JP3442634B2

JP3442634B2 - プラズマディスプレイパネル及びプラズマディスプレイパネルの製造方法

Info

Publication number: JP3442634B2
Application number: JP32681897A
Authority: JP
Inventors: 正樹青木; 博由田中; 徹也今井; 勝義山下; 隆一村井; 秀明安井; 良樹佐々木; 塩川　　晃; 眞壽工藤; 宏一小寺; 光弘大谷; 茂夫鈴木; 欽造野々村
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1996-11-27
Filing date: 1997-11-27
Publication date: 2003-09-02
Anticipated expiration: 2017-11-27
Also published as: JPH1154051A

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及びその製造方法
に関するものであって、特に、高品位のディスプレイに
適したプラズマディスプレイパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハイビジョンをはじめとする高品
位で大画面のテレビに対する期待が高まっている中で、
ＣＲＴ，液晶ディスプレイ（以下、ＬＣＤと記載す
る），プラズマディスプレイパネル（Plasma Display P
anel，以下ＰＤＰと記載する）といった各ディスプレイ
の分野において、これに適したディスプレイの開発が進
められている。

【０００３】従来からテレビのディスプレイとして広く
用いられているＣＲＴは、解像度・画質の点で優れてい
るが、画面の大きさに伴って奥行き及び重量が大きくな
る点で４０インチ以上の大画面には不向きである。ま
た、ＬＣＤは、消費電力が少なく、駆動電圧も低いとい
う優れた性能を有しているが、大画面を作製するのに技
術上の困難性があり、視野角にも限界がある。

【０００４】これに対して、ＰＤＰは、小さい奥行きで
も大画面を実現することが可能であって、既に４０イン
チクラスの製品も開発されている。ＰＤＰは、大別して
直流型（ＤＣ型）と交流型（ＡＣ型）とに分けられる
が、現在では大型化に適したＡＣ型が主流となってい
る。図１３は、従来の交流面放電型ＰＤＰの一例を示す
要部斜視図である。

【０００５】図１３において、１０１は前面ガラス基板
（フロントパネル）、１０５は背面ガラス基板（バック
パネル）であり、ソーダライムガラスからなる基板であ
る。前面ガラス基板１０１の表面上には、表示電極１０
２が配設され、その上から、コンデンサの働きをする誘
電体層１０３で覆われ、更に酸化マグネシウム（Ｍｇ
Ｏ）からなる誘電体保護層１０４で被覆されている。

【０００６】一方、背面ガラス基板１０５上にアドレス
電極１０６が配設され、その上を誘電体層１０７が覆
い、その上に隔壁１０８や蛍光体層１０９が設けられて
おり、隔壁１０８の間隙には放電ガスが封入されて放電
空間１１０となっている。表示電極１０２やアドレス電
極１０６としては、銀電極やＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極など
が広く用いられており、銀電極は印刷法で容易に形成す
ることができる。

【０００７】ディスプレイの高品位化に対する要求が高
まる中で、ＰＤＰにおいても微細なセル構造のものが望
まれている。例えば、従来のＮＴＳＣではセル数が６４
０×４８０で、４０インチクラスではセルピッチが０．
４３ｍｍ×１．２９ｍｍ、１セル面積が約０．５５ｍｍ
²であったが、フルスペックのハイビジョンテレビの画
素レベルでは、画素数が１９２０×１１２５となり、４
２インチクラスでのセルピッチは０．１５ｍｍ×０．４
６ｍｍ、１セルの面積は０．０７２ｍｍ²の細かさとな
る。

【０００８】セル構造が微細になると、放電電極（表示
電極）間の距離が短くなるばかりでなく、放電空間も狭
くなるため、誘電体層におけるコンデンサとしての容量
を従来と同じだけ確保しようとすれば、誘電体層の膜厚
を従来よりも薄くすることが必要となる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところが、誘電体層に
使用されているガラス（酸化鉛系ガラスや酸化ビスマス
系ガラス）は、電極に使用されている金属材料との濡れ
性が悪いので、これらの電極上に誘電体層を薄く且つ均
一的にコートすることは困難で、絶縁耐圧が問題とな
る。特に、銀電極の場合は、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極など
と比べて、電極表面の凹凸が大きいので、電極上に誘電
体層を薄く均一にコートすることが難しく、絶縁耐圧の
問題も顕著である。

【００１０】このような問題に対して、特開昭６２−１
９４２２５公報には、電極を形成した基板上に、誘電体
層を形成するのに先立ってＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃を塗着す
ることにより、電極と誘電体層との間に中間膜を形成
し、これによって誘電体層を薄く均一的に塗布する技術
が記載されている。この公報では、具体的な中間膜の形
成方法として、スピンコート法や浸漬法（デッピング
法）でシリカ液を５００〜１００００Åの厚さに塗着し
焼成する方法が記載され、その他に中間膜の材料を蒸着
法やスパッタリング法で塗着する方法も適用できること
が記載されている。

【００１１】このような技術により、ある程度の耐絶縁
性の向上が期待できるが、更に特性の向上を図ることの
できる方法が望まれる。また、図１３のような構造のＰ
ＤＰを作製する時には、通常、ソーダライムガラスから
なるガラス基板上に、電極、誘電体、隔壁などを順に形
成していくが、その各工程では、材料を塗布して焼成す
る方法が用いられている。

【００１２】例えば、誘電体層１０３は、酸化鉛（Ｐｂ
Ｏ）、酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃），酸化硅素（ＳｉＯ₂），酸
化亜鉛（ＺｎＯ），酸化アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）から
成る比較的低融点(融点５００〜６００℃）で、熱膨張
係数が８０〜８３×（１０^-7／℃）の酸化鉛系のガラス
材料を２０〜３０μｍの厚さで塗布して、焼成すること
によって形成する（例えば、特開平７−１０５８５５号
公報参照）。

【００１３】また、隔壁も、ガラス材料をスクリーン印
刷法などで塗布して焼成することによって形成する。と
ころで、ガラス基板の厚さが薄いと、電極、隔壁、誘電
体層、蛍光体層などの焼成（熱処理温度５００〜６００
℃）時において、ガラス基板が熱歪を受けることによっ
て、ガラス基板に反りや収縮が生じたり、材料の熱膨張
係数の差による熱歪によって、誘電体層や隔壁にクラッ
クが入りやすいという問題もある。そして、誘電体層に
クラックが発生すると、絶縁耐圧の低下が生じる。

【００１４】従って、ガラス基板はある程度厚いものを
用いることが必要であり、このため大型のＰＤＰを作製
する場合、重量がかなり大きくなるという問題がある。
例えば４２インチクラスの場合、ガラス基板の大きさ
は、約９７ｃｍ×５７ｃｍであるが、反りや収縮を防止
するために、ガラス基板の厚みは２．６〜２．８ｍｍ程
度に設定している。

【００１５】上記ガラスの比重は２．４９ｇ／ｃｍ³な
ので、厚さを２.７ｍｍとすると、前面・背面ガラスの
重量は約７．４Ｋｇとなり、回路を含めたパネルの重量
は、１０Ｋｇを越えてしまう（例えば、ディスプレイ
アンドイメージング，１９９６年Ｖｏｌ４．ＰＰ９６
〜９８）。このような問題を考慮して、比較的歪点の高
いガラス基板［例えばＰＤ−２００旭ガラス（株）製
歪点約５７０℃］も開発されており、これを用いれ
ば、熱処理工程によるガラス基板の変形（反りや収縮）
を低減することが可能ではある（例えばディスプレイア
ンドイメージング，１９９６年，Ｖｏｌ４，ＰＰ９９〜
１００）。

【００１６】しかし、このＰＤ−２００のガラスは、比
重が２．７７ｇ／ｃｍ³であって、ソーダライムガラス
の比重２．４９ｇ／ｃｍ³よりも大きい。また、ヤング
率がソーダライムガラスより大きく、熱膨張係数は８４
×１０^-7／℃とソーダライムガラスと変らない。したが
って、実際には、このような高歪点ガラスを用いてもパ
ネルの重量低減に対する大きな効果は期待できない（電
子ディスプレイフォーラム９７，１９９７年４月１６−
１８，Ｐ６−８参照）。

