JP2008103363A - Plasma display panel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To materialize a PDP wherein a dielectric layer containing no lead restrains from reacting with a silver electrode to reduce generation of air bubbles, and easily lets the generated air bubbles out to cause no insulation failure, even if high definition display is required. <P>SOLUTION: A display electrode 6 is provided with metal bus electrodes 4b, 5b containing silver, and a first dielectric layer 81 containing bismuth oxide covers the display electrode 6. The ratio of the thickness D of the first dielectric layer 81 to the thickness d of the display electrode 6 is made larger than 1 and not more than 3, provided that D is not less than 5 μm and not more than 13 μm. Thereby, the first dielectric layer 81 restrains from reacting with the silver electrode to reduce generation of air bubbles, and easily lets the generated air bubbles out to cause no insulation failure. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

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する。   The present invention relates to a plasma display panel used for a display device or the like.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、65インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のフルスペックのハイビジョンへの適用が進んでいるとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まないPDPが要求されている。   Since plasma display panels (hereinafter referred to as PDP) can achieve high definition and large screen, 65-inch class televisions have been commercialized. In recent years, PDP has been applied to full-spec high-definition with more than twice the number of scanning lines as compared with the conventional NTSC system, and PDP containing no lead component is required in consideration of environmental problems.

PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極と金属バス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。   A PDP basically includes a front plate and a back plate. The front plate is a glass substrate made of sodium borosilicate glass by a float method, a display electrode composed of a striped transparent electrode and a metal bus electrode formed on one main surface, and the display electrode A dielectric layer that covers and acts as a capacitor, and a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer. On the other hand, the back plate is a glass substrate, stripe-shaped address electrodes formed on one main surface thereof, a base dielectric layer covering the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, It is comprised with the fluorescent substance layer which light-emits each of red, green, and blue formed between the partition walls.

前面板と背面板とは、その電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間にNe−Xeの放電ガスが、400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。   The front plate and the back plate are hermetically sealed with their electrode forming surfaces facing each other, and Ne—Xe discharge gas is sealed at a pressure of 400 Torr to 600 Torr in a discharge space partitioned by a partition wall. PDP discharges by selectively applying a video signal voltage to the display electrode, and the ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer to emit red, green and blue light, thereby realizing color image display is doing.

表示電極の金属バス電極には、導電性を確保するための銀電極が用いられ、誘電体層としては酸化鉛を主成分とする低融点ガラス材料が用いられているが、近年の環境問題への配慮から誘電体層として鉛成分を含まない例が開示されている(例えば、特許文献1、2、3、4参照)。
特開2003−128430号公報 特開2002−053342号公報 特開2001−045877号公報 特開平9−050769号公報
A silver electrode for ensuring conductivity is used for the metal bus electrode of the display electrode, and a low melting point glass material mainly composed of lead oxide is used for the dielectric layer. In consideration of the above, examples in which a lead component is not included as a dielectric layer are disclosed (see, for example, Patent Documents 1, 2, 3, and 4).
JP 2003-128430 A JP 2002-053342 A JP 2001-045877 A JP-A-9-050769

近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のフルスペックのハイビジョンへの適用が進んでいる。このようなハイビジョン化によって、走査線数が増加して表示電極の数が増加し、さらに表示電極間隔が小さくなる。   In recent years, PDP has been applied to high-spec high-definition televisions having more than twice the number of scanning lines as compared with the conventional NTSC system. As a result of such high definition, the number of scanning lines is increased, the number of display electrodes is increased, and the display electrode interval is further reduced.

そのため、表示電極を構成する銀電極から誘電体層への銀イオンの拡散が多くなる。銀イオンが誘電体層に拡散すると、誘電体層中のアルカリ金属イオンによって還元作用を受け、コロイド状の酸化銀を形成する。そして、この酸化銀が誘電体層を、黄色や褐色に強く着色させるとともに、一部の酸化銀が、還元作用を受けて酸素の気泡を発生し、その気泡が絶縁不良を引き起こす。   Therefore, the diffusion of silver ions from the silver electrode constituting the display electrode to the dielectric layer increases. When silver ions diffuse into the dielectric layer, they are reduced by alkali metal ions in the dielectric layer to form colloidal silver oxide. The silver oxide strongly colors the dielectric layer yellow or brown, and part of the silver oxide undergoes a reduction action to generate oxygen bubbles, which cause poor insulation.

