JPH06267429A

JPH06267429A - 誘電体組成物およびプラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH06267429A
Application number: JP5076473A
Authority: JP
Inventors: Akira Kani; 章可児
Original assignee: Noritake Co Ltd
Current assignee: Noritake Co Ltd
Priority date: 1993-03-11
Filing date: 1993-03-11
Publication date: 1994-09-22

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】特性が良好で、かつ安価なプラズマディスプ
レイパネル、およびこれに有用な誘電体組成物を提供す
る。【構成】Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、
Ｔｈおよびランタニド元素から選ばれる少なくとも一種
類の元素を含む透明な酸化物結晶で、平均粒径１〜１０
μｍの粉体１０〜６０ｖｏｌ％と、該結晶の融点より軟
化点が低く、結晶の屈折率をｎとした場合、屈折率がｎ
±０．１の範囲にある透明な酸化物ガラスで、平均粒径
１〜１０μｍの粉体４０〜９０ｖｏｌ％との合計１００
ｖｏｌ％の粉体を、液体ベヒクルと共に混練した誘電体
組成物を表示放電電極ＳＸ，ＳＹを被覆する誘電体ＤＬ
の表面保護層とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は誘電体組成物およびこれ
を用いた交流型プラズマディスプレイパネルに関する。

【０００２】

【従来の技術】交流型プラズマディスプレイ（以下、Ｐ
ＤＰと略記する）は、放電特性にメモリ−機能を有する
ことや放電面材料に優れたものが開発されているため、
高輝度で長寿命である。

【０００３】ＰＤＰの構成には各種方法が知られている
が、薄型にするため、対向する前面板と背面板の周囲を
シールガラスで封じて、放電ガスの気密容器を構成する
ものが多く採用される。前、背面板とも低価格のソーダ
ライムガラスが賞用される。

【０００４】画像表示可能な微細で多数の表示セルを有
するＰＤＰでは、通常、表示セルや電極形成が容易な方
形セル配列が採用される。各々ライン状の行と列電極が
間隔を隔てて交差する部分にセルを形成し、多数のセル
を独立に選択できるようにしている。このような選択電
極は二つの電極群で構成される。

【０００５】交流型では一対の表示放電電極は誘電体で
被覆される。この表示放電電極を選択電極として兼用す
ることもできる。また、表示放電電極には選択機能をも
たせず、別に書き込み電極と言われる選択電極を形成す
ることもできる。この書き込み電極は被覆あるいは露出
したものどちらでも利用できる。これらの組合せは任意
である。また、選択に使用しない複数の電極は、通常共
通に結線される。

【０００６】表示は放電ガスの可視発光を利用するもの
（単色ＰＤＰ）、および放電によって生起する紫外線で
蛍光体を可視発光させるものがある（カラーＰＤＰ）。

【０００７】カラーＰＤＰの場合、蛍光体と表示放電電
極形成位置は重要である。表示放電では多量のイオンが
発生され、重いプラスイオンの衝撃で蛍光体は劣化す
る。従って、蛍光体形成位置は表示放電電極部から離れ
たところとするのが通例である。

【０００８】対となる表示放電電極形成には二つの方法
がある。一つはパネルに垂直方向に形成するものであ
り、対向放電型といわれるものである。この場合、蛍光
体は表示セルの隔壁に形成するか、電極を小さくして前
面板および背面板（以下、場合により面板と総称する）
に形成する。前者では壁面に塗布することが難しい上、
視野角が悪い。視野角改善や被着面積を大きくするため
には、形成が困難な隔壁をさらに高くする必要がある。
後者では、電極面積に制限されるので蛍光体面積が小さ
く、低輝度である。従って、対向放電型はカラーＰＤＰ
に不利な構成とされる。

【０００９】他の一つは、パネルに平行に電極形成する
面放電型といわれるものである。この場合、電極が形成
される面以外の全てに蛍光体が被着でき高輝度である。

【００１０】蛍光体の発光を見る方向には大別して二種
類ある。一つは発光を直接見る反射型といわれるもの
で、もう一つは被着蛍光体層を透過して見る透過型とい
われるものである。透過型では、蛍光体層が薄いと発光
量が、厚いと透過量がそれぞれ低下する。すなわち厚み
の最適値が存在する。しかし、最適なものであっても蛍
光体層で光が散乱されるため、反射型の方が一般的に５
割以上も高輝度である。

