CN101326611A - 等离子体显示面板 - Google Patents

Abstract

一种PDP(1)，其不含有铅，具有满足透射率、耐绝缘性、介电常数，且抑制了着色产生的电介质层，并且显示质量高。PDP(1)将在前面玻璃基板(3)上形成有显示电极(6)、电介质层(8)和保护层(9)的前面板(2)与在基板上形成有电极、障壁和荧光体层的背面板相对配置，并将周围密封以形成放电空间。并且，PDP(1)中，显示电极(6)具备含有银的金属汇流电极(4b)、(5b)，电介质层(8)由含有覆盖金属汇流电极(4b)、(5b)的氧化铋的第1电介质层(81)和覆盖第1电介质层(81)且含有氧化铋的第2电介质层(82)构成。并且，第2电介质层(81)与第1电介质层(82)的厚度比为1.3以上、7.2以下。

Description

等离子体显示面板

技术领域

本发明涉及用于显示设备等的等离子体显示面板。

背景技术

由于等离子体显示面板(以下称作PDP)能够实现高精度、大屏幕化，因此，65英寸级的电视机等正被产品化。近年来，PDP正在推进扫描线数是现有NTSC方式的两倍以上的全规格高清晰度方向的应用。并且考虑到环境问题还要求PDP不包含铅成分。

PDP基本由前面板和背面板构成。前面板由通过悬浮法制成的硼硅酸钠类玻璃的玻璃基板、由在其一侧主面上形成的条状透明电极和金属汇流电极构成的显示电极、覆盖该显示电极且作为电容器工作的电介质层、由在该电介质层上形成的氧化镁(MgO)构成的保护层构成。另一方面，背面板由玻璃基板、在其一侧主面上形成的条状寻址电极、覆盖寻址电极的基础电介质层、在基础电介质层上形成的障壁、在各障壁间形成的分别发出红色、绿色以及蓝色光的荧光体层构成。

将前面板和背面板的电极形成面侧相对配置并气密密封，以400Torr～600Torr的压力将Ne-Xe的放电气体封入由障壁划分的放电空间内。通过向显示电极选择性地施加图像信号电压，使PDP放电，通过该放电所产生的紫外线激励各色荧光体层发出红色、绿色以及蓝色光，实现彩色图像显示。

显示电极的金属汇流电极中使用用于保证导电性的银电极，电介质层使用以氧化铅为主成分的低熔点玻璃材料，但是出于对近年来的环境问题的考虑，电介质层不含铅成分的例子被公开(例如，参照专利文献1、2、3)。

近年来，PDP正在推进扫描线数是现有NTSC方式的两倍以上的全规格高清晰度方向的应用。由于该种高清晰度化，扫描线数增加且显示电极的数量增加，并且显示电极间隔变小。

因此，银离子从构成显示电极的银电极向电介质层的扩散增多。银离子扩散至电介质层后，由于电介质层中的碱金属离子，会受到还原作用，从而形成胶状的氧化银。并且，该氧化银会使电介质层着色成黄色或褐色，并且，一部分的氧化银会受到还原作用而产生氧气气泡，此气泡会引起绝缘故障。

因此，提出使用电介质层中不含铅成分，且抑制与银电极反应的氧化铋等低熔点玻璃材料。但是，电介质层中使用过多氧化铋等低熔点玻璃材料时，电介质层的可见光透射率明显降低。如果为了抑制电介质层的可见光透射率的下降，减少氧化铋等低熔点玻璃材料，则不能充分抑制与银电极的反应，从而引起着色和绝缘故障。

这样，在处于对环境问题的考虑而提出的不含铅成分的现有电介质层中，存在难以使防止电介质层的着色以及绝缘故障，和抑制可见光透射率下降并存的问题。

专利文献1：特开2003-128430号公报

专利文献2：特开2002-053342号公报

专利文献3：特开平9-050769号公报

发明内容

本发明解决了上述问题，在不含铅成分的电介质层中，即使是高精度显示，也能够实现防止电介质层的着色以及绝缘故障，且抑制可见光透射率下降的PDP。

本发明的PDP是将在玻璃基板上形成有显示电极、电介质层和保护层的前面板和在基板上形成有电极、障壁和荧光体层的背面板相对配置，并且将周围密封形成放电空间的PDP。特别是显示电极至少含有银，且电介质层由覆盖显示电极并含有氧化铋的第1电介质层、和覆盖第1电介质层并含有氧化铋的第2电介质层构成，第2电介质层与第1电介质层的厚度比为1.3以上、7.2以下。

