KR20070091366A

KR20070091366A - 플라즈마 디스플레이 패널

Info

Publication number: KR20070091366A
Application number: KR1020077017377A
Authority: KR
Inventors: 아키라 가와세; 가즈히로 모리오카; 가즈히로 요코타; 유이 사이토우; 다츠오 미후네
Original assignee: 마츠시타 덴끼 산교 가부시키가이샤
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2007-09-10
Also published as: US20090322203A1; KR100920544B1; EP1816667A1; US20090224673A1; WO2007040120A1; JP4089739B2; DE602006010169D1; EP1816667A4; JP2007128854A; US7902757B2; EP1816667B1; US20080116803A1

Abstract

전면 유리 기판(3) 상에 표시 전극(6)과 유전체층(8)과 보호층(9)이 형성된 전면판(2)과, 기판 상에 전극과 격벽과 형광체층이 형성된 배면판을 대향 배치하는 동시에 주위를 봉착하여 방전 공간을 형성한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 표시 전극(6)이 적어도 은을 함유하는 동시에, 유전체층(8)이 표시 전극(6)을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 1 유전체층(81)과, 제 1 유전체층(81)을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 2 유전체층(82)에 의해 구성되고, 제 2 유전체층(82)의 산화비스머스의 함유량을 제 1 유전체층(81)의 산화비스머스의 함유량보다도 작게 하고 있다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널{PLASMA DISPLAY PANEL}

본 발명은 표시 디바이스 등에 사용하는 플라즈마 디스플레이 패널에 관한 것이다.

플라즈마 디스플레이 패널(이하, PDP라 한다)은 고정세화(高精細化), 대화면화의 실현이 가능한 점에서, 65인치급 텔레비전 등이 제품화되고 있다. 최근, PDP는 종래의 NTSC 방식에 비해 주사선수가 2배 이상인 HD(High Definition) 텔레비전으로의 적용이 진행되는 동시에, 환경 문제를 배려하여 납 성분을 포함하지 않는 PDP가 요구되고 있다.

PDP는 기본적으로는 전면판과 배면판으로 구성되어 있다. 전면판은 플로트법에 의한 붕규산나트륨계 유리의 유리 기판과, 유리 기판의 한쪽 주면 상에 형성된 스트라이프 형상의 투명 전극과 버스 전극으로 구성되는 표시 전극과, 표시 전극을 덮어서 콘덴서로서의 작용을 하는 유전체층과, 유전체층 상에 형성된 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층으로 구성되어 있다. 한편, 배면판은 유리 기판과, 그 한쪽 주면 상에 형성된 스트라이프 형상의 어드레스 전극과, 어드레스 전 극을 덮는 하지(下地) 유전체층과, 하지 유전체층 상에 형성된 격벽과, 각 격벽간에 형성된 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 형광체층으로 구성되어 있다.

전면판과 배면판은 그 전극 형성면측을 대향시켜서 기밀하게 봉착되고, 격벽에 의해 구획된 방전 공간에 Ne-Xe의 방전 가스가 400Torr 내지 600Torr의 압력으로 봉입되어 있다. PDP는 표시 전극에 영상 신호 전압을 선택적으로 인가함으로써 방전시키고, 그 방전에 의해 발생한 자외선이 각 색 형광체층을 여기하여 적색, 녹색, 청색으로 발광시켜서 컬러 화상 표시를 실현하고 있다.

표시 전극의 버스 전극에는 도전성을 확보하기 위한 은전극이 이용되고, 유전체층으로서는 산화납을 주성분으로 하는 저융점 유리가 이용되고 있는데, 최근의 환경 문제에 대한 배려로 유전체층으로서 납 성분을 포함하지 않는 예가, 일본 특허 공개 제2003-128430호 공보, 일본 특허 공개 제2002-053342호 공보, 일본 특허 공개 제2001-045877호 공보, 더 나아가서는 일본 특허 공개 제1997-050769호 공보에 개시되어 있다.

상기한 바와 같이, PDP는 종래의 NTSC 방식에 비해 주사선수가 2배 이상인 HD텔레비전으로의 적용이 진행되고 있다.

