JP2009093895A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

【課題】プラズマディスプレイパネルの誘電体層における変色の発生を抑制し、表示品位の低下を防止する。
【解決手段】前面ガラス基板１に形成される表示電極のバス電極３において、Ｃｕ層３ｂにおける背面基板側の面の表面積よりも、その上に形成されるＣｒ層３ｃにおける背面基板側の面の表面積を小さくすることで、誘電体層４に対するＣｕ層３ｂの露出面積を増し、誘電体層形成中に熱拡散されるＣｕＯを増大させて、ＣｕＯが還元されることを抑制しＣｕコロイドの析出を抑止するようにして、誘電体層４の変色を抑え、輝度低下や色度悪化を防止する。
【選択図】図１

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネルに関する。

ガス放電発光を利用したプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ：Plasma Display Panel）は、文字や画像表示用のカラーテレビジョン受像機やディスプレイ等に使用されている。以下、プラズマディスプレイパネルの構成について説明する。

図４は、三電極面放電型プラズマディスプレイパネルの構成例を示す分解斜視図である。
前面ガラス基板１上に、透明電極２とバス電極（金属電極）３からなる表示電極（サステイン電極ともいう。）が形成されている。透明電極２は、前面ガラス基板１上に、スパッタ装置などを用いてＩＴＯをスパッタリングし透明な金属膜を成膜した後、それを透明電極形状にエッチングすることにより形成される。また、バス電極３は、透明電極２を形成した後、それを覆うようにスパッタ装置などを用いてＣｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（クロム）の順に各金属層を積層して３層の金属膜を成膜した後、それをバス電極形状にエッチングすることにより形成される。

表示電極（２、３）の上には放電に必要な壁電荷が帯電する誘電体層４が被着され、さらにその上には、ＭｇＯ（酸化マグネシウム）等の保護膜が被着されている。誘電体層４の形成材料としては、一般的には低軟化点ガラス材料が用いられる。誘電体層４の形成方法は、ガラスペーストを基板上に直接塗布して焼成することにより形成する方法（ペースト法）や、材料をシート化したものを基板上に貼り焼成することにより形成する方法（シート法）が良く知られている。

また、前面ガラス基板１と対向して配置された背面ガラス基板５上に、アドレス電極６が、表示電極（２，３）と直交する方向に（交差するように）形成される。アドレス電極６上には誘電体層７が被着される。さらにその上には、紫外線により励起されて赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の可視光を発光する蛍光体９Ｒ、９Ｇ、９Ｂが被着されている。アドレス電極６の両側に列方向のセルを区分するための隔壁（リブ）８が配置され、その内面（側壁）には蛍光体９Ｒ、９Ｇ、９Ｂが各色毎に配列、塗布されている。対をなす表示電極（２，３）間の面放電によって蛍光体９Ｒ、９Ｇ、９Ｂを励起して各色が発光する。

前面ガラス基板１と背面ガラス基板５とを放電空間を介して封着剤１０で封着し、その内部（前面ガラス基板１と背面ガラス基板５との間の放電空間（対向間隙））にＮｅ−Ｘｅ等の放電ガスを封入して、プラズマディスプレイパネルが構成される。

特開平７−１０５８５５号公報

上述のように構成されるプラズマディスプレイパネルにおいて、前面ガラス基板１に形成された誘電体層４の一部が赤く変色することがある。詳細には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、前面ガラス基板１に形成された誘電体層４と透明電極２との界面の領域３１、すなわち透明電極２上で誘電体の変色が発生することがある。このような変色が起こると、プラズマディスプレイパネルの輝度が低下したり、色度が悪化したりする。

図４（ａ）は背面側から見た前面側の基板を模式的に示した図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）におけるＩ−Ｉ間の断面を模式的に示した図である。なお、図４（ａ）、（ｂ）において、３はバス電極である。

本発明は、プラズマディスプレイパネルの誘電体層における変色の発生を抑制し、表示品位の低下を防止することを目的とする。

本発明のプラズマディスプレイパネルは、ガラス基板上に誘電体層で被覆された複数の表示電極を備える前面基板と、前記前面基板に対向して配置された背面基板とが放電空間を介して封着されたプラズマディスプレイパネルであって、前記表示電極は、透明電極とバス電極からなり、当該バス電極は、銅で構成された第１金属層と、銅とは異なる材料で構成され当該第１金属層上に形成された第２金属層を有し、前記第２金属層における前記背面基板側の面の表面積が、前記第１金属層における前記背面基板側の面の表面積より小さいことを特徴とする。

本発明によれば、バス電極において銅で構成される第１金属層の誘電体層に対する露出面積を増やすことで、熱拡散される酸化銅が増大する。これにより、拡散した酸化銅が還元されることを抑制し、コロイド状に銅が析出することを抑止することができる。したがって、誘電体層の変色を抑えて、輝度・色度不良の発生を防ぐことができ、プラズマディスプレイパネルの表示品位の低下を防止し、製品の良品率を向上することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