【００１７】本発明は、かかる課題に鑑みてなされたも
のであって、誘電体層を薄く形成しても絶縁破壊が発生
しにくいようにすることによって、詳細なセル構造のＰ
ＤＰの場合においても、高輝度且つ高信頼性を確保する
ことの可能なＰＤＰ並びにＰＤＰの製法を提供すること
を第１の目的とする。また、ガラス基板の厚さを従来よ
り薄くしても、ＰＤＰ製造時にガラス基板に割れやうね
り等が発生したり、誘電体層や隔壁にクラックが入った
りすることを防止できるＰＤＰ並びにＰＤＰの製法を提
供することを第２の目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、ＰＤ
Ｐにおいて、フロントパネルあるいはバックパネルの表
面の銀電極上に誘電体層をコートする際に、先ず銀電極
の表面を、「表面に水酸基（ＯＨ基）を生成する金属酸
化物」からなる厚さ０．１〜１０μｍの層で被覆し、そ
の上から誘電体層をコートすることにより実現すること
ができる。

【００１９】ここで、「表面に水酸基を生成する金属酸
化物」とは、空気中に放置すると表面に水酸基（ＯＨ
基）が生成されるような性質を持つ金属酸化物のことで
あって、具体的には、ＺｎＯ，ＺｒＯ₂，ＭｇＯ，Ｔｉ
Ｏ₂，ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｃｒ₂Ｏ₃等である。ＣＶＤ法
を用いることによって、これを電極の表面上に０．１μ
ｍ〜２μｍ程度に薄く均一にコートすることができる。

【００２０】このようにＣＶＤ法によって形成された金
属酸化物層は、電極との濡れ性が良く（なじみが良
く）、且つ緻密である。しかも、層の表面に水酸基を生
成するので、誘電体層の材料として用いられる酸化鉛系
ガラスや酸化ビスマス系ガラスとの濡れ性も良好である
（例えば、色材６９巻９号１９９６年Ｐ５５〜６３参
照）。

【００２１】従って、表面に凹凸のある銀電極の上に
も、均一で緻密な誘電体層を薄く良好に形成することが
できるので、誘電体層の厚さを従来よりも薄い１５μｍ
以下にしても、絶縁破壊が生じにくいという効果を奏す
る。よって、上記の構成によれば、誘電体層を薄くして
放電電圧の低減とパネル輝度の向上を図ると共に、パネ
ルの信頼性を向上させることが可能となる。

【００２２】また、上記第１の目的は、ＰＤＰにおい
て、フロントパネルあるいはバックネルの表面の金属電
極上に誘電体層をコートする際に、先ず当該金属電極の
表面を酸化して、金属酸化物の被膜を形成し、その上か
ら誘電体層をコートすることによっても同様に実現でき
る。また、上記第１の目的は、ＰＤＰにおいて、フロン
トパネルあるいはバックパネルの表面の電極上に誘電体
層をコートする際に、この誘電体層を、真空プロセス法
を用いて金属酸化物で形成することによって、あるいは
溶射法を用いて形成することによっても実現できる。

【００２３】ここで、「真空プロセス」というのは、真
空状態の中で薄膜を形成するプロセスを指し、具体的に
は、ＣＶＤ，スパッタ，蒸着などである。中でも、ＣＶ
Ｄによって金属酸化物層を形成すれば、電極上に薄く且
つ気泡などの欠陥のない誘電体層を形成することができ
る。また、誘電体層を真空プロセス法或は溶射法で形成
すれば、従来の印刷法で誘電体層を形成する場合に必要
であった誘電体層の焼成工程は必要なくなるので、誘電
体層の焼成に基づくパネルの反りや割れの発生がなくな
り、第２の目的も達成される。また、隔壁を溶射法で形
成する場合も、隔壁を焼成する必要がなくなるので、同
様に第２の目的が達成される。

【００２４】また、このようなＰＤＰにおいて、フロン
トパネル及びバックパネルとして用いるガラス基板の材
料として、アルカリ成分が６．５重量％以下の硼硅酸ガ
ラス、特に、歪点が５３５℃以上、熱膨張係数が５１×
１０^-7／℃以下の硼硅酸ガラスを用いれば、パネルの厚
さを従来よりも小さい２ｍｍ以下に設定しても、ＰＤＰ
の製造時において、焼成に伴うガラス基板の割れなどの
損傷は発生しにくくなるので、第２の目的に対して更に
効果がある。

【００２５】

【発明の実施の形態】

〔実施の形態１〕図１は、本実施の形態に係る交流面放
電型ＰＤＰの要部斜視図、図２は、図１のＸ−Ｘ線矢視
断面図、図３は、図１のＹ−Ｙ線矢視断面図である。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。

【００２６】各図に示すように、このＰＤＰは、前面ガ
ラス基板（フロントパネル）１１の上に、銀からなる放
電電極（表示電極）１２、金属酸化物層１３ａ及び誘電
体ガラス層１３が配されてなる前面パネル１０と、背面
ガラス基板（バックパネル）２１の表面にアドレス電極
２２、金属酸化物層２３ａ、誘電体ガラス層２３、隔壁
２４、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って、以下に示すように作製され
る。

【００２７】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、放電電極（表示電
極）１２をストライプ状に形成し、その上にＣＶＤ法で
金属酸化物層１３ａを形成する。その上に、誘電率εが
１０以上のガラス材料で誘電体ガラス層１３を形成し、
更に誘電体ガラス層１３の表面上に保護層１４を形成す
ることによって作製する。

【００２８】以下、フォトレジスト法による放電電極１
２の形成について、図４を参照しながら説明する。ま
ず、前面ガラス基板１１の表面上に、フォトレジストを
厚さ５μｍで塗布する（図中II）。このフォトレジスト
に対し、放電電極１２を形成しようとするところだけを
露光する（図中III）。そして、これを現像してフォト
レジストの露光した部分を取り除く（図中IV）。

【００２９】スクリーン印刷法で、銀電極用ペーストを
前面ガラス基板１１上のレジストを取り除いた部分に埋
め込む（図中Ｖ）。乾燥した後、剥離液を用いるなどし
てレジストのみを剥離する。そして、塗布したＡｇを焼
成することによって、銀電極（放電電極）１２を形成す
る（図中VI）。

【００３０】（金属酸化物層、誘電体ガラス層及び保護
層の形成について）図５を参照しながら、ＣＶＤによっ
て金属酸化物層を形成する方法について説明する。図５
は、金属酸化物層１３ａ，２３ａ並びに保護層１４を形
成する際に用いるＣＶＤ装置の概略図である。

【００３１】このＣＶＤ装置は、熱ＣＶＤ及びプラズマ
ＣＶＤのいずれも行うことができるものであって、ＣＶ
Ｄ装置本体４５の中には、ガラス基板４７（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４６が設けられ、Ｃ
ＶＤ装置本体４５内は排気装置４９で減圧にすることが
できるようになっている。また、ＣＶＤ装置本体４５の
中にプラズマを発生させるための高周波電源４８が設置
されている。

【００３２】Ａｒガスボンベ４１ａ，４１ｂは、キャリ
アであるアルゴン［Ａｒ］ガスを、気化器（バブラー）
４２，４３を経由してＣＶＤ装置本体４５に供給するも
のである。気化器４２には、金属酸化物層を形成するた
めの原料（ソース）である金属のキレートまたはアルコ
キシド化合物が、加熱された状態で貯えられており、Ａ
ｒガスボンベ４１ａからＡｒガスを吹き込むことによっ
て、この原料を蒸発させてＣＶＤ装置本体４５に送り込
むことができるようになっている。

【００３３】気化器４２に貯える化合物の具体例として
は、アセチルアセトン亜鉛［Ｚｎ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₂］，ア
セチルアセトンジルコニウム［Ｚｒ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₄］，
アセチルアセトンマグネシウム［Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ
₇Ｏ₂）₂］，アセチルアセトンチタン［Ｔｉ（Ｃ₅Ｈ
₇Ｏ₂）₄］，テトラエトキシシラン（TEOS）［Ｓｉ（Ｏ
・Ｃ₂Ｈ₅）₄］，アルミニウムジピバロイルメタン［Ａ
ｌ（Ｃ₁₁Ｈ₁₉ Ｏ₂）₃］，アセチルアセトンアルミニウ
ム［Ａｌ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₃］，アセチルアセトンクロム
［Ｃｒ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₃］などを挙げることが出来る。

【００３４】一方、気化器４３には、保護層を形成する
ための原料であるマグネシウム化合物が貯えられてい
る。その具体例としては、アセチルアセトンマグネシウ
ム［Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₂］，シクロペンタジエニルマグ
ネシウム［Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂］を挙げることが出来る。
酸素ボンベ４４は、反応ガスである酸素［Ｏ₂］をＣＶ
Ｄ装置本体４５に供給するものである。

