JPH10241571A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents
プラズマディスプレイパネル及びその製造方法Info
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- JPH10241571A JPH10241571A JP9038932A JP3893297A JPH10241571A JP H10241571 A JPH10241571 A JP H10241571A JP 9038932 A JP9038932 A JP 9038932A JP 3893297 A JP3893297 A JP 3893297A JP H10241571 A JPH10241571 A JP H10241571A
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- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
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- C03C3/04—Glass compositions containing silica
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
- G06F30/30—Circuit design
- G06F30/32—Circuit design at the digital level
- G06F30/33—Design verification, e.g. functional simulation or model checking
Abstract
ることを防止する。 【解決手段】放電空間を介して対向する一対の基板の内
の少なくとも一方の基板上に、透明電極とそれを覆う誘
電体層とを備えるプラズマディスプレイパネルにおい
て、透明電極11の主成分が誘電体層14に含まれてな
ることを特徴とする。具体的には、透明電極が酸化イン
ジウムを主成分とするITOの場合、誘電体層に酸化イ
ンジウムが含まれる。誘電体層14内に透明電極の主成
分が含まれることにより、その後の高温プロセスによっ
ても透明電極の導電性は失われない。
Description
レイパネル及びその製造方法に関し、特に、透明電極を
被覆する誘電体層に関する。
PDPと称する。)は、大画面のフルカラー表示装置と
して注目されている。特に、3電極面放電型のAC型P
DPは、表示側の基板上に面放電を発生する複数の表示
電極対を形成し、背面側の基板上にその表示電極対と直
交するアドレス電極とそれを被覆する蛍光体層を形成す
る。そして、PDPの駆動は、表示電極対に大電圧を印
加してリセットし、表示電極対の一方の電極とアドレス
電極との間で放電し、その放電で発生した壁電荷を利用
して表示電極対の間に維持電圧を印加し維持放電を発生
させることを基本とする。
により蛍光体層が、例えばRGB(赤、緑、青)の蛍光
色を発することで、フルカラー表示が行われる。したが
って、表示側の基板上に形成される表示電極対は透明電
極材料が利用される。
TO(酸化インジウムIn2 O3 と酸化スズSnO2 の
混合物)で構成される半導体であり、その導電率は金属
などに比較すると低い。その為、その導電性を高める為
に透明電極の上に細い金属導電層が付加される。
極を被覆する誘電体層は、通常、基板上に誘電体ペース
ト層を形成して高温で焼成することで形成される。この
高温焼成工程であるいはその後の動作時の高温により、
透明電極の抵抗が上昇する問題がある。透明電極の抵抗
の上昇は、特に透明電極対間での維持放電電圧を上昇さ
せ、PDPの駆動が困難になる場合がある。
は、必ずしも確かではないが、透明電極とそれと接して
被覆する誘電体層とが高温状態で互いに反応して、透明
電極の導電性に寄与している主成分が、誘電体層内に含
まれてしまうことが原因と推察される。
み、透明電極の抵抗が上昇するのを防止することができ
るプラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供
することにある。
抗を低くすることにより、維持放電電圧を低く抑えたプ
ラズマディスプレイパネル及びその製造方法を提供する
ことにある。
に、本発明は、放電空間を介して対向する一対の基板の
内の少なくとも一方の基板上に、透明電極とそれを覆う
誘電体層とを備えるプラズマディスプレイパネルにおい
て、前記透明電極の主成分が前記誘電体層に含まれてな
ることを特徴とする。
インジウムを主成分とし、前記誘電体層に酸化インジウ
ムが含まれてなることを特徴とする。誘電体層内に透明
電極の主成分を含ませることにより、高温プロセスを経
ても透明電極内に誘電体物質が拡散して導電率を低下さ
せることが防止されるものと思われる。
ついて図面に従って説明する。しかしながら、かかる実
施の形態例が本発明の技術的範囲を限定するものではな
い。
電型のAC型PDPの分解斜視図である。また、図2
は、そのPDPの断面図である。両方の図を参照してそ
の構造について説明する。この例では、表示側のガラス
基板10の方向(図2に示した方向)に表示光が出てい
く。20は、背面側のガラス基板である。表示側のガラ
ス基板10上には、透明電極11とその上(図面中は
下)に形成された導電性の高いバス電極12からなるX
電極13XとY電極13Yが形成され、それらの電極対
は、誘電体層14とMgOからなる保護層15で覆われ
ている。バス電極12は、透明電極11の導電性を補う
ために、X電極とY電極の反対側端部に沿って設けられ
る。
クロムの三層構造のメタル電極である。また、透明電極
11は、通常は、ITO(Indium tin oxide, 酸化イ
ンジウムIn2 O3 と酸化スズSnO2 の混合物)で構
成され、十分な導電性を確保する為に、上記バス電極1
2が付加される。また、誘電体層14は、通常、酸化鉛
を主成分とする低融点ガラス材料で形成され、より具体
的には、PbO−SiO2 −B2 O3 −ZnO系あるい
はPbO−SiO2 −B2 O3 −ZnO−BaO系のガ
ラスである。
ン酸化膜からなる下地のパッシベーション膜21上に、
ストライプ状のアドレス電極A1,A2,A3が設けら
れ、誘電体層22で覆われている。また、アドレス電極
Aが、それに隣接するように形成されたストライプ状の
隔壁(リブ)23の間に形成される。この隔壁23は、
アドレス放電時の隣接セルへの影響を断つ機能と光のク
ロストークを防ぐ機能の二つの機能を有する。隣接する
リブ23毎に赤、青、緑の蛍光体24R,24G,24
Bがアドレス電極上及びリブ壁面を被覆するように塗り
分けられている。
0と背面側基板20とは約100μm程度のギャップを
保って組み合わされ、その間の空間25にはNe+Xe
の放電用の混合ガスが封入される。
X,Y電極とアドレス電極との関係を示すパネルの平面
図である。X電極X1〜X10は横方向に並行して配列
されかつ基板端部において共通接続され、Y電極Y1〜
Y10はX電極の間にそれぞれ設けられかつ個別に基板
端部に導出されている。これらのX,Y電極はそれぞれ
対になって表示ラインを形成し、表示のための維持放電
電圧が交互に印加される。尚、XD1,XD2及びYD
1,YD2はそれぞれ有効表示領域の外側に設けられる
ダミー電極であり、パネルの周辺部分の非線形性の特性
を緩和する為に設けられている。背面側基板20上に設
けられるアドレス電極A1〜A14は、X,Y電極と直
交して設けられる。
交互に印加されるが、Y電極は情報を書き込む時のスキ
ャン電極としても利用される。アドレス電極は、情報を
書き込む時に利用され、情報に従ってアドレス電極とス
キャン対象のY電極との間でアドレスのためのプラズマ
放電が発生される。従って、アドレス電極には1セル分
の放電電流しか流す必要がない。また、その放電電圧
は、Y電極との組み合わせで決まるので、比較的低電圧
での駆動が可能である。このような低電流、低電圧駆動
が、大表示画面を可能にしている。
する為の電極印加電圧波形図である。それぞれの電極に
印加される電圧は、例えば、Vw=130V,Vs=1
80V,Va=50V,−Vsc=−50V,−Vy=
