JP3657062B2 - 電極及びその製造方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと記す）の前面板に形成する電極に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
一般にＰＤＰは、２枚の対向するガラス基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、両基板の間にＮｅ，Ｈｅ，Ｘｅ等の不活性ガスを主体とするガスを封入した構造をしている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることにより、各セルを発光させて表示を行うようになっており、情報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に放電発光させるようにする。このＰＤＰには、電極が放電空間に露出している直流型（ＤＣ型）と絶縁層で覆われている交流型（ＡＣ型）の２タイプあり、表示機能や駆動方法の違いによって、双方ともさらにリフレッシュ駆動方式とメモリー駆動方式とに分類される。
【０００３】
上記の如きＰＤＰにおける前面板の電極を銀ペーストで形成すると、ガラス基板がこの銀ペーストと反応して褐色に変色してしまう。一方、視認性を良くする観点から電極は黒色であることが望ましく、黒色顔料を銀ペーストに添加した材料が検討されているが、あまりうまくいっていないのが現状である。すなわち、黒色顔料を多く添加すると電極の黒味を増すことはできるが、電極としての抵抗値が増加してしまうからである。
【０００４】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電極としての抵抗値を悪化させることなく、黒色化した電極を形成でき、かつガラス基板を変色させることのない電極及びその形成方法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、本発明に係る電極は、プラズマディスプレイパネルの前面板を構成するガラス基板上に形成される電極であって、強磁性体からなる黒色顔料が混合されていることを特徴とする。この電極は、電極ペースト材料に強磁性体からなる黒色顔料を混合してなる電極用ペーストを用いて形成する。そして、この電極用ペーストをガラス基板上に塗布しながら或いは塗布した後、塗布していない側からガラス基板に磁界を加えて前記黒色顔料をガラス基板側に引き寄せる工程を含む電極形成方法により、ガラス基板側に強磁性体からなる黒色顔料が多く、表面側に強磁性体からなる黒色顔料が少ない状態になっている電極が形成される。
【０００６】
従来の銀ペーストを使用した場合にガラス基板が変色するのは次の理由によるものと考えられる。すなわち、銀ペースト中の銀は、焼成時に銀ペースト中のガラスフリットのアルカリ成分等との反応によりイオン化して拡散しやすくなる。そして、イオン化した銀が下地層等のバリヤー層（ガラス基板と銀電極層の間の層）の中を拡散していき、ガラス基板まで到達し、そこで錫と酸化・還元反応を起こして銀がコロイド化して変色してしまう。しかるに本発明では、銀イオンの還元剤として働く強磁性体の黒色顔料を電極ペースト材料に入れることにより、電極の主成分である銀イオンが拡散力を失ってガラス基板中の錫と反応しなくなり褐色化されるのが防止できるとともに、黒色の強磁性体を用いているので、コントラストが向上する。また、本発明の方法により形成された電極は、基板側に強磁性体が多く表面側は導電性材料が多い傾斜構造になるので、全面に高抵抗の材料が分散している電極のように導電性を低下させることがなく、十分な導電性が得られる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。電極ペースト材料としては、バインダー樹脂溶剤に導電性材料を分散し、さらに必要によりガラスフリットを分散してなる従来の導電性ペースト、感光性導電性ペースト等が使用される。特に、導電性材料として銀を用いても従来のようなガラス基板の変色の問題がなく十分に使用できる。
【０００８】
通常の導電性ペーストを使用する場合は、これに強磁性体からなる黒色顔料を混合してなる電極用ペーストを用いる。そして、図１（ａ）に示す如くガラス板からなる基板１１上にスクリーン印刷等により電極用ペースト１２を電極パターンで塗布した後、図１（ｂ）に示すように基板１１側に磁石１３を接触させることにより磁界を作用させる。これにより図１（ｃ）に示すように電極用ペースト１２中の黒色顔料が基板１１側に引き寄せられて移動し、電極用ペースト１２は黒色顔料の多い部分１２ａと少ない部分１２ｂの２層構造になる。この場合、完全に２層に分かれるのではなく傾斜状態になる。しかる後、乾燥及び焼成工程を経て図１（ｄ）に示すように電極１４が形成される。なお、図１（ｂ）の磁石１３の接触は電極ペースト１２の塗布後に限定されるものではなく、磁石１３を接触した状態で塗布することも可能である。また、スクリーン印刷等によるパターン塗布のみに限定されるものではなく、全面塗布後にサンドブラスト法等によりパターニングすることも可能である。
【０００９】
感光性の導電性ペーストを使用する場合は、これに強磁性体からなる黒色顔料を混合してなる電極用ペーストを用いる。そして、図２（ａ）に示す如くガラス板からなる基板２１上にブレードコート法或いはダイコート法等により電極用ペースト２２を全面塗布した後、図２（ｂ）に示すように基板２１側に磁石２３を接触させることにより磁界を作用させる。これにより図２（ｃ）に示すように電極ペースト２２中の黒色顔料が基板２１側に引き寄せられて移動し、電極用ペースト２２は黒色顔料の多い部分２２ａと少ない部分２２ｂの２層構造になる。この場合、完全に２層に分かれるのではなく傾斜状態になる。なお、前記と同様に磁石の接触は塗布後に限定されるものではない。しかる後、乾燥させてから図２（ｄ）に示すようにマスク２４を介しての露光を行う。そして、現像工程を経て電極パターンにパターニングを行ってから、乾燥及び焼成工程を経て図２（ｅ）に示すように電極２５が形成される。