そこで、誘電体層に鉛成分を含まず、銀電極との反応を抑制する酸化ビスマス等の低融点ガラス材料を用いることが提案されているが、銀電極を備えた表示電極の厚みに対して、酸化ビスマス等の低融点ガラス材料を用いた誘電体層の厚みを適切にすることが難しかった。すなわち、表示電極の厚みに対して誘電体層の厚みを小さくすると、銀電極に対する酸化ビスマス等の低融点ガラス材料が少なくなるため、銀電極との反応を抑制する効果が小さくなる。逆に、表示電極の厚みに対して誘電体層の厚みを大きくすると、酸化ビスマス等の低融点ガラス材料が、銀電極との反応を抑制するとはいうものの生じた酸化銀から発生する気泡が、誘電体層から抜け出しにくくなり、絶縁不良の原因となる。   Therefore, it has been proposed to use a low-melting glass material such as bismuth oxide that does not contain a lead component in the dielectric layer and suppresses the reaction with the silver electrode. It was difficult to make the thickness of the dielectric layer using a low-melting glass material such as bismuth oxide appropriate. That is, when the thickness of the dielectric layer is reduced with respect to the thickness of the display electrode, the low melting point glass material such as bismuth oxide with respect to the silver electrode is reduced, and thus the effect of suppressing the reaction with the silver electrode is reduced. On the contrary, when the thickness of the dielectric layer is increased with respect to the thickness of the display electrode, the low melting point glass material such as bismuth oxide suppresses the reaction with the silver electrode, but bubbles generated from the generated silver oxide, It becomes difficult to escape from the dielectric layer, causing insulation failure.

このように、環境問題への配慮から提案された、鉛成分を含まない従来の誘電体層では、表示電極の厚みに対する誘電体層の厚みを適切に設定することが難しいという課題を有していた。   As described above, the conventional dielectric layer that does not contain a lead component, which has been proposed in consideration of environmental problems, has a problem that it is difficult to appropriately set the thickness of the dielectric layer relative to the thickness of the display electrode. It was.

本発明は、このような上記の課題を解決して、鉛成分を含まない誘電体層で、高精細表示であっても、銀電極との反応を抑制して気泡の発生を少なくするとともに、発生した気泡も抜けやすくして絶縁不良を生じさせないPDPを実現することを目的としている。   The present invention solves the above-mentioned problems and reduces the generation of bubbles by suppressing the reaction with the silver electrode even in high-definition display with a dielectric layer that does not contain a lead component. An object of the present invention is to realize a PDP in which the generated bubbles are easily removed and insulation failure does not occur.

上記の課題を解決するために、本発明のPDPは、ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したPDPであって、表示電極が少なくとも銀を含有するとともに、誘電体層が、表示電極を覆う第1誘電体層と、第1誘電体層を覆い酸化ビスマスの含有量が第1誘電体層の酸化ビスマスの含有量よりも小さい第2誘電体層とにより構成され、第1誘電体層の厚みが5μm以上、13μm以下であり第1誘電体層の表示電極に対する厚みの比を1より大きく、3以下にした構成である。   In order to solve the above problems, the PDP according to the present invention includes a front plate in which a display electrode, a dielectric layer, and a protective layer are formed on a glass substrate, and an electrode, a partition, and a phosphor layer on the substrate. A PDP in which a discharge space is formed by sealing the periphery of the back plate and sealing the periphery, wherein the display electrode contains at least silver, and the dielectric layer covers the display electrode And a second dielectric layer covering the first dielectric layer and having a bismuth oxide content smaller than the bismuth oxide content of the first dielectric layer, the thickness of the first dielectric layer being 5 μm or more, In this configuration, the thickness ratio of the first dielectric layer to the display electrode is greater than 1 and 3 or less.

銀との反応を抑制するために酸化ビスマスを含有させた第1誘電体層と、銀を含有する表示電極との厚みの比が、3を越えると、酸化銀から発生する気泡が、誘電体層から抜け出しにくくなり、絶縁不良の原因となる。そこで、第1誘電体層の表示電極に対する厚みの比を上述の範囲内にすると、鉛成分を含まない誘電体層で、高精細表示であっても、銀電極との反応を抑制して気泡の発生を少なくするとともに、発生した気泡も抜けやすくして絶縁不良を生じさせないPDPを実現することができる。   When the ratio of the thickness of the first dielectric layer containing bismuth oxide to suppress the reaction with silver and the display electrode containing silver exceeds 3, bubbles generated from silver oxide are It becomes difficult to escape from the layer, which causes insulation failure. Therefore, if the ratio of the thickness of the first dielectric layer to the display electrode is within the above range, the dielectric layer containing no lead component suppresses the reaction with the silver electrode even in high-definition display, thereby preventing bubbles. It is possible to realize a PDP that reduces the occurrence of air bubbles and easily removes the generated bubbles and does not cause insulation failure.

