专利名称：等离子体显示面板及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于显示器件等的交流面放电型等离子体显示面板及其制造方法。
背景技术：
作为等离子体显示面板(以下，简称为"面板")，代表性的交流面放电型面板在对 置配置的前面板和背面板之间形成有多个放电单元。前面板具有玻璃制的前面基板、由一 对扫描电极和维持电极构成的显示电极对、覆盖它们的电介质层及保护层。背面板具有玻 璃制的背面基板、数据电极、将其覆盖的电介质层、隔壁、荧光体层。而且，以显示电极对和 数据电极立体交叉的方式对置配置前面板和背面板并进行密封，在内部的放电空间封入放 电气体。在此，在显示电极对和数据电极对置的部分形成放电单元。在如此构成的面板的 各放电单元内产生气体放电，激发红、绿、蓝各色荧光体使其发光而进行彩色显示。
扫描电极及维持电极分别通过例如在宽度宽的条纹状的透明电极上层叠宽度窄 的条纹状的总线电极而形成。透明电极例如将利用溅射法等形成于前面基板上的铟锡氧化 物(IT0)薄膜，通过光刻法等图案形成为条纹状而形成。另外，总线电极是在透明电极上将 银(Ag)膏剂印刷成条纹状并烧成而形成(例如，参照专利文献l)。但是，为了利用溅射法 等形成铟锡氧化物(IT0)薄膜而需要真空装置及曝光机等设备。因此，其存在的问题是，生 产设备的大型化，且生产率低、生产成本高。 为了解决这些课题，有文献公示了下述的方法，通过涂敷、烧成含有选自铟(In)、 锡(Sn)、锑(Sb)、铝(Al)及锌(Zn)的金属的微粒子的分散液，形成透明电极(例如，参照 专利文献2)。 另外，还公示了下述的方法，在350°C 80(TC下对以铟(In)和锡(Sn)为必须成 分的铟锡氧化物(ITO)复合氧化物进行烧成，并涂敷将使晶界成长的铟锡氧化物(ITO)超 微粒子粉末溶解于有机溶剂而成的分散液并进行烧成，形成透明电极(例如，参照专利文 献3)。 为了涂敷分散液，可使用网板印刷法、喷墨法等。但是，利用这样的厚膜印刷法进 行的图案形成在尺寸精度上有局限，难以形成可用于面板的尺寸精度的透明电极。特别是 放电单元内部的扫描电极和维持电极的距离即放电间隙的距离极大地左右其放电单元的 放电特性。因此，其存在的课题是，当透明电极的尺寸精度差且放电间隙的距离的偏差大时， 每个放电单元的放电特性的偏差也将变大，在显示画面上产生不匀而降低图像显示品质。
专利文献1 :(日本)特开2000-156168号公报
专利文献2 :(日本)特开2005-183054号公报
专利文献3 :(日本)特开2005-166350号公报
发明内容
本发明提供一种面板，在前面基板上形成有扫描电极和维持电极，所述扫描电极具有扫描总线电极和扫描透明电极，所述维持电极具有维持总线电极和维持透明电极，所 述等离子体显示面板的特征在于，扫描总线电极以构成所述扫描电极的长度方向的外缘且 在内侧构成间隙的方式形成，维持总线电极以构成维持电极的长度方向的外缘且在内侧构 成间隙的方式形成，扫描透明电极使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分散 液而形成于所述扫描总线电极的间隙，所述维持透明电极使用含有金属的微粒子或者金属 氧化物的微粒子的分散液而形成于维持总线电极的间隙。 根据这样的结构，可实现低成本且每个放电单元的放电特性的偏差小且显示高品 质的图像的面板。
图1是表示本发明实施方式的面板的构造的分解立体图； 图2A是表示从前面板侧观察的该面板的显示电极对的详情的主视图； 图2B是表示该面板的显示电极对的详情的前面板的剖面图； 图3A是用于说明该面板的前面板的制造方法的图； 图3B是用于说明该面板的前面板的制造方法的图； 图3C是用于说明该面板的前面板的制造方法的图； 图3D是用于说明该面板的前面板的制造方法的图； 图3E是用于说明该面板的前面板的制造方法的图； 图4A是从前面基板的截面方向观察的涂敷所述分散液的情况的示意图； 图4B是从前面基板的正面方向观察的涂敷该分散液的情况的示意图； 图5A是用于说明该面板的背面板的制造方法的图； 图5B是用于说明该面板的背面板的制造方法的图； 图5C是用于说明该面板的背面板的制造方法的图； 图5D是用于说明该面板的背面板的制造方法的图； 图5E是用于说明该面板的背面板的制造方法的图。 符号说明 10 :面禾反 20 :前面板 21 :前面基板 22:扫描电极 22b、23b:透明电极 22bx、23bx :液体层 23:维持电极 24:显示电极对 25 :黑条(7" ， 7夕卜，< :/ ) 25x :(黑条的)前驱体 26 :电介质层 27 :保护层 30 :背面板
