JPH11111181A

JPH11111181A - プラズマディスプレイパネルの隔壁用組成物及びそれを用いたプラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH11111181A
Application number: JP9264556A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiko Nishioka; 尉彦西岡; Masafumi Kato; 雅史加藤; Kiyohiro Sakasegawa; 清浩逆瀬川; Kenichi Yoneyama; 健一米山; Kazuo Watada; 一雄和多田
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1997-09-29
Filing date: 1997-09-29
Publication date: 1999-04-23

Abstract

(57)【要約】【課題】ＰＤＰの放電表示セル内に設けた電極群を成す
Ａｇ電極の拡散を防止して隔壁の可視光反射率を向上さ
せると共に、波長による反射率のばらつきを小さくする
ことにより、ＰＤＰの発光効率を向上すると共に、表示
色の明度差を小さくできるＰＤＰの隔壁用組成物及びそ
れを用いたＰＤＰを提供する。【解決手段】ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁又は
その一部が、酸化物換算で０．１〜２．０重量％のＭｎ
を含有した低温焼成可能なガラスを主成分とする焼成体
から成り、該焼成体の可視光反射率が７５％以上で波長
による反射率のばらつきが８．０％以下、１００ｋＨｚ
における比誘電率が８．０以下、かつ誘電損失が１．０
％以下である隔壁を具備したＰＤＰを得る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高精度かつ安価な
薄型軽量の大型画面用カラー画像表示装置等の発光素子
として用いられるプラズマディスプレイパネル（以下、
ＰＤＰと略記する）の放電表示セルを構成する隔壁の成
形用をはじめ、隔壁欠損部の補填用等に好適なＰＤＰの
隔壁用組成物及びそれを用いたＰＤＰに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から画像表示装置として多用されて
きたＣＲＴは、容積及び重量が大で高電圧が必要である
という欠点から、近年のマルチメディアの浸透に伴い、
情報のインターフェースとして発光ダイオード（ＬＥ
Ｄ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）、あるいはＰＤＰ等の大
型画面で高画質、その上、薄型軽量で設置場所を選ばな
い等の特徴を有する平面画像表示装置が開発され、これ
らの利用範囲が拡大しつつある。

【０００３】かかる平面画像表示装置としては、とりわ
けプラズマ発光を利用したＰＤＰが大型画面用カラー画
像表示装置の発光素子として将来性が注目されている。

【０００４】このようなＰＤＰは、背面板と正面板を成
す一対の平坦な絶縁基板と、その空間を仕切る隔壁で囲
まれた微小な放電表示セル内に、対向する電極群を設け
ると共に、前記空間に希ガス等の放電可能なガスを気密
封入した構造を成しており、前記対向する電極間に電圧
を選択的に印加して放電によりプラズマを発生させ、該
プラズマから放出される紫外光により放電表示セル内壁
に形成した蛍光体を発光させて画像表示装置の発光素子
として利用するものである。

【０００５】従って、前記隔壁は放電によって発生した
プラズマの漏洩による放電表示セルの表示色の混合を防
ぐために設けられたものであるが、かかる隔壁は１００
ｋＨｚにおける比誘電率が１２を越え、誘電損失も１０
％を越えることから、アドレス期間中の電束分布を放電
空間に集中させることができず、発光効率を下げる原因
となる他、前記放電表示セルの静電容量が大となること
から、ＰＤＰを駆動する際の放電電極間の駆動電流が大
きいためにＰＤＰの消費電力が引き上げられ、電源設備
が大型化するという問題があった。

【０００６】そこで前記問題を解消するために、放電表
示セルの静電容量を低減すべく低誘電率の低融点ガラス
材料から成る誘電体層を放電電極に被覆したり、該低融
点ガラス材料から成る誘電体で隔壁を構成すること等が
提案されている（特開平８−７７９３０号、特公平７−
２４１８９号公報参照）。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案では使用する低融点ガラスは低誘電率ではあるもの
の、ＰＤＰの製造工程の焼成過程で生じる放電表示セル
内に設けた電極群を構成するＡｇ電極の拡散により隔壁
が黄色に変色することがあり、その結果、蛍光体で発光
した可視光の反射率が低下し、その上、波長によって前
記反射率が大きく異なり、蛍光体で発光した透過光を効
率良くＰＤＰ前面へと反射することができず、ＰＤＰの
表示色による明度差を生じさせ、発光効率の低下を招く
という課題があった。

