JPH0714516A - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 背面基板上にトリガー電極を形成し、その上
に誘電体層を被膜形成したうえで陰極を形成し、他方透
明表示板に陽極を形成し、放電空間を介して前記陰、陽
極を対向配置し、直流電圧印加により放電、プラズマ発
光表示するようにしたプラズマディスプレイパネルにお
いて、前記陰極および誘電体層に亘り金属酸化物保護膜
を被覆するようにしたことからなる。 【効果】 陰極および誘電体層をともに保護被覆するこ
とによって表示機能の劣化を抑制し、寿命を格段と向上
させる。また、保護膜形成に際して、クラック等の発生
を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の文字、図柄等を
発光表示するプラズマディスプレイパネルにかかり、特
に長期にわたり劣化を抑制し、その機能を維持できるプ
ラズマディスプレイパネルの構造に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】プラズマディスプレイパネル
は各種ディスプレイ装置の一表示方式としてよく知られ
るところであり、プラズマディスプレイパネルの典型例
として、ガラス等の背面基板上に銀ペースト等を塗布、
焼成してトリガー電極を形成し、これを覆って低融点ガ
ラスペースト等を塗布、焼成して誘電体層を被膜し、そ
の上にアルミニウム等の金属ペーストを印刷、焼成して
陰極を形成すること、他方透明表示ガラス板に、酸化錫
や酸化錫−酸化インジウムなどを物理的蒸着手段等によ
り陽極を形成し、放電空間を介して前記陰、陽極を隔設
対向してパネル形成すること、前記両電極間に電圧印加
し、それによりプラズマ発光させ、文字、図柄を表示す
るようにすることは公知である。

【０００３】特開平4 −10330 号には、プラズマディス
プレイパネルの劣化を抑制するうえで、ガラス基板側に
おいて、トリガー電極を形成し、これを覆って誘電体層
を被膜したうえで、さらにマグネシア質保護膜を積層
し、その上に陰極を形成する構成が開示され、マグネシ
ア質保護膜が誘電体層等が発光時のイオン衝撃により侵
食、変質し、機能劣化するのを抑制することが言及され
ている。なお、マグネシア質保護膜としてマグネシア粉
末、ガラス粉末およびビヒクルを混合したペーストを印
刷、焼成すること、あるいはマグネシウムの有機酸塩溶
液を塗布、熱処理、焼成することにより形成することを
例示している。

【０００４】また、特開昭63−16530 号には、陰極用金
属質原料にマグネシア粉末を混合し、陰極形成すること
が開示されるなかで、陰極表面に多孔質のマグネシア膜
を形成すること、それにより駆動電圧を低減し寿命を向
上することが記載されている。

【０００５】前者においては、陰極は放電空間に露呈す
るため、その経時における機能劣化を抑制することがで
きない。また前記成膜法によれば、マグネシア膜を塗布
等により膜付け、焼成後、さらに金属質ペーストを印
刷、焼成し陰極形成する際に、前記マグネシア膜が再焼
成されるかたちとなり、その際誘電体層との熱膨張率の
違い等によりクラックを生じ易い。

【０００６】後者においては、同様に誘電体層のイオン
衝撃等による侵食、スパッタリング、それによる機能劣
化を抑制できず、従って寿命を向上できるとはいうもの
の、いずれ限界がある。

【０００７】本発明はこれらの問題点を解消し、陰極お
よび誘電体層をともに保護被覆することにより、あるい
は更に陰極および誘電体層を順次塗膜後、一時に焼成す
ることによって密着性を良好にしクラック等の発生もな
く、表示機能の劣化を抑制し、寿命を格段と向上させた
プラズマディスプレイパネルを提供するものである。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明は、背面基板上
にトリガー電極、さらに誘電体層を積層したうえでその
上に陰極を形成し、他方透明表示板に陽極を形成し、放
電空間を介して前記陰、陽極を対向配置し、直流電圧印
加により放電、プラズマ発光表示するようにしたプラズ
マディスプレイパネルにおいて、前記陰極および誘電体
層に亘り金属酸化物保護膜を被覆するようにしたこと、
前記金属酸化物保護膜がマグネシウム、アルミニウム、
ジルコニウム、チタン、珪素、カルシウム、ストロンチ
ウム、セリウム、イットリウム、タンタル、アンチモ
ン、ランタンの各酸化物、またはそれら酸化物の２種以
上の混合材料からなること、さらに、金属酸化物保護膜
が、金属アルコキシドもしくは有機または無機酸を膜付
け、硬化、焼成したものであること、からなる。

