专利名称：等离子显示器件的制作方法
技术领域：
本发明涉及公认为显示器件的等离子显示器件。
背景技术：
近年来，作为双向信息终端，对大屏幕、壁挂电视机的期望不断提高。作为其中的显示器件，有液晶显示屏、场发射显示器、电致发光显示器等许多种。其中一部分在市场上销售，一部分正在研制。这些显示器件中，等离子显示屏幕(下文称为PDP)由于是自发光型，能显示美丽的图像，而且容易大屏幕化，采用PDP的显示器，作为可视性优良的薄型显示器件，令人注目，并且正在进行高清晰化和大屏幕化。
此PDP在驱动方式上大致具有AC型和DC型，在放电方式上具有面放电型和对置放电型2种，但由于高清晰化、大屏幕化和制造简便，现状一直是AC型且为面放电型的PDP占主流。
图5示出一例已有的PDP的屏幕结构。如图5所示，PDP由面板1和底板2构成。组成面板1的结构为在玻璃等透明的正面方的衬底3上排列并形成多对由扫描电极4和保持电极5配成对的带状显示电极6，并且形成介质层7，覆盖这群显示电极6后，在该介质层7上形成由MgO组成的保护膜8。扫描电极4和保持电极6分别由透明电极4a、5a和电连接此透明电极4a、5a的、由Cr/Cu/Cr或Ag组成的汇流电极4b、5b构成。虽然图中没有示出，但在上述显示电极6之间，与显示电极6平行地形成多列作为遮光膜的黑条。
组成底板2的结构为在与上述正面方的衬底3相对配置的背面方的衬底9上与显示电极6正交的方向形成地址电极10，同时形成介质层11，覆盖该地址电极10，并且在地址电极10之间的介质层11上，与地址电极平行地形成多个带状隔板12，进而，在该隔板12之间的侧面和介质层11的表面形成荧光体层13。为了显示彩色，上述荧光体层13通常依次配置红、绿、蓝等3色。
然后，这些面板1和底板2隔开微小的放电空间，相对配置衬底3、9，使显示电极6与地址电极10正交，同时封装构件密封四周后，以66500Pa(500Torr)左右的压力将氖和氙混合成的放电气体封入放电空间，从而构成PDP。因此，PDP的放电空间由隔板12分隔成多个区后，在该隔板12之间设置显示电极6，形成作为发光像素区的多个放电单元，同时正交配置显示电极6和地址电极10。
图6是示出显示电极6和隔板12形成的放电单元详况的平面图。如图6所示，通过隔开放电间隙14配置扫描电极4和保持电极5，形成显示电极6，并且该显示电极6和隔板12包围的区域为发光像素区15，而相邻放电单元的显示电极6之间为非发光区16。此PDP中，由地址电极10、显示电极6上施加的周期性电压产生放电，在荧光体层13上照射该放电的紫外线，变换成可见光，进行图像显示。
等离子显示器件追求进一步高亮度化、高效化、低耗电化、低成本化。为了达到高效化，需要控制放电，极力抑制遮光部分的放电。作为这种提高效率的一种方法，例如特开平8-250029号公报所揭示那样，已知的方法是加厚不透光金属行电极上的介质膜，抑制金属行电极掩蔽的部分的发光。
然而，上述已有的结构为了抑制金属行电极上介质膜厚的部分的发光，必须将介质膜加厚到足以抑制该后面的放电。这时，由于底板至地址电极的距离，寻址时的电压可能升高。
再者，作为其它提高效率的方法，有加大开口率，提高取出荧光体发的光的效率的方法，但减小正面衬底电极的电阻，用不透光的金属形成汇流电极，因而开口率减小。为此，要提高取出效率，就必须尽可能使汇流电极离开发光区，但这时平行布局的相邻单元的距离缩小，容易引起相邻单元间的电荷移动，使不希望发光的单元发光，即产生“串扰”，显示质量显著下降。
这样，为了抑制金属电极上的放电，需要充分加大电极上介质膜的厚度，因而这里存在课题，即引起寻址时的电压升高，而且介质膜厚度小时，不能抑制串扰。
本发明是为了解决该课题而完成的，其目的是谋求提高效率和图像质量。
发明内容
为了解决上述课题，本发明的等离子显示器件具有以下的结构。即，包括相对配置以便衬底之间形成由隔板分隔的放电空间的一对正面方和背面方的衬底、排列在正面方的衬底上以便在隔板之间形成放电单元而构成的多个显示电极、形成在正面方的衬底上以便覆盖该显示电极的介质层、以及利用显示电极之间的放电进行发光的介质层为介电常数不同的至少2层的结构，而且每一放电单元在介质层的放电空间方的表面形成凹部。
