JP2010027475A - プラズマディスプレイパネル、誘電体ペーストおよび誘電体ペーストの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明は、高精細表示でも、高輝度、高信頼性、高強度を確保し、さらに環境問題に配慮したプラズマディスプレイパネルを実現することを目的としている。
【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板上に表示電極と誘電体層とが形成された前面板と、基板上に隔壁とが形成された背面板とを対向配置して放電空間を形成したＰＤＰであって、誘電体層が、異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成され、異なる組成からなる複数のガラス材料の内、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有することを特徴とする。
【選択図】図２

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、およびそれに用いる誘電体ペーストさらにその誘電体ペーストの製造方法に関する。

プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰとする）は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、１００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倍以上のハイディフィニションテレビ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も製品化されている。

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。

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５５ｋＰａ〜８０ｋＰａ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。

表示電極の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など参照）。
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

近年、ＰＤＰは従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のハイディフィニションテレビ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。そのように非常に高精細にＰＤＰが構成された場合には前面板と背面板が接触する箇所が非常に多くなる。その場合にＰＤＰに衝撃が加えられたりした際に、背面板に構成された隔壁が前面板に構成された保護層を積層した誘電体層に衝突し、誘電体層が破損しそのまま前面板が破損に至る。破損に至った場合、前記放電ガスが漏れてしまうためＰＤＰは発光することが出来なくなる。

従来使用されていた酸化鉛を主成分とした低融点ガラスは、衝撃に非常に強い材料であった。しかしながら環境問題への配慮から現在では酸化鉛を用いた低融点ガラスの使用は望ましくない。

また一方でＰＤＰはガラス基板をより薄くすることで、ディスプレイとしての薄さを求められてきている。ガラス基板が薄くなると、より一層誘電体層には強度が求められる。

本発明は、このような課題を解決して、酸化鉛を含有せずとも十分に衝撃に対する強度を有した誘電体層を実現し、高精細表示でありながら、高輝度、高信頼性、高強度を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを提供することを目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰは、基板上に表示電極と誘電体層とが形成された前面板と、基板上に隔壁とが形成された背面板とを対向配置して放電空間を形成したＰＤＰであって、誘電体層が、異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成され、異なる組成からなる複数のガラス材料の内、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有することを特徴とする。

ここで、誘電体層に発生している残留応力が圧縮応力であってもよい。また誘電体層には実質的に酸化鉛成分が含まれていなくてもよい。

また、本発明の誘電体ペーストの製造方法は、異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕してガラス材料粉末を作製する工程と、前記ガラス材料粉末を混合する工程とを有することを特徴とする。

また、本発明の誘電体ペーストは、異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕して、そのガラス材料粉末を混合したことを特徴とする。

本発明は以上のような構成によって、誘電体層が高強度でありかつ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。

以上のように、本発明によれば、酸化鉛を含有せずとも十分に衝撃に対する強度を有した誘電体層を実現し、高精細表示においても、高輝度、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することができる。

以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。

（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内部の放電空間１６には、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。

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。

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上には放電空間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。

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と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（Ａｇ）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。

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を覆って設けた誘電体層８、誘電体層８上に保護層９を形成している。

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（Ａｇ）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。

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。

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（Ａｇ）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。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。

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。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。

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、放電空間１６にＮｅ、Ｘｅ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。

次に、前面板２の誘電体層８について詳細に説明する。前述したように、誘電体層は、高耐電圧を要求されるが、一方で高光透過率および高強度を有することが要求される。この特性は誘電体層に含まれるガラス成分の組成、形成方法に大きく左右される。

このような誘電体層を形成する方法として、誘電体ガラス粉体成分と樹脂を含む溶剤、可塑剤、分散剤などから成るバインダ成分で構成されたペーストをスクリーン印刷法やダイコート法などを用いて、電極を形成した前面ガラス基板上に塗布し、乾燥後４５０℃から６００℃程度で焼成する方法や、前記ペーストをフィルム上に塗布、乾燥して、電極を形成した前面板に転写し、４５０℃から６００℃程度で焼成する方法が用いられる。

そして、これまでは前記４５０℃から６００℃程度での焼成を可能にするために、誘電体層に含まれる誘電体ガラス成分には２０重量％以上の酸化鉛が含まれていたが、近年、環境への配慮のため、ガラス中に酸化鉛を含有しない材料も実用されている。

ところが先に述べたように、酸化鉛を含有しない誘電体層では、強度が不十分で破損し易いという課題があった。これに対して、本発明では以下のようにして誘電体ペーストおよび誘電体層を形成する。