이러한 HD화에 의해, 주사선수가 증가하여 표시 전극의 수가 증가하고, 나아가 표시 전극 간격이 작아진다. 그 때문에 표시 전극을 구성하는 은전극으로부터 유전체층이나 유리 기판으로 은 이온의 확산이 많아진다. 은 이온이 유전체층이나 유리 기판에 확산되면, 유전체층 중의 알칼리 금속 이온이나 유리 기판 중에 포함되는 2가의 주석 이온에 의해 환원 작용을 받아 은의 콜로이드를 형성한다. 그 결 과, 유전체층이나 유리 기판이 노란색이나 갈색으로 강하게 착색하는 황변 현상이 발생하는 동시에, 산화은이 환원 작용을 받아서 산소를 발생하여 유전체층 중에 기포를 발생시킨다.

따라서, 주사선의 수가 증가함으로써, 유리 기판의 황변이나 유전체층 중의 기포 발생이 보다 현저해져, 화상 품질을 현저하게 손상시키는 동시에 유전체층의 절연 불량을 발생시킨다.

그러나, 환경 문제에 대한 배려로 제안된 납 성분을 포함하지 않는 종래의 유전체층의 예에서는 이들 황변 현상의 억제와, 유전체층의 절연 불량의 억제 모두를 만족시킬 수 없다는 과제를 갖고 있었다.

발명의 개시

본 발명의 PDP는 유리 기판 상에 표시 전극과 유전체층과 보호층이 형성된 전면판과, 기판 상에 전극과 격벽과 형광체층이 형성된 배면판을 대향 배치하는 동시에 주위를 봉착하여 방전 공간을 형성한 PDP에 있어서, 표시 전극이 적어도 은을 함유하는 동시에, 유전체층이 표시 전극을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 1 유전체층과, 제 1 유전체층을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 2 유전체층에 의해 구성되고, 제 2 유전체층의 산화비스머스의 함유량을 제 1 유전체층의 산화비스머스의 함유량보다도 작게 하고 있다.

이러한 구성에 의하면, 유전체층의 황변 현상의 발생이나 절연 내압 성능의 열화가 없고, 가시광 투과율이 높고 친환경적인 표시 품질이 우수한 PDP를 실현할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 구조를 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 유전체층의 구성을 나타내는 전면판의 단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1: PDP 2: 전면판

3: 전면 유리 기판 4: 주사 전극

4a, 5a: 투명 전극 4b, 5b: 금속 버스 전극

5: 유지 전극 6: 표시 전극

7: 블랙 스트라이프(차광층) 8: 유전체층

9: 보호층 10: 배면판

11: 배면 유리 기판 12: 어드레스 전극

13: 하지 유전체층 14: 격벽

15: 형광체층 16: 방전 공간

81: 제 1 유전체층 82: 제 2 유전체층

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

이하, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.

(실시 형태)

도 1은 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 구조를 나타내는 사시도이다. PDP의 기본 구조는 일반적인 교류면 방전형 PDP와 같다. 도 1에 나타낸 바와 같이, PDP(1)는 전면 유리 기판(3) 등으로 이루어지는 전면판(2)과, 배면 유리 기판(11) 등으로 이루어지는 배면판(10)이 대향하여 배치되고, 그 외주부를 유리 프릿 등으로 이루어지는 봉착재에 의해 기밀하게 봉착되어 있다. 봉착된 PDP(1) 내부의 방전 공간(16)에는 Ne 및 Xe 등의 방전 가스가 400Torr 내지 600Torr의 압력으로 봉입되어 있다.

전면판(2)의 전면 유리 기판(3) 상에는 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)으로 이루어지는 한 쌍의 띠 형상의 표시 전극(6)과 블랙 스트라이프(차광층)(7)가 서로 평행하게 각각 복수 열 배치되어 있다. 전면 유리 기판(3) 상에는 표시 전극(6)과 차광층(7)을 덮도록 콘덴서로서의 작용을 하는 유전체층(8)이 형성되고, 또한 그 표면에 산화마그네슘(MgO) 등으로 이루어지는 보호층(9)이 형성되어 있다.

