JP3770194B2 - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents
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Description
【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(以下、PDPという)及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年ハイビジョンをはじめとする高品位、大画面テレビへの期待が高まっている。CRTは解像度・画質の点でプラズマディスプレイや液晶に対して優れているが、奥行きと重量の点で40インチ以上の大画面には向いていない。一方液晶は、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、画面の大きさや視野角に限界がある。これに対して、プラズマディスプレイは、大画面の実現が可能であり、すでに40インチクラスの製品が開発されている(例えば、機能材料1996年2月号Vol.16、No.2 7ページ)。
【0003】
従来のPDPの構成及びそのPDPを用いた表示装置の構成について、図7〜図10を用いて説明する。
【0004】
図7は、PDPの画像表示領域における一部を断面で示す斜視図であり、図8にそのPDPにおける前面ガラス基板を取り除いた概略平面図を示している。なお、図8においては表示電極群、表示スキャン電極群、アドレス電極群の本数などについては分かり易くするため一部省略して図示している。両図を参照しながらPDPの構造について説明する。
【0005】
図7、図8に示すように、PDP100は、フロート法による硼硅素ナトリウム系ガラスよりなる前面ガラス基板101と背面ガラス基板102とからなり、前面ガラス基板101にはN本の表示電極103とN本の表示スキャン電極104(N本目を示す場合はその数字を付す)とが設けられ、その表示電極103及び表示スキャン電極104上には誘電体ガラス層105とMgOからなる保護層106が設けられることにより前面パネルが構成されている。
【0006】
また、背面ガラス基板102上には、M本のアドレス電極107群(M本目を示す場合はその数字を付す)が設けられ、そのアドレス電極107上に誘電体ガラス層108が形成されると共に、隔壁109が設けられ、そしてその隔壁109間に蛍光体層110R、110G、110Bを設けることにより、背面パネルが構成されている。
【0007】
そして、これらの前面パネルと背面パネルとを周辺部に形成した気密シール層121により張り合わせると共に、周辺部を封着し、前面パネルと背面パネルとの間に形成される放電空間122内に放電ガスが封入されることにより構成されている。なお、このような構成のPDPにおいては、各電極103、104、107により3電極構造の電極マトリックスを有しており、表示スキャン電極104とアドレス電極107との交点に放電セルが形成されている。
【0008】
また、前面パネルの電極としては、図9(a)、(b)に示すように、前面ガラス基板101上に透明電極111と銀電極112とから電極を形成したものと、前面ガラス基板101上に銀電極113からなる電極を形成したものがある。
【0009】
このようなPDP100を用いた表示装置は、図10に示すようにPDP100の各電極に接続した表示ドライバ回路131、表示スキャンドライバ回路132、アドレスドライバ回路133及びこれらの回路の制御を行うコントローラ134からなる駆動装置135を設け、コントローラ134の制御に従い、点灯させようとする放電セルにおいて表示スキャン電極104とアドレス電極107に所定の波形の電圧を印加して、その間でアドレス電極を行った後に、表示電極103と表示スキャン電極104間にパルス電圧を印加して維持放電を行う構成である。この維持放電により、当該放電セルにおいて紫外線が発生し、この紫外線により励起された蛍光体層が発光することで、放電セルが点灯し、各色セルの点灯、非点灯の組み合わせによって画像が表示される。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のパネルでは各電極に銀(Ag)電極を使用しているため、PDPの駆動中(特に高温高湿中)に電極中のAgが対向する電極に向けてマイグレーション(移動)を起こし、端子間がショートしたり、端子間に電流がリークしたりする課題がある。特に、前面ガラス基板や背面ガラス基板に、ガラス成分中にナトリウム(Na)やカリウム(K)を3重量%〜15重量%で含有するフロートガラスを用いると、Agのマイグレーションを特に高温高湿中で加速することが知られている。
