KR20090024790A

KR20090024790A - 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법

Info

Publication number: KR20090024790A
Application number: KR1020097000570A
Authority: KR
Inventors: 신야 하세가와; 오사무 이노우에; 아키라 가와세; 야스히코 나카다; 가즈히로 요코타; 츠토무 고시즈카; 세이지 도요다
Original assignee: 파나소닉 주식회사
Priority date: 2006-06-28
Filing date: 2007-06-15
Publication date: 2009-03-09
Also published as: JP2011006322A; US20090115335A1; WO2008001631A1; JPWO2008001631A1

Abstract

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 서로 교차하는 표시 전극(5)과 어드레스 전극(10)을 가지고, 표시 전극(5) 및 어드레스 전극(10)으로부터 선택되는 적어도 1개의 전극이 제1 유리를 포함하는 제1 유전체층(6)으로 피복되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 상기 제1 유리가 Bi₂0₃을 포함하는 유리이고, 또한, 상기 제1 유전체층(6)으로 피복되어 있는 상기 전극이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함되어 있고, 상기 제1 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가 0.1~8wt%의 범위이다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법 {PLASMA DISPLAY PANEL AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은, 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

근년, 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 「PDP」라고 말하는 경우가 있다), FED, 액정 디스플레이 등의 플랫 패널 디스플레이는, 박형(薄型) 경량화를 실현할 수 있는 디스플레이로서 주목을 받고 있다.

이들 플랫 패널 디스플레이는, 유리 기판과 그 위에 배치된 구성 요소를 포함하는 전면판과 배면판을 구비한다. 그리고, 전면판 및 배면판은 서로 대향하도록 배치되어 바깥둘레부가 봉지(封止)되어 있다.

상기에서 설명한 바와 같이, PDP는, 전면판과 배면판을 대향시켜 그 바깥둘레를 봉착(封着)용 유리로 봉착한 구성을 가진다. 전면판은 전면 유리 기판을 포함하고, 그 표면상에 스트라이프 형상의 표시 전극이 형성되고 또한, 그 위에 유전체층 및 보호층이 형성되어 있다. 또, 배면판은 배면 유리 기판을 포함하고, 그 표면상에 스트라이프 형상으로 어드레스 전극이 형성되고, 그 위에 유전체층이 형성되고 또한, 서로 이웃하는 어드레스 전극끼리의 사이에 격벽이 형성되고, 형성된 서로 이웃하는 격벽 사이에 형광체층이 형성되어 있다.

전면판과 배면판은, 쌍방의 전극이 직교하도록, 또한, 서로 대향하도록 배치된 상태에서, 바깥가장자리부가 봉착된다. 내부에 형성되는 밀폐 공간에는, 방전 가스가 충전되어 있다.

또한, 표시 전극은 2개로 한 쌍을 구성하고, 그 한 쌍의 표시 전극과 1개의 어드레스 전극이, 방전 공간을 사이에 두고 입체적으로 교차하는 영역이, 화상 표시에 기여하는 셀이 된다.

이하, PDP의 유전체층에 대하여 구체적으로 설명한다. PDP의 유전체층은, 전극 상에 형성되는 것이므로 높은 절연성을 가지는 것, 소비 전력을 억제하기 위해 낮은 유전율을 가지는 것, 벗겨짐이나 크랙이 들어가지 않도록 유리 기판과의 열팽창계수가 매칭되어 있는 것 등이 요구된다. 또한 전면 유리 기판에 형성되는 유전체층은, 형광체로부터 발생된 광을 효율적으로 표시광으로서 이용하기 위해, 통상, 가시광 투과율이 높은 비정질 유리인 것이 요구된다.

유전체층은, 통상, 유리 분말, 수지, 용제(溶劑), 경우에 따라 무기 충전제나 무기 안료를 포함하는 유리 페이스트를, 스크린 인쇄 등으로 유리 기판 상에 도포하고, 건조, 소성(燒成)함으로써 형성된다. 한편, PDP에 사용되는 유리 기판으로서는, 가격이나 입수 용이성의 관점 등에서 플로트법(float process)으로 제작된 소다라임 유리가 일반적으로 사용되고 있다. 그 때문에, 유리 페이스트의 소성은, 유리 기판의 변형이 생기지 않는 600℃ 이하에서 행해진다.

PDP에 이용되고 있는 유전체층은, 유리 기판이 변형을 일으키지 않는 온도에서 소성해야 되기 때문에, 비교적 저융점의 유리로 형성할 필요가 있다. 그 때문 에, 현재는, PbO를 주원료로 하는 PbO-SiO₂계 유리가 주로 사용되고 있다.

이와 같은 PDP의 유전체층은 수지나 용제를 포함하는 유리 페이스트를 소성함으로써 형성되기 때문에, 탄소 함유 불순물의 잔류에 의해 유전체층이 착색되어 휘도가 저하할 때가 있다. 이것을 저감하는 목적으로, PbO를 함유하는 유리에 MoO₃ 또는 Sb₂O₃을 첨가한 투명 전극 피복용 유리가 제안되어 있다 (예를 들면, 일본국 특허 공개 2001-151532호 공보 참조).

또한, 환경 문제에 대한 배려에서, 납을 포함하지 않는 유전체층의 개발이 진행되고 있고, 예를 들면, Bi₂O₃-B₂O₃-ZnO-R₂O계 유리(R：Li, Na, K)를 이용한 유전체층이 제안되고 있다 (예를 들면, 일본국 특허 공개 2001-139345호 공보 참조). 또, 알칼리 금속 산화물을 포함하는 유리를 사용할 경우에, 알루미늄 전극상에서의 소성에 의해 생기는 핀홀을 저감하기 위해, CuO, CoO, MoO₃ 또는 NiO를 첨가한 유리가 제안되어 있다 (예를 들면, 일본국 특허 공개 2002-362941호 공보 참조).

상술한 바와 같이, 납을 포함하지 않는 유리를 이용한 유전체층에 대해서는 종래부터 제안되고 있지만, 저연화점(低軟化點)을 실현하기 위해 납 대신에 사용되는 산화 비스무트를 포함함으로써, 유전체층이나 전면 유리 기판이 황변되어 버리는 경우가 있다. 이 황변이 발생하는 메커니즘은, 다음과 같이 생각된다.

전면 유리 기판에 설치되는 표시 전극이나 배면 유리 기판에 설치되는 어드레스 전극에는, Ag나 Cu가 이용되고 있고, 유전체층을 형성할 때에 행해지는 소성 시에서, Ag나 Cu가 이온화되어 유전체층이나 유리 기판 중에 녹아나와 확산하는 경우가 있다. 이 확산된 Ag이온이나 Cu이온은, 유전체층 중의 알칼리 금속 이온이나 비스무트 산화물, 전면 유리 기판에 포함되는 Sn이온(2가)에 의해 환원되기 쉽고, 그 경우에는 콜로이드화되어 버린다. 이와 같이 Ag나 Cu가 콜로이드화된 경우, 유전체층이나 전면 유리 기판에서, 황색이나 갈색으로 변색되는, 이른바 황변이 생긴다 (예를 들어, J. E. SHELBY and J. VITKO Jr., Journal of Non-Crystalline Solids, Vol.50 (1982) 107-117). 이와 같은 황변된 유리는 파장 400㎚의 광을 흡수하기 때문에, PDP에서는, 청색의 휘도가 저하하거나 색도의 악화가 생기므로, 전면판에서는 특히 문제가 된다. 또, Ag나 Cu의 콜로이드는, 도전성이기 때문에 유전체층의 절연내압을 저하시키거나 이온보다 훨씬 큰 콜로이드 입자로서 석출되기 때문에 유전체층을 투과하는 광을 반사하여 PDP의 휘도를 저하시키는 원인이 된다.

본 발명은, 상기 과제에 감안하여, 내전압이 높은 유전체층을 구비하고, 유전체층이나 유리 기판의 황변을 억제함과 더불어 절연 파괴도 억제된 신뢰성이 높은 플라즈마 디스플레이 패널 및 그 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 플라즈마 디스플레이는, 서로 교차하는 표시 전극과 어드레스 전극을 가지고, 상기 표시 전극 및 어드레스 전극으로부터 선택되는 적어도 하나의 전극이 제1 유리를 포함하는 제1 유전체층으로 피복되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널로서, 상기 제1 유리가 Bi₂O₃을 포함하는 유리이고, 또한, 상기 제1 유전체층으로 피복되어 있는 상기 전극이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고, 상기 제1 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위이다.

또, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 상기 제1 유리에 포함되는 Bi₂O₃의 함유율을 2~40wt%로 할 수 있다.

또, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 것이 바람직하다. 이 경우, 상기의 조성에 더하여, 상기 제1 유리가, 조성 성분으로서 Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 더 포함하고 있어도 되고, 상기 제1 유리에 포함되는 Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율의 합계는, 예를 들면 0.1~10wt%의 범위로 할 수 있다.

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 것이, 보다 바람직하다. 또한, 보다 바람직한 조성의 다른 예로서, 상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 유리도 들 수 있다.

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 유리도, 보다 바람직한 조성으로서 들 수 있다.

상기의 보다 바람직한 조성 범위를 가지는 제1 유리에 있어서, Li₂O, Na₂O 및 K₂0의 함유율이,

Li₂O：0.17wt% 이하

Na₂O：0.36wt% 이하

K₂O：0.55wt% 이하

이고, 또한,

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.55wt% 이하

여도 괜찮다.

