JP2008270054A - 黒色電極、ディスプレイパネル、および、黒色電極の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】ルテニウム酸化物を用いた黒色電極を代替できる色調と電気的特性とを有しながら、低コストな黒色電極、当該黒色電極が設けられたディスプレイパネル、および当該黒色電極の製造方法を提供する。
【解決手段】ディスプレイパネルに用いられる黒色電極あって、銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを所定の形状に形成した後、加熱して製造された黒色電極である。
【選択図】図１
【解決手段】ディスプレイパネルに用いられる黒色電極あって、銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを所定の形状に形成した後、加熱して製造された黒色電極である。
【選択図】図１
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネル等のディスプレイパネルに設けられる黒色電極、当該黒色電極が設けられたディスプレイパネル、および当該黒色電極の製造方法に関する。
黒色電極に関する従来の技術に関し、ディスプレイパネルの例としてプラズマディスプレイパネルを挙げて説明する。
プラズマディスプレイパネルは、一対の前面ガラス基板および背面ガラス基板を有し、当該前面および背面ガラス基板は互いに対向するように配置されている。そして、一定の間隔で支持された当該ガラス基板と、ガラス基板とのあいだに配置されたセル障壁とによって規定されたディスプレイ素子として機能する複数のセルが形成されている。当該ガラス基板の内側表面上に設けられた誘電体層をはさんで位置する交差した二つの電極は、当該二つの電極の間に交流電圧をかけることによって放電する。そして当該放電により発生する紫外線により、前記セル障壁の表面上に形成された蛍光体スクリーンを発光させ画像を表示するものである。
プラズマディスプレイパネルは、一対の前面ガラス基板および背面ガラス基板を有し、当該前面および背面ガラス基板は互いに対向するように配置されている。そして、一定の間隔で支持された当該ガラス基板と、ガラス基板とのあいだに配置されたセル障壁とによって規定されたディスプレイ素子として機能する複数のセルが形成されている。当該ガラス基板の内側表面上に設けられた誘電体層をはさんで位置する交差した二つの電極は、当該二つの電極の間に交流電圧をかけることによって放電する。そして当該放電により発生する紫外線により、前記セル障壁の表面上に形成された蛍光体スクリーンを発光させ画像を表示するものである。
前面ガラス基板上に設けられた電極は、ＩＴＯ膜等の透明電極と、当該透明電極のさらにその上に、ディスプレイのコントラストを改善する目的で黒色電極が形成される。そして、当該黒色電極の上には、さらにバス電極が形成される。
ここで、当該黒色電極としては、例えば特許文献１に示すようにルテニウム酸化物が使用されている。また、バス電極としては、主要成分としてＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕのうち少なくとも１種類からなる導電性粒子が用いられる。
ここで、当該黒色電極としては、例えば特許文献１に示すようにルテニウム酸化物が使用されている。また、バス電極としては、主要成分としてＡｕ、Ａｇ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕのうち少なくとも１種類からなる導電性粒子が用いられる。
上述した従来の技術において、黒色電極の原料として用いられるルテニウム酸化物は非常に高価な材料である為、当該ルテニウム酸化物の原料コストが、ディスプレイパネルの生産コストを上昇させている。そこで、本発明が解決しようとする課題は、ルテニウム酸化物を用いた黒色電極を代替できる色調と電気的特性とを有しながら、低コストな黒色電極、当該黒色電極が設けられたディスプレイパネル、および当該黒色電極の製造方法を提供することである。
上述の課題を解決する為、本発明者らは研究を行った。そして、銀とニッケルとを含む複合酸化物を例えばペースト化し、当該ペーストを所定の形状に形成し、加熱して製造した黒色電極は、コストが安価でありながら、ルテニウム酸化物を用いた黒色電極に匹敵する色調と、電気的特性とを有することを見出し本発明を完成した。