또한, 배면판(10)의 배면 유리 기판(11) 상에는 전면판(2)의 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 직교하는 방향에, 복수의 띠 형상의 어드레스 전극(12)이 서로 평행하게 배치되고, 이것을 하지 유전체층(13)이 피복하고 있다. 또한, 어드레스 전극(12)간의 하지 유전체층(13) 상에는 방전 공간(16)을 구획하는 소정 높이의 격벽(14)이 형성되어 있다. 격벽(14)간의 홈에 어드레스 전극(12)마다 자외선에 의해 적색, 녹색 및 청색으로 각각 발광하는 형광체층(15)이 순차적으로 도포 형성되어 있다. 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 어드레스 전극(12)이 교차하는 위치에 방전 셀이 형성되고, 표시 전극(6)의 방향에 나열된 적색, 녹색, 청색의 형광체층(15)을 갖는 방전 셀이 컬러 표시를 위한 화소가 된다.

도 2는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP(1)의 유전체층(8)의 구성을 나타내는 전면판(2)의 단면도이고, 도 2는 도 1과 상하 반전시켜서 나타내고 있다. 도 2에 나타낸 바와 같이, 플로트법 등에 의해 제조된 전면 유리 기판(3)에, 주사 전극(4)과 유지 전극(5)으로 이루어지는 표시 전극(6)과 차광층(7)이 패턴 형성되어 있다. 주사 전극(4)과 유지 전극(5)은 각각 인듐주석산화물(ITO)이나 산화주석(SnO₂) 등으로 이루어지는 투명 전극(4a, 5a)과, 투명 전극(4a, 5a) 상에 형성된 금속 버스 전극(4b, 5b)으로 구성되어 있다. 금속 버스 전극(4b, 5b)은 투명 전극(4a, 5a)의 긴쪽 방향에 도전성을 부여할 목적으로 이용되고, 은(Ag) 재료를 주성분으로 하는 도전성 재료에 의해 형성되어 있다.

유전체층(8)은 전면 유리 기판(3) 상에 형성된 이들 투명 전극(4a, 5a)과 금속 버스 전극(4b, 5b)과 차광층(7)을 덮어서 마련한 제 1 유전체층(81)과, 제 1 유전체층(81) 상에 형성된 제 2 유전체층(82)의 적어도 2층 구성으로 되고, 또한 제 2 유전체층(82) 상에 보호층(9)을 형성하고 있다.

다음에, PDP의 제조 방법에 대하여 설명한다. 우선, 전면 유리 기판(3) 상에, 주사 전극(4) 및 유지 전극(5)과 차광층(7)을 형성한다. 이들 투명 전극(4a, 5a)과 금속 버스 전극(4b, 5b)은 포토리소그래피법 등을 사용하여 패터닝하여 형성된다. 투명 전극(4a, 5a)은 박막 프로세스 등을 사용하여 형성되고, 금속 버스 전극(4b, 5b)은 은(Ag) 재료를 포함하는 페이스트를 소망하는 온도에서 소성하여 고화하고 있다. 또한, 차광층(7)도 마찬가지로, 흑색 안료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나 흑색 안료를 유리 기판의 전체면에 형성한 후, 포토리소그래피법을 사용하여 패터닝하고 소성함으로써 형성된다.

다음에, 주사 전극(4), 유지 전극(5) 및 차광층(7)을 덮도록 전면 유리 기판(3) 상에 유전체 페이스트를 다이코트법 등에 의해 도포하여 유전체 페이스트층(유전체 재료층)을 형성한다. 유전체 페이스트를 도포한 후, 소정 시간 방치함으로써 도포된 유전체 페이스트 표면이 레벨링되어 평탄한 표면이 된다. 그 후, 유전체 페이스트층을 소성 고화함으로써, 주사 전극(4), 유지 전극(5) 및 차광층(7)을 덮는 유전체층(8)이 형성된다. 또, 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료, 바인더 및 용제를 포함하는 도료이다. 다음에, 유전체층(8) 상에 산화마그네슘(MgO)으로 이루어지는 보호층(9)을 진공증착법에 의해 형성한다. 이상의 공정에 의해 전면 유리 기판(3) 상에 소정의 구성물(주사 전극(4), 유지 전극(5), 차광층(7), 유전체층(8), 보호층(9))이 형성되고, 전면판(2)이 완성된다.