【０００９】先述したように、ガラス等の背面基板上に
銀鏡膜ペースト等を塗布、焼成してトリガー電極を形成
し、これを覆って低融点ガラスペースト等を塗布、焼成
して誘電体層を被膜し、その上にアルミニウム等の金属
ペーストを印刷、焼成して陰極を形成すること、他方透
明表示ガラス板に、酸化錫や酸化錫−酸化インジウムな
どを物理的蒸着手段等により陽極を形成し、放電空間を
介して前記陰、陽極を隔設対向してパネル形成すること
はごく一般的なパネル構成ではあるが、本発明において
はさらに陰極および誘電体層に亘り金属酸化物保護膜を
被覆することにより、イオン衝撃による侵食、変質、ス
パッタリングを防ぎ、長期にわたり発光表示機能を維持
するという作用効果を奏するものである。

【００１０】本発明における金属酸化物保護膜を上記の
ごとくマグネシア、その他誘電体を形成する金属酸化
物、またはそれら金属酸化物の混合物からなる膜とする
こと、特にマグネシア単味あるいはマグネシアとアルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、酸化硼素、酸化タ
ンタル、酸化錫等の他のガラス形成性金属酸化物との混
合物からなる膜とすることが好ましく、さらにそれらの
金属アルコキシドを原料として膜形成することにより、
緻密かつ密着性のよい保護膜を得ることができ、誘電体
層、陰極を保護し、より一層の長期にわたる発光表示機
能を維持するものである。

【００１１】なお、陰極がこれら誘電体である金属酸化
物保護膜により厚く覆われると電極としての機能を喪失
し、放電不能となるが、膜厚0.06μm ないし数十μm の
範囲であれば印加電圧を増大することなくプラズマ放電
を可能とするもので、好ましくは0.1 μm ないし20μm
の範囲とするものである。

【００１２】

【実施例】以下本発明の実施の数例を添付の図面に基づ
き説明する。図１において1 が表示用ガラス板であり、
その放電空間に接する内側には例えば酸化錫−酸化イン
ジウム、酸化インジウム、あるいは酸化錫等からなる複
数の陽極2 を物理的蒸着法、化学的蒸着法等の適宜手段
によりストライプ状に形成する。

【００１３】なお、陽極2 と平行し該電極2 間にガラ
ス、セラミック等の絶縁材料からなる複数の隔壁3 を厚
膜印刷法等の手段により突条に形成する。該隔壁3 は各
放電セルを区画、形成するとともに放電用ガス空間を形
成するものである。

【００１４】他方、背面ガラス基板4 上には銀等の良導
体からなるトリガー電極5 を例えば厚膜印刷等により形
成し、その上を覆って低融点無アルカリガラス等からな
る誘電体層を例えば厚膜印刷等により被膜する。

【００１５】さらにその上にアルミニウム等の金属から
なる複数の陰極7 を、平面視において前記陽極2 と直交
するようにストライプ状に印刷、形成し、これを覆っ
て、金属酸化物保護膜、例えばマグネシア保護膜8 を、
後述するような膜付け手段で被膜する。

【００１６】なお保護膜材質としては前記マグネシア以
外にアルミニウム、ジルコニウム、チタン、珪素、カル
シウム、ストロンチウム、セリウム、イットリウム、タ
ンタル、アンチモン、ランタンの各酸化物、またはそれ
ら酸化物の２種以上の混合材料からなること、より好適
には前記マグネシア単味、またはマグネシアとアルミ
ナ、ジルコニア、チタニア、シリカ、酸化タンタル等の
他のガラス形成性金属酸化物を混合し、前記低融点無ア
ルカリガラス等からなる誘電体層と熱膨張係数を近似さ
せることが望ましく、それら金属の有機、無機酸塩、さ
らに好適には金属アルコキシドを原料として膜形成する
ことにより、緻密かつ密着性のよい保護膜を得ることが
できる。

【００１７】上記表示用ガラス板1 とガラス基板4 を前
記両電極側2 、7 を内にして合せ、両ガラス1 、4 の端
部を低融点ガラス等のシール剤でシールし、内部空間の
エアーを排気後、ガス圧数百トール程度にネオン、アル
ゴン等の希ガスを充填せしめる。

【００１８】駆動に際しては、電圧印加することによ
り、トリガー電極5 のトリガー作用の基に、陽極2 、陰
極7 間で安定したプラズマ放電を発生させ、発光表示す
るのである。