也就是说，本发明中，通过介质层形成凹部，使凹部中的静电容加大，在凹部的底面集中形成电荷，能限制放电区，实现高效放电，同时提高取为介电常数不同的2层结构，即使膜的厚度小，也能抑制串扰。
图1是示出一本发明实施形态的等离子显示器件用的PDP的屏幕结构的立体图。
图2是一本发明实施形态中单一放电单元对应的面板的放大立体图。
图3是一本发明实施形态中放电单元对应的面板的剖面图。
图4是已有的无凹部介质层的情况下的放电单元对应的面板的剖面图。
图5是已有的等离子显示器件中用的PDP的屏幕结构的立体图。
图6是示出由显示电极和隔板形成的放电单元的结构详况的平面图。
实施发明的最佳形态用图1～图4说明一本发明实施形态的等离子显示器件。
图1示出一本发明实施形态的等离子显示器件用的一例PDP的屏幕结构。如图1所示，PDP由面板21和底板22构成。通过在利用浮游法制作的、硼硅酸纳类玻璃组成的玻璃衬底等透明的正面衬底23上排列并形成由扫描电极24和保持电极25配对的多对带状显示电极26，又形成介质层27，覆盖这群显示电极26后，在该介质层27上形成MgO组成的保护膜28，构成面板21。介质层27具有2层介质层27a、27b。扫描电极24和保持电极25分别由透明电极24a、25a和电连接此透明电极24a、25a的、由Cr/Cu/Cr或Ag组成的汇流电极24b、25b构成。虽然图中没有示出，但在上述显示电极26之间，与显示电极26平行地形成多列作为遮光膜的黑条。
底板22在与正面方的衬底23相对配置的背面方的衬底29上与显示电极26正交的方向形成地址电极30，同时形成介质层31，覆盖该地址电极30。在地址电极30之间的介质层31上，与地址电极平行地形成多个带状隔板32，同时在该隔板32之间的侧面和介质层31的表面形成荧光体层33。为了显示彩色，上述荧光体层33通常依次配置红、绿、蓝等3色。
然后，这些面板21和底板22隔开微小的放电空间，相对配置衬底23、29，使显示电极26与地址电极30正交，同时封装构件密封四周后，以66500Pa(500Torr)左右的压力将氖和氙混合成的放电气体封入放电空间，从而构成PDP。因此，PDP的放电空间由隔板32分隔成多个区后，在该隔板32之间设置显示电极26，形成作为发光像素区的多个放电单元，同时正交配置显示电极26和地址电极30。
图2示出单一放电单元对应的面板21的放大立体图，图3示出放电单元对应的面板21的剖面图。如图2、图3所示，由形成在正面衬底23上以便覆盖显示电极26的下介质层27a和形成在放电空间方而且介电常数与下介质层27a不同的上介质层27b构成。然后，每一所述放电单元在介质层的介质层27b的表面形成凹部27c。所述每一放电单元仅挖掘上介质层27b，以形成此凹部27c，也可形成得凹部27c的底面成为下介质层27a。最好上介质层27b的介电常数小于下介质层27a。而且，如图2所示，凹部27c形成长方体形状。
此介质层27通过烧固成为烧结体(介质层)，作为其包含的玻璃粉末，可列举诸如ZnO-B2O3-SiO2类的混合物、PbO-B2O3-SiO2类的混合物、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3类的混合物、PbO-ZnO-B2O3-SiO2类混合物、Bi2O3-B2O3-SiO2类混合物。这里，玻璃的介电常数，ZnO-B2O3-SiO2类玻璃最小，PbO-B2O3-SiO2类、Bi2O3-B2O3-SiO2类玻璃大。因此，本发明适当使用此介电常数不同的玻璃粉末，形成介电常数不同的介质层27。
本发明中，在介质层27形成凹部27c。由于介质层27的膜厚变小的凹部27c的介质层27的区域，其静电容变大，在凹部27c的底面集中形成放电用的电荷，可限制放电区，如图3的A所示。