【００１０】
強磁性体からなる黒色顔料としては、マグネタイト、鉄硫化物、鉄−コバルト酸化物等が使用される。この黒色顔料は、主成分が鉄から構成された酸化物や硫化物なので、電極の主成分として銀を用いた場合、銀がイオン化しても黒色顔料が還元剤として働いて銀の拡散を抑える。したがって、銀とガラス基板とが反応して着色する現象が抑えられる。
【００１１】
【実施例】
（実施例１）
ここでは、電極ペースト材料として印刷用銀ペーストを使用した場合を例に挙げる。具体的には、銀粉と低融点ガラスフリットと平均粒径が０．２μｍ程度のマグネタイト粉とを有機質ワニスに混練してなる導電性の電極用ペーストを作製した。“銀粉と低融点ガラスフリットの混合粉体”とマグネタイト粉の混合比（重量％）は８０：２０であり、混合粉体総量と有機質ワニスの混合比（重量％）は８０：２０である。
【００１２】
このように作製した電極用ペーストを用いて、ガラス基板上にスクリーン印刷にて所定の電極パターンに印刷した。その後、電極用ペーストを印刷していないガラス基板側に磁石を５分間当てた。磁石としては永久磁石や電磁石を用いればよいが、本実施例では希土類磁石（日立金属製、商品名「ＨＩＣＯＲＥＸ」（Ｓｍ−Ｃｏ系）、商品名「ＨＩＣＯＲＥＸ−ＳＵＰＥＲ」（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系））を用いた。
【００１３】
その後、乾燥工程を経てから、焼成工程を行ってガラス基板上に電極を形成した。その電極の層構造を調べたところ、ガラス基板側にマグネタイト粉が多くなっており、ガラス基板面より観察すると黒色を呈していた。また、抵抗値に関しては通常の銀ペーストの場合と殆ど同じであった。
【００１４】
（実施例２）
ここでは、電極ペースト材料として感光性銀ペーストを使用した場合を例に挙げる。具体的には、銀粉と低融点ガラスフリットと平均粒径が０．２μｍ程度のマグネタイト粉とを紫外線硬化樹脂に混練してなる感光性の電極用ペーストを作製した。“銀粉と低融点ガラスフリットの混合粉体”とマグネタイト粉の混合比（重量％）は８０：２０であり、混合粉体総量と有機質ワニスの混合比（重量％）は８０：２０である。
【００１５】
このように作製した電極用ペーストを用いて、ガラス基板上にスクリーン印刷にて面内に全面塗布した。その後、電極用ペーストを塗布していないガラス基板側に磁石を５分間当てた。磁石としては永久磁石や電磁石を用いればよいが、本実施例では希土類磁石（日立金属製、商品名「ＨＩＣＯＲＥＸ」（Ｓｍ−Ｃｏ系）、商品名「ＨＩＣＯＲＥＸ−ＳＵＰＥＲ」（Ｎｄ−Ｆｅ−Ｂ系））を用いた。この磁石の力により、黒色のマグネタイト粉は銀粉の間に入り込む。入り込む効果を大きくするために超音波等による振動を併用させた。
【００１６】
その後、乾燥工程を経てから、ガラスマスクを用いて電極となるところに紫外線を照射することで選択的に露光を行った。そして、現像液を用いて電極層を現像することにより、非露光部を溶出させるとともに電極となるところをガラス基板上に残存させた。このようにしてパターニングされたガラス基板を５８０℃の温度で焼成すると、有機成分は完全に焼成し無機成分のみが残った。その電極の層構造を調べたところ、ガラス基板側にマグネタイト粉が多くなっており、ガラス基板面より観察すると黒色を呈していた。また、抵抗値に関しては通常の銀ペーストの場合と殆ど同じであった。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電極は、強磁性体からなる黒色顔料が混合されているので、コントラストが向上したものとなる。そして、ガラス基板側に強磁性体が多く表面側に強磁性体が少ない状態としたことにより、全体に高抵抗の材料が分散している電極のように導電性を低下させることがなく、十分な導電性が得られ、電極としての抵抗値を悪化させることがない。
【００１８】
本発明の電極の形成方法は、従来の電極ペースト材料に強磁性体からなる黒色顔料を加えたものを用いて、塗布後或いは塗布中に磁界を利用することにより、より少ない黒色顔料にて電極を黒色化することができる。また、形成された電極は黒色顔料が多い部分と少ない部分の２層構造（傾斜構造）となり、電極としての導電性は電極表面部の主電極成分でもたせることができるので、黒色顔料を添加しても導電性を悪くすることはない。さらに、電極ペースト材料の主成分が銀である場合、強磁性体の黒色顔料として銀イオンの還元剤を用いることにより、銀イオンとガラス基板の反応を防止でき、ガラス基板が褐色に変色するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電極用ペーストを用いた電極形成方法の例を示す工程図である。
【図２】他の電極用ペーストを用いた電極形成方法の例を示す工程図である。
【符号の説明】
１１ 基板
１２ 電極用ペースト
１３ 磁石
１４ 電極
２１ 基板
２２ 電極用ペースト
２３ 磁石
２４ マスク
２５ 電極

Claims (3)

1. プラズマディスプレイパネルの前面板を構成するガラス基板上に形成される電極であって、強磁性体からなる黒色顔料が混合されていることを特徴とする電極。
2. ガラス基板側に強磁性体からなる黒色顔料が多く、表面側に強磁性体からなる黒色顔料が少ない状態になっていることを特徴とする請求項１に記載の電極。
3. 電極ペースト材料に強磁性体からなる黒色顔料を混合してなる電極用ペーストをガラス基板上に塗布しながら或いは塗布した後、塗布していない側からガラス基板に磁界を加えて前記黒色顔料をガラス基板側に引き寄せる工程を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの前面板の電極の形成方法。

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