JPH0766005A - 抵抗材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 メモリ駆動方式の直流型気体放電表示装置
（ＰＤＰ）において、放電セル内に設けた抵抗体の抵抗
値のばらつきのために画面の輝度が不安定となり、寿命
が短くなるという課題を解決し、均一な輝度分布を持つ
画面とパネルの長寿命化に寄与する抵抗材料を得る。 【構成】 有機材料よりなるバインダにガラス粉末１６
と絶縁性のチタン酸カリウムウイスカの表面に酸化ス
ズ、酸化アンチモンを単独で、または複合して被覆した
平均繊維長が１５μｍ、平均繊維径が０．５μｍの形状
を有する抵抗体ウイスカ１７を配合して混合し、３本ロ
ール機で充分混練して得た抵抗ペーストにより放電セル
内に抵抗体を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は回路形成用の抵抗材料、
特に気体放電を利用した平面型表示装置において平面型
表示装置を構成するパネルの長寿命化を図るための抵抗
材料に関する。

【０００２】

【従来の技術】気体放電表示装置（プラズマディスプレ
イパネル以下、ＰＤＰという）は平面型の表示装置とし
て携帯型コンピュータなどの情報端末機に利用され、そ
の鮮明な表示と液晶パネルに比べて視野角の広さによっ
てその応用分野が拡大してきている。

【０００３】近年、テレビの大型化が進み、その対応と
して投射ブラウン管または液晶パネルによる投射型テレ
ビも商品化されてきているが、いずれも画面の輝度や装
置の大きさに課題が残っている。

【０００４】一方ＰＤＰは最近そのカラー化技術が著し
く進歩し、テレビ用の軽量薄型の表示装置として脚光を
浴びつつあり、ハイビジョン用の”壁掛けテレビ”の最
右翼として注目され、忠実な色再現と輝度および寿命の
向上が期待されている。

【０００５】従来、この寿命の問題を解決する方法とし
て、セルの放電電流を制限するために各セルに抵抗を付
けた抵抗付きのメモリ駆動方式の直流形気体放電表示装
置が提案されている。

【０００６】次に従来のメモリ駆動方式の直流形ＰＤＰ
の一例について図７を参照しながら説明する。図に示す
ように従来の直流形ＰＤＰは、前面ガラス板１に形成さ
れた第１の電極体２と、背面ガラス板３に形成された第
２の電極体４とが互いに直交する配置で隔壁５を挟んで
対向し、その交点には多数の放電セル６がマトリックス
状に形成されている。組み合わされたガラス板はその周
囲を低融点ガラスなどで封止され、内部には希ガスを主
体とした放電ガスが封入されている。それぞれの放電セ
ル６の背面ガラス板側には第３の電極体７が設置され、
抵抗体８によって第２の電極体４に接続されており、第
３の電極体７と第１の電極体２とによって一対の放電電
極を構成している。したがって第１の電極体２または第
３の電極体７が放電電極の陰極または陽極となり、第２
の電極体４は第３の電極体７に対して陰極母線または陽
極母線として機能する。背面ガラス板３には第３の電極
体７の部分を除いて蛍光体９が塗布されている。また前
面ガラス板１において第１の電極体２以外の部分は透明
であり、放電セル６を通して蛍光体９の表面を直接観察
できる状態にある。それぞれの電極体２、４および７、
抵抗体８、蛍光体９および隔壁５などは厚膜印刷技術を
用いてガラス板に形成されており、極めて安価に製造す
ることができる。

【０００７】上記構成において、次にその動作を説明す
る。図７において、第１の電極体２と第２の電極体４の
中から任意に選択された一組に電圧を印加すると、その
交点位置の放電セル６において第１の電極体２と第３の
電極体７との間で表示放電が生じる。このときの電圧を
書き込み電圧と呼ぶが、形成されている複数の電極体対
を介して順次印加していくことで、表示装置全体に配置
された放電セル６に放電が起こり、任意のパターンが発
光して表示装置として動作する。カラー表示の場合は、
たとえば放電ガスとしてキセノンを主体にすることによ
り放出される紫外線を蛍光体９の励起に利用する。