본 발명은, 또한, 전극이 형성된 기판 상에 제1 유리를 포함하는 제1 유리 재료를 배치하고, 상기 제1 유리 재료를 소성함으로써, 상기 전극을 피복하는 제1 유전체층을 형성하는 공정을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서, 상기 제1 유리가 Bi₂O₃을 포함하는 유리이고, 또한, 상기 제1 유전체층으로 피복되어 있는 상기 전극이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고, 상기 제1 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법도 제공한다.

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널 및 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법에 의해 얻어지는 플라즈마 디스플레이 패널(이하, 본 발명에 의해 얻어지는 플라즈마 디스플레이 패널이라고 기재함)에서는, 상기 제1 유리가, 저연화점화를 실현하는 성분으로서 Bi₂O₃을 포함하므로, 납(PbO)을 실질적으로 함유하지 않는 유전체층을 형성하는 것이 가능하다. 또한, 본 명세서에서, 「실질적으로 함유하지 않는다」란, 특성에 영향을 미치지 않는 상당히 미량의 해당 성분을 허용하는 취지이고, 구체적으로는, 함유율이 0.1wt% 이하, 바람직하게는 0.05wt% 이하이다. 따라서, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 제1 유리에 포함되는 납을 0.1wt% 이하, 바람직하게는 0.05wt% 이하로 할 수 있다.

본 발명에 의해 얻어지는 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 유전체층에 포함되는 제1 유리에 MoO₃ 및 WO₃로부터 선택되는 적어도 1종이 포함되어 있다. 따라서, 전극 재료로서 일반적으로 사용되는 Ag나 Cu가 이온화하여 유전체층에 확산되었다고 해도, MoO₃나 WO₃과 안정적인 화합물을 생성하기 때문에, Ag나 Cu가 응집하여 콜로이드화하는 것을 억제할 수 있다. 이것에 의해, Ag나 Cu의 콜로이드화에 기인하는 유전체층의 황변이 억제된다. 또, 전극이 유리 기판 상에 형성되어 있는 경우에도, 마찬가지로, 유리 기판에 확산된 Ag나 Cu가 MoO₃나 WO₃과 안정적인 화합물을 생성하기 때문에, Ag나 Cu의 콜로이드화에 기인하는 유리 기판의 황변도 억제할 수 있다. 또한, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널에 의하면, 황변의 억제뿐만 아니라, Ag나 Cu의 콜로이드 생성에 수반하는 다른 폐해, 예를 들면 유전체층의 절연내압의 저하나 PDP 휘도 저하의 억제도 가능해진다.

또, 본 발명에 의해 얻어지는 플라즈마 디스플레이 패널은, 제1 유리가 Bi₂O₃를 포함한다 (예를 들면 함유율 2~40wt%). 이 때문에, 전극을 피복하는 유전체층에 포함되는 저연화점 유리로서, 납을 포함하는 유리를 대신하는 유리를 사용한 플라즈마 디스플레이 패널을 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 의해 얻어지는 플라즈마 디스플레이 패널에서는, 제1 유리가 상기에 나타낸 적합한 조성 성분을 포함할 수 있고, 또한, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 더 포함할 수 있다. 이에 의해, Ag나 Cu의 콜로이드화에 기인하는 유전체층이나 유리 기판의 황변이나 절연 파괴를 억제할 수 있는 것과 더불어, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종에 의해 유리의 연화점을 저하시키거나 조정할 수 있다. 또, 연화점을 저하시키는 역할을 담당하는 이러한 조성(Li₂O, Na₂O 및 K₂O)을 추가함으로써, 같은 역할을 담당하는 것과 더불어 비유전율을 높게 하는 요소인 Bi₂O₃의 함유율을 저감할 수 있으므로, 유전체의 비유전율을 저하시키거나 조정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 PDP의 일 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 2는 본 발명의 PDP의 다른 실시 형태를 나타낸 단면도이다.

도 3은 도 1의 PDP의 구성을 나타낸 부분 절취 사시도이다.

도 4는 MoO₃ 및 WO₃의 함유율과 b^*값의 관계를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 또한, 이하의 설명은 본 발명의 일례로서, 본 발명은 이들에 의해 한정되는 것은 아니다.

〈플라즈마 디스플레이 패널〉

도 3은, 본 실시 형태에 의한 PDP의 주요 구성을 나타낸 부분적인 단면 사시 도이다. 도 1은, 도 3에 나타낸 PDP의 단면도이다.

이 PDP는, AC 면 방전형으로서, 유전체층(제1 유전체층)이 후술하는 제1 유리로 형성되어 있는 이외는 종래예의 PDP와 같은 구성을 가진다.

이 PDP는, 전면판(1)과 배면판(8)이 맞붙여져 구성되어 있다. 전면판(1)은, 전면 유리 기판(2)과, 그 내측면(방전 공간(14)측의 면)에 형성된 투명 도전막(3) 및 버스 전극(4)으로 이루어지는 스트라이프 형상의 표시 전극(5)과, 표시 전극(5)을 덮는 유전체층(제1 유전체층)(6)과, 산화 마그네슘으로 이루어지는 유전체 보호층(7)을 구비한다. 이 유전체층(6)에, 후술하는 제1 유리가 사용된다.

또, 배면판(8)은, 배면 유리 기판(9)과, 그 내측면(방전 공간(14)측의 면)에 형성된 스트라이프 형상의 어드레스 전극(10)과, 어드레스 전극(10)을 덮는 유전체층(11)과, 유전체층(11) 상에 설치되어 서로 인접하는 어드레스 전극(10) 사이에 배치된 띠 형상의 격벽(12)과, 서로 인접하는 격벽(12) 사이에 형성된 형광체층(13)으로 구성되어 있다. 격벽(12)은, 각 어드레스 전극(10)을 서로 격리하여, 방전 공간(14)을 형성한다. 형광체층(13)은, 컬러 표시를 가능하게 하기 위해, 적색 형광체층(13)(R), 녹색 형광체층(13)(G) 및 청색 형광체층(13)(B)이 격벽(12)을 사이에 두고 순차적으로 배열됨으로써 형성되어 있다.

형광체층(13)을 구성하는 형광체로서는, 예를 들면, 하기에 나타낸 바와 같은 재료를 이용할 수 있다.

청색 형광체 BaMgAl₁₀O_l7：Eu

녹색 형광체 Zn₂SiO₄：Mn

적색 형광체 Y₂O₃：Eu

전면판(1) 및 배면판(8)은, 표시 전극(5)과 어드레스 전극(10)의 각각의 길이 방향이 서로 직교하고, 또한, 표시 전극(5)과 어드레스 전극(10)이 서로 대향하도록 배치되고, 봉착 부재(도시하지 않음)를 이용해 접합된다. 표시 전극(5) 및 어드레스 전극(10)은, 은(Ag) 및 구리(Cu)로부터 선택되는 적어도 한쪽을 포함하는 재료로 형성되어 있다.

방전 공간(14)에는, He, Xe, Ne 등의 희가스 성분으로 이루어지는 방전 가스(봉입 가스)가 53.3㎪ ~ 79.8㎪ (400~600 Torr) 정도의 압력으로 봉입되어 있다. 표시 전극(5)은, ITO(인듐 주석 산화물) 또는 산화 주석으로 이루어지는 투명 도전막(3)에, 양호한 도전성을 확보하기 위해 Ag막 또는 Cr/Cu/Cr의 적층막으로 이루어지는 버스 전극(4)이 적층되어 형성되어 있다.

표시 전극(5)과 어드레스 전극(10)은, 각각 외부의 구동 회로(도시하지 않음)와 접속되고, 구동 회로로부터 인가되는 전압에 의해 방전 공간(14)에서 방전을 발생시킨다. 이 방전에 따라 발생하는 단파장(파장 147㎚)의 자외선으로 형광체층(13)에 포함되는 형광체가 여기되어, 가시광이 발광한다.

유전체층(6)은, 제1 유리를 포함하는 유리 페이스트를 도포 및 소성함으로써 형성할 수 있다.

보다 구체적으로는, 예를 들면, 유리 페이스트를, 스크린법, 바 코터, 롤 코 터, 다이 코터, 닥터 블레이드 등에 의해 도포하고, 소성하는 방법이 대표적이다. 다만, 이에 한정되지 않고, 예를 들면 제1 유리를 포함하는 시트를 붙이고 소성하는 방법으로도 형성할 수 있다.

유전체층(6)의 막두께는, 광투과성을 확보하기 위해 50㎛ 이하로 하는 것이 바람직하고, 절연성의 확보를 위해 1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다. 유전체층(6)의 막두께는, 예를 들어 3㎛~50㎛로 하는 것이 바람직하다.

유전체층(6)에 포함되는 제1 유리의 상세에 대해서는 후술하지만, 본 실시 형태에서는 유전체층(6)에 MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽이 포함되어 있기 때문에, 버스 전극(4)에 포함되는 금속(Ag 또는 Cu)이 이온화되어 유전체층(6) 중에 확산하여도, 금속 콜로이드가 되는 것이 억제된다. 이 때문에, 유전체층(6)의 황변이나, 내전압의 저하가 억제된다.

