JP2002063842A

JP2002063842A - プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法

Info

Publication number: JP2002063842A
Application number: JP2000250643A
Authority: JP
Inventors: Masaki Aoki; 正樹青木; Hiroshi Watanabe; 拓渡邉; Hiroyuki Yonehara; 浩幸米原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-08-22
Filing date: 2000-08-22
Publication date: 2002-02-28

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの輝度むら低減
と低消費電力化を図る。【解決手段】誘電体ペーストを細いノズルからライン
状に電極近傍に吐出させることによって、誘電体層を形
成し、輝度むらや、放電むらのない低消費電力のプラズ
マディスプレイパネルを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、表示デバイスなど
に用いるプラズマディスプレイパネルに関し、特に誘電
体ガラス層の改良を図ったプラズマディスプレイパネル
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、高精細な表示（ハイビジョン等）
や大画面化などディスプレイのさらなる高性能化が要求
されるようになり、種々のディスプレイの研究開発がな
されている。その代表的なディスプレイとしては、ＣＲ
Ｔディスプレイ、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）、プラズ
マディスプレイパネル（ＰＤＰ）などが挙げられる。

【０００３】このうちＰＤＰはガス放電パネルの一種で
あり、２枚の薄いガラス板を隔壁（リブ）を介して対向
させ、隔壁の間の一方のガラス板上に複数対の表示電極
（一般的に良好な導電性を確保するためにＩＴＯ上にＡ
ｇまたはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒのバス電極からなる）と誘電
体層と蛍光体層とをこの順に形成し、両ガラス板の間に
放電ガスを封入して気密接着した構成を備え、放電ガス
中で放電して蛍光発光させるものである。したがって、
大画面化してもＣＲＴのように奥行き寸法や重量が増加
しにくく、またＬＣＤのように視野角が限定される問題
も回避できる点で優れている。

【０００４】このうち誘電体層は電極上を均一に３０μ
ｍ〜４０μｍコーティングされている一般に低融点ガラ
スで構成される。この場合、十分な耐電圧を有するこ
と、透明度が高いこと、焼成温度ができるだけ低いこと
（具体的には６００℃以下で焼成できること）、といっ
た各性質が望まれる。実際の誘電体層用のガラスとして
は、前記各性質を備えるガラスとして、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）または酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）を含むガラス（誘
電率ε＝１０〜１５）などが用いられることが多い（例
えば特開平９−５０７６９号公報を参照）。

【０００５】ところでＰＤＰでは、できるだけ消費電力
を抑えしかも低コストな電気製品が望まれる今日におい
て、さらにその駆動時の電力消費量を低くすることが期
待されている。特に昨今のディスプレイの大画面化およ
び高精細化の動向によって、ＰＤＰの電力消費量やコス
トは増加傾向にあるので、いっそうの積極的に省電力
化、低コスト化を実現させることが望まれている。

【０００６】ここで、従来のＡＣ型プラズマディスプレ
イパネルの概要を以下に示す。図９は、従来の交流型
（ＡＣ型）のプラズマディスプレイパネルの要部斜視図
を示したものである。この図９において、１３１は、フ
ロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスよりなる前面
ガラス基板である。この前面ガラス基板１３１の表面に
は、ＩＴＯ透明電極上にバス電極として銀電極或いは、
Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒからなる表示電極１３２が形成されて
いる。また前面ガラス基板１３１の表面には、表示電極
１３２の表面を含んで誘電体ガラス層１３３が電極上を
均一に形成され、この誘電体ガラス層１３３の表面を酸
化マグネシウム（ＭｇＯ）誘電体保護層１３４が覆って
いる。誘電体ガラス層１３３は、コンデンサの働きをす
る平均粒子径２μｍ〜１５μｍのガラス粉末を用いてス
クリーン印刷法やダイコート法で形成されている。

【０００７】１３５は背面ガラス基板であり、この背面
ガラス基板１３５の表面にアドレス電極（銀電極からな
る）１３６、誘電体ガラス層１３７が設けられ、さらに
その表面に隔壁１３８、蛍光体層１３９が設けられてい
る。そして、隔壁１３８間が、放電ガスを封入する放電
空間１４０となっている。

【０００８】このＡＣ型プラズマディスプレイパネルの
省電力化を実現する方法の一つとして、誘電体層の誘電
率εを低減する工夫が挙げられる。誘電体層の誘電率ε
は、誘電体層に蓄積される電荷量と比例するので、Ｐｂ
Ｏ系またはＢｉ₂Ｏ₃系などの組成よりも誘電率εの低い
誘電体層を用いることが考えられ、ＺｎＯ系のガラスが
用いられている（例えば、特開平９−２７８４８２号公
報、特開平８−７７９３０号公報）。又、省電力化を実
現する方法のもう一つとして、放電電圧を低減すること
が上げられる。放電電圧を低減するためには誘電体の膜
厚を薄くすれば良いことが知られているが、薄すぎると
誘電体の絶縁破壊がおこるという課題がある。そのた
め、誘電体の厚みは最低でも２０μｍ以上必要である。

