JPH11162355A - プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プラズマディスプレイパネルにおいて、耐圧
の低下を招く欠陥の発生を防止して誘電体層の均質化を
図り、表示動作の信頼性を高める。 【解決手段】 本発明のプラズマディスプレイパネル１
は、基板１６上に形成された表示電極Ｘ，Ｙを放電空間
３０に対して被覆する誘電体層２０を有し、この誘電体
層２０が、第１のガラス材料をこの第１のガラス材料の
軟化点より高い所定範囲内の焼成温度で焼成して形成さ
れた下側ガラス層２０ａと、第２のガラス材料をこの第
２のガラス材料の軟化点より高く、かつ第１のガラス材
料の軟化点より低い所定範囲内の焼成温度で焼成して誘
電体層２０の下側ガラス層２０ａの上に形成された上側
ガラス層２０ｂとからなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（以下、「ＰＤＰ」と称す。）及びその製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ＰＤＰは、視野角依存性や視認性の上で
有利な自己発光型の薄型表示デバイスであり、画面の大
型化及び高速表示が可能であることから、ＣＲＴに代わ
る表示デバイスとして注目されている。特に、蛍光体に
よるカラー表示に適した面放電型ＰＤＰは、ハイビジョ
ンを含むテレビジョン映像の分野にその用途が拡大され
つつある。

【０００３】図３は一般的な面放電型ＰＤＰ１０の分解
斜視図であり、１つの画素１２に対応する部分の基本的
な構造を示している。

【０００４】このＰＤＰ１０は、反射型と呼称される面
放電型３電極構造のＰＤＰであり、間に隙間をあけて対
向配置された一対のガラス基板１６、１８、一方のガラ
ス基板１６の表面に設けられ、互いに平行に隣接して延
びた一対の表示電極Ｘ、Ｙ、これら表示電極Ｘ、Ｙを放
電空間３０に対して被覆し、壁電荷によって放電を維持
するＡＣ駆動のための誘電体層２０、誘電体層２０の表
面を被覆するＭｇＯからなる保護膜２２、他方のガラス
基板１８の表面に設けられ、前記表示電極Ｘ、Ｙと直交
する方向に延びるアドレス電極Ｚ、アドレス電極Ｚを間
に挟んでガラス基板１８の表面に互いに平行に延びるス
トライプ状の隔壁２６、及びフルカラー表示のための赤
（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）にそれぞれ対応した各蛍光
体層２４などから構成されている。

【０００５】内部の放電空間３０は、隔壁２６によって
表示電極Ｘ、Ｙの延長方向に単位発光領域１４ごとに区
画され、かつその間隙寸法が規定されている。Ｒ、Ｇ、
Ｂの３つの単位発光領域１４によって１つの画素１２が
構成される。また、この放電空間３０には、適当な放電
ガスが封入されている。

【０００６】蛍光体層２４は、面放電によるイオン衝撃
を避けるために、表示電極Ｘ、Ｙと反対側のガラス基板
１８上の各隔壁２６の間に設けられている。表示電極
Ｘ、Ｙとアドレス電極Ｚとの交差部に１つの単位発光領
域１４に対応した放電セルが画定される。一方の表示電
極Ｙとアドレス電極Ｚとに電圧を印加して発光する放電
セルを選択した後、表示電極Ｘと表示電極Ｙとの間に交
流電圧を印加して選択した放電セルで面放電を起こし、
面放電で生じる紫外線によって蛍光体層２４が励起され
て発光する。蛍光体層２４の表層面（放電空間３０と接
する面）で発光した光は、放電空間３０を介して対向す
る誘電体層２０及びガラス基板１６などを透過して外部
へ射出する。すなわち、ＰＤＰ１０ではガラス基板１６
の外面が表示面３２となる。

【０００７】表示電極Ｘ、Ｙは、蛍光体層２４に対して
表示面３２側に配置されることから、面放電を広範囲と
し且つ表示光の遮光を最小限とするため、幅の広い透明
導電膜４０とその導電性を補うための幅の狭いバス電極
４２とから構成されている。透明導電膜４０は、ＩＴＯ
（酸化インジウム）やネサ（酸化錫）などの酸化金属か
らなる。また、バス電極４２は銀の厚膜、またはクロム
−銅−クロムの三層構造薄膜等で形成されている。