【0011】
また、図11(a)、(b)に従来のPDPの電極引出し部を示しており、この図11に示すように、従来のNTSC(VGA)仕様のPDPでは、電極端子間の距離はアドレス電極107(1)と107(2)の間の場合、160μm程度で、表示スキャン電極104(1)と104(2)の間の場合、500μm程度であるが、ハイビジョンやSXGAのような高精細パネルでは、電極端子間の距離は、NTSC(VGA)の1/2程度になると考えられる。そのため、電極間の電解強度が2倍程度増大し、Agのマイグレーションが益々起こり易くなる。
【0012】
しかも、Agのマイグレーション以外にも、フロートガラスを基板に用いた場合、Ag電極の焼成工程や誘電体ガラス層の焼成工程中に電極中のAgがガラス基板中あるいは誘電体中にAgイオンの形で拡散し、そしてこの拡散したAgイオンがガラス基板中のスズ(Sn)イオンあるいはNaイオンや誘電体ガラス中のナトリウム(Na)イオンあるいはPbイオンに還元されてAgのコロイド粒子を折出する。いわゆるAgコロイドによるガラスの黄変が発生し、(例えばJ.E.SHELBY and J.VITKO.Jr. Journal ofNon Crystalline Solids Vol.50(1982)107−117)パネルの画質を著しく劣化させるという課題があった。特に、Agコロイドによる黄変は、400nmの波長に吸収域があるため、青色の輝度の低下及び色度の悪化が起こり、パネルの色温度が低下するという課題が発生していた。
【0013】
そこで、上述したようなAgマイグレーションやAgによる黄変を解決するために、ナトリウムを含有するフロートガラス上にSiO2膜をコートする方法が行われてきたが、SiO2膜の熱膨張係数が4.5×10-6(1/℃)と、フロートガラスの8.0×10-6(1/℃)より低いため、SiO2を成膜した後の焼成工程で膜中にクラックが生じるため、耐マイグレーション特性やAgによる黄変防止効果が不充分であった。特にハイビジョンやSXGA等の高精細パネルにおいては、特に不充分であった。
【0014】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、パネルのマイグレーションの防止と黄変の低減とを実現し、高輝度で高画質なPDPを提供することを目的とする。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、少なくとも前記前面パネルをフロート法によって製造されたガラス基板により構成するとともに、ガラス基板の表面に金属酸化物層を形成し、かつ金属酸化物層は、下層にAl2O3、TiO2、ZrO2、Nb2O3、SnO2、Sb2O3、In2O3、HfO2、Ta2O5、ZnO、SnTiO4、SrSnO3、BaSnO3のうちのいずれか1種を形成し、その上に前記下層の材料とは異なる材料であって、Al2O3、あるいはSiO2を積層したものである。
【0016】
【発明の実施の形態】
すなわち、本発明の請求項1に記載の発明は、放電空間が間に形成されるように対向配置した一対の前面パネル及び背面パネルと、この前面パネル及び背面パネル間に複数の放電セルが形成されるように配列して設けた少なくともAgを含有する電極とを有し、少なくとも前記前面パネルをフロート法によって製造されたガラス基板により構成するとともに、ガラス基板の表面に金属酸化物層を形成し、かつ金属酸化物層は、下層にAl2O3、TiO2、ZrO2、Nb2O3、SnO2、Sb2O3、In2O3、HfO2、Ta2O5、ZnO、SnTiO4、SrSnO3、BaSnO3のうちのいずれか1種を形成し、その上に前記下層の材料とは異なる材料であって、Al2O3、あるいはSiO2を積層したものであることを特徴とする。
【0022】
