JPH11354035A - 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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- JPH11354035A JPH11354035A JP10157295A JP15729598A JPH11354035A JP H11354035 A JPH11354035 A JP H11354035A JP 10157295 A JP10157295 A JP 10157295A JP 15729598 A JP15729598 A JP 15729598A JP H11354035 A JPH11354035 A JP H11354035A
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Abstract
性化を図ることを目的とする。 【解決手段】 ガラス基板上に形成されてきた表示電極
やアドレス電極の表面に、平均粒径が0.1μm〜1.
5μmで、最大粒径が平均粒径の3倍以内でかつ最小粒
径が平均粒径の0.2倍以内のガラス粉末を用い、しか
もこの粉末を溶剤,可塑剤,分散剤を含むバインダーで
ペースト化しこのペーストをダイコート法,スプレー
法,スピンコート法または、ブレードコート法を用い
て、塗布し、乾燥後、これを焼成して誘電体ガラス層1
3を設けることによって、誘電体ガラス層13を薄く形
成しても絶縁耐圧を確保し、加えて放電電圧の上昇を抑
え、かつ、高輝度のプラズマディスプレイパネルを得る
ことができる。
Description
に用いるプラズマディスプレイパネルに関し、特に誘電
体層の改良及び誘電体ガラス層の材料の改良がなされた
プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法に関す
るものである。
位、大画面テレビへの期待が高まっている。CRTは解
像度・画質の点でプラズマディスプレイや液晶に対して
優れているが、奥行きと重量の点で40インチ以上の大
画面には向いていない。一方液晶は、消費電力が少な
く、駆動電圧も低いという優れた性能を有しているが、
画面の大きさや視野角に限界がある。これに対して、プ
ラズマディスプレイは、大画面の実現が可能であり、す
でに40インチクラスの製品が開発されている(例え
ば、機能材料1996年2月号Vol.16,No.2
7ページ)。
マディスプレイパネルの要部斜視図を示したものであ
る。図6において、51は、フロート法による硼硅酸ナ
トリウム系ガラスよりなる前面ガラス基板(フロントカ
バープレート)であり、この前面ガラス基板51上に銀
電極から成る表示電極52が存在し、この上をコンデン
サの働きをする平均粒径2μm〜15μmのガラス粉末
を用いて形成された誘電体ガラス層53と酸化マグネシ
ウム(MgO)誘電体保護層54が覆っている。55は
背面ガラス基板(バックプレート)であり、この背面ガ
ラス基板55上にアドレス電極(ITOと銀電極)5
6,誘電体ガラス層57が設けられ、その上に隔壁5
8、蛍光体層59が設けられており、隔壁58間が放電
ガスを封入する放電空間60となっている。
ルスペックのハイビジョンテレビの画素レベルは、画素
数が1920×1125となり、ドットピッチも42イ
ンチクラスで、0.15mm×0.48mmで1セルの
面積は0.072mm2の細かさになる。
レビを作製したとき、1画素の面積で従来のNTSC
(画素数640×480個、ドットピッチ0.43mm
×1.29mm、1セルの面積0.55mm2)と比較
すると、1/7〜1/8の細かさとなる。従って、パネ
ルの輝度が低くなってしまう(例えば、ディスプレイア
ンドイメージング 1997,Vol.6,pp.7
0)。
短くなるばかりでなく放電空間も狭くなるため、特に第
1電極上の誘電体ガラス層は、セル面積が減少するため
にコンデンサとしての同一容量を確保しようとすれば、
膜厚を従来よりも薄くすることが必要となる。
3つの方法がある。第1の方法は、ガラス粉末の平均粒
径が5〜6μmでガラスの軟化点が550℃〜600℃
のガラス粉末とエチルセロースを5重量%〜15重量%
含有するターピネオールや、ブチルカルビトールアセテ
ートを溶剤として、3本ロールを用いてペースト化し、
スクリーン印刷法により(スクリーン印刷法に適したペ
ーストの粘度である50万〜100万センチポイズに調
整してある。)前面板上に塗布後乾燥し、次にガラスの
軟化点付近(550℃〜600℃)で焼成して誘電体層
を形成する方法である。
るため、ガラスがあまり流動しない不活性な状態である
ため、(ガラスの粘度が107ポアズ)電極であるA
g,ITO,Cr−Cu等とほとんど反応しない。した
がって、電極の抵抗値が上昇したり、ガラス中に電極成
分が拡散して着色したりしないこと、および1回の焼成
で誘電体層が形成できることである。
粉末の平均粒径が5μm〜6μmでガラスの軟化点付近
で焼成するためにガラスの流動性が悪く、スクリーン版