【０００９】ところで従来の方法で、誘電体ガラス層を
形成するのには主に以下説明する３つの方法がある。

【００１０】第一の方法は、ガラス粉体の平均粒子径が
２〜１５μｍでガラスの軟化点が５５０℃〜６００℃の
ガラス粉末とエチルセロースを含有するターピネオール
や、ブチルカルビトールアセテートを溶剤として、３本
ロールを用いてペースト化し、スクリーン印刷法により
（スクリーン印刷法に適したペーストの粘度である５０
Ｐａｓ〜１００Ｐａｓ（パスカルセック）に調整してあ
る）前面板上に電極上全面均一に塗布後乾燥し、次にガ
ラスの軟化点付近（５５０℃〜６００℃）で焼結させて
誘電体層を形成する方法である。

【００１１】この方法の特徴は、軟化点付近での焼成で
ありガラスがあまり流動しない不活性な状態であるた
め、溶融したガラスが電極であるＡｇ、ＩＴＯ、Ｃｒ−
Ｃｕ−Ｃｒ等とほとんど反応しない。したがって、電極
の抵抗値が上昇したり、ガラス中に電極成分が拡散して
着色したりしないこと、および１回の焼成処理で誘電体
層が形成できることである。

【００１２】又、スクリーン印刷法はガラス基板にうね
りやそり、凹凸等が多少あっても、各場所での膜厚は比
較的均一であるが、メッシュ跡のために放電開始電圧
（全面に放電が点灯する電圧）や放電維持電圧のばらつ
きが存在する。

【００１３】又、この方法では、ガラス粉末の平均粒子
径２μｍ〜１５μｍと大きくガラスの軟化点付近で焼成
するためにガラスの流動性が悪く、スクリーン版のメッ
シュ跡が残ったりするため表面粗さが比較的粗い面（４
μｍ〜６μｍ）となり可視光が散乱し、スリガラス状と
なり誘電体ガラス層の可視光の透過率が低下し、更に気
泡やピンホールが誘電体中に発生し、誘電体ガラス層の
耐圧が低下する。又、電極全体を均一に被覆するため維
持電極間に誘電体があるため、放電電圧を低下させるこ
とはむつかしい。

【００１４】第２の方法としては、スクリーン印刷法の
ようにスクリーン版を使用せずに、細いスリット（すき
間）から誘電体を面状に塗布する、いわゆるダイコータ
ーを用いたダイコート法がある。この方法は、スクリー
ン印刷法と同じく平均粒径が２μｍ〜１５μｍで軟化点
が５５０℃〜６００℃のガラス粉末を用いて、ガラスペ
ーストを作成後（ペースト粘度は３０Ｐａｓ〜５０Ｐａ
ｓに調整する）ダイコーターで電極上全面均一に塗布
し、乾燥後５１０℃〜６１０℃で焼成して誘電体を形成
する方法である。

【００１５】この方法の特徴は一度に大面積を塗布でき
ることであるが、誘電体ペーストを細いスリットからラ
イン状に塗布していくため、塗布の始めと終りの形状
（始終端の形状）を均一に精度良く（切れ良く）形成し
にくいこと（始終端を均一にするためには、高精度な制
御が必要である）、および、基板にうねりやそり，凹凸
がある場合、４２インチ全面にわたって同じ厚みで誘電
体を形成できず、そのため厚みむらが発生する。この厚
みむらのためＰＤＰの放電開始電圧（全面が点灯する電
圧）や放電維持電圧が場所によって異なり画面にむらが
発生する。又、厚みむら発生のため膜厚は３０μｍ程度
必要となる。

【００１６】第三の方法は、ブレードコート法やスピン
コート法と考えられる。しかし、これらはいずれもダイ
コート法と同様な課題を有している。（始終端の形状処
理と、基板にうねり、そり、凹凸があった場合の厚みむ
ら）また、これら上記の３つの誘電形成方法の共通の課
題として電極上を均一に塗布する方法であるため、誘電
体の絶縁耐圧を考慮すると、２０〜３０μｍは最低必要
であり放電電圧の低減が困難であった。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】ところで，ＡＣ型プラ
ズマディスプレイパネルにおいては，放電を維持してい
る時は放電維持電極間の誘電体は不必要であり（ただし
電極はＡＣ型であるため完全に被覆することが必要）こ
こに誘電体があると、その誘電率に比例した電力が維持
放電中に消費される。したがって、本来低消費電力化を
計るためには電極のまわりだけ誘電体で被覆すれば良い
わけである。しかし、それには誘電体をフォトリソグラ
フィー法や、リフトオフ法で電極形状に合わせた微細な
誘電体パターンの成形が必要となるという課題がある。

【００１８】本発明は、上記課題に鑑み、放電開始電圧
が低く、点灯むらや、輝度むらがなく消費電力の少ない
プラズマディスプレイパネルを提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、第一の電極と当該第一の電極を覆う誘電
体ガラス層とを配した前記ガラス基板と、第二の電極と
誘電体層、蛍光体層とを配した背面ガラス基板とが対向
してなるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記第
一あるいは第二の電極が、インクジェット法（ノズルよ
り誘電体ペーストを吐出させて電極近傍にライン状に誘
電体を形成する方法）によって第一、第二の電極近傍上
のみをライン状にパターニング（形成）することによっ
て、前記課題（放電電圧のばらつく放電電圧が高くな
る、耐電圧が低下する等の課題）を解決し、ハイビジョ
ンのような高精細パネルの電極を高精度かつ安価に製造
できる。したがって高品質な高精細パネルが得られる。