即ち、上述の課題を解決するための第１の手段は、
ディスプレイパネルに用いられる黒色電極であって、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含むことを特徴とする黒色電極である。
ディスプレイパネルに用いられる黒色電極であって、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含むことを特徴とする黒色電極である。
第２の手段は、
銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して製造されたことを特徴とする第１の手段に記載の黒色電極である。
銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して製造されたことを特徴とする第１の手段に記載の黒色電極である。
第３の手段は、
第１または第２の手段に記載の黒色電極が設けられていることを特徴とするディスプレイパネルである。
第１または第２の手段に記載の黒色電極が設けられていることを特徴とするディスプレイパネルである。
第４の手段は、
銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含み、銀の含量が４０〜６０％、ニッケルの含量が４０〜２０％であり、残部が酸素である導電材料を含有する黒色電極を製造することを特徴とする黒色電極の製造方法である。
銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含み、銀の含量が４０〜６０％、ニッケルの含量が４０〜２０％であり、残部が酸素である導電材料を含有する黒色電極を製造することを特徴とする黒色電極の製造方法である。
本発明に係る黒色電極はコストが安価であり、且つ、ルテニウム酸化物を用いた黒色電極に匹敵する色調と、電気的特性とを有する。
まず、プラズマディスプレイパネルの一例の模式的な展開図である図１を用い、黒色電極およびバス電極の配置について説明する。
図１に示すように、プラズマディスプレイパネルにおいては、透明電極１およびアドレス電極２が、マトリックス状に配置されている。そして、それらの透明電極１およびアドレス電極２に電圧を掛けることで、選択された交点において放電が起こって紫外線が発生し、蛍光物質３が励起されて発光する。
マトリックス構造または線状構造をしたディスプレイ素子としてのセル障壁４は、前面ガラス基板５と背面ガラス基板６とのあいだに配置されて、複数のセルを形成する。
黒色電極１０は透明電極１上に形成され、パネル内を迷走する外光を遮断する等して、ディスプレイ画面のコントラストを向上させる。
バス電極７は、一つずつ連続して選択される表示行用の透明電極１を接続し、選択された表示行のセルを消し、選択されたセルにデータを表示する為に、前面ガラス基板５上の透明電極１の表面に形成させるものである。
誘電体層は絶縁層として機能し、透明電極１、黒色電極１０、およびバス電極７の上に形成される。誘電体層の上には、さらに保護膜が形成される。
図１に示すように、プラズマディスプレイパネルにおいては、透明電極１およびアドレス電極２が、マトリックス状に配置されている。そして、それらの透明電極１およびアドレス電極２に電圧を掛けることで、選択された交点において放電が起こって紫外線が発生し、蛍光物質３が励起されて発光する。
マトリックス構造または線状構造をしたディスプレイ素子としてのセル障壁４は、前面ガラス基板５と背面ガラス基板６とのあいだに配置されて、複数のセルを形成する。
黒色電極１０は透明電極１上に形成され、パネル内を迷走する外光を遮断する等して、ディスプレイ画面のコントラストを向上させる。
バス電極７は、一つずつ連続して選択される表示行用の透明電極１を接続し、選択された表示行のセルを消し、選択されたセルにデータを表示する為に、前面ガラス基板５上の透明電極１の表面に形成させるものである。
誘電体層は絶縁層として機能し、透明電極１、黒色電極１０、およびバス電極７の上に形成される。誘電体層の上には、さらに保護膜が形成される。
本発明に係る黒色電極は、上述したディスプレイパネルの黒色電極あると伴に、詳細は後述するが、バス電極の機能を兼ねることが可能なものである。