のメッシュ目が残ったりするため、表面が4μm〜6μ
mの荒い面となり、可視光が散乱し、スリガラス状とな
り、誘電体ガラス層の可視光の透過率が低下すること及
び、気泡やピンホールが誘電体中に発生し、誘電体層の
耐圧が低下することである。
径が5μm〜6μmで軟化点が450〜500℃程度の
低融点鉛ガラス粉(PbOが75%程度)を用いて、ガ
ラスペーストを作成後(ペースト粘度35万〜50万セ
ンチポイズ)スクリーン印刷法にて、ペーストを塗布し
乾燥後軟化点より、約100℃程度高い550〜600
℃で焼成する方法がある。この方法の特長はガラスの焼
成温度が軟化点より十分高いため、ガラスの流動性が良
いため、スクリーン版のメッシュ目があっても表面の平
坦なガラス層(表面荒さ2μm程度)を得ることが出来
ること、および1回の焼成で誘電体層が形成できること
である。
が流動しやすく活性化されているため、Ag,ITO,
Cr−Cu−Cr等の電極と反応をおこし抵抗値が上昇
したり、誘電体層が着色したりすることおよび、電極と
の反応で大きな気泡が生じ易いということである。
法を組み合わせる方法である(例えば特開平7−105
855号公報,特開平9−50769号公報)。すなわ
ち電極上にはガラスの平均粒径が5μm〜6μm(粒径
の分布は0.1μm〜15μm)でガラスの軟化点が5
50℃〜600℃のガラス粉体を用いて、これを同じく
ペースト化した後、スクリーン印刷法にて印刷,乾燥を
行い軟化点付近で焼成後、この誘電体層上に同じく平均
粒径が5μm〜6μmで、ガラスの軟化点が450℃〜
500℃のガラス粉末を用いて同じくペースト化した
後、スクリーン印刷法で印刷,乾燥を行い、軟化点より
100℃高い550℃〜600℃で焼成して、誘電体層
を形成する方法である。
成にすることで、電極とガラスの反応をおさえ、あわせ
てガラス表面を平坦化し、可視光の透過率と絶縁耐圧性
の向上を計ることが出来る。
ラスを作成工程が繁雑になるばかりか15μm以下の薄
い誘電体膜を形成するのが困難になるし、一層目の誘電
体に気泡が存在し透過率があまり向上しない。又誘電体
が薄い場合は、表示電極およびアドレス電極それぞれが
前面・背面ガラス基板上に作製されていた(図6の5
2,56)従来のプラズマディスプレイパネルにおいて
は、通常、誘電体ガラス層側には電極がその厚み相当突
入しているので、誘電体ガラス層の電極周辺で電界が局
所的に大きくなりやすく、例えば、表示電極とアドレス
電極間に信号を送る時(アドレス放電をおこす時)など
に、絶縁破壊を惹起されやすいという絶縁耐圧の点で課
題があった。
スト(インキ)の粘度が約50万センチポイズの比較的
流動性の少ないインキを用いてスクリーン印刷されてい
るため、スクリーン印刷後乾燥時にスクリーン版のメッ
シュ目(メッシュ跡)が印刷された誘電体の表面にのこ
り、誘電体ガラスの表面に凹凸が発生するという課題が
あった(例えば最新プラズマディスプレイ製造技術 月
間FPDインテリジェンス編 1997年12月 PP
105)。
決するために、スクリーン印刷法を用いず狭い隙間から
インキをおし出して、印刷するダイコート法(例えば、
最新プラズマディスプレイ製造技術 月間FPDインテ
リジェンス編 1997年12月 PP106)やスピ
ンコート法が提案されている。
法でガラスペーストを塗布しようと思えばペーストの粘
度を、例えばダイコート法であれば、40万センセポイ
ズ以下、スピンコート法であれば、1万センチポイズ以
下の低粘度化を計らなければならなくなる。しかし、ガ
ラスペースト中のガラスの平均粒径が従来例は、3μm
〜5μmと大きいため、低粘度(40万センチポイズ以
下)のペースト中ではこのような粒子は、短時間で沈降
してしまい、安定して誘電体ペーストを塗布することが
出来なかった。
用いないゾルゲル法によるSiO2やAl2O3をスピン
コート法や浸漬法(デッピング法)によって500〜1
0000Å形成する方法が開発されているが十分な特性
は得られていない(例えば、特開昭62−194225
号公報)。又、工程も増加するという課題があった。
絶縁耐圧の課題等を克服することによって、精細なセル
構造の場合にも高輝度で信頼性の高いプラズマディスプ
レイパネルを提供することを目的とする。
め、本発明の第1のプラズマディスプレイパネルは、第
1の電極及び誘電体ガラス層が形成されたフロントカバ
ープレートと、第2の電極及び蛍光体層が形成されたバ
ックプレートとを有し、前記第1の電極と前記第2の電
極とが所定の距離離間して対向するよう前記フロントカ
バープレートと前記バックプレートとを配置するととも
に、前記フロントカバープレートと前記バックプレート
との間に隔壁を設置し、前記フロントカバープレート、
前記バックプレート及び前記隔壁により形成された空間
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、前記第1電極上の誘電体ガラス層
が平均粒径0.1μm〜1.5μmでその最大粒径が平
均粒径の3倍以内でかつその最小粒径が平均粒径の0.