또, 황변 문제는, 실질적으로 납을 포함하지 않는 유리를 이용하기 때문에, 그 대체 성분으로서 Bi₂O₃나 알칼리 금속 산화물을 포함하는 유리를 이용함으로써, 특히 현저하게 보여지는 경향이 있다. 그러나, 본 실시 형태에서는, MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽이 포함된 유리에 의해 유전체층(6)이 형성되어 있으므로, 황변의 발생을 억제할 수 있고, 특히, Bi₂O₃를 포함한 유리에서 그 효과가 크다. 따라서, 본 실시 형태에 의하면, 납을 포함하지 않고, 또한, 황변의 발생이 억제된 유전체층(6)을 실현할 수 있다.

또한, 상술한 바와 같이 MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽이 포함되는 유리를 이용하여 유전체층(6)을 형성함으로써, 전면 유리 기판(2)의 황변도 억제할 수 있다. 일반적으로, PDP에 이용되는 유리 기판은 플로트법으로 제조된다. 플로트법으로 제조된 유리 기판은, 그 표면에 Sn이 혼입해버린다. 이 Sn은, Ag이온이나 Cu이온을 환원하여 Ag 및 Cu의 콜로이드를 발생시키기 때문에, 종래는, 플로트법으로 제조한 유리 기판의 표면을 연마하여 Sn을 제거할 필요가 있었다. 이에 대해, 본 실시 형태에서는, 유전체층(6)에 포함되는 MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽에 의해 Ag, Cu의 콜로이드화가 억제되므로, 표면에 Sn이 잔류하는 유리 기판이어도 사용할 수 있다. 이에 의해, 유리 기판을 연마할 필요가 없어지고, 제조 공정수를 줄일 수 있는 효과가 얻어진다. 또한, 유리 기판에 포함되는(잔류하는) Sn의 함유율은, 예를 들면 0.001~5wt%이다.

다음으로, 도 2에 나타낸 바와 같이, 표시 전극(5)을 피복하는 유전체층이 2층 구조로 되어 있는 PDP의 일례에 대해 설명한다.

도 2에 나타낸 PDP는, 유전체층(6) 대신에, 표시 전극(5)을 피복하는 제1 유전체층(15)과, 제1 유전체층(15) 상에 배치된 제2 유전체층(16)이 설치된 구조로 되어 있는 이외는, 도 1 및 도 3에 나타낸 PDP와 같은 구성이다. 또한, 도 1 및 도 3에 나타낸 PDP와 동일한 부재에는 동일 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 제1 유전체층(15)은 투명 도전막(3) 및 버스 전극(4)을 피복하고, 제2 유전체층(16)은, 제1 유전체층(15)을 피복하도록 배치되어 있다.

이와 같이 유전체층이 2층 구조인 경우, 적어도 제1 유전체층(15)은, 도 1 및 도 3에 나타낸 PDP의 유전체층(6)과 같이, MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽을 함유하고, 그 함유율의 합계가 0.1~8wt%인 제1 유리를 포함한다. 이에 의해, 적어도 제1 유전체층(15)에 대해서는, Ag나 Cu의 콜로이드 석출에 의한 황변 및 내전압 저하가 억제된다. 또, 제1 유전체층(15)에서 Ag나 Cu 이온의 확산을 억제하므로, 만일 제2 유전체층(16)에 황변이 생기기 쉬운 조성의 유리가 함유되어 있어도, 제2 유전체층(16)의 변색(황변)이나, 내전압의 저하를 억제할 수 있다.

따라서, 제2 유전체층(16)에는, 황변 문제를 염려하지 않고, PDP의 요구 사양(仕樣)에 따른 유리 조성물을 선택할 수 있다. 제2 유전체층(16)에 포함되는 제2 유리에 대해서는 후술하지만, 예를 들면, 제2 유전체층(16)에, 납유리나 비스무트계 유리보다 비유전율이 낮은 SiO₂-B₂O₃-ZnO계 유리 조성물을 이용할 수도 있다 (실온, 1㎒에서의 비유전율은, 대체로, 납유리：10~15, 비스무트계 유리：8~13, SiO₂-B₂O₃-ZnO계 유리：5~9이다). 제2 유전체층(16)에 SiO₂-B₂O₃-Zn0계 유리 조성물을 이용함으로써, 유전체층 전체(제1 유전체층(15)과 제2 유전체층(16)을 포함하는 유전체층)의 비유전율을 저하시켜, PDP의 소비 전력을 저감할 수 있다.

이와 같은 2층 구조의 유전체층은, 제1 유전체층(15)을 형성한 후에, 그 위에 제2 유전체층(16)용의 유리 조성물(제2 유리)을 포함하는 유리 재료를 도포하고 소성함으로써 형성할 수 있다. 이 경우, 제1 유전체층(15)에 이용되는 유리는, 제 2 유전체층에 포함되는 유리의 연화점보다 높은 연화점을 가지는 것이 바람직하다.

또, 전극(3, 4)과 제2 유전체층(16)의 절연 및 계면 반응 방지를 확보하기 위해, 제1 유전체층(15)의 막두께는 1㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

또, 투과광의 손실을 억제하기 위해, 제1 유전체층(15)과 제2 유전체층(16)을 합친 막두께는 50㎛ 이하인 것이 바람직하고, 절연성의 확보를 위해 3㎛ 이상으로 하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 본 실시 형태의 PDP는, 제1 유전체층(15)상에 설치된 제2 유전체층(16)을 더 포함할 수도 있다. 이와 같이, 제1 유전체층(15)과는 다른 소망 특성을 가지는 제2 유전체층(16)을 형성함으로써, 보다 고성능인 PDP를 실현할 수 있다. 예를 들면, 제2 유전체층(16)으로서 제1 유전체층(15)보다 비유전율이 작은 유전체를 사용하면, 제1 유전체층(15)만으로 유전체층을 형성하는 것보다 소비 전력을 저하할 수 있다. 또, 제2 유전체층(16)으로서 제1 유전체층(15)보다 투과율이 높은 유전체를 사용하면, 제1 유전체층(15)만으로 유전체층을 형성하는 것보다 투과율을 향상시킬 수 있다.

제2 유전체층(16)을 포함하는 PDP에서는, 제2 유전체층(16)이 제2 유리를 포함하고, 상기 제2 유리가, 조성 성분으로서, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고 있어도 된다. 이것에 의해, 제2 유리의 연화점을 저하시키거나 조정할 수 있다. 또, 연화점을 저하시키는 역할을 담당하는 이들(Li₂O, Na₂O 및 K₂0로부터 선택되는 적어도 1종)을 더함으로써, 같은 역할을 담당하는 것과 더불어 비유전율이 높아지는 요소인 Bi₂O₃의 함유율을 저감할 수 있으므로, 유전체층의 비유전율을 저하시키거나 조정할 수 있다. 유전체층의 비유전율을 작게 함으로써, 소비 전력이 낮은 PDP의 실현이 가능해진다.

또한, 본 실시 형태에서는 유전체층이 2층 구조인 경우에 대해 설명했지만, 유전체층이 3층 이상인 다층 구조라도, 표시 전극(5)을 피복하는 제1 유전체층(15)이 MoO₃ 및 WO₃의 적어도 한쪽을 포함하고, 그 함유율의 합계가 0.1~8wt%인 제1 유리를 포함하고 있다면, 황변의 발생이나 내전압의 저하를 억제할 수 있다.

또, 본 실시 형태에서는, 전면판(1)의 표시 전극(5)을 피복하는 유전체층(6) 및 제1 유전체층(15)에 대해 상세히 설명했지만, 배면판(8)의 어드레스 전극(10)을 피복하는 유전체층(11)에 대해, 상기에서 설명한 유전체층(6)과 동일하게 함으로써, 유전체층(11)이나 배면 유리 기판(9)에서의 착색(황변)의 발생이나 내전압의 저하를 억제할 수 있다. 즉, 유전체층(11)에 포함되는 유리가 Bi₂O₃을 포함되는 유리이고, 또한, 어드레스 전극(10)이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고, 상기 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계를, 0.1~8wt%의 범위로 함으로써, 황변 억제 등의 상기 효과를 얻을 수 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 실시 형태의 PDP는, 상기의 제1 유리를 이용함으로써, 실질적으로 납을 포함하지 않는 유전체층을 형성할 수 있고, 또한 유전체층의 변색(황변)에 의한 표시 특성의 저하나 내전압의 저하를 억제할 수 있다.

또한, 본 발명을 적용하는 PDP로서는, 본 실시 형태에서 설명한 바와 같은 면 방전형의 것이 대표적이지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 대향 방전형에도 적용할 수 있다.

또, AC형에 한정되는 것은 아니고, DC형의 PDP라도 유전체층을 구비한 것에 대해 적용할 수 있다.

〈제1 유리〉

본 발명에서는, 유리 기판 및 유전체층의 황변을 억제할 수 있는 유전체층의 유리 조성을 발견한 점에 특징을 가지고 있다. 이하, 본 발명의 PDP에서, 전극을 피복하는 유전체층(제1 유전체층)에 사용되는 제1 유리에 대해 설명한다.

본 실시 형태에서, 전극을 피복하는 유전체층에 포함되는 유리는, Bi₂O₃을 포함하는 유리이고, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위이다. 이에 의해, 전극에 사용되는 Ag나 Cu의 콜로이드화에 기인하는 유전체층 및 유리 기판의 황변과 절연 파괴의 발생을 억제할 수 있다.

