JPH09231910A - プラズマディスプレイパネルと誘電体ガラス組成物および酸化チタンの製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネルのバックプレー
トガラス基板側からの可視光の反射率を大巾に増大さ
せ、パネルの輝度を向上することを目的とする。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネルのバックプ
レートガラス基板１５上のガラス層１６中あるいは隔壁
ガラス中に板状をしたＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，ＢＮをフィラ
ー（充填材）として添加し、バックプレート１５や隔壁
１８の可視光反射率を高め高輝度なプラズマディスプレ
イパネルにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【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およびプラズマデ
ィスプレイパネル等に用いられる誘電体ガラス組成物お
よび酸化チタンの製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図２は交流型のプラズマディスプレイパ
ネルの概略断面図である。図２においてガラスより成る
フロントカバープレート（前面ガラス基板）２１と同じ
くガラスより成るバックプレート（背面ガラス基板）２
５が対向して張り合わされた構造から成っている。

【０００３】このフロントカバープレート上には、維持
電極と走査電極の一対の行電極２２が平行に形成された
面放電を行う行電極を構成している。これらの電極は酸
化鉛系の透明誘電体ガラス層２３及びこの透明ガラス層
を放電によるガラス層の飛散防止のための酸化マグネシ
ウム（ＭｇＯ）誘電体保護層２４でおおわれている。
又、放電空間３０を確保すると共に放電及び光学的なク
ロストークを防止し、画素となる放電セルを確保するた
めに隔壁２８が行電極と直交方向に形成されている。
又、バックプレート２５上には、蛍光体の発光を前面ガ
ラス方向に反射させるために、（前面ガラス基板側より
発光を観察するため、絶縁体で可視光の反射率の高い物
質が必要となる）可視光の反射作用を持つ反射用誘電体
ガラス層２６とその上にデータ電極２７，隔壁２８が平
行に形成されている。データ電極２７はフロントカバー
プレート２１上の行電極２２とは直行しておりＸＹマト
リックスを構成している。

【０００４】又、蛍光体２９がデータ電極２７上や隔壁
２８の壁面に塗布されており、２板の基板は周囲で封止
され、内部の放電空間内には、ヘリウム（Ｈｅ），キセ
ノン（Ｘｅ）等の放電ガスが充填されている。各電極に
印刷された高電圧パルスにより放電が生じ紫外線が発生
し、３色（レッド，グリーン，ブルー）に塗り分けられ
た蛍光体により可視光に変換されカラー表示される。

【０００５】このようなプラズマディスプレイパネル構
成において、近年パネルの輝度向上のためにバックプレ
ート上に白色の誘電体ガラス層を用いたパネルが開発さ
れている（例えば、テレビジョン学会誌 Ｖｏｌ４２，
Ｎｏ１０，１９８８年 Ｐ．Ｐ１０８８〜１０８９）。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】プラズマディスプレイ
は、対向電極とそれを取りかこむ隔壁内において生じる
放電プラズマ中の紫外線により隔壁内に塗布された蛍光
体を発光させる発光型の平面ディスプレイとして利用さ
れている。

【０００７】一般にプラズマディスプレイの輝度は、放
電中に発生するＸｅの１４７ｎｍの紫外線の量，隔壁の
大きさ，蛍光体の種類，蛍光体の塗布量，回路の駆動方
法およびバックプレート側の誘電体ガラス層の反射率等
によって決まる。

【０００８】ここで隔壁の大きさ、蛍光体の種類と塗布
量，駆動方法が一定であれば、バックプレート側の誘電
体ガラス層および隔壁の可視光反射率によって輝度が左
右される。従来のプラズマディスプレイパネルは、バッ
クプレートの誘電体ガラス層は通常透明なガラスが用い
られており（例えば特開平５ー２１１０３１号公報）バ
ックプレイト側からの反射はほとんど期待できない。そ
のため近年バックプレイトの誘電体ガラス層中に粒状の
酸化チタン（ＴｉＯ₂）や酸化アルミニウム（Ａｌ
₂Ｏ₃），酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の白色フィラーを添加し
てこのガラス層の反射率を高める努力がなされてきた
が、反射率は７０％以下にとどまっており、その改善が
望まれている（例えば、テレビジョン学会誌 Ｖｏｌ４
２，Ｎｏ１０，１９８８年 Ｐ．Ｐ１０８８〜１０８
９）。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記課題を解
決するため、バックプレートガラス基板上の誘電体ガラ
ス層中や隔壁中に平均粒径が０．２μｍ〜１．５μｍで
アルカリ金属チタン酸塩の層状化合物を酸処理後加熱し
て得られる板状の酸化チタンもしくは板状の酸化ジルコ
ニウムもしくは板状の窒化硼素をフィラー（充填材）と
して添加し、バックプレートや隔壁の反射率を高め高輝
度なプラズマディスプレイパネルを実現するものであ
る。

