CN101276718A - 等离子显示器面板及其制造方法 - Google Patents

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宫田素之
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Abstract

本发明提供一种等离子显示器面板，其可以提高来自隔板的侧面及底面的反射强度，提高亮度，且可以提高来自前面板侧的黑色对比度，而且隔板材料不包含铅、铋等对环境负荷大的材料。利用的是采用钨－磷－钡－钒系黑色玻璃的隔板材料，只在隔板侧面形成用于提高反射率的高折射率的薄膜材料。

Description

等离子显示器面板及其制造方法
技术领域
本发明涉及一种等离子显示器面板及其制造方法。
背景技术
等离子显示器面板(以下简称PDP)，近年来作为大画面高清晰的平面图像显示装置，被广泛的开发、制造及普及。PDP在上面板和背面板之间形成的隔板间涂有R、G、B三色的荧光体，使封闭在面板内的氙气电离产生紫外线，由该紫外线使荧光体发光来显示图像。
目前，用含有铅(Pb)的低熔点玻璃材料作为隔离荧光体的隔板材料。另外，为制作隔板，首先在形成铅系玻璃料厚膜后，通过喷砂加工成隔板形状。因此，含Pb玻璃被大量废弃，增加了环境的负荷。因此，讨论用铋、锌、钒等代替铅玻璃的玻璃坯料。
对比度的提高是现有PDP的另一个课题。作为起因于隔板材料的对比度下降的主要因素，可以举出如从隔板材料的上面板侧的白色部分、荧光体向里面的发光的利用效率的提高。为提高隔板材料的上面板侧的黑色对比度，与隔板上面的上面板相接的部分希望是黑色。另外，为使从荧光体发出的光扩散到荧光体的周围，与显示图像无关的里面侧也发光。因此，为高效率地使荧光向上面板侧发光，希望提高隔板材料侧面的反射率。
作为代替Pb系隔板材料的玻璃材料，正在开发以铋、锡-锌等为主要成分的玻璃材料(例如，参考专利文献1、2)。
专利文献1：日本特开2006-342044号公报(摘要)
专利文献2：日本特开2006-312568号公报(摘要)
但是，虽然铋系玻璃不抵触在欧洲等实施的环境限制，但是仍是对环境负荷大的材料。另外，因为铋系玻璃、或者锡-磷-锌系玻璃的端面是白色，很难提高黑色对比度。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不含铅、铋，具有对环境负荷小的隔板的PDP及其制造方法。
本发明的PDP的特点在于，具有：相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其中，所述隔板由至少含有钨、磷、钡、钒的氧化物的玻璃制成。
本发明的PDP中，优选的是隔板的电阻率为107～1011Ωcm。另外，隔板的高度优选的是在100μm以上且500μm以下。
本发明的PDP的特点在于，具有：相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其中，所述隔板由换算为氧化物含有WO3：25～60重量％，P2O5：15～40重量％，BaO：8～30重量％，V2O5：8～20重量％的氧化物的玻璃构成。
在该构成的PDP中，构成所述隔板的玻璃，换算为氧化物也可以还含有MoO3：0～5重量％，Cr2O3：0～5重量％，ZrO2：0～10重量％，HfO2：0～3重量％，Gd2O3：0～3重量％，Al2O3：0～3重量％。
本发明的PDP的特点在于，具有：相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其中，所述隔板由基材和在该基材侧面形成的薄膜构成，所述薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
在该构成的PDP中，优选的是在400nm～800nm的波长域，所述薄膜的折射率在2.3以上。
本发明的PDP的特点在于，具有：相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其中，所述隔板由基材和在该基材侧面形成的薄膜构成，所述薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
本发明的PDP的特点在于，具有：相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其中，所述隔板的底面及侧面形成为一体。