【００２０】すなわち、誘電体ペーストのガラス粒径や
粒度分布の最適化やペースト中に導入する界面活性剤や
可塑剤の最適化によって細いノズルから均一にペースト
が連続的に電極近傍に山形（凸形状）に形成することに
よって前記の課題を解決する。

【００２１】

【発明の実施の形態】（実施の形態）まず、本発明の実
施の形態に係るプラズマディスプレイパネル（以下「Ｐ
ＤＰ」という）の構成について図面を参照しながら説明
する。

【００２２】図１は、本実施形態に係る交流面放電型Ｐ
ＤＰの要部斜視図であり、図２は、図１のＸ−Ｘ線を含
む垂直断面図、図３は、図１のＹ−Ｙ線を含む垂直断面
図をそれぞれ詳細に示したものである。なお、これらの
図では便宜上セルが３つだけ示されているが、実際には
赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光するセルが
多数配列されてＰＤＰが構成されている。

【００２３】各図（図２、３）に示すように、このＰＤ
Ｐは、前面ガラス基板１１の上に、放電電極（表示電
極）１２、放電電極近傍が山形になった誘電体ガラス層
１３及び保護層１４が配されてなる前面パネル１０と、
背面ガラス基板２１の表面にアドレス電極２２、アドレ
ス電極近傍が山形になった誘電体ガラス層２３、隔壁２
４、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の蛍光体層２５が配されてなる背面
パネル２０とを張り合わせ、前面パネル１０と背面パネ
ル２０との間に形成される放電空間３０内に放電ガスが
封入された構成である。なお、図示していないが、放電
電極は、ＩＴＯやＳｎＯ₂の透明電極上にバスラインと
してＡｇ、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｃｕなどからなる金属電極が設
けられた構成になっている。

【００２４】いま、放電電極１２間で維持放電が行なわ
れている状態を考えると図３から誘電体が放電電極近傍
に限定されているため（電極間は誘電体層が薄いかほと
んどないため）従来例図６のように均一に誘電体がある
場合と比較して、放電電圧が下る。

【００２５】又、放電電極上には誘電体の厚みが１５μ
ｍ以上になるように山形（凸型）に誘電体を形成するの
で、絶縁耐圧が低下することもない。

【００２６】発明者らは、誘電体ガラス層に使用するガ
ラス紛体の平均粒子径及びその最大粒子径や誘電体ペー
ストの組成、粘度およびノズルの形状を規定することに
よって、絶縁耐圧の向上や放電電圧の低減、更には可視
光の透過率の向上を図った。

【００２７】次に、上記構成のＰＤＰの製造方法につい
て具体的に説明する。

【００２８】（前面パネル１０の作製）前面パネル１０
は、前面ガラス基板１１の表面上に、公知のフォトリソ
グラフ法により放電電極１２をストライプ状に形成し、
次に、この放電電極１２を覆うようにガラス材料を用い
てインクジェット法により誘電体ガラス層１３を形成し
（これについて詳細は後述する）、更に誘電体ガラス層
１３の表面上に酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保
護層１４を形成することによって作製する。

【００２９】ここで、放電電極１２を形成するフォトリ
ソグラフ法について簡単に説明する。

【００３０】図４は、フォトリソグラフ法による放電電
極１２を形成する方法を示した工程図である。まず、
（ａ）に示すように前面ガラス基板１１上に所定の厚み
（例えば、０．１２μｍ）のＩＴＯ層４１をスパッタ法
にて形成する。その後（ｂ）に示すようにフォトレジス
ト層４２を形成し、（ｃ）に示すようにマスク４３を用
いて光線４４を照射することにより、フォトリソグラフ
法にて（ｄ）に示すように所定の幅（例えば、１５０μ
ｍ）のストライプ状（電極間距離例えば、８０μｍ）の
ＩＴＯ電極４５を形成する。次に、（ｅ）に示すよう
に、感光性の銀ペーストを全面に形成後、同じくフォト
リソグラフ法にて、所定の幅（例えば、４０μｍ）のＡ
ｇバスライン４６（金属電極）をＩＴＯ電極４５（透明
電極）上に形成し、その後、所定温度にて焼成すること
によって放電電極１２を完成させる。バスライン（金属
電極）として、Ｃｕ−Ｃｒ−Ｃｕの三層の金属層からな
るものを用いる場合には、各金属層をスパッタ法によ
り、上記のようにして予めパターニングした透明電極の
上に蒸着させ、レジストを蒸着層の上面に塗布してフォ
トリソグラフ法によりパターニングを行うことで金属電
極を形成する。

【００３１】（保護層の形成について）図５を参照しな
がら、スパッタ法によって保護層を形成する方法につい
て説明する。

【００３２】図５は、保護層１４を形成する際に用いる
スパッタ装置５０の概略図である。

【００３３】このスパッタ装置５０は、スパッタ装置本
体５５の中には、ガラス基板５７（図１における放電電
極１２や誘電体ガラス層１３を形成した前面ガラス基板
１１）を加熱するヒータ部５６が設けられ、スパッタ装
置本体５５内は排気装置５９で減圧にすることができる
ようになっている。また、スパッタ装置本体５５の中に
プラズマを発生させるための高周波電源５８が設置され
ている。又、ＭｇＯをスパッタするためのＭｇターゲッ
トが５２に設置されているＡｒガスボンベ５１、スパッ
タガスであるアルゴン（Ａｒ）ガスをスパッタ装置本体
５５に供給するものである。