【０００８】ところで、誘電体層２０の表層面は、放電
特性の均一化の上で、より平滑であることが望ましい
が、実際には粗さが２μｍ程度以下であれば表示に支障
はない。

【０００９】従来においては、誘電体層２０は、単層構
造のガラス層とされ、例えば軟化点が４７０℃程度の低
融点鉛ガラスを、軟化点より十分に高い６００℃程度の
温度で焼成することによって形成されていた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】軟化点より十分に高い
温度で焼成すれば、焼成に際してガラス材料が流動する
ことから、表層面の平坦なガラス層を得ることができ
る。しかし、そのようなガラス層では、焼成中にガラス
材料が特に表示電極Ｘ、Ｙと活発に反応し、ガラス層内
に比較的に大きな気泡が生じやすく、また表示電極Ｘ、
Ｙの一部に銀が使われている場合には、銀がガラス層内
に拡散しやすいという問題があった。

【００１１】このような気泡や拡散した銀が誘電体層２
０内にあると、特に面放電型ＰＤＰにおいて、面放電を
担う表示電極Ｘ、Ｙとアドレス電極Ｚとの間で、耐圧の
低下に起因する不要な放電が生じ、表示が乱れるととも
に、アドレス電極Ｚや駆動回路が破損するおそれがあ
る。つまり、気泡や拡散した銀が絶縁破壊を誘発する層
欠陥となる。

【００１２】そこで、本発明は、前記問題点を解消する
ため、耐圧の低下を招く欠陥の発生を防止して誘電体層
の均質化を図り、表示動作の信頼性を高めることを目的
としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明のプラズマディスプレイパネルは、基板上に形成
された表示電極を放電空間に対して被覆する誘電体層を
有し、この誘電体層が、第１のガラス材料をこの第１の
ガラス材料の軟化点より高い所定範囲内の焼成温度で焼
成して形成された下側ガラス層と、第２のガラス材料を
この第２のガラス材料の軟化点より高く、かつ前記第１
のガラス材料の軟化点より低い所定範囲内の焼成温度で
焼成して前記下側ガラス層の上に形成された上側ガラス
層とからなることを特徴とする。

【００１４】このプラズマディスプレイパネルでは、上
側ガラス層の屈伏点が誘電体層の前記上側ガラス層を形
成した後の工程の最高温度よりも高いことが好ましい。

【００１５】また、本発明のプラズマディスプレイパネ
ルの製造方法は、基板上に形成された表示電極を第１の
ガラス材料で被覆し、この第１のガラス材料をこの第１
のガラス材料の軟化点より高い所定範囲内の焼成温度で
焼成して下側ガラス層を形成し、ついで、この下側ガラ
ス層の放電空間側の表面を第２のガラス材料で被覆し、
この第２のガラス材料をこの第２のガラス材料の軟化点
より高く、かつ前記第１のガラス材料の軟化点より低い
所定範囲内の焼成温度で焼成して上側ガラス層を形成す
るものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
の実施の形態について説明する。図１は本発明にかかる
ＰＤＰ１の要部の構成を示す断面図である。このＰＤＰ
１は図３を参照して説明した前記ＰＤＰ１０とほぼ同様
の構成を有しているため、同一構成部分には同じ参照符
号を付して構成の詳細な説明を省略する。

