したり、また、非可溶部を腐食させる傾向にある。また、現像時の現像温度は、２０〜５０℃で行うことが工程管理上好ましい。
【００７５】
次に、焼成炉にて焼成を行う。焼成雰囲気や温度は、ペーストや基板の種類によって異なるが、空気中、窒素、水素などの雰囲気中で焼成する。焼成炉としては、バッチ式の焼成炉やローラーハース式の連続型焼成炉を用いることができる。焼成温度は、４００〜８００℃で行うと良い。ガラス基板上に直接隔壁を形成する場合は、４５０〜６２０℃の温度で１０〜６０分間保持して焼成を行うと良い。
【００７６】
次いで所定の隔壁間に、ＲＧＢ各色に発光する蛍光体層を形成する。蛍光体層は、蛍光体粉末、有機バインダーおよび有機溶媒を主成分とする蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させ、乾燥し、必要に応じて焼成することにより形成することができる。
【００７７】
蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗着させる方法としては、スクリーン印刷版を用いてパターン印刷するスクリーン印刷法、吐出ノズルの先端から蛍光体ペーストをパターン吐出するディスペンサー法、また、蛍光体ペーストの有機バインダーとして前述の感光性を有する有機成分を用いた感光性ペースト法により各色の蛍光体ペーストを所定の場所に塗着させることができる。
【００７８】
塗着させた蛍光体層を必要に応じて、４００〜５５０℃で焼成する事により、本発明の形状を有する隔壁を有する背面部材を作成することができる。この背面部材を用いて、前面板と封着後、前背面の基板間隔に形成された空間に、ヘリウム、ネオン、キセノンなどから構成される放電ガスを封入後、駆動回路を装着してプラズマディスプレイを作製できる。前面板は、基板上に所定のパターンで透明電極、バス電極、誘電体、保護膜（ＭｇＯ）を形成した部材である。背面板上に形成されたＲＧＢ各色蛍光体層に一致する部分にカラーフィルター層を形成しても良い。また、コントラストを向上するために、ブラックストライプを形成しても良い。
【実施例】
【００７９】
以下に、本発明を実施例を用いて、具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定はされない。なお、実施例、比較例中の濃度（％）は重量％である。
【００８０】
（実施例１）
まず前面板を作製した。旭硝子社製ガラス基板ＰＤ２００上に、ＩＴＯを用いて、ピッチ３７５μｍ、線幅１５０μｍのスキャン電極を形成した。また、その基板上に感光性銀ペーストを塗布した後に、フォトマスクを介したマスク露光、０．３％炭酸ナトリウム水溶液を用いた現像、５８０℃１５分間の焼成工程を経て、線幅５０μｍ、厚み３μｍのバス電極を形成した。バス電極はＩＴＯを用いた透明電極の抵抗値を下げるために形成した。
【００８１】
次に、酸化鉛を７５重量％含有する低融点ガラスの粉末を７０％、エチルセルロース２０％、テルピネオール１０％を混練して得られたガラスペーストをスクリーン印刷により、表示部分のバス電極が覆われるように５０μｍの厚みで塗布した後に、５７０℃１５分間の焼成を行って前面誘電体を形成した。
【００８２】
誘電体を形成した基板上に電子ビーム蒸着により保護膜として、厚み０．２μｍの酸化マグネシウム層を形成して前面板を作製した。
【００８３】
次に、背面板を作製した。ガラス基板ＰＤ２００上に感光性銀ペーストを用いてアドレス電極を作成した。感光性銀ペーストを塗布、乾燥、露光、現像、焼成工程を経て、線幅５０μｍ、厚み３μｍ、ピッチ２５０μｍのアドレス電極を形成した。
【００８４】
次に、酸化ビスマスを７５重量％含有する低融点ガラスの粉末を６０％、平均粒子径０．３μｍの酸化チタン粉末を１０重量％、エチルセルロース１５％、テルピネオール１５％を混練して得られたガラスペーストをスクリーン印刷により、表示部分のバス電極が覆われるように５０μｍの厚みで塗布した後に、５７０℃１５分間の焼成を行って誘電体層を形成した。
【００８５】
誘電体上に、１層目の感光性ペーストを塗布した。感光性ペーストはガラス粉末と感光性成分を含む有機成分から構成され、ガラス粉末としては、酸化リチウム１０重量％、酸化珪素２５重量％、酸化硼素３０重量％、酸化亜鉛１５重量％、酸化アルミニウム５重量％、酸化カルシウム１５重量％からなる組成のガラスを粉砕した平均粒子径２μｍのガラス粉末を用いた。感光性成分を含む有機成分としては、カルボキシル基を含有するアクリルポリマー３０重量％、トリメチロールプロパントリアクリレート３０重量％、光重合開始剤である“イルガキュア３６９”（チバガイギー社製）１０重量％、γ−ブチロラクトン３０重量％からなるものを用いた。