在该构成的PDP中，优选的是所述隔板按每个像素形成为格子状。另外，在所述隔板的底面部和侧面部形成有薄膜，该薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
本发明的PDP的制造方法的特点在于，具有：在背面板上形成至少含有钨、磷、钡、钒的氧化物的玻璃厚膜的工序；以及将被加工成隔板的阴极形状、通过通电能够进行加热的模具压接于玻璃，在玻璃上转印隔板形状的工序。
另外，在所述制造方法中，优选的是还包括：在所述玻璃上转印隔板形状的工序结束之后，还在隔板的上端面形成掩模的工序；以及在隔板的内壁形成薄膜之后，除去掩模的工序。
发明效果
根据本发明，可以提供一种不使用铅、铋系玻璃等的隔板，且在制造工序中可以抑制废弃物的量，对环境负荷小的PDP。另外，根据本发明的PDP制造方法，由于在形成隔板时使用通电过热，所以消除面板玻璃的弯曲等的问题。
附图说明
图1是本发明制作的PDP的截面的概要图；
图2是表示本发明制作的PDP的电极形成工序的图；
图3是表示本发明制作的PDP的隔板、封闭玻璃形成工序的图；
图4是表示本发明制作的PDP的隔板、封闭玻璃形成工序的图；
图5是表示本发明制作的PDP的形成隔板的工序的一部的图；
图6是表示本发明制作的PDP的隔板形成工序的一部的图；
图7是表示本发明制作的PDP的隔板形成工序的一部的图；
图8是表示本发明制作的PDP的荧光体涂布工序的图；
图9是表示本发明制作的PDP的荧光体烧制工序的图；
图10是本发明制作的PDP的截面的概要图；
图11是表示本发明制作的PDP的薄膜形成工序的一部分的图；
图12是本发明中使用的形成薄膜时的掩模材料的概要图；
图13是表示本发明制作的PDP的薄膜形成工序的一部分的图；
图14是表示本发明制作的PDP的薄膜形成工序的一部分的图；
图15是表示本发明制作的PDP的荧光体烧制工序的图；
图16是本发明中的隔板材料的可见光区域的光谱反射率曲线图；
图17是在隔板材料上形成的薄膜的可见光区域的折射率的波长分散特性图；
图18是在隔板材料上形成的薄膜的可见光区域的消光系数的波长分散特性图；
图19是本发明使用的隔板材料基材用玻璃的折射率的波长分散特性图；
图20是本发明使用的隔板材料基材用玻璃的消光系数的波长分散特性图；
图21是表示薄膜的反射率相对于折射率的变化的图；
图22是现有的一般的PDP的截面的模式图。
图中：
1-背面衬底；2-数据电极；3-荧光体；4-隔板；5、5a-封闭玻璃；6-框玻璃；7-总线电极；8-显示电极；9-保护膜；10-电介质层；11-前面衬底；12-模具；13-薄膜；14-掩模；20-电介质层
具体实施方式
根据本发明，通过采用钨-磷-钡-钒系玻璃作为隔板材料，可以使隔板的电阻值为合适的107～1011Ωcm，因此，可以抑制由隔板内部蓄积的残留电荷引起的异常放电，从而具有能够提供在显示时壁电荷量适当而不易产生显示异常的PDP的效果。另外，可以提供一种从前面板上面看时的黑色对比度良好的PDP。
另外，通过只在隔板的侧面部上形成高折射率的薄膜，从而能够使从荧光体向里面发出的光朝向前面板放射，从而可以提供高效率、高亮度的PDP。
图10表示了本发明的PDP的截面的模式图。采用钨-磷-钡-钒系玻璃作为隔板4的基材，通过只在隔板4的侧面部及底面部形成铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、氮化钽、硅、锗等具有高折射率的薄膜13，可以使从荧光体3向里面发出的光朝向前面板放射，从而可以得到一种白色亮度、黑色对比度良好的PDP。
以下，结合实施例详细说明。
[实施例一]
图22是现有的PDP的截面的概要图。在图22中，符号1为背面衬底，2为数据电极，3为荧光体，4为隔板，5、5a为封闭玻璃，6为框玻璃，7为总线电极，8为显示电极，9为保护膜，10、20为电介质层，11为前面衬底。
PDP装置是在填充了氖、氙等稀有气体的微小空间内产生放电，使空间内填充的荧光体发光的显示装置。PDP使前面衬底11与背面衬底1以具有约100～200μm的间隙相对设置，用隔板4来维持各衬底的间隙。用以玻璃为主要成分的粘接材料封闭衬底的周缘部，在内部填充稀有气体。将由各衬底和隔板划分的微小空间称作单元(cell)，在一个单元中，填充有R(Red：红色)，G(Green：绿色)，B(Blue：蓝色)(后面记为RGB)三色的荧光体中的任一种，由三种颜色的单元构成一个像素，发出各色的光。
在各衬底上设置有规则排列的电极，在成对的前面衬底上的电极和背面衬底上的电极间对应于显示信号选择性地施加100～200伏的电压，通过电极间的放电产生紫外线，使荧光体发光，显示图像信息。