31 :背面基板32 :数据电极32x:(数据电极的)前驱体33 :基底电介质层34 :隔壁35 :荧光体层221a、222a、231a、232a :总线电极221c、222c、231c、232c :黑色层221cx、222cx、231cx、232cx :(黑色层的)前驱体221d、222d、231d、232d :导电层221dx、222dx、231dx、232dx :(导电层的)前驱体90 :头91 :涂敷喷嘴92 :分散液
具体实施例方式
以下，参照
本发明的实施方式。 图1是表示本发明实施方式的面板的构造的分解立体图。面板10通过使前面板 20和背面板30对置配置，并将周边部用密封部件(未图示)密封而构成，在内部形成有多 个放电单元。 前面板20具有玻璃制的前面基板21、由扫描电极22和维持电极23构成的显示 电极对24、黑条25、电介质层26、保护层27。在前面基板21上彼此平行地形成有多个由一 对扫描电极22和维持电极23构成的显示电极对24。而且，在相邻的显示电极对24之间形 成有黑条25。 图1中示出的图为显示电极对24和黑条25形成为扫描电极22、维持电极23、黑 条25、扫描电极22、维持电极23、黑条25重复。但是，显示电极对24和黑条25也可以形成 为扫描电极22、维持电极23、黑条25、维持电极23、扫描电极22、黑条25、扫描电极22、维持 电极23、黑条25、维持电极23、扫描电极22、黑条25重复。 而且，以覆盖显示电极对24及黑条25的方式形成有电介质层26，且在电介质层 26上形成有保护层27。 背面板30具有玻璃制的背面基板31、数据电极32、基底电介质层33、隔壁34、荧 光体层35。在背面基板31上彼此平行地形成有多个数据电极32。而且，以覆盖数据电极 32的方式形成基底电介质层33，进而在其上形成井框状的隔壁34，在基底电介质层33的表 面和隔壁34的侧面形成有红、绿、蓝各色荧光体层35。 图2A是表示从前面板侧观察的本发明实施方式的面板的显示电极对的详情的主 视图。图2B是表示本发明实施方式的面板的显示电极对的详情的前面板的剖面图。
扫描电极22具有不透明的两个扫描总线电极221a、222a和透明的扫描透明电极 22b。维持电极23也具有两个维持总线电极231a、232a和维持透明电极23b。而且，在扫描 总线电极221a和维持总线电极231a之间形成距离为dl的放电间隙。
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扫描总线电极221a由黑色层221c和导电层221d构成，扫描总线电极222a由黑 色层222c和导电层222d构成。同样，维持总线电极231a由黑色层231c和导电层231d构 成，维持总线电极232a由黑色层232c和导电层232d构成。以下，将扫描总线电极221a、 222a分别简称为"总线电极221a、222a"，将维持总线电极231a、232a分别简称为"总线电 极231a、232a"。另外，将扫描透明电极22b简称为"透明电极22b"，将维持透明电极23b简 称为"透明电极23b"。 黑色层221c、222c、231c、232c为了在从显示面侧观察面板10时将总线电极221a、 222a、231a、232a看成黑色而设置。例如使用以氧化钌(Ru02)为主成分的黑色材料在前面 基板21上形成为宽度窄的条纹状。而且，在黑色层221c、222c、231c、232c上设置有层叠了 含有银(Ag)的导电性材料的导电层221d、222d、231d、232d。由此，总线电极221a、222a、 231a、232a的导电性提高。 黑条25是为了从显示面侧观察面板10时将显示面看成黑色而设置。 在本实施方式中，使用以氧化钌(Ru02)为主成分的黑色材料形成，但也可以使用