【００３５】上記のＣＶＤ装置を用いて熱ＣＶＤ法で金
属酸化物層１３ａの形成を行なう場合は、ヒータ部４６
の上に、電極が形成された面を上にしてガラス基板４７
を置き、所定の温度（２５０℃）に加熱すると共に、反
応容器内を排気装置４９で減圧にする（数十Ｔｏｒｒ程
度）。そして、気化器４２において、ソースとなる金属
キレート(またはアルコキシド化合物)を、所定の気化温
度に加熱しながら、Ａｒガスボンベ４１ａからＡｒガス
を送り込む。また、これと同時に、酸素ボンベ４４から
酸素を供給する。

【００３６】これによって、ＣＶＤ装置本体４５内に送
り込まれるキレート（またはアルコキシド化合物）と酸
素とが反応し、ガラス基板４７の電極を配した表面上
に、金属酸化物層１３ａが形成される。一方、上記のＣ
ＶＤ装置を用いてプラズマＣＶＤ法で金属酸化物層１３
ａの形成を行なう場合、上記の熱ＣＶＤの場合とほぼ同
様の操作を行なうが、更に高周波電源４８を駆動して高
周波電界（１３．５６ＭＨｚ）を印加することにより、
ＣＶＤ装置本体４５内にプラズマを発生させながら、金
属酸化物層１３ａの形成を行なう。

【００３７】以上のようにして、酸化亜鉛（ＺｎＯ，Ｚ
ｒＯ₂），酸化チタン（ＴｉＯ₂），酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃），酸化珪素（ＳｉＯ₂），酸化マグネシウ
ム（ＭｇＯ），酸化クロム（Ｃｒ₂Ｏ₃）といった金属酸
化物からなる金属酸化物層１３ａを形成するが、熱ＣＶ
Ｄ法或はプラズマＣＶＤ法によれば、金属酸化物が、ガ
ラス基板並びに電極の表面上に緩やかに成長するので、
電極の表面が凹凸であっても、その表面の凹凸に沿って
緻密な金属酸化物層１３ａが形成される。そして、この
金属酸化物層１３ａは、放電電極１２の材料であるＡｇ
との密着力並びに濡れ性も良好なため、膜に気泡などの
欠陥が生じない。

【００３８】また、上記の金属酸化物は、その表面に水
酸基を形成する性質があるため、金属酸化物層１３ａの
表面には水酸基が形成されている。従って、この上に形
成される誘電体ガラス層１３の濡れが良好となる。な
お、金属酸化物層１３ａの厚さは、０．１μｍ〜１０μ
ｍが好ましく、中でも０．１μｍ〜２μｍと薄くするこ
とが好ましい。また、金属酸化物層１３ａは、膜が非結
晶構造（アモルファス）となるように形成することが好
ましいと考えられれる。

【００３９】次に、金属酸化物層１３ａの上に、誘電率
εが１０以上のガラス材料からなる誘電体ガラス層１３
を形成する。ガラス材料としては、酸化鉛系ガラスや酸
化ビスマス系ガラスなどを用いる。酸化鉛系ガラスの組
成として、例えば、酸化鉛（ＰｂＯ），酸化硼素（Ｂ₂
Ｏ₃），酸化硅素（ＳｉＯ₂）及び酸化アルミニウム（Ａ
ｌ₂Ｏ₃）の混合物を挙げることができ、酸化ビスマス系
ガラスの組成として、例えば、酸化ビスマス（Ｂｉ
₂Ｏ₃），酸化亜鉛（ＺｎＯ），酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃），酸
化硅素（ＳｉＯ₂），酸化カルシウム（ＣａＯ）の混合
物を挙げることができる。

【００４０】また、上記のガラス組成に、ＴｉＯ₂を添
加すれば、誘電率εを更に向上させることが出来る。こ
こで、添加するＴｉＯ₂の量を５重量％以上とすれば、
誘電率εは顕著に向上し、εを１３以上とすることも容
易である（以下の表１，表２を参照）が、ＴｉＯ₂の含
有量が１０重量％を越えると誘電体ガラス層の光透過率
が低下するので、ＴｉＯ₂の含有量としては、５〜１０
重量％とすることが望ましい。

【００４１】誘電体ガラス層１３は、上記のガラス材料
の粉末と有機バインダとを混合して誘電体ガラスペース
トを作成し、これをスクリーン印刷法で金属酸化物層１
３ａの表面に塗布し、焼成することによって（焼成温度
は例えば５４０℃）形成することができる。上記のよう
に、放電電極１２は、金属酸化物層１３ａで被覆され、
その表面には水酸基が形成されているので、ガラスに対
する濡れ性が良好な状態となっているので、その上から
誘電体ガラス層を薄くコートしても、膜に気泡などの欠
陥が発生しにくく、平坦な誘電体ガラス層が形成され
る。

【００４２】本実施の形態では、誘電体ガラス層１３の
厚さを、従来の厚さよりも小さく１５μｍ以下に設定す
る。これは、以下に説明するように、誘電体ガラス層１
３の厚みが小さいほど、パネル輝度を向上する効果と放
電電圧を低減する効果があるので、絶縁耐圧が低下しな
い範囲内であればできるだけ薄く設定するのが望ましい
からである。

【００４３】放電電極１２の面積をＳ，誘電体ガラス層
１３の厚さをｄ，誘電体ガラス層１３の誘電率をε，誘
電体ガラス層１３上の電荷をＱとすると、放電電極１２
とアドレス電極２２との間の静電容量Ｃは、下記式１で
表される。Ｃ＝εＳ／ｄ …式１又、放電電極１２とアドレス電極２２との間に印加され
る電圧をＶ，表示電極１２上の誘電体ガラス層１３上に
たまる電荷をＱとすると、ＶとＱとの間には下記式２の
関係がある。

【００４４】Ｖ＝ｄＱ／εＳ …式２（ただし放電空間は、放電中はプラズマ状態なので導電
体となる。）上記式１において、厚さｄを小さくすると静電容量Ｃが
大きくなり、上記式２において、厚さｄを小さくすると
放電電圧Ｖが低下することがわかる。つまり、誘電体ガ
ラス層の厚さを薄くすることにより、高容量化と放電電
圧の低減を図ることができることがわかる。

【００４５】次に、誘電体ガラス層１３上にＭｇＯから
なる保護層１４を、ＣＶＤ法（熱ＣＶＤ法あるいはプラ
ズマＣＶＤ法）を用いて形成する。即ち、上記のＣＶＤ
装置を用い、上記の金属酸化物層の形成方法と同様の方
法で、気化器４３の原料を用いることによって、酸化マ
グネシウム（ＭｇＯ）からなる保護層を形成する。

【００４６】これによって、（１００）面配向（（２０
０）面配向や（３００）面も含む）、あるいは（１１
０）面配向の酸化マグネシウムからなる保護層が形成さ
れる。背面パネル２０の作製：まず、背面ガラス基板２
１の表面に、上述した放電電極１２の形成と同様のフォ
トレジスト法により、アドレス電極２２を形成する。

【００４７】そして、その上に前面パネル１０の場合と
同様に、ＣＶＤ法で金属酸化物層２３ａを形成し、その
上に誘電体ガラス層１３と同じガラスをスクリーン印刷
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。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。

【００４８】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：（ＹxＧｄ_1-x）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺ 緑色蛍光体：Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ青色蛍光体：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺或はＢａ
ＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺ 前面パネル１０及び背面パネル２０の張り合わせによる
ＰＤＰの作製：前述のようにして作製した前面パネル１
０と背面パネル２０とを、封着用ガラスを用いて張り合
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（８×１０^-7Ｔｏｒｒ）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ＰＤ
Ｐが作製される。

【００４９】なお、本実施形態では、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。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Ｈ
ｅ−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５０
０〜７６０Ｔｏｒｒに設定する。

【００５０】以上のようにして作製されたＰＤＰは、誘
電体ガラス層１３の厚さが小さく設定されているので、
放電電圧が低減され、動作時にパネル各構成部位に掛か
る負荷が低減される。また、各電極（表示電極１２及び
アドレス電極２２）と誘電体ガラス層１３，２３とが、
金属酸化物層１３ａ，２３ａを介して緻密に結合した構
造であって、誘電体ガラス層１３，２３における気泡の
発生を極めて少なくすることができる。

