WO1996037904A1 - Ecran a plasma et fabrication de ce type d'ecran - Google Patents

Ecran a plasma et fabrication de ce type d'ecran Download PDF

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WO1996037904A1
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display panel
plasma display
layer
glass material
substrate
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PCT/JP1996/001379
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Masashi Amatsu
Shinji Kanagu
Masaaki Sasaka
Noriyuki Awaji
Kazumi Ebihara
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Fujitsu Limited
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00—Gas-filled discharge tubes with alternating current induction of the discharge, e.g. alternating current plasma display panels [AC-PDP]; Gas-filled discharge tubes without any main electrode inside the vessel; Gas-filled discharge tubes with at least one main electrode outside the vessel
    • H01J11/10—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12—AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma with main electrodes provided on both sides of the discharge space
    • H—ELECTRICITY
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    • H01J11/20—Constructional details
    • H01J11/34—Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/38—Dielectric or insulating layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/02—Manufacture of electrodes or electrode systems

Definitions

  • the present invention relates to an AC type surface discharge plasma display panel (hereinafter referred to as PDP) and a method for manufacturing the same.
  • PDP AC type surface discharge plasma display panel
  • PDPs are self-luminous display devices that are advantageous in terms of display luminance, and are attracting attention as alternatives to CRTs because of their large screen size and high-speed display capability.
  • the surface discharge type PDP which is particularly suitable for color display using phosphors, is expanding its use in the field of television images including high definition television.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a general surface discharge type PDP, showing a basic structure of a portion corresponding to one pixel EG.
  • the PDP exemplified in FIG. 1 is a three-electrode structure PDP called a reflection type according to the arrangement of the phosphors, and is provided on a pair of glass substrates 11 and 21, and is provided on the glass substrate in a lateral direction.
  • the internal discharge space 30 is partitioned by the partition wall 29 in the unit light emitting area EU in the direction in which the display electrodes X and Y extend, and the gap size is defined.
  • the phosphor layer 28 is provided between the display electrodes X and Y and the partition walls 29 on the glass substrate 21 on the opposite side in order to avoid ion bombardment due to surface discharge. It emits light when excited by. The light emitted on the surface of the phosphor layer 28 (the surface in contact with the discharge space) passes through the dielectric layer 17 and the glass substrate 11 and radiates to the outside.
  • the display electrodes X and Y are arranged on the display surface H side with respect to the phosphor layer 28, they are wide and transparent to perform a wide range of surface discharges and to minimize the shielding of display light. It is composed of a conductive film 41 and a narrow metal film (bus electrode) 42 to supplement its conductivity.
  • the transparent conductive film 41 is made of a metal oxide such as ITO (indium oxide) penesa (NESA, tin oxide).
  • ITO indium oxide
  • NESA tin oxide
  • a typical example of this type of AC surface discharge PDP is disclosed in European Patent Application Publication No. 0 55 172A1.
  • the surface of the dielectric layer 17 is desirably smoother in order to make the discharge characteristics uniform and to ensure transparency.
  • the dielectric layer 17 has a softening point of 47 (low melting point lead glass of about TC (composition ratio of Pb0 is about 75%)) of 60 (TC It is formed of a single-layered glass layer that is fired at about the same temperature. By firing at a sufficiently high temperature, the glass material flows during the firing, so that a flat glass surface layer can be obtained.
  • the present invention has been made in consideration of such a problem, and has as its object to prevent deterioration of a conductive film forming the display electrodes X and Y and improve display reliability.
  • the present inventors have searched for a dielectric material suitable for covering the above conductive film. As a result, they have found that the use of ⁇ glass material can significantly reduce the deterioration of the transparent conductive film due to electromigration.
  • the PDP of the present invention comprises a plurality of display electrodes comprising a transparent conductive film or a multilayer film of a transparent conductive film and a narrower metal film on at least one of a pair of substrates forming a discharge space. And a dielectric layer covering the display electrode with respect to a discharge space, wherein the dielectric layer is made of a Zn-based glass material substantially free of lead. Things.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of a general surface discharge type PDP.
  • FIG. 2 is a sectional view showing a configuration of a main part of a PDP according to the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic diagram of a PDP in a manufacturing stage.
  • FIG. 4 is a graph showing the relationship between the deterioration of the transparent conductive film formed of ITO and the dielectric material.
  • Electrode terminal protection layer 1 7 a Electrode terminal protection layer
  • the structure of the PD according to the present invention is the same as that of the conventional PD shown in Fig. 1 except for the dielectric layer materials and the processing conditions involved.
  • PDP is essentially the same as PPP. These will be described below with reference to the sectional view shown in FIG.