【００１７】ＰＤＰ１が前記ＰＤＰ１０と構成上異なる
点は、誘電体層２０を下側ガラス層２０ａと上側ガラス
層２０ｂとからなる２層構造とした点である。次に、こ
のような構成の誘電体層２０の製造方法について具体的
例示に基づき説明する。図２は、下側および上側ガラス
層２０ａ、２０ｂの焼成温度と欠陥発生率との関係をそ
れぞれ示すグラフである。このグラフにおいて、△は軟
化点Ｔ１（５８０℃）を中心とする種々の焼成温度で焼
成して形成した下側ガラス層２０ａの上に、軟化点Ｔ２
（５４０℃）の上側ガラス層２０ｂを焼成温度Ｔ２１
（５６０℃）で焼成して形成したときの下側ガラス層２
０ａの欠陥発生率を示す。一方、○は軟化点Ｔ１（５８
０℃）の下側ガラス層２０ａを焼成温度Ｔ１１（５９５
℃）で焼成して形成した後、その上に上側ガラス層２０
ｂをその軟化点Ｔ２（５４０℃）を中心とする種々の温
度で焼成して形成したときの上側ガラス層２０ｂの欠陥
発生率を示す。ここで「欠陥」とは、誘電体層２０の耐
圧を低下させるような大きな気泡、へこみ、ピンホール
等をいう。

【００１８】前記誘電体層２０の製造においては、ま
ず、スパッタリング等の公知の方法で表示電極Ｘ、Ｙを
パターン形成したガラス基板１６の表面を被覆するよう
に、ペースト状の第１のガラス材料を均一厚み（例えば
２０μｍ）に塗布する。この第１のガラス材料として、
例えば軟化点Ｔ１が５８０℃の鉛ホウケイ酸ガラスを用
いた。そして、これを前記軟化点Ｔ１より高い温度で焼
成して下側ガラス層２０ａを形成する。この焼成温度
は、図２に示すように、軟化点Ｔ１（５８０℃）からプ
ラス２０℃程度の範囲内であれば、欠陥が全くない下側
ガラス層２０ａが得られることが確認できた。また、こ
のときの下側ガラス層２０ａは、軟化点Ｔ１以上の温度
で焼成されているため、ガラス表面のへこみ欠陥が減少
することによって耐圧特性がよくなる。

【００１９】続いて、下側ガラス層２０ａの放電空間３
０側の表面を被覆するようにペースト状の第２のガラス
材料を均一厚み（例えば２０μｍ）に塗布する。この第
２のガラス材料には、例えば軟化点Ｔ２が５４０℃の鉛
ホウケイ酸ガラスを用いた。そして、これを前記軟化点
Ｔ２よりも高く、かつ前記第１のガラス材料の軟化点よ
り低い焼成温度で焼成して上側ガラス層２０ｂを形成す
る。この焼成温度は、図２に示すように、軟化点Ｔ２か
らプラス３０℃程度の範囲内であれば、欠陥が全くない
上側ガラス層２０ｂが得られることが確認できた。この
ときの上側ガラス層２０ｂは、軟化点Ｔ２以上の温度で
焼成されているため、ガラス粒子が十分に溶解して均質
なガラス層となり、その表面も比較的に滑らかなものに
なる。また、この焼成温度は下側ガラス層２０ａの軟化
点Ｔ１よりも低いので、下側ガラス層２０ａが再度溶解
して内部に気泡等の欠陥が生じることもない。

【００２０】このように、誘電体層２０を２層構造とす
るとともに、下側ガラス層２０ａ及び上側ガラス層２０
ｂをそれぞれ軟化点より高い所定範囲の焼成温度で焼成
することにより、耐圧を低下させるような欠陥が全くな
く、均質で、しかも、表面が滑らかな誘電体層を得るこ
とができる。さらに、下側ガラス層２０ａに比較的軟化
点の高いガラス材料が適用できるため、電極材料である
銀がガラス材料中に拡散することを抑制することができ
る。

【００２１】その後、前記のように形成された上側ガラ
ス層２０ｂの表面に蒸着などによって保護膜（ＭｇＯ
膜）２２を形成して、ガラス基板１６側の製造を終え
る。

【００２２】続いて、前記ガラス基板１６は、アドレス
電極Ｚ、隔壁２６及び蛍光体２４を設けたガラス基板１
８に対して高温下で封着され、同時に内部の放電空間３
０に放電ガスが封入されてプラズマディスプレイパネル
１が製造される。このときの封着温度は約４５０℃であ
り、誘電体層２０の形成後の工程では最高温度である
が、この封着温度が上側ガラス層２０ｂの屈伏点より高
いと、加熱により一旦緩んだ上側ガラス層２０ｂが冷却
時に収縮する際に保護膜２２に欠陥（クラック）が発生
し、点灯したときの表示異常や寿命を短くする原因とな
る。