−150Vであり、Vaw,Vaxはそれぞれの他の電
極に印加される電圧の中間電位に設定される。
のサブフィールドがリセット期間、アドレス期間、及び
維持放電期間(表示期間)から構成される。
続されたX電極に全面書き込みパルスが印加され、パネ
ル全面でXY電極間で放電が発生する(図中W)。この
放電で空間25に発生した電荷のうち、正電荷が電圧の
低いY電極側に引き寄せられ、負電荷が電圧の高いX電
極側に引き寄せられる。その結果、書き込みパルスがな
くなる時刻bにて、今度は上記の引き寄せられて誘電体
層14上に蓄積された電荷による高電界により、X電極
とY電極間に再度放電が発生する(図中C)。その結
果、全てのX,Y電極上の電荷が中和されてしまい、パ
ネル全体のリセットが終了する。期間b−cはその電荷
の中和に要する時間である。
V(−Vsc)、X電極に50V(Va)を印加し、Y
電極に対して更にスキャンパルスー150V(−Vy)
を順に印加しながら、アドレス電極に表示情報に従った
アドレスパルス50V(Va)を印加する。この結果、
アドレス電極とスキャン電極との間に200Vの大電圧
が印加され、プラズマ放電が発生する。しかし、リセッ
ト時の全面書き込みパルス程は大きな電圧及びパルス幅
ではないので、パルスの印加が終了しても蓄積電荷によ
る反対の放電は生じない。そして、放電によって発生し
た空間電荷は、50V印加のX電極側及びアドレス電荷
側に負電荷が、ー50V印加のY電極側に正電荷がそれ
ぞれの誘電体層14,22上に蓄積される。
で記憶された壁電荷を利用して、表示の輝度に応じた表
示の放電が行われる。即ち、壁電荷があるセルでは放電
するが壁電荷のないセルでは放電しない程度の維持パル
スVsが、X,Y電極間に印加される。その結果、アド
レス期間において壁電荷が蓄積されたセルでは、X,Y
電極間で交互に放電が繰り返される。この放電パルスの
数に応じて、表示の輝度が表現される。従って、このサ
ブフィールドを複数回にわたり重み付けした維持放電期
間で繰り返すことで多階調表示を可能にする。そして、
RGBのセルで組み合わせることでフルカラー表示を実
現できる。
れた通り、1対の透明電極11間に印加された維持電圧
Vsと、誘電体層14の表面(実際には保護層15の表
面)上に蓄積された電荷による電圧とにより、維持放電
のためのプラズマ放電が発生する。そして、その発生し
たプラズマから発生する紫外線が蛍光層22に照射され
てそれぞれの色の光を発生し、その光が図2に矢印で示
された通り表示側の基板10上に出ていく。
導電性が余り高くない半導体層であるので、その両端側
に金属のバス電極12が設けられる。したがって、透明
電極11と誘電体層14との間の何らかの反応により、
透明電極11の導電性が多少下がってもX電極13Xと
Y電極13Yの長手方向の抵抗は低く抑えられる。
がると、その幅方向の抵抗も上がり、維持放電の為に必
要な維持放電電圧Vsを高くすることが必要になる。即
ち、透明電極11の抵抗が上がり、実質的な維持放電が
バス電極12間で発生するからである。バス電極12間
の距離は、透明電極11間の距離よりも長くなり、その
間での放電にはより高い放電電圧が必要とされる。
電極11の導電性が下がらないようにするために、その
透明電極11に接して被覆する誘電体層14に透明電極
の主成分を含ませる。例えば、透明電極11がITO
(酸化インジウム95wt%、酸化すず5wt%)の場
合は、誘電体層14に酸化インジウムIn2 O3 の粒子
を混入する。或いは、誘電体層14のガラスの組成内
に、酸化インジウムをドープさせる。その結果、その後
の高温の焼成工程を経ても、誘電体層14と透明電極1
1との間の化学反応あるいは物質の相互拡散は防止され
る。
する低融点ガラスとすると、その酸化鉛(PbO)が透
明電極11内の結晶粒界の間に混入して透明電極の抵抗
が上がることは防止される。即ち、導電性の酸化インジ
ウム(N型の半導体)が、誘電体層14のガラス材料内
に含まれているので、透明電極の主成分の酸化インジウ
ムが誘電体層14側に、そして誘電体層14内の酸化鉛
が透明電極11内にそれぞれ入り込む化学的反応が抑制