2倍以上であるガラス粉体成分と樹脂を含む溶剤,可塑
剤,分散剤から成るバインダー成分で構成されたペース
トをダイコート法,スプレー法,スピンコート法また
は、ブレードコート法にて第1電極上に塗布し、乾燥後
560℃〜590℃で焼成して得られることを特徴とす
る。
ルは、第1の電極及び誘電体ガラス層が形成されたフロ
ントカバープレートと、第2の電極及び誘電体層,蛍光
体層が形成されたバックプレートとを有し、前記第1の
電極と前記第2の電極とが所定の距離離間して対向する
よう前記フロントカバープレートと前記バックプレート
とを配置するとともに、前記フロントカバープレートと
前記バックプレートとの間に隔壁を設置し、前記フロン
トカバープレート、前記バックプレート及び前記隔壁に
より形成された空間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、前記第2電極
上の誘電体層が、平均粒径0.1μm〜1.5μmでそ
の最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒径
が平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体および平均
粒径が0.1μm〜0.5μmから成る酸化チタン(T
iO2)粉体とを含む固形成分と樹脂成分を含む溶剤,可
塑剤,分散剤から成る成分で構成されたペーストを、ダ
イコート法,スプレー法,スピンコート法または、ブレ
ードコート法にて第2電極上に塗布し、乾燥後550℃
〜590℃で焼成して得られることを特徴とする。
(Bi2O3系),酸化亜鉛系(ZnO系),酸化鉛系
(PbO系),酸化リン系(P2O5系)のうちのいづれ
か一種であることを特徴とする。
ルカービトールアセテート,ペンタンジオールのうちの
いづれか1種又は、2種であることを特徴とする。
ルロース、またはエチレンオキサイドであることを特徴
とする。
電極またはCr−Cu−Crであることを特徴とする。
セロールモノオレート,ソルビタンセスキオレート,ホ
モゲノールのうちのいづれか一種であることを特徴とす
る。
ンチポイズ〜500000センチポイズであることを特
徴とする。
ルの製造方法は、平均粒径0.1μm〜1.5μmで、
その最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒
径が平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体成分と樹
脂を含む溶剤,可塑剤,分散剤から成るバインダー成分
で構成されたペーストをダイコート法,スプレー法,ス
ピンコート法または、ブレードコート法のいずれかにて
フロントカバープレートの第1電極上に塗布し、乾燥後
焼成する工程を少なくとも含むことを特徴とする。
ルの製造方法は、平均粒径0.1μm〜1.5μmで、
その最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒
径が平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体及び平均
粒径が0.1μm〜0.5μmから成る酸化チタン(T
iO2)粉体とを含む固形成分と樹脂成分を含む溶剤,可
塑剤,分散剤から成る成分で構成されたペーストを、ダ
イコート法,スプレー法,スピンコート法またはブレー
ドコート法のいずれかにてバックプレートの第2電極上
に塗布し、乾燥後焼成する工程を少なくとも含むことを
特徴とする。
の電極を覆う誘電体ガラス層とを配したフロントカバー
プレートと、第2の電極と誘電体層,蛍光体層とを配し
たバックプレートとが対向してなるプラズマディスプレ
イパネルにおいて、前記第1または第2の電極上にガラ
ス粉体の平均粒径を0.1μm〜1.5μmと細かく
し、しかもその最大粒径が平均粒径の3倍以内でかつそ
の最小粒径が0.2倍以上でガラスの軟化点が550℃
以上のガラス粉体を用い、ガラスペースト、中に可塑剤
や分散剤を含有させ、その粘度を50万センチポイズ以
下にして、ダイコート法,スプレー法,スピンコート法
またはブレードコート法により、誘電体ガラス層を形成
することで電極との反応なしに誘電体ガラスの表面荒れ
(表面の凹凸)が少なく、気泡やピンホールのない誘電
体ガラス層が一種類のガラスで形成出来る。
体(平均粒径0.1μm〜1.5μmで、粒度分布のそ
ろったガラス粉体)及び可塑剤や分散剤を使用すること
で、ペーストの粘度を40万センチポイズ以下に下げて
も、ガラス粒子が沈降せず均一な分散状態となっている
ため、可視光の透過率が向上し、しかも誘電体ガラス層
を15μm以下にしても絶縁耐圧が良好で、高い輝度,
効率のパネルが得られる。
度分布をそろえることおよび可塑剤や分散剤を使用する
ことでガラス粒子の焼結性が高められ、表面が平滑(表
面荒さ1μm以下)でガラス内に内在する気泡が0.2
μm以下で均一に分布した状態が得られるため、15μ
m以下の誘電体ガラス層を形成しても、絶縁破壊されに
くい信頼性の高い誘電体層が薄く形成できる。したがっ
て放電電圧を低くすると同時に、誘電体の絶縁耐圧の向
上を図ることができる。
ルの輝度の向上も図ることが出来る。
すると(平均粒径0.1μm以下にすると)焼成時に有
機バインダーの成分が誘電体ガラス層内に閉じ込められ
てしまうので好ましくない。
図6において、表示電極52の面積をS,表示電極上の
誘電体ガラス層の厚みをd,誘電体ガラス層の誘電率を