看成黑色的其它材料，例如使用以黑色颜料为主成分的材料。另外，黑条25不是必须设置，
但在使显示面发黑来显示对比度高的图像方面有效。 透明电极22b、23b是为了在放电空间产生强的电场并产生放电，并且将由荧光体 层35发出的光向面板IO外部取出而设置的。而且，透明电极22b、23b分别为将包含选自 铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铝(Al)及锌(Zn)的金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分 散液涂敷成宽度大的条纹状的电极，在非氧化性环境中干燥之后，在氧化性环境中烧成而 形成。 下面，说明面板IO的制造方法。图3A、图3B、图3C、图3D、图3E是用于说明本发 明实施方式1的面板的前面板的制造方法的图。 为了制造前面板20，首先对玻璃制的前面基板21进行碱清洗。
然后，使用以氧化钌(Ru02)及黑色颜料为主成分的黑色层用膏剂，形成黑色层 221c、222c、231c、232c的前驱体221cx、222cx、231cx、232cx及黑条25的前驱体25x。而且， 使用含银的导电层用膏剂在前驱体221cx、222cx、231cx、232cx上形成导电层221d、222d、 231d、232d的前驱体221dx、222dx、231dx、232dx。 在本发明中，"前驱体"是指涂敷黑色层用膏剂等构成部件用膏剂，除去所含有的 有机成分，进行热处理直至使无机成分不熔化的状态。 由于总线电极221a、231a形成放电间隙，因而也需要高精度地形成它们的前驱体 即前驱体221cx、231cx、221dx、231dx。在本实施方式中，使用网板印刷法将感光性的黑色层 用膏剂涂敷于前面基板21的整个面，干燥后使用曝光掩膜进行曝光。其后，将感光性导电 层用膏剂涂敷于前面基板21的整个面，干燥后使用曝光掩膜进行曝光。而且，其后，如图3A 所示，进行显影，形成前驱体221cx、222xc、231cx、232cx、25x、221dx、222dx、231dx、232dx。
然后，如图3B所示，对形成有前驱体221cx、222xc、231cx、232cx、25x、221dx、 222dx、231dx、232dx的前面基板21进行烧成，形成总线电极221a、222a、231a、232a、黑条 25。此时的烧成的最高温度优选55(TC 60(TC，在本实施方式为580°C。另外，总线电极 221a、222a、231a、232a的厚度优选1 P m 6 ii m，在本实施方式为4iim。
然后，形成透明电极22b、23b。为了形成透明电极22b、23b，首先，制作含有平均粒
6径为5nm lOOnm的铟(In)、锡(Sn)、锑(Sb)、铝(Al)及锌(Zn)中的至少一种金属的微粒 子、或者它们的至少一种的金属氧化物的微粒子(含有这些金属中的两种以上的元素、即 含有所谓的复合氧化物的微粒子)、或者这些金属中的两种以上的合金的微粒子、或者这些 微粒子的混合物的分散液。在本实施方式中，将平均粒径为10nm的铟(In)-锡(Sn)的合 金微粒子，按12重量％的浓度计与分散剂一起分散于有机溶剂中，制作成分散液。另外，作 为有机溶剂使用了十氢化萘，但除此之外，还可使用例如像甲苯、二甲苯、苯、十四烷这样的 无机溶剂，芳香族烃类、己烷、庚烷、辛烷、壬烷、癸烷、十一烷、十二烷、十三烷、十四烷、十五 烷、十六烷、十八烷、十九烷、二十烷、三甲基戊烷等长链烷烃，环己烷、环庚烷、环辛烷等环 状烷烃等。 然后，如图3C所示，利用分配法在总线电极221a和总线电极222a之间涂敷分散 液，形成液体层22bx。同样，在总线电极231a和总线电极232a之间涂敷分散液形成液体层 23bx。 