つまり、本発明の誘電体ペーストは異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕し、そのガラス材料粉末を混合したことを特徴とする。そして本発明の誘電体ペーストの製造方法は異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕してガラス材料粉末を作製する工程と、前記複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合する工程とを有することを特徴とする。また本発明のＰＤＰは誘電体層が、異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成されていることを特徴とする。

以下、具体的に説明する。まず酸化鉛を含有せずに酸化ビスマス等からなる組成であって異なる組成の複数のガラス材料を形成する。そしてこれらを湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が０．５μｍ〜３．０μｍとなるように粉砕してガラス材料粉末を作製する。このようにして異なる組成のガラス材料粉末が複数種類作製されたことになる。

次にこの誘電体ガラス材料粉末を合計で５０重量％〜６５重量％と、バインダ成分３５重量％〜５０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誘電体層用ペーストを作製する。

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よい。

次に、この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℃〜６００℃で焼成する。

なお、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ので、絶縁耐圧が低下しない範囲内であればできるだけ膜厚を小さく設定するのが望ましい。このような条件と可視光透過率の観点から、本発明の実施の形態では、誘電体層８の膜厚を４１μｍ以下に設定している。

従来の誘電体ペーストの場合、同一の組成からなる誘電体ガラス材料粉末を１種類のみ用いている。このため誘電体層にクラックが発生した場合、そのクラックが伝播する速度は大きくなる。これに対し本発明の実施の形態においては、異なる組成の複数の誘電体ガラス材料粉末を作製し、これらを混合する。つまり本発明の実施の形態における誘電体ペーストには異なる組成の誘電体ガラス材料粉末を含むことになる。このため誘電体層を形成した際、同一の組成からなる誘電体層と比較して、異なる組成の箇所が混在し、クラックが伝播する速度が低下すると考えられる。この効果について後の実施例において検証する。

ところで本発明のように、異なる誘電体ガラス材料粉末を混合して誘電体層を形成した場合、失透と呼ばれる白濁現象が起こりやすい。これは材料の相互の影響を受けて生じる現象と考えられ、失透が発生すると誘電体層は透明性を失うため、画像表示品位を低下させることになる。これに対して、発明者等は以下の２つの手法によって、この失透の課題が解消されることを見出した。

第１の手法による誘電体ペーストは、軟化点が６００℃以上となる組成のガラス材料と、前記軟化点が６００℃以上となる組成のガラス材料とは異なる組成であって、軟化点が６００℃以下となる組成のガラス材料とを粉砕し、これらガラス材料粉末を混合したことを特徴とする。またこの誘電体ペーストの製造方法は、軟化点が６００℃以上となる組成のガラス材料を粉砕する工程と、前記軟化点が６００℃以上となる組成のガラス材料とは異なる組成であって、軟化点が６００℃以下となる組成のガラス材料を粉砕する工程と、これら粉砕したガラス材料粉末を混合する工程とを有することを特徴とする。そして、このＰＤＰは誘電体層が異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成され、かつ前記異なる組成からなる複数のガラス材料の内、少なくとも一つのガラス材料の軟化点が６００℃以上であって、少なくとも１つのガラス材料の軟化点が６００℃以下であることを特徴とする。

これによって、上記の失透の現象が発生せず、誘電体層の透過率と強度を保つことができる。この効果についての詳細な原理現象は不明であるが、後の実施例においてその効果の検証をする。

そして、失透を解消する第２の手法を用いた誘電体ペーストは、異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕して、そのガラス材料粉末を混合したことを特徴とする。またこの誘電体ペーストの製造方法は、異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕してガラス材料粉末を作製する工程と、前記ガラス材料粉末を混合する工程とを有することを特徴とする。そして、このＰＤＰは誘電体層が、異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成され、前記異なる組成からなる複数のガラス材料の内、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有することを特徴とする。

このように異なる組成のガラス材料に同一の元素Ｍを含有させることによって、誘電体層中において添加元素Ｍが網目形成元素となり、失透の程度を低減することができる。この効果についても、後の実施例において検証する。

本発明の実施の形態ではこのような構成を有することで、高精細表示でも、高輝度、高信頼性および高強度を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することができる。

（実施例）
ここから、本発明の実施の形態において、誘電体層８を上記の構成とする理由について述べる。

本発明の実施の形態におけるＰＤＰとして、放電セルとして４２インチクラスのハイビジョンテレビに適合するように、隔壁の高さを０．１５ｍｍ、隔壁の間隔（セルピッチ）を０．１５ｍｍ、表示電極の電極間距離を０．０６ｍｍとし、Ｘｅの含有量が１５体積％のＮｅ−Ｘｅ系の混合ガスを封入圧６０ｋＰａに封入したＰＤＰを作製してその性能を評価した。なおガラス基板の厚みは１．８ｍｍのものを使用し、誘電体層の膜厚は３０μｍとした。