【００５１】従って、誘電体ガラス層１３の厚さは薄く
ても、絶縁耐圧は向上されるので、繰り返しの使用に対
しても、高いパネル輝度や低い放電電圧といった優れた
初期性能を長期にわたって維持することができ、ＰＤＰ
を信頼性の優れたものとすることができる。なお、本実
施の形態においては、前面パネル１０側及び背面パネル
２０側の双方において、金属酸化物層を形成し、その上
に誘電体ガラス層を形成する例を示したが、前面パネル
１０側或は背面パネル２０側だけにこれを適用すること
もできる。また、背面パネル２０側に、誘電体ガラス層
が形成されていないＰＤＰにおいては、前面パネル１０
側だけにこれを適用することができる。

【００５２】また、もともと銀電極の上に誘電体ガラス
層を薄く形成することが難しく、ＣＶＤ法で金属酸化物
層を形成することによる効果が大きいため、本実施の形
態においては、放電電極１２及びアドレス電極２２が銀
電極の場合について説明したが、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極
などの場合においても、同様に実施することは可能であ
る。

【００５３】また、本実施の形態においては、金属酸化
物層１３ａ，２３ａを、ガラス基板１１，２１の片面側
全体にコートしたが、電極１２，２２の表面付近だけを
コートしてもよく、同様の効果を奏する。〔実施の形態２〕本実施の形態のＰＤＰは、実施の形態
１と同様であるが、誘電体ガラス層１３，２３は設けら
れておらず、金属酸化物層１３ａ，２３ａが誘電体層を
兼ねている。

【００５４】即ち、このＰＤＰでは、金属酸化物層１３
ａ，２３ａが、誘電体層としての機能も果たすのである
が、金属酸化物層１３ａ，２３ａが薄すぎると誘電体層
として機能しにくいので、金属酸化物層１３ａ，２３ａ
の厚さは３μｍ〜１５μｍの範囲に設定する。好ましく
は、３μｍ〜６μｍ程度に設定する。この金属酸化物と
しては、実施の形態１で挙げた、酸化ジルコニウム、酸
化亜鉛、酸化チタン、酸化アルミニウム、酸化ケイ素、
酸化マグネシウム、酸化クロムの他に、酸化ビスマス、
酸化セシウム、酸化アンチモンなども挙げることができ
る。

【００５５】なお、放電電極及びアドレス電極として
は、上述した銀電極やＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極をはじめと
して、通常、ＰＤＰに用いられてる金属電極を用いるこ
とができる。本実施の形態のように、ＣＶＤ法によっ
て、金属酸化物からなる誘電体層を形成すれば、凸凹の
ある電極の表面に対しても、緻密且つ均一的な層を形成
することができる。

【００５６】従って、この方法によれば、誘電体層の厚
さを３μｍ〜６μｍ程度と、従来の一般的な厚さ（２０
〜３０μｍ）と比べてかなり薄く設定しても、膜の欠陥
のない誘電体層を形成することができ、絶縁破壊は生じ
にくい。また、従来のように誘電体ガラスの材料を塗布
して焼成することによって誘電体層を形成する場合、焼
成温度が高くなりすぎないよう、酸化鉛を含むガラスを
用いていたが、本実施の形態のように金属酸化物層１３
ａ，２３ａが誘電体層を兼ねる構造にすれば、金属酸化
物層１３ａ，２３ａは、ＣＶＤという真空プロセスで形
成されるので、焼成工程なしで誘電体層を形成すること
ができる。従って、用いるガラス基板が薄くても、誘電
体層の焼成時に熱歪みによるガラス基板の反りや割れの
発生を少なくできる。また、酸化鉛を含有しない誘電体
層とすることもできる。

【００５７】また、上記のように、ＣＶＤ法で誘電体層
を兼ねる金属酸化物層を形成した後に、更に、この金属
酸化物層の表面にＣＶＤ法で酸化マグネシウムの保護層
を形成してもよい。この場合、実施の形態１で説明した
ＣＶＤ装置を用いて、誘電体層を兼ねる金属酸化物層と
保護層とを連続的に形成すれば、外気に触れない状態で
両層の境界面が形成されるので、高品質の保護層を形成
することができる。

【００５８】〔実施の形態３〕図６及び図７は、本実施
の形態に係るＰＤＰのフロントパネルの断面図である。
図６において、５１は前面ガラス基板、５２は表示電極
であって、この表示電極５２は、透明電極５３と金属電
極５４とから構成されている。金属電極５４は、透明電
極５３より幅が狭く、透明電極５３の上に重ねて配され
ている。また、５５は下側の誘電体層、５６は上側の誘
電体層、５７は保護層であって、表示電極５２の上から
誘電体層５５，５６がコートされている。

【００５９】なお、図６ではバックパネル側は省略され
ているが、本実施の形態のＰＤＰには、背面ガラス基板
上にアドレス電極，隔壁，蛍光体層が配されてなる公知
のバックパネルが用いられ、フロントパネルとバックパ
ネルとが張り合わせられ、両パネル間に形成される放電
空間内に放電ガス（ネオン９５％とキセノン５％）が封
入されてＰＤＰが構成されている。

【００６０】図６のフロントパネルは、前面ガラス基板
５１の表面に、酸化スズやＩＴＯ（Indium Tin Oxid
e）等の酸化金属材料を用いて透明電極５３を形成し、
その上からＡｇ材料を印刷したり或はＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ
を順に重ねて蒸着することによって、金属電極５４を形
成し、その上から、以下に説明するように、誘電体層５
５、誘電体層５６、保護層５７を順に被覆することによ
って作製することができる。

【００６１】下側の誘電体層５５は、フリットガラス
（鉛ガラス）を塗布し焼成することにより形成する。上
側の誘電体層５６は、酸化ジルコニウム、酸化チタン、
酸化亜鉛、酸化ビスマス、酸化セシウム、酸化アンチモ
ン等の金属酸化物からなる層であって、蒸着，スパッ
タ，ＣＶＤ法等の真空プロセスによる方法を用いて形成
する。

【００６２】ここでは、安全性、材料コスト、下地との
反応性の面を考慮して、下側の誘電体層５５として、実
施の形態１で説明したＣＶＤ法で、チタンキレートをソ
ースとして用い、酸化チタンからなる層を形成するもの
とする。また、保護層５７についても、同様に、ＣＶＤ
法によって酸化マグネシウムの層を形成する。

【００６３】ここで、誘電体層５６及び保護層５７の形
成は、ＣＶＤ法で連続的に行なう。即ち、表示電極５２
及び下側の誘電体層５５を形成した前面ガラス基板５１
をＣＶＤ装置に装着して、表示電極５２の上に、先ず誘
電体層５６を形成し、引き続き保護層５７を形成する。
この連続的なＣＶＤプロセスによって、大気中からダス
トの混入が抑えられるばかりでなく、誘電体層５６の表
面における油脂成分や窒素の吸着等が抑えられるため、
誘電体層５６及び保護層５７の界面の接合が良好とな
り、剥離や割れ等が生じにくい良質の膜を得ることがで
きる。

【００６４】また、上記のＰＤＰにおいて、図７に示す
ように、下側の誘電体層５５を設けず、金属電極５４の
上に直接、真空プロセス（ＣＶＤ）によって誘電体層５
６を数μｍの厚さで形成するようにしてもよく、この場
合、上記実施の形態２と同様のパネル構成となる。この
ように誘電体層を真空プロセス法で形成することによ
り、誘電体層を大気中で行う場合よりも、使用できる材
料の選択範囲が広くなるので、屈折率，透過率の良好な
材料を選択できるようになる。

【００６５】例えば、酸化マグネシウムの保護層５７の
厚さを５００ｎｍとし、誘電体層５６を、酸化アルミニ
ウム，酸化珪素，酸化マグネシウム，酸化アルミニウ
ム，酸化シリコンから選択した材料を用いて、厚さ５μ
ｍ以上で形成することにより、フロントパネルの透過率
を９０％程度以上とすることが可能である。〔実施の形態４〕図８及び図９は、本実施の形態のＰＤ
Ｐのフロントパネルの断面図であって、図６．７と同
様、バックパネル側は省略されている。図中、６１はガ
ラス基板、６２は表示電極、６５はフリットガラスから
なる誘電体層、６６はＭｇＯからなる保護層である。

【００６６】図８のフロントパネルにおいて、表示電極
６２は、金属電極６３の表面に酸化被膜６４が形成され
た構成であって、この表示電極６２の上から誘電体層６
５がコートされている。図８の構造のフロントパネル
は、後面ガラス基板６１の表面に、表面に酸化被膜を形
成することのできる金属を電極材料として金属電極６３
を形成し、これを酸化処理して、金属電極６３の表面に
酸化被膜６４を形成し、更にフリットガラスを印刷及び
焼成して誘電体層６５を形成することによって作製する
ことができる。