图4A是本发明的实施方式的从前面基板的截面方向观察的涂敷分散液的情况的 示意图。图4B是本发明的实施方式的从前面基板的正面方向观察的涂敷分散液的情况的 示意图。在本实施方式中，以显示电极对24的重复间隔的2倍的间隔使用分散器，该分散 器具备具有384个涂敷喷嘴91的头90。 首先，将各涂敷喷嘴91与总线电极221a和总线电极222a的间隙对位，并在384 个间隙内涂敷分散液92。接着，使头90移动显示电极对24的重复间隔，在最初未涂敷的总 线电极221a和总线电极222a的384个间隙涂敷分散液92。然后，将各涂敷喷嘴91与总线 电极23la和总线电极232a的间隙对位，在384个间隙涂敷分散液92。接着，使头90移动 显示电极对24的重复间隔，在未涂敷的总线电极231a和总线电极232a的384个间隙涂敷 分散液92。如上所述，每次涂敷384个，通过往复两次涂敷4次，在1536个总线电极的间隙 涂敷分散液92，形成768对液体层22bx、23bx。此时，以使液体层22bx不从两个总线电极 221a、222a之间溢出且形成一样的厚度的方式进行涂敷。同样，以使液体层23bx不从两个 总线电极231a、232a之间溢出且形成一样的厚度的方式进行涂敷。 其后，如图3D所示，将形成有液体层22bx、23bx的前面基板21干燥，在氧化性环 境中且在400°C 600°C下进行烧成，形成由厚度为80nm 1000nm的透明导电膜构成的 透明电极22b、23b。在本实施方式中，首先将形成有液体层22bx、23bx的前面基板21在 1 X 10—3Pa的减压下用230°C的温度条件保持10min进行干燥。而且，其后，在大气中用500°C 的温度条件进行60min烧成，形成由厚度为约300nm的铟锡氧化物(ITO)膜构成的透明电 极22b、23b。 然后，如图3E所示，在形成有扫描电极22、维持电极23及黑条25的前面基板21 上形成电介质层26和保护层27。 首先，利用网板印刷法等公知技术形成电介质层26的前驱体。而且，对电介质层 26的前驱体进行烧成，形成厚度为20iim 50iim的电介质层26。 在本实施方式中，制作了含有电介质玻璃的电介质膏剂，该电介质玻璃含有氧 化硼(B203) 34.6重量％、氧化硅(Si0》1.4重量^、氧化锌(Zn0)27.6重量％、氧化钡 (Ba0)3. 3重量％、氧化铋(81203) 25重量％、氧化铝(A1203) 1. 1重量％、氧化钼但003)4. 0重 量％、氧化钨(W0》3.0重量X。这样制作成的电解质玻璃的软化点为约57(TC。然后，在形
7成有扫描电极22、维持电极23及黑条25的前面基板21上利用模涂法涂敷电介质膏剂，形 成电介质层26的前驱体。而且，在约59(TC下对电介质层26的前驱体进行烧成，形成电介 质层26。此时电介质层26的厚度约为40iim。 另外，作为电介质膏剂，除上述之外，还可以使用含有软化点为520°C 590°C 的电解质玻璃的电介质膏剂，该电介质玻璃含有氧化硼(B^)、氧化硅(SiO》、氧化锌 (ZnO)、氧化铋(Bi203)、氧化铝(A1203)、氧化钼(Mo03)、氧化钨(W03)、氧化铈(CeO)，或者碱 土类金属氧化物、碱金属氧化物等中的任一种。 而且，在电介质层26上利用真空蒸镀法等公知技术形成以氧化镁(MgO)为主成分 的保护层27。 另外，在本实施方式中，是使用铟(In)和锡(Sn)的合金微粒子形成由铟锡氧化物 (ITO)膜构成的透明电极22b、23b，但是，除此之外，也可以使用含有例如铟(In)及锡(Sn) 的金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子形成透明电极。另外，可以使用锡(Sn)的微粒子 形成由氧化锡(Sn02)膜构成的透明电极，也可以使用锌(Zn)的微粒子形成由氧化锌(ZnO) 膜构成的透明电极。另外，也可以使用铟锡氧化物(ITO)微粒子或者氧化锡(Sn02)微粒子 或者氧化锌(ZnO)微粒子形成由铟锡氧化物(ITO)或者氧化锡(Sn02)或者氧化锌(ZnO)膜 构成的透明电极。 