  • the PDP 1 is a surface discharge type PDP having a three-electrode structure in which a pair of display electrodes X and Y and an address electrode A correspond to a unit light emission region of a matrix display.
  • the display electrodes X and Y for surface discharge are provided on the first glass substrate 11 arranged on the front side, and are insulated from the discharge space 30 by the dielectric layer 17 for AC driving. ing.
  • the thickness of the dielectric layer 17 is about 20 to 30 m.
  • an Mg 1 film 18 having a thickness of about several thousand A is provided as a protective film.
  • the display electrodes X and Y are composed of a wide band-shaped transparent conductive film 41 and a narrow bus metal film 42 superposed on the outer end side to supplement the conductivity.
  • the transparent conductive film 41 is composed of an ITO film (indium oxide film) having a thickness of about several thousand A to Im
  • the bus metal film 42 is composed of a thin film having a three-layer structure of, for example, CrZCuZCr.
  • address electrodes A for selectively emitting light in the unit light emitting region are arranged so as to be orthogonal to the display electrodes X and Y.
  • a phosphor 28 that emits a predetermined color, that is, RGB three primary colors, is provided so as to cover the inner surface on the back side including the upper surface of the address electrode A.
  • the dielectric layer 17 of the present invention includes a lower layer 17A in contact with the transparent conductive film 41 and the bus metal film 42, and an upper layer 17B laminated on the lower layer 17A.
  • the lower layer 17 A is made of a Zn ⁇ -based glass material with a softening point of 550 to 600 ° C
  • the upper layer 17 B has a softening point lower than that of the lower layer 17 A 450 to 500 ° C Pb P glass material.
  • the thickness of the lower layer 17A and the upper layer 17B are substantially the same.
  • the softening point is a temperature at which the viscosity of the glass material becomes 4.5 ⁇ 10 6 ⁇ 5 .
  • 3 (A) to 3 (C) are schematic diagrams showing the steps of manufacturing ⁇ DP.
  • predetermined components are provided for each of the glass substrates 11 and 21 to produce an electrode substrate (single-sided panel) 10 on the front side and an electrode substrate 20 on the rear side.
  • the electrode substrates 10 and 20 are manufactured by a series of steps of superposing and sealing, overlapping the inside, and filling with a discharge gas.
  • the method for manufacturing the first glass substrate 11 will be described below.
  • the first glass substrate 11 is a soda-lime glass plate having a thickness of about 3 mm and one surface of which is covered with a silicon dioxide film (Si 2 ).
  • Si 2 silicon dioxide film
  • the transparent conductive film 4 1 and successively formed by the display electrode and a bus metal film 4 2 Create X and Y.
  • a Zn-based glass material substantially free of Pb is used as a main component so as to cover the display electrodes X and Y over the entire surface of the first glass substrate 11.
  • Glass paste for example, a glass material with a composition shown in Table 1 (softening point is 585 ° C)
  • a glass material (softening point: 580 ° C) of the composition is uniformly applied by screen printing.
  • the dried paste layer is fired near its softening point, for example, 550 to 590, to prevent foaming while preventing lower layer 17A and electrode terminals.
  • a protective layer 17a is formed.
  • the firing temperature is desirably 590 eC or less as described above.
  • the softening point of the upper layer 1 7 B is the discharge space and indirectly opposite portions of 5 9 0 ° Z n 0 based glass layer 1 7 1 obtained in c firing is set sufficiently lower than the C lower 17 A, and the portion covering the end of the display electrode is referred to as an electrode terminal protective layer 17 a.
  • the electrode terminal protective layer 17a is exposed to moisture in the subsequent heat treatment. Plays the role of preventing oxidation of the display electrodes X and Y due to the reaction of o
  • the firing temperature of the lower layer 17A is lower than the vicinity of its softening point, even if a chemical reaction involving foaming occurs due to the contact between the glass material and the copper of the bath metal film 42, the bubbles are formed. Since it is not long, there are no large bubbles that cause dielectric breakdown. However, when the firing temperature of the lower layer 17 A is low, the surface (top surface) becomes uneven due to the size of the glass grain boundaries.
  • an upper layer 17B for flattening the dielectric layer 17 is formed on the lower layer 17A.
  • the upper layer 17B is mainly composed of a PbO-based glass material having a softening point lower than that of the material of the lower layer 17A, for example, the composition shown in Table 3 (softening point is 475 ° C). Apply paste.
  • the range of the coating excludes the upper part of the ends (terminals) of the display electrodes X and Y. This is for facilitating the process of exposing the end portions of the display electrodes X and Y after the manufacture. This will be discussed further below.