【００６７】ここで、金属電極６３の材料としてアルミ
ニウム或はタンタルを用い、金属電極６３を陽極として
電解を行う陽極酸化法で酸化処理すれば、酸化被膜６４
を緻密に形成することができる。なお、タンタルは比抵
抗値が高いので、大面積のディスプレイにおいてタンタ
ルの金属電極を形成する場合には、金属電極の構造を、
タンタルの間に銅などの高導電性の金属を挟み込んだ構
造とすればよい。例えば、タンタル−銅−タンタルの３
層構造の電極は、スパッタ法によって、タンタル層，銅
層，タンタル層を順に形成し、その後、電極として残す
部分以外をエッチングで除去することによって形成する
ことができる。

【００６８】図９のフロントパネルでは、表示電極６２
は、透明電極６２ａと金属電極６３とからなり、この金
属電極６３の表面に酸化被膜６４が形成された構成であ
って、この表示電極６２の上から誘電体層６５がコート
されている。ここで、金属電極６３は、透明電極６２ａ
の片側部を覆うように透明電極６２ａの上に積層されて
形成されている。

【００６９】図９の構造のフロントパネルは、後面ガラ
ス基板６１の表面に、酸化スズやＩＴＯ（Indium Tin
Oxide）等の酸化金属材料を用いて透明電極６２ａを形
成し、その上からアルミニウム或はタンタルを電極材料
として金属電極６３を形成し、これを上記と同様に酸化
処理して、金属電極６３の表面に酸化被膜６４を形成
し、更に、誘電体層６５を形成することによって作製す
ることができる。

【００７０】このような図８並びに図９のフロントパネ
ルによれば、金属電極６３の表面が緻密な酸化被膜６４
によって覆われているので、誘電体層６５の濡れがよく
なり、気泡の発生等による製膜不良の発生が少なくな
る。従って、誘電体層６５を薄く形成しても、絶縁破壊
は防止することができる。即ち、高い耐電圧が実現でき
ると共に、耐電圧不良による歩留まり低下を低減するこ
とができる。

【００７１】なお、本実施の形態では、誘電体層の上に
保護層が形成されているＰＤＰについて説明を行った
が、誘電体層と保護層とを兼ねる層として、真空プロセ
スにより酸化マグネシウム層を形成することも可能であ
って、この場合の膜厚は３〜５μｍ程度が適当である。〔実施の形態５〕（ＰＤＰの全体的な構造及び製法）図１０は、本実施の
形態に係る交流面放電型ＰＤＰの概略断面図である。図
１０ではセルが１つだけ示されているが、赤，緑，青の
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。

【００７２】なお、実施の形態１では背面パネル側にも
誘電体層が配設されていたが、本実施形態では、背面パ
ネル側には誘電体層は配設されていない。このＰＤＰ
は、低アルカリ含有量（アルカリ含有量６．５重量％以
下）の硼硅酸ガラスから成る前面ガラス基板７１上に、
放電電極（表示電極）７２と誘電体層７３が配されたフ
ロントパネルと、同じくアルカリ含有量の少ない硼硅酸
ガラスからなる背面ガラス基板７５上にアドレス電極７
６，隔壁７７，蛍光体層７８が配されたバックパネルと
を張り合わせ、この両パネル間に形成される放電空間７
９内に放電ガスが封入された構成となっている。

【００７３】低アルカリ含有量の硼硅酸ガラスは、液晶
用として実用化されており、例えば、高歪点（５２０℃
〜６７０℃）、低熱膨張係数（４５〜５１×１０^-7／
℃）で、大きさ５５０ｍｍ×６５０ｍｍ程度、厚さ１．
１ｍｍ〜０．７ｍｍのものが液晶用に用いられている
［例えばニューセラミックス（１９９５）Ｎｏ３，エレ
クトロニクセラミックス２６［１２６］Ｐ１〜１０，１
９９５年］。

【００７４】このように低アルカリ含有量の硼硅酸ガラ
スをガラス基板に用いれば、板厚を従来より薄く２ｍｍ
以下にしても、ＰＤＰ製造工程でのガラス基板の熱歪み
による反りを小さく抑えることができる。以下、このＰ
ＤＰの作製方法を示す。前面パネルの作製：前面パネルは、前面ガラス基板７１
上に放電電極７２を形成し、その上から、ＣＶＤ法もし
くはプラズマ溶射法を用いて誘電体層７３を被覆し、更
に誘電体層７３の表面上に保護層７４を形成することに
よって作製する。

【００７５】放電電極７２は、銀電極であって、銀電極
用のペーストをスクリーン印刷した後に焼成する方法で
形成する。ＣＶＤ法によって誘電体層７３を形成する場
合は、実施の形態１で説明した熱ＣＶＤ法並びにプラズ
マＣＶＤ法を用いて、Ａｌ₂Ｏ₃やＳｉＯ₂からなる層を
形成する。

【００７６】プラズマ溶射法によって誘電体層７３を形
成する場合は、詳しくは後述するが、鉛系或は燐酸系の
ガラスの層を形成する。保護層７４については、実施の
形態１と同様、ＣＶＤ法を用いて、（１１０）面や（１
００）面配向の緻密な結晶構造の酸化マグネシウムの層
を形成する。このように、ＣＶＤ法又はプラズマ溶射法
を用いれば、ガラス基板を比較的低温（３５０℃以下）
に保ちつつ誘電体層を形成することができる。即ち、従
来のガラス材料を印刷して焼成する場合のようにガラス
基板を５００℃以上の高温にさらすことがないので、ガ
ラス基板の熱歪みによる反りなどの損傷が防止される。

【００７７】背面パネルの作製：背面ガラス基板７５上
に、銀電極用のペーストをスクリーン印刷しその後焼成
する方法によってアドレス電極７６を形成する。次に、
隔壁７７を形成する。本実施の形態では、後で詳述する
ように、隔壁７７をプラズマ溶射法で形成する。

【００７８】そして、隔壁７７に挟まれた各空間内に、
各色蛍光体を配設することによって蛍光体層７８を形成
する。パネル張り合わせによるＰＤＰの作製：実施の形態１と
同様、前面パネルと背面パネルとを張り合せると共に、
放電空間７９内を高真空に排気した後、放電ガスを所定
の圧力で封入することによってＰＤＰを作製する。

【００７９】本実施の形態では、放電ガスとしてＮｅ−
Ｘｅ系のガスを使用する。（プラズマ溶射法による誘電体層並びに隔壁の形成方法
について）図１２は、本実施形態のＰＤＰにおいて、誘
電体層並びに隔壁を形成する際に用いるプラズマ溶射装
置の概略図である。図１２のプラズマ溶射装置におい
て、８１は陰極、８２は陽極、８３は電源、８４は直流
アーク、８５は作動ガス、８６はアークプラズマジェッ
ト、８７はノズル、８８は溶射される誘電体材料もしく
は隔壁材料、８９は誘電体材料供給ポートである。

【００８０】なお、図１２においては、隔壁を形成する
ために、表面に電極等を形成したガラス基板９０の上に
ドライフィルム９１を置いた状態でプラズマ溶射を行っ
ている様子が示されているが、誘電体層を形成する時に
は、ドライフィルム９１は使用せず、表面に電極を形成
したガラス基板の表面全体にプラズマ溶射を行う。上記
プラズマ溶射装置を用いて誘電体層を形成するときに
は、先ず、表面に放電電極を形成したガラス基板を、プ
ラズマ溶射装置にセットし、装置内を減圧する（０．２
Ｔｏｒｒ）。

【００８１】次に、陰極８１と陽極８２の間に電源８３
を用いて電界を印加しながら直流アーク８４を発生させ
る。それと共に、作動ガス（アルゴンガス）８５を流し
て、アークプラズマジェットを生成させる。次に、誘電
体材料８８を粉末供給ポート８９から供給し、ガラス基
板に沿って溶射ノズル８７を走査させながら溶射させる
ことによって誘電体層を形成する。

【００８２】誘電体材料８８としては、鉛系のガラス或
は燐酸系のガラスの粉末（熱膨張係数４５〜５０-7／
℃、軟化点７００〜７２０℃）を用いる。次に、上記プ
ラズマ溶射装置で、隔壁を形成する方法について説明す
る。図１２に示すように、隔壁を形成しようとする部分
に開口部９２を持つドライフィルム（感光性のドライフ
ィルム）９１（もしくは同様の開口部を持つマスク）
を、表面に電極を形成したガラス基板９０の表面上に積
層させて、プラズマ溶射装置にセットし、上記と同様
に、アークプラズマジェットを生成させる。