此外，本发明的PDP的电介质层由覆盖显示电极的第1电介质层、和覆盖第1电介质层且氧化铋的含量小于第1电介质层的氧化铋的含量的第2电介质层构成。

当电介质层以上述厚度比具有，用于抑制与银的反应而使氧化铋的含量增多的第1电介质层、和用于防止可见光透射率下降而使氧化铋的含量减少的第2电介质层时，在抑制第1电介质层与银反应的同时保证了必要的绝缘耐压而不会使第2电介质层的可见光透射率下降。其结果是，即使是高精度显示，也能够实现防止电介质层的着色以及绝缘故障，且抑制可见光透射率下降的PDP。

并且，优选第1电介质层包含0.1重量％以上、7重量％以下的氧化钼、氧化钨中的至少一种。由此，氧化钼、氧化钨与银离子反应，能够抑制胶状银的生成以及气泡的产生。

此外，第2电介质层优选包含11重量％以上、20重量％以下的氧化铋，能够提高可见光透射率。

并且，第1电介质层以及第2电介质层优选包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化锶、氧化钡中的至少一种，能够实现电介质层的绝缘耐压性能不会恶化，可见光透射率高且环保的显示质量高的PDP。

如上所述，根据本发明能够实现即使在高精度显示时，在不含铅成分的电介质层中，防止电介质层的着色以及绝缘故障且抑制可见光透射率的降低的PDP。

附图说明

图1是表示本发明实施方式涉及的PDP结构的立体图。

图2是表示本发明实施方式涉及的PDP的电介质层的结构的前面板的剖面图。

附图标记说明

1    PDP

2    前面板

3    前面玻璃基板

4    扫描电极

4    a，5a  透明电极

4    b，5b  金属汇流电极

5    维持电极

6    显示电极

7    黑条(遮光层)

8     电介质层

9     保护层

10    背面板

11    背面玻璃基板

12    寻址电极

13    基础电介质层

14    障壁

15    荧光体层

16    放电空间

81    第1电介质层

82    第2电介质层

具体实施方式

下面使用附图对本发明实施方式涉及的PDP进行说明。

(实施方式)

图1是表示本发明实施方式涉及的PDP结构的立体图。PDP的基本结构与一般的交流面放电型PDP相同。如图1所示，PDP1将由前面玻璃基板3等构成的前面板2、和由背面玻璃基板11等构成的背面板10相对配置，通过由玻璃料等构成的密封材料气密密封其外周。在被密封的PDP1内部的放电空间16中，以400Torr～600Torr的压力封入氖(Ne)以及氙(Xe)等放电气体。

前面板2的前面玻璃基板3上，分别配置有多列相互平行的由扫描电极4以及维持电极5构成的一对带状显示电极6与黑条(遮光层)7。前面玻璃基板3上形成有覆盖显示电极6和黑条(遮光层)7且作为电容器工作的电介质层8，并且在电介质层8的表面上形成有由氧化镁(MgO)等构成的保护层9。

此外，背面板10的背面玻璃基板11上，在与前面板2的扫描电极4以及维持电极5正交的方向上配置有相互平行的多个带状寻址电极12，且被基础电介质层13覆盖。并且，寻址电极12与其他寻址电极12之间的基础电介质层13上形成有划分放电空间16的具有规定高度的障壁14。在障壁14间的槽中的每个寻址电极12上，依次涂布形成有通过紫外线发出红色、蓝色以及绿色光的荧光体层15。在扫描电极4以及维持电极5与寻址电极12交叉的位置上形成放电单元，具有在显示电极6方向排列的红色、蓝色以及绿色荧光体层15的放电单元成为用于彩色显示的像素。