このような本発明によれば、フロート法で作製されたナトリウムを含有するガラス基板上に、熱膨張係数がそのガラス基板に近い金属酸化物層を形成し、その上に少なくともAgを含有する金属電極を形成することにより、電極端子間におけるAgのマイグレーションを防止することができ、また次の誘電体の塗布焼成工程を経ても、電極によるガラス基板や誘電体の黄変を抑制することができる。そして、これにより従来のAg電極を用いたパネルに比べて、信頼性を高めることができるとともに、青色の輝度及び色度を向上させることができ、高画質のパネルが得られる。なお、PDPにおいては、電極に透明電極を用いずAgが用いられている場合には、ガラス基板上に金属酸化物層を1層あるいは2層スパッタリング法、CVD法、ディップコート法、スプレー熱分解法等によって形成した後、感光性のAgペーストを用いて、フォトリソグラフィー法によって電極形状パターンを作製し、次にこれを焼成してAg電極を作製する。また、透明電極(ITO)を用いる場合は、ガラス基板上に金属酸化物層を1層あるいは2層スパッタリング法、CVD法、ディップコート法、スプレー熱分解法等によって形成した後、その上にITOやネサ膜をスパッタリング法で成膜し、その後フォトリソ法でITOを電極形状にエッチングして透明電極を形成し、次にこのITO電極パターンのバス電極として、ITO上にAg電極を同じくフォトリソグラフィー法を用いて形成する。
【0023】
以下、本発明の一実施の形態によるPDPについて、図面を用いて説明する。
【0024】
図1は、本発明の一実施の形態に係る交流面放電型PDPを示す図であり、図1(a)は要部を示す斜視図、図1(b)、(c)はそれぞれ図1(a)の放電電極部分の詳細図であり、図1(b)は、図1(a)におけるX−X線矢視断面図、図1(c)は、図1(a)における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。
【0025】
図1に示すように、本発明の一実施の形態によるPDPは、前面パネル10と背面パネル20とを張り合わせ、前面パネル10と背面パネル20の間に形成される放電空間30内に放電ガスを封入した構成である。
【0026】
そして、前面パネル10は、フロート法によって作製されかつ表面に金属酸化物層(図示せず)が形成されたフロントカバープレートとしての前面ガラス基板11上に、放電ギャップを設けて形成した一対の走査電極及び維持電極からなる放電電極12を複数配列して形成し、その上に誘電体ガラスペーストをダイコート法、あるいはブレードコート法にて塗布した後焼成して作製した誘電体ガラス層13を形成し、さらにこの表面上に酸化マグネシウムからなる保護層14を形成することによって構成されている。また、図示していないが、放電電極12を構成する走査電極及び維持電極それぞれは、放電ギャップを設けて形成したITOなどの透明電極とこの透明電極に通電するための抵抗値の低い少なくともAgを含む金属電極のバス電極とから構成されている。
【0027】
一方、背面パネル20は、フロート法によって作製されかつ表面に金属酸化物層(図示せず)が形成されたバックプレートとしての背面ガラス基板21上に、少なくともAgを含む金属電極からなるアドレス電極22を前記放電電極12と交差するように複数列配列して形成し、その上に前記誘電体ガラス層13と同様にして、誘電体ガラス層23を形成するとともに、前記放電空間30を複数の空間に仕切るための隔壁24をアドレス電極22間に形成し、そしてその隔壁24間にR、G、Bの各色の蛍光体層25を形成することにより構成されている。
【0028】
そして、この前面パネル10と背面パネル20との間には、放電電極12とアドレス電極22とが交差する箇所に隔壁24によって仕切られた複数の放電セルが形成されている。
【0029】
以下、この実施の形態によるPDPの製造方法について、詳細に説明する。まず、前面パネル10の製造方法について説明する。
【0030】
前面パネル10は、上述したように、フロート法によって作製された前面ガラス基板11表面に金属酸化膜を形成し、その上に放電電極12を形成するとともに、その放電電極12を軟化点が600℃以下のガラス粉末を用いて作製された誘電体ガラス層13で覆い、この表面上に酸化マグネシウムからなる保護層14を形成することによって作製される。
【0031】
金属酸化物膜は、以下のようにしてフロート法によって作製された前面ガラス基板11上に作製する。