另外，在本实施方式中，形成黑色层221c、222c、231c、232c及导电层221d、222d、 231d、232d之后，形成液体层22bx、23bx并进行烧成。但是，例如也可以形成前驱体221cx、 222cx、231cx、232cx、221dx、222dx、231dx、232dx后再形成液体层22bx、23bx，其后，同时对 这些前驱体221cx、222cx、231cx、232cx、221dx、222dx、231dx、232dx以及液体层22bx、23bx 进行烧成，形成扫描电极22、维持电极23。 在本实施方式中，使用按显示电极对24的重复间隔2倍的间隔配置了 384个涂敷
喷嘴91的头90，使头90进行往复两次，形成1536个透明电极的液体层。但是，优选涂敷喷
嘴的间隔、涂敷喷嘴的个数等分散器规格根据面板规格、生产节拍等诸条件来决定。 下面，说明背面板30的制造方法。图5A、图5B、图5C、图5D和图5E是用于说明本
发明实施方式的面板的背面板的制造方法的图。 首先，如图5A所示，使用网板印刷法、光刻法等公知技术，在背面基板31上将以银 (Ag)为主成分的导电层用膏剂以一定间隔条纹状涂敷，形成数据电极32的前驱体32x。
然后，如图5B所示，对形成有前驱体32x的背面基板31进行烧成，形成数据电极 32。数据电极32的厚度例如为2iim 10iim，在本实施方式中为3iim。
接着，如图5C所示，在形成有数据电极32的背面基板31上涂敷电介质膏剂，其 后，进行烧成，形成基底电介质层33。基底电介质层33的厚度例如为5 ii m 15 ii m，在本 实施方式中为lOym。 接着，如图5D所示，在形成有基底电介质层33的背面基板31上涂敷感光性电介 质膏剂，其后，进行干燥，形成隔壁34的前驱体。其后，使用光刻法等公知技术形成隔壁34。 隔壁34的高度例如为100iim 150iim，在本实施方式中为120iim。 而且，如图5E所示，在隔壁34的壁面及电介质层33的表面涂敷含有红色荧光体、 绿色荧光体、蓝色荧光体中的任一种的荧光体墨液。其后，进行干燥、烧成，形成荧光体层 35。
作为红色荧光体，例如可使用(Y，Gd)B03:Eu、 (Y， V)P04:Eu等，作为绿色荧光体，例 如可使用Zn2Si04:Mn、 (Y， Gd)B03:Tb、 (Y， Gb)Al3(B03)4:Tb等，作为蓝色荧光体，例如可使用 BaMgAl10017:Eu、 Sr3MgSi208:Eu等。 而且，将上述的前面板20和背面板30以使显示电极对24和数据电极32立体交
叉的方式对置配置，在形成有放电单元的图像显示区域的外侧的位置使用低熔点玻璃进行
密封。其后，在内部的放电空间封入含有氙(Xe)的放电气体，完成面板IO。 但是，在利用分配法形成透明电极的情况下，由于分散液的粘度比较低，因而涂敷
特性良好。另外，不易产生涂敷喷嘴的堵塞的不良情况。另一方面，对于通常的玻璃基板，
分散液的涂敷性优良。因此，反而分散液涂敷后濡湿扩大，存在透明电极端部的形状不稳定
的课题。 与此相对，在本实施方式中，由于分散液涂敷在总线电极的间隙，因而不会产生上 述的课题。 另外，在本实施方式中，以覆盖透明电极22b、23b的方式形成电介质层26。因此， 例如即使透明电极22b、23b的机械强度低，带伤或者剥离的可能性也非常小。另外，放电间 隙的距离不是取决于透明电极22b、23b的距离，而是取决于高尺寸精度地形成的总线电极 221a和总线电极231a的距离。因此，可将每个放电单元的放电特性的偏差抑制得很小。