图2是表示本发明实施方式涉及的PDP的电介质层8的结构的前面板2的剖面图。图2是使图1上下颠倒而显示。如图2所示，在通过悬浮法等制得的前面玻璃基板3上，图案化形成由扫描电极4和维持电极5构成的显示电极6和黑条(遮光层)7。扫描电极4和维持电极5分别由氧化铟锡(ITO)或氧化锡(SnO₂)等所构成的透明电极4a、5a、和在透明电极4a、5a上形成的金属汇流电极4b、5b构成。金属汇流电极4b、5b用于在透明电极4a、5a的长度方向上赋予导电性，且由以银材料为主成分的导电性材料形成。

电介质层8至少具有第1电介质层81和第2电介质层82这两层结构，第1电介质层81覆盖在前面玻璃基板3上形成的这些透明电极4a、5a、金属汇流电极4b、5b和黑条(遮光层)7，第2电介质层82形成在第1电介质层81上，且在第2电介质层82上形成保护层9。

接着，对PDP的制造方法进行说明。首先，在前面玻璃基板3上形成扫描电极4以及维持电极5和黑条(遮光层)7。使用光刻法等图案化形成该些透明电极4a、5a和金属汇流电极4b、5b。使用薄膜工艺等形成透明电极4a、5a，在规定温度下，通过将含有银材料的膏体焙烧并硬化形成金属汇流电极4b、5b。此外，同样地，使用丝网印刷包含黑色颜料的膏体的方法或通过在玻璃基板的整个表面形成黑色颜料后，使用光刻法图案化并焙烧而形成黑条(遮光层)7。

接着，以覆盖扫描电极4、维持电极5以及黑条(遮光层)7的方式，通过模涂法等在前面玻璃基板3上涂布电介质膏体形成电介质膏体层(电介质材料层)，通过放置规定时间，涂布后的电介质膏体表面被取平并平坦化。之后，通过焙烧硬化电介质膏体层，形成覆盖扫描电极4、维持电极5以及黑条(遮光层)7的电介质层8。另外，电介质膏体是包含玻璃粉末等电介质材料、粘合剂以及溶剂的涂料。接着，通过真空蒸镀法在电介质层8上形成由氧化镁(MgO)构成的保护层9。通过以上工序，在前面玻璃基板3上形成规定的构成物，例如，扫描电极4、维持电极5、黑条(遮光层)7、电介质层8以及保护层9，从而制成前面板2。

另一方面，如下所示形成背面板10。首先，在背面玻璃基板11上，通过丝网印刷包含银材料的膏体的方法、或者整面形成金属膜后，通过使用光刻法进行图案化的方法等形成作为寻址电极12用构成物的材料层，通过以规定的温度对其进行焙烧形成寻址电极12。

接着，在形成寻址电极12的背面玻璃基板11上，通过模涂法等涂布电介质膏体，形成电介质膏体层，从而覆盖寻址电极12。之后，通过焙烧电介质膏体层形成基础电介质层13。另外，电介质膏体是包含玻璃粉末等电介质材料、粘合剂以及溶剂的涂料。

接着，通过在基础电介质层13上涂布包含障壁材料的障壁形成用膏体并图案化成规定形状，形成障壁材料层后，通过焙烧形成障壁14。此处，对在基础电介质层13上涂布的障壁用膏体图案化的方法能够使用光刻法或喷砂法。

接着，在相邻的障壁14间的基础电介质层13上、以及障壁14侧面上涂布包含荧光体材料的荧光体膏体，通过焙烧形成荧光体层15。通过以上工序，制成在背面玻璃基板11上具有规定构成部件的背面板10。

这样，将具有规定构成部件的前面板2和背面板10相对配置以使扫描电极4和寻址电极12正交，其周围用玻璃料密封，通过向放电空间16封入包含氖、氙等放电气体，制成PDP1。

对构成前面板2的电介质层8的第1电介质层81、和第2电介质层82进行说明。第1电介质层81的电介质材料由以下材料成分构成。即，包含25重量％～40重量％的氧化铋(Bi₂O₃)、27.5重量％～34重量％的氧化锌(ZnO)、17重量％～36重量％的氧化硼(B₂O₃)、1.4重量％～4.2重量％的氧化硅(SiO₂)、0.5重量％～4.4重量％的氧化铝(Al₂O₃)。并且，包含5重量％～13重量％的选自氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中的至少一种、0.1重量％～7重量％的选自氧化钼(MoO₃)、氧化钨(WO₃)中的至少一种。