【００８３】次に、隔壁材料８８を粉末供給ポート８９
から供給し、ガラス基板上の開口部９２に沿って溶射ノ
ズル８７を走査させながら溶射することによって隔壁を
形成し、その後ドライフィルム９１（もしくはマスク）
を剥離する。隔壁材料８８としては、酸化アルミニウム
（Ａｌ₂Ｏ₃）やムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂ ）の
粉末を用いる。

【００８４】なお、本実施の形態では、プラズマ溶射法
で隔壁７７をアドレス電極７６と平行に形成する例を示
したが、同様にプラズマ溶射法を用いて隔壁をアドレス
電極と直交する方法に形成することもできる。また、本
実施の形態では、バックパネル側には誘電体層を形成し
ていないが、実施の形態２と同様に、バックパネル側に
も誘電体層を設けることもできる。この場合、バックパ
ネルの作成に際して、誘電体層と隔壁の両方を、焼成な
しで形成することができるので、薄い背面ガラス基板を
用いたとしても極めて反りは発生しにくい。

【００８５】また、バックパネルの作製に際して、プラ
ズマ溶射法で隔壁７７を形成した後に、ＣＶＤ法あるい
はプラズマ溶射法で誘電体層８０を形成することによっ
て、図１１に示すように、誘電体層８０が隔壁７７の表
面並びにアドレス電極７６を覆うようなパネル構成とす
ることもできる。隔壁をプラズマ溶射法で形成すると、
従来の製法による隔壁と比べて多孔性の隔壁となりやす
いので、隔壁から放電空間に対してガス（アウトガス）
が発生しこれによってＰＤＰが劣化することも考えられ
るが、図１１のように隔壁の表面を誘電体層で覆うパネ
ル構成とすれば、このアウトガスを防止することができ
る。

【００８６】（本実施の形態の製法と従来の製法との効
果の比較）従来のように、鉛系ガラス（熱膨張係数８
０〜８３×１０^-7／℃）を印刷し焼成（焼成温度５００
〜６００℃）する方法で誘電体層を形成する場合には、
膨張係数の差に基づく熱歪によって誘電体層にクラック
が入りやすい。また、隔壁も、従来のガラス材料を塗布
して焼成する方法で形成すると、熱歪によって隔壁にク
ラックが入りやすい。

【００８７】また、仮に、誘電体層や隔壁の材料として
熱膨張係数の低いガラスを用いたとしても、熱膨張係数
が低い（５０×１０^-7／℃以下）のガラスは軟化点が高
い（７００℃以上）ので焼成温度を高く設定する必要が
あり、結局、焼成時にガラス基板の反りや誘電体層，隔
壁へのクラックなどが生じやすいということが言える。

【００８８】これに対して、本実施の形態のように、Ｃ
ＶＤ法や溶射法で誘電体層を形成したり、溶射法で隔壁
を形成すれば、誘電体層並びに隔壁の形成時に、従来の
印刷法のように焼成を必要としない。従って、ＰＤＰの
製造工程において、ガラス基板や誘電体層や隔壁が、５
００℃以上の高温にさらされるのを回避することがで
き、ガラス基板や誘電体層や隔壁に生じる熱歪が極めて
小さくなる。よって、用いるガラス基板の厚さを小さく
しても、ガラス基板の反りや誘電体層，隔壁におけるク
ラックの発生は防止できる。

【００８９】また、ガラス基板として、低アルカリ含有
量の硼珪酸ガラスを用いれば、従来のソーダライムガラ
スよりも熱膨張係数が低いのでより効果的である。ま
た、焼成炉で多量のエネルギーを使うこともないので、
省エネルギにも寄与する。更に、焼成を必要としないた
め、誘電体層や隔壁の材料には鉛を含有させる必要はな
く、鉛非含有の誘電体層や隔壁を作成できるという利点
もある。

【００９０】（その他の事項）なお、上記実施の形態１
〜５においては、誘電体層をガラス基板の片面側全体に
コートしたが、電極の表面付近だけをコートするように
してもよい。また、上記実施の形態１〜５においては、
隔壁を背面ガラス基板上に固着してバックパネルを構成
する例を示したが、本発明は、これに限定されることな
く、例えば隔壁がフロントパネル側に取り付けられたも
の等にも適用でき、一般的なＡＣ型のＰＤＰに対して適
用することができる。

【００９１】また、上記実施の形態１〜５においては、
交流面放電型ＰＤＰについて説明したが、本発明は、こ
れに限らず対向電極型ＰＤＰにおいても適用できる。

【００９２】

【実施例】〔実施例１〕

【００９３】

【表１】

【００９４】

【表２】

【００９５】実施の形態１及び実施の形態２に基づい
て、表１，表２に示すＰＤＰを作製した。Ｎｏ．１〜８
およびＮｏ．１２及びＮｏ．１４〜２０は、実施の形態
１に基づく実施例であって、放電電極及びアドレス電極
は、銀電極である。Ｎｏ．９〜１１及びＮｏ２１，２２
は実施の形態２に基づく実施例であって、放電電極及び
アドレス電極は、Ｃｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極である。

【００９６】表１に示されるように、Ｎｏ．１〜８およ
びＮｏ．１２のＰＤＰは、誘電体ガラス層１３，２３
を、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＴｉＯ₂−Ａｌ₂Ｏ₃系の
ガラスで作成した。その誘電率εは、ガラスの組成の違
いにより、１０〜２０の範囲内で異なった値をとってい
る。また、誘電体ガラス層１３，２３の厚さは、５〜１
４μｍの範囲内で設定した。

【００９７】放電ガスは、Ｘｅの含有量が５体積％のＨ
ｅ−Ｘｅ系の混合ガスであって、６００Ｔｏｒｒの封入
圧で封入した。表２に示されるように、Ｎｏ．１４〜２
０のＰＤＰは、誘電体ガラス層１３及び誘電体ガラス層
２３は、Ｂｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ
−ＴｉＯ₂系のガラスであって、その誘電率εは１２〜
２４の範囲で設定されている。また、放電ガスは、Ｘｅ
の含有量が７体積％のＨｅ−Ｘｅ系の混合ガスを用い、
６００Ｔｏｒｒの封入圧で封入した。

【００９８】これらＮｏ１〜２４のすべてのＰＤＰにつ
いて、以下の条件は共通である。蛍光体層は、青色蛍光
体として、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺，緑色蛍光体と
して、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ，赤色蛍光体として、（Ｙx
Ｇｄ_1-x）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺粒子（平均粒径２．０μｍ）を
用いた。セルサイズは、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０．
１５ｍｍ、隔壁２４の間隔（セルピッチ）は０．１５ｍ
ｍに設定し、放電電極１２の電極間距離は０．０５ｍｍ
に設定した。

【００９９】ＭｇＯ保護層１４は、プラズマＣＶＤ法で
作製し、そのソースとして、Magnesium Acetylacetone
〔Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₂〕を用いた。プラズマＣＶＤの条
件として、気化器の温度は１２５℃、ガラス基板４７の
加熱温度は２５０℃とした。Ａｒガスの流量は１Ｌ／
分、酸素の流量は２Ｌ／分で、ガラス基板４７の上に１
分間流し、１０Ｔｏｒｒに減圧し、１３．５６ＭＨｚの
高周波電界を３００Ｗで２０秒間印加した。

【０１００】なお、ＭｇＯ保護層１４の膜形成速度は
０．１μｍ／分であって、形成した厚さは１．０μｍで
ある。このようにして形成したＭｇＯ保護層について、
Ｘ線解析によって結晶の配向を調べたところ、全ての試
料において（１００）面に配向していた。〔比較例１〕表１におけるＮｏ．１３，表２におけるＮ
ｏ．２４のＰＤＰは、比較例であって、電極上に金属酸
化物層をコートしていない以外は、Ｎｏ．１２，２３の
ＰＤＰと同様の設定にした。

【０１０１】〔実験〕実験１：以上のようにして作製したＮｏ．１〜２４のＰ
ＤＰについて、放電維持電圧１５０Ｖ程度、周波数３０
ＫＨｚ程度で放電させて、パネル輝度（初期値）を測定
した。