また、本発明のPDPの誘電体層は、表示電極を覆う第1誘電体層と、第1誘電体層を覆い酸化ビスマスの含有量が第1誘電体層の酸化ビスマスの含有量よりも小さい第2誘電体層とにより構成されるようにしてもよい。   In addition, the dielectric layer of the PDP of the present invention includes a first dielectric layer covering the display electrode, and the bismuth oxide content covering the first dielectric layer is smaller than the bismuth oxide content of the first dielectric layer. You may make it comprise with a 2nd dielectric material layer.

このような誘電体層の構成とすると、第1誘電体層が銀との反応を抑制するとともに、第2誘電体層が可視光透過率を低下させることなく必要な絶縁耐圧を確保することができる。   With such a configuration of the dielectric layer, the first dielectric layer suppresses the reaction with silver, and the second dielectric layer can ensure the necessary withstand voltage without reducing the visible light transmittance. it can.

さらに、第1誘電体層が、酸化モリブデン、酸化タングステンのうちの少なくとも一つを0.1重量%以上、7重量%以下含むことが望ましく、酸化モリブデン、酸化タングステンと銀のイオンとが反応して銀コロイドの生成および気泡の発生を抑制することができる。   Furthermore, the first dielectric layer preferably contains at least one of molybdenum oxide and tungsten oxide in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%, and the molybdenum oxide, tungsten oxide and silver ions react with each other. The generation of silver colloid and the generation of bubbles can be suppressed.

さらに、第2誘電体層が、酸化ビスマスを11重量%以上、20重量%以下含むことが望ましく、可視光透過率を高めることができる。   Furthermore, it is desirable that the second dielectric layer contains 11% by weight or more and 20% by weight or less of bismuth oxide, and the visible light transmittance can be increased.

さらに、第1誘電体層および第2誘電体層が酸化亜鉛、酸化硼素、酸化硅素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうちの少なくとも一つを含むことが望ましく、誘電体層として、絶縁耐圧性能の劣化がなく、可視光透過率が高くて環境に優しい表示品質に優れたPDPを実現することができる。   Furthermore, it is desirable that the first dielectric layer and the second dielectric layer include at least one of zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide. In addition, it is possible to realize a PDP having no deterioration in dielectric strength performance, high visible light transmittance, and excellent environmentally friendly display quality.

以上のように、本発明によれば、鉛成分を含まない誘電体層で、高精細表示においても、銀電極との反応を抑制して気泡の発生を少なくするとともに、発生した気泡も抜けやすくして絶縁不良を生じさせないPDPを実現することができる。   As described above, according to the present invention, the dielectric layer containing no lead component suppresses the reaction with the silver electrode to reduce the generation of bubbles even in high-definition display, and the generated bubbles can be easily removed. Thus, a PDP that does not cause insulation failure can be realized.

以下、本発明の実施の形態によるPDPについて図面を用いて説明する。   Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態)
図1は、本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図である。PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPと同様である。図1に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面板10とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着されている。封着されたPDP1内部の放電ギャップ16には、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガスが400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。
(Embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP in an embodiment of the present invention. The basic structure of the PDP is the same as that of a general AC surface discharge type PDP. As shown in FIG. 1, the PDP 1 has a front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 facing each other, and its outer peripheral portion is sealed with a glass frit or the like. The material is hermetically sealed. A discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) is enclosed in the discharge gap 16 inside the sealed PDP 1 at a pressure of 400 Torr to 600 Torr.

前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6とブラックストライプ(遮光層)7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。   On the front glass substrate 3 of the front plate 2, a pair of strip-like display electrodes 6 made up of scanning electrodes 4 and sustain electrodes 5 and black stripes (light-shielding layers) 7 are arranged in a plurality of rows in parallel with each other. A dielectric layer 8 serving as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrode 6 and the light shielding layer 7, and a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) is formed on the surface. Has been.

また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電ギャップ16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。   On the back glass substrate 11 of the back plate 10, a plurality of strip-like address electrodes 12 are arranged in parallel to each other in a direction perpendicular to the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 of the front plate 2. Layer 13 is covering. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the underlying dielectric layer 13 between the address electrodes 12 to divide the discharge gap 16. For each address electrode 12, a phosphor layer 15 that emits red, blue, and green light by ultraviolet rays is sequentially applied to the grooves between the barrier ribs 14 and formed. A discharge cell is formed at a position where the scan electrode 4 and the sustain electrode 5 intersect with the address electrode 12, and the discharge cell having red, blue and green phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 is used for color display. Become a pixel.