【０００８】

【発明の目的】本発明は前記課題に鑑み成されたもの
で、その目的はＰＤＰの放電表示セル内に設けた電極群
を成すＡｇ電極の拡散を防止して隔壁の可視光反射率を
向上させると共に、波長による反射率のばらつきを小さ
くすることによって、ＰＤＰの発光効率を向上すると共
に、表示色の明度差を小さくすることができるＰＤＰの
隔壁用組成物及びそれを用いたＰＤＰを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は前記課題に
鑑み鋭意検討した結果、ＰＤＰの隔壁用組成物として低
温焼成が可能で、かつ焼成体の誘電率が低いガラス粉体
を主成分とする無機成分と有機性添加物から成るバイン
ダーとの混合物にＭｎを含有させることにより、得られ
た隔壁ではＡｇ電極の拡散を防止することができ、隔壁
での可視光反射率が向上すると共に、波長による反射率
のばらつきが抑制され、その結果、前記課題が解消され
てＰＤＰの発光効率が向上し、表示色の明度差も小さく
できることを見いだし、本発明に至った。

【００１０】即ち、本発明のＰＤＰの隔壁用組成物は、
ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁の成形用や、隔壁
欠損部の補填用に好適な組成物として、低温焼成可能な
ガラス粉体を主成分とする無機成分に有機性添加物から
成るバインダーを添加した混合物が、無機成分中に酸化
物換算で０．１〜２．０重量％のＭｎを含有することを
特徴とするものである。

【００１１】更に、前記低温焼成可能なガラス粉体は、
ホウケイ酸亜鉛系ガラスにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓ
のアルカリ金属の二種類以上の酸化物を含有して成るも
のがより望ましいものである。

【００１２】また、本発明の隔壁用組成物を用いたＰＤ
Ｐは、放電表示セルを構成する隔壁又はその一部が、酸
化物換算で０．１〜２．０重量％のＭｎを含有した低温
焼成可能なガラスを主成分とする焼成体から成り、該焼
成体の可視光反射率が７５％以上で波長による反射率の
ばらつきが８．０％以下、１００ｋＨｚにおける比誘電
率が８．０以下、かつ誘電損失が１．０％以下であるこ
とを特徴とするものである。

【００１３】更に、本発明の隔壁用組成物を用いたＰＤ
Ｐは、前記低温焼成可能なガラスがホウケイ酸亜鉛系ガ
ラスにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのアルカリ金属の二
種類以上の酸化物を含有して成るもので、前記ガラスを
含む焼成体の可視光反射率が８５％以上で波長による反
射率のばらつきが５．０％以下、１００ｋＨｚにおける
比誘電率が７．０以下、かつ誘電損失が０．５％以下で
あるものがより望ましい。

【００１４】

【作用】本発明のＰＤＰの隔壁用組成物及びそれを用い
たＰＤＰによれば、低温焼成が可能なガラス粉体を主成
分とする無機成分と有機性添加物から成るバインダーと
の混合物が無機成分中にＭｎを所定範囲で含有すること
から、該Ｍｎ元素の価数揺動によって放電表示セル内に
形成されたＡｇ電極のＡｇの拡散に伴う隔壁の黄色の変
色が抑制され、隔壁焼成体を白色化するため、可視光の
反射率を向上させると共に波長によるばらつきを抑制す
るものと考えられ、その結果、パネルの発光効率を向上
し、表示色の明度差を小さくできることになる。

【００１５】また、前記組成物がＭｎ元素を含むことか
ら、その価数揺動によってＡｇの拡散が抑制されて隔壁
の変色が防止できるため、パネルの発光効率を向上させ
ることができる。

【００１６】更に、本発明のＰＤＰの隔壁用組成物は焼
成温度が低く、絶縁基板の熱変形の影響が小さくなり隔
壁の寸法精度が向上し、製造歩留りが向上すると共に、
均一かつ高精度で微細なピッチを有する大型画面化が容
易で高精細度化が可能な隔壁を有するＰＤＰが得られ
る。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明のＰＤＰの隔壁用組
成物及びそれを用いたＰＤＰについて詳細に説明する。

【００１８】本発明のＰＤＰの隔壁用組成物を構成する
ガラス粉体は、５５０℃以下の低温焼成が可能なもの
で、例えば鉛やアルカリ、リン等を含有する各種ガラス
が挙げられ、前記ガラス粉体としては該ガラスの歪点の
低下とＰＤＰの発光効率を向上させる誘電特性を有する
という点からは、アルカリ金属の酸化物がガラス溶融時
に融剤として作用するものであることから、Ｌｉ、Ｎ
ａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのアルカリ金属の内、二種類以上を
含有することがより望ましく、最終的にＬｉ₂Ｏ、Ｎａ
₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｒｂ₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏの酸化物となればい
ずれの形態でも採用し得る。