【０１０２】この実験結果は、上記表１に併記されてい
る。実験２；Ｎｏ．１〜２４のＰＤＰを２０枚づつ作製し、
加速寿命テストに供した。この加速寿命テストでは、通
常の使用条件よりもかなり過酷な条件下（放電維持電圧
２００Ｖ、周波数５０ＫＨｚ）で、４時間連続して放電
した。その後、パネル内の誘電体ガラス層等の状況（パ
ネルの絶縁耐圧欠陥）を調べ、２０枚の中で不良が発生
しているパネルの枚数を測定した。この結果も上記表１
に併記されている。

【０１０３】考察：従来のＰＤＰのパネル輝度が４００
ｃｄ／ｍ²程度（日経エレクトロニクス１９９７年Ｖ
ｏｌ．５−５１０６頁参照）であるの対して、表１の
Ｎｏ．１〜２４のＰＤＰの輝度の測定結果を見ると、全
般的に優れたパネル輝度を示している。

【０１０４】これは、従来と比べて誘電体ガラス層が薄
いこと並びに放電ガスの圧力が高いことなどによるもの
と考えれれる。また、Ｎｏ１３のＰＤＰは、他のＮｏの
ＰＤＰと比べて輝度が低いが、これは、誘電体層の厚さ
が、Ｎｏ１３のＰＤＰでは２０μｍであるのに対して、
他のＮｏのＰＤＰでは、１５μ以下であることによるも
のと考えれれる。

【０１０５】また、Ｎｏ．１〜１２およびＮｏ．１４〜
２３のＰＤＰは、Ｎｏ．１３，２４のＰＤＰと比べて、
誘電体ガラス層の厚さは小さいにもかかわらず、加速寿
命テストの結果を見ると明らかに絶縁耐圧は優れてい
る。これらの結果から、ＣＶＤ法により電極を金属酸化
物でコートすれば、誘電体ガラス層の厚さを従来より小
さい値（１５μｍ以下）に設定して輝度の向上を図ると
共に、絶縁耐圧の向上を図ることが可能であることが裏
付けられる。〔実施例２〕

【０１０６】

【表３】

【０１０７】

【表４】

【０１０８】表３，表４に示したＮｏ２５〜３２のＰＤ
Ｐは、上記実施の形態５に基づいて作成したものであっ
て、表３では、各ＰＤＰについてガラス基板の特性を示
し、表４では、誘電体層、保護層、隔壁の形成条件並び
に実験結果を示した。ガラス基板としては、表２に示す
ように、Ｎｏ２５，２６では、無アルカリガラスのＯＡ
−２［日本電気硝子（株）の商品名］、Ｎｏ２７，２８
では、アルカリ成分が６．５重量％のＢＬＣ［日本電気
硝子（株）の商品名］、Ｎｏ２９，３０では、無アルカ
リガラスのＮＡ４５［ＮＨテクノグラス（株）の商品
名］、Ｎｏ３１，３２では、無アルカリガラスのＮＡ３
５［ＮＨテクノグラス（株）の商品名］を使用した。

【０１０９】各ガラス基板の厚さは、表２に示すとおり
０．１〜１．５ｍｍの範囲に設定した。誘電体層の形成：誘電体層の厚さは、すべて２０μｍに
設定した。Ｎｏ２５，２７，２８，３０では、プラズマ
溶射法で誘電体層を形成した。

【０１１０】Ｎｏ２５では、作動ガスをアルゴン（Ａ
ｒ）とし、誘電体材料として軟化点７２０℃、熱膨張係
数４５×１０^-7／℃のＰｂＯ（３０）−Ｂ₂Ｏ₃（２０）
−ＳｉＯ₂（４５）−Ａｌ₂Ｏ₃（５）からなるガラス粉
末を原料として使用し、５ＫＷの電力でプラズマジェ
ットを生成させ、１０分間溶射して形成した。Ｎｏ２７
では、軟化点が７００℃で熱膨張係数が５０×１０^-7／
℃のＰ₂Ｏ₅（４５）−ＺｎＯ（３４）−Ａｌ₂Ｏ₃（１
８）−ＣａＯ（３）からなるガラス粉末を原料として使
用して同様の条件で形成した。Ｎｏ２８，３０において
も、ガラスの材料組成は異なるが、Ｎｏ２５，Ｎｏ２７
と同様の条件で形成した。

【０１１１】Ｎｏ２６では、熱ＣＶＤ法で誘電体層を形
成した。Aluminum Dipivaloyl Methane［Ａｌ（Ｃ₁₁Ｈ
₁₉Ｏ₂）₃］をソースとして用い、気化器の温度は１２
５℃でガラス基板の加熱温度は２５０℃に設定した。ま
た、Ａｒガスの流量は１Ｌ／分、酸素の流量は２Ｌ／分
で、共に２０分間流し、膜形成速度は１．０μｍ／分に
調整し、Ａｌ₂Ｏ₃からなる誘電体層を形成した。

【０１１２】Ｎｏ２８，３１，３２では、プラズマＣＶ
Ｄ法で誘電体層を形成した。Aluminum Acetylacetone
［Ａｌ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₃］或はＴＥＯＳをソースとして用
い、ガラス基板の加熱温度を２５０℃に設定し、反応容
器内を１０Ｔｏｒｒに減圧し、１３．５６ＭＨｚの高周
波電界を印加しながら行うことによって、Ａｌ₂Ｏ₃，Ｓ
ｉＯ₂或は３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂の誘電体層を形成し
た。

【０１１３】保護層の形成方法：、保護層の厚さはすべ
て１μｍに設定した。Ｎｏ２５，２６では、熱ＣＶＤ法
で、Cyclopentadienyl Magnesium［Ｍｇ（Ｃ ₅Ｈ₅）₂］
をソースとして用い、気化器の温度は１００℃、ガラ
ス基板の加熱温度は２５０℃に設定し、Ａｒガスの流量
は１Ｌ／分、酸素の流量は２Ｌ／分で共に１分間流し
て、保護層を形成した。

【０１１４】Ｎｏ２７〜Ｎｏ３２では、プラズマＣＶＤ
法で、Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₅）₂をソースとしてプラズマＣＶＤ
法でガラス基板の加熱温度を２５０℃に設定し、１０Ｔ
ｏｒｒ程度に減圧し、１３．５６ＭＨｚの高周波電界を
印加することによって、保護層を作成した。隔壁の形成方法：隔壁は、プラズマ溶射法で、ドライフ
ィルムで基板をマスクし、作動ガスとしてアルゴンガス
（Ａｒ）を用い、５ＫＷの電力でプラズマジェットを生
成させ、隔壁材料を１０分間溶射して作製した。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、隔壁の高さは０．１２ｍｍ、隔壁の間隔（セルピッ
チ）は０．１５ｍｍに設定した。

【０１１５】Ｎｏ２５，２６では、隔壁材料として、平
均粒径５μｍの酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）を用い
た。Ｎｏ２７〜Ｎｏ３２では、隔壁材料として、平均粒
径５μｍのムライト（３Ａｌ₂Ｏ₃・２ＳｉＯ₂ ）を用い
た。その他の条件は以下のとおりで、Ｎｏ２５〜３２で
共通である。

【０１１６】ガラス基板のサイズは、４２インチパネル
を作成するのに必要な９７ｃｍ×５７ｃｍとした。蛍光
体層は、青色蛍光体として、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ
²⁺，緑色蛍光体として、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ，赤色蛍光
体として、（ＹxＧｄ_1-x）ＢＯ₃：Ｅｕ³⁺粒子（平均粒
径２．０μｍ）を用いた。

【０１１７】各蛍光体を、１０％のエチルセルロースを
含むα−ターピネオールと混合し、三本ロールでスクリ
ーン印刷用のペーストとし、スクリーン印刷法で隔壁内
に印刷し、５００℃で焼成することによって蛍光体層を
形成した。放電ガスは、５％Ｘｅガスを含むネオン（Ｎ
ｅ）ガスを用い６００Ｔｏｒｒの封入圧力で封入した。

【０１１８】以上のように作製したＰＤＰについて、放
電維持電圧２００Ｖ，周波数３０ＫＨｚで放電させた時
の紫外線の波長を測定したところ、１７３ｎｍを中心と
するＸｅの分子線による励起波長が主であった。〔比較例２〕Ｎｏ３３のＰＤＰは、ガラス基板がソーダ
ライムガラスでその厚さが２．７ｍｍである以外はＮｏ
２５と同様の構成である。