【0032】
(1)スパッタ法による金属酸化物層の形成について
図2は金属酸化物層をアルカリ含有のフロートガラス基板上に形成する際に用いるスパッタ装置の概略図である。このスパッタ装置40は、スパッタ装置本体41の中にガラス基板42(図1における前面ガラス基板11)を加熱するヒータ部43が設けられ、スパッタ装置本体41内は排気装置44で減圧にすることができるように構成されている。また、スパッタ装置本体41の中には、プラズマを発生させるための高周波電源45に接続された電極46が設置され、金属酸化物の原料となる酸化物(TiO2、Al2O3、あるいはNb2O5、BaSnO3、SnO2、Sb2O3、In2O3、SnTiO4、SnSiO2等のターゲット47が取り付けられる。
【0033】
Arガスボンベ48は、スパッタガスであるアルゴン(Ar)ガスを、スパッタ装置本体41に供給するものである。酸素ボンベ49は、反応ガスである酸素(O2)をスパッタ装置本体41に供給するものである。
【0034】
このスパッタ装置を用いて、スパッタリングを行う場合、ヒータ部43の上に、誘電体層を上にしてガラス基板42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44で減圧にする(10-2Pa程度)。次にArを装置内に導入し、高周波電源45を駆動して13.56MHzの高周波電界を印加することにより、スパッタ装置本体41内で金属酸化物をスパッタさせながら、金属酸化物層を形成する。本実施の形態では、スパッタ法で0.05〜1μmの厚みに形成している。
【0035】
(2)CVD法による金属酸化物層の形成について
図3は金属酸化物層をフロートガラス基板上に形成する際に用いるCVD装置の概略図である。
【0036】
このCVD装置50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、CVD装置本体51の中には、ガラス基板52(図1における前面ガラス基板11)を加熱するヒータ部53が設けられ、CVD装置本体51内は排気装置54で減圧にすることができるように構成されている。また、CVD装置本体51の中にプラズマを発生させるための高周波電源55に接続された電極56が設置されている。
【0037】
Arガスボンベ57a、57bは、キャリアであるアルゴン(Ar)ガスを、気化器(バブラー)58a、58bを経由してCVD装置本体51に供給するものである。気化器58a、58bは、金属酸化物の原料(ソース)となる金属キレートを加熱して貯え、Arガスボンベ57a、57bからArガスを吹き込むことによって、この金属キレートを蒸発させてCVD装置本体51に送り込むことができるようになっている。
【0038】
キレートの具体例としては、アセチルアセトンジルコニウム〔Zr(C5H7O2)2〕、ジルコニウムジピバブロイルメタン〔Zr(C11H19O2)2〕である。その他の金属酸化物も同様な金属キレートが考えられる(Zrの所が、Al、Si、Sn、Sb、Ba、In、Hf、Zn、Ca等のアセチルアセトンやジピバブロイルメタン)。
【0039】
酸素ボンベ59は、反応ガスである酸素(O2)をCVD装置本体51に供給するものである。
【0040】
このCVD装置を用いて熱CVDを行う場合、ヒータ部53の上に誘電体層側を上にしてガラス基板52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54で減圧にする(数十Torr程度)。
【0041】
そして、例えばアセチルアセトンジルコニウムよりZr2を形成する時は気化器58aを、AlジピバブロイルメタンよりAl2O3を形成する時は気化器58bをそれぞれ用い、ソースとなるキレートを、所定の気化温度に加熱しながら、Arガスボンベ57aまたはArガスボンベ57bからArガスを送り込む。また、これと同時に、酸素ボンベ59から酸素を流す。
【0042】
これによって、CVD装置本体51内に送り込まれるキレート化合物が、酸素と反応し、ガラス基板52上に金属酸化物膜が形成される。
【0043】