另外，也可包含0.1重量％～7重量％的选自氧化铈(CeO2)、氧化铜(CuO)、二氧化锰(MnO₂)、氧化铬(Cr₂O₃)、氧化钴(Co₂O₃)、氧化钒(V₂O₇)、氧化锑(Sb₂O₃)中的一种来代替氧化钼(MoO₃)、氧化钨(WO₃)。

使用湿式喷射研磨机或者球磨机，将由该些成分构成的电介质材料粉碎成0.5μm～2.5μm的平均粒径，制成电介质材料粉末。接着，使用三根辊将55重量％～70重量％的电介质材料粉末、和30重量％～45重量％的粘合剂成分充分混合，制成模涂用或者印刷用第1电介质层用膏体。粘合剂成分是乙基纤维素、或者包含1重量％～20重量％的丙烯酸树脂的萜品醇、或者丁基卡必醇醋酸酯。此外，在膏体中，根据需要添加作为增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，和作为分散剂的甘油单油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、Homogenol(花王股份有限公司的注册商标)、烷基烯丙基磷酸酯等，从而提高印刷性。

接着，通过模涂法或者丝网印刷法，将该第1电介质层用膏体印刷在前面玻璃基板3上并干燥，从而覆盖显示电极6，之后，以比电介质材料的软化点略高的温度575℃～590℃焙烧。

接着，对第2电介质层82进行说明。第2电介质层82的电介质材料由以下材料成分构成。即，包含11重量％～20重量％的氧化铋(Bi₂O₃)、26.1重量％～39.3重量％的氧化锌(ZnO)、23重量％～32.2重量％的氧化硼(B₂O₃)、1.0重量％～3.8重量％的氧化硅(SiO₂)、0.1重量％～10.2重量％的氧化铝(Al₂O₃)。并且，包含9.7重量％～29.4重量％的选自氧化钙(CaO)、氧化锶(SrO)、氧化钡(BaO)中的至少一种、以及0.1重量％～5重量％的氧化铈(CeO₂)。

使用湿式喷射研磨机或者球磨机，将由该些成分构成的电介质材料粉碎成0.5μm～2.5μm的平均粒径，制成电介质材料粉末。接着，使用三根辊将55重量％～70重量％的电介质材料粉末、和30重量％～45重量％的粘合剂成分充分混合，制成模涂用或者印刷用第2电介质层用膏体。粘合剂成分是乙基纤维素、或者包含1重量％～20重量％的丙烯酸树脂的萜品醇、或者丁基卡必醇醋酸酯。此外，在膏体中，根据需要添加作为增塑剂的邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二丁酯、磷酸三苯酯、磷酸三丁酯，和作为分散剂的甘油单油酸酯、山梨糖醇酐倍半油酸酯、Homogenol(花王股份有限公司的注册商标)、烷基烯丙基磷酸酯等，从而提高印刷性。

接着，通过模涂法或者丝网印刷法，将该第2电介质层用膏体印刷在第1电介质层81上并干燥，之后，以比电介质材料的软化点略高的温度550℃～590℃焙烧。

此处，为了保证可见光透射率，由第1电介质层81和第2电介质层82构成的电介质层8的膜厚优选为41μm以下。为了抑制与金属汇流电极4b、5b中的银的反应，第1电介质层81中的氧化铋含量比第2电介质层82所含氧化铋的含量多，为25重量％～40重量％。因此，第1电介质层81的可见光透射率也比第2电介质层82的可见光透射率低，因此，第1电介质层81的膜厚比第2电介质层82的膜厚薄。

另外，氧化铋(Bi₂O₃)在11重量％以下时，在第2电介质层82中，可见光透射率难以下降，第2电介质层82中却容易产生气泡，因此不优选。此外，氧化铋超过20重量％时，透射率难以提高，因此不优选。