ε,誘電体ガラス層上の電荷をQとすると表示電極52
とアドレス電極56との間の静電容量Cは、下記式1で
表される。 (式1) C=εS/d 又、表示電極52とアドレス電極56との間に印加され
る電圧をV,表示電極52上の誘電体ガラス層上にたま
る電荷量Qとすると、VとQとの間には下記式2の関係
がある。 (式2) V=dQ/εS (ただし、放電空間は、放電中はプラズマ状態なので導
電体となる。) 上記式1,式2においてdを小さくするとコンデンサー
としての静電容量Cが大きくなり、又アドレス時や表示
時の放電電圧Vが低下することになる。
ことにより、同じ電圧を印加しても電荷がたくさん溜ま
るので、高容量化と放電電圧の低減を図ることができ
る。
すると絶縁耐圧が低減し、アドレスパルスや表示パルス
を印加する時に誘電体層が絶縁破壊され易くなってしま
う。
いるガラス粉体の平均粒径を0.1μm〜1.5μmと
細かくし、しかもその最大粒径が平均粒径の3倍以内
で、かつ、その最小粒径が平均粒径の0.2倍以上で平
均粒径をこえないガラス粉体を使用することによって、
従来のNTSC並以下の放電電圧とセルの静電容量を確
保しつつ、一層の薄い誘電体層で絶縁耐圧の向上および
可視光の透過率の向上を図った。
プラズマディスプレイパネル(以下「PDP」という)
の要部斜視図、図2は、図1におけるX−X線矢視断面
図、図3は、図1におけるY−Y線矢視断面図である。
なお、これらの図では便宜上セルが3つだけ示されてい
るが、実際には赤(R),緑(G),青(B)の各色を
発光するセルが多数配列されてPDPが構成されてい
る。
前面ガラス基板(フロントカバープレート)11に放電
電極(表示電極)12があり、(表示電極は図示してい
ないが、ITOやSnO2の透明電極上にバスラインと
してAgまたは、Cr−Cu−Crの電極が設けられた
構成になっている。)その上に平均粒径が0.1μm〜
1.5μmで最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつ最
小粒径が平均粒径の0.2倍以上のガラス粉末を用い、
ダイコート法,スプレー法,スピンコート法、またはブ
レードコート法にて作成した誘電体ガラス層13が配さ
れてなる前面パネル10と、背面ガラス基板(バックプ
レート)21にアドレス電極22があり、その上に蛍光
体の発光を反射する酸化チタン(TiO2)入りの平均粒
径が0.1μm〜1.5μmで最大粒径が平均粒径の3
倍以内でかつ最小粒径が平均粒径の0.2倍以上のガラ
ス粉末を用い、同じくダイコート法,スプレー法,スピ
ンコート法または、ブレードコート法にて作成された誘
電体ガラス層23(ガラス組成は第1電極上の誘電体と
同じ),隔壁24,R,G,B各色の蛍光体層25が配
されてなる背面パネル20とを張り合わせ、前面パネル
10と背面パネル20の間に形成される放電空間30内
に放電ガスが封入された構成となっており、以下に示す
ように作製される。
は、前面ガラス基板11に放電電極(表示電極)12を
作成し、その上を本実施の形態では、平均粒径が0.1
μm〜1.5μmで最大粒径が平均粒径の3倍以内でか
つ、最小粒径が平均粒径の0.2倍以上で軟化点が60
0℃以下のガラス粉末を用いて作成された誘電体ガラス
層13で覆い、この表面上に保護層14を形成すること
によって作製する。
は、以下のようにして、前面ガラス基板11に形成す
る。図4を用いながら説明する。
2μmのITO(酸化インジウムと酸化スズからなる透
明導体)をスパッタ法で全面に形成後、フォトリソグラ
フ法またはレーザー加工法にて、巾150μmのストラ
イプ状電極を形成する(電極間距離は0.05mm)。
後、同じくフォトリソグラフ法にて、巾30μmのAg
バスラインをITO上に形成し、その後、Agを550
℃で焼成することによって第1の電極としての放電電極
12を形成する。
ガラス層13は、以下のようにして前面ガラス基板11
および放電電極12上に形成する。
B2O3−SiO2−CaO系ガラス)をジェットミル〔例
えば、(株)スギノマシン製 HJP300−02型〕
で平均粒径が0.1μm〜1.5μmまで粉砕し、粉砕
されたガラスの最大粒径が各平均粒径の3倍以内に、最
小粒径が平均粒径の0.2倍以上になるように粉砕条件
を設定する。
量%とエチルセルロース,エチレンオキサイド樹脂、ま
たはアクリル樹脂を1重量%〜20重量%を含むターピ
ネオール,ブチルカルビトールアセテート、またはペン
タンジオールから成るバインダー成分30重量%〜65
重量%を、三本ロールまたはホモナイザーでよく混練
し、ダイコート用,スプレー用、またはインクジェット
用ペーストを作成する。又、バインダー中には可塑剤、
例えばフタル酸ジオクチル,フタル酸ジブチル,グリセ
ン等や分散剤,グリセロールモノオレート,ソルビタン
セスキオレート,ホモゲノール(Kaoコーポレーショ
ン社製品名)等をバインダー成分に対して0.1〜10
重量%添加して、ガラス粉体の沈降防止効果を向上させ
ている。
1,電極12上にダイコート法,スピンコート法,スプ
レー法または、ブレードコート法で塗布する。
図8は、誘電体ガラス層を形成する際に用いるダイコー
ターの概略図である。先づ、前面パネル84をテーブル
81の上におき、粘度を30万センチポイズ以下にした
ガラスペースト88を、タンク87の中に入れ、ポンプ
86にてダイコーターのスロットダイ85にインキを導
びき、ヘッドノズル82からペーストを吐出させ、前面
基板上にペースト83をペースト粘度やヘッドノズルと