另一方面，图4示出已有的无凹部介质层的情况下的放电单元对应的面板的剖面图。这样无凹部的已有的结构由于介质层7的膜厚固定，静电容在介质层7的表面上固定。因此，如图4的B那样，放电扩展到汇流电极4b、5b附近，但由于这些汇流电极是金属电极，使遮光部分的荧光体也发光，发光效率下降。
因此，为了达到构成等离子显示器件的PDP高效化，需要控制放电，极力抑制遮光部分上的放电。为此，已知的方法是如已有技术那样，加大成为汇流电极的金属行电极上的介质膜的厚度，以抑制被金属行电极掩蔽的部分的发光。然而，如上文所述，这种情况下，引起寻址时的电压升高。
累积放电所需电荷的能力与介质层的静电容成正比；如果介电常数相同，则静电容与介质层的膜厚成反比。本发明中，介质层为2层的结构，降低上层的介电常数，能使静电容减小，不加大上层的膜厚，就能减少其累积的电荷量，因而能方便地抑制放电。
作为其它提高效率的方法，有加大开口率，提高取出荧光体发的光的效率的方法。用金属形成在面板上形成的汇流电极，因而该部分不透光，开口率减小。为此，如上文所述，必须尽可能使汇流电极离开发光区，但这时产生与效率单元的串扰，显示质量下降。
本发明中，可抑制从汇流电极供给放电缝隙方的非发光区用于放电的电荷量。即，在汇流电极到非发光区中，使膜厚变大的上介质层27b的介电常数小于下介质层27a，减小该区的静电容，能集中其累积的电荷量。而且，减小静电容，则该部分的放电启动电压提高，因而进一步抑制该部分的放电，使得能大幅度抑制与相邻单元的串扰。
再者，凹部27c的形状，除上述形状外，还可为圆柱、圆锥、三角柱、三角锥等形状，不限于上述实施形态。
下面说明本发明的等离子显示器件的制造方法。
首先，在作为面板的正面衬底的玻璃衬底上，利用溅射法等以约100nm的厚度均匀地形成ITO或SnO2组成的透明电极材料膜。其次，在透明电极材料膜上以1.5μm～2.0μm的厚度涂覆线型酚醛树脂为主成份的抗蚀剂，通过期望图案的曝光干板使紫外线曝光，让抗蚀剂硬化。接着，用碱性水溶液减小显像，形成抗蚀层图案。然后，使衬底浸入盐酸为主成份的溶液中减小蚀刻，最后剥去抗蚀层，形成透明电极。
接着，形成由含有RuO2等组成的黑色颜料、玻璃料(PbO-B2O3-SiO2类和Bi2O3-B2O3-SiO2类等)的黑色电极材料膜和含有Ag等导电材料、玻璃料(PbO-B2O3-SiO2类和Bi2O3-B2O3-SiO2类等)金属电极材料膜构成的电极材料膜。然后，通过期望图案的曝光干板照射紫外线，使曝光部分硬化后，用碱性显像液(0.3wt％的碳酸钠水溶液)减小显像，形成图案后，在空气中以玻璃材料软化点以上的温度进行烧固，将电极固定在衬底上。这样，就能通过在透明电极上形成汇流电极，形成面板的显示电极。
接着，在例如用模镀法固定电极的玻璃衬底的表面涂覆含有玻璃粉末、粘接树脂和溶剂的糊状含玻璃粉末组成物(玻璃浆组成物)，并且在干燥后进行烧固，从而在所述玻璃衬底的表面形成介质层。也可在支承膜上涂覆玻璃浆组成物，使涂覆的膜干燥后，形成膜形成材料层，并且用支承膜上形成的膜形成材料层(片状介质材料)形成由2层组成的介质层。这时，介质层在剥开片状介质材料的覆盖层后，叠合片状介质材料，使介质材料层的表面接合玻璃衬底，同时从支承膜方用热辊加压，固定在玻璃衬底上。然后，从固定在玻璃衬底上的介质材料层剥去支承膜。这时，作为压接的手段，除热辊外，还可以是不加热的单辊。作为形成凹部的方法，可列举在放电空间方的上层，对上述玻璃浆组成物添加感光材料，制成感光玻璃浆组成物，并且用上述方法覆盖电极后，进行曝光、显像，形成所希望的图案，使发光像素区形成凹部。此外，上、下介质层含有的玻璃粉末的介电常数不相同。
然后，将MgO用电子束蒸镀法在介质层上均匀地形成厚度约600nm的保护膜，从而得到上层介电常数与下层介电常数不同，并且具有期望的立体结构的PDP的面板。