【００３４】酸素ボンベ５４は、反応ガスである酸素
（Ｏ₂）をスパッタ装置本体５５に供給するものであ
る。

【００３５】上記のスパッタ装置を用いてスパッタ法で
保護層１４の形成を行なう場合は、ヒータ部５６の上
に、電極が形成された面を上にしてガラス基板５７を置
き、所定の温度（３００℃前後）に加熱すると共に、反
応容器内を排気装置５９で減圧（１Ｐａｓ程度）にす
る。

【００３６】Ａｒガスボンベ５１からＡｒガスを送り込
む。また、これと同時に、酸素ボンベ５４から酸素を供
給する。更に高周波電源５８を駆動して高周波電解（１
３．５６ＭＨｚ）を印加することにより、スパッタ装置
本体５５内にプラズマを発生させながら、Ｍｇターゲッ
トをスパッタし、保護層１４の形成を行なう。

【００３７】（背面パネル２０の作製）まず、背面ガラ
ス基板２１の表面に、上述した放電電極１２の形成と同
様のフォトリソグラフ法により、アドレス電極２２を形
成する。なお、このアドレス電極は、金属電極のみから
なる。

【００３８】そして、このアドレス電極２２を覆うよう
に前面パネル１０の場合と同様のノズルからインキを吐
出させる方法（インクジェット法）で塗布し焼成するこ
とによって誘電体ガラス層２３を形成する（これについ
ては後述する）。

【００３９】次に、誘電体ガラス層２３の上に、ガラス
製の隔壁２４を所定のピッチで設置する。

【００４０】そして、隔壁２４に挟まれた各空間内に、
赤色（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光
体の中の１つを配設することによって、蛍光体層２５を
形成する。各色Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体としては、一般的に
ＰＤＰに用いられている蛍光体を用いることができる
が、ここでは次の蛍光体を用いる。赤色蛍光体：（Ｙ_XＧｄ_1-X）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺ 緑色蛍光体：Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ青色蛍光体：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺或はＢａＭｇ
Ａｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺ 上記の隔壁間に入れる蛍光体の作成方法について一例を
図６を用いて述べる。

【００４１】図６は、蛍光体層２５を形成する際に用い
るインキ塗布装置６０の概略構成図である。先ずサーバ
ー６１内に所定の粒子径（例えば、平均粒子径２．０μ
ｍ）の赤色蛍光体であるＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺粉末、エチルセ
ルローズ、溶剤（α−ターピネオール）から成る蛍光体
混合物（混合比率、５０重量％：１．０重量％：４９重
量％）をサンドミルで混合撹拌し、所定の粘度（例え
ば、１．５Ｐａｓ）とした塗布液を入れ、ポンプ６２の
圧力で噴射装置のノズル部６３（ノズル径６０μｍ）か
ら赤色蛍光体形成用液体６４をストライプ形状の隔壁内
に噴射させると同時に基板を直線状に移動させて、赤色
蛍光体ライン２５を形成する。同様にして、青色（Ｂａ
ＭａＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺）、緑色（Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍ
ｎ）のラインを形成した後、所定温度（例えば、５００
℃）で所定時間（例えば、１０分間）焼成し、蛍光体層
２５を形成する。

【００４２】（前面パネル１０及び背面パネル２０の貼
り合わせによるＰＤＰの作製）前述のようにして作製し
た前面パネル１０と背面パネル２０とを、封着用ガラス
を用いて貼り合わせると共に、隔壁２４で仕切られた放
電空間３０内を高真空（１．１×１０^-4Ｐａ）に排気し
た後、所定の組成の放電ガスを所定の圧力で封入するこ
とによってＰＤＰが作製される。

【００４３】なお、本実施の形態では、ＰＤＰのセルサ
イズは、４０インチクラスのハイビジョンテレビに適合
するよう、隔壁２４のピッチを０．２ｍｍ以下、放電電
極１２の電極間距離を０．１ｍｍ以下に設定する。

【００４４】また、封入する放電ガスの組成は、従来か
ら用いられているＨｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ系である
が、セルの発光輝度の向上を図るために、Ｘｅの含有量
を５体積％以上とし、封入圧力を６．５×１０⁴〜１
０．１×１０⁴Ｐａに設定する。

【００４５】（誘電体ガラス層の形成について）誘電体
層の形成は、蛍光体塗布装置とほぼ同じ装置を用いる前
記誘電体ガラス層１３は、平均粒子径が０．１μｍ〜
２．５μｍで最大粒子径が平均粒子径の３倍を超えない
ガラス粉末を用いて、図７に示したインキ（ペースト）
塗布装置（インクジェット法）によって放電電極１２が
形成された前面ガラス基板１１の放電電極上に形成され
ている。

【００４６】このような粒子径のガラス粉末を用いるこ
とにより、細いノズルから目づまりすることなく誘電体
ペーストを吐出できしかも気泡量の少ない緻密で表面が
比較的平坦な金属酸化物の焼結体である誘電体ガラス層
が得られる。なお、粒子径は、粒子径ごとの個数計数を
計数するコールターカウンタ粒度分析計（コールター株
式会社製の粒度測定装置）を用いて測定した（以下の実
施例でも同様）。