上記構成のCVD装置を用いて、プラズマCVDを行う場合も、熱CVDの場合とほぼ同様に行うが、ヒータ部53によるガラス基板52の加熱温度は250℃程度に設定し、排気装置54を用いて反応容器内を1330Torr(176.89kPa)程度に減圧し、高周波電源55を駆動して13.56MHzの高周波電界を印加することより、CVD装置本体51内にプラズマを発生させながら、金属酸化物層を形成する。なお、酸化物の複合膜を形成する場合は、キレートを混合して使用する。
【0044】
このように熱CVD法またはプラズマCVD法によって金属酸化物層を形成すれば、緻密な層を形成することができる。なお、SnTiO4をコーティングするために、このCVD装置を用いて行ったSnTiO4を生成するための原料ガスは、テトラエトキシシラン(TEOS)チタニウムアセチルアセトンと酸素ガスを用いた。
【0045】
(3)ディップコーティング法による金属酸化物層の形成について
図4はアルカリが含有するフロート法で得られたガラス基板上に金属酸化物層を形成する際に用いるディップ装置の概略図である。
【0046】
このディップ装置60は、ディップ装置本体61の中に金属キレート(アセチルアセトン、アルコキド等)を有機溶剤に溶解した溶液62(ディップ液)が入っており、ガラス基板63をこの溶液につけて引き上げた後、乾燥、焼成することで得られる。
【0047】
金属キレートとして、アセチルアセトンジルコニウム、ジルコニウムジピバブロイルメタン、ジルコニウムアルコキシド等を用いる。アチルアセトン金属キレートとしては、M〔(C5H7O2)2〕(ただしMは、Zr、Al、Ti、Zn、Si)がある。ジピバブロイルメタンとしてはM〔(C11H19O2)2〕(ただしMは、Zr、Al、Ti、Zn、Si、Sn、Mo、W、Ta、Hf、Sb、In)がある。
【0048】
これらを使用する有機溶剤としては、エチルアルコール、ブチルアルコール等のアルコール類を使用する。焼成温度は400℃〜600℃で焼成する。
【0049】
上記で説明した金属酸化物であるZrO2、Al2O3、TiO2、ZnO、SnO2、Ta2O5、HfO2、Sb2O5、In2O3の熱膨張係数は、70×10-6〜90×10-6(1/℃)であり、Naを含有するフロート法によるガラス基板の熱膨張係数80×10-6(1/℃)に近い。また、金属酸化物の厚みは、1層、2層合わせて0.1μm〜1.0μmが必要である。
【0050】
放電電極12は、前面ガラス基板11上に形成された金属酸化物層上に形成する。次に、放電電極の作製方法について、図5(a)、(b)に示す2つの方法を説明する。
【0051】
図5(a)に示す方法は、まず前面ガラス基板11の全面に、1層または2層の金属酸化物層11aを0.1μm〜1μmの厚みでスパッタリング法、CVD法、ディップコーティング法で形成した後、感光性のAgペースト70を全面に塗布し、マスク71を配置して露光、現像、エッチングのフォトリソグラフィー法でAg電極となるべき所をパターニングする。その後これを焼成して、金属電極72を形成して表示電極とする。
【0052】
次に、図5(b)に示す方法は、まず前面ガラス基板11の全面に、1層または2層の金属酸化物層11aを0.1μm〜1μmの厚みでスパッタリング法、CVD法、ディップコーティング法で形成した後、全面にスパッタ法でITO(酸化インジウム−スズ透明導電膜)73を0.1μm〜0.2μmの膜厚でスパッタリング法で形成する。次に、レジスト74を形成した後、マスク75を配置して露光、現像、エッチングのフォトリソグラフィー法を用いてITO73のパターニングを行う。その後、図5(a)と同様に、感光性のAgペースト70をITO73上から全面に形成し、マスク76を配置して露光、現像、エッチングのフォトリソグラフィー法でAg電極となるべき所をパターニングし、その後これを焼成して、バス電極77を形成して、表示電極とする。
【0053】
次に、誘電体ガラス層13の作製方法について説明する。この誘電体ガラス層13は、以下のようにして金属酸化物層がコートされた前面ガラス基板11及び放電電極12上に形成する。
【0054】
まず、誘電体用ガラス(例えば、日本電気硝子(株)製 商品名PLS−3244 PbO−B2O3−SiO3−CaO系ガラス熱膨張係数78×10-6(1/℃)をジェットミルで平均粒径が1.5μmまで粉砕する。次にこのガラス粉末35重量%〜70重量%とエチルセルロースを5重量%〜15重量%を含むターピネオール、ブチルカルビトールアセテート、あるいはペンタンジオールから成るバインダー成分30重量%〜65重量%を、ジェットミルでよく混練し、ダイコート用ペーストを作製する(またペースト混練中には界面活性剤を0.1重量%〜3.0重量%添加して、ガラス粉体の分散性の向上や沈降防止効果を向上させている)。