전극에 Ag가 포함될 경우, 이러한 효과를 볼 수 있는 이유는 다음과 같다. Ag와 MoO₃는, Ag₂MoO₄, Ag₂Mo₂O₇, Ag₂Mo₄O₁₃과 같은 화합물을 580℃ 이하의 저온에서 생성하기 쉬운 것이 알려져 있다. 유전체의 소성 온도는 550℃~600℃이므로, 소성시에 전극으로부터 유전체층 중에 확산된 Ag^＋는 유전체층 중의 MoO₃과 반응하고, 화합물을 생성하여 안정화된다고 생각된다. 즉, Ag^＋는 환원되지 않고 안정화되기 때문에, 응집하여 콜로이드가 되는 것이 억제된다. 마찬가지로 Ag와 WO₃도, Ag₂W0₄, Ag₂W₂O₇, Ag₂W₄O₁₃과 같은 화합물을 생성하여 안정화되기 쉽다.

또, MoO₃, WO₃을 포함하는 유리 조성에서는, 유리 중에 MoO₄ ^2-, WO₄ ^2-가 존재하고, 소성 시에 전극으로부터 확산된 Ag^＋는 이들에 포착되어 안정화된다. 즉, Ag^＋는 콜로이드화하지 않을 뿐만 아니라, 유전체층 중으로의 확산도 억제된다고 생각된다. 마찬가지로, 전극에 Cu가 포함될 경우에 대해서도 Cu^＋의 확산이 억제되기 때문에, 결과적으로 콜로이드가 되는 Cu가 감소하고, 황변의 발생과 내전압의 저하가 억제된다고 생각된다.

상기와 같은 효과를 얻기 위해, 유리 중에 포함되는 MoO₃ 및 WO₃의 함유율 합계를 0.1wt% 이상으로 한다.

또, 유리 중의 MoO₃ 및 WO₃의 함유율이 많아지면, MoO₃ 및 WO₃ 각각에 기인하는 유리의 착색이 현저하게 된다. 따라서, 유전체층의 투과율을 저하시키지 않기 위해, MoO₃, WO₃ 각각의 함유율을 4wt% 이하로 한다. 또, MoO₃및WO₃ 양쪽 모두를 포함하는 유리는, MoO₃ 및 WO₃의 어느 한쪽만을 포함하는 경우에 비해, 투과율의 손실을 억제하고, 황변을 저감하는 효과를 보다 확실히 얻을 수 있다. 따라서, MoO₃ 및 WO₃의 양쪽 모두를 포함하는 유리를 이용하는 것이 보다 바람직하다. MoO₃ 및 WO₃의 양쪽 모두를 포함하는 유리의 경우, 각 성분을 각각의 상한값(4wt%)까지 포함할 수 있기 때문에, MoO₃ 및 WO₃의 함유율의 합계는 8wt% 이하이다.

또한, 상기는 MoO₃, WO₃을 유리 조성에 배합하는 경우를 기재하지만, 유리 분말에 MoO₃, WO₃ 분말을 혼합한 혼합 분말을 사용해도 된다. 혼합 분말을 전극상에 배치하고 소성하면, 유리 조성에 배합하는 경우에 비해 균질도가 저하하고, 유전체층의 투과율이 저하되는 경우도 있지만, 일정한 황변 저감의 효과를 가진다.

또한, MoO₃ 및 WO₃에 의한 황변 저감의 효과는, 종래부터 사용되고 있는 PbO를 조성으로서 함유하는 유리를 이용하여 형성되는 유전체층에서도 유효하지만, 실질적으로 납을 포함하지 않는, 납의 함유율이 0.1wt% 이하인 유리를 이용하여 형성되는 유전체층에서 보다 유효하다.

이것은, 종래부터 저연화점의 실현에 필요했던 PbO를 함유하지 않는 유리를 실현하기 위해서는, 대체 성분으로서 알칼리 금속 산화물이나 산화 비스무트를 함유할 필요가 있고, 이들 성분이 Ag나 Cu의 확산을 촉진하거나, 이온을 환원하기 쉽게 하기 때문에, 황변을 증대시키기 때문이다. 특히, Bi₂O₃을 포함하는 유리에서는, MoO₃ 및 WO₃에 의한 황변 저감의 효과가 보다 현저하다.

본 실시 형태에서, 전극을 피복하는 유전체층에 포함되는 유리는, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 것이 바람직하다. 이하, 상기에 나타낸 조성을, 본 실시 형태의 (유전체층용) 유리라고 하는 경우가 있다.

또, 본 실시 형태의 유리는, 조성 성분으로서, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 더 포함하고 있어도 되고, 상기 유리에 포함되는 Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율의 합계는, 예를 들면 0.1~10wt%로 할 수 있다.

본 실시 형태의 유전체층용 유리의 조성의 일례로서, 예를 들면,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 것을 들 수 있다.

또, 본 실시 형태의 유전체층용 유리의 조성의 다른 예로서, 예를 들면,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인 것도 들 수 있다.

본 실시 형태의 유전체층용 유리의 조성의 또 다른 예로서, 예를 들면,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

상세에 대해서는 후술하지만, 고정밀의 PDP에서 황변을 보다 효과적으로 억제하기 위한 조성의 일례로서, 예를 들면, 본 실시 형태의 유전체층용 유리에서의 Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율이,

Li₂O：0.17wt% 이하

Na₂O：0.36wt% 이하

K₂O：0.55wt% 이하

이고, 또한,

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.55wt% 이하

인 것도 들 수 있다.

다음으로, 이러한 조성(본 실시 형태의 유리에서의 조성)의 한정 이유를 설명한다.

SiO₂는 필수 성분은 아니지만, 유리의 안정화에 효과가 있고, 그 함유율은 15wt% 이하가 바람직하다. SiO₂의 함유율이 15wt%를 초과하면 연화점이 높아져 소정의 온도에서의 소성이 곤란해지는 경우가 있다. SiO₂의 함유율은, 보다 바람직하 게는 10wt% 이하이다. 또한, 소성 후의 기포 잔류를 저감하기 위해서는 소성 시의 유리 점도를 낮게 하는 것이 바람직하고, 그러기 위해서는, SiO₂의 함유율을 1wt% 이하로 하는 것이 바람직하다. PDP의 제조에서는, 유전체층 형성 후도 열처리 공정을 거친다. 이 때문에, 그 때에 유전체층을 형성하고 있는 유리가 결정화하면, 유전체층의 투과율 저하나 크랙이 생기는 경우가 있다. 그래서, 후 공정에서 복수의 고온에서의 열처리를 포함할 경우, 유리의 결정화를 억제하기 위해, SiO₂의 함유율은 2wt%보다 큰 것이 바람직하고, 2.1wt% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, SiO₂를 이러한 범위로 함으로써 유리의 내수성이 향상되는 효과도 얻어지므로, 유리 분말 제조시, 특히 분말에서의 흡습에 의한 변질을 막을 수 있다. 또, 소성막(燒成膜)에의 수분의 흡착을 저감하고, 패널 표시 성능으로의 악영향을 억제할 수 있다.

B₂O₃는, 본 실시 형태의 PDP에서의 유전체층용 유리의 필수 성분이고, 그의 함유율은 10~50wt%이다. B₂O₃의 함유율이 50wt%를 초과하면 유리의 내구성이 저하하고, 또 열팽창계수가 작아짐과 더불어 연화점이 높아져 소정의 온도에서의 소성이 곤란해진다. 또, 그 함유율이 10wt% 미만에서는 유리가 불안정하게 되고 실투(失透)하기 쉬워진다. B₂O₃의 보다 바람직한 범위는 15~50wt%이다.

ZnO는, 본 실시 형태의 PDP에서의 유전체층용 유리의 주요 성분의 하나이고, 유리를 안정화시키는데 효과가 있다. 본 실시 형태의 유리에서의 ZnO의 함유율은 15~50wt%이다. ZnO의 함유율이 50wt%를 초과하면, 결정화하기 쉬워져 안정된 유리가 얻어지지 않게 되는 경우가 있다. 또, 그 함유율이 15wt% 미만이면, 연화점이 높아져 소정의 온도에서의 소성이 곤란하게 된다. 또, ZnO의 함유율이 적으면 소성 후에 유리가 실투하기 쉬워지기 때문에, 안정된 유리를 얻으려면 그 함유율은 26wt% 이상인 것이 보다 바람직하다. 또, 유전체층 상에 형성되는 보호층의 특성인 방전 지연을 향상하기 위해서도 ZnO의 함유율은 26wt% 이상인 것이 바람직하고, 또한 32wt% 이상인 것이 보다 바람직하다.

Al₂O₃은, 필수 성분은 아니지만, 유리의 안정화에 효과가 있고, 그 함유율은 10wt% 이하이다. 10wt%를 초과하면 실투할 우려가 있고, 또 연화점이 높아져 소정의 온도에서의 소성이 곤란해진다. Al₂O₃의 함유율은, 8wt% 이하인 것이 바람직하고, 또, 0.01wt% 이상인 것이 바람직하다. Al₂O₃의 함유율을 0.01wt% 이상으로 함으로써, 보다 안정된 유리를 얻을 수 있다.