以下、１．黒色電極製造用の黒色電極材料粉末、２．黒色電極とその製造方法、３．黒色電極材料粉末を用いたペースト、の順に詳細に説明する。
以下、１．黒色電極製造用の黒色電極材料粉末、２．黒色電極とその製造方法、３．黒色電極材料粉末を用いたペースト、の順に詳細に説明する。
１．黒色電極製造用の黒色電極材料粉末
本発明に係る黒色電極製造用の黒色電極材料粉末は、一般式ＡｇＮｉＯ２で表記される銀とニッケルとを含む複合酸化物である。当該黒色電極材料粉末の反射色の色相を、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＬ＊ａ＊ｂ＊表示色系で評価したところ、Ｌ＊が２０、ａ＊が０、ｂ＊が３を示し、ディスプレイパネルに設けられる黒色電極として満足すべき色相を有していることが判明した。
本発明に係る黒色電極製造用の黒色電極材料粉末は、一般式ＡｇＮｉＯ２で表記される銀とニッケルとを含む複合酸化物である。当該黒色電極材料粉末の反射色の色相を、ＣＩＥ（国際照明委員会）が定めるＬ＊ａ＊ｂ＊表示色系で評価したところ、Ｌ＊が２０、ａ＊が０、ｂ＊が３を示し、ディスプレイパネルに設けられる黒色電極として満足すべき色相を有していることが判明した。
また、当該黒色電極粉末に１ｔ／ｃｍ２の圧力をかけ、直径２５ｍｍの円柱状のペレットを作製した。当該ペレットの体積抵抗値を四探針法により測定した。すると、当該体積抵抗値は１．０×１０−３Ω・ｃｍと低く、黒色電極は勿論、バス電極の機能を兼ねること
も可能であることが判明した。該構成を用いれば、バス電極製造工程を省略することも可能である。
も可能であることが判明した。該構成を用いれば、バス電極製造工程を省略することも可能である。
２．黒色電極とその製造方法
ガラス基板に設けられた透明電極上へ、水または有機溶媒に分散させた上記黒色電極材料粉末を所定のパターンにより設け乾燥させるか、当該乾燥後、さらに加熱、または加熱焼結させることで本発明に係る黒色電極を製造することができる。
上記黒色電極材料粉末は、４００℃程度の加熱により、ＡｇＮｉＯ２と金属銀と酸化ニッケル（ＮｉＯ）との混合物になり、６００℃程度の加熱により、殆どが金属銀と酸化ニッケル（ＮｉＯ）との混合物になるが、両者とも色相および電気的特性とも、本発明に係る黒色電極として十分な特性を有している。つまり、いずれの黒色電極とも、銀の含量が４０〜６０％、ニッケルの含量が４０〜２０％であり、残部が酸素である導電材料を含んでいる。
ガラス基板に設けられた透明電極上へ、水または有機溶媒に分散させた上記黒色電極材料粉末を所定のパターンにより設け乾燥させるか、当該乾燥後、さらに加熱、または加熱焼結させることで本発明に係る黒色電極を製造することができる。
上記黒色電極材料粉末は、４００℃程度の加熱により、ＡｇＮｉＯ２と金属銀と酸化ニッケル（ＮｉＯ）との混合物になり、６００℃程度の加熱により、殆どが金属銀と酸化ニッケル（ＮｉＯ）との混合物になるが、両者とも色相および電気的特性とも、本発明に係る黒色電極として十分な特性を有している。つまり、いずれの黒色電極とも、銀の含量が４０〜６０％、ニッケルの含量が４０〜２０％であり、残部が酸素である導電材料を含んでいる。
さらに、作業性の観点から、上記黒色電極材料粉末を後述するペースト化して使用することも好ましい。この場合、ガラス基板に設けられた透明電極上へ所定のパターンに、ペースト化された黒色電極材料粉末を設け乾燥させた後、５００〜６００℃の温度で１〜５時間焼成することで、本発明に係る黒色電極を製造することができる。
また、上述したように、上記黒色電極材料粉末により製造された本発明に係る黒色電極は、いずれも、満足すべき色調と電気的特性とを有し、バス電極として用いることも可能である。本発明に係る黒色電極が設けられたガラス基板は、この後、公知の工程によりプラズマディスプレイパネルとすることが出来る。また、本発明に係る黒色電極は、上記プラズマディスプレイパネルに限らず、黒色電極が設けられる各種のディスプレイパネルに適用することができる。
３．黒色電極材料粉末を用いたペースト
上記黒色電極粉末をペースト化することで、上述したガラス基板上の所定位置に、所定形状を有する本発明に係る黒色電極を設ける際の作業性を向上させることが出来る。