在PDP的背面衬底侧，在衬底上形成有数据电极(或者地址电极)。数据电极由Cr/Cu/Cr配线、银配线等构成。该电极通过印刷法、溅射法形成。
在想要点亮的单元的地址电极和显示电极间进行地址放电，在单元内蓄积壁电荷。然后通过在显示电极对上施加一定的电压，通过地址放电只使蓄积了壁电荷的单元引起显示放电，使紫外线发光，使等离子显示器进行显示。
在数据电极上形成有电介质层。电介质层是为了控制地址电极的电流和进行保护而免于绝缘破坏而设置的。在电介质层上形成有具有条纹形状、格子形状等的开口部的隔板。隔板由直线状(条纹状、棱状)、或各像素被隔板隔开的格子状等的形状构成。隔板通过用印刷法涂布玻璃膏的方法，或通过用喷砂法削除厚膜的方法等形成。在被隔板隔开的单元内，填充各色的荧光体，将荧光体涂在壁面上。
另一方面，在前面衬底上形成显示电极。显示电极由透明电极、总线电极构成。透明电极由铟-锡的氧化物膜(TIO膜)等构成，总线电极由Cr/Cu/Cr配线、银配线等构成。显示电极被设置成与在背面衬底上形成的数据电极正交。在这些电极上形成有电介质层，该电介质层保护电极并具有在放电时形成壁电荷的存储功能。在电介质层上，通过等离子体形成有保护电极等的保护层。作为保护层，一般形成MgO膜。且在一般的PDP中，在前面衬底侧还形成有具有与各像素对应的开口部的黑色层(黑色矩阵)。因为从前面衬底侧可以看见黑色，所以具有提高图像的对比度的效果。黑色层形成在数据电极上下的哪一侧都可以。
将背面衬底及前面衬底相对放置在正确位置，粘接周缘部。作为粘接材料使用玻璃粘接材料。一边加热一边排出内部气体，封入稀有气体。在数据电极与显示电极的交叉部位施加电压使稀有气体放电，形成等离子状态。利用稀有气体从等离子状态返回原来状态时产生的紫外线使荧光体发光。
图1是关于本发明的一实施例的PDP的截面图。本实施例的PDP不包括图22所示的现有的PDP中存在的黑色矩阵。另外，电介质层20与隔板形成一体。
结合图2～图9对图1所示的PDP的制作方法进行详细说明。
首先，在背面衬底1上用溅射法形成数据电极2。在本实施例中，使用碱石灰玻璃(soda lime glass)作为背面衬底1，使用Cr/Cu/Cr的溅射膜作为数据电极。且，作为数据电极(也称地址电极)，除该材料以外也可以使用银、或在银中混入了导电性玻璃膏等的材料。
且，用光刻法来加工该数据电极使其形成为电极构造。
下面，为了固定框，通过涂布形成低温软化玻璃料作为框玻璃6，并形成隔板材料的膏40作为隔板4的前驱体。形成框玻璃6及隔板的玻璃采用不含铅的玻璃。框玻璃6的材料是在钒-磷-锑-钡系的玻璃中加入SiO2后的物质作为玻璃料。另外，隔板4使用的是在后面实施例2中详细讨论的钨-磷-钡-钒系玻璃的玻璃料。(图3)
并且，这些框玻璃6是通过在隔板玻璃的软化温度下烧制而固定的。本实施例中的烧制温度是580℃。(图4)
为了将烧制后的隔板4加工成隔板形状，本发明使用通电加热法。使用的钨-磷-钡-钒系玻璃在室温下具有107～1011Ωcm左右的电阻，但是加热后由于半导体的电子传导性而使得电阻值下降，在200℃时下降到10kΩcm左右。通过对其施加直流电压而对隔板4及在隔板的阴极模具上预先加工好的模具12进行通电，对隔板4进行通电加热而将其加热至软化温度以上。
且，从上部施加压力，对隔板4按压使其成为模具12的阳极模具。本实施例中使用SUS作为模具。(图5、图6)
为了不损坏隔板形状，在加热环境下，使其与该模具缓慢分模。且在隔板内部涂布R、G、B三色的荧光体(图8)，在460℃下烧制，得到如图9所示的PDP的背面板。
且，通过将另外制作的前面板从上部封闭及排成真空，填充氙气等，得到图1所示的PDP。
通过使用这种方法，不会在背面衬底1上残留应力，可以形成弯曲等问题较少的隔板。该方法与现有的喷砂法等相比，是材料的损失少，对环境的负荷小的制造方法。作为可适用于该制造方法的隔板4的材料，显示出半导体性的电子传导性的玻璃是有效的。
本发明中不仅是隔板4的侧面，隔板的底面部也都可以由同一材质构成。目前虽然如图22所示在隔板的底面部形成有电介质膜等，但是在本发明中可以将电介质层20与隔板4形成一体。因此，不仅可以省略形成电介质层20这一工序，也有利于除去隔板上蓄积的电荷。
另外，本实施例还制作了在隔板侧面部上形成了薄膜的PDP。图10是表示在隔板侧面部上形成有薄膜的PDP的截面的模式图。只在隔板侧面部上形成薄膜13的原因是，由于在侧面部上涂有荧光体3，只要荧光体3可以向里面发光，就可以提高朝向前面板侧的亮度。另外，若在前面板一侧的上面形成该膜，则因为从前面板观察时的隔板的反射率提高，所以黑色对比度变差，所以不是优选的。因此，必须将这样的膜只限定在涂布荧光体的隔板侧面部及底面部上。