【０００８】上記のように、メモリ駆動形の直流ＰＤＰ
の放電セル６では、書き込み電圧の印加により一旦放電
を起こさせると荷電粒子が放電セル内に残留する効果に
よって、その書き込み電圧を取り去った状態でも一定期
間（通常は数マイクロ秒）は当初の書き込み電圧（Ｖ
ｗ）より低い電圧（Ｖｍ）にて放電を再開できる。メモ
リ駆動方式はこの現象を利用しており、この一定の期間
内にＶｍ程度の電圧パルスを続けて印加すると、連続的
な表示発光が生じる。蛍光体の発光は時間的に減衰する
ので上記のようにメモリ効果を利用した連続パルス電圧
による励起により、表示輝度を向上する効果もある。こ
の方法により１００ｃｄ／ｍ2以上の表示輝度が測定さ
れており、テレビ表示装置として必要な値を満たしてい
る。

【０００９】以上のように従来のメモリ駆動方式の直流
形ＰＤＰでは一本の陽極母線に接続された多数の放電セ
ル６に同時に表示放電を起こさせるには、放電電流をそ
れぞれの放電セル６に均等に分配する手段が必要にな
る。抵抗体８は第２の電極体４を直接表示放電用電極と
せずに抵抗体８を介して接続された第３の電極体７を表
示放電用の電極とすることで、抵抗体８の抵抗値による
メモリ効果の長期化（すなわちメモリ効果の安定化）と
ともに、放電セル６に流れる放電電流を均等化する効果
に寄与している。

【００１０】次に上記した従来の抵抗体８についてさら
に詳しく説明する。図８は抵抗体８の断面構造を示すも
のであり、図において１０はガラス粒子、１１は酸化ル
テニウム、１２は半導体層である。抵抗体８を形成する
ためにはまず酸化ルテニウム粉末とガラス粉末を有機質
の樹脂材料や有機溶剤からなるバインダーに混合して抵
抗材料を作り、これをスクリーン印刷等によって基板上
に所望の形状に塗布した後、一旦乾燥し、ガラス軟化点
以下の温度で焼成する。このようにして得られた抵抗体
８は図８に示すように酸化ルテニウム１１と半導体層１
２の作用によって一定の抵抗値を保有する。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のメモリ駆動方式の直流形ＰＤＰでは、微少な抵抗体８
に使用されている導電物質が従来から良く使用されてい
る酸化ルテニウムなどの平均粒径が１μｍまたはそれ以
下と非常に微少な粒状体である場合、抵抗体形成後の熱
処理、絶縁層のコーティング等の処理により、各抵抗の
ばらつきや、抵抗値の変動が発生し、また酸化ルテニウ
ムとガラス粒子との界面に生成した半導体層１２のため
に抵抗値の変動が大きく、特に高抵抗材料になるほど抵
抗値の制御が困難となり、その結果放電セルの輝度がば
らつき、輝度むらのある表示となってしまうという課題
を有していた。

【００１２】本発明は上記課題を解決するものであり、
抵抗値の安定化を図ることによってメモリ駆動方式の特
徴である高輝度で、かつ輝度むらのない長寿命を備えた
ＰＤＰを得ることができる抵抗材料を提供することを目
的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はガラス粉末とバインダーと抵抗性物質とを
主成分とする回路形成用の抵抗材料であって、前記抵抗
性物質が抵抗体ウイスカよりなるものである。

【００１４】

【作用】したがって本発明によれば、抵抗材料の抵抗性
物質として平均繊維長が１０〜２０μｍ、平均繊維径が
０．４〜０．７μｍの形状を有する抵抗体ウイスカを使
用しているために、ガラス質物質を主成分とする抵抗材
料の中に線状の抵抗体ウイスカが均一に分散しており、
そのウイスカ同士が接触することによって導電経路を形
成しているので抵抗値の安定化を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
しながら説明する。本発明の抵抗材料を使用するＰＤＰ
の構成は図７で説明した従来のＰＤＰと同様であるの
で、その詳しい説明は省略し、本発明の特徴である抵抗
材料についてのみ説明する。