【００１９】前記マグネシア保護膜8 は、その原料とし
て硝酸マグネシウム等の無機酸塩、酢酸マグネシウム等
の有機酸塩の溶液を採用し、塗膜形成することも例示で
きるが、より好適にはマグネシウムエチレングリコール
モノメチルアルコキシド等のマグネシウムアルコキシド
のアルコール溶液に、適宜粘度調整剤、加水分解調整剤
等を添加した溶液を調製し、浸漬法、刷毛塗り法、流延
塗布法、スピナー法、スプレー法、ロールコーター法、
スクリーン印刷法等の適宜手段により焼成後の膜厚0.06
μm ないし数十μm 程度になるように膜付けし、乾燥硬
化後、350 ℃ないし550 ℃で焼成することにより形成す
るのがよい。

【００２０】また、例えばアルミナ形成原料としては、
一例としてアルミニウムトリ−ｓ−ブトキシド、同様に
ジルコニア形成原料としてはジルコニウムテトラ−ｎ−
ブトキシド、チタニア形成原料としてはチタンテトラ−
iso −プロポキシド、シリカ原料としてはテトラエトキ
シシランの加水分解物等、各種金属アルコキシドが採用
でき、あるいはそれら金属の有機酸塩、無機酸塩も採用
できる。

【００２１】さらにマグネシアも含め、それら酸化物の
混合体を得る場合は、前記金属アルコキシド、有機酸
塩、無機酸塩を適宜混合調製すればよい。例えばマグネ
シアと他のアルミナ、シリカ--等の混合体を得るケース
においては、マグネシウムの有機酸塩、無機酸塩と、こ
れら塩と相溶性のアルミニウム、シリコン--等のアルコ
キシドを混合した溶液を調製し、適宜塗布手段で膜形成
する方法も採用できることはいうまでもない。

【００２２】なお、金属酸化物保護膜の膜厚が前記0.06
μm ないし数十μm の範囲より薄いと誘電体層や陰極を
保護する作用が充分でなく、従って寿命の著しい向上は
望めず、他方前記範囲より厚きに過ぎると特に陰極のプ
ラズマ放電発生機能を悪化させる。

【００２３】本発明における誘電体層を含む陰極上にマ
グネシア質保護膜を始めとする金属酸化物保護膜を被覆
する構成によれば、先述の公知例におけるマグネシア質
保護膜を形成、焼成後、陰極を印刷し焼成するごときマ
グネシア質保護膜が再焼成されるケースにおけるよう
な、再焼成に際するクラックの発生を抑制できる。

【００２４】また、金属酸化物原料として金属アルコキ
シド、例えばマグネシウムアルコキシドを採用し膜付け
する手段によれば、公知例に開示されるマグネシア粉末
とガラス粉末をペースト状原料とする場合の余分な夾雑
成分の併存によるクラックの発生等の弊害、またマグネ
シウム−有機酸塩溶液を原料とする場合高温焼成を必要
とする等の弊害を避けることができる。

【００２５】さらに、酸化物保護膜をアルミナ、シリ
カ、チタニア、ジルコニア、酸化タンタル等、ガラス質
の緻密な膜と、マグネシア膜あるいはマグネシアに富ん
だ複合酸化物膜で２層ないし多層形成する等の設計を施
すことも、本発明の範疇である。

【００２６】〔実施試験例および比較試験例〕 （実施試験例１）１例として、表示用ガラス板1 の放電
空間に接する内側に酸化錫−酸化インジウムからなる複
数の陽極2 をスパッタリング法によりストライプ状（厚
み2000A)に形成し、さらに陽極2 と平行し該電極間に絶
縁性低融点ガラスからなる複数の隔壁3 を厚膜印刷法に
より突条 (高さ120 μm)を形成した。

【００２７】他方、背面ガラス基板4 上には銀を主成分
としてなるトリガー電極5 を厚膜印刷法により形成 (厚
み 5μm)し、その上を覆って低融点ガラスからなる誘電
体層6 を厚膜印刷法により被膜形成 (厚み40μm)した。

【００２８】さらにその上に、アルミニウムを主成分と
する複数の陰極7 を、平面視において前記陽極2 と直交
するようにストライプ状に印刷後580 ℃で焼成して形成
し、前記誘電体層および陰極を覆ってマグネシウムエチ
レングリコールモノメチルエーテルアルコキシドを主原
料とするアルコキシド溶液（濃度；MgO として0.8mol/
l) を例えば浸漬法により膜付けし、硬化後500 ℃で焼
成して膜厚0.2 μm のマグネシア保護膜8 を被膜形成し
た。

【００２９】上記表示用ガラス板1 と背面ガラス基板4
を前記両電極側2 、7 を内にして合せ、両ガラスの端部
を低融点ガラス質シール剤でシールし、内部空間のエア
ーを排気後、ガス圧400 トール程度にアルゴンガス 0.5
vol％混入のネオンガスを充填した。