【００１９】とりわけ、Ａｇ電極の拡散を防止する点か
らは異種アルカリ酸化物のクラスターを形成し易いもの
として、原子量の大きく異なる組み合わせが好ましく、
例えばＬｉとＣｓ、ＮａとＲｂの組み合わせが好適であ
る。

【００２０】また、特に発光効率の向上に好適な誘電特
性を具備し、機械的強度や化学的耐久性を具備するとい
う点では、かかるガラス粉体としてはホウケイ酸亜鉛系
ガラスに前記アルカリ金属の酸化物を含有するものがよ
り望ましい。

【００２１】特に、前記ホウケイ酸亜鉛系ガラスとして
は、それぞれ以下に詳述する理由により２５〜６０重量
％のＢ₂Ｏ₃と、２０〜４５重量％のＺｎＯと、１０〜
４０重量％のＳｉＯ₂と、１〜５重量％のＡｌ₂Ｏ
₃と、２〜８重量％のＺｒＯ₂とから成り、前記アルカ
リ金属の内、二種類以上を酸化物で６〜１４重量％含有
するものがより望ましい。

【００２２】即ち、前記ホウケイ酸亜鉛系ガラスの組成
中、前記ガラス溶融時に融剤として作用し、強固なガラ
スを作る効果を有するＢ₂Ｏ₃は、ＰＤＰの絶縁基板と
の熱膨張率の整合から前記含有量がより望ましい。

【００２３】また、表面硬度を高くする高融点ガラスの
主成分であり、比誘電率を低下させるＳｉＯ₂は、歪点
と比誘電率及び表面硬度の点から前記含有量がより好ま
しいものである。

【００２４】一方、前記ＺｎＯは化学的耐久性を増大さ
せ、歪点を下げる効果を奏するものであり、歪点からは
前記含有量が好適となる。

【００２５】更に、Ａｌ₂Ｏ₃はガラスの分相を防ぎ化
学的耐久性を向上し、隔壁の強度を増し、絶縁基板との
熱膨張率の整合を図るために含有させるものであり、歪
点と隔壁の強度の点から前記含有量がより好ましいもの
である。

【００２６】また、ＺｒＯ₂は隔壁の白色化に寄与する
ものであり、歪点との関係から前記含有量がより望まし
い。

【００２７】尚、本発明の低温焼成可能なガラス粉体
と、含有するＭｎ以外の無機成分として、隔壁を白色化
して可視光の反射率を向上させるものとして前記ＺｒＯ
₂やＴｉＯ₂等の無機充填材をフィラーとして添加する
ことも可能である。

【００２８】また、前記隔壁用組成物の有機性添加物か
ら成るバインダーとしては公知の有機物を用いることが
できるが、例えば、アクリル系やブチラール系等の熱可
塑性樹脂あるいは紫外線硬化性樹脂等に代表される反応
硬化性樹脂を用いることができる。

【００２９】次に、前記ガラス粉体とバインダーの混合
物に含有させるＭｎはガラス粉体に、あるいは単独に、
あるいはその他の無機成分に、又はそれらの複数にそれ
ぞれ添加しても良く、その形態はＭｎＯ₂やＭｎＣＯ₃
等の酸化物や炭酸塩が適用でき、その含有量は前記混合
物の無機成分中に酸化物換算で０．１重量％未満の場合
には、Ａｇの拡散を抑制する効果が乏しく、また２．０
重量％を越えると隔壁に灰色の着色を生じて反射率を低
下させることから、０．１〜２．０重量％に限定され、
特にＡｇの拡散抑止と白色化という点からは、０．５〜
１．０重量％の割合であることが最適である。

【００３０】また、隔壁を積層して成形したり、隔壁成
形体のダレや低融点物質の溶融による隔壁の曲がり、反
り等の変形を抑制し、成形体の強度を向上するために
は、前記ガラスに例えばＡｌ₂Ｏ₃やＺｒＯ₂等の酸化
物系セラミックスや、Ｓｉ₃Ｎ₄等の非酸化物系セラミ
ックスをはじめ、希土類元素の酸化物や周期律表第３ａ
族元素の酸化物等を添加することも可能である。

【００３１】そのように特性の改善を図るべくセラミッ
クス等を添加する場合には、分散剤や粘度調整剤等を適
宜、その種類と含有量を選択して使用することが望まし
く、隔壁用組成物の無機成分の分散性を向上するもので
あれば特に限定するものではない。

【００３２】次に、前記ＰＤＰの隔壁用組成物を用いた
ＰＤＰは、低温焼成が可能なガラスとＭｎを含有するこ
とから、その価数揺動によりＡｇの拡散による隔壁が黄
色に変色するのが抑制され、可視光の反射率を高めるこ
とができ、ＰＤＰの発光効率を向上させて表示色の明度
差を小さくできる。