图10所示的实施例中，只在隔板的侧面部及底面部形成有薄膜，在隔板的前面衬底11一侧没有形成该薄膜。关于该制作方法，结合图11～14进行说明。
与没有形成薄膜的PDP一样，形成隔板4以后(相当于图7)，将用于形成薄膜的掩模14配置在隔板上面(图11)。例如，在形成条纹形状的隔板的情况下，使用如图12所示的掩模。形成掩模后，使用溅射法或蒸镀法等形成薄膜13(图13)。此时，由于在隔板上部形成有掩模，所以不形成薄膜13。此后，除去掩模，如图14所示，制成了只在隔板内部形成有薄膜的背面板。
进一步涂布荧光体，烧制，将荧光体烧接在隔板内部(图15)。在其上面封装另外制作的前面板并进行排气，填充氙气等，完成等离子显示器面板。
[实施例二]
本实施例，对关于钨-磷-钡-钒系玻璃材料详细讨论后的结果进行介绍。
本发明的隔板玻璃，因为如实施例一所述通过通电加热而成型，所以电阻必须与由通电产生的发热相适应。另外，为了在荧光体涂布后的烧制时也不会使其形状变形，优选在荧光体的烧制温度即460℃下也不产生变形。因此，优选的是隔板用玻璃的玻化温度在470℃以上。另外，在向背面衬底1进行烧接时，相比于背面板的材料即碱石灰系玻璃衬底，需要软化到在低温下可以作业的程度。
因为利用于PDP的碱石灰玻璃的玻化温度为610℃左右，所以优选的软化温度是在600℃以下。另外，因为通常的玻璃材料若玻化温度为470℃，则软化温度在570℃左右，若软化温度为600℃，则玻化温度为500℃左右，所以本发明的隔板用玻璃的玻化温度优选的是在470℃以上且500℃以下，软化温度优选的是在570℃以上且600℃以下。
另外，因为碱石灰玻璃的热膨胀系数在室温到350℃的测定温度范围中是80×10-7/℃，所以作为即使有一些压缩、拉伸应力存在也不认为是破损等的热膨胀域，优选是70～90×10-7/℃。若热膨胀系数不足70×10-7/℃，则在玻璃剥离的方向上产生剪切应力，隔板材料破损。另外，若热膨胀系数超过90×10-7/℃，则在拉伸应力的作用下在隔板的纵向上产生破坏，不是优选的。
且，若隔板材料具有导电性，则在显示时因为残留的电荷可以接地，所以优选，但是若电阻过低，则为了显示要预备地接地直到在显示电极附近蓄积的电荷，所以显示的响应性下降，不优选。若显示时残留电荷则是误显示的原因，若蓄积的电荷过多则成为异常放电的原因，所以不优选。
不产生这样的异常，可以适当维持单元内的电荷状态的隔板的体积电阻率为1×107Ωcm～1×1011Ωcm。
另外，显然，若玻璃因结晶析出等原因而反玻璃化，则在通电加热隔板进行成型时流动性变差，得不到适当的形状，所以优选的是不产生反玻璃化。
且，为了提高黑色显示对比度，隔板的与上面面板相接的端面优选是黑色。
作为可以满足以上特性的玻璃组成，制作以钨、磷、钡、钒的氧化物为构成成分的玻璃，评价其特性。
表1表示研究后的玻璃材料的组成、反玻璃化的有无、热膨胀系数、玻化温度、软化温度、外观的颜色及体积电阻率。
                            表1
Figure A20081000211300141
在表1中，组成是玻璃的分析组成，将各氧化物换算为WO3、P2O5、BaO、V2O5的氧化物表示。且，通过用ICPS(感应等离子发光分析)法对得到的玻璃进行分析，来进行组成的分析。
另外，玻璃的熔融通过如下这样进行：为了得到所希望的玻璃组成而配制各元素的原料，向铂制的坩埚中投入原料粉末，在电炉中以1400℃加热两小时使其熔融，之后从该温度迅速冷却。在电炉熔融中，向坩埚内插入铂制的搅拌棒搅拌熔融物。熔化后，倒入预先加热至400℃的石墨模具中。然后，再以800℃加热两小时，进行保持后，以0.5℃/分的冷却速度缓慢冷却，得到无变形的玻璃块。
且，各构成氧化物的原料，除了使用磷酸钡作为钡的原料以外，也使用WO3、P2O5、V2O5构成的氧化物原料。
另外，在表1中，反玻璃化的有无是在熔化玻璃、去变形后，将碎玻璃载至硼硅酸玻璃衬底上，再次以800℃加热，进行小球流动(button flow)试验，用眼睛及光学显微镜观察其表面，在确定结晶化的情况下记为×，在没有确定结晶化，观察到洁净的玻璃自然面的情况下记为○。
另外，热膨胀系数以石英玻璃为标准试料，以5℃/分的速度升温，用示差热膨胀计进行测量。将第一拐点作为玻化温度。另外，测量玻璃的粘度曲线，将玻璃粘度为107.6Poise的点作为软化温度。对于外观颜色，制作20mm×20mm×50mm的玻璃块来表示其外观颜色。