【００１１】以上のような理由から、カラーＰＤＰでは
面放電型であって、反射型の構造が好ましいとされる。

【００１２】反射型では、表示放電電極は、通常前面板
に形成される。従って、電極構成等は光の透過が良好な
ものでなければならない。

【００１３】このような従来より用いられているカラー
ＰＤＰを部分模式断面図を図１に示す。同図において、
ＦＧは前面ガラス板、ＢＰは背面板、ＰＷは隔壁、Ｓ
Ｘ、ＳＹは表示放電電極、Ｗは書き込み電極、ＤＬは誘
電体、ＰＨは蛍光体、ＣＬは表示セルをそれぞれ示す。

【００１４】同図において、前面ガラス板ＦＧには、一
対の表示放電電極ＳＸとＳＹが、垂直方向に向かってラ
イン状に形成されている。材料は例えばインジウム−錫
等の透明導電酸化物で、これらに重ねて細いＡｌのバス
ライン（図示せず）を形成し、抵抗を小さくしている。
ＳＸは選択電極としても利用され独立であるが、ＳＹは
放電のサステインのみに利用されるため共通に結線され
ている。表示放電電極は誘電体ＤＬで被覆されている。
被覆誘電体は、例えば透明なガラス層を厚膜印刷で形成
し、この上に保護層、例えばＭｇＯ等を蒸着で被着した
ものである。

【００１５】背面板ＢＰには、もう一方の選択電極であ
る書き込み電極Ｗが、平行に向かってライン状に形成さ
れ、これは各色の蛍光体ＰＨで被覆されている。書き込
み電極は、例えばＡｇ等のインクを用い、蛍光体は各色
の粉体インクを用い、厚膜技術を適用して各々形成され
る。

【００１６】前面板と背面板との間には、放電空間を確
保し、電極間距離を規定したり、誤放電等を防ぐための
隔壁ＰＷが形成され、これと各面板とで囲まれたところ
が表示セルＣＬである。隔壁表面にも蛍光体が被着さ
れ、輝度向上と共に視野角が改善されている。隔壁は、
例えばガラスインク等を用いて形成される。

【００１７】以上の構成は、３相電極、面放電型で、反
射型カラーＰＤＰの一般的なものである。

【００１８】いずれにせよ、表示放電電極が前面板に形
成される場合の被覆誘電体では、その光透過率と形成方
法が問題とされる。同図で説明したようなものでは光透
過率は充分であるが、保護層の形成に問題がある。蒸着
等の薄膜技術は、設備が高価であり量産性に乏しいため
である。

【００１９】一方、安価にできる厚膜技術を保護層形成
に採用する提案がなされている。保護材料であるＭｇＯ
とガラスの混合粉体を液体ベヒクルで混練したインクを
用いるものである。これで形成される保護層はガラス層
も兼用できる。しかし、上記インクを用いた従来の保護
層は、保護材料粉体の粒径やガラスの屈折率および各々
の混合比率等が吟味されていなかったため、光透過率が
５０％より小さなものでしかなかった。従って、前面板
に形成して反射型構成としても、輝度が有利にならなか
った。このような事情は、単色ＰＤＰに常用される対向
型で、前面板に形成される保護層でも同じである。

【００２０】以上のように、従来のＰＤＰで表示放電電
極が前面板に形成される場合の被覆誘電体、特に表面保
護層は、特性および価格で充分なものが得られていない
のが現状である。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、これら従来
技術の課題に鑑みなされたもので、特性が良好で、かつ
安価なＰＤＰ、およびこれに有用な誘電体組成物を提供
することを目的とする。

【００２２】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、次
に示す誘電体組成物によって達成される。すなわち、本
発明は、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔ
ｈおよびランタニド元素から選ばれる少なくとも一種類
の元素を含む透明な酸化物結晶で、平均粒径１〜１０μ
ｍの粉体１０〜６０ｖｏｌ％と、該結晶の融点より軟化
点が低く、結晶の屈折率をｎとした場合、屈折率がｎ±
０．１の範囲にある透明な酸化物ガラスで、平均粒径１
〜１０μｍの粉体４０〜９０ｖｏｌ％との合計１００ｖ
ｏｌ％の粉体を、液体ベヒクルと共に混練したことを特
徴とする誘電体組成物である。