基板間の距離を変えて必要な厚みにコントロールする。
次に乾燥後、ガラスの軟化点より少し高い560℃〜5
90℃で焼成する。
9は、誘電体ガラス層を形成する際に用いるスプレーコ
ータの概略図である。先づ、前面パネル93をテーブル
91の上におき、粘度を10000ポイズ以下にした、
ガラスペースト95をタンク96の中に入れ、ポンプ9
7にてスプレーガン94にインキを導びき、ノズル部分
92(内径100μm)からペーストを噴出させ、前面
基板93上にペースト98をペースト粘度やスプレー
圧,塗布回数を変えて必要な厚みにコントロールする。
次に乾燥後、ガラスの軟化点より少し高い560℃〜5
90℃で焼成する。
て)図10は、誘電体ガラス層を形成する際に用いるス
ピンコータの概略図である。先づ、前面パネル103を
軸対称に回転できるテーブル101の上におき、粘度を
10,000ポイズ以下にしたガラスペースト108を
タンク107の中に入れ、ポンプ106にてスビンコー
トガン104に導びき、ノズル部分102からペースト
を吐出させ、前面基板103上にペースト108コーダ
ーの回転数や、コート回数を変えて必要な厚みにコント
ロールする。次に乾燥後、ガラスの軟化点より少し高い
560℃〜590℃で焼成する。
て)図11は誘電体ガラス層を形成する際に用いるブレ
ードコータの概略図である。先づ、前面パネル113を
テーブル111の上におき、粘度を15000ポイズ以
下にしたガラスペースト115をブレード(刃)112
のついたタンク114の中に入れ、タンク114を矢印
の方向に引いて、ブレード112部分から一定のペース
トをガラス基板(前面パネル)113に吐出させ、ブレ
ード部分と基板間のギャップを変えて膜厚をコントロー
ルし、次に乾燥後ガラスの軟化点より少し高い560℃
〜590℃で焼成する。
図5は保護層14を形成する際に用いるCVD装置の概
略図である。このCVD装置は、熱CVDおよびプラズ
マCVDのいずれも行うことができるものであって、C
VD装置本体45の中には、ガラス基板47(図1にお
ける放電電極12及または誘電体層13を形成した前面
ガラス基板11)を加熱するヒータ部46が設けられ、
CVD装置本体45内は排気装置49で減圧にすること
ができるようになっている。また、CVD装置本体45
の中にプラズマを発生させるための高周波電源48が設
置されている。
アであるアルゴン[Ar]ガスを、気化器(バブラー)
42,43を経由してCVD装置本体45に供給するも
のである。気化器42は、MgOの原料(ソース)とな
る金属キレートを加熱して貯え、Arガスボンベ41a
からArガスを吹き込むことにより、この金属キレート
を蒸発させてCVD装置本体45に送り込むことができ
るようになっている。
トンマグネシウム〔Mg(C5H7O 2)2〕,マグネシウ
ムジピバブロイルメタン〔Mg(C11H19O2)2〕であ
る。
[O2]をCVD装置本体45に供給するものである。
行う場合、ヒータ部46の上に、誘電体層を上にしてガ
ラス基板47を置き、所定の温度(250℃)に加熱す
ると共に、反応容器内を排気装置49で減圧にする(数
十Torr程度)。
りMgOを形成する時は気化器42をマグネシウムジピ
バブロイルメタンよりMgO保護層14を形成する時は
気化器43で、ソースとなるキレートを、所定の気化温
度に加熱しながら、Arガスボンベ41a又は41bか
らArガスを送り込む。また、これと同時に、酸素ボン
ベ44から酸素を流す。
り込まれるキレート化合物が、酸素と反応し、ガラス基
板47の電極上にMgO保護膜が形成される。
VDを行う場合も、熱CVDの場合とほぼ同様に行う
が、ヒータ部46によるガラス基板47の加熱温度は2
50℃程度に設定し、排気装置49を用いて反応容器内
を10Torr程度に減圧し、高周波電源48を駆動し
13.56MHzの高周波電界を印加することにより、
CVD装置本体45内にプラズマを発生させながら、金
属酸化物層またはMgOからなる保護層を形成する。
D法によって保護層を形成すれば、緻密な保護層を形成
することができる。
輝度の向上と放電電圧を低減するという効果は顕著にな
るので、絶縁耐圧が低下しない範囲内であればできるだ
け薄く設定するのが望ましい。
層13の厚みを、従来の厚み略15μmよりも薄い所定
厚みに設定する。
なる保護層14を形成する。本実施の形態では、CVD
法(熱CVD法またはプラズマCVD法)を用いて、
(100)面または(110)面配向の酸化マグネシウ
ム(MgO)からなる保護層を形成する。CVD法によ
る保護層14の形成については、金属酸化物と同様の方
法で形成する。本実施の形態では、プラズマCVD法で
1.0μmの厚みに形成している。
基板21に前述したフォトレジスト法によりレジストの
凹部を形成し、この凹部に放電電極12と同様にして第
2の電極としてのアドレス電極22を形成し(リフトオ
フ法)、その上に前面パネル10の場合と同様の種類の
平均粒子径(0.1μm〜1.5μm)と粒度分布を有
するガラス粉末に同じく平均粒子径が0.1μm〜0.
5μmの酸化チタンTiO2を添加した白色誘電体ガラス
層23を形成する。白色誘電体層の形成方法や印刷用イ
ンキペーストの作成方法は、前面パネルの誘電体ガラス
と同様の方法である。白色誘電体層の焼成温度は、54
0℃〜580℃とした。
法によって作成された隔壁24を所定のピッチで固着す
る。そして、隔壁24に挟まれた各空間内に、赤色
(R)蛍光体,緑色(G)蛍光体,青色(B)蛍光体の