図2は、本発明の実施の形態におけるPDPの誘電体層8の構成を示す前面板2の断面図である。図2は、図1を上下反転させて示している。図2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6とブラックストライプ7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5は、それぞれインジウムスズ酸化物(ITO)や酸化スズ(SnO2)などからなる透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に形成された金属バス電極4b、5bとにより構成されている。金属バス電極4b、5bは、透明電極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。 FIG. 2 is a cross-sectional view of front plate 2 showing the configuration of dielectric layer 8 of the PDP in the embodiment of the present invention. FIG. 2 shows FIG. 1 upside down. As shown in FIG. 2, display electrodes 6 and black stripes 7 made of scanning electrodes 4 and sustain electrodes 5 are formed in a pattern on a front glass substrate 3 manufactured by a float process or the like. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are made of transparent electrodes 4a and 5a made of indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and the like, and metal bus electrodes 4b and 5b formed on transparent electrodes 4a and 5a, respectively. It is comprised by. The metal bus electrodes 4b and 5b are used for the purpose of imparting conductivity in the longitudinal direction of the transparent electrodes 4a and 5a, and are formed of a conductive material mainly composed of a silver material.

誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bとブラックストライプ7を覆って設けた第1誘電体層81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電体層82との2層構成とした場合であり、さらに第2誘電体層82上に保護層9を形成している。   The dielectric layer 8 includes a first dielectric layer 81 provided on the front glass substrate 3 so as to cover the transparent electrodes 4a and 5a, the metal bus electrodes 4b and 5b, and the black stripe 7, and a first dielectric layer. This is a case of a two-layer configuration with a second dielectric layer 82 formed on the layer 81, and the protective layer 9 is further formed on the second dielectric layer 82.

次に、PDPの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板3上に、走査電極4
および維持電極5と遮光層7とを形成する。これらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極4a、5aは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極4b、5bは銀材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。また、遮光層7も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。
Next, a method for manufacturing a PDP will be described. First, the scanning electrode 4 is formed on the front glass substrate 3.
Further, the sustain electrode 5 and the light shielding layer 7 are formed. The transparent electrodes 4a and 5a and the metal bus electrodes 4b and 5b are formed by patterning using a photolithography method or the like. The transparent electrodes 4a and 5a are formed using a thin film process or the like, and the metal bus electrodes 4b and 5b are solidified by baking a paste containing a silver material at a desired temperature. Similarly, the light shielding layer 7 is also formed by screen printing a paste containing a black pigment or by forming a black pigment on the entire surface of the glass substrate and then patterning and baking using a photolithography method.

次に、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層(誘電体材料層)を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆う誘電体層8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層8上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層9を真空蒸着法により形成する。以上の工程により前面ガラス基板3上に所定の構成物(走査電極4、維持電極5、遮光層7、誘電体層8、保護層9)が形成され、前面板2が完成する。   Next, a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7, thereby forming a dielectric paste layer (dielectric material layer). After the dielectric paste is applied, the surface of the applied dielectric paste is leveled by leaving it to stand for a predetermined time, so that a flat surface is obtained. Thereafter, the dielectric paste layer is baked and solidified to form the dielectric layer 8 that covers the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent. Next, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) is formed on the dielectric layer 8 by a vacuum deposition method. Through the above steps, predetermined components (scanning electrode 4, sustaining electrode 5, light shielding layer 7, dielectric layer 8, and protective layer 9) are formed on front glass substrate 3, and front plate 2 is completed.

一方、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11上に、銀材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。   On the other hand, the back plate 10 is formed as follows. First, a structure for the address electrode 12 is obtained by a method of screen printing a paste containing a silver material on the back glass substrate 11 or a method of forming a metal film on the entire surface and then patterning using a photolithography method. An address electrode 12 is formed by forming a material layer and firing it at a desired temperature.

次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などによりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。   Next, a dielectric paste is applied on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed by a die coating method so as to cover the address electrodes 12 to form a dielectric paste layer. Thereafter, the base dielectric layer 13 is formed by firing the dielectric paste layer. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.

次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。   Next, a partition wall forming paste including a partition wall material is applied on the base dielectric layer 13 and patterned into a predetermined shape to form a partition wall material layer and then fired to form the partition walls 14. Here, as a method of patterning the partition wall paste applied on the base dielectric layer 13, a photolithography method or a sand blast method can be used.

次に、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上、および隔壁14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材を有する背面板10が完成する。   Next, the phosphor layer 15 is formed by applying and baking a phosphor paste containing a phosphor material on the base dielectric layer 13 between the adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14. Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.

このようにして所定の構成部材を備えた前面板2と、背面板10とを、走査電極4とアドレス電極12とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電ギャップ16にネオン、キセノンなどを含む放電ガスを封入することによりPDP1が完成する。   In this way, the front plate 2 and the back plate 10 provided with predetermined constituent members are arranged so that the scanning electrodes 4 and the address electrodes 12 are orthogonal to each other, and the periphery thereof is sealed with glass frit, PDP 1 is completed by sealing discharge gas containing neon, xenon, etc. in discharge gap 16.