【００１６】図１および図２は本発明の抵抗材料を用い
てＰＤＰの基板上に形成された抵抗体の構成を示すもの
であり、図１はその一部拡大断面図、図２はその抵抗体
を設けた基板の部分斜視図である。図に示すように、抵
抗体１２は基板１３上に予め形成された第１の電極体１
４と第２の電極体１５に架橋して設けられる。このとき
抵抗体１２の断面構造は図１に示すような構成となり、
焼結したガラス粉末１６中に平均繊維長が１０〜２０μ
ｍ、平均繊維径が０．４〜０．７μｍの形状を有する抵
抗体ウイスカ１７が不規則に交差しながら連続して接触
し、導電経路を形成している。

【００１７】一般的にスクリーン印刷技術により形成さ
れる抵抗体に用いる抵抗材料は基板上に高温焼付けを行
なった際に基板と抵抗体の接着の役目と抵抗値を調整す
るためのガラス粉末（通常フリットともいう）、主原料
である抵抗物質およびペースト化するためのバインダよ
り構成される。

【００１８】まず有機質樹脂材料として重合度が３００
〜２０００のビニルブチラールまたはニトロセルロー
ス、エチルセルロースなどが単独または混合して用いら
れる。

【００１９】これらの樹脂材料の適量をブチルカルビト
ール、ターピネオールの混合溶剤に溶解し、さらに印刷
性を向上させるためにソルビタントリオレートなどの分
散剤およびブチルベンジルフタレートなどの可塑剤を加
えてバインダとする。

【００２０】ガラスフリットに用いられるガラス原料は
一般的に厚膜印刷技術で形成される抵抗体または導電体
等が４００〜６００℃で焼成されるために、ほう珪酸鉛
ガラスなどの低融点ガラスが使用される。

【００２１】本発明の特徴とする抵抗体ウイスカには導
電性を有する線状結晶体であればどのようなものも用い
ることができるが、本実施例では平均繊維長が１５μ
ｍ、平均繊維径が０．５μｍの形状を有する線状結晶体
のセラミックの表面に導電性物質を被覆したものを使用
した。この理由は抵抗体ウイスカの固有抵抗値を線状結
晶セラミック体の表面に被覆する導電物質の種類および
膜厚を適宜選択、制御することによって適正値とするこ
とができるからである。

【００２２】本実施例ではチタン酸カリウムウイスカの
表面に酸化スズ、酸化アンチモンを単独で、または複合
して被覆したものを用いた。

【００２３】上記したこれらの材料を適宜混合し、この
ペースト状混合物を３本ロール機にかけて充分均質にな
るまで混練することによって抵抗材料が得られる。

【００２４】次に具体的な実施例および比較例のいくつ
かについて説明する。なお、以下に記述する各成分の配
合比は全て重量％で示す。

【００２５】（比較例１）有機バインダ４０重量％、ガ
ラスフリット５０重量％および抵抗体ウイスカ１０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００２６】（実施例１）有機バインダ３０重量％、ガ
ラスフリット５０重量％および抵抗体ウイスカ２０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００２７】（実施例２）有機バインダ３０重量％、ガ
ラスフリット４０重量％および抵抗体ウイスカ３０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００２８】（実施例３）有機バインダ３０重量％、ガ
ラスフリット３０重量％および抵抗体ウイスカ４０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００２９】（実施例４）有機バインダ３０重量％、ガ
ラスフリット２０重量％および抵抗体ウイスカ５０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００３０】（実施例５）有機バインダ３０重量％、ガ
ラスフリット１０重量％および抵抗体ウイスカ６０重量
％をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００３１】（比較例２）有機バインダ２５重量％、ガ
ラスフリット５重量％および抵抗体ウイスカ７０重量％
をそれぞれ混合撹拌した後、３本ロール機で充分混合
し、さらにブチルカルビトールを用いて粘度調整を行な
って抵抗材料を得た。

【００３２】上記各実施例１から５、および比較例１、
２で得た抵抗材料を用いて基板１３上に形成した電極１
４および電極１５に架橋して所定の形状に抵抗体を印刷
した後、乾燥し、５８０℃±１０℃の焼成温度で焼成す
ることによって抵抗体１２が形成される。但し比較例１
は絶縁体であるガラスフリットの量に比して抵抗体ウイ
スカの配合量が少なく、抵抗体ウイスカの接続が充分で
ないためか、非常な高抵抗となった。比較例２は抵抗体
ウイスカ量が多くスクリーンが目詰まりし、良好なパタ
ーンが得られなかった。