【0055】
次にこのペーストを用いてガラス基板11、電極12上に印刷法やダイコート法で塗布し、次に乾燥後、ガラスの軟化点より少し高い550℃〜590℃で焼成する。
【0056】
次に、スパッタ法による保護層14の形成について説明する。この保護層14を形成する際に用いるスパッタ装置は、図2に示す装置と同様な装置であり、図2に示すスパッタ装置において、ターゲット47に保護層の原料となる酸化マグネシウム(MgO)、あるいはMgを取り付け、酸素ボンベ49から反応ガスである酸素(O2)をスパッタ装置本体41に供給する。
【0057】
このスパッタ装置を用いてスパッタリングを行う場合、ヒータ部43の上に、誘電体層を上にしてガラス基板42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44で減圧にする(10-3Torr(133×10-3KPa)程度)。次にArを装置内に導入し、高周波電源45を駆動して13.56MHzの高周波電界を印加することにより、スパッタ装置本体41内でMgOあるいはMgをスパッタさせながらMgOからなる保護層14を形成する。本実施の形態では、スパッタ法で1.0μmの厚みにMgOを形成している。
【0058】
次に、背面パネル20の作製方法について、説明する。
【0059】
まず、背面ガラス基板21に前述した前面ガラス基板への金属酸化物層の形成方法及びAg電極の形成方法と同様の方法で、第2の電極としてのアドレス電極22を形成し、その上に前面パネル10の場合と同様の種類の平均粒子径(1.5μm)と粒度分布を有するガラス粉末に、平均粒子径が0.1μm〜0.5μmの酸化チタンTiO2を添加した白色誘電体ガラス層23を形成する。この白色誘電体層の形成方法や誘電体インキペーストの作製方法は、前面パネルの誘電体ガラスと同様の方法であり、白色誘電体層の焼成温度は、540℃〜580℃とした。
【0060】
そして、スクリーン印刷法やサンドブラスト法によって隔壁24を所定のピッチで形成し、この隔壁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)蛍光体がそれぞれ順次配列されるように蛍光体層25を形成する。R、G、B各色の蛍光体としては、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。
【0061】
赤色蛍光体:Y2O3:Eu3+
緑色蛍光体:Zn2SiO4:Mn
青色蛍光体:BaMgAl10O17:Eu2+
ここで、隔壁24内に形成する蛍光体層25の作製方法について図6を用いて説明する。先ず、平均粒径2.0μmの赤色蛍光体であるY2O3:Eu3+粉末50重量%、エチルセルローズ5.0重量%、溶剤(α−ターピネオール)45重量%から成る蛍光体混合物をサンドミルで混合撹はんし、1.0Pas(パスカルセック)とした塗布液81を準備し、その塗布液81をサーバー82内に入れ、ポンプ83の圧力で噴射装置のノズル径60μmのノズル部84からストライプ形状の隔壁24内に流し込むとともに、基板を直線状に移動させて、赤色の蛍光体ライン85を形成する。同様にして、青色(BaMgAl10O17:Eu2+)、緑色(Zn2SiO4:Mn)の各蛍光体ライン85を形成し、その後、500℃で10分間焼成し、蛍光体層25を形成する。
【0062】
次に、前面パネル10及び背面パネル20の張り合わせによりPDPを作製するのであるが、まず、前述のようにして作製した前面パネル10と背面パネル20との周辺部を封着用ガラスを用いて張り合わせると共に、周辺部を封着用ガラスにより封着し、その後隔壁24で仕切られた放電空間30内を高真空(1×10-4Pa)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PDPが完成される。
【0063】