前面板2の誘電体層8を構成する第1誘電体層81と、第2誘電体層82とについて詳細に説明する。第1誘電体層81の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi23)を25重量%〜40重量%、酸化亜鉛(ZnO)を27.5重量%〜34重量%、酸化硼素(B23)を17重量%〜36重量%、酸化硅素(SiO2)を1.4重量%〜4.2重量%、酸化アルミニウム(Al23)を0.5重量%〜4.4重量%含んでいる。さらに、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を5重量%〜13重量%含み、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいる。 The first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82 constituting the dielectric layer 8 of the front plate 2 will be described in detail. The dielectric material of the first dielectric layer 81 is composed of the following material composition. That is, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 25 wt% to 40 wt%, zinc oxide (ZnO) is 27.5 wt% to 34 wt%, and boron oxide (B 2 O 3 ) is 17 wt% to 36 wt%. %, Silicon oxide (SiO 2 ) 1.4 wt% to 4.2 wt%, and aluminum oxide (Al 2 O 3 ) 0.5 wt% to 4.4 wt%. Furthermore, it contains 5 wt% to 13 wt% of at least one selected from calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO), and is selected from molybdenum oxide (MoO 3 ) and tungsten oxide (WO 3 ). At least one selected from 0.1% by weight to 7% by weight.

なお、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)に代えて、酸化セリウム(CeO2)、酸化銅(CuO)、二酸化マンガン(MnO2)、酸化クロム(Cr23)、酸化コバルト(Co23)、酸化バナジウム(V27)、酸化アンチモン(Sb23)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含ませてもよい。 In place of molybdenum oxide (MoO 3 ) and tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), copper oxide (CuO), manganese dioxide (MnO 2 ), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide At least one selected from (Co 2 O 3 ), vanadium oxide (V 2 O 7 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) may be contained in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%.

これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作成する。次に、この誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練して、ダイコート用あるいは印刷用の第1誘電体層用ペーストを作成する。バインダ成分はエチルセルロース、あるいはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、あるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチ、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して、印刷性を向上させても良い。   A dielectric material powder is prepared by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle size is 0.5 μm to 2.5 μm. Next, 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to form a first dielectric layer paste for die coating or printing. Create The binder component is ethyl cellulose, or terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In the paste, dioctyl phthalate, dibuty phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, homogenol (Kao Corporation) as a dispersant. The printability may be improved by adding a phosphoric acid ester of an alkyl allyl group or the like.

次に、この第1誘電体層用ペーストを用い、表示電極6を覆うように前面ガラス基板3にダイコート法、あるいはスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の575℃〜590℃で焼成する。   Next, using this first dielectric layer paste, the front glass substrate 3 is printed by a die coating method or a screen printing method so as to cover the display electrode 6 and dried, and then slightly softer than the softening point of the dielectric material. Bake at a high temperature of 575 ° C to 590 ° C.

次に、第2誘電体層82について説明する。第2誘電体層82の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi23)を11重量%〜20重量%、酸化亜鉛(ZnO)を26.1重量%〜39.3重量%、酸化硼素(B23)を23重量%〜32.2重量%、酸化硅素(SiO2)を1.0重量%〜3.8重量%、酸化アルミニウム(Al23)を0.1重量%〜10.2重量%含んでいる。さらに、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を9.7重量%〜29.4重量%含み、酸化セリウム(CeO2)を0.1重量%〜5重量%含んでいる。 Next, the second dielectric layer 82 will be described. The dielectric material of the second dielectric layer 82 is composed of the following material composition. That is, bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 11 wt% to 20 wt%, zinc oxide (ZnO) is 26.1 wt% to 39.3% by weight, boron oxide (B 2 O 3 ) is 23 wt% 32.2 wt%, 1.0 wt% to 3.8 wt% of silicon oxide (SiO 2), and includes aluminum oxide (Al 2 O 3) 0.1 wt% to 10.2 wt%. Further, it contains 9.7 wt% to 29.4 wt% of at least one selected from calcium oxide (CaO), strontium oxide (SrO), and barium oxide (BaO), and 0.1 wt% of cerium oxide (CeO 2 ). % To 5% by weight.

これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作成する。次に、この誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用、あるいは印刷用の第2誘電体層用ペーストを作成する。バインダ成分はエチルセルロース、あるいはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、あるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して、印刷性を向上させても良い。   A dielectric material powder is prepared by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle size is 0.5 μm to 2.5 μm. Next, the dielectric material powder 55 wt% to 70 wt% and the binder component 30 wt% to 45 wt% are well kneaded with three rolls to form a second dielectric layer paste for die coating or printing. Create The binder component is ethyl cellulose, or terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In the paste, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, and homogenol (Kao Corporation) as dispersants. The printability may be improved by adding a phosphoric acid ester of an alkyl allyl group or the like.