【００３３】この後、従来の工法により必要とする他の
電極体、絶縁層、蛍光体および隔壁等が形成され、前面
ガラス板と背面ガラス板とをフリットガラスで封着した
後、排気管から空気を排気し、ついでＨｅ−Ｘｅ混合ガ
スを封入して図７に示すようなＰＤＰが完成する。

【００３４】つぎに上記各実施例の抵抗体の特性につい
て説明する。図３は各実施例における抵抗値の変化、図
４はパネル内の面内抵抗値のばらつき、図５は抵抗体１
２焼き付け後の熱処理による抵抗値の変動および図６は
抵抗体１２の焼成温度依存性等についてそれぞれ示した
ものである。

【００３５】これらの各図より分かるようにそれぞれ必
要とする特性に若干の不足分は認められるが全般的に使
用上支障の無い特性が得られたのは抵抗体ウイスカ添加
量が２０重量％から６０重量％までの範囲であった。

【００３６】このように上記実施例によれば量産性を損
なうこと無く、ばらつきの少ない抵抗体を形成でき、安
定したメモリ動作を持つＰＤＰの製造に役立つ。

【００３７】なお本実施例においては絶縁性の線状結晶
体の表面に導電物質として酸化スズや酸化アンチモンを
単独または複合して使用したが、錫、アンチモンの金属
や銀、銅、クロム等の金属または導電性酸化物を単独
で、または複合して使用することも可能であり、これら
導電性被覆材の厚みを制御することによって必要とする
抵抗値を得ることができることも本発明の特徴とすると
ころである。

【００３８】

【発明の効果】上記実施例より明らかなように、本発明
は従来の酸化ルテニウム等を用いた抵抗体に比べ、抵抗
体ウイスカが形状的にも、その平均繊維長が１０〜２０
μｍ、平均繊維径が０．４〜０．７μｍの形状を有する
線状であり、また抵抗体ウイスカの製造工法上からもそ
の固有抵抗値を制御することが可能であるために抵抗材
料製造上の制約が少なく、抵抗体のプロセス変動の安定
化が図れるとともに酸化ルテニウムの場合のように半導
体的な層を形成することがないので抵抗値の安定化に大
きな効果が認められる。したがって本発明による抵抗材
料によれば高輝度でかつ安定した発光状態の直流型ＰＤ
Ｐの実現に寄与することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による抵抗材料により形成さ
れた抵抗体の部分拡大断面図

【図２】同抵抗体の斜視図

【図３】本発明の一実施例における抵抗材料の抵抗体ウ
イスカの含有量と抵抗値の関係を示す特性図

【図４】同抵抗材料の抵抗体ウイスカの含有量とパネル
内の面内ばらつきの関係を示す特性図

【図５】同抵抗材料により得られた抵抗体の熱処理回数
と抵抗値の変化率を示す特性図

【図６】同抵抗材料の焼成温度と抵抗値の関係を示す特
性図

【図７】従来のメモリ駆動方式の直流型気体放電表示装
置の一部断面図

【図８】従来の抵抗材料による抵抗体の部分拡大断面図

【符号の説明】

１２ 抵抗材料 １６ ガラス粉末 １７ 抵抗体ウイスカ（抵抗性物質）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガラス粉末とバインダーと抵抗性物質とを
   主成分とする回路形成用の抵抗材料であって、前記抵抗
   性物質が抵抗体ウイスカよりなる抵抗材料。
2. 【請求項２】抵抗性物質の含有量が２０重量％から６０
   重量％である請求項１記載の抵抗材料。
3. 【請求項３】抵抗体ウイスカが絶縁材料の表面に導電性
   被覆材をコーティングしてなる抵抗体ウイスカである請
   求項１記載の抵抗材料。
4. 【請求項４】導電性被覆材が錫、アンチモン、銀、銅ま
   たはクロムなどの金属またはこれら金属の導電性酸化物
   の少なくとも１種よりなる請求項３記載の抵抗材料。