【００２３】また、上記目的は、以下のようなＰＤＰに
よって達成される。すなわち、本発明は、背面板と光透
過性前面板とが周囲を封じられて放電ガス容器を構成
し、容器内の前面板には表示放電電極が形成される交流
型ＰＤＰにおいて、該表示放電電極を被覆する誘電体の
表面保護層として、保護材料である透明な酸化物結晶
で、平均粒径１〜１０μｍの粉体が、結晶の屈折率をｎ
とした場合、屈折率がｎ±０．１の範囲にある透明な酸
化物ガラス中に分散され、その比率が１０〜６０ｖｏｌ
％で、光透過率５０％以上の膜が形成されることを特徴
とするＰＤＰである。

【００２４】以下、本発明をさらに詳しく説明する。本
発明のＰＤＰでは、表示放電電極を被覆する誘電体、特
に表面保護層を除けば従来と同様であるから、他の構成
および材料や形成技術等は一般的なものが利用できる。

【００２５】保護層の光透過率は５０％以上とする。こ
れより小さいと、前面板に表示放電電極を形成する一般
的な反射型カラーＰＤＰにおいて、高輝度であるという
特徴を生かせないからである。他の構成のＰＤＰであっ
ても、前面板に形成する保護層の光透過率は大きいほど
よい。

【００２６】次に、本発明の誘電体組成物について説明
する。誘電体の厚みは、この表面に蓄積される電荷量や
絶縁の確実性から２０〜６０μｍ程度が用いられる。緻
密な被覆が容易である酸化物ガラス（以下、ガラスと略
記する）が賞用されるが、少なくとも誘電体表面には保
護層が形成される。ガラスだけでは充分なものがないか
らである。保護材料としては、Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃ、Ｓｒ、
Ｂａ、Ｓｃ、Ｙ、Ｔｈおよびランタニド元素から選ばれ
る少なくとも一種類の元素を含む酸化物結晶で、これら
元素を含むものは、放電特性、特に保護特性が優れたも
のとして知られている。ここでランタニド元素とは、Ｌ
ａ、Ｃｅ、Ｐｒ、Ｎｄ、Ｐｍ、Ｓｍ、Ｅｕ、Ｇｄ、Ｔ
ｂ、Ｄｙ、Ｈｏ、Ｅｒ、Ｔｍ、ＹｂおよびＬｕである。
酸化物は単独元素、例えばＭｇＯ、Ｙ₂Ｏ₃、Ｌａ₂Ｏ等
あるいは複合元素、例えばＭｇＯ・Ａｌ₂Ｏ₃等が利用で
きる。これらの中から着色の少ない透明なものを選択す
る。保護材料として複数の酸化物を混合してもよいが、
屈折率が大きく異なるものは避けるべきである。なお屈
折率としては、結晶方位等で異なる値を示すが、粉体と
しての平均値を用いる。測定波長は通常光の範囲であ
る。

【００２７】本発明における保護層では以下のような特
性が要請される。（１）固着性がある。（２）緻密で平滑である。（３）
保護特性がよい。（４）光透過率が大きい。

【００２８】上記（１）は、厚膜技術等を採用するため
の作業性に関するものである。（２）は誘電体の基本特
性であり、（３）はＰＤＰとして必要である。（４）は
前面板に形成するためのものである。

【００２９】これらの要求から本発明では、前記保護材
料とガラスを混合したものを使用する。ガラスの使用は
（１）、（２）、（４）に有用であり、保護材料は
（３）のために必須である。しかし、このような混合物
では一般に光透過率を大きくすることは困難であること
が知られている。保護材料がガラス中に分散されていて
も、界面で光の反射や吸収が起こるためである。

【００３０】上記問題を解決のため、本発明の誘電体組
成物に用いるガラスは、保護材料と近似した屈折率を持
つものとする。保護材料とガラスの界面で反射を少なく
するためである。上記保護材料の屈折率をｎとした場
合、適合するガラスの屈折率はｎ±０．１の範囲であ
り、好ましくはｎ±０．０５である。適合範囲は、保護
層の厚みや保護材料表面積で変化するもので、各々小さ
い程、適合範囲は大きくなる。最も好ましいのは屈折率
が一致することである。上記保護材料の屈折率は１．７
以上が殆どであるから、ガラスとしては１．６以上の屈
折率が有用である。