进而，对于体积电阻率的测量，从玻璃块上切下1mm×10mm×3mm的玻璃棒，在1mm×10mm的两端面上蒸镀Pt电极，使电极间的距离为3mm，将每个电极都插入恒温槽内，以125℃暂时加热除去水分后，返回到25℃进行测量。对于电阻值的测量，施加500V的直流电压，通过测量此时流通的电流值来求得。
在表1中，No.1～No.7是使WO3的量变化来评价其物性。从No.1开始，具有随着试料编号的增大，WO3的含量增大，与此对应玻化温度、软化温度上升的特点。No.1～No.2的玻璃，Tg不足470℃，在荧光体烧制温度即460℃下，存在产生变形的可能性大的问题。No.3～No.6任何一个参数都没有问题，适合作为隔板用的玻璃材料。另外，No.7的玻璃，因为软化温度超过了600℃，所以得知若不加热到背面板的材料即碱石灰玻璃的玻化温度以上，则无法进行玻璃成型。
根据以上，WO3的含量优选的是25重量％至60重量％。WO3的含量如不足25重量％，则玻化温度低，在荧光体烧接工序中可能产生变形等不良情况。另外，若超过60重量％，则因为软化温度超过600℃，所以在衬底上成型烧制该玻璃时，有可能使背面板玻璃材料劣化，不优选。
下面，根据试料No.8～No.13，制作P2O5的含量变化的玻璃。如No.8、No.9所示，在P2O5的含量少时，由于在玻璃表面观察到结晶化的情况，所以不优选。虽然P2O5的含量多的No.9的玻璃良好，但是尽管非常的小但还能看到结晶化的征兆。在P2O5的含量为15重量％的No.10玻璃中，看不到这样的结晶化样子，可得到洁净的玻璃面。
根据以上可知，P2O5的含量在15重量％以上为优选。若使P2O5的含量增加，则不仅看不到这样的结晶化征兆，还可观察到Tg、Ts上升的倾向。在使P2O5的含量增加来制作的No.10～No.12的玻璃中，虽然Tg、Ts的值都表现为良好，但是在含P2O5为41重量％的No.13玻璃中，因为Ts超过了600℃，所以在处理工序中存在使背面板产生变形的顾虑。
根据以上，P2O5的含量优选的是在15重量％以上且40重量％以下。若P2O5的含量不足15重量％，则玻璃反玻璃化，不优选。另外，若在40重量％以上，则软化温度过高，不优选。
下面，制作No.14～No.18的玻璃并讨论BaO的含量。具有的特点是若BaO的含量增加，则该玻璃系的热膨胀系数增大。在BaO的含量为6重量％的No.14的玻璃中，热膨胀系数为65×10-7/℃，相对于背面板玻璃过小，产生成型后剥离状的裂纹的可能性很大，不优选。且在No.15～No.18的玻璃中，虽然热膨胀系数表现出适当的值，为71～89×10-7/℃，但是在No.18所示的玻璃中，热膨胀系数为97×10-7/℃，值过大，在热处理工序中，从背面板玻璃承受的拉伸应力大，在纵向可能产生龟裂，不优选。
根据以上，BaO的含量优选的是在8重量％以上且30重量％以下。若BaO的含量不足8重量％，则热膨胀系数过小，产生剥离方向的龟裂，不优选。另一方面，若BaO的含量超过30重量％，则热膨胀系数过大，产生因纵向的龟裂引起的破损，不优选。
进一步地，以No.19～No.23所示的玻璃讨论V2O5的含量。可以看出V2O5的含量越增大，体积电阻率的降低越明显。No.19的玻璃V2O5的含量为6重量％，但体积电阻率大，为1.2×1012Ωcm，由于在面板内难以使残留电荷接地，所以很可能导致异常放电。
在No.20～No.22的玻璃中，体积电阻率在1.0×1012～1.0×107Ωcm的范围内，看到在面板内的异常放电等的可能性小，所以优选。另一方面，在No.23所示的含有V2O5为21重量％的玻璃中，体积电阻率低于1.0×107Ωcm。这种情况下，甚至在上面面板的显示电极附近为做显示的标记而蓄积的电荷也被接地，所以很可能产生显示的响应性极端下降的问题。因此，可知No.23的玻璃不是优选的。
根据以上，V2O5的含量优选的是在8重量％以上且20重量％以下。若V2O5的含量不足8重量％，则电阻增大，成为异常放电的原因，不优选。另外，若V2O5的含量超过20重量％，则电阻变得过低，显示的响应性下降，不优选。
在表1讨论的所有玻璃中，因为外观颜色是黑色，可以提高黑色对比度，所以优选。
[实施例三]
下面，为了提高钨、磷、钡、钒系玻璃的耐气候性，讨论各种添加元素。表2表示了该结果。
【表2】
Figure A20081000211300181
为了提高耐气候性，讨论了MoO3、Cr2O3、HfO2、ZrO2、Al2O3、Gd2O3五种氧化物。在表2中，对于向水中的溶解量，将10mm3的玻璃块(约4g)放入80℃的温水中浸泡24个小时，然后插入120℃的干燥机内5个小时充分干燥后，以0.1mg的单位测量浸泡前后的玻璃块的重量，以浸泡前的重量进行标准化，作为溶解量算出该差值。