Bi₂O₃는, 본 실시 형태의 PDP에서의 유전체층용 유리의 주요 성분의 하나이고, 연화점을 내리고 열팽창계수를 올리는 효과가 있다. 그 함유율은 2~40wt%이다. Bi₂O₃의 함유율이 40wt%를 초과하면 유리가 결정화하기 쉬워진다. 또, 30wt%를 초과하면 열팽창계수가 커지고, 또 유전율이 너무 커지게 되어 소비 전력을 상승시킨다. 또, 그 함유율이 2wt% 미만이면, 연화점이 높아져 소정의 온도에서의 소성이 곤란해진다. Bi₂O₃의 함유율의 보다 바람직한 범위는 2~30wt%이다.

MgO는 필수는 아니지만, 유리의 안정화를 위해 효과가 있고, 그 함유율은 5wt% 이하이다. 5wt%를 초과하면, 유리 제작시에 실투할 우려가 있기 때문이다.

CaO, SrO, BaO의 알칼리 토류 금속 산화물은, 내수성의 향상, 유리의 분상(分相)의 억제, 열팽창계수의 상대적인 향상과 같은 효과를 가진다. 그들의 함유율의 합계는, 5~38wt%이다. CaO, SrO, BaO의 함유율의 합계가 38wt%를 초과하면 실투할 우려가 있고, 또 열팽창계수가 너무 커진다. 또, 그들의 합계가 5wt% 미만인 경우는, 상기 효과를 얻기 어려워진다.

또한, ZnO와 Bi₂O₃의 함유율의 합계(ZnO＋Bi₂O₃)는, 35~65wt%인 것이 보다 바람직하다. 연화점이 낮고, 600℃ 이하의 소망의 온도에서 전극과 반응하지 않고, 투과율이 뛰어난 유전체를 제작하기 위해서는, (ZnO＋Bi₂O₃)을 35wt% 이상으로 하는 것이 바람직하다. 다만, 그러한 합계가 65wt%를 초과하면 유리가 결정화하기 쉬워진다는 문제가 생긴다.

또한 Bi₂O₃의 함유율과, B₂O₃과 ZnO의 함유율의 합계(B₂O₃＋ZnO)와의 비인 [Bi₂O₃/(B₂O₃＋ZnO)]의 값은, 0.5 이하인 것이 바람직하다. Bi₂O₃은, B₂O₃및 ZnO에 비해 유전율의 증대를 초래하기 때문에, 상기 범위로 함으로써, 유전율이 낮은 유전체층을 형성할 수 있고, 소비 전력의 저감이 가능해진다.

유전체층의 황변을 방지하기 위해, 유리는 알칼리 금속 산화물(Li₂O, Na₂O 및 K₂O)을 함유하지 않는 것이 바람직하지만, 본 실시 형태에서는 황변을 억제하는 MoO₃, WO₃을 함유하기 때문에, 이상의 조성에 또한, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 0.1~10wt% 함유해도 된다. 유리에 포함되는 알칼리 금속 산화물을 0.1wt% 이상으로 함으로써, 연화점을 저하시키거나 여러 가지 물성을 조정할 수 있다. 예를 들면, 연화점을 저하시킬 수가 있으므로, 같은 기능을 가지는 Bi₂O₃의 함유율을 저감할 수 있다. 이에 의해 비유전율을 저하시킬 수 있다. 다만 알칼리 금속 산화물의 함유율이 10wt%를 초과하면 열팽창계수가 너무 커지기 때문에 바람직하지 않다.

또, 유전체층의 표면이 거칠면 투과광이 산란하기 때문에, 투과율이 저하하거나 PDP의 표시 성능이 저하하는 문제가 발생하는 경우가 있다. 이 때문에, 소성 후의 유전체층의 레벨링성이 좋은 것이 바람직하다. 양호한 레벨링성을 얻기 위해서는, Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율의 합계(Li₂O＋Na₂O＋K₂O)가 0.1wt%보다 큰 것이 바람직하고, 0.11wt% 이상인 것이 보다 바람직하다.

한편, 보다 고정밀한 패널에서는, 단위 면적 당 전극의 개수가 많아짐으로써, 황변이 증대하는 경향이 있다. 고정밀한 패널에서 황변을 억제하기 위해서는, 알칼리 금속 산화물의 함유율이 더 적은 것이 바람직하고, Li₂O를 포함할 경우의 Li₂O의 함유율은 0.17wt% 이하, Na₂O를 포함할 경우의 Na₂O의 함유율은 0.36wt% 이하, K₂O를 포함할 경우의 K₂O 함유율은 0.55wt% 이하인 것이 바람직하다. 또, 고정밀한 패널에서 효과적으로 황변을 억제하기 위해, Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율의 합 계는 0.55wt% 이하인 것이 바람직하고, 0.36wt% 이하인 것이 보다 바람직하고, 0.17wt% 이하인 것이 더 바람직하다. 또, Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율을 이와 같은 범위로 함으로써, 유리의 내수성이 향상하는 효과도 얻을 수 있으므로, 유리 분말의 제조 시, 특히 분말에서의 흡습에 의한 변질을 막을 수가 있다. 또, 소성막에의 수분의 흡착을 저감하고, 패널 표시 성능에의 악영향을 억제할 수 있다.

본 실시 형태에서의 유전체층용 유리는 상기 성분을 포함하고, 전형적으로는 상기 성분만으로 이루어지지만, 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 한, 다른 성분을 함유해도 된다. 다른 성분의 함유율의 합계는, 바람직하게는 10wt% 이하, 보다 바람직하게는 5wt% 이하이다. 다른 성분으로서는, 예를 들면, 연화점 및 열팽창계수의 조정, 유리의 안정화 및 화학적 내구성의 향상 등을 위해 첨가하는 성분을 들 수 있고, 구체적으로는, Rb₂O, Cs₂O, TiO₂, ZrO₂, La₂O₃, Nb₂O₅, TeO₂, Ag₂O, SnO, CeO₂ 및 CuO 등을 들 수 잇다.

본 실시 형태에서의 유전체층용 유리는, PDP의 유리 기판에 대해 적합한 유전체층의 재료로서 사용할 수 있다. PDP에 사용되는 일반적인 유리 기판으로서는, 플로트법으로 제작되고, 일반적으로 입수가 용이한 창(窓)판유리인 소다라임 유리나 PDP용으로 개발된 고왜점(高歪点) 유리가 있다. 그러한 유리는 통상, 600℃까지의 내열성, 75×10^-7~85×10^-7/℃의 열팽창계수(선열팽창계수)를 가진다.

PDP의 유전체층은, 유리 기판에 유리 페이스트를 도포한 후, 소성함으로써 형성된다. 그 때문에, 소성은, 유리 기판의 연화 변형이 일어나지 않는 600℃ 이 하에서 행할 필요가 있다. 또, 유리 기판의 휘어짐, 유전체층의 벗겨짐 및 크랙을 방지하기 위해서는, 유전체층을 구성하는 유리 조성물의 열팽창계수를, 유리 기판보다 0~25×10^-7/℃정도 작게 할 필요가 있다. 또한 유전체층의 유전율이 높으면 전극에 흐르는 전류가 커져 PDP의 소비 전력이 커지기 때문에, 바람직하지 않다.

이 때문에, 실질적으로 납을 포함하지 않는 무연(無鉛) 유리로 PDP의 유전체층을 형성할 경우, 상술한 범위의 조성으로, 연화점이 600℃ 이하, 열팽창계수가 60~85×10^-7/℃, 비유전율이 12 이하가 되는 무연유리 조성물을 이용하는 것이 바람직하다. 또한, 변형 등에 의한 벗겨짐이나 크랙을 억제하고, 90% 이상의 수율의 달성을 고려하면, 보다 바람직한 열팽창계수는 65×10^-7~85×10^-7/℃이다. 또, 소비 전력을 더 저감하기 위해서는 비유전율이 11 이하인 것이 보다 바람직하다.

또한, 유전체층에 포함되는 유리의 양은, 본 발명의 효과를 얻을 수 있는 한 특별히 한정은 없지만, 통상, 50wt% 이상(예를 들면 80wt% 이상이나 90wt% 이상)인 것이 바람직하다. 일례로서, 유전체층이, 실질적으로 유리만으로 형성되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서 유전체층을 구성하는 유리 성분은, 전형적으로는 상기에 나타낸 조성을 가지는 유리이고, 유전체층에 함유되는 유리 성분에는 납이 포함되지 않는다.

본 실시 형태의 PDP에서, 상기 유리를 이용하여 PDP의 전면판의 유전체층을 형성할 경우, 광학 특성을 해치지 않고 유리 강도의 향상이나 열팽창계수의 조정을 행하기 위해 무기 충전제나 무기 안료를 첨가해도 된다. 무기 충전제나 무기 안료 로서는, 예를 들면, 알루미나, 산화 티탄, 지르코니아, 지르콘, 코디어라이트, 석영 등을 들 수 있다.

또, 상기의 유리를 이용하여, PDP의 배면판 상에 형성된 전극을 피복해도 된다. 이 경우에도, 반사 특성 등의 광학 특성을 향상시킴과 더불어 유리 강도의 향상이나 열팽창계수의 조정을 목적으로 하여, 무기 충전제나 무기 안료를 첨가해도 된다. 무기 충전제나 무기 안료로서는, 예를 들면, 알루미나, 산화 티탄, 지르코니아, 지르콘, 코디어라이트, 석영 등을 들 수 있다.