【０１１９】Ｎｏ３４は、同じくガラス基板がソーダラ
イムガラスで、その厚さが１．５ｍｍである以外はＮｏ
２６と同様の構成である。Ｎｏ３５は、ガラス基板がＰ
ＤＰ用高歪点ガラス（ＰＤ−２００）でその厚さが２．
７ｍｍである以外は、Ｎｏ２７と同様の構成である。Ｎ
ｏ３６は、ガラス基板がＰＤＰ用高歪点ガラス（ＰＤ−
２００）で、その厚さが１．５ｍｍである以外は、Ｎｏ
３１と同様の構成である。

【０１２０】［実験］作製したＮｏ．２５〜Ｎｏ．３６
のＰＤＰについて、パネルの作成時の割れやクラック発
生の状態を観察した。また、エージングのため、パネル
を放電維持電圧２００Ｖ，周波数３０ＫＨｚで放電さ
せ、パネルの輝度を測定し、次にこのパネルを５０００
時間駆動した後のパネルの輝度変化率（初期値に対する
５０００時間駆動後輝度の変化率）について調べた。

【０１２１】上記観察及び実感結果は、表４に示す通り
である。表３，表４に示した結果から明らかなように、
Ｎｏ２５〜３２のＰＤＰは、Ｎｏ３３〜３６のＰＤＰと
比べて、ガラス基板の厚さが小さく、パネルの重量が小
さいにもかかわらず、誘電体層にクラックが入ったり、
パネルが割れたりしていない。特に、Ｎｏ２５，２６及
びＮｏ２９〜３２では、歪点が６１０℃以上の無アルカ
リガラス基板を用いて、良好な結果が得られている。

【０１２２】これは、Ｎｏ２５〜３２のＰＤＰにおい
て、熱膨張係数の小さい低アルカリ成分のガラス基板を
使用しているので、基板は薄くても、焼成時に反りが発
生しにいこと、更に、誘電体層や隔壁を形成するのに、
基板の熱膨張係数に合った誘電体材料や隔壁材料を使用
し、ＣＶＤ法や溶射法を用いているため、ＰＤＰ製造に
伴う熱歪が低減されたためと考えられる。

【０１２３】

【発明の効果】ＰＤＰにおいて、フロントパネルあるい
はバックパネルの表面の銀電極上に誘電体層をコートす
る際に、先ず銀電極の表面を、ＺｎＯ，ＺｒＯ₂，Ｍｇ
Ｏ，ＴｉＯ₂，ＳｉＯ₂，Ａｌ₂Ｏ₃，Ｃｒ₂Ｏ₃等の「表面
に水酸基を生成する金属酸化物」からなる厚さ０．１〜
１０μｍの層で被覆し、その上から誘電体層をコートす
ることにより、誘電体層を薄く形成しても絶縁破壊が発
生しにくくすることができる。そして、詳細なセル構造
のＰＤＰの場合においても、高輝度且つ高信頼性を確保
することが可能となる。

【０１２４】このような金属酸化物の層は、ＣＶＤ法を
用いることによって、電極の表面上に０．１μｍ〜２μ
ｍ程度に薄くコートすることができる。また、ＰＤＰに
おいて、フロントパネルあるいはバックネルの表面の金
属電極上に誘電体層をコートする際に、先ず当該金属電
極の表面を酸化して、金属酸化物の被膜を形成し、その
上から誘電体層をコートすることによっても、同様に、
誘電体層を薄く形成しても絶縁破壊が発生しにくくする
ことができる。

【０１２５】また、ＰＤＰにおいて、フロントパネルあ
るいはバックパネルの表面の電極上に誘電体層をコート
する際に、この誘電体層を、ＣＶＤ，スパッタ，蒸着と
いった真空プロセス法を用いて金属酸化物で形成するこ
とによって、あるいはプラズマ溶射法を用いて形成する
ことによっても、同様に、誘電体層を薄く形成しても絶
縁破壊が発生しにくくすることができる。

【０１２６】また、誘電体層を真空プロセス法或は溶射
法で形成すれば、誘電体層の焼成に基づくパネルの反り
や割れの発生がなくなり、ＰＤＰ製造時にガラス基板に
割れやうねり等が発生したり、誘電体層や隔壁にクラッ
クが入ったりすることを防止できる。隔壁を溶射法で形
成する場合も、隔壁を焼成する必要がなくなるので、同
様の効果が得られる。

【０１２７】このようなＰＤＰにおいて、フロントパネ
ル及びバックパネルとして用いるガラス基板の材料とし
て、アルカリ成分が６．５重量％以下の硼硅酸ガラス、
特に、歪点が５３５℃以上、熱膨張係数が５１×１０^-7
／℃以下の硼硅酸ガラスを用いれば、パネルの厚さを従
来よりも小さい２ｍｍ以下に設定しても、ＰＤＰの製造
時において、焼成に伴うガラス基板の割れなどの損傷は
発生しにくくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１に係る交流面放電型ＰＤＰの要部
斜視図である。

【図２】図１のＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図３】図１のＹ−Ｙ線矢視断面図である。

【図４】フォトレジスト法による放電電極の形成工程の
説明図である。

【図５】金属酸化物層並びに保護層を形成する際に用い
るＣＶＤ装置の概略図である。

【図６】実施の形態３に係るＰＤＰのフロントパネルの
断面図である。

【図７】実施の形態３に係るＰＤＰのフロントパネルの
断面図である。

【図８】実施の形態４に係るＰＤＰのフロントパネルの
断面図である。

【図９】実施の形態４に係るＰＤＰのフロントパネルの
断面図である。

【図１０】実施の形態５に係る交流面放電型ＰＤＰの概
略断面図である。

【図１１】実施の形態５に係る交流面放電型ＰＤＰの概
略断面図である。

【図１２】実施形態５において、誘電体層並びに隔壁を
形成する際に用いるプラズマ溶射装置の概略図である。

【図１３】従来の交流面放電型ＰＤＰの一例を示す要部
斜視図である。

【符号の説明】

１０前面パネル１１前面ガラス基板１２放電電極１３誘電体ガラス層１３ａ金属酸化物層１４保護層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２３ａ金属酸化物層２４隔壁２５蛍光体層３０放電空間５１前面ガラス基板５２表示電極５３透明電極５４金属電極５５下側の誘電体層５６上側の誘電体層５７保護層６１後面ガラス基板６２表示電極６２ａ透明電極６３金属電極６４酸化被膜６５誘電体層７１前面ガラス基板７２放電電極７３誘電体層７４保護層７５背面ガラス基板７６アドレス電極７７隔壁７８蛍光体層７９放電空間８０誘電体層９０ガラス基板９１ドライフィルム９２開口部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山下勝義大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者村井隆一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者安井秀明大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者佐々木良樹大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者塩川晃大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者工藤眞壽大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者小寺宏一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者大谷光弘大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者鈴木茂夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者野々村欽造大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開昭53−125760（ＪＰ，Ａ) 特開昭52−70749（ＪＰ，Ａ) 特開平８−77930（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−5377（ＪＰ，Ａ) 特開昭54−73555（ＪＰ，Ａ) 特開平８−119665（ＪＰ，Ａ) 特開平６−150830（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/02 H01J 9/02 H01J 9/24

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の電極が表面に配され、当該電極を
覆って第１の誘電体層が敷設されている第１のプレート
と、第２の電極が表面に配設されている第２のプレートと
が、前記第１及び第２の電極を対向させた状態で平行に配置
されると共に、両プレート間に放電空間が形成されてい
るプラズマディスプレイパネルであって、前記第１の誘電体層は、溶射法によって形成されたガラス層であることを特徴と
するプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】前記第１の誘電体層は、酸化鉛，酸化硼素，酸化硅素，酸化アルミニウムを含む
ガラス又は、酸化燐，酸化亜鉛，酸化アルミニウム，酸化カルシウム
を含むガラスからなり、その熱膨張係数が４５×１０^-7〜５０×１０^-7／℃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。
【請求項３】第１の電極が表面に配されている第１の
プレートに対して、溶射法を用いて、第１の電極の表面
を覆うよう誘電体層を形成する第１ステップと、前記第１ステップの後に、前記第１のプレートと、第２
の電極が表面に配された第２のプレートとを、第１及び
第２の電極を対向させた状態で平行に配置すると共に、
両プレート間に放電空間を形成する第２ステップとから
な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】前記第１ステップでは、溶射の材料として、酸化鉛，酸化硼素，酸化硅素，酸化アルミニウムを含む
ガラス又は、酸化燐，酸化亜鉛，酸化アルミニウム，酸化カルシウム
を含むガラスで、熱膨張係数が４５〜５０×１０^-7／℃のものを用いるこ
とを特徴とする請求項３記載のプラズマディスプレイパ
ネルの製造方法。