このようにして作製されたPDPは、各電極(表示電極及びアドレス電極)の下地層が熱膨張係数がフロート法によるガラス基板に近いためクラックがなく、またガラス基板の表面には緻密な金属酸化物層が存在するため、電極層が酸化物層及び誘電体ガラス層と緻密に結合し、フロートガラスからのNaイオンやSnイオンの拡散を抑制することができ、これによりパネル動作時のAgのマイグレーションがなく、しかも色差計のb値が−1.6〜−1.0の範囲というようにAg電極による黄変や変色が少ないPDPを得ることができる。
【0064】
なお、本実施の形態では、PDPのセルサイズは、40インチクラスのSXGAに適合するように、セルピッチを0.16mm、放電電極12の電極間距離dを0.1mm、取り出し電極の端子間距離をアドレス電極部で80μm、放電電極間で250μmに設定した。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Ne−Xe系であるが、Xeの含有量を5体積%以上に、封入圧力は66.5KPa〜100KPaに設定することで、セルの発光輝度の向上を図った。
【0065】
以上のように本実施の形態のPDPは、金属酸化物層が全面にコートされた基板上に各電極を形成することで、電極のAgによるマイグレーションやガラス基板の黄変を低減でき、これにより高い信頼性のある、しかも高い色温度のPDPが得られる。
【0066】
表1には、本発明の具体的実施例に基づいて、PDPを試作し、そのPDPの特性について、実験した結果を示している。なお、表1に示した試料No.1〜No.32のPDPは、前記実施の形態に基づいて、放電電極として金属酸化物上あるいはITO上に、少なくともAgを含む金属電極を形成し、その上から誘電体ガラスペーストをダイコート法や印刷法で塗布した後焼成して得られる膜厚が20μm〜40μmの誘電体ガラス層で覆い、上記で説明したPDPを試作した。このPDPのセルサイズは、42インチのSXGA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0.16mmに設定し、放電電極12の電極間距離dは0.10mmに設定した。また、Xeの含有量は5体積%のNe−Xe系の混合ガスを封入圧75KPa(560Torr)で封入した。MgOからなる保護層14の形成方法については、保護層をスパッタ法で作製した。
【0067】
表1において、試料No.1〜32のPDPは、前面パネルの誘電体ガラス層にPbO−B2O3−SiO2−CaO系ガラスを用い、背面パネルの誘電体ガラス層には、前面パネルと同一のガラス組成に酸化チタン(TiO2)を添加した誘電体を用いた。なお、誘電体ガラスについては、Bi2O3系、ZnO系でも同じ結果が得られた。
【0068】
(実験1)
以上のようにして作製した試料No.1〜32のPDPについて、パネルの点灯実験を行った。この時、表示電極間(維持電極間)は180V、アドレス電極間は80Vの電位差になっていた。また、パネルの点灯実験の雰囲気は60℃、95%の相対湿度中で行い、100時間後のマイグレーションの有無、耐圧不良の有無を調査した。
【0069】
この実験1によると、試料No.1〜32のパネルの表示電極間のマイグレーションとアドレス電極間のマイグレーションの測定結果では、従来例のパネル(表1中、試料No.16、32)が100時間で、Agのマイグレーションや耐圧不良(絶縁不良)を示しているのに対して、本発明のサンプル(表1中、17〜31)は、マイグレーションや耐圧不良が生じない。
【0070】
(実験2)
以上のようにして作製した試料No.1〜32のPDPについて、特にパネルの画質に重要な第1電極上の誘電体ガラス層を含む、ガラス基板について色差計〔日本電色工業(株)品番NF777〕を用いて、ガラスの着色度合を示すa値、b値の値〔JIS Z8730色差表示方法〕を測定した。a値は+方向に大きくなると赤色が強く、−方向に大きくなると緑色が強くなり、b値は+方向に大きくなると黄色が、−方向に大きくなると青色が強くなる。a値が−5〜+5の範囲、b値が−5〜+5の範囲であれば、ガラス基板の着色(黄変)はほとんど見えない。特にb値が10を超えると黄変が目立って来る。パネルの画面全白時の色温度は、マルチチャンネル分光計〔大塚電子(株)MCPD−7000〕により測定した。
【0071】