【００８６】
感光性ペーストは、これらのガラス粉末と感光性成分を含む有機成分をそれぞれ７０：３０の重量比率で混合した後に、ロールミルで混練して作製した。次にこの感光性ペーストをダイコーターを用いて乾燥後厚み１４０μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学社製）で行った。
【００８７】
乾燥後、ピッチ４５０μｍ、線幅３０μｍのストライプパターンを有するフォトマスクＡを用いて、アドレス電極と垂直方向に露光した。フォトマスクＡのパターンの一部を図７に示す。この部分が補助隔壁であり、セルの長さはこのピッチ２５０μｍとなる。露光後、上記感光性ペーストをさらに塗布、乾燥し、上記感光性ペースト上に、４０μｍ（合計で１８０μｍ）の塗布膜を得た。
【００８８】
次にアドレス電極と平行な方向に折れ線状のパターンを有するフォトマスクＢを用いて主隔壁用の露光を行なった。フォトマスクＢのパターンの一部を図８に示す。線幅は３０μｍであり、折れ線の山と谷の間隔は補助隔壁の間隔と同じ４５０μｍである。隣接するパターンで最も近い部分は７０μｍであり、最も遠い部分は１７０μｍである。線幅が３０μｍであるので、最も近い部分はピッチに換算すると１００μｍピッチであり、最も遠い部分は２００μｍピッチである。
【００８９】
露光後、０．５重量％のエタノールアミン水溶液中で現像し、さらに、５６０℃で１５分間焼成することにより、高さ１２０μｍの主隔壁と、高さ９５μｍの補助隔壁を形成した。なお、隔壁間の位置関係や線幅などは焼成後も変化しない。得られた隔壁形状を図１１に示す。
【００９０】
次に、隣り合う主隔壁間に蛍光体を塗布した。蛍光体の塗布は、２５６カ所の穴（口径：５０μｍ）が形成されたノズル先端から蛍光体ペーストを吐出するディスペンサー法により形成した。蛍光体は隔壁側面に焼成後厚み２５μｍ、誘電体上に焼成後厚み１５μｍになるように塗布した後に、５００℃で１０分間の焼成を行った。以上のようにしてＰＤＰ用部材として、背面板を作製した。
【００９１】
さらに、作製した前面基板と背面基板を封着ガラスを用いて封着して、Ｘｅ５％含有のＮｅガスを内部ガス圧６６５００Ｐａになるように封入した。さらに、駆動回路を実装してＰＤＰを作製した。ＰＤＰのスキャン電極に１４０Ｖ、サステイン電極に２００Ｖの電圧を印加した。次にアドレス電極に印加する電圧を変化させて、全面白色を表示したときにパネル全体がムラなく表示できる最低アドレス電圧を測定したところ、６０Ｖであった。次に、スキャン電極・サステイン電極に印加する電圧は変えずにアドレス電極に７０Ｖの電圧を印加して全面白色を表示し、その輝度計を用いて輝度を測定したところ、２５０ｃｄ／ｍ２であり、高い輝度の表示特性を得ることができた。
【００９２】
（実施例２）
実施例１と同様に前面板を作成した。さらに、背面板の誘電体を形成した後、感光性ペーストをダイコーターを用いて乾燥後厚み１８０μｍになるように塗布した。乾燥は、クリーンオーブン（ヤマト科学社製）で行った。
【００９３】
乾燥後、ピッチ４５０μｍ、線幅３０μｍのストライプパターンを有するフォトマスクＡを用いて、アドレス電極と垂直方向に露光した。この部分が補助隔壁であり、セルの長さはこのピッチ２５０μｍとなる。
【００９４】
次にフォトマスクＢと同様、アドレス電極と平行な方向に折れ線状のパターンを有するフォトマスクＣを用いて主隔壁用の露光を行なった。線幅は３０μｍであり、折れ線の山と谷の間隔は補助隔壁の間隔と同じ４５０μｍである。隣接するパターンで最も近い部分は７０μｍであり、最も遠い部分は１７０μｍである。線幅が３０μｍであるので、最も近い部分はピッチに換算すると１００μｍピッチであり、最も遠い部分は２００μｍピッチである。
【００９５】
露光後、０．５重量％のエタノールアミン水溶液中で現像し、さらに、５６０℃で１５分間焼成することにより、高さ１２０μｍの主隔壁と補助隔壁を形成した。なお、隔壁間の位置関係や線幅などは焼成後も変化しない。
【００９６】
次に、隣り合う主隔壁間に蛍光体を塗布した。蛍光体の塗布は、２５６カ所の穴（口径：５０μｍ）が形成されたノズル先端から蛍光体ペーストを吐出するディスペンサー法により形成した。蛍光体は隔壁側面に焼成後厚み２５μｍ、誘電体上に焼成後厚み１５μｍになるように塗布した後に、５００℃で１０分間の焼成を行った。以上のようにしてＰＤＰ用部材として、背面板を作製した。
【００９７】