されるものと思われる。即ち、化学平衡状態により相互
の拡散が抑制されるものと考えられる。
含有させた時の、ITOからなる透明電極11の抵抗値
の上昇率と温度との関係を示すグラフ図である。このグ
ラフは、図2に示した様に、ITOからなる透明電極1
1が形成された基板上に、透明電極11を被覆する様に
誘電体層14を形成して、焼成温度を変化させて、焼成
後の透明電極11の抵抗値の変化率を測定した結果であ
る。サンプルとして、透明電極に、酸化インジウムIn
2 O3 を95wt%と酸化スズSnO2 を5wt%を含
むITOを、誘電体層に、PbO−SiO2 −B2 O3
−ZnO−BaO系のガラス組成を使用した。そして、
そのガラス材料に3.0wt%の酸化インジウム粒子あ
るいは粉末を混合させた例(図中a)、ガラス組成内
に、2.0wt%の酸化インジウムを含ませた例(図中
b)、同1.0wt%の酸化インジウムを含ませた例
(図中c)、同0.5wt%の酸化インジウムを含ませ
た例(図中d)、及び酸化インジウムを含有しない例
(図中e)の4つのサンプルについて測定した。
混合するためには、例えば、ガラス粉末に適切な溶剤と
バインダーと共に、例えば100オングストローム程度
の酸化インジウムの粒子を混入させてペースト化し、基
板上にスクリーン印刷して焼成する。酸化インジウムの
粒子をできるだけ小さくして表示光を遮蔽することがな
い様にする必要がある。
ませる為には、例えば、酸化鉛を主成分とするガラス粉
末に酸化インジウムの粉末を混合し、1300℃程度の
高温下で溶融する。これにより、酸化インジウムはガラ
ス組成に組み込まれる。その後、溶融した状態から冷却
し、粉末化し、溶剤とバインダによりペースト化してか
ら、印刷、焼成を行う。焼成温度は、通常580℃乃至
600℃程度であり、この工程では溶融はしない。
に酸化インジウムを含ませないサンプルeでは、焼成温
度が580℃以上になると急激に透明電極の抵抗が上昇
する。そして、600℃を超えると、その抵抗の上昇は
無限大に近くなり、ほぼ導電性は失われる。従って、酸
化インジウムを含有させない場合は、焼成温度をその分
低くする必要があり、十分な焼成をすることができない
か、あるいは長時間の焼成工程を要する。
を含ませるサンプルa,b,c,dでは、焼成温度が5
90℃を越えても透明電極の抵抗の上昇は抑えられる。
特に、2wt%の酸化インジウムを組成に含ませたサン
プルbの場合は、焼成温度が590℃を越えても透明電
極の抵抗の上昇はほとんどない。3wt%の酸化インジ
ウムの粒子(粉末)を混合したサンプルaと1wt%の
酸化インジウムを組成に含ませたサンプルcの場合は、
ほとんど同一特性を示し600℃を越えても透明電極の
抵抗の上昇はほとんどない。なお、サンプルaに比べて
サンプルbの方が良い結果を示すのは、酸化インジウム
がほぼ均一にガラス内に分散されているためである。
を混入した時の誘電体層の表面抵抗率の変化を示すグラ
フ図である。この例では、上記した酸化鉛を主成分とす
る低融点ガラスのペーストに酸化インジウムの粒子を混
入した例である。酸化インジウムはN型の半導体物質で
あり、酸化導電材料である。従って、その混入の量を増
加することにより、誘電体層の表面抵抗は低下する。こ
のグラフから明らかな通り、酸化インジウムの含有量を
10wt%程度まで増やすと、その表面抵抗値は含有し
ない場合よりも2桁以上抵抗値が低下し、3wt%含有
する場合よりも約1桁程度抵抗値が低下する。
共に、アドレス放電時に発生した電荷を蓄積する必要が
あるので、抵抗値が過度に低下することは避けなければ
ならない。そこで、酸化インジウムの粒子の混入量とし
ては、上限は10wt%程度である。また、下限は、あ
る程度の透明電極の抵抗値の上昇が抑えられる0.1w
t%程度である。
て被覆する誘電体層14内に、透明電極の主成分を含ま
せることが、焼成などの高温プロセスに対して透明電極
11の導電性を低下させない為に有効であることが理解
される。
ネルの製造方法として、透明電極が形成された基板上
に、透明電極を被覆するガラスペーストを印刷する際
に、ガラスペースト内に透明電極の主成分を含ませるこ