〈제2 유리〉

도 2에 나타낸 바와 같이 유전체층이 2층 구조인 경우, 전극에 접촉하지 않는 층인 제2 유전체층에 포함되는 유리(제2 유리)에 대해서, 구체적으로 설명한다. 이 제2 유리는, 연화점을 저하시키고, 또한, 비유전율을 저하시킬 목적으로, Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는 것이 바람직하다. 이와 같이 낮은 비유전율을 실현할 수 있는 유리로 제2 유전체층을 형성하면 PDP의 소비 전력을 저감할 수 있다. 이하에 제2 유리의 2가지의 예를 설명한다.

본 실시 형태에서, 제2 유전체층의 형성에 사용되는 제2 유리의 제1 예인 유리는, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

를 포함한다.

본 실시 형태에서, 제2 유전체층의 형성에 사용되는 제2 유리의 제2 예인 유리는, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~30wt%

B₂O₃：25~80wt%

ZnO：0~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：5~20wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：0~15wt%

를 포함한다.

상기의 제1 및 제2 예의 유리는, 모두 낮은 연화점을 실현할 수 있고, 또한, 낮은 비유전율도 실현할 수 있다. 특히, 제2 예의 유리는, 비유전율을 높게 하는 성분인 Bi₂0₃을 실질적으로 포함하지 않기 때문에, 보다 낮은 비유전율을 실현할 수 있다. 따라서, 제2 유리의 제1 및 제2 예를 이용하여 제2 유전체층을 형성할 경우, 유전체층의 유전율을 낮게 할 수 있으므로, PDP의 소비 전력을 저감할 수 있다.

〈유리 페이스트〉

본 실시 형태의 PDP에서의 유전체층에 사용되는 유리는, 통상은, 분말 상태로 사용된다. 상기한 본 실시 형태에서의 유리 분말에, 인쇄성을 부여하기 위한 바인더나 용제 등을 첨가함으로써 유리 페이스트가 얻어진다. 이 유리 페이스트를, 유리 기판 상에 형성된 전극 상에 도포, 소성함으로써, 전극을 덮는 유전체층을 형성할 수 있다. 이 유전체층 상에는, 전자빔 증착법 등을 이용하여, 소정 두께의 보호층이 형성된다. 또한, 보호층의 형성은, 전자빔 증착법에 한정하지 않고, 스퍼터링법이나 이온 플레이팅법으로 실시해도 된다.

유리 페이스트는, 유리 분말과, 용제와, 수지(바인더)를 포함한다. 유리 분말은, 상기 본 발명의 PDP에서의 유전체층용의 유리 조성물의 분말이다. 유리 페이스트는, 이들 성분 이외의 성분을 포함해도 되고, 예를 들면, 계면활성제, 현상 촉진제, 접착 조제, 헐레이션 방지제(antihalation agent), 보존 안정제, 소포제, 산화 방지제, 자외선 흡수제, 안료, 염료 등, 여러 가지 목적에 따른 첨가제를 포함해도 된다.

유리 페이스트에 포함되는 수지(바인더)는, 저융점의 유리 분말과의 반응성 이 낮은 것이면 된다. 예를 들면, 화학적 안정성, 비용, 안전성 등의 관점에서, 니트로셀룰로오스, 메틸 셀룰로오스, 에틸 셀룰로오스, 카르복시메틸 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 폴리비닐 알코올, 폴리비닐 부티랄, 폴리에틸렌 글리콜, 카보네이트계 수지, 우레탄계 수지, 아크릴계 수지, 멜라민계 수지 등이 바람직하다.

유리 페이스트 중의 용제는, 유리 분말과의 반응성이 낮은 것이면 된다. 예를 들면, 화학적 안정성, 비용, 안전성 등의 관점 및 바인더 수지와의 상용성(相溶性)의 관점에서, 아세트산부틸, 3-에톡시프로피온산에틸, 에틸렌글리콜모노메틸에테르, 에틸렌글리콜모노에틸에테르, 에틸렌글리콜모노프로필에테르, 에틸렌글리콜모노부틸에테르 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르류; 에틸렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 에틸렌글리콜모노에틸에테르아세테이트 등의 에틸렌글리콜모노알킬에테르아세테이트류; 디에틸렌글리콜디메틸에테르, 디에틸렌글리콜디에틸에테르, 디에틸렌글리콜디프로필에테르, 디에틸렌글리콜디부틸에테르 등의 디에틸렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르, 프로필렌글리콜모노에틸에테르, 프로필렌글리콜모노프로필에테르, 프로필렌글리콜모노부틸에테르 등의 프로필렌글리콜모노알킬에테르류; 프로필렌글리콜디메틸에테르, 프로필렌글리콜디에틸에테르, 프로필렌글리콜디프로필에테르, 프로필렌글리콜디부틸에테르 등의 프로필렌글리콜디알킬에테르류; 프로필렌글리콜모노메틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노에틸에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노프로필에테르아세테이트, 프로필렌글리콜모노부틸에테르아세테이트 등의 프로필렌글리콜알킬에테르아세테이트류; 락트산메 틸, 락트산에틸, 락트산부틸 등의 락트산의 에스테르류, 포름산메틸, 포름산에틸, 포름산아밀, 아세트산메틸, 아세트산에틸, 아세트산프로필, 아세트산이소프로필, 아세트산이소부틸, 아세트산아밀, 아세트산이소아밀, 아세트산헥실, 아세트산2-에틸헥실, 프로피온산메틸, 프로피온산에틸, 프로피온산부틸, 부탄산메틸(부티르산메틸), 부탄산에틸(부티르산에틸), 부탄산프로필(부티르산프로필), 부탄산이소프로필(부티르산이소프로필) 등의 지방족카르복시산의 에스테르류; 에틸렌카보네이트, 프로필렌카보네이트 등의 카보네이트류; 테르피네올, 벤질알코올 등의 알코올류; 톨루엔, 크실렌 등의 방향족 탄화수소류; 메틸에틸케톤, 2-헵타논, 3-헵타논, 4-헵타논, 시클로헥사논 등의 케톤류; 2-하이드록시프로피온산에틸, 2-하이드록시-2-메틸프로피온산에틸, 에톡시아세트산에틸, 하이드록시아세트산에틸, 2-하이드록시-3-메틸부티르산메틸, 3-메톡시프로피온산메틸, 3-메톡시프로피온산에틸, 3-메톡시부틸아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸아세테이트, 부틸카비톨아세테이트, 3-메틸-3-메톡시부틸프로피오네이트, 3-메틸-3-메톡시부틸부티레이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜탄디올모노이소부티레이트아세토아세트산메틸, 아세토아세트산에틸, 피루브산메틸, 피루브산에틸, 안식향산에틸, 아세트산벤질 등의 에스테르류; N-메틸피롤리돈, NN-디메틸포름아미드, N-메틸포름아미드, N,N-디메틸아세트아미드 등의 아미드계 용제 등을 들 수 있다. 이들 용제는, 단독으로 사용해도 되고, 2종류 이상을 조합하여 사용해도 된다.

유리 페이스트에서의 용제의 함유율은, 페이스트의 가역성 또는 유동성(점도)이, 성형 처리 또는 도포 처리에 적절한 것이 되는 범위에서 조정된다.

또한, 이 유리 페이스트는, PDP 배면판 상에 형성된 전극을 덮는 유전체층의 형성에도 적용할 수 있다.

〈PDP의 제조 방법〉

이하에, PDP의 제조 방법의 일례에 대해 설명한다. 우선, 전면판의 제작 방법에 대해 설명한다.

본 실시 형태의 PDP 제조 방법은, 전극이 형성된 기판 상에 제1 유리를 포함하는 유리 재료(제1 유리 재료)를 배치하고, 이 유리 재료를 소성함으로써, 상기 전극을 피복하는 유전체층(제1 유전체층)을 형성하는 공정을 포함한다. 여기에서 이용되는 제1 유리에는 상기에 설명한 조성을 가지는 유리를 이용할 수 있다. 여기에서는, 전면판에 형성되는 표시 전극을 피복하는 유전체층을 형성할 때에 상기 공정을 이용한 예에 대해 설명한다.

우선, 전면판의 제작 방법에 대해 설명한다.

평탄한 전면 유리 기판의 일주면(主面)에, 복수의 투명 전극을 스트라이프 형상으로 형성한다. 다음으로, 투명 전극상에 은 페이스트를 도포한 후, 전면 유리 기판 전체를 가열함으로써, 은 페이스트를 소성하고, 버스 전극을 형성한다. 이와 같이 하여 표시 전극을 형성한다.

다음으로, 표시 전극을 덮도록, 전면 유리 기판의 상기 주면에 본 실시 형태의 PDP에서의 유전체층용 유리 조성물을 포함하는 유리 페이스트를 블레이드 코터법으로 도포한다. 그 후, 전면 유리 기판 전체를 90℃에서 30분간 유지하여 유리 페이스트를 건조시키고, 이어서, 560~590℃의 범위의 온도에서 10분간 소성을 행한 다. 이와 같이 하여 유전체층을 형성한다.

여기에서 사용하는 유전체층용 유리는, 상기에 설명한 유리이다.

다음으로, 유전체층 상에 산화 마그네슘(MgO)을 전자빔 증착법에 의해 성막하고, 소성을 실시해, 보호층을 형성한다.