【００４７】粒子径の調整は、ガラス粗材料をポールミ
ルやジェットミルなどの紛砕装置を用いて所定の粒子径
が得られるように紛砕することにより行う。このガラス
粗材料には、例えば、成分Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３、・・・、
ＧＮからなるガラスを使用する場合には、成分Ｇ１、Ｇ
２、Ｇ３、・・・、ＧＮを成分比に相当する比率で秤量
し、これを例えば１３００℃の炉中で加熱溶融し、その
後これを水中に投入して得られたものである。ガラス粗
材料としては、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ−Ｃ
ｕ₂Ｏ系ガラス、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＭｇＯ系ガ
ラスおよび、ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｋ₂Ｏ−Ｃｕ₂
Ｏ系ガラスが好ましい。

【００４８】ガラス単体又はこれらの混合物を用いるこ
とができる。なお、この他にも一般的にＰＤＰの誘電体
に用いられるガラスも同様にして用いることが可能であ
る。

【００４９】このように所定の粒子径のガラス粉末を、
バインダとバインダ溶解溶剤とともに、ボールミル、デ
ィスパー或いはジェットミルによりよく混練し、混合ガ
ラスペーストを作製する。ここで用いるバインダとして
は、アクリル樹脂、エチルセルロース、エチレンオキサ
イド単体又はブチラール樹脂あるいはこれらの混合物を
用いることができる。バインダ溶解溶剤としては、ター
ピネオール、プチルカルビトールアセテート、或いはペ
ンタジオール単体、又はこれらの混合物を用いることが
できる。バインダ溶解溶剤の混合ペースト中に含有させ
る量を調整することによって、混合ペーストの粘度を採
用する成膜法に適した値に設定する。

【００５０】そして、この混合ガラスペーストには、必
要に応じて可塑剤や界面活性剤（分散剤）を添加するこ
とが望ましい。これは、可塑剤を添加すれば乾燥時に誘
電体中に発生するクラックが防止できるからである。ま
た、界面活性剤を添加すると乾燥時に発生するピンホー
ルが防止できるからである。ペースト（インキ）の粘度
は、誘電体の山形（凸形）形状に合わせて１Ｐａｓ〜１
００Ｐａｓにするのが好ましい。

【００５１】この混合ペーストの組成は、ガラス粉末３
５重量％〜７０重量％、バインダ５重量％〜１５重量％
が添加されたバインダ成分３０重量％〜６５重量％が好
ましい。添加する可塑剤は、バインダ成分に対して１重
量％〜１０重量％界面活性剤（分散剤）の添加量は、バ
インダ成分に対して０．１重量％〜３．０重量％である
ことが好ましい。

【００５２】前記界面活性剤（分散剤）としては例え
ば、ポリカルボン酸、アルキルジフェニルエーテルスル
ホン酸ナトリウム塩、アルキルリン酸塩、高級アルコー
ルのリン酸エステル塩、ポリオキシエチレンエチレンジ
グリセリンホウ酸エステルのカルボン酸塩、ポリオキシ
エチレンソルビタンモノオレート、ナフタレンスルホン
酸ホルマリン縮合物、グリセロールモノオレート、ソル
ビタンセスキオレート、又はモホゲノールを用いること
ができる。また、可塑剤としては、フタル酸ジブチル、
フタル酸ジオクチルを用いることが出来る。これらは、
単体ではなく、複数種を混合して使用することもでき
る。

【００５３】こんどは、誘電体ガラス層２３の形成につ
いて説明する。

【００５４】アドレス電極上の誘電体ガラス層２３は、
誘電体ガラス層１３の形成に用いたガラス粉末にＴｉＯ
₂を５重量％〜３０重量％添加した粉体を用いて誘電体
ガラス層１３を形成したのと同じ方法で形成される。こ
のようにＴｉＯ₂を添加することにより、背面ガラス基
板側の誘電体ガラス層は、蛍光体からの発光を、前面パ
ネル側に反射させる役目を担う。

【００５５】ＴｉＯ₂の添加量が多ければ多いほど反射
率が高くなるのでその点では好ましいが、他方、多すぎ
ると絶縁耐圧が低下するため誘電体ガラス材料に対して
３０重量％が限界と思われる。

【００５６】また、ＴｉＯ₂の添加量が比較的多くなる
と、気泡生成に影響を与えることになるので、前期誘電
体ガラス層１３の場合と同様に、平均粒子径が０．１μ
ｍ〜２．５μｍで最大粒子径が平均粒子径の３倍以下で
あるガラス粉末を用いることが好ましく、より好ましく
は、平均粒子径０．１μｍ〜１．５μｍのものを用いる
ことが好ましい。

【００５７】次に、上記混合ガラスペーストを用い、イ
ンクジェット法にて混合ペーストを放電電極１２が表面
に形成された前面ガラス基板１１上に塗布し、乾燥させ
た後、所定温度（５５０℃〜５９０℃）でガラスペース
ト中のガラス粉体を焼結させる。

【００５８】又ノズル吐出法（インクジェット法）のノ
ズル径は、インキの粘度および電極巾電極間隔によって
異なるが、ＰＤＰの場合電極巾が３０μｍ〜４００μｍ
程度であるため、ノズル径は３０μｍ〜３５０μｍが好
ましい。