次に、この第2誘電体層用ペーストを用いて、第1誘電体層81上にスクリーン印刷法で、あるいはダイコート法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の550℃〜590℃で焼成する。   Next, using this second dielectric layer paste, printing is performed on the first dielectric layer 81 by a screen printing method or a die coating method and then dried, and then a temperature slightly higher than the softening point of the dielectric material. Is fired at 550 ° C to 590 ° C.

ここで、誘電体層8の膜厚については、第1誘電体層81と第2誘電体層82とを合わせ、可視光透過率を確保するためには41μm以下が好ましい。第1誘電体層81は、金属バス電極4b、5bの銀(Ag)との反応を抑制するために、酸化ビスマスの含有量を第2誘電体層82の酸化ビスマス含有量よりも多くし、25重量%〜40重量%としている。そのため、第1誘電体層81の可視光透過率が、第2誘電体層82の可視光透過率よりも低くなるので、第1誘電体層81の膜厚を、第2誘電体層82の膜厚よりも薄くしている。   Here, the thickness of the dielectric layer 8 is preferably 41 μm or less in order to secure the visible light transmittance by combining the first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82. The first dielectric layer 81 has a bismuth oxide content greater than the bismuth oxide content of the second dielectric layer 82 in order to suppress the reaction of the metal bus electrodes 4b and 5b with silver (Ag). 25 wt% to 40 wt%. Therefore, since the visible light transmittance of the first dielectric layer 81 is lower than the visible light transmittance of the second dielectric layer 82, the film thickness of the first dielectric layer 81 is set to be equal to that of the second dielectric layer 82. It is thinner than the film thickness.

なお、第2誘電体層82において酸化ビスマス(Bi23)が11重量%以下であると、可視光透過率は低下しにくくなるが、第2誘電体層82中に気泡が発生しやすく好ましくない。また、20重量%を超えると可視光透過率を上げる目的には好ましくない。 If the bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 11% by weight or less in the second dielectric layer 82, the visible light transmittance is hardly lowered, but bubbles are likely to be generated in the second dielectric layer 82. It is not preferable. Moreover, when it exceeds 20 weight%, it is unpreferable for the purpose of raising visible-light transmittance.

また、誘電体層8の膜厚が小さいほど、パネル輝度の向上と放電電圧を低減するという効果は顕著になる。しかし誘電体層8の膜厚を小さくしすぎると、必要な絶縁耐圧を得られなくなる。このような観点から、本発明の実施の形態では、誘電体層8の膜厚を41μm以下に設定し、第1誘電体層81を5μm〜13μm、第2誘電体層82を28μm〜36μmとしている。   Further, as the film thickness of the dielectric layer 8 is smaller, the effects of improving the panel brightness and reducing the discharge voltage become more prominent. However, if the thickness of the dielectric layer 8 is made too small, the required withstand voltage cannot be obtained. From such a viewpoint, in the embodiment of the present invention, the thickness of the dielectric layer 8 is set to 41 μm or less, the first dielectric layer 81 is set to 5 μm to 13 μm, and the second dielectric layer 82 is set to 28 μm to 36 μm. Yes.

このように、金属バス電極4b、5bの銀との反応を抑制するために、金属バス電極4b、5bを覆う第1誘電体層81は、酸化ビスマス含有量を適切な量にする必要がある。すなわち、銀電極に対する酸化ビスマスの量が少なくなると、酸化ビスマスが銀電極との反応を抑制する効果も小さくなる。逆に、銀電極に対する酸化ビスマスの量が多くなると、銀電極と誘電体層中のアルカリ金属イオンによって還元作用を受けて形成した酸化銀から発生する気泡が、第1誘電体層81から抜け出しにくくなり、絶縁不良の原因となる。   Thus, in order to suppress reaction of the metal bus electrodes 4b and 5b with silver, the first dielectric layer 81 covering the metal bus electrodes 4b and 5b needs to have an appropriate amount of bismuth oxide. . That is, when the amount of bismuth oxide relative to the silver electrode decreases, the effect of bismuth oxide suppressing the reaction with the silver electrode also decreases. On the contrary, when the amount of bismuth oxide with respect to the silver electrode increases, bubbles generated from the silver oxide formed by reduction action by the alkali metal ions in the silver electrode and the dielectric layer are difficult to escape from the first dielectric layer 81. This may cause insulation failure.