表１には本発明で使用した誘電体ガラス材料の成分含有量を重量％で示す。

試料Ｎｏ．１、２、３は酸化鉛を含有する誘電体ガラス材料であり、それ以外は酸化鉛を含有しない誘電体ガラスである。また、試料Ｎｏ．１０、１１、１２は軟化点が６００℃以上の誘電体ガラスである。

表１内に示した以外の材料組成の項目とは、Ｌｉ₂ＯやＫ₂Ｏその他金属酸化物であり、これら材料組成の含有量は特に限定はなく、従来技術程度の材料組成の含有量範囲である。

表２には表１で示した誘電体ガラスを混合して誘電体層８を形成し、その特性を評価した結果を示す。ここで実施例１−８は本発明の実施例の特性結果であり、一方比較例１−９は従来技術の特性結果である。ここで誘電体ガラス混合比については同表の誘電体ガラス種で示した試料番号についての混合比をその順で重量％を用いて示している。

まず前面板２の透過率を、ヘイズメーターを用いて測定した。測定については、前面ガラス基板３の透過率と走査電極４等の他の部位の影響を差し引いて、誘電体層８の実際の全光線透過率を用いて比較した。なお、ＰＤＰにおける誘電体の全光線透過率は８５％以上あることが望ましく、８５％以下となればパネルの輝度が低下してしまうため好ましくない。

さらに残留応力の評価には偏光歪み計を用いた。偏光歪み計ではガラス成分による歪みが原因で前面ガラス基板３に存在している残留応力を測定することができる。こうした残留応力の測定方法は特開２００４−０６７４１６号公報など広く知られている。測定した残留応力は前面ガラス基板３に圧縮応力が存在していれば、（＋）の値、前面ガラス基板３に引張応力が存在していれば、（−）の値として、表２に示した。なお、ＰＤＰにおける上記残留応力は（＋）であれば、誘電体層には逆に引張応力が発生していることとなり、誘電体層の強度が低下することになる。よってＰＤＰにおける上記残留応力は（−）であることが望ましい。ただし−２．０ＭＰａ以下となれば今度は残留応力の絶対値が大きすぎることとなり、基板が反ってしまうため望ましくない。したがって好ましいのは−２．０ＭＰａ以上０．０Ｍｐａ以下となる。

さらに、上記の本発明の効果を評価すべく誘電体層の脆性指標値Ｂ（単位：ｍ^-1/2）について評価した。

前記脆性指標値Ｂはガラスの割れやすさを表す数値であり、数字が大きければその対象物は割れやすく、小さければ割れにくいことを示す。この評価にはビッカース硬度試験機が用いられるが、実質的な評価はビッカース圧子を押し込んだ際に試験片に残る圧痕の大きさ２ａ（以下、圧痕２ａとする）とその際に発生するクラックの長さ２ｃ（以下、クラック２ｃとする）の比ｃ／ａが比較されている。圧痕２ａが大きければ大きいほど、前記クラック２ｃが小さければ小さいほど対象物は割れにくいということになる。

従来の誘電体層には酸化鉛が含まれていた。酸化鉛を多く含む誘電体ガラス材料を用いた誘電体層は脆性指標値Ｂが小さく割れにくいという特性も持っていた。一方、酸化鉛を実質的に含まない組成からなる誘電体層では、この脆性指標値Ｂが大きくなり、誘電体層が破損し易くなる。

ＰＤＰにおいてはこの脆性指標値Ｂは６０００ｍ^-1/2以下であることが望ましい。６０００ｍ^-1/2以下であれば後述する直径１０ｍｍの鉄球を用いた破壊試験における破壊高さが４０ｃｍ以上を確保でき、ＰＤＰは充分な強度をもつ。６０００ｍ^-1/2より大きければ前記破壊高さは４０ｃｍ以下となりＰＤＰの強度が低下してしまう。

クラック２ｃは誘電体ガラス組成だけでなく、誘電体層に発生している残留応力にも左右される。残留応力は誘電体ガラスのもつ熱膨張係数やガラス転移点と前記ガラス基板のもつ熱膨張係数の相関で変化する。この残留応力が誘電体ガラスに圧縮応力で存在していれば前記クラック２ｃは小さくなる。一方で残留応力が引張応力で存在していれば前記クラック２ｃは大きくなり、これらの結果でも脆性指標値Ｂは変化する。