此外，电介质层8的膜厚越薄面板亮度的提高和放电电压的降低效果越显著。但是，电介质层8的膜厚过薄则得不到所需的绝缘耐压。

这样，为了抑制与金属汇流电极4b、5b中的银反应，需要将覆盖金属汇流电极4b、5b的第1电介质层81中的氧化铋含量增多。此外，为了得到绝缘耐压，需要有规定的电介质层8的膜厚，因此第2电介质层82必须为不使可见光透射率极度下降，且氧化铋含量少并具有规定厚度。

因而，对满足上述条件的第1电介质层81和第2电介质层82的厚度进行调查，结果表明第2电介质层81与第1电介质层82的厚度比为1.3以上、7.2以下时较佳。即，该厚度比不足1.3时，不能得到必需的绝缘耐压，超过7.2时可见光透射率的下降明显。

接着，本发明实施方式的PDP中，对通过该些电介质材料抑制第1电介质层81的着色以及气泡的产生的理由进行研究。即，通过向包含氧化铋(Bi₂O₃)的电介质玻璃材料添加氧化钼(MoO₃)或氧化钨(WO₃)，在580℃以下的低温下容易生成Ag₂MoO₄、Ag₂Mo₂O₇、Ag₂Mo₄O₁₃、Ag₂WO₄、Ag₂W₂O₇、Ag₂W₄O₁₃化合物。

本发明实施方式中，电介质层8的焙烧温度为550℃～590℃，由此，在焙烧时，扩散到电介质层8中的Ag离子(Ag⁺)与电介质层8中的氧化钼(MoO₃)、氧化钨(WO₃)反应，生成稳定的化合物。即，Ag离子(Ag⁺)被稳定而不会被还原，因此，不会凝集成胶状。由此，通过稳定Ag离子(Ag⁺)，伴随银(Ag)的胶状化而产生的氧也变少，因此电介质层8中的气泡产生也变少。

另一方面，为使该些效果有效，优选包含氧化铋(Bi₂O₃)的电介质玻璃材料中的氧化钼(MoO₃)或者氧化钨(WO₃)的含量为0.1重量％以上，更优选为0.1重量％以上、7重量％以下。特别是0.1重量％以下时，抑制着色的效果小，超过7重量％时，电介质玻璃材料产生着色，因此不优选。

即，本发明实施方式涉及的PDP的电介质层8抑制了与由银材料构成的金属汇流电极4b、5b接触的第1电介质层81中的着色现象和气泡的产生，通过设置在第1电介质层81上的第2电介质层82，保证了绝缘耐压且实现了高可见光透射率。其结果是能够实现电介质层8整体的气泡或着色的产生极少，且可见光透射率高的PDP。

工业利用可能性

本发明PDP没有电介质层的着色现象或绝缘耐压性的恶化，实现了环保且显示质量高的PDP，能够用于大画面的显示设备等。

Claims (5)

1、一种等离子体显示面板，其将在玻璃基板上形成有显示电极、电介质层和保护层的前面板与在基板上形成有电极、障壁和荧光体层的背面板相对配置，并将周围密封以形成放电空间，该等离子体显示面板的特征在于，

所述显示电极至少含有银，

所述电介质层包括：覆盖所述显示电极并含有氧化铋的第1电介质层；和覆盖所述第1电介质层并含有氧化铋的第2电介质层，

所述第2电介质层与所述第1电介质层的厚度之比为1.3以上、7.2以下。

2、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于，

所述电介质层包括：覆盖所述显示电极的第1电介质层；和

覆盖所述第1电介质层且氧化铋的含量小于所述第1电介质层的氧化铋的含量的第2电介质层。

3、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于，

所述第1电介质层包含0.1重量％以上、7重量％以下的氧化钼、氧化钨中的至少一种。

4、根据权利要求1所述的等离子体显示面板，其特征在于，

所述第2电介质层包含11重量％以上、20重量％以下的氧化铋。

5、根据权利要求1～3中任一项所述的等离子体显示面板，其特征在于，

所述第1电介质层以及所述第2电介质层包含氧化锌、氧化硼、氧化硅、氧化铝、氧化钙、氧化锶、氧化钡中的至少一种。

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