한편, 배면판(10)은 다음과 같이 하여 형성된다. 우선, 배면 유리 기판(11) 상에, 은(Ag) 재료를 포함하는 페이스트를 스크린 인쇄하는 방법이나, 금속막을 전체면에 형성한 후, 포토리소그래피법을 사용하여 패터닝하는 방법 등에 의해 어드레스 전극(12)용의 구성물이 되는 재료층을 형성하고, 그것을 소망하는 온도에서 소성함으로써 어드레스 전극(12)을 형성한다. 다음에, 어드레스 전극(12)이 형성된 배면 유리 기판(11) 상에 다이코트법 등에 의해 어드레스 전극(12)을 덮도록 유전체 페이스트를 도포하여 유전체 페이스트층을 형성한다. 그 후, 유전체 페이스트층을 소성함으로써 하지 유전체층(13)을 형성한다. 또, 유전체 페이스트는 유리 분말 등의 유전체 재료와 바인더 및 용제를 포함한 도료이다.

다음에, 하지 유전체층(13) 상에 격벽 재료를 포함하는 격벽 형성용 페이스트를 도포하여 소정 형상으로 패터닝함으로써 격벽 재료층을 형성한 후, 소성하여 격벽(14)을 형성한다. 여기서, 하지 유전체층(13) 상에 도포한 격벽용 페이스트를 패터닝하는 방법으로서는, 포토리소그래피법이나 샌드블래스트법을 이용할 수 있다. 다음에, 인접하는 격벽(14)간의 하지 유전체층(13) 상 및 격벽(14)의 측면에 형광체 재료를 포함하는 형광체 페이스트를 도포하고, 소성함으로써 형광체층(15)이 형성된다. 이상의 공정에 의해, 배면 유리 기판(11) 상에 소정의 구성 부재를 갖는 배면판(10)이 완성된다.

이렇게 하여 소정의 구성 부재를 구비한 전면판(2)과 배면판(10)을 주사 전극(4)과 어드레스 전극(12)이 직교하도록 대향 배치하고, 그 주위를 유리 프릿으로 봉착하고, 방전 공간(16)에 Ne, Xe 등을 포함하는 방전 가스를 봉입함으로써 PDP(1)가 완성된다.

전면판(2)의 유전체층(8)을 구성하는 제 1 유전체층(81)과 제 2 유전체층(82)에 대하여 상세하게 설명한다. 제 1 유전체층(81)의 유전체 재료는 다음 재료 조성으로 구성되어 있다. 즉, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 20중량% 내지 40중량% 포함하고, 산화칼슘(CaO), 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.5중량% 내지 12중량% 포함하고, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 이산화망간(MnO₂)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함하고 있다.

또, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 이산화망간(MnO₂) 대신에, 산화구리(CuO), 산화크롬(Cr₂O₃), 산화코발트(Co₂O₃), 산화바나듐(V₂O₇), 산화안티몬(Sb₂O₃)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함시켜도 좋다.

또한, 상기 이외의 성분으로서, 산화아연(ZnO)을 0중량% 내지 40중량%, 산화붕소(B₂O₃)를 0중량% 내지 35중량%, 산화규소(SiO₂)를 0중량% 내지 15중량%, 산화알루미늄(Al₂O₃)을 0중량% 내지 10중량% 등의 납 성분을 포함하지 않는 재료 조성이 포함되어 있어도 좋고, 이들 재료 조성의 함유량에 특별히 한정은 없으며, 종래 기술 정도의 재료 조성의 함유량 범위이다.

이들 조성 성분으로 이루어지는 유전체 재료를, 습식 제트밀이나 볼밀로 평균 입경이 0.5μm 내지 2.5μm이 되도록 분쇄하여 유전체 재료 분말을 제작한다. 다음에 이 유전체 재료 분말 55중량% 내지 70중량%와, 바인더 성분 30중량% 내지 45중량%를 삼본롤로 잘 혼련하고, 다이코트용, 또는 인쇄용의 제 1 유전체층용 페이스트를 제작한다.