脆性指標値Ｂを評価するためにマイクロビッカース試験機（ＪＩＳ Ｚ２２４４）を用い、誘電体層を構成した前面板２の誘電体層８に直接荷重した。その際の試験荷重は１０００ｇとした。表２には脆性指標値Ｂの他にマイクロビッカース試験機で評価した際の圧痕２ａおよびクラック２ｃも併記している。

また誘電体層と隔壁の衝突による誘電体層およびガラス基板の破壊強度の評価には、前記作製したＰＤＰの前面板に直径１０ｍｍの鉄球を低い高さから順次落下させて、前面板が破損した高さを記録して破壊高さとして示した。この破壊高さは３５ｃｍ以上、望ましくは４０ｃｍ以上あることが必要である。

表２において示したように、本発明の実施例１−８は全て誘電体ガラスを複数混合しているためクラックサイズが非常に小さく、脆性指標値Ｂも小さく良好である。そのため破壊高さがそれぞれ高く良好である。さらに光学特性においても全て８６％以上であり良好な結果を示しており、かつ酸化鉛も含まないため環境問題といった観点からも望ましい。

そして実施例６−８は、軟化点が６００℃以上の誘電体ガラスと６００℃より低い誘電体ガラスとを混合した実施例であるが、こちらも良好な結果を示している。

また実施例１−５は、同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有している実施例であるが、こちらも良好な結果を示している。

一方で比較例１から７の中で破壊高さが４０ｃｍ以上と良好なのは比較例２、６、７、８である。比較例１、３、４、９は脆性指標値Ｂが大きく、かつ残留応力も（＋）であるため破壊高さが低い。比較例５は残留応力が（−）で良好であるが脆性指標値Ｂが６８００ｍ^-1/2と大きいため破壊高さが低い。

比較例２と比較例５は同等の残留応力値とクラックサイズ２ｃを示しているが、圧痕サイズ２ａが比較例５の方が小さい。これは酸化鉛を含有しない従来の誘電体ガラスの特徴であり、このため比較例５の脆性指標値Ｂが大きくなっている。

比較例２は脆性指標値、破壊高さともに良好な数値が得られているが酸化鉛を多く含むため全光線透過率が低い上に、環境問題という観点からも望ましくない。

比較例８、９はともに軟化点が６００℃以下の複数の誘電体ガラスを混合した誘電体層であるが、網目形成元素が異なる誘電体ガラスを混合しているため前述した失透現象が発現し全光線透過率が低下してしまっている。

このように酸化鉛を多く含む場合は、圧痕２ａが酸化鉛を多く含まない場合に比べて大きくなるため、脆性指標値Ｂが小さくなる。圧痕２ａはビッカース硬度試験機の本来の試験目的である材料の硬度を評価するための測定値である。圧痕２ａが大きいということはすなわち硬度が小さい、やわらかいということである。すなわち従来の酸化鉛を多く含む誘電体層はやわらかい材料であったため脆性指標値Ｂが小さく割れにくかったということである。

これに対して、本発明の誘電体層８はガラスの２種類以上が混合されて形成されていることとした。そのように２種以上のガラスが存在する場合、誘電体層にクラックが発生してもクラックは大きく成長することが出来なくなるため前面板の破損に至る確率が非常に低くなる。

以上のように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰによれば、誘電体層として全光線透過率が高くて、強度が高く、鉛（Ｐｂ）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。

以上述べてきたように、本発明のＰＤＰは、誘電体層の全光線透過率と強度が高く、さらに、環境に優しく表示品質に優れたＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。

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構造を示す斜視図 同パネルの前面板の構成を示す断面図

符号の説明

１ プラズマディスプレイパネル
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 放電空間

Claims (5)

1. 基板上に表示電極と誘電体層とが形成された前面板と、基板上に隔壁とが形成された背面板とを対向配置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、前記誘電体層が、異なる組成からなる複数のガラス材料を粉砕したガラス材料粉末を混合して形成され、前記異なる組成からなる複数のガラス材料の内、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 前記誘電体層に発生している残留応力が圧縮応力であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
3. 前記誘電体層には実質的に酸化鉛成分が含まれないことを特徴とする請求項１および２記載のプラズマディスプレイパネル。
4. 異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕してガラス材料粉末を作製する工程と、前記ガラス材料粉末を混合する工程とを有することを特徴とするプラズマディスプレイパネルの誘電体ペーストの製造方法。
5. 異なる組成からなる複数のガラス材料であって、少なくとも２つのガラス材料に同一の元素Ｍ（ＭはＢｉ、Ａｌ、Ｚｎ、Ｓｉ、Ｂから選ばれる少なくとも１つ）を含有するガラス材料を粉砕して、そのガラス材料粉末を混合したことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの誘電体ペースト。

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