【００１０】

【発明の実施の形態】

（第１の実施形態）次に本発明について、図面を用いて
パネルの作成について説明する。図１は、本発明の一実
施の形態を説明するために用いた交流面放電型プラズマ
ディスプレイパネルの概略断面図である。先ずフロント
カバープレート（前面ガラス基板）１１上に酸化スズ９
０重量％−酸化アンチモン１０重量％から成る透明行電
極１２をスパッタ法およびフォトリソグラフィー法によ
って形成し、この上に７５重量％の酸化鉛（ＰｂＯ），
１５重量％の酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃），１０重量％の酸化硅
素(ＳｉＯ₂）から成る鉛系の誘電体ガラス層１３をスク
リーン印刷後５２０℃で１０分間焼成して、約２０μｍ
の膜厚に形成した。次にこの誘電体ガラス層上に真空蒸
着法にて、０．５μｍの酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の
誘電体保護層１４を形成し、フロントパネルを作成し
た。

【００１１】次に、図１を用いて、バックパネルを作成
する方法を述べる。バックプレート（背面ガラス基板）
１５上に有機バインダー（１０％のエチルセルローズを
含むα−ターピネオール）を含む７５重量％の酸化鉛
（ＰｂＯ），１５重量％の酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃），１０重
量％の酸化硅素(ＳｉＯ₂）から成るガラス粉末６０重量
％と、アルカリ金属チタン酸塩（ｍＫ₂Ｏ・ｎＴｉＯ₂、
ただしｍ，ｎは整数、Ｋはカリウム）を塩酸水溶液とア
ミン水溶液中にいれ、乾燥後これを７００℃で１０時間
加熱して得られた平均粒径が０．２μｍで粉体の板状比
が１０対１の酸化チタン４０重量％を有機バインダー中
に分散させスクリーン印刷法で形成後５５０℃で１０分
間焼成して反射用誘電体ガラス層１６を形成する。

【００１２】次にデータ電極用として銀ペーストをスク
リーン印刷後焼成することによってデータ電極１７を形
成した後、有機バインダー（１０％のエチルセルロース
を含むα−ターピネオール）を含む７５重量％のＰｂ
Ｏ，１５重量％のＢ₂Ｏ₃，１０重量％のＳｉＯ₂から成
るガラス粉末８０重量％と平均粒径が０.２μｍで粉体
の板状比が１０対１の酸化チタン２０重量％を有機バイ
ンダー中に分散させスクリーン印刷後５２０℃１０分間
焼成して高さ約０．２ｍｍの隔壁１８（隔壁の間隔０．
３ｍｍ）を作成する。

【００１３】次にその隔壁内に蛍光体層を塗布し焼成し
て蛍光体層１９［蛍光体は、赤色；（Ｙ_xＧｄ_1-x）ＢＯ
₃：Ｅｕ³⁺ ，緑色；ＢａＡｌ₁₂Ｏ₁₉：Ｍｎ, 青色；Ｂａ
ＭｇＡｌ₁₄Ｏ₂₃：Ｅｕ²⁺がそれぞれ隔壁で分離されてい
るが、図１には、一色のみを図示している］を作成し、
蛍光体と隔壁付きのバックパネルを作成する。

【００１４】次に、このバックパネルと前記フロントパ
ネルを封着用ガラスを用いて張り合せ、放電ガス封入前
に放電空間部２０を３×１０^-7Ｔｏｒｒの真空度に排気
し、放電空間内に２％キセノン（Ｘｅ）ガスを含むヘリ
ウム（Ｈｅ）ガスを放電ガスとして３００Ｔｏｒｒ封入
し交流面放電型プラズマディスプレイパネルとした。次
にこのパネルを放電維持電圧１５０Ｖ周波数３０ＫＨｚ
で駆動した時のパネルの輝度は２５０ｃｄ／ｍ²であっ
た。尚、この時の反射用誘電体ガラス層の可視光の全反
射率は９３％であった。この結果を（表１），（表２）
の試料番号１に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】

【表２】

【００１７】以下同様にして、反射用の誘電体ガラスの
組成，フィラーの種類と板状比，ガラスとフィラーの配
合比等を変えて、プラズマディスプレイパネルを作成
し、バックプレートの全反射率（反射用誘電体ガラス層
の反射率）およびパネルの輝度を測定した。その結果を
（表１）の試料番号２〜２５に示す。ただし、試料番号
２３〜２５は本願発明外の比較例の試料である。

【００１８】尚、（表１），（表２）において示されて
いるガラス組成，フィラーの粒径，板状比はそれぞれ最
適な範囲を示したものである。また、バックプレート上
の誘電体ガラス層と隔壁とに、フィラーを充填させた
が、誘電体ガラス層のみまたは隔壁のみにフィラーを充
填させても反射率は向上し、輝度は増す。また、隔壁の
みにフィラーを充填させた場合より誘電体ガラス層のみ
にフィラーを充填させた場合の方がより反射率は向上
し、輝度は増す。