【００５９】なおインクジェット法にて、電極上に誘電
体層を形成する一例を図７及び図８を用いて述べる。

【００６０】図７及び図８は、誘電体層１３、２３を形
成する際に用いるインキ塗布装置８０（インクジェット
装置）の概略図である。

【００６１】先づサーバー８１内に所定の粒子径（例え
ば、平均粒径が２．０μｍで最大粒径がその３倍以内）
のＰｂＯ系ガラス粉末６５重量％と、エチルセルロース
が１０重量％、ターピネオールとブチルカルビトールア
セテートの混合溶剤に溶解されたものに可塑剤（フタル
酸ジブチル）５重量％と、界面活性剤（ポリエチレンオ
キシソルビタンモノオレート）０．１重量％添加されて
なる有機バインダー成分３５重量％をサンドミルで混合
撹拌し所定の粘度（５０Ｐａｓ）とした塗布ペーストを
入れポンプ８２の圧力で噴射装置のノズル部８３（ノズ
ル径１００μｍ）から電極１３、２３上にストライプ形
状になるように、噴射させると同時にノズルヘッドある
いは、基板を直線状に移動させて誘電体層を形成させ
る。

【００６２】この時インキの粘度、ノズル径、ポンプ圧
力によって誘電体形状（山形、凸形の形状）をコントロ
ールする。

【００６３】特に本発明では電極巾が１５０μｍ〜４０
０μｍ程度であるので、ノズル径は、６０μｍ〜２００
μｍが特に好ましい。

【００６４】又、ペーストの粘度は、１０Ｐａｓ〜１０
０Ｐａｓが好ましい。

【００６５】次に塗布した後は、乾燥後、（１３０℃１
５分）所定温度（例えば５８０℃）で所定時間（例えば
１５分間）焼成し、誘電体層１３、２３を形成する。

【００６６】なお、この焼結処理は、焼結が可能な限り
誘電体ガラスの軟化点付近で行うのが好ましい。これは
軟化点よりあまりに高い温度で焼結を行うと、溶融した
ガラスの流動性が高くなるため、放電電極と反応し、気
泡が発生する要因となるからである。

【００６７】誘電体ガラス層の厚みは、薄いほどパネル
輝度の向上と放電電圧を低減する効果が顕著になるの
で、絶縁耐圧が維持される範囲内であればできるだけ薄
く設定するのが望ましい。本実施の形態では、誘電体ガ
ラス層１３、２３の最大厚みは従来の厚み３０〜４０μ
ｍよりも薄い所定の厚みに設定する。

【００６８】

【実施例】上記実施の形態に基いて、実施例に示す具体
的実験を行ったのでこれについて説明する。

【００６９】

【表１】

【００７０】

【表２】

【００７１】

【表３】

【００７２】

【表４】

【００７３】

【表５】

【００７４】

【表６】

【００７５】上記表１〜３は、前面パネル１０の誘電体
ガラス層１３の形成条件（ガラスの組成、平均粒子径、
ガラスペーストの組成、焼成温度等）等を示す。また上
記表４〜６は、背面パネル２０の誘電体ガラス層２３の
形成条件（ガラスの組成、平均粒子径、ガラスペースト
の組成、焼成温度等）等を示す。

【００７６】実施例における表１〜６に記載された試料
番号Ｎｏ．１〜８、１１〜１８、２１〜２６の誘電体ガ
ラス層の形成は、すべてノズル吐出法（インクジェット
法）で行った。

【００７７】表１〜表６に示した資料番号Ｎｏ．１〜２
８のＰＤＰは、前記実施の形態に基いて、放電電極１２
及びアドレス電極２２の双方の表面上を平均粒子径が
０．１μｍ〜２．５μｍで、最大粒子径が平均粒子径の
３倍を超えないガラス粉末を用いた誘電体ガラス層１
３、２３で覆ったものである。その膜厚は、１５μｍ〜
３０μｍ（平均値）である。

【００７８】ＰＤＰのセルサイズについて説明すると、
４２インチのハイビジョンテレビ用のディスプレイに合
わせて、隔壁２４の高さは１３０μｍ、隔壁２４どうし
の間隔すなわちセルピッチは１５０μｍに設定し、放電
電極１２の電極間距離は８０μｍに設定し電極巾は１５
０μｍに設定した。そして、Ｘｅの含有量が５体積％の
Ｎｅ−Ｘｅ系の混合ガスを、封入圧７．５×１０⁴Ｐａ
にて封入した。

【００７９】ＭｇＯ保護層１４はスパッタ法で作製し
た。

【００８０】試料番号Ｎｏ．１〜１０のＰＤＰは、前面
パネル１０の誘電体ガラス層１３に、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−
ＳｉＯ₂−ＣａＯ−Ｃｕ₂Ｏ系ガラスを使用し、また試料
番号Ｎｏ．１１〜２０ではＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−
Ｋ₂Ｏ−Ｃｕ₂Ｏ系の誘電体ガラスを用い、Ｎｏ．２１〜
２８ではＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｋ₂Ｏ−ＣａＯ系の
誘電体ガラスを用いた。

【００８１】背面パネル２０の誘電体ガラス層２３に
は、上記３種のガラスにフィラーとして酸化チタン（Ｔ
ｉＯ₂）を添加したガラス材料を用いた。

【００８２】試料番号Ｎｏ．９、１０、１９、２０、２
７、２８のＰＤＰは比較例であって、誘電体ガラス層１
３、２３を形成する時に使用した方法が印刷法あるいは
ダイコート法である。そして、それ以外の条件について
は、試料番号Ｎｏ．１〜８、１１〜１７、２１〜２６の
ＰＤＰと同様の設定にした。