とが有効である。誘電体物質となるガラスペースト内に
透明電極の主成分を含ませる方法としては、上記した粒
子を混入する方法と、主成分を溶融させてガラス組成に
組み込む方法とが考えられる。かかる製造方法によれ
ば、そのガラスペーストの焼成のための高温プロセス
や、その後の2枚のガラス基板の封止工程における高温
プロセスを経ても、透明電極の導電性は低下しない。
て、酸化鉛を主成分とする低融点ガラスを例に説明し
た。それ以外の物質としては、酸化ビスマスを主成分と
する低融点ガラス(ZnO−Bi2 O3 )、リン酸系の
低融点ガラス(PO4 )などの場合も、透明電極の主成
分を含ませることで同様の効果が期待できる。
ラズマディスプレイパネルの透明電極の主成分をその透
明電極を被覆する誘電体層内に含ませることにより、透
明電極の導電性が低下することを防止することができ
る。従って、透明電極間に印加される維持放電電圧を高
くする必要がない。あるいは、透明電極の厚みあるいは
幅を大きく設計する必要がない。
る。
ス電極との関係を示すパネルの平面図である。
印加電圧波形図である。
ITOからなる透明電極の抵抗値の上昇率と温度との関
係を示すグラフ図である。
の誘電体層の表面抵抗率の変化を示すグラフ図である。
Claims (9)
- 【請求項1】放電空間を介して対向する一対の基板の内
の少なくとも一方の基板上に、透明電極とそれを覆う誘
電体層とを備えるプラズマディスプレイパネルにおい
て、 前記透明電極の主成分が前記誘電体層に含まれてなるこ
とを特徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項2】請求項1において、 前記透明電極が酸化インジウムを主成分とし、 前記誘電体層に酸化インジウムが含まれてなることを特
徴とするプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項3】請求項2において、 前記誘電体層に対する酸化インジウムの重量比が0. 1
乃至10wt%であることを特徴とするプラズマディス
プレイパネル。 - 【請求項4】請求項2において、 前記誘電体層に対する酸化インジウムの重量比が0.5
乃至3.0wt%であることを特徴とするプラズマディ
スプレイパネル。 - 【請求項5】請求項1、2、3または4において前記誘
電体層が、酸化鉛を主成分とする低融点ガラス、酸化ビ
スマスを主成分とする低融点ガラスまたはリン酸系の低
融点ガラスのうちいずれかを含むことを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネル。 - 【請求項6】複数の透明電極とそれを被覆する誘電体層
が設けられた第一の基板と、該第一の基板と放電空間を
介して対向する第二の基板とを有するプラズマディスプ
レイパネルの製造方法において、 前記透明電極が形成された第一の基板上に、該透明電極
を被覆し前記透明電極の主成分を含む誘電体ペースト層
を形成する工程と、 前記誘電体ペースト層が形成された第一の基板を焼成雰
囲気中で、該誘電体ペースト層を焼成して誘電体層を形
成する工程とを有することを特徴とするプラズマディス
プレイパネルの製造方法。 - 【請求項7】請求項6において、 前記誘電体ペースト層は、前記透明電極の主成分と該誘
電体材料とを高温溶融して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の製造方法。 - 【請求項8】請求項6において、 前記誘電体ペースト層は、前記透明電極の主成分の粒子
が混入されていることを特徴とするプラズマディスプレ
イパネルの製造方法。 - 【請求項9】基板表面に透明電極とそれを覆う誘電体層
とを設けたAC型プラズマディスプレイパネルの基板構
体であって、 前記誘電体層は、その層への前記透明電極成分の拡散を
防止するに充分な量の該透明電極の主成分をあらかじめ
含んで形成されてなることを特徴とするプラズマディス
プレイパネル用基板構体。
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