【００３３】かかる隔壁用組成物から成る焼成体の可視
光反射率が７５％未満の場合には、透過する蛍光を効率
良くＰＤＰの前面に反射させ、緑と青と赤の各表示色の
輝度を確保することができず画面の鮮明度が落ちてしま
う。

【００３４】そこで、効率の良い放電をさせるための誘
電特性を具備し、発光効率を向上させるためには、前記
焼成体を構成するガラスはホウケイ酸亜鉛系ガラスにＬ
ｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのアルカリ金属の二種類以上
の酸化物を含有して成るもので、該焼成体の可視光反射
率が８５％以上のものが最も望ましい。

【００３５】なかでも、前記ホウケイ酸亜鉛系ガラス
は、２５〜６０重量％のＢ₂Ｏ₃と、２０〜４５重量％
のＺｎＯと、１０〜４０重量％のＳｉＯ₂と、１〜５重
量％のＡｌ₂Ｏ₃と、２〜８重量％のＺｒＯ₂とから成
り、前記アルカリ金属の内、二種類以上を酸化物で６〜
１４重量％含有するものが最も好適である。

【００３６】次に、前記可視光の波長による反射率のば
らつきが８．０％を越えると、前記表示色の明度差が顕
著となり、鮮やかな画像の表示が困難となる。

【００３７】従って、前記反射率のばらつきは表示色の
明度差の抑制という点から８．０％以下であることが必
要であり、更にガラスの成分が前記組成から成る場合に
は、そのばらつきは５．０％以下となって最適となる。

【００３８】次に、ＰＤＰの隔壁は１００ｋＨｚにおけ
る比誘電率が８．０を越えると十分に放電空間に電束分
布を集中させることができず、発光効率の向上及び消費
電力の低減という作用効果が小さくなり、また誘電損失
が１．０％を越えると、隔壁部でのエネルギー損失や印
加電圧パルスに対する応答の遅れが大きく、消費電力を
増大させる原因となる。

【００３９】従って、本発明では１００ｋＨｚにおける
比誘電率が８．０以下、かつ誘電損失が１．０％以下に
特定され、発光効率の向上及び消費電力の低減からはガ
ラス成分が前記組成から成る場合に、１００ｋＨｚにお
ける比誘電率が７．０以下、かつ誘電損失が０．５％以
下となって最も望ましい。

【００４０】尚、前記隔壁用組成物から成る焼成体の歪
点が４００℃未満の場合には、焼成時に隔壁の曲がりや
反り等の変形を生じ易くなり、５００℃を越えると短時
間焼成が困難となる。

【００４１】従って、本発明では、ＰＤＰの隔壁用組成
物から成る焼成体の歪点が４００〜５００℃の範囲であ
ることが望ましく、焼成は隔壁用組成物が緻密化し、か
つ絶縁基板と密着すれば良いことから、焼成温度は隔壁
用組成物の歪点以上で絶縁基板の歪点以下の温度であれ
ば良く、具体的には５３０〜５５０℃の温度範囲が好ま
しい。

【００４２】

【実施例】次に、本発明のＰＤＰの隔壁用組成物及びそ
れを用いたＰＤＰを以下のようにして評価した。

【００４３】先ず、ガラス粉末原料とＭｎＯ₂としてＭ
ｎを、残部をその他の無機成分として表１に示す割合で
それぞれ秤量し、それらをＩＰＡを溶媒としてそれぞれ
１８時間、ボールミルにて湿式で混合した。

【００４４】尚、ガラス粉末に含有するアルカリ金属の
酸化物としてはＬｉ₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｒｂ
₂Ｏ、Ｃｓ₂Ｏで秤量して調製した。

【００４５】また、表１に記載したガラス粉末原料の区
分は、その詳細を表２に示した。

【００４６】尚、Ｍｎを全く含有しない組成から成るも
のを比較例とした。

【００４７】

【表１】

【００４８】

【表２】

【００４９】次いで、前記混合物を乾燥後、８００℃の
温度で２時間焼成してガラスを作製し、乳鉢で粗く粉砕
した後、再びＩＰＡを溶媒としてそれぞれ１８時間、ボ
ールミルにて湿式で粉砕混合した。

【００５０】その後、前記粉砕混合物に周知の有機性添
加物から成るバインダーを添加して撹拌した後、５０メ
ッシュの網を通して得られた泥漿を予めＡｇ電極を被着
形成したガラス基板上に塗布して乾燥した後、表３に示
す各焼成温度で２０分間焼成した。