当該黒色電極材料粉末を用いたペースト（以下、ペーストと記載する場合がある。）を製造するためには、例えば、上記黒色電極材料粉末と、適宜な有機バインダーと、有機ビヒクルとを混合し、３本ローラー等を用いて混練することにより製造することができる。ここで、有機バインダーとしては、ポリイソブチルメタクリレート、エチルセルロース等が、有機ビヒクルとしてはテルピネオール、フタル酸ジブチル等が好適である。
上記黒色電極粉末をペースト化することで、上述したガラス基板上の所定位置に、所定形状を有する本発明に係る黒色電極を設ける際の作業性を向上させることが出来る。
当該黒色電極材料粉末を用いたペースト（以下、ペーストと記載する場合がある。）を製造するためには、例えば、上記黒色電極材料粉末と、適宜な有機バインダーと、有機ビヒクルとを混合し、３本ローラー等を用いて混練することにより製造することができる。ここで、有機バインダーとしては、ポリイソブチルメタクリレート、エチルセルロース等が、有機ビヒクルとしてはテルピネオール、フタル酸ジブチル等が好適である。
以下、実施例を参照しながら本発明をより具体的に説明する。
（実施例１）
５リットルビーカーに２リットルの純水を入れ、そこへ、９ｍｏｌのＮａＯＨおよび１ｍｏｌの過硫酸ソーダを投入し，液温３０℃の溶液を調製した。当該溶液へ、銀１ｍｏｌに相当する硝酸銀水溶液１リットルを３０分間かけて投入し，３０℃に２時間保持した。
（実施例１）
５リットルビーカーに２リットルの純水を入れ、そこへ、９ｍｏｌのＮａＯＨおよび１ｍｏｌの過硫酸ソーダを投入し，液温３０℃の溶液を調製した。当該溶液へ、銀１ｍｏｌに相当する硝酸銀水溶液１リットルを３０分間かけて投入し，３０℃に２時間保持した。
この液へ、ニッケル１ｍｏｌに相当する硝酸ニッケル水溶液１リットルを３０分間かけて投入し、３０℃に２時間保持し、次いでこの液に１ｍｏｌの過硫酸ソーダを投入し、３０℃に１２時間保持してスラリーを生成させ反応を終了した。生成したスラリーをろ紙でろ過し、黒色ケーキを得た。この黒色ケーキを純水で十分に洗浄した後、真空中１００℃で１２時間かけて乾燥した。この乾燥品を乳鉢で解砕し，得られた黒色粉末をＸ線回折で同定したところ，ＡｇＮｉＯ２のピークが観測された。この黒色粉末のＬ＊値は２０と黒色が非常に高いことが判明した。さらにこの黒色粉末に１ｔ／ｃｍ２の圧力をかけ、直径２５ｍｍの円柱状のペレットを作製した。当該ペレットの電気抵抗値を四探針法により測
定したところ抵抗率は１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。尚、色相測定には後述する実施例２〜４とも日本電色（株）製ＭＯＤＥＬ ３００Ａを用い、抵抗率測定装置には、後述する実施例２〜４とも三菱化学（株）製 ＬＯＲＥＳＴＡ ＨＰを用いた。
定したところ抵抗率は１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。尚、色相測定には後述する実施例２〜４とも日本電色（株）製ＭＯＤＥＬ ３００Ａを用い、抵抗率測定装置には、後述する実施例２〜４とも三菱化学（株）製 ＬＯＲＥＳＴＡ ＨＰを用いた。
（実施例２）
実施例１で作製したＡｇＮｉＯ２を大気中４００℃で１時間焼成し、黒色の導電粉末を得た。この物質はＸ線回折の結果、ＡｇＮｉＯ２と、酸化ニッケル（ＮｉＯ）と、金属銀との混合物であることがわかった。この黒色の導電粉末のＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−２Ωｃｍと低い値を示した。
実施例１で作製したＡｇＮｉＯ２を大気中４００℃で１時間焼成し、黒色の導電粉末を得た。この物質はＸ線回折の結果、ＡｇＮｉＯ２と、酸化ニッケル（ＮｉＯ）と、金属銀との混合物であることがわかった。この黒色の導電粉末のＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−２Ωｃｍと低い値を示した。
（実施例３）
実施例１で製造したＡｇＮｉＯ２を大気中において６００℃で１時間焼成し、黒色の導電粉末を得た。
この黒色の導電粉末はＸ線回折の結果、酸化ニッケル（ＮｉＯ）と、金属銀との混合物であることがわかった。このこの黒色の導電粉末のＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。
実施例１で製造したＡｇＮｉＯ２を大気中において６００℃で１時間焼成し、黒色の導電粉末を得た。