【００８３】（実験１）以上のように作製した試料番号
Ｎｏ．１〜２８のＰＤＰについて、パネルが全面点灯す
る時の電圧を測定した。

【００８４】（実験２）パネルを２０枚作成し、それぞ
れのパネルの全面点灯（すべての画素が点灯する電圧）
する電圧を測定して、その点灯電圧のばらつきを測定し
た。

【００８５】また、パネル輝度（ｃｄ／ｃｍ²）と消費
電力を、各試作ＰＤＰで、全面点灯電圧を放電維持電圧
とし、周波数３０ｋＨｚ程度で放電させた時の測定値か
ら求めた。

【００８６】（実験３）パネルを全面点灯し、輝度むら
を目視で観察した。

【００８７】以上実験１〜実験３の結果を下記表７〜９
に示す。

【００８８】

【表７】

【００８９】

【表８】

【００９０】

【表９】

【００９１】（考察）上記表７〜表９に記載した実験結
果から明らかなように、試料番号Ｎｏ．１〜８、１１〜
１８、２１〜２６についての全面点灯電圧、全面点灯電
圧のばらつき、パネルの輝度、消費電力、放電むらの測
定結果では、従来の工法である、印刷工法やダイコート
工法で作成したパネルと比較して優れたパネル特性を示
している。

【００９２】

【発明の効果】以上述べてきたように、本発明のプラズ
マディスプレイパネルによると、第一の電極と当該第一
の電極を覆う誘電体ガラス層とを配したフロントカバー
プレートと、第二の電極と蛍光体層とを配したバックプ
レートとが対向してなるプラズマディスプレイパネルに
おいて、前記第一および第二の電極上近傍に誘電体ペー
ストをノズルから吐出させ（インクジェット法によって
吐出させ）、誘電体を電極近傍にライン状に形成するこ
とにより放電開始電圧（全面に放電が点灯する電圧）が
低く、点灯むらや、輝度むらがなく消費電力の少ないプ
ラズマディスプレイパネルを提供することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプ
レイパネルの要部斜視図

【図２】前記プラズマディスプレイパネルのＸ―Ｘ線矢
視断面図

【図３】前記プラズマディスプレイパネルのＹ―Ｙ線矢
視断面図

【図４】前面ガラス基板への電極の形成方法を示す模式
図

【図５】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプ
レイパネルを製造する際に用いるスパッタ装置の概略図

【図６】蛍光体層２５を形成する際に用いるインキ塗布
装置６０の概略構成図

【図７】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプ
レイパネルの誘電体層を製造する際に用いるインクジェ
ット装置の概略図

【図８】本発明の実施の形態におけるプラズマディスプ
レイパネルの誘電体層を製造する際に用いるインクジェ
ット装置（ノズル吐出装置）の概略図

【図９】従来の交流型プラズマディスプレイパネルの要
部斜視図

【符号の説明】

１０前面パネル１１前面ガラス基板１２放電電極（表示電極）１３誘電体ガラス層１４保護膜２０背面パネル２１背面ガラス基板２２アドレス電極２３誘電体ガラス層２４隔壁２５蛍光体層３０放電空間４１ＩＴＯ４２フォトレジスト層４３マスク４４ＵＶ光線４５ＩＴＯ電極４６金属電極５０スパッタ装置５１アルゴンガスボンベ５２Ｍｇターゲット５４酸素ガスボンベ５５スパッタ装置本体５６基板加熱ヒータ５７誘電体ガラス層が形成された前面ガラス基板５８高周波電源５９排気装置６０インキ塗布装置（蛍光体）６１サーバ６２加圧ポンプ６３ヘッダ（ノズル部）６４インキ流８０インキ塗布装置（誘電体）８１サーバ８２加圧ポンプ８３ヘッダ（ノズル部）８４ペースト流１３１前面ガラス基板１３２表示電極１３３誘電体ガラス層１３４ＭｇＯ１３５背面ガラス基板１３６アドレス電極１３７誘電体ガラス層１３８隔壁１３９蛍光体層１４０放電空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米原浩幸大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 5C027 AA05 5C040 FA01 GB03 GB14 GD01 GD07 KB09 MA02 MA12 5C058 AA11 AB01 BA02 BA06 BA26