바인더 성분은 에틸셀룰로오스, 또는 아크릴 수지 1중량% 내지 20중량%를 포함하는 터피네올, 또는 부틸카르비톨아세테이트이다. 또한, 페이스트 중에는 필요에 따라서 가소제로서 프탈산디옥틸, 프탈산디부틸, 인산트리페닐, 인산트리부틸을 첨가하고, 분산제로서 글리세롤모노올레이트, 소르비탄세스퀴올레이트, 알킬알릴기의 인산에스테르 등을 첨가하여 인쇄성을 향상시켜도 좋다.

다음에, 이 제 1 유전체층용 페이스트를 사용하여 표시 전극(6)을 덮도록 전면 유리 기판(3)에 다이코트법 혹은 스크린 인쇄법으로 인쇄하여 건조시키고, 그 후, 유전체 재료의 연화점보다 조금 높은 온도인 575℃ 내지 590℃에서 소성함으로써, 제 1 유전체층(81)을 형성한다.

다음에, 제 2 유전체층(82)에 대하여 설명한다. 제 2 유전체층(82)의 유전체 재료는 다음 재료 조성으로 구성되어 있다. 즉, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 11중량% 내지 20중량%를 포함하고, 또한 산화칼슘(CaO), 산화스트론튬(SrO), 산화바륨(BaO)으로부터 선택되는 적어도 1종을 1.6중량% 내지 21중량% 포함하고, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함하고 있다.

또, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂)을 대신하여, 산화구리(CuO), 산화크롬(Cr₂O₃), 산화코발트(Co₂O₃), 산화바나듐(V₂O₇), 산화안티몬(Sb₂O₃), 산화망간(MnO₂)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함시켜도 좋다.

이들 조성 성분으로 이루어지는 유전체 재료를 습식 제트밀이나 볼밀로 평균 입경이 0.5μm 내지 2.5μm가 되도록 분쇄하여 유전체 재료 분말을 제작한다. 다음에 이 유전체 재료 분말 55중량% 내지 70중량%와, 바인더 성분 30중량% 내지 45중량%를 삼본롤로 잘 혼련하여 다이코트용, 또는 인쇄용의 제 2 유전체층용 페이스트를 제작한다. 바인더 성분은 에틸셀룰로오스, 또는 아크릴 수지 1중량% 내지 20중량%를 포함하는 터피네올, 또는 부틸카르비톨아세테이트이다. 또한, 페이스트 중에는 필요에 따라서 가소제로서 프탈산디옥틸, 프탈산디부틸, 인산트리페닐, 인산트리부틸을 첨가하고, 분산제로서 글리세롤모노올레이트, 소르비탄세스퀴올레이트, 알킬알릴기의 인산에스테르 등을 첨가하여 인쇄성을 향상시켜도 좋다.

다음에 이 제 2 유전체층용 페이스트를 사용하여 제 1 유전체층(81) 상에 스크린 인쇄법 혹은 다이코트법으로 인쇄하고 건조시키고, 그 후, 유전체 재료의 연화점보다 조금 높은 온도인 550℃ 내지 590℃에서 소성함으로써, 제 2 유전체층(82)을 형성한다.

또, 유전체층(8)의 막두께에 대해서는, 제 1 유전체층(81)과 제 2 유전체층(82)을 맞추고, 가시광 투과율을 확보하기 위해서는 41μm 이하가 바람직하다. 제 1 유전체층(81)은 금속 버스 전극(4b, 5b)의 은(Ag)과의 반응을 억제하기 위하여, 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량을 제 2 유전체층(82)의 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량보다도 많게 하여 20중량% 내지 40중량%로 하고 있다. 그 때문에 제 1 유전체층(81)의 가시광 투과율이 제 2 유전체층(82)의 가시광 투과율보다도 낮아지므로, 제 1 유전체층(81)의 막두께를 제 2 유전체층(82)의 막두께보다도 얇게 하고 있다.