【００２３】しかし、本実施形態では上側ガラス層２０
ｂの屈伏点が約４９０℃であり、封着温度より高いた
め、保護膜２２に欠陥が発生するのを防止でき、前記の
ような問題を解消できる効果もある。この効果を確認す
るための比較実験を行った。この実験では、２種類の誘
電体層２０を作製して封着温度４５０℃で封着した２つ
のＰＤＰで点灯表示異常の有無を調べた。第１の誘電体
層は軟化点４８０℃で屈伏点４３０℃の上側ガラス層２
０ｂと軟化点５８０℃で屈伏点５２０℃の下側ガラス層
２０ａとからなり、第２の誘電体層は軟化点５４０℃で
屈伏点４９０℃の上側ガラス層２０ｂと軟化点５８０℃
で屈伏点５２０℃の下側ガラス層２０ａとからなるもの
とした。その結果、第１の誘電体層の場合には上側ガラ
ス層２０ｂの屈伏点が封着温度より低いために保護膜２
２の欠陥発生による表示異常が見られたが、第２の誘電
体層の場合には表示異常はなかった。発明者等の得た結
果によると、保護膜２２を形成後の熱処理温度が誘電体
ガラスの屈伏点以上になると、保護膜の欠陥が発生する
ことが確認できた。

【００２４】なお、本実施形態における具体的な材料名
や数値は例示であり、本発明はこれらに限定されるもの
ではなく、種々の変更が可能である。

【００２５】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のプラズマディスプレイ及びその製造方法によれば、耐
圧を低下させるような欠陥が全くなく、均質で、しか
も、表面が滑らかな誘電体層を得ることができる。ま
た、上側ガラス層の屈伏点を封着温度より高くすること
で、保護膜の欠陥発生を防止して表示異常や短寿命化を
解消することができ、表示動作の信頼性を向上すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明にかかるＰＤＰの要部の構成を示す断
面図。

【図２】 下側および上側ガラス層の焼成温度と欠陥発
生率の関係を示すグラフ。

【図３】 一般的な面放電型ＰＤＰの分解斜視図。

【符号の説明】

１…プラズマディスプレイパネル、１６，１８…ガラス
基板、２０…誘電体層、２０ａ…下側ガラス層、２０ｂ
…上側ガラス層、３０…放電空間、Ｘ，Ｙ…表示電極、
Ｚ…アドレス電極。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に形成された表示電極を放電空間
   に対して被覆する誘電体層を有し、この誘電体層が、第
   １のガラス材料をこの第１のガラス材料の軟化点より高
   い所定範囲内の焼成温度で焼成して形成された下側ガラ
   ス層と、第２のガラス材料をこの第２のガラス材料の軟
   化点より高く、かつ前記第１のガラス材料の軟化点より
   低い所定範囲内の焼成温度で焼成して前記下側ガラス層
   の上に形成された上側ガラス層とからなるプラズマディ
   スプレイパネル。
2. 【請求項２】 上側ガラス層の屈伏点が誘電体層の前記
   上側ガラス層を形成した後の工程の最高温度よりも高い
   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。
3. 【請求項３】 基板上に形成された表示電極を第１のガ
   ラス材料で被覆し、この第１のガラス材料をこの第１の
   ガラス材料の軟化点より高い所定範囲内の焼成温度で焼
   成して下側ガラス層を形成し、ついで、この下側ガラス
   層の放電空間側の表面を第２のガラス材料で被覆し、こ
   の第２のガラス材料をこの第２のガラス材料の軟化点よ
   り高く、かつ前記第１のガラス材料の軟化点より低い所
   定範囲内の焼成温度で焼成して上側ガラス層を形成する
   プラズマディスプレイパネルの製造方法。