【００１９】（表１），（表２）からわかるようにバッ
クプレートガラス基板上のガラス層中や隔壁中に板状の
ＴｉＯ₂，ＺｒＯ₂，ＢＮをフィラーとして導入すること
によってバックプレートの反射率が増大し、したがって
パネルの輝度も大巾に向上することがわかる。

【００２０】尚、本実施の形態では、交流型のプラズマ
ディスプレイパネルについて説明したが、直流型等、他
の方式のプラズマディスプレイパネルに適用してもよい
ものである。さらに、本実施例の形態の誘電体ガラス組
成物は、他の放電空間を形成する装置や放電ランプ等に
適用してもよいことは言うまでもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプ
レイパネルの断面図

【図２】従来例によるプラズマディスプレイパネルの断
面図

【符号の説明】

１１ 前面ガラス基板（フロントカバープレート） １２ 透明行電極 １３ 誘電体ガラス層 １４ 誘電体保護層（ＭｇＯ層） １５ 背面ガラス基板（バックプレート） １６ 反射用誘電体ガラス層 １７ データ電極 １８ 隔壁 １９ 蛍光体 ２０ 放電空間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０３Ｃ 27/06 １０１ Ｃ０３Ｃ 27/06 １０１Ｄ １０１Ｈ Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｂ (72)発明者 石倉 靖久 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 西村 豊 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明電極と誘電体ガラス層が設けられたフ
   ロントカバープレート（前面ガラス基板）と、誘電体ガ
   ラス層上に電極と蛍光体層が設けられたバックプレート
   （背面ガラス基板）の少なくとも一方に隔壁が設けら
   れ、それぞれの電極面を所定のギャップを保って相対向
   させ封着し、内部に放電可能なガス媒体を封入して成る
   プラズマディスプレイパネルであって、 前記バックプレート上の誘電体ガラス層中または隔壁中
   または前記バックプレート上の誘電体ガラス層中および
   隔壁中に平均粒径が０．２μｍ〜１．５μｍで粉体の板
   状比が２対１〜１００対１である板状の酸化チタニウム
   (ＴｉＯ₂），酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂），窒化ホウ
   素(ＢＮ）のうちのいずれか１種から成るフィラー（充
   填材）を１０重量％〜４０重量％含有してなることを特
   徴とするプラズマディスプレイパネル。
2. 【請求項２】酸化鉛（ＰｂＯ）６０重量％〜９０重量
   ％，酸化硼素３重量％〜２５重量％，酸化硅素２重量％
   〜１５重量％から成るガラス６０重量％〜９０重量％
   と、平均粒径０．２μｍ〜１．５μｍで板状比が２対１
   〜１００対１を有する酸化チタニウム（ＴｉＯ₂），酸
   化ジルコニウム（ＺｒＯ₂），窒化ホウ素（ＢＮ）のう
   ちのいずれか１種から成るフィラー１０重量％〜４０重
   量％から成ることを特徴とする誘電体ガラス組成物。
3. 【請求項３】酸化鉛（ＰｂＯ）６７重量％〜８０重量
   ％，酸化硼素３重量％〜１９重量％，酸化硅素２重量％
   〜１５重量％，酸化亜鉛２重量％〜１５重量％から成る
   ガラス６０重量％〜９０重量％と、平均粒径０．２μｍ
   〜１．５μｍで板状比が２対１〜１００対１を有する酸
   化チタニウム（ＴｉＯ₂），酸化ジルコニウム（Ｚｒ
   Ｏ₂），窒化ホウ素（ＢＮ）のうちのいずれか１種から
   成るフィラー１０重量％〜４０重量％から成ることを特
   徴とする誘電体ガラス組成物。
4. 【請求項４】酸化燐（Ｐ₂Ｏ₅）４０重量％〜５２重量
   ％，酸化亜鉛（ＺｎＯ）３４重量％〜５６重量％，酸化
   アルミニウム（Ａｌ₂Ｏ₃）４重量％〜１４重量％から成
   るガラス６０重量％〜９０重量％と、平均粒径０．２μ
   ｍ〜１．５μｍで板状比が２対１〜１００対１を有する
   酸化チタニウム（ＴｉＯ₂），酸化ジルコニウム（Ｚｒ
   Ｏ₂），窒化ホウ素（ＢＮ）のうちのいずれか１種から
   成るフィラー１０重量％〜４０重量％から成ることを特
   徴とする誘電体ガラス組成物。
5. 【請求項５】アルカリ金属チタン酸塩（ｍＫ₂Ｏ・ｎＴ
   ｉＯ₂，ただしｍ，ｎは整数、Ｋはカリウム）を塩酸水
   溶液とアミン水溶液の混合溶液中に投入し、次に水分を
   蒸発後、空気中で加熱することによって、板状の酸化チ
   タンを製造することを特徴とする酸化チタンの製造方
   法。