この黒色の導電粉末はＸ線回折の結果、酸化ニッケル（ＮｉＯ）と、金属銀との混合物であることがわかった。このこの黒色の導電粉末のＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。
（実施例４）
実施例１〜３で得られた原料粉体へ、有機バインダーとしてエチルセルロースを２０ｗｔ％、有機ビヒクルとしてテルピネオールを２０ｗｔ％混合し、３本ローラー等を用いて混練することにより３種類のペーストを得た。次に、この３種類のペーストを、それぞれスプレー塗布法を用いて、ＭｇＯ基板（１００ｍｍＬ×１０ｍｍＷ×１ｍｍｔ）上に均一に塗布した後、１２０℃の温度で乾燥させた。続いて、大気中６００℃で３時間焼成を行い、３種類の黒色電極を製造した。そして、得られた３種類の黒色電極試料の色相および抵抗率を測定した。その結果、３種類のいずれの原料を用いた場合でもＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。
実施例１〜３で得られた原料粉体へ、有機バインダーとしてエチルセルロースを２０ｗｔ％、有機ビヒクルとしてテルピネオールを２０ｗｔ％混合し、３本ローラー等を用いて混練することにより３種類のペーストを得た。次に、この３種類のペーストを、それぞれスプレー塗布法を用いて、ＭｇＯ基板（１００ｍｍＬ×１０ｍｍＷ×１ｍｍｔ）上に均一に塗布した後、１２０℃の温度で乾燥させた。続いて、大気中６００℃で３時間焼成を行い、３種類の黒色電極を製造した。そして、得られた３種類の黒色電極試料の色相および抵抗率を測定した。その結果、３種類のいずれの原料を用いた場合でもＬ＊値は２６と非常に黒色度が高く、抵抗率も１×１０−３Ωｃｍと低い値を示した。
１．透明電極
２．アドレス電極
３．蛍光物質
４．セル障壁
５．前面ガラス基板
６．背面ガラス基板
７．バス電極
１０．黒色電極
２．アドレス電極
３．蛍光物質
４．セル障壁
５．前面ガラス基板
６．背面ガラス基板
７．バス電極
１０．黒色電極
Claims (4)
- ディスプレイパネルに用いられる黒色電極であって、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含むことを特徴とする黒色電極。 - 銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して製造されたことを特徴とする請求項１に記載の黒色電極。
- 請求項１または２に記載の黒色電極が設けられていることを特徴とするディスプレイパネル。
- 銀とニッケルとを含む複合酸化物を含有するペーストを、所定の形状に形成した後、加熱して、
銀とニッケルとを含む複合酸化物、および／または、金属銀と酸化ニッケルを含み、銀の含量が４０〜６０％、ニッケルの含量が４０〜２０％であり、残部が酸素である導電材料を含有する黒色電極を製造することを特徴とする黒色電極の製造方法。
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|---|---|---|---|---|
| JPH04272634A (ja) * | 1991-02-26 | 1992-09-29 | Nec Corp | プラズマディスプレイパネル |
| JPH10188975A (ja) * | 1996-10-31 | 1998-07-21 | Dowa Mining Co Ltd | 酸化銀電池用陽極材料とその製造方法 |
| JPH1116499A (ja) * | 1997-06-26 | 1999-01-22 | Toray Ind Inc | プラズマディスプレイおよびその製造方法 |
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| WO2001046979A1 (fr) * | 1999-12-21 | 2001-06-28 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Panneau d'affichage a plasma et son procede de fabrication |
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