No.24是不包含上述氧化物的WO3-P2O5-BaO-V2O5系的四元系玻璃组成物，可知重量减少了0.5％。另一方面，在含有MoO3的玻璃中，可知在5重量％以下溶解量降低，但超过5重量％则溶解量恶化。
另外，即使含有Cr2O3、HfO2、ZrO2、Al2O3、Gd2O3，也可看到大幅度的耐水性的改善，但是若其中的任何一个含量过多则会产生反玻璃化，不优选。具体地说，Cr2O3的含量在5重量％以下，可以改善耐水性，也没有看到反玻璃化，但是若超过5重量％则会看到反玻璃化。另外，HfO2、ZrO2、Al2O3、Gd2O3中的任何一个若含量在3重量％以下，则可以看到耐水性的改善，且可以得到良好的玻璃，但是若超过3重量％，则会看到反玻璃化，不优选。其他的热膨胀系数、玻化温度、软化温度、颜色、体积电阻率等诸性质都没有问题。
根据以上，为了提高玻璃的耐气候性，MoO3的含量可以在0～5重量％的范围，Cr2O3的含量可以在0～5重量％的范围，ZrO2的含量可以在0～3重量％的范围，HfO2的含量可以在0～3重量％的范围，Gd2O3的含量可以在0～3重量％的范围，Al2O3的含量可以在0～3重量％的范围。若超过各自的该量，则在MoO3的情况下不能提高耐气候性，对于其他的氧化物由于会产生结晶化，所以不优选。
[实施例四]
下面，在表1讨论的玻璃中添加填充物验证其效果。在本实施例中，向钨-磷-钡-钒系玻璃中添加热膨胀系数正好合适的烧结性良好的氧化铝(Al2O3)进行讨论。表3表示了将Al2O3作为填充物进行添加，烧制后的玻璃材料的外观的颜色和体积电阻率。添加的Al2O3粒子的粒径平均为2μm。
[表3]
                             表3
Figure A20081000211300201
在表3中，体积电阻率随着Al2O3填充物的添加量的增加，外观颜色逐渐接近灰色，体积电阻率上升。填充物的填充量到70体积％时，体积电阻率在1.0×1012Ωcm以下，比较合适，但是若填充物的填充量超过70体积％，则体积电阻率变为1.3×1012Ωcm，不优选。另外，若填充物的添加量过多，则在通过通电过热方式形成隔板时，损坏玻璃的流动性，不优选。
根据以上，即使填充了填充物也可得到适合的隔板材料，但是其填充量最好在70体积％以下。
[实施例五]
下面，制作将实施例2、3、4中讨论的玻璃组成物用作隔板的图1及图10所示的PDP，评价将实施例1所示的玻璃作为隔板使用的情况下的黑色对比度、白色亮度。且，本实施例中为了增加白色亮度，如图10所示在隔板的与荧光体相接的面上设置反射膜，通过使向里面的发光朝向前面侧反射，增加亮度。
且，图1是没有形成薄膜的情况下的PDP的截面的概要图，图10是形成薄膜的情况下的PDP截面的概要图。
图4表示讨论的隔板、薄膜的构成及各隔板材料的薄膜的折射率、衬底在波长为530nm时的折射率、及在玻璃基材上形成薄膜的情况和不形成薄膜的情况下的在波长为530nm时的反射率、吸收率、透射率、在图1或图10制作PDP时的黑色对比度和白色亮度。
在表4中，折射率、反射率、吸收率、透射率的基本的光学常数的值的测量，是在制作图1以及图10所示的面板前，制作镜面抛光的20mm角×0.5mm厚的基材薄片，在其上用溅射法形成各薄膜进行测量。
另外，表4的相对黑色对比度和相对白色亮度，是在制作图1或图10所示的PDP后作为面板特性进行评价。求出在施加电压的同时使整个画面显示黑图像时的从画面放出的亮度、相对于利用试料No.48的铋系玻璃的隔板制作的图1所示的PDP的亮度为1时的相对值，以该相对值表示相对黑色对比度。求出使整体全显示白色时的亮度相对于利用试料No.48的铋系玻璃的隔板制作的图1所示的PDP的亮度为1时的相对值，以该相对值表示相对白色亮度。
[表4]
Figure A20081000211300221
用于制作薄膜的溅射法，为了形成Fe2O3、Ga2O3、Fe2O3-Ga2O3、Cr2O3系薄膜，使用Ar+5％O2的溅射气体，采用各组成的氧化物标靶使用RF电源成膜。膜厚在20～200nm间变化。另外，在TaN成膜时，在Ar+5％N2环境气体下，采用Ta标靶，利用反应性溅射进行成膜。溅射功率为500W，标靶尺寸为Φ152.4mm，达到真空度为4.0×10-5Pa，成膜时气体压力为0.7Pa。
得到的薄膜及基材的折射率及消光系数，用分光椭圆偏振计测定。以钨灯为测量光源，在波长为350～850nm的范围进行测量。试料No.50～No.53所示的Fe2O3、Fe2O3-Ga2O3系薄膜的折射率及消光系数的波长分散由图17、图18表示。