또, 제 2 유전체층(82)에 있어서 산화비스머스(Bi₂O₃)가 11중량% 이하이면 착색은 발생하기 어렵지만, 제 2 유전체층(82) 중에 기포가 발생하기 쉬워 바람직하지 못하다. 또한, 40중량%를 넘으면 착색이 생기기 쉬워 투과율을 올릴 목적으로는 바람직하지 못하다.

또한, 유전체층(8)의 막두께가 작을수록 패널 휘도의 향상과 방전 전압을 저감한다는 효과는 현저하므로, 절연 내압이 저하하지 않는 범위 내이면 가능한 한 막두께를 작게 설정하는 것이 바람직하다. 이러한 관점에서, 본 발명의 실시 형태에서는 유전체층(8)의 막두께를 41μm 이하로 설정하고, 제 1 유전체층(81)을 5μm 내지 15μm, 제 2 유전체층(82)을 20μm 내지 36μm로 하고 있다.

이렇게 하여 제조된 PDP는 표시 전극(6)에 은(Ag) 재료를 사용해도, 전면 유리 기판(3)의 착색 현상(황변)이 적으면서, 또한, 유전체층(8) 중에 기포의 발생 등이 없으며, 절연 내압 성능이 우수한 유전체층(8)을 실현하는 것을 확인했다.

다음에, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP에 있어서, 이들 유전체 재료에 의해 제 1 유전체층(81)에 있어서 황변이나 기포의 발생이 억제되는 이유에 대하여 고찰한다. 즉, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 유전체 유리에 산화몰리브덴(MoO₃), 또는 산화텅스텐(WO₃)을 첨가함으로써, Ag₂MoO₄, Ag₂Mo₂O₇, Ag₂Mo₄O₁₃, Ag₂WO₄, Ag₂W₂O₇, Ag₂W₄O₁₃ 등의 화합물이 580℃ 이하의 저온에서 생성되기 쉬운 것이 알려져 있다. 본 발명의 실시 형태에서는, 유전체층(8)의 소성 온도가 550℃ 내지 590℃이므로, 소성중에 유전체층(8) 중에 확산한 은 이온(Ag⁺)은 유전체층(8) 중의 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 산화망간(MnO₂)과 반응하여, 안정된 화합물을 생성하여 안정화된다. 즉, 은 이온(Ag⁺)이 환원되지 않고 안정화되기 때문에, 응집하여 콜로이드를 생성하는 일이 없다. 따라서, 은 이온(Ag⁺)이 안정화됨으로써, 은(Ag)의 콜로이드화에 따른 산소의 발생도 적어지기 때문에, 유전체층(8) 중의 기포의 발생도 적어진다.

한편, 이들 효과를 유효하게 하기 위해서는, 산화비스머스(Bi₂O₃)를 포함하는 유전체 유리 중에 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 산화망간(MnO₂)의 함유량을 0.1중량% 이상으로 하는 것이 바람직한데, 0.1중량% 이상 7중량% 이하가 더욱 바람직하다. 특히, 0.1중량% 미만에서는 황변을 억제하는 효과가 적고, 7중량%를 넘으면 유리에 착색이 일어나 바람직하지 못하다.

즉, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 유전체층(8)은 은(Ag) 재료로 이루어지는 금속 버스 전극(4b, 5b)과 접하는 제 1 유전체층(81)에서는 황변 현상과 기포 발생을 억제하고, 제 1 유전체층(81) 상에 마련한 제 2 유전체층(82)에 의해 높은 광투과율을 실현하고 있다. 그 결과, 유전체층(8) 전체적으로 기포나 황변의 발생이 매우 적고 투과율이 높은 PDP를 실현하는 것이 가능하게 된다.

또, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP로서, 방전 셀로서 42인치급의 HD텔레비전에 적합하게, 격벽의 높이를 0.15mm, 격벽의 간격(셀 피치)을 0.15mm, 표시 전극의 전극간 거리를 0.06mm로 하고, Xe의 함유량이 15체적%의 Ne-Xe계의 혼합 가스를 봉입압 60kPa로 봉입한 PDP를 제작하여 그 성능을 평가했다.