【００３１】保護材料の平均粒径は１〜１０μｍであ
る。１μｍより小さいと比表面積が大きくなり、光透過
率が低下しやすい。１０μｍより大きいと厚みが大きく
なり、やはり光透過率が低下する。さらに好ましくは２
〜５μｍで、分布が狭く形状が球形に近いものである。
また、０．１μｍ以下の粒子は溶融ガラスと反応しやす
いため極力避けるべきである。

【００３２】上記保護材料とガラスの不必要な反応を避
けるため、ガラスの軟化点は保護材料の融点より低いも
のを選択する。１０００℃以上の差があれば、保護材料
の溶解量は僅かである。もちろん、保護層形成時に前面
板を変形しない軟化点であることも必要である。ガラス
の選択範囲は広いため、以上のような特性のガラスを容
易に選ぶことができる。例えばＢ₂Ｏ₃、Ｂ₂Ｏ₃−ＰｂＯ
系のガラスであり、屈折率を大きくするためＢａＯ、Ｌ
ａ₂Ｏ₃、Ｔａ₂Ｏ₅、ＴｅＯ₂等を含んだ系である。

【００３３】ガラスの平均粒径は１〜１０μｍである。
平均粒径が１μｍより小さいと保護膜中の気泡を除きに
くく、また１０μｍより大きいと薄い膜が形成できな
い。保護材料とガラスの比率は保護材料で１０〜６０ｖ
ｏｌ％である。１０ｖｏｌ％より小さいと保護特性が充
分でない。６０ｖｏｌ％より大きいと緻密で平滑な膜が
形成できない。さらに好ましくは１５〜４０ｖｏｌ％で
ある。

【００３４】保護層の厚みは、厚膜技術で容易に達成で
きる１〜２０μｍが好適である。薄いほど光透過率には
有利である。１μｍ未満でも保護特性に問題ないが、均
質な膜形成が難しくなる。

【００３５】厚膜技術適用のためインク状の組成物を形
成する。このための液体ベヒクルとしては、メチル、エ
チル等の各セルロースやアクリル樹脂等をパインオイ
ル、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテー
ト、セロソルブ等の溶剤に溶解した一般的なものが利用
できる。粉体合計１００重量部に対して３０〜６０重量
部のベヒクルを混練すればよい．

【００３６】

【実施例】以下、本発明を実施例によりさらに具体的に
説明する。なお、説明以外の工程等は公知の技術を用い
た。

【００３７】実施例１保護材料として平均粒径３μｍのＭｇＯを用いた。ガラ
ス粉末としては平均粒径４μｍのＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ｌ
ａ₂Ｏ₃−ＰｂＯ系組成を用いた。このガラス粉末の軟化
点は４４０℃で、屈折率１．７１である。軟化点はＭｇ
Ｏの融点よりはるかに低く、ＭｇＯの屈折率１．７４と
近似している。

【００３８】この保護材料３０ｖｏｌ％とガラス粉体７
０ｖｏｌ％との合計１００重量部を、１０ｗｔ％のエチ
ルセルロースをブチルカルビトールアセテートに溶解し
た液体ベヒクル４５重量部と共に混練して、誘電体組成
物を調製した。また、この誘電体組成物をガラス板に印
刷し、５４０〜５９０℃で焼成して厚み８μｍの膜を形
成した。膜の光透過率は約８７％であった。

【００３９】実施例２保護材料として平均粒径２μｍのＢｅＯを用いた。ガラ
ス粉末としては平均粒径４μｍのＳｉＯ₂−Ｂ₂Ｏ₃−Ａ
ｌ₂Ｏ₃−ＢａＯ−ＰｂＯ系組成を用いた。このガラス粉
末の軟化点４６５℃で屈折率１．６６である。軟化点は
ＢｅＯの融点よりはるかに低く、ＢｅＯの屈折率１．７
３と近似している。

【００４０】この保護材料２５ｖｏｌ％とガラス粉体７
５ｖｏｌ％との合計１００重量部を、１０ｗｔ％のエチ
ルセルロースをブチルカルビトールアセテートに溶解し
た液体ベヒクル４５重量部と共に混練して、誘電体組成
物を調製した。また、誘電体組成物をガラス板に印刷
し、５４０〜５９０℃で焼成して厚み８μｍの膜を形成
した。この膜の光透過率は約６９％であった。