【００５１】一般的には、反射率の測定は測色計を用い
て、３６０〜７４０ｎｍの可視光域の波長を連続的に変
えて反射率を測定するが、ここでは便宜上、可視光域の
長波長側として７００ｎｍの波長を有する赤色光を、ま
た短波長側として４００ｎｍの波長を有する青色光を用
いて前記評価用の試料の反射率をそれぞれ測定し、その
差を反射率のばらつきとした。

【００５２】一方、前記評価用の試料の両端にＩｎ−Ｇ
ａ電極を塗布し、ＬＣＲメータを用いて２５℃の温度雰
囲気中、１００ｋＨｚ（ＡＣ１００Ｖ）の条件で比誘電
率、誘電損失を測定した。

【００５３】また、前記評価用の試料の歪点は、室温か
ら７００℃の温度範囲における線膨張を測定して変曲点
から決定した。

【００５４】

【表３】

【００５５】表から明らかなように、Ｍｎを全く含有し
ない比較例の試料番号１、６、１１、１７では、可視光
の反射率が７５％未満となるものがあり、そのばらつき
はいずれも１０．２％以上と大きく、本発明の請求範囲
外である試料番号５、１０、１６、２１、２４、２７、
３０では、いずれも可視光の反射率が７５％未満であ
り、その内、試料番号５、１０、１６、２１ではそのば
らつきも８．０％を越えており、比誘電率や誘電損失も
必ずしも満足すべきものではない。

【００５６】それに対して、本発明ではいずれも可視光
の反射率が７５％以上と大きく、そのばらつきも８．０
％以下と小さく、比誘電率も８．０以下で、誘電損失も
１．０％以下と電気的な特性を満足している。

【００５７】尚、本発明は前記詳述した実施例に何等限
定されるものではない。

【００５８】

【発明の効果】叙上の如く、本発明のＰＤＰの隔壁用組
成物及びそれを用いたＰＤＰは、ＰＤＰの放電表示セル
を構成する隔壁又はその一部を成形、補填するための組
成物として低温焼成が可能なガラス粉体を主成分とした
Ｍｎを含有する隔壁用組成物であり、該隔壁用組成物を
用いたＰＤＰはその隔壁の可視光反射率が７５％以上で
波長による反射率のばらつきが８．０％以下、１００ｋ
Ｈｚにおける比誘電率が８．０以下、かつ誘電損失が
１．０％以下であることから、印加電圧パルスに対する
応答性が良く、隔壁部でのエネルギー損失を低減できる
ことは勿論、焼成時に生じ易いＡｇ電極の拡散に伴う隔
壁の黄変が効果的に抑制され、その結果、ＰＤＰの発光
効率が向上し、表示色の明度差を小さくすることがで
き、高輝度の耐久性に優れたＰＤＰが得られると共に、
焼成温度が低く、絶縁基板の熱変形による隔壁の寸法ず
れ等が改善されて高精細度化が実現できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者米山健一鹿児島県国分市山下町１番４号京セラ株式会社総合研究所内 (72)発明者和多田一雄滋賀県蒲生郡蒲生町川合10番地の１京セラ株式会社滋賀工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】低温焼成可能なガラス粉体を主成分とする
無機成分と有機性添加物から成るバインダーとの混合物
で、該無機成分が酸化物換算で０．１〜２．０重量％の
Ｍｎを含有することを特徴とするプラズマディスプレイ
パネルの隔壁用組成物。
【請求項２】前記ガラス粉体がホウケイ酸亜鉛系ガラス
にＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのアルカリ金属の二種類
以上の酸化物を含有して成ることを特徴とする請求項１
に記載のプラズマディスプレイパネルの隔壁用組成物。
【請求項３】プラズマディスプレイパネルの放電表示セ
ルを構成する隔壁又はその一部が、低温焼成可能なガラ
スを主成分とする焼成体中に酸化物換算で０．１〜２．
０重量％のＭｎを含有して成り、該焼成体の可視光反射
率が７５％以上で波長による反射率のばらつきが８．０
％以下であり、１００ｋＨｚにおける比誘電率が８．０
以下、かつ誘電損失が１．０％以下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】前記焼成体を構成するガラスがホウケイ酸
亜鉛系ガラスにＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓのアルカリ
金属の二種類以上の酸化物を含有して成り、該焼成体の
可視光反射率が８５％以上で波長による反射率のばらつ
きが５．０％以下であり、１００ｋＨｚにおける比誘電
率が７．０以下、かつ誘電損失が０．５％以下であるこ
とを特徴とする請求項３に記載のプラズマディスプレイ
パネル。