【００３０】このようにして形成したプラズマディスプ
レイパネルについて、マグネシア膜の成膜状態、亀裂・
剥離の有無等を調査観察し、次に長時間連続駆動させて
表示機能の劣化 (輝度低下、点滅発生等) 時間を測定し
た。保護膜成膜条件および試験を表１に示す。

【００３１】(実施試験例２〜３）保護膜として実施試
験例１と同様のマグネシア膜であって、但しマグネシア
原料として表１に示す各マグネシウム塩を表示の各成膜
条件で被膜形成したうえで、実施例１同様の手順でプラ
ズマディスプレイパネルを作製し、実施試験例１同様に
試験した。保護膜成膜条件および試験結果を表１に示
す。

【００３２】(実施試験例４〜１２）保護膜としてマグ
ネシアと他の金属酸化物の１種ないし２種との混合膜を
採用し、表１に示す各混合原料薬液を表示の各成膜条件
で被膜形成したうえで、実施試験例１同様の手順でプラ
ズマディスプレイパネルを作製し、実施試験例１同様に
試験した。保護膜成膜条件および試験結果を表１に示
す。

【００３３】（実施試験例１３〜２２）保護膜としてマ
グネシア以外の他の金属酸化物の１種または２種の混合
膜を採用し、表２に示す各混合原料薬液を表示の各成膜
条件で被膜形成したうえで、実施例１同様の手順でプラ
ズマディスプレイパネルを作製し、実施試験例１同様に
試験した。保護膜成膜条件および試験結果を表２に示
す。

【００３４】(比較試験例１)実施試験例１と同様な方
法、手順で、ただし金属酸化物保護膜の形成を省略して
プラズマディスプレイパネルを作製した。さらに、長時
間連続駆動させて表示機能の劣化 (輝度低下、点滅発生
等) 時間を測定した。試験結果を表２に示す。

【００３５】(比較試験例２)マグネシア保護膜の原料と
してマグネシウムアルコキシドを採用し、かつこれを誘
電体層上に直接膜付けした (膜積層構成は先述の公知例
に準ずる) 以外は、前記実施試験例１と同様な方法、手
順でプラズマディスプレイパネルを作製した。さらに実
施試験例１同様に試験した。保護膜成膜条件および試験
結果を表２に示す。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】表１および表２から明らかなとおり、実施
試験例１〜２２はいずれも膜亀裂等が認められず、成膜
状態が良好であり、4000時間駆動において全く劣化しな
いという結果を得た。比較試験例１は短時間で劣化す
る。比較試験例２では膜亀裂が認められたが、これは誘
電体層とマグネシア質保護膜との熱膨張係数の違いによ
るところが大きいと推察される。また劣化時間も実施試
験例に比べ遙かに短い。

【００３９】

【発明の効果】本発明によれば、金属酸化物保護膜が誘
電体層、陰極を覆ってその変質劣化を防ぎ、長期にわた
る駆動を可能とするとともに、該保護膜形成に際して、
クラック等の発生を防止できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す部分斜視図である。

【符号の説明】

1 --表示用ガラス板 2 --陽極 3 --隔壁 4 --ガラス基板 5 --トリガー電極 6 --誘電体層 7 --陰極 8 --マグネシア保護膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 木田 健児 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株式会社東京研究所内 (72)発明者 山口 慶和 埼玉県川越市今福中台2805番地 セントラ ル硝子株式会社東京研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】背面基板上にトリガー電極、さらに誘電体
   層を積層したうえでその上に陰極を形成し、他方透明表
   示板に陽極を形成し、放電空間を介して前記陰、陽極を
   対向配置し、直流電圧印加により放電、プラズマ発光表
   示するようにしたプラズマディスプレイパネルにおい
   て、前記陰極および誘電体層に亘り金属酸化物保護膜を
   被覆するようにしたことを特徴とするプラズマディスプ
   レイパネル。
2. 【請求項２】金属酸化物保護膜がマグネシウム、アルミ
   ニウム、ジルコニウム、チタン、珪素、カルシウム、ス
   トロンチウム、セリウム、イットリウム、タンタル、ア
   ンチモン、ランタンの各酸化物、またはそれら酸化物の
   ２種以上の混合材料からな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. 【請求項３】金属酸化物保護膜が、金属アルコキシドも
   しくは有機または無機酸を膜付け、硬化、焼成したもの
   であることを特徴とする請求項１または２記載のプラズ
   マディスプレイパネル。