中の1つを配設することによって蛍光体層25を形成す
る。
にPDPに用いられている蛍光体を用いることができる
が、ここでは次の蛍光体を用いる。 「赤色蛍光体」 : Y2O3:Eu3+ 「緑色蛍光体」 : Zn2SiO4:Mn 「青色蛍光体」 : BaMgAl10O17:Eu2+ 以下では、上記隔壁内に入れる蛍光体の作成方法につい
て図7を用いて述べる。先ずサーバー71内に平均粒径
2.0μmの赤色蛍光体であるY2O3:Eu3+粉末50
重量%,エチルセルローズ1.0重量%,溶剤(α−タ
ーピネオール)49重量%から成る蛍光体混合物をサン
ドミルで混合撹はんし、15センチポイズ(CP)とし
た塗布液を入れ、ポンプ72の圧力で噴射装置のノズル
部73(ノズル径60μm)から赤色蛍光体形成用液体
をストライプ形状の隔壁内に噴射させると同時に基板を
直線状に移動させて、赤色蛍光体ライン25を形成す
る。
Eu2+),緑色(Zn2SiO4:Mn)のラインを形成
後、500℃で10分間焼成し、蛍光体層25を形成す
る。
合わせによるPDPの作製:次に、図2,図3に示すよ
うに、前述のようにして作製した前面パネル10と背面
パネル20とを封着用ガラスを用いて張り合わせると共
に、隔壁24で仕切られた放電空間30内を高真空(8
×10-7Torr)に排気した後、所定の組成の放電ガ
スを所定の圧力で封入することによってPDPを作製す
る。
極(表示電極及びアドレス電極)が誘電体ガラス層と緻
密に結合し、気泡が極めて少ない構造をなしている。
ズは、40インチクラスのハイビジョンテレビに適合す
るよう、セルピッチを0.2mm以下、放電電極12の
電極間距離dを0.1mm以下に設定する。
ら用いられているNe−Xe系であるが、Xeの含有量
を5体積%以上に、封入圧力は500〜760Torr
に設定することで、セルの発光輝度の向上を図ってい
る。
電電圧の低減を図れるので、動作時にパネル各構成部位
に掛かる負荷が低減される。しかも絶縁耐圧が向上され
ているので、例えば長期に及ぶ繰り返し使用に対して、
高いパネル輝度や低い放電電圧等の優れた初期性能を維
持することができ信頼性に優れたものである。
ル20側の誘電体ガラス層23よりも、前面パネル10
側の誘電体ガラス層13の方が、輝度及び放電電圧に与
える影響が大きいので、前面パネル10側の誘電体ガラ
ス層をより薄くすれば、輝度向上効果及び放電電圧低減
の効果を得ることができる。
23〜28,31〜34,比較例7,8,13,14,
21,22,29,30,35,36〕
1〜6および9〜12,15〜20,23〜28,31
〜34のPDPは、前記実施の形態に基づいて放電電極
とアドレス電極双方上を平均粒径が0.1〜1.5μm
で、最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒
径が平均粒径の0.2倍以上のガラス粉末成分と溶剤,
可塑剤,分散剤から成るバインダー成分を含む誘電体ガ
ラスペーストを、ダイコート法,スプレー法,スピンコ
ート法、またはブレードコータ法で塗布後焼成して得ら
れる誘電体ガラス層でおおい、その膜厚が10μm〜1
5μmを有するものであって、PDPのセルサイズは、
42インチのハイビジョンテレビ用のディスプレイに合
わせて、隔壁24の高さは0.15mm、隔壁24の間
隔(セルピッチ)は0.15mmに設定し、放電電極1
2の電極間距離dは0.05mmに設定した。
Xe系の混合ガスを封入圧600Torrに封入した。
MgO保護層14の形成方法については、保護層をプラ
ズマCVD法で作製した。
nesium Acetylacetone〔Mg(C5H7O2)2〕また
は、Magnesium Dipivaloyl Methane〔Mg(C11H19
O2)2〕をソースとして用いた。
では、気化器の温度125℃、ガラス基板47の加熱温
度は250℃、Arガスは1L/分、酸素は2L/分で
1分間ガラス基板47上に流し、10Torrに減圧
し、高周波電源48から13.56MHzの高周波電界
300Wで20秒間印加して膜厚1.0μmのMgO保
護層を形成した(膜形成速度1.0μm/分)。
X線解析で結晶面を調べたところ、Mg(C5H
7O2)2,Mg(C11H19O2)2のいずれのソースでも
全ての試料において(100)面に配向した結晶であっ
た。
ネルの誘電体ガラス層に、PbO−B2O3−SiO2−
CaO−Al2O3ガラスを使用したもので、試料No.
9〜14は、Bi2O3−ZnO−B2O3−SiO2−Ca
O系の誘電体ガラスを使用したもので、試料No.15
〜22は、ZnO−B2O3−SiO2−Al2O3−CaO
系を、試料No.23〜30は、P2O5−ZnO−Al
2O3−CaO系を、試料No.31〜36は、Nb2O3
−ZnO−B2O3−SiO2−CaO系の誘電体ガラス
を用いている。背面パネルの誘電体ガラス層は、前面パ
ネルと同一のガラス組成に酸化チタン(TiO2)を添
加した誘電体を用いた。
7,23〜25,31〜32は誘電体ガラス層を形成す
る時にダイコート法を使用したものであり、ガラスペー
ストの粘度は20万センチポイズ〜50万センチポイズ
に調整した。
4は、同じく誘電体ガラス層を形成する時にスプレーコ
ート法使用したものであり、ガラスペーストの粘度は、
500センチポイズから2万センチポイズに調整した。
スピンコート法を使用したものであり、ペーストの粘度
は100〜3000センチポイズに調整した。
ト法を使用したものであり、ペーストの粘度は2000
〜1万センチポイズに調整した。