이와 같이 하여, 전면판을 제작한다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 유전체층이 2층 구조가 되어 있는 PDP의 제조 방법에 대해서는, 상기와 같이, 표시 전극을 덮도록 제1 유전체층용의 유리(제1 유리)를 포함하는 유리 페이스트를 도포, 건조, 소성한 후, 형성한 제1 유전체층을 덮도록 제2 유전체층용의 유리(제2 유리)를 포함한 유리 페이스트를 도포, 건조, 소성하여 제2 유전체층을 형성한다.

다음으로, 배면판의 제작 방법에 대해 설명한다.

평탄한 배면 유리 기판의 일주면에, 은 페이스트를 스트라이프 형상으로 복수개 도포한 후, 배면 유리 기판 전체를 가열하여 은 페이스트를 소성함으로써, 어드레스 전극을 형성한다.

다음으로, 어드레스 전극을 덮도록, 배면 유리 기판의 상기 주면에 유리 페이스트를 블레이드 코터법으로 도포한다. 그 후, 전면 유리 기판 전체를 90℃에서 30분간 유지하여 유리 페이스트를 건조시키고, 이어서, 560~590℃의 범위의 온도에서 10분간 소성을 행한다. 이와 같이 하여 유전체층을 형성한다.

여기에서, 유전체층용 유리로서 본 실시 형태의 PDP에서의 상기의 유리를 사용할 수 있다. 이 경우, 상기 유리를 포함하는 유리 페이스트를 도포하고, 건조, 소성을 행함으로써 유전체층을 형성한다.

다음으로, 서로 이웃하는 어드레스 전극 사이에 유리 페이스트를 도포하고, 배면 유리 기판 전체를 가열하여 유리 페이스트를 소성하고, 격벽을 형성한다.

다음으로, 서로 이웃하는 격벽끼리의 사이에, R, G, B 각 색의 형광체 잉크를 도포하고, 배면 유리 기판을 약 500℃로 가열하여 상기 형광체 잉크를 소성함으로써, 형광체 잉크 내의 수지 성분(바인더) 등을 제거하여 형광체층을 형성한다.

다음으로, 전면판과 배면판을 봉착 유리를 이용해 맞붙인다. 그 후, 봉지된 내부를 고진공 배기한 후, 희가스를 봉입한다.

이와 같이 하여, PDP가 얻어진다. 또한, 상술한 PDP 및 그 제조 방법은 일례이고, 본 발명은 이것에 한정되지 않는다.

실시예

이하, 실시예를 이용하여 본 발명을 더 상세히 설명한다.

〈유리의 제작 및 평가〉

본 발명의 PDP의 유전체층에 이용되는 유리의 샘플을 제작했다. 표 1~7에 본 발명의 PDP의 유전체층에 이용되는 유리의 샘플의 조성을 나타낸다. 또, 표 8~11에, 본 발명에서의 MoO₃ 및 WO₃의 첨가에 의한 황변 저감 효과를 조사하기 위해 제작한 유리의 샘플의 조성을 나타낸다. 표 12 및 표 13에 나타낸 유리의 샘플은, 본 발명의 PDP에 이용되는 유리에 대해, 각 조성의 바람직한 함유율을 설명할 때 이용하는 것이 가능한 샘플이다. 또한, 표 중에서는, SiO₂ 등을 SiO2와 같이 표기 한다.

[표 1]

[표 2]

[표 3]

[표 4]

[표 5]

[표 6]

[표 7]

[표 8]

[표 9]

[표 10]

[표 11]

[표 12]

[표 13]

각 표에 나타낸 조성의 비율은, 중량 백분율(wt%)이다. 표 1~13에 나타낸 조성이 되도록 원료를 혼합하고, 1100~1200℃의 전기로 내에서 백금 도가니를 이용하여 1시간 용융(溶融)했다. 그리고, 얻어진 용융 유리를, 놋쇠판으로 프레스함으로써 급냉시켜, 유리 컬릿(cullet)을 제작했다.

(유리의 평가)

유리의 연화점은, 매크로형 시차열분석계를 이용하여 측정하고, 제2 흡열 피크의 값을 채용하였다. 유리 전이점 및 열팽창계수는, 유리 컬릿을 재용융하여 4mm×4mm×20mm의 로드를 형성하고, 열기계 분석계를 이용하여 측정했다. 비유전율은, 컬릿을 재용융하여 20mm×20mm×두께 3mm의 판을 형성하고, 그 표면에 전극을 증착하고 LCR 미터를 이용하여 주파수 1㎒에서 측정하였다. 유리 안정성은, 시차열분석계에 의한 변화의 측정 및 광학 현미경에 의한 결정의 유무의 관찰에 의해 평가했다.

평가 결과, 및 종합 평가를 표 1~13에 나타낸다. 또한, 유리 안정성에 관한 평가에서의 A, B, C, D의 정의는, 이하와 같다.

A：유리화되고, 시차열분석에서 결정화에 수반하는 변화가 확인되지 않고, 또 광학 현미경에서도 결정은 확인되지 않았던 것.

B：유리화되고, 시차열분석에서 결정화에 수반하는 변화가 확인되고, 광학 현미경에서는 결정은 확인되지 않았던 것.

C：유리화되었지만, 연화점보다 고온의 온도 영역에서 엔탈피 변화가 확인되고, X선회절법에서는 결정에 의거하는 회절 피크는 관측되지 않았지만, 광학 현미경에 의해서는 결정이 확인된 것.

D：유리 제작시에 유리화되지 않았던 것.

또, 표 1~13에서, 종합 평가는, 연화점이 600℃ 미만, 보다 바람직하게는 595℃ 미만인 것, 비유전율은 12 이하, 보다 바람직하게는 11 이하인 것, 열팽창계수는 60×10^-7~85×10^-7/℃, 보다 바람직하게는 65×10^-7~85×10^-7/℃의 범위에 있는 것을 목표 기준으로 하고, 또한 유리로서의 안정성을 고려하여 종합적으로 평가했다.

또한, 종합적인 평가에 대한 A, B, C, D의 정의는, 이하와 같다.

A：유리로서 안정하고, 또한 각 물성값이 보다 바람직한 목표 물성 범위 내이고, 각 물성의 밸런스도 잡혀 있다.

B：유리로서 안정하고, 각 물성값은 목표 물성 범위 내이지만, 각 물성값의 적어도 하나는 보다 바람직한 목표물성의 범위 외이다.

C：유리로서는 안정하지만, 각 물성값의 적어도 하나는 목표 물성의 범위 외이다.

D：유리화되지 않고, 유리 재료로서 무효이다.

표 1~11로부터 명백한 바와 같이, 본 발명의 PDP에 이용되는 유리에 있어서 바람직한 조성 범위를 충족하는 샘플의 각 시료는, 모두 30~300℃의 온도 범위에서 60~85×10^-7/℃의 열팽창계수를 가지고, 연화점이 600℃ 이하이고, 비유전율은 12 이하이고, 유리로서의 안정성도 양호했다.

표 12 및 표 13에 나타낸 샘플은, 본 발명의 PDP에 이용되는 유리의 바람직한 조성 범위로부터 벗어난 조성이 존재하기 때문에, 표 1~7에 나타낸 샘플보다 일부의 물성이 낮은 등의 결과가 얻어졌다.

〈PDP의 제작 및 평가〉

이하에서는, 본 발명에서의 MoO₃ 및 WO₃의 첨가에 의한 황변 저감 효과를 조사하기 위해, 표 1~11에 나타낸 조성을 가지는 유리의 샘플을 이용하여 PDP를 제작하고, 평가한 결과를 나타낸다.

(유리 분말의 제작)

각각 표에 나타낸 조성이 되도록 원료를 조합하여 혼합하고, 1100~1200℃의 전기로 중에서 백금 도가니를 이용해 1시간 용융했다. 그 후, 트윈롤러법에 따라 유리 컬릿을 제작하고, 볼밀에 의해 유리 컬릿을 분쇄하여 분말을 제작했다.

제작된 실시예, 비교예의 유리 분말의 평균 입경은, 1.5~3.5㎛였다.

(유리 페이스트의 조제)

수지인 에틸셀룰로오스와 용제인 α-테르피네올을, 그 중량비가 5：30이 되도록 혼합하여 교반하고, 유기 성분을 포함하는 용액을 조제했다. 이어서, 이 용액과 각각 표에 나타낸 실시예와 비교예의 유리 분말을, 중량비 65：35로 혼합하고, 3본롤로 혼합 및 분산시켜 유리 페이스트를 조제했다.

(PDP의 제작)

두께 약 2.8㎜의 평탄한 소다라임 유리로 이루어지는 전면 유리 기판의 면 상에, ITO(투명 전극)의 재료를 소정의 패턴으로 도포하고, 건조했다. 이어서, 은 분말과 유기 비히클(organic vehicle)의 혼합물인 은 페이스트를 라인 형상으로 복수개 도포한 후, 상기 전면 유리 기판을 가열함으로써, 상기 은 페이스트를 소성하여 표시 전극을 형성했다.

표시 전극을 제작한 프런트 패널에, 상술한 유리 페이스트를 블레이드 코터법을 이용해 도포했다. 그 후, 상기 전면 유리 기판을 90℃에서 30분간 유지하여 유리 페이스트를 건조시키고, 570℃의 온도에서 10분간 소성함으로써 유전체층을 형성했다.