다음의 표 1, 표 2에 나타내는 재료 조성의 제 1 유전체층과 제 2 유전체층을 제작하고, 그들 유전체층의 조합에 의해 표 3에 나타내는 조건의 PDP를 제작했다. 표 3에는 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP의 실시예로서 패널 번호 1 내지 19를, 비교예로서 패널 번호 20 내지 23을 나타내고 있다. 또한, 표 1, 표 2에 있어서의 재료 조성의 시료 No. A12, A13, B6, B7도 본 발명과의 비교예이다. 또한, 표 1, 표 2 내에 나타낸 재료 조성의 항목인 「그 외, 재료 조성」이란, 상기한 바와 같이 산화아연(ZnO), 산화붕소(B₂O₃), 산화규소(SiO₂), 산화알루미늄(Al₂O₃) 등의 납 성분을 포함하지 않는 재료 조성이고, 이들 재료 조성의 함유량은 특별히 한정은 없으며, 종래 기술 정도의 재료 조성의 함유량 범위이다.

표 1 내지 표 3에 나타낸 바와 같이, 패널 번호 1 내지 23의 PDP는 은(Ag) 재료로 이루어지는 금속 버스 전극(4b, 5b) 상을, 적어도 산화비스머스(Bi₂O₃)를 20중량% 내지 40중량%와, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 산화망간(MnO₂)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함한 유전체 유리를 사용하여 560℃ 내지 590℃에서 소성한 제 1 유전체층(81)으로 덮고, 또한 그 막두께를 5μm 내지 15μm로 하고 있다. 또한, 이 제 1 유전체층(81) 상에, 적어도 산화비스머스(Bi₂O₃)를 11중량% 내지 20중량%와, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂)으로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1중량% 내지 7중량% 포함한 유전체 유리를 사용하여 550℃ 내지 570℃에서 소성하고, 두께가 20μm 내지 35μm가 되도록 제 2 유전체층(82)을 형성한 것이다.

또, 패널 번호 20, 21의 PDP는 표 1에 나타내는 제 1 유전체층(81)을 구성하는 유전체 유리 중의 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량이 적은 경우와, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 산화망간(MnO₂) 중의 어느 것도 함유되어 있지 않은 경우의 결과이다. 또한, 패널 번호 22, 23의 PDP는 제 2 유전체층(82)을 구성하는 유전체 유리 중의 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량이 많은 경우와, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂) 중의 어느 것도 함유되어 있지 않은 경우의 결과이다.

이들 패널 번호 1 내지 23의 PDP를 제작하고 이하의 항목에 대하여 평가하여, 그 평가 결과를 표 3에 나타낸다. 우선, 전면판(2)의 투과율을 분광계를 사용하여 측정했다. 측정은 전면 유리 기판(3)의 투과율과 전극의 영향을 빼고, 유전체층(8)의 실제 투과율로서 구한 결과를 나타냈다.

또한, 은(Ag)에 의한 황변의 정도를 색채계(미놀타 주식회사 제품; CR-300)로 측정하고, 황색의 정도를 나타내는 b*값을 측정했다. 또, 황변이 PDP의 표시 성능에 영향을 미치는 b*값의 기준은 b*=3이며, 이 값이 크면 클수록 황변이 눈에 띄고 PDP로서 색온도가 저하하여 바람직하지 못하다.

또한, 패널 번호 1 내지 23의 PDP를 20장씩 제작하여 가속 수명 시험을 행했다. 가속 수명 시험은 방전 유지 전압 200V, 주파수 50kHz에서 4시간 연속 방전하여 실행했다. 그 후, 유전체층이 파괴한(절연 내압 결함) PDP가 몇 장 있는지를 평가했다. 절연 내압 결함은 유전체층(8)에 발생하는 기포 등의 결함에 의해 발생하기 때문에, 절연 파괴가 발생한 패널은 유전체층(8)의 기포 발생이 많다고 생각할 수 있다.

표 3의 결과로부터, 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP에 대응하는 패널 번호 1 내지 19의 PDP에서는 은(Ag)에 의한 황변이나 기포의 발생이 억제되어 유전체층의 가시광 투과율이 86% 내지 91%로 높고, 또한 황변에 관한 b*값도 1.7 내지 2.8로 낮고, 가속 수명 시험 후의 절연 파괴도 없는 것을 알 수 있다.