在试料No.50的Fe2O3单体的薄膜中，在波长为400～800nm的可见光区域的整个区域中，折射率表示出很大的值，在2.8以上。通过添加Ga2O3，虽然可见光区域的折射率、消光系数都随着Ga2O3的添加量的增加而降低，但在试料No.51的70Fe2O3-30Ga2O3中，折射率显示出2.4以上的值。但是，在试料No.52、No.53的试料中，在可见光区域的折射率进一步降低，该波长区域的最低折射率下降至2.1～2.0。
另外，试料No.49的WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃衬底的折射率及消光系数如图19、图20表示。WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃衬底的折射率，随着波长的增加，折射率降低，但在800nm时值表示约为1.75。
测量了表4表示的材料的在波长为400～800nm的可见光区域下的反射率。测量是使用(株)日立高技术公司制造的分光光度计(U-4100)进行的。作为一个例子，关于试料No.49和No.51，其分光反射率曲线如图16表示。在试料No.49的WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃基材中，在可见光的波长区域，反射率为9％～11％左右，但是在形成试料No.51的70Fe2O3-30Ga2O3薄膜的情况下，可知反射率提高到16％～23％。
首先，对没有形成图1所示的薄膜的PDP进行评价。试料No.48所示的试料，采用以铋为主要成分的低温软化玻璃作为基材。试料No.49所示的试料，是采用WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃作为基材进行制作的例子，因为隔板的上面是黑色，画面整体的黑色部分增加，相对黑色对比度大幅度增加到0.5。
另一方面，因为荧光体的发光效率相同，所以白色相对亮度几乎相同。并且在采用向WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃中添加50体积％的Al2O3的基材作为基材的试料No.59的试料中，因为Al2O3的的反射率高，所以在波长530nm下的反射率提高4％。另外，相对黑色对比度由于向基材中添加的Al2O3部分，白色部分增加，变成0.7。但是，因为荧光体背面的反射率提高，所以相对白色亮度变为1.1，约上升10％。
如上所述，在使用本实施例制作的钨、磷、钡、钒系玻璃的情况下，与使用现有的铋系玻璃的情况相比，黑色对比度大幅度提高。另外，若在其中添加Al2O3添加物，则虽然黑色对比度的改善效果稍微降低，但是仍比现有的好，且提高了白色的亮度，所以优选。
下面，对在这些基材上形成薄膜的图10所示的形状的等离子显示器面板的评价结果进行说明。
如表4所示，使用折射率越高的材料，得到的反射率越高。图21表示在试料No.49的衬底上添附折射率不同的各种薄膜的情况下的相对于折射率的反射率。该图中，将波长530nm的情况作为代表例进行表示。可知反射率随着折射率的上升而上升。且，关于膜厚在各折射率的薄膜中取放射率最大的膜厚。
由图21显然可知，在采用试料No.49的WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃作为折射率1.78的基材时，在波长530nm下得到反射率为20％的情况下，必须使折射率在2.2以上。且，可知为了使反射率达到50％以上，必须使薄膜的折射率达到3.3以上。
由表4的反射率与相对黑色对比度的关系可知，如试料No.50那样在反射率为23％时，相对白色亮度改善到1.3，大幅度改善了30％左右。另外，可知如试料No.52那样在反射率为20％时，白色亮度改善了10％左右。
但是，如试料No.53、No.54那样，在反射率在12％以下时，相对白色亮度为1.0，对亮度改善来说效果不明显。
另外，在使用如TaN、Si、Ge那样高折射率的薄膜的情况下，相对白色亮度为1.4～1.6，大幅度提高。且，如No.58的试料那样，在采用铋系玻璃作为基材的情况下，若形成Fe2O3作为薄膜，其反射率提高，与没有形成薄膜的试料No.48的情况相比，相对白色亮度为1.5，提高了50％。
另外，在采用添加了50体积％的Al2O3添加物的WO3-P2O5-BaO-V2O5系玻璃作为基材，在其隔板侧面形成Fe2O3、Cr2O3的No.60、No.61的试料的情况下，虽然相对黑色对比度与只有基材的情况一样为0.7左右，但是白色亮度提高到了1.6。