さらに、作製した前面基板と背面基板を封着ガラスを用いて封着して、Ｘｅ５％含有のＮｅガスを内部ガス圧６６５００Ｐａになるように封入した。さらに、駆動回路を実装してＰＤＰを作製した。ＰＤＰのスキャン電極に１４０Ｖ、サステイン電極に２００Ｖの電圧を印加した。次にアドレス電極に印加する電圧を変化させて、全面白色を表示したときにパネル全体がムラなく表示できる最低アドレス電圧を測定したところ、８０Ｖであった。次に、スキャン電極・サステイン電極に印加する電圧は変えずにアドレス電極に９０Ｖの電圧を印加して全面白色を表示し、その輝度計を用いて輝度を測定したところ、２３０ｃｄ／ｍ２であり、高い輝度の表示特性を得ることができた。
（実施例３）
実施例１において、用いるフォトマスクＢの代わりにフォトマスクＤを用いた以外は、実施例１と同様にして、ＰＤＰを作成した。
【００９８】
フォトマスクＤのパターンの一部を図９に示す。線幅は３０μｍであり、ボトル形状の曲線のボトルの底にあたる曲線底部とボトルの口にあたる曲線口部との間隔は、補助隔壁の間隔と同じ４５０μｍである。隣接するパターンで最も近い部分は１００μｍであり、最も遠い部分は１４０μｍである。線幅が３０μｍであるので、最も近い部分はピッチに換算すると１３０μｍピッチであり、最も遠い部分は１７０μｍピッチである。
【００９９】
ＰＤＰのスキャン電極に１４０Ｖ、サステイン電極に２００Ｖの電圧を印加した。次にアドレス電極に印加する電圧を変化させて、全面白色を表示したときにパネル全体がムラなく表示できる最低アドレス電圧を測定したところ、６０Ｖであった。次に、スキャン電極・サステイン電極に印加する電圧は変えずにアドレス電極に７０Ｖの電圧を印加して全面白色を表示し、輝度を測定したところ、２４５ｃｄ／ｍ２であった。
（比較例１）
実施例１において、用いるフォトマスクＢの代わりに、ピッチ１５０μｍ、線幅３０μのストライプ状のフォトマスクＥを用いた以外は、実施例１と同様にして、ＰＤＰを作成した。フォトマスクＥのパターンの一部を図１０に示す。ＰＤＰのスキャン電極に１４０Ｖ、サステイン電極に２００Ｖの電圧を印加した。次にアドレス電極に印加する電圧を変化させて、全面白色を表示したときにパネル全体がムラなく表示できる最低アドレス電圧を測定したところ、６０Ｖであった。次に、スキャン電極・サステイン電極に印加する電圧は変えずにアドレス電極に７０Ｖの電圧を印加して全面白色を表示し、輝度を測定したところ、２１０ｃｄ／ｍ２であった。
【０１００】
すなわち、本発明により、従来よりも高精細度の画面であって、高い輝度の表示特性を有するディスプレイ装置を得る事ができた。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】本発明のディスプレイ装置の隔壁形状を示す斜視図である。
【図２】本発明のディスプレイ装置の隔壁形状を示す平面図である。
【図３】本発明のディスプレイ装置のサステイン電極の配置を示す図である。
【図４】本発明のディスプレイ装置の他の隔壁形状を示す平面図である。
【図５】ＰＤＰの構造を示す斜視図である。
【図６】補助隔壁を有する隔壁形状を示す斜視図である。
【図７】フォトマスクＡのパターンの一部を示す図である。
【図８】フォトマスクＢのパターンの一部を示す図である。
【図９】フォトマスクＤのパターンの一部を示す図である。
【図１０】フォトマスクＥのパターンの一部を示す図である。
【図１１】実施例１の隔壁形状を示す斜視図である。
【符号の説明】
【０１０２】
３  アドレス電極
４  誘電体層
５  ガラス基版
１０  サステイン電極
１１  スキャン電極
１２  誘電体層
１３  ＭｇＯ層
１６  隔壁
１７  主隔壁
１８  赤の蛍光体層
１９  緑の蛍光体層
２０  青の蛍光体層
２４  セル
２６  主隔壁
２７  補助隔壁
２８  従来のセルの補助隔壁の長さＬｐ
３０  短い方の補助隔壁の長さＬ１
３２  長い方の補助隔壁の長さＬ２
３４  セル
３５  セルの垂直方向の長さ
３７  主隔壁
４０、４１  サステイン電極
４２、４３  サステイン電極位置
４５  放電位置
５１  透光部
５２  遮光部
【図１】
2009009878.tif 000003
【図２】
2009009878.tif 000004
【図３】
2009009878.tif 000005
【図４】
2009009878.tif 000006
【図５】
2009009878.tif 000007
【図６】
2009009878.tif 000008
【図７】
2009009878.tif 000009
【図８】
2009009878.tif 000010
【図９】
2009009878.tif 000011
【図１０】
2009009878.tif 000012
【図１１】
2009009878.tif 000013