이에 비해 제 1 유전체층의 유전체 유리 중의 산화비스머스(Bi₂O₃)가 15중량%로 적은 패널 번호 20의 PDP에서는, 황변의 정도를 나타내는 b*값은 2.1로 작지만, 유전체 유리의 유동성이 낮기 때문에, 표시 전극, 전면 유리 기판과의 밀착성이 악화되어 특히 계면에 기포가 발생한다. 그 때문에 가속 수명 시험 후의 절연 파괴가 많아진다. 또한, 제 1 유전체층의 유전체 유리 중에 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂), 이산화망간(MnO₂)의 함유가 없는 패널 번호 21에서는 황변 정도가 크고, 그 결과 기포 발생이나 절연 파괴가 많아졌다.

또한, 제 2 유전체층의 유전체 유리 중에 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량이 많은 패널 번호 22에서는 가시광 투과율이 저하하는 동시에, 유전체층 중의 기포가 많아진다. 한편, 제 2 유전체층의 유전체 유리 중의 산화비스머스(Bi₂O₃)의 함유량을 적게 하고, 산화몰리브덴(MoO₃), 산화텅스텐(WO₃), 산화세륨(CeO₂)을 함유하지 않은 패널 번호 23에서는 가시광 투과율은 양호하지만, 유리의 유동성이 나쁘기 때문에, 기포가 많이 발생하여 절연 파괴가 현저히 증가한다.

또, 이상에서 서술한 각 재료 조성의 함유량 수치는 유전체 재료에서는 ㅁ0.5중량% 정도의 측정 오차가 존재하고, 소성 후의 유전체층에서는 ㅁ2중량% 정도의 측정 오차가 존재한다. 이들 오차를 포함한 수치 범위의 함유량에서의 재료 조성에 있어서도, 본 발명과 동일한 효과는 얻을 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 실시 형태에 있어서의 PDP에 의하면, 유전체층으로서 가시광 투과율이 높고, 절연 내압 성능이 높고, 나아가 납 성분을 포함하지 않는 환경에 뛰어난 PDP를 실현할 수 있다.

이상과 같이 본 발명의 PDP는 유전체층의 황변이나 절연 내압 성능의 열화가 없고, 나아가 친환경적이며 표시 품질이 우수한 PDP를 실현하여 대화면의 표시 디바이스 등에 유용하다.

Claims

유리 기판 상에 표시 전극과 유전체층과 보호층이 형성된 전면판과, 기판 상에 전극과 격벽과 형광체층이 형성된 배면판을 대향 배치하는 동시에 주위를 봉착하여 방전 공간을 형성한 플라즈마 디스플레이 패널에 있어서, 상기 표시 전극이 적어도 은을 함유하는 동시에, 상기 유전체층이 상기 표시 전극을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 1 유전체층과, 상기 제 1 유전체층을 덮는 산화비스머스를 함유하는 제 2 유전체층으로 구성되고, 상기 제 2 유전체층의 산화비스머스의 함유량이 상기 제 1 유전체층의 산화비스머스의 함유량보다도 작은 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 유전체층이 산화비스머스를 20중량% 이상 40중량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 2 항에 있어서,

상기 제 1 유전체층이 산화몰리브덴, 산화세륨, 산화망간 및 산화텅스텐 중 적어도 하나를 0.1중량% 이상 7중량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 2 유전체층이 산화비스머스를 11중량% 이상 20중량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 4 항에 있어서,

상기 제 2 유전체층이 산화몰리브덴, 산화세륨 및 산화텅스텐 중 적어도 하나를 0.1중량% 이상 7중량% 이하 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 유전체층 또는 상기 제 2 유전체층이 산화아연, 산화붕소, 산화규소, 산화알루미늄, 산화칼슘, 산화스트론튬 및 산화바륨 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.
제 1 항에 있어서,

상기 제 1 유전체층을 상기 제 2 유전체층보다 얇게 한 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널.