プラズマディスプレイパネルにおいて、前面ガラス基板１に形成された誘電体層４の一部（透明電極２上の誘電体）が赤く変色する原因として、下記のような原因が考えられる。
誘電体層４は、ガラスペースト（もしくはシート）中に分散したガラスフリットを焼成し、それらを溶融流動させることによって形成される。この誘電体層４の形成工程中の焼成時に、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの３層の金属膜からなるバス電極３中のＣｕが酸化されＣｕＯ（酸化銅）が誘電体層４を形成するガラス中に熱拡散する。ガラス中に拡散したＣｕＯ（詳細には、イオンとして拡散しているＣｕ²⁺イオン）は、透明電極のＩＴＯに含まれるＳｎ（錫）によって還元されて、Ｃｕコロイドとして析出する。その結果、透明電極２上の誘電体を赤く変色させると考えられる。

そこで、以下に説明する実施形態では、誘電体層４を形成するガラス中に拡散したＣｕＯの還元を抑制し、コロイド状にＣｕが析出するのを抑止する。これにより、誘電体層４の変色を抑え、プラズマディスプレイパネルの輝度低下や色度悪化の防止を図る。

本発明の一実施形態におけるプラズマディスプレイパネルは、ガラス基板上に表示電極等が形成された前面側基板と、ガラス基板上にアドレス電極等が形成された背面側基板とを対向して配置し、放電空間を介して封着し構成される。本実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの全体的な構成は、図３に示した構成と同様であるので説明は省略する。

図１は、本実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成例を模式的に示す断面図である。図１においては、表示電極（透明電極２及びバス電極３）が延びる方向に対して垂直な方向から見たプラズマディスプレイパネルにおける前面ガラス基板１側の断面のみを示している。

図１に示すように、前面ガラス基板１上にＩＴＯからなる透明電極２が形成されている。透明電極２上には、Ｃｒ（クロム）、Ｃｕ（銅）、Ｃｒ（クロム）の順に金属層３ａ、３ｂ、３ｃを積層した３層の金属膜からなるバス電極３が形成されている。透明電極２及びバス電極３を覆うように、低軟化点ガラス等からなる誘電体層４が電極２、３上に被着され、さらにその上には、図示しない保護膜が被着されている。

ここで、バス電極３における下層のＣｒ層３ａは、バス電極３と透明電極２とを密着させるためのものである。また、バス電極３における上層のＣｒ層３ｃは、Ｃｕ層３ｂの酸化を防止するためのものであり、Ｃｒに限らず、例えばＮｉ（ニッケル）等を用いて構成しても良い。

Ｃｕ層３ｂにおける背面基板側（放電空間側）の面の表面積よりも、Ｃｕ層３ｂ上に形成されたＣｒ層３ｃにおける背面基板側の面の表面積は小さい。すなわち、Ｃｕ層３ｂは、背面基板側の面においてＣｕ層３ｂの一部を誘電体層４に対して露出するように形成されている。例えば、図１に示す例では、Ｃｕ層３ｂを背面基板側の面において露出させる露出部が、Ｃｒ層３ｃの両側に設けられている。

このように、誘電体層４に対し露出させる領域をＣｕ層３ｂに設けるには、例えばＣｕ層３ｂ上に形成されるＣｒ層３ｃの幅（金属層が延びる方向に垂直な方向の大きさ）を、Ｃｕ層３ｂの幅よりも小さくすれば良い。図１に示す例において、Ｃｕ層３ｂの厚さＡを１〜５μｍとすると、一方の露出量Ｂは５μｍ以上（言い換えれば、Ｃｕ層３ｂが、その上に形成されるＣｒ層３ｃからはみ出している部分の総計で１０μｍ以上）であることが望ましい。

上述のように、バス電極３において、Ｃｕ層３ｂにおける背面基板側の面の一部を、誘電体層４に対して露出することで、誘電体層４の形成工程中の焼成時に、従来と比較して多量のＣｕＯがバス電極３より誘電体層４を形成するガラス中に熱拡散する。ガラス中に拡散したＣｕＯは、それ自体が酸化剤として作用するため、透明電極２のＩＴＯに含まれるＳｎによる還元作用を打ち消すことになり、拡散したＣｕＯが還元されることを抑制して、コロイド状にＣｕが析出することを抑止することができる。その結果、誘電体層４が赤く変色することを抑え、プラズマディスプレイパネルの輝度低下や色度悪化を防ぎ、表示品位が低下することを防止することができる。また、製品の良品率を向上させることができる。

なお、図１に示した例では、Ｃｒ層３ｃの両側でＣｕ層３ｂを背面基板側の面において露出させるようにしているが、いずれか一方側のみで露出させるようにしても良い。また、Ｃｒ層３ｃの両側でＣｕ層３ｂを背面基板側の面において露出させる場合に、その露出量がＣｒ層３ｃの両側で同じである必要はなく、異なっていても良い。