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第一の電極及び第一の誘電体ガラス層が
形成された前面ガラス基板を備えた前面パネルと、第二
の電極及び蛍光体層が形成された背面ガラス基板を備え
た背面パネルとを有し、前記第一の電極と前記第二の電
極とが所定の距離離間して対向する前記前面パネルと前
記背面パネルとを配置するとともに、前記前面パネルと
前記背面パネルとの間に隔壁を設置し、前記前面パネ
ル、前記背面パネル及び前記隔壁により形成された空間
に放電可能なガス媒体を封入してなるプラズマディスプ
レイパネルの製造方法であって、ノズルから連続的に誘
電体ペーストを前記第一の電極上近傍に吐出させ乾燥
後、焼成して前記第一の誘電体層を形成することを特徴
とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項２】第一の電極及び第一の誘電体ガラス層が
形成された前面ガラス基板を備えた前面パネルと、第二
の電極及び蛍光体層が形成された背面ガラス基板を備え
た背面パネルとを有し、前記第一の電極と前記第二の電
極とが所定の距離離間して対向する前記前面パネルと前
記背面パネルとを配置するとともに、前記前面パネルと
前記背面パネルとの間に隔壁を設置し、前記前面パネ
ル、前記背面パネル及び前記隔壁により形成された空間
に放電可能なガス媒体を封入してなるプラズマディスプ
レイパネルであって、粘度が１０Ｐａｓから１００Ｐａ
ｓである誘電体ペーストを、前記第一の電極上を走査し
ながらノズルから吐出させ乾燥後焼成して、前記第一バ
ス電極近傍を略凸状におおうように形成したプラズマデ
ィスプレイパネル。
【請求項３】前記第一の誘電体層を形成するのに用い
る誘電体ペーストは、平均粒子径０．１μｍ〜２．５μ
ｍでその最大粒子径が平均粒子径の３倍以下であるガラ
ス粉体と、可塑剤と界面活性剤と、バインダと、バイン
ダ溶解溶剤とが混合されてなるガラスペーストから成る
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方
法。
【請求項４】背面パネルは第二の誘電体ガラス層を備
えており、平均粒子径０．１μｍ〜２．５μｍでその最
大粒子径が平均粒子径の３倍以下であるガラス紛体と、
可塑剤と界面活性剤と、バインダと、バインダ溶解溶剤
とが混合されてなるガラスペーストをノズルから吐出さ
せて第二の電極上に塗布したのち、ガラスペースト中の
ガラス粉体を焼却させることによって、前記第二の誘電
体ガラス層を形成することを特徴とするプラズマディス
プレイパネルの製造方法。
【請求項５】第一の電極及び第一の誘電体ガラス層が
形成された前面ガラス基板を備えた前面パネルと、第二
の電極、第二の誘電体ガラス層及び蛍光体層が形成され
た背面ガラス基板を備えた背面パネルとを有し、前記第
一の電極と前記第二の電極とが所定の距離離間して対向
するよう前記前面パネルと前記背面パネルとを配置する
とともに、前記前面パネルと前記背面パネルとの間に隔
壁を設置し、前記前面パネル、前記背面パネル及び前記
隔壁により形成された空間に放電可能な媒体を封入して
なるプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
平均粒子径０．１μｍ〜２．５μｍでその最大粒子径が
平均粒子径の３倍以下である酸化物系ガラス粉体３５重
量％〜７０重量％と、エチルセルロースがターピネオー
ル、ブチルカルビトールアセテート、又はペンタジオー
ルに溶解されたものに可塑剤１重量％〜１０重量％と界
面活性剤を０．１重量％〜３．０重量％添加させてなる
バインダ成分３０重量％〜６５重量％を三本ロールある
いは、ビーズミルで混練し、ペーストの粘度を１０Ｐａ
ｓ〜１００Ｐａｓにしたガラスペーストを、ノズルから
吐出させることにて前面ガラス基板及び第一の電極上に
塗布したのち、ガラスペースト中のガラス紛体を焼結さ
せることによって前記第一の誘電体ガラス層を形成する
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方
法。
【請求項６】第一の電極及び第一の誘電体ガラス層が
形成された前面ガラス基板を備えた前面パネルと、第二
の電極、第二の誘電体ガラス層及び蛍光体層が形成され
た背面ガラス基板を備えた背面パネルとを有し、前記第
一の電極と前記第二の電極とが所定の距離離間して対向
する前記前面パネルと前記背面パネルとを配置するとと
もに、前記前面パネルと前記背面パネルとの間に隔壁を
設置し、前記前面パネル、前記背面パネル及び前記隔壁
により形成された空間に放電可能なガス媒体を封入して
成るプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
平均粒子径０．１μｍ〜２．５μｍでその最大粒子径が
平均粒子径の３倍以下である酸化物系ガラス粉体に、こ
れに対して平均粒子径が０．１μｍ〜０．５μｍの酸化
チタンの紛体を３０重量％混合した酸化チタン含有ガラ
ス紛体３５重量％〜７０重量％と、エチルセルロース又
はエチレンオキサイドがターピネオール、ブチルカルビ
トールアセテート、又はペンタジオールに溶解されたも
のに可塑剤１重量％〜１０重量％と界面活性剤を０．１
重量％〜３．０重量％添加させてなるバインダ成分３０
重量％〜６５重量％を三本ロールあるいは、ビーズミル
で混練し、ペーストの粘度を１Ｐａｓ〜１００Ｐａｓに
したガラスペーストを、ノズルから吐出させることにて
背面ガラス基板及び第二の電極上に塗布したのち、ガラ
スペースト中のガラス紛体を焼結させることによって前
記第二の誘電体ガラス層を形成することを特徴とするプ
ラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項７】前記誘電体層に用いられているガラス
が、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ−Ｃｕ₂Ｏ系ガラ
ス、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ系ガラス、およ
びＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−Ｋ₂Ｏ−Ｃｕ₂Ｏ系ガラス
からなる群から選ばれたガラス紛体を用いて前記第一の
誘電体ガラス層又は第二の誘電体ガラス層を形成するこ
とを特徴するプラズマディスプレイパネル製造方法。