この実験2によると、試料No.1〜32のパネル(前面ガラス基板)のa値、b値の測定結果、及びパネルの色温度の測定結果では、従来例のパネル(表1中、試料No.16、32)のb値(黄変度合)が+5.5及び+16.3であるのに対して、本発明は、b値が−1.6〜+1.0と低い値(黄変がほとんどない)になっており、変色の少ない優れたパネルが得られる。また、従来のパネルの(表1中、試料No.16、32)色温度の値が7250゜K、6450°Kであるのに対して、本発明のパネルの色温度は、9100〜9500°Kで色温度が高く、色再現性の良い、あざやかな画面のパネルが得られる。
【0072】
【表1】
【0073】
【発明の効果】
以上述べてきたように、本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電空間が間に形成されるように対向配置した一対の前面パネル及び背面パネルと、この前面パネル及び背面パネル間に複数の放電セルが形成されるように配列して設けた少なくともAgを含有する電極とを有し、かつ少なくとも前記前面パネルをフロート法によって製造されたガラス基板により構成するとともに、ガラス基板の表面に金属酸化物層を形成したことによって、電極にAgを用いてもAg電極中のAgのマイグレーションを防止することができると共に、Agコロイドの折出による黄変を防止することができ、これにより信頼性が高く色温度の高いパネルを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】(a)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要部斜視図
(b)前記プラズマディスプレイパネルのX−X線矢視断面図
(c)前記プラズマディスプレイパネルのY−Y線矢視断面図
【図2】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を製造する際に用いるスパッタリング装置の概略図
【図3】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を製造する際に用いるCVD装置の概略図
【図4】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を製造する際に用いるディッピング装置の概略図
【図5】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電極の形成方法を示すフローチャート
【図6】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を製造する際に用いる蛍光体塗布装置の概略図
【図7】プラズマディスプレイパネルの画像表示領域の構造を示す部分断面斜面図
【図8】プラズマディスプレイパネルの前面ガラス基板を除いた平面図
【図9】(a)、(b)は従来の交流型のプラズマディスプレイパネルの電極構成例を示す断面図
【図10】プラズマディスプレイパネルを用いた表示装置のブロック図
【図11】(a)、(b)は従来のプラズマディスプレイパネルの要部を示す平面図
【符号の説明】
10 前面パネル
11 前面ガラス基板
11a 金属酸化物層
12 放電電極
13 誘電体ガラス層
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
24 隔壁
25 蛍光体層
30 放電空間
Claims (1)
- 放電空間が間に形成されるように対向配置した一対の前面パネル及び背面パネルと、この前面パネル及び背面パネル間に複数の放電セルが形成されるように配列して設けた少なくともAgを含有する電極とを有し、少なくとも前記前面パネルをフロート法によって製造されたガラス基板により構成するとともに、ガラス基板の表面に金属酸化物層を形成し、かつ金属酸化物層は、下層にAl2O3、TiO2、ZrO2、Nb2O3、SnO2、Sb2O3、In2O3、HfO2、Ta2O5、ZnO、SnTiO4、SrSnO3、BaSnO3のうちのいずれか1種を形成し、その上に前記下層の材料とは異なる材料であって、Al2O3、あるいはSiO2を積層したものであることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
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