の誘電体塗布はすべてダイコート法で行なった。
ガスを使用した。なお、MgOの保護層の形成は全てプ
ラズマCVD法で行なった。プラズマCVD法に用いる
MgOの原料ガスは、マグネシウムアセセルアセトンお
よび、マグネシウムジピバブロイルメタンの違いによっ
ては、ほとんど特性による違いはなかった。
2,29,30,35,36のPDPは、比較例であっ
て、誘電体ガラス層を形成する方法がスクリーン印刷法
であり、又その時に使用した誘電体ガラスの粉体の平均
粒径がNo7は3μmで最大粒径が6μm,最小粒径が
0.2μm(平均粒径の0.07倍)、No8平均粒径
は1.5μmで最大粒径が6μm(平均粒径の4倍),
最小粒径が0.15μm、No13は平均粒径が3μm
で最大粒径は9μm,最小粒径が0.2μm、No14
は平均粒径が1.5μmで最大粒径が6.0μm(平均
粒径の4倍),最小粒径が0.15μm、No21は平
均粒径3μm,最大粒径が6μm,最小粒径が0.2μ
m、No22は平均粒径1.5μm,最大粒径が6.0
μm(平均粒径の4倍),最小粒径が0.15μm、N
o29は平均粒径3.0μm,最大粒径が6μm,最小
粒径が0.05μm(平均粒径の0.017倍)、No
30は平均粒径1.5μm,最大粒径が6μm,最小粒
径が0.15μm、No35は平均粒径3.0μm,最
大粒径が9μm,最小粒径が0.2μm、No36は平
均粒径1.5μm,最大粒径が6.0μm(平均粒径の
4倍),最小粒径が0.2μmを用いた結果であり、そ
れ以外は、試料No1〜6,9〜12,15〜20,2
3〜28,31〜34のPDPと同様の設定にしてあ
る。
のPDPについて、第1電極上の誘電体ガラスの気泡の
大きさは電子顕微鏡で観察して、平均値で求めた。
パネルを封着する前にフロントパネルを抜き取って放電
電極をプラスとし、誘電体ガラス層上に銀ペーストを印
刷し、乾燥後それをマイナスとして、電圧を印加し絶縁
破壊がおこる電圧を耐電圧とした。パネル輝度は各試作
PDPで絶縁破壊しにくい条件である放電維持電圧15
0V程度,周波数30KHz程度で放電させた時の測定
値である。前記表11から表15に結果を併記した。
Pと同様のものを20枚づつ作製し、これらを加速寿命
に供した。
りもかなり過酷な条件下で行い、放電維持電圧200
V、周波数50KHzで4時間連続で放電した。その
後、パネル内の誘電体ガラス層等の破壊状況(パネルの
絶縁耐圧欠陥)を調べた。この結果も表11〜表15に
併記した。
〜20,23〜28,31〜34の輝度の測定結果では
(表11〜表15)、従来のPDPのパネル輝度が40
0cd/m2程度(FLAT−PANEL DISPL
AY 1997,PP198)であるのに比べ、優れた
パネルの輝度を示している。
かも気泡の少ないガラス層にすることにより、パネル輝
度を向上できることが分かる。
験,パネルの加速寿命テストの結果から、ガラスの平均
粒径を0.1μm〜1.5μmにし最大粒径が平均粒径
の3倍以内でかつ最小粒径が平均粒径の0.2倍以上の
ガラスを用い、しかも誘電体形成時にダイコート法,ス
ピンコート法またはブレードコート法によって誘電体ガ
ラス層を作成した試料No.1〜6,9〜12,15〜
20,23〜28,31〜34のPDPでは、ガラスの
平均粒径を1.5μm以上にしたガラス、または1.5
μm以下でも最大粒径が平均粒径の3倍をこえるものを
用い、しかもスクリーン印刷法によって誘電体ガラス層
を作成した試料No.8,14,22,30,36のP
DPと比べて、絶縁耐圧および表面平滑性に優れている
ことが明らかである。
粒径が0.1μm〜1.5μmにし最大粒径が平均粒径
の3倍以内で、かつ最小粒径が平均粒径の0.2倍以上
のガラス粉末を用い、しかもダイコート法,スプレー
法,スピンコート法、またはブレード法によって作成し
た誘電体層でコートすれば、誘電体ガラス層を従来より
も薄い15μm以下に形成して輝度の向上を図る場合で
も、絶縁耐圧の向上を図ることができることが分かる。
35のPDPで、ガラスの平均粒径を3μm以上で、し
かもスクリーン印刷法にしたもの、およびNo8,1
4,22,30,34のPDPで、ガラスの平均粒径は
1.5μmであるが、最大粒径が6μm(平均粒径の4
倍)で最小粒径が平均粒径の0.2倍以下で、しかもス
クリーン印刷法で作成した誘電体層のものは、Ag電極
上の誘電体ガラス層の厚みが、試料No.1〜6,9〜
12,15〜20,23〜28,31〜34と比べて厚
いにも関わらず、絶縁破壊しやすいことがわかる。
プレイパネルによると、第1の電極と当該第1の電極を
覆う誘電体ガラス層とを配したフロントカバープレート
と、第2の電極と蛍光体層とを配したバックプレートと
が対向してなるプラズマディスプレイパネルにおいて、
前記第1の電極上に平均粒径が0.1μm〜1.5μm
でその最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小
粒径が平均粒径の0.2倍以上のガラス粉末を用い、し
かもこの粉末を溶剤,可塑剤,分散剤を含むバインダー
でペースト化しこのペーストをダイコート法,スプレー
法,スピンコート法、またはブレードコート法を用いて
塗布し、乾燥後これを焼成して誘電体ガラス層を設ける
ことにより、低い放電電圧で高輝度の、又、アドレッシ
ングや耐久性における信頼性が高いプラズマディスプレ
イパネルが得られる。
を覆う第2の誘電体ガラス層を配してなるものである場
合に、前記第2の電極上に平均粒径が0.1μm〜1.