【００４１】実施例３保護材料として平均粒径２μｍのＹ₂Ｏ₃を用いた。ガラ
ス粉末としては平均粒径４μｍのＴｅＯ₂−ＷＯ₃−Ｂ₂
Ｏ₃ーＫ₂Ｏ系組成を用いた。このガラス粉末の軟化点４
９０℃で屈折率１．８６である。軟化点はＹ₂Ｏ₃の融点
よりはるかに低く、Ｙ₂Ｏ₃の屈折率１．９１と近似して
いる。

【００４２】この保護材料３０ｖｏｌ％とガラス粉体７
０ｖｏｌ％との合計１００重量部を、１０ｗｔ％のエチ
ルセルロースをブチルカルビトールアセテートに溶解し
た液体ベヒクル４５重量部と共に混練して、誘電体組成
物を調製した。また、誘電体組成物をガラス板に印刷
し、５４０〜５９０℃で焼成して厚み８μｍの膜を形成
した。光透過率は約８０％であった。

【００４３】実施例４図１で示した構成のＰＤＰを形成した。従来と異なる点
は誘電体層の形成である。まず、通常のガラスで厚み約
２５μｍの被覆層を形成した。この上に、実施例１の誘
電体組成物を用い、厚み８μｍの保護層を形成してい
る。

【００４４】前面板および背面板として窓用ソーダライ
ムガラスを用い、周囲をシールガラスで封じ、背面板に
形成した排気孔につながるチップ管で排気およびガス封
入し、チップオフしてカラーＰＤＰを完成した。ガスは
Ｈｅ−Ｘｅ（２％）で４００Ｔｏｒｒである。

【００４５】このＰＤＰは、被覆誘電体厚みを同様とし
た従来の保護層を有するものと比較して、輝度低下は１
０％以内と少なく、厚膜技術で形成しているため非常に
製造が容易である。また、保護特性も充分であった。さ
らに、図１の前面板と背面板を反対にした透過型ＰＤＰ
と比較すると、４０％程度の輝度向上が達成されてい
た。

【００４６】もちろん、上記実施例で例示された以外の
材料も利用でき、各種構成のＰＤＰに適用できることも
明らかである。

【００４７】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
では次のような効果が奏せられる。（１）特定の特性を有する材料を選択するだけで、通常
の簡単な方法によってＰＤＰに有用な誘電体組成物が得
られる。

【００４８】（２）上記誘電体組成物を用いれば、簡便
な厚膜技術で表示放電電極の保護層が形成できる。従っ
て、安価であり特性も充分なＰＤＰが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ＰＤＰの一例を示す部分模式断面図。

【符号の説明】

ＦＧ：前面ガラス板、ＢＰ：背面板、ＰＷ：隔壁、Ｓ
Ｘ、ＳＹ：表示放電電極、Ｗ：書き込み電極、ＤＬ：誘
電体、ＰＨ：蛍光体、ＣＬ：表示セル。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】Ｂｅ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ、Ｓｃ、
Ｙ、Ｔｈおよびランタニド元素から選ばれる少なくとも
一種類の元素を含む透明な酸化物結晶で、平均粒径１〜
１０μｍの粉体１０〜６０ｖｏｌ％と、該結晶の融点よ
り軟化点が低く、結晶の屈折率をｎとした場合、屈折率
がｎ±０．１の範囲にある透明な酸化物ガラスで、平均
粒径１〜１０μｍの粉体４０〜９０ｖｏｌ％との合計１
００ｖｏｌ％の粉体を、液体ベヒクルと共に混練したこ
とを特徴とする誘電体組成物。
【請求項２】背面板と光透過性前面板とが周囲を封じ
られて放電ガス容器を構成し、容器内の前面板には表示
放電電極が形成される交流型プラズマディスプレイパネ
ルにおいて、該表示放電電極を被覆する誘電体の表面保
護層として、保護材料である透明な酸化物結晶で、平均
粒径１〜１０μｍの粉体が、結晶の屈折率をｎとした場
合、屈折率がｎ±０．１の範囲にある透明な酸化物ガラ
ス中に分散され、その比率が１０〜６０ｖｏｌ％で、光
透過率５０％以上の膜が形成されることを特徴とするプ
ラズマディスプレイパネル。