PDP的底板的制造方法如下。首先，与面板相同地对作为利用浮游法制造的底板的背面衬底的玻璃衬底形成地址电极。在该电极上形成单层的介质层后，形成隔板。作为形成此介质层和隔板用的材料，配制含有玻璃粉末、粘接树脂和溶剂的糊状含玻璃粉末组成物(玻璃浆组成物)。介质层在支承膜上涂覆此玻璃浆组成物后，使涂覆的膜干燥，成为膜形成材料层，并且用与上述面板相同的方法，借助复制，将支承膜上形成的膜形成材料层固定在形成地址电极的玻璃衬底的表面。通过烧固该利用复制固定的膜形成材料层，能在上述玻璃衬底的表面形成介质层。作为形成隔板的方法，可用光刻制版法和喷砂法等。
接着，涂覆与R、G、B对应的荧光体，进行烧固，在隔板之间形成荧光体层。由此，就能得到底板。
然后，将这样制作的面板和底板相对配置，并进行定位，使显示电极和地址电极分别交叉成大致为直角后，用密封材料封闭并粘合其周边部。接着，对隔板隔开的空间进行排气后，封入Ne、Xe等放电气体后，封定气体空间。由此，可完成PDP。
工业上的实用性综上所述，根据本发明的等离子显示器件，介质层为介电常数不同的至少2层的结构，而且每一所述放电单元在所述介质层的放电空间方的表面形成凹部，因而在凹部的底面集中形成电荷，限制放电区，能实现高效放电，同时通过取为介电常数不同的2层结构，即使膜的厚度小，也能抑制串扰，可达到效率和图像质量的提高。
权利要求
1.一种等离子显示器件，其特征在于，包括相对配置以便衬底之间形成由隔板分隔的放电空间的一对正面方和背面方的衬底、排列在所述正面方的衬底上以便在所述隔板之间形成放电单元而构成的多个显示电极、形成在所述正面方的衬底上以便覆盖该显示电极的介质层、以及利用所述显示电极之间的放电进行发光的荧光体层，所述介质层为介电常数不同的至少2层的结构，而且每一所述放电单元在所述介质层的放电空间方的表面形成凹部。
2.如权利要求1所述的等离子显示器件，其特征在于，介质层由形成在正面方的衬底上以便覆盖显示电极的下层介质层和形成在放电空间方以便覆盖在其上而且介电常数与下层介质层不同的上层介质层构成，每一放电单元仅挖掘上层介质层，以形成介质层的凹部。
3.如权利要求2所述的等离子显示器件，其特征在于，每一放电单元挖掘上层介质层，并形成凹部的底面为下层介质层。
4.如权利要求1所述的等离子显示器件，其特征在于，介质层的介电常数为在放电空间方的上层的介质层小于覆盖显示电极的下层介质层。
5.一种等离子显示器件，其特征在于，包括相对配置以便衬底之间形成由隔板分隔的放电空间的一对正面方和背面方的衬底、排列在所述正面方的衬底上以便在所述隔板之间形成放电单元而构成的多个显示电极、形成在所述正面方的衬底上以便覆盖该显示电极的介质层、以及利用所述显示电极之间的放电进行发光的荧光体层，所述介质层由形成在正面方的衬底上以便覆盖显示电极的下层介质层和形成在放电空间方以便覆盖在其上而且介电常数小于下层介质层的上层介质层构成，而且每一放电单元在所述上层介质层的表面形成凹部。
6.如权利要求1或5所述的等离子显示器件，其特征在于，利用从ZnO-B2O3-SiO2类的混合物、PbO-B2O3-SiO2类的混合物、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3类的混合物、PbO-ZnO-B2O3-SiO2类混合物、Bi2O3-B2O3-SiO2类混合物中选择的玻璃粉末构成介质层。
全文摘要
本发明涉及谋求提高效率和图像质量的等离子显示器件，包括相对配置以便衬底之间形成由隔板分隔的放电空间的一对正面方和背面方的衬底、排列在正面方的衬底上以便在隔板之间形成放电单元而构成的多个显示电极、形成在正面方的衬底上以便覆盖该显示电极的介质层、以及利用显示电极之间的放电进行发光的荧光体层，介质层为介电常数不同的至少2层的结构，而且每一放电单元在介质层的放电空间方的表面形成凹部。因此，限制放电区，实现高效放电，同时通过取为介电常数不同的2层结构，即使减小膜的厚度，也能抑制串扰。
文档编号H01J11/22GK1509489SQ0380026
公开日2004年6月30日 申请日期2003年1月27日 优先权日2002年1月28日
发明者藤谷守男, 幸, 米原浩幸, 日比野纯一, 纯一 申请人:松下电器产业株式会社