図２は、本実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面図である。図２においては、本実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの前面ガラス基板１側の製造工程を図示している。なお、背面ガラス基板側は、従来と同様の製造方法で製造すれば良い。

まず、前面ガラス基板１上に、ＩＴＯをスパッタリングして透明電極材料膜を形成（成膜）する。さらに、透明電極材料膜上にレジスト膜を形成し、マスクを介して露光し現像することで透明電極を形成するためのレジストパターンを形成する。次に、そのレジストパターンをマスクとして、透明電極に対応する部位を除く透明電極材料膜をエッチングにより除去した後、レジスト膜を除去する。これにより、図２（ａ）に示すように、前面ガラス基板１上に透明電極２が形成される。

次に、透明電極２を覆うように、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｒの順に金属層３ａ、３ｂ、３ｃを積層し３層の金属膜からなるバス電極材料膜をスパッタリング法により透明電極２上に形成する。さらに、バス電極材料膜上にレジスト膜を形成し、マスクを介して露光し現像することで、図２（ｂ）に示すようにバス電極を形成するためのレジストパターン２０を形成する。

続いて、レジストパターン２０をマスクとして、バス電極に対応する部位を除くバス電極材料膜をエッチングにより除去した後、レジスト膜を除去する。これにより、図２（ｃ）に示すように、Ｃｒ層３ａ、Ｃｕ層３ｂ、及びＣｒ層３ｃからなるバス電極３が形成される。ここで、Ｃｕ層３ｂにおいて背面基板側に露出させる領域の大きさは、エッチング時間（エッチング量）で制御することができる。上層のＣｒ層３ｃをレジストパターン２０よりもオーバーエッチング（アンダーカット）するようにし、その後、通常と同様にエッチングを行うことで図２（ｃ）に示すようにバス電極３を形成することができる。

次に、透明電極２及びバス電極３を覆うように、低軟化点ガラスを含むガラスペーストを前面ガラス基板１上に塗布し、又は低軟化点ガラスをシート化したものを前面ガラス基板１上に貼り、焼成することにより誘電体層を形成する。

この誘電体層形成工程での焼成中に、低軟化点ガラスの軟化点より低い温度において脱媒され、図２（ｄ）に示すように、塗布したガラスペースト（もしくは貼り付けたシート）中に分散した低軟化点ガラス４Ａがフリット状態になる。このとき、バス電極３中のＣｕ層３ｂは酸化される。

その後、低軟化点ガラスの軟化点より高い温度となると、図２（ｅ）に示すように、フリット状の低軟化点ガラスが溶融して流動し、誘電体層４が形成される。これにより、バス電極３が外気と遮断されるとともに、バス電極３よりＣｕＯが誘電体層４を形成するガラス中に熱拡散する。この拡散したＣｕＯ自体が酸化剤として作用し、透明電極２のＩＴＯに含まれるＳｎによる還元作用を抑制してＣｕコロイドが析出することを抑止する。

また、前記実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化のほんの一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその技術思想、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。

本発明の実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの構成例を模式的に示す断面図である。 本実施形態におけるプラズマディスプレイパネルの製造方法を示す断面図である。 三電極面放電型プラズマディスプレイパネルの構成を示す分解斜視図である。 プラズマディスプレイパネルの誘電体層の変色を説明するための図である。

符号の説明

１ 前面ガラス基板
２ 透明電極
３ バス電極
３ａ バス電極（Ｃｒ層）
３ｂ バス電極（Ｃｕ層）
３ｃ バス電極（Ｃｒ層）
４ 誘電体層
５ 背面ガラス基板
６ アドレス電極
７ 誘電体層
８ 隔壁
９Ｒ、９Ｇ、９Ｂ 蛍光体
１０ 封着剤

Claims (3)

1. ガラス基板上に誘電体層で被覆された複数の表示電極を備える前面基板と、前記前面基板に対向して配置された背面基板とが放電空間を介して封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記表示電極は、透明電極とバス電極からなり、当該バス電極は、銅で構成された第１金属層と、銅とは異なる材料で構成され当該第１金属層上に形成された第２金属層を有し、
   前記第２金属層における前記背面基板側の面の表面積が、前記第１金属層における前記背面基板側の面の表面積より小さいことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記第２金属層の幅が、前記第１金属層の幅よりも小さいことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. ガラス基板上に誘電体層で被覆された複数の表示電極を備える前面基板と、前記前面基板に対向して配置された背面基板とが放電空間を介して封着されたプラズマディスプレイパネルであって、
   前記表示電極は、透明電極とバス電極からなり、当該バス電極は、銅で構成された第１金属層と、銅とは異なる材料で構成され当該第１金属層上に形成された第２金属層を有し、
   前記第１金属層は、前記背面基板側に露出させた露出部を有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

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