図3は、本発明の実施の形態の第1誘電体層の拡大断面図である。図3に示すように、第1誘電体層81の厚みDと、銀電極である金属バス電極4b、5bを備えた表示電極6の厚みdとの比率を変え、銀電極に対する酸化ビスマスの適切な量を調べた。ただし、Dは5μm以上、13μm以下である。その結果、第1誘電体層81の表示電極6に対する厚みの比を1より大きく、3以下にするのが良いことがわかった。すなわち、この厚みの比が3を越えると、酸化銀から発生する気泡が、第1誘電体層81から抜け出しにくくなる。   FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of the first dielectric layer according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, the ratio between the thickness D of the first dielectric layer 81 and the thickness d of the display electrode 6 including the metal bus electrodes 4b and 5b, which are silver electrodes, is changed, and the appropriate amount of bismuth oxide with respect to the silver electrode. Examine the correct amount. However, D is 5 μm or more and 13 μm or less. As a result, it was found that the ratio of the thickness of the first dielectric layer 81 to the display electrode 6 should be greater than 1 and 3 or less. That is, when the thickness ratio exceeds 3, bubbles generated from silver oxide are difficult to escape from the first dielectric layer 81.

次に、本発明の実施の形態におけるPDPにおいて、これらの誘電体材料によって第1誘電体層81での着色および気泡の発生が抑制される理由について考察する。すなわち、酸化ビスマス(Bi23)を含む誘電体ガラス材料に酸化モリブデン(MoO3)、あるいは酸化タングステン(WO3)を添加することによって、Ag2MoO4、Ag2Mo27、Ag2Mo413、Ag2WO4、Ag227、Ag2413といった化合物が580℃以下の低温で生成しやすいことが知られている。本発明の実施の形態では、誘電体層8の焼成温度が550℃〜590℃であることから、焼成中に誘電体層8中に拡散したAgイオン(Ag+)は誘電体層8中の酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)と反応し、安定な化合物を生成して安定化する。すなわち、Agイオン(Ag+)が還元されることなく安定化されるために、凝集してコロイドを生成することがない。したがって、Agイオン(Ag+)が安定化することによって、銀(Ag)のコロイド化に伴う酸素の発生も少なくなるため、誘電体層8中への気泡の発生も少なくなる。 Next, the reason why coloring and bubble generation in the first dielectric layer 81 are suppressed by these dielectric materials in the PDP in the embodiment of the present invention will be considered. That is, by adding molybdenum oxide dielectric glass material containing bismuth oxide (Bi 2 O 3) (MoO 3), or tungsten oxide (WO 3), Ag 2 MoO 4, Ag 2 Mo 2 O 7, Ag It is known that compounds such as 2 Mo 4 O 13 , Ag 2 WO 4 , Ag 2 W 2 O 7 , and Ag 2 W 4 O 13 are likely to be formed at a low temperature of 580 ° C. or lower. In the embodiment of the present invention, since the firing temperature of the dielectric layer 8 is 550 ° C. to 590 ° C., Ag ions (Ag + ) diffused into the dielectric layer 8 during firing are contained in the dielectric layer 8. It reacts with molybdenum oxide (MoO 3 ) and tungsten oxide (WO 3 ) to generate and stabilize a stable compound. That is, since Ag ions (Ag + ) are stabilized without being reduced, they do not aggregate to form a colloid. Therefore, the stabilization of Ag ions (Ag + ) reduces the generation of oxygen accompanying the colloidalization of silver (Ag), thereby reducing the generation of bubbles in the dielectric layer 8.

一方、これらの効果を有効にするためには、酸化ビスマス(Bi23)を含む誘電体ガラス材料中に酸化モリブデン(MoO3)、あるいは酸化タングステン(WO3)の含有量を0.1重量%以上にすることが好ましいが、0.1重量%以上、7重量%以下がさらに好ましい。特に、0.1重量%以下では着色を抑制する効果が少なく、7重量%以上になると誘電体ガラス材料に着色が起こり好ましくない。 On the other hand, in order to make these effects effective, the content of molybdenum oxide (MoO 3 ) or tungsten oxide (WO 3 ) is 0.1 in the dielectric glass material containing bismuth oxide (Bi 2 O 3 ). Although it is preferable to set it as weight% or more, 0.1 weight% or more and 7 weight% or less are more preferable. In particular, when the content is 0.1% by weight or less, the effect of suppressing coloring is small, and when the content is 7% by weight or more, the dielectric glass material is colored, which is not preferable.

以上のように、本発明の実施の形態におけるPDPによれば、誘電体層として可視光透過率が高くて、耐絶縁性能が高く、さらに、鉛成分を含まない環境に優しいPDPを実現
することができる。
As described above, according to the PDP in the embodiment of the present invention, an environment-friendly PDP that has a high visible light transmittance as a dielectric layer, high insulation resistance, and does not contain a lead component is realized. Can do.