5μmでその最大粒径が平均粒径の3倍以内でかつその
最小粒径が平均粒径の0.2倍以上のガラス粉末を用い
た誘電体ガラス中にTiO2を添加することにより、真空
紫外光により発光した可視光が効率良く反射され更に、
信頼性と輝度の向上を図ることが出来る。
レイパネルの要部斜視図
視断面図
視断面図
図
レイパネルを製造する際に用いるCVD装置の概略図
要部斜視図
装置70の概略構成図
レイパネルを製造する際に用いるダイコート装置の概略
図
レイパネルを製造する際に用いるスプレーコート装置の
概略図
プレイパネルを製造する際に用いるスピンコート装置の
概略図
プレイパネルを製造する際に用いるブレードコート装置
の概略図
Claims (10)
- 【請求項1】第1の電極及び誘電体ガラス層が形成され
たフロントカバープレートと、第2の電極及び蛍光体層
が形成されたバックプレートとを有し、前記第1の電極
と前記第2の電極とが所定の距離離間して対向するよう
前記フロントカバープレートと前記バックプレートとを
配置するとともに、前記フロントカバープレートと前記
バックプレートとの間に隔壁を設置し、前記フロントカ
バープレート、前記バックプレート及び前記隔壁により
形成された空間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、 前記第1電極上の誘電体ガラス層が平均粒径0.1μm
〜1.5μmでその最大粒径が平均粒径の3倍以内でか
つその最小粒径が平均粒径の0.2倍以上であるガラス
粉体成分と樹脂を含む溶剤,可塑剤,分散剤から成るバ
インダー成分で構成されたペーストをダイコート法,ス
プレー法,スピンコート法または、ブレードコート法に
て第1電極上に塗布し、乾燥後560℃〜590℃で焼
成して得られ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】第1の電極及び誘電体ガラス層が形成され
たフロントカバープレートと、第2の電極及び誘電体
層,蛍光体層が形成されたバックプレートとを有し、前
記第1の電極と前記第2の電極とが所定の距離離間して
対向するよう前記フロントカバープレートと前記バック
プレートとを配置するとともに、前記フロントカバープ
レートと前記バックプレートとの間に隔壁を設置し、前
記フロントカバープレート、前記バックプレート及び前
記隔壁により形成された空間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、 前記第2電極上の誘電体層が平均粒径0.1μm〜1.
5μmでその最大粒径が平均粒径の3倍以内でかつその
最小粒径が平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体お
よび平均粒径が0.1μm〜0.5μmから成る酸化チ
タン(TiO2)粉体とを含む固形成分と樹脂成分を含
む溶剤,可塑剤,分散剤から成る成分で構成されたペー
ストを、ダイコート法,スプレー法,スピンコート法ま
たは、ブレードコート法にて第2電極上に塗布し、乾燥
後550℃〜590℃で焼成して得られることを特徴と
するプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項3】ガラス粉体成分が、酸化ビスマス系(Bi
2O3系),酸化亜鉛系(ZnO系),酸化鉛系(PbO
系),酸化リン系(P2O5系)のうちのいづれか一種で
あることを特徴とする請求項1または2記載のプラズマ
ディスプレイパネル。 - 【請求項4】溶剤成分が、ターピネオール,ブチルカー
ビトールアセテート,ペンタンジオールのうちのいづれ
か1種又は、2種であることを特徴とする請求項1また
は2記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項5】樹脂成分が、アクリル樹脂エチルセルロー
ス、またはエチレンオキサイドであることを特徴とする
請求項1または2記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項6】第1電極、第2電極が、銀(Ag)電極ま
たはCr−Cu−Crであることを特徴とする請求項1
または2記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項7】ガラスペースト中の分散剤が、グリセロー
ルモノオレート,ソルビタンセスキオレート,ホモゲノ
ールのうちのいづれか一種であることを特徴とする請求
項1または2記載のプラズマディスプレイパネル。 - 【請求項8】ガラスペーストの粘度が、100センチポ
イズ〜500000センチポイズであることを特徴とす
る請求項1または2記載のプラズマディスプレイパネ
ル。 - 【請求項9】平均粒径0.1μm〜1.5μmで、その
最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒径が
平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体成分と樹脂を
含む溶剤,可塑剤,分散剤から成るバインダー成分で構
成されたペーストをダイコート法,スプレー法,スピン
コート法または、ブレードコート法のいずれかにてフロ
ントカバープレートの第1電極上に塗布し、乾燥後焼成
する工程を少なくとも含む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10】平均粒径0.1μm〜1.5μmで、そ
の最大粒径が平均粒径の3倍以内で、かつその最小粒径
が平均粒径の0.2倍以上であるガラス粉体および平均
粒径が0.1μm〜0.5μmから成る酸化チタン(T
iO2)粉体とを含む固形成分と樹脂成分を含む溶剤,可
塑剤,分散剤から成る成分で構成されたペーストを、ダ
イコート法,スプレー法,スピンコート法またはブレー
ドコート法のいずれかにてバックプレートの第2電極上
に塗布し、乾燥後焼成する工程を少なくとも含むことを
特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造方法。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP10157295A JPH11354035A (ja) | 1998-06-05 | 1998-06-05 | プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 |
EP03075263A EP1310975A3 (en) | 1998-05-12 | 1999-05-11 | Manufacturing method of plasma display panel and plasma display panel |
DE69935882T DE69935882T2 (de) | 1998-05-12 | 1999-05-11 | Herstellungsverfahren einer Plasmaentladungs-Anzeigeplatte |
US09/309,428 US6439943B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-05-11 | Manufacturing method of plasma display panel that includes adielectric glass layer having small particle sizes |
EP99303665A EP0957502B1 (en) | 1998-05-12 | 1999-05-11 | Manufacturing method of plasma display panel |
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Country | Link |
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JP (1) | JPH11354035A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002358898A (ja) * | 2001-06-01 | 2002-12-13 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
CN109786295A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-21 | 电子科技大学 | 采用3d涂布法的沟槽玻璃钝化系统及相应的钝化工艺 |
-
1998
- 1998-06-05 JP JP10157295A patent/JPH11354035A/ja active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP4715037B2 (ja) * | 2001-06-01 | 2011-07-06 | パナソニック株式会社 | プラズマディスプレイパネルおよびその製造方法 |
CN109786295A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-05-21 | 电子科技大学 | 采用3d涂布法的沟槽玻璃钝化系统及相应的钝化工艺 |
CN109786295B (zh) * | 2019-01-11 | 2023-09-12 | 电子科技大学 | 采用3d涂布法的沟槽玻璃钝化系统及相应的钝化工艺 |
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