如上，若在隔板的侧面形成高折射率的薄膜，则可以提高亮度。使用的薄膜材料优选选自铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、或者锗。

Claims (13)

1.一种等离子显示器面板，具有：
相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；
在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；
在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；
保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及
在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其特征在于，
所述隔板由至少含有钨、磷、钡、钒的氧化物的玻璃制成。
2.如权利要求1所述的等离子显示器面板，其特征在于：
所述隔板的电阻率为107～1011Ωcm。
3.如权利要求1所述的等离子显示器面板，其特征在于：
所述隔板的高度在100μm以上且500μm以下。
4.如权利要求1所述的等离子显示器面板，其特征在于：
所述隔板由换算为氧化物含有WO3：25～60重量％，P2O5：15～40重量％，BaO：8～30重量％，V2O5：8～20重量％的氧化物的玻璃构成。
5.如权利要求4所述的等离子显示器面板，其特征在于：
构成所述隔板的玻璃，换算为氧化物还含有MoO3：0～5重量％，Cr2O3：0～5重量％，ZrO2：0～10重量％，HfO2：0～3重量％，Gd2O3：0～3重量％，Al2O3：0～3重量％。
6.如权利要求1所述的等离子显示器面板，其特征在于：
所述隔板由基材和在该基材侧面形成的薄膜构成，
所述薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
7.如权利要求6所述的等离子显示器面板，其特征在于：
在400nm～800nm的波长域，所述薄膜的折射率在2.3以上。
8.一种等离子显示器面板，具有：
相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；
在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；
在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；
保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及
在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其特征在于，
所述隔板由基材和在该基材侧面形成的薄膜构成，所述薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
9.一种等离子显示器面板，具有：
相对设置的、周缘部被粘接的前面衬底及背面衬底；
在所述前面衬底上设置的电极和在所述电极上设置的电介质层及在所述电介质层上设置的保护层；
在所述背面衬底上设置的电极及电介质层；
保持所述前面衬底及所述背面衬底间的间隙的隔板；以及
在由所述隔板和所述前面衬底及所述背面衬底形成的空间内填充的荧光体，其特征在于，
所述隔板的底面及侧面形成为一体。
10.如权利要求9所述的等离子显示器面板，其特征在于：
所述隔板按每个像素形成为格子状。
11.如权利要求9所述的等离子显示器面板，其特征在于：
在所述隔板的底面部和侧面部形成有薄膜，
该薄膜由从铁氧化物、铬氧化物、铁和镓的混合氧化物、钽氮化物、硅、锗中选择的至少一种构成。
12.一种等离子显示器面板的制造方法，其特征在于：
具有：
在背面板上形成至少含有钨、磷、钡、钒的氧化物的玻璃厚膜的工序；以及将被加工成隔板的阴模形状、能够通过通电进行加热的模具压接于玻璃，在玻璃上转印隔板形状的工序。
13.如权利要求12所述的等离子显示器面板的制造方法，其特征在于：
还包括：在所述玻璃上转印隔板形状的工序结束之后，再在隔板的上端面形成掩模的工序；以及在隔板的内壁形成薄膜之后，除去掩模的工序。
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