以上述べてきたように本発明のPDPは、誘電体層での気泡の発生を少なくするとともに、発生した気泡も抜けやすくして絶縁不良を生じさせないPDPを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。   As described above, the PDP of the present invention reduces the generation of bubbles in the dielectric layer, and also realizes a PDP that does not cause insulation failure by facilitating the generation of the generated bubbles, and can be used for a large screen display device. Useful.

本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of PDP in embodiment of this invention 同PDPの誘電体層の構成を示す前面板の断面図Sectional drawing of the front plate showing the configuration of the dielectric layer of the PDP 同実施の形態の第1誘電体層の拡大断面図The expanded sectional view of the 1st dielectric material layer of the embodiment

符号の説明Explanation of symbols

1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
4a,5a 透明電極
4b,5b 金属バス電極
5 維持電極
6 表示電極
7 ブラックストライプ(遮光層)
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電ギャップ
81 第1誘電体層
82 第2誘電体層
1 PDP
2 Front plate 3 Front glass substrate 4 Scan electrode 4a, 5a Transparent electrode 4b, 5b Metal bus electrode 5 Sustain electrode 6 Display electrode 7 Black stripe (light shielding layer)
8 Dielectric layer 9 Protective layer 10 Back plate 11 Back glass substrate 12 Address electrode 13 Base dielectric layer 14 Partition 15 Phosphor layer 16 Discharge gap 81 First dielectric layer 82 Second dielectric layer

Claims (6)

ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記表示電極が少なくとも銀を含有し、前記誘電体層が実質的に鉛成分を含有しておらず、酸化モリブデン、酸化タングステンのうちの少なくとも一つを含有し、かつ前記誘電体層が、前記表示電極を覆う酸化ビスマスを含有する第1誘電体層と、前記第1誘電体層を覆う酸化ビスマスを含有する第2誘電体層とにより構成され、前記第2誘電体層の酸化ビスマスの重量の含有率が前記第1誘電体層の酸化ビスマスの重量の含有率よりも小さく、前記第1誘電体層の厚みが5μm以上、13μm以下であり前記第1誘電体層の前記表示電極に対する厚みの比を1より大きく、3以下にしたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 A front plate having a display electrode, a dielectric layer and a protective layer formed on a glass substrate and a back plate having an electrode, a partition and a phosphor layer formed on the substrate are arranged opposite to each other and sealed around the periphery. A plasma display panel having a discharge space formed therein, wherein the display electrode contains at least silver, the dielectric layer substantially does not contain a lead component, and at least one of molybdenum oxide and tungsten oxide. And the dielectric layer is composed of a first dielectric layer containing bismuth oxide covering the display electrode and a second dielectric layer containing bismuth oxide covering the first dielectric layer. And the second dielectric layer has a bismuth oxide weight content smaller than the bismuth oxide weight content of the first dielectric layer, and the first dielectric layer has a thickness of 5 μm or more and 13 μm or less. The first invitation A plasma display panel, wherein a ratio of a thickness of the electric body layer to the display electrode is greater than 1 and 3 or less. 前記誘電体層が、酸化モリブデン、酸化セリウム、および酸化タングステンのうちの少なくとも一つを0.1重量%以上7重量%以下含有することを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to claim 1, wherein the dielectric layer contains at least one of molybdenum oxide, cerium oxide, and tungsten oxide in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%. 前記誘電体層は、前記表示電極を覆う第1誘電体層と、前記第1誘電体層を覆い酸化ビスマスの重量の含有率が前記第1誘電体層の酸化ビスマスの重量の含有率よりも小さい第2誘電体層とにより構成されることを特徴とする請求項1に記載のプラズマディスプレイパネル。 The dielectric layer includes a first dielectric layer covering the display electrode, and a content ratio of the weight of bismuth oxide covering the first dielectric layer is higher than a content ratio of the weight of bismuth oxide in the first dielectric layer. The plasma display panel according to claim 1, wherein the plasma display panel includes a small second dielectric layer. 前記第2誘電体層が、酸化ビスマスを11重量%以上、20重量%以下含むことを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル。 4. The plasma display panel according to claim 3, wherein the second dielectric layer contains bismuth oxide in an amount of 11 wt% to 20 wt%. 前記第1誘電体層が、酸化ビスマスを25重量%以上、40重量%以下含むことを特徴とする請求項3に記載のプラズマディスプレイパネル。 The plasma display panel according to claim 3, wherein the first dielectric layer contains bismuth oxide in an amount of 25 wt% to 40 wt%. 前記誘電体層が、酸化亜鉛、酸化硼素、酸化硅素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウム、酸化マンガンのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする請求項1〜5いずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。 6. The dielectric layer according to claim 1, wherein the dielectric layer includes at least one of zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, calcium oxide, strontium oxide, barium oxide, and manganese oxide. The plasma display panel as described.
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