상기 유전체층 상에 산화 마그네슘(MgO)을 전자빔 증착법에 의해 증착한 후, 소성함으로써 보호층을 형성했다.

한편, 이하의 방법으로 배면판을 제작했다. 우선, 소다라임 유리로 이루어 지는 배면 유리 기판 상에 스크린 인쇄에 의해 은을 주체로 하는 어드레스 전극을 스트라이프 형상으로 형성했다. 이어서, 유전체층을 형성했다. 다음으로, 유전체층 상에, 서로 이웃하는 어드레스 전극 사이에, 격벽을 형성했다. 격벽은, 스크린 인쇄 및 소성을 반복함으로써 형성했다.

다음으로, 격벽의 벽면과 격벽 사이에 노출되어 있는 유전체층의 표면에, 빨강(R), 초록(G), 파랑(B)의 형광체 페이스트를 도포하고, 건조·소성하여 형광체층을 제작했다.

제작한 전면판, 배면판을 봉착 유리를 이용하여 맞붙였다. 그리고, 방전 공간의 내부를 고진공(1×10^-4㎩) 정도로 배기한 후, 소정의 압력이 되도록 Ne-Xe계 방전 가스를 봉입했다. 이와 같이 하여, PDP를 제작했다.

(PDP의 평가)

제작한 패널의 표시면 측에서, 그 착색 상태를, 색채 색차계를 이용해 측정했다. 각각의 유리를 유전체로서 이용한 PDP에서의 측정 결과를 표 1~4 및 표 7, 표 8에 나타낸다. 또한, 표에서의 a^* 및 b^*는, L^*a^*b^* 표색계에 의거한다. a^*값은, 플러스 방향으로 커지면 적색이 강해지고, 마이너스 방향으로 커지면 녹색이 강해지는 것을 나타낸다. b^*값은, 플러스 방향으로 커지면 황색이 강해지고, 마이너스 방향으로 커지면 청색이 강해지는 것을 나타낸다. 일반적으로, a^*값이 -5~+5의 범위이고, 또한 b^*값이 -5~+5의 범위이면, 전면 패널의 착색은 관찰되지 않는다. 특 히, 황변에 대해서는, b^*값의 크기가 영향을 주기 때문에, PDP로서는 b^*값이 -5~+5의 범위인 것이 바람직하다.

표 1~7에 나타낸 바와 같이, 유전체층에 이용하는 재료로서 양호한 물성을 구비한 샘플에 대해서는, 황변의 문제는 발생하지 않는 것이 확인되었다.

또, 표 8~11의 결과로부터 알 수 있듯이, MoO₃ 및 WO₃의 양쪽 모두가 포함되어 있지 않은 샘플(샘플 71, 88), MoO₃ 및 WO₃의 어느 한쪽이 포함되어 있지만 함유율이 0.05wt%인 샘플(샘플 72, 79, 89, 96)은, b^*값이 5를 초과하고 황변의 발생이 관찰되었다. 또, MoO₃ 및 WO₃의 어느 한쪽이 포함되어 있지만 함유율이 5wt%인 샘플(샘플 78, 85, 95, 102)은, 유리가 백탁되어 버리기 때문에, 착색 측정을 실시할 수 없었다. 이것에 대해, MoO₃ 및 WO₃의 어느 한쪽이 포함되어 있고, 그 함유율이 0.1wt%~4wt%인 다른 샘플은, b^*값이 5 이하이고, 황변의 발생이 억제되어 있는 것이 확인되었다. 또한, MoO₃ 및 WO₃의 양쪽 모두를 포함한 샘플(샘플 86, 87, 103, 104)은, 다른 샘플보다 b^*값이 작고, 어느 한쪽만을 포함할 경우보다 황변 억제의 효과가 높은 것이 확인되었다.

MoO₃, WO₃의 함유율과 b^*의 측정 결과의 관계를 도 4에 나타낸다. 결과로부터 알 수 있듯이, MoO₃, WO₃의 함유율이 0.1wt% 이상에서, b^*값은 MoO₃, WO₃의 함유 율의 증가와 더불어 감소하고, 또한 +5 이하의 값이 되고, 황변의 문제가 개선되는 것이 확인되었다.

또, MoO₃, WO₃의 함유율이 0.1wt% 이상인 b^*값이 낮은 패널은, PDP를 동작시켜도 유전체의 절연 파괴는 일어나지 않았다.

상기에 설명한 PDP의 실시예는 유전체층이 1층으로 이루어지는 예이지만, 상기에 설명한 유전체층을 제1 유전체층으로 하고, 또한 그 위에 제2 유전체층을 형성하여 2층 구조로 한 경우에도, 같은 평가 결과가 얻어졌다. 또한, 이 경우에 제2 유전체층에 이용되는 유리의 조성의 일례는, 표 14에 나타낸 대로이다.

[표 14]

본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널은, 표시 전극이나 어드레스 전극을 피복하기 위한 유전체층이 납을 포함하지 않는 유리에 의해 형성되는 플라즈마 디스플레이 패널에 적합하게 적용할 수 있고, 황변 및 절연 파괴가 억제된 신뢰성이 높은 플라즈마 디스플레이 패널을 제공할 수 있다.

Claims

서로 교차하는 표시 전극과 어드레스 전극을 가지고, 상기 표시 전극 및 어드레스 전극으로부터 선택되는 적어도 하나의 전극이 제1 유리를 포함하는 제1 유전체층으로 피복되어 있는 플라즈마 디스플레이 패널로서,

상기 제1 유리가 Bi₂O₃을 포함하는 유리이고, 또한, 상기 제1 유전체층으로 피복되어 있는 상기 전극이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고,

상기 제1 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 유리에 포함되는 Bi₂O₃의 함유율이 2~40wt%인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 2에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 3 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 유리에 있어서의 Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율이,

Li₂O：0.17wt% 이하

Na₂O：0.36wt% 이하

K₂O：0.55wt% 이하

이고, 또한,

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.55wt% 이하

인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 유리에 포함되는 납의 함유율이 0.1wt% 이하인, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 유전체층 상에 설치된 제2 유전체층을 더 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 8에 있어서,

상기 제2 유전체층이 제2 유리를 포함하고, 상기 제2 유리가, 조성 성분으로서 Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 9에 있어서,

상기 제2 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 9에 있어서,

상기 제2 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~30wt%

B₂O₃：25~80wt%

ZnO：0~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：5~20wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：0~15wt%

를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
청구항 1에 있어서,

상기 제1 유전체층에 피복되는 상기 전극은 유리 기판 상에 형성되어 있고, 상기 유리 기판이 Sn을 함유하는, 플라즈마 디스플레이 패널.
전극이 형성된 기판 상에 제1 유리를 포함하는 제1 유리 재료를 배치하고, 상기 제1 유리 재료를 소성함으로써, 상기 전극을 피복하는 제1 유전체층을 형성하는 공정을 포함하는 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법으로서,

상기 제1 유리가 Bi₂O₃을 포함하는 유리이고, 또한, 상기 제1 유전체층으로 피복되어 있는 상기 전극이 은 및 구리로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하고,

상기 제1 유리가, 또한, MoO₃을 0~4wt%, WO₃을 0~4wt% 포함하고, 또한, 상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조방법.
청구항 13에 있어서,

상기 제1 유리에 포함되는 Bi₂O₃의 함유율이 2~40wt%인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 14에 있어서,

상기 제1 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：2wt%보다 크고 15wt% 이하

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1wt%보다 크고 10wt% 이하

MoO₃：0~4wt%

WO₃：0~4wt%

를 포함하고, 또한,

상기 제1 유리에 포함되는 MoO₃과 WO₃의 함유율의 합계가, 0.1~8wt%의 범위인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 15 내지 청구항 17 중 어느 한 항에 있어서,

상기 제1 유리에 있어서의 Li₂O, Na₂O 및 K₂O의 함유율이,

Li₂O：0.17wt% 이하

Na₂O：0.36wt% 이하

K₂O：0.55wt% 이하

이고, 또한,

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.55wt% 이하

인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 13에 있어서,

상기 제1 유리에 포함되는 납의 함유율이 0.1wt% 이하인, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 13에 있어서,

상기 제1 유전체층 상에 제2 유리를 포함하는 제2 유리 재료를 배치하고, 상기 제2 유리 재료를 소성함으로써 제2 유전체층을 형성하는 공정을 더 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 20에 있어서,

상기 제2 유리가, 조성 성분으로서 Li₂O, Na₂O 및 K₂O로부터 선택되는 적어도 1종을 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 제2 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~15wt%

B₂O₃：10~50wt%

ZnO：15~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Bi₂O₃：2~40wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：0.1~10wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：5~38wt%

를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 21에 있어서,

상기 제2 유리가, 조성 성분으로서, 적어도,

SiO₂：0~30wt%

B₂O₃：25~80wt%

ZnO：0~50wt%

Al₂O₃：0~10wt%

Li₂O＋Na₂O＋K₂O：5~20wt%

MgO：0~5wt%

CaO＋SrO＋BaO：0~15wt%

를 포함하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.
청구항 13에 있어서,

상기 기판은 유리 기판이고, 상기 유리 기판이 Sn을 함유하는, 플라즈마 디스플레이 패널의 제조 방법.