另外，在本实施方式中，将使平均粒径为10nm的铟(In)-锡(Sn)的合金微粒子以 高浓度分散的分散液进行涂敷、干燥后，在50(TC的高温下烧成而形成的透明电极22b、23b 的电阻低，透射率高，且与前面基板21及总线电极221a、222a、231a、232a的密接性良好。其 原因在于，通过高温烧成，铟(In)转换为透明的氧化铟(InA)，并且微粒子间的密接性及 与基板的密接性进一步提高。 另外，在本实施方式中，使用平均粒径为5nm 100nm的金属的微粒子形成透明电 极22b、23b。这是因为，平均粒径为5nm以下时，微粒子和电介质玻璃易于产生反应，另外， 在与含有银(Ag)的总线电极221a、222a、231a、232a的台阶部容易产生龟裂。另外，当平均 粒径达到100nm以上时，喷墨涂敷装置的微细喷嘴容易发生堵塞。另外，当平均粒径过大 时，烧成后的粒子间的接触面积减小，片材电阻增大。 另外，在本实施方式中，使用分散器将分散液涂敷在两个总线电极221a、222a之 间及两个总线电极231a、232a之间。由此可无浪费地涂敷分散液。 另外，在实施方式中所使用的具体的各种数值只不过是简单列举一例。例如在具
有三个以上的总线电极的情况、及将总线电极形成为梯状等时，优选根据面板的规格等酌
情设定为最佳的值。 产业上的可利用性 本发明可以用低成本实现每个放电单元的放电特性的偏差小且品质高的图像显 示，因此，作为面板及其制造方法有用。
权利要求
一种等离子体显示面板，在前面基板上形成有扫描电极和维持电极，所述扫描电极具有扫描总线电极和扫描透明电极，所述维持电极具有维持总线电极和维持透明电极，所述等离子体显示面板的特征在于，所述扫描总线电极以构成所述扫描电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成，所述维持总线电极以构成所述维持电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成，所述扫描透明电极使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分散液而形成于所述扫描总线电极的所述间隙，所述维持透明电极使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分散液而形成于所述维持总线电极的所述间隙。
2. 根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于， 所述金属的微粒子或者所述金属氧化物的微粒子含有铟及锡。
3. —种等离子体显示面板的制造方法，所述等离子体显示面板在前面基板上形成有扫 描电极和维持电极，所述扫描电极具有扫描总线电极和扫描透明电极，所述维持电极具有 维持总线电极和维持透明电极，所述等离子体显示面板的制造方法的特征在于，以构成所述扫描电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成所述扫描总线 电极，以构成所述维持电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成所述维持总线 电极，在所述扫描总线电极的所述间隙使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的 分散液形成所述扫描透明电极，在所述维持总线电极的所述间隙中使用含有金属的微粒子 或者金属氧化物的微粒子的分散液形成所述维持透明电极。
4. 根据权利要求3所述的等离子体显示面板的制造方法，其特征在于， 利用分配法涂敷所述分散液。
全文摘要
本发明提供一种等离子体显示面板及其制造方法，等离子体显示面板可以显示每个放电单元的放电特性的偏差小且品质高的图像，并且具有低成本的透明电极。因此，扫描总线电极以构成扫描电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成，维持总线电极以构成维持电极的长度方向的外缘且在内侧构成间隙的方式形成。此外，扫描透明电极使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分散液而形成于所述扫描总线电极的间隙，维持透明电极使用含有金属的微粒子或者金属氧化物的微粒子的分散液而形成于维持总线电极的间隙。
文档编号H01J11/22GK101772824SQ20098010008
公开日2010年7月7日 申请日期2009年7月3日 优先权日2008年7月4日
发明者村社智宏, 浜田良太, 瓜生英一, 石仓靖久 申请人:松下电器产业株式会社