  • the dried paste layer The upper layer 17B is formed by firing at a higher temperature and lower than the firing temperature of the lower layer 17A (for example, 530 ° C) [Fig.
  • the dielectric layer and the layer 1 ⁇ a also serving as the electrode terminal protection layer are simultaneously formed simultaneously as described above, so that the layer structure is simple and the yield is low. In addition, it is easy to process the electrode terminals to be exposed as described later, and is suitable for manufacturing the PDP 1.
  • the Z N_ ⁇ glass material since it is relatively difficult to lower the softening point, and lowers the softening point by the addition of B i 2 ⁇ 3. Further, for example, as shown in Table 4, the softening point can be lowered by adding an alkali metal oxide represented by Na2 ⁇ .
  • the softening point of the glass material having the composition shown in Table 4 is 550 ° C.
  • the lower layer 17A and the upper layer 17B are sequentially formed to provide the dielectric layer 17, and then, as is well known, a protective film 18 of Mg0 is provided by electron beam evaporation or the like. To complete the manufacturing of the front glass substrate.
  • the two are joined by wearing [Fig. 3 (B)].
  • the sealing glass 31 is provided in a frame shape by screen printing on one or both electrode substrates before the two substrates are laminated, and is heated after the substrates are laminated. Fuse.
  • the fusion temperature is set to a temperature at which the partition 29 does not deform, for example, about 450.
  • the electrode terminal protective layer 17a prevents oxidation of the end of the display electrode.
  • the electrode terminal protective layer 17a exposed outside the panel is removed by, for example, chemical etching of a nitric acid solution to expose the end portions 41a of the display electrodes X and Y (FIG. 3 (C)). .
  • the ends of the display electrodes X and Y have a single-layer structure of only the metal film 42, and are not eroded by the nitric acid solution when exposed.
  • the etching of the electrode terminal protective layer 1a is performed before the exhaust process. After completion of the PDP, this exposed part is connected to an external drive circuit via an anisotropic conductive film and a flexible cable.
  • Figure 4 shows the relationship between the degradation of the IT0 film and the dielectric material. It is rough. That is, a sample in which the display electrodes X and Y are coated with a Zn0-based glass material having the composition shown in Table 1 and a sample in which the Pb ⁇ -based glass material having the composition shown in Table 5 is conventionally used as a dielectric material And were produced. The softening points of these two samples are almost the same. Acceleration test in which a DC voltage of the driving pulse voltage multiplied by the BPS speed coefficient, ie, a 100 VX acceleration coefficient, is applied to these samples for a fixed period of time (for example, 100 hours) at an ambient temperature of 90 ° C. The dendrite length was measured by microscopic observation. Figure 3 shows the results. The length of the dendrites on the vertical axis is standardized based on the length of a PbO-based glass material when accelerated three times.
  • a glass material having a softening point lower than that of the lower layer 17A is used as the material of the upper layer 17B. Even if gas is generated, the gas is radiated to the outside through the upper layer 17B, and no gas is trapped by the upper layer 17B. Even when a glass material having a softening rate higher than that of the lower layer 17 A is used as the material of the upper layer 17 B, the upper layer 17 B is softer than the lower layer 1 A when firing the upper layer 17 B. Since it can be in a state, gas confinement by the upper layer 17B can be similarly prevented.
  • the materials of the glass layers 17 A and 17 B, the ratio of the thickness of each other, the firing conditions (temperature ⁇ file), etc. are as follows: the glass substrate material, the substrate surface coating material, and the transparent conductive material.
  • the material of the film 41 and the material of the bus metal film it can be appropriately changed so as to obtain a dielectric layer 17 having a uniform and flat upper surface.
  • the upper layer 17B can also be formed of a Zn0-based glass material.
  • the dielectric layer 17 having a two-layer structure is illustrated, but the dielectric layer 17 does not necessarily have to have a multilayer structure. That is, it is also possible to provide a single glass layer made of a Z ⁇ -based glass material as the dielectric layer 17. In that case, The materials and conditions are selected in consideration of the advantages of firing temperature, residual bubbles in the glass material, flatness of the surface, and the advantage of simplified processes. The selective use of glass powder with a small particle size can contribute to improving the surface flatness.
  • the dielectric in contact with the transparent conductive film is formed of a Zn ⁇ -based glass material, even if the PDP is used for a long time, the insulation between the display electrodes due to electromigration is almost reduced. Absent.
  • the dielectric layer has a multilayer structure and the softening point of the upper layer is lower than that of the lower layer, the fluidity of only the upper layer can be increased when forming the dielectric layer, and the chemical reaction with the lower display electrode is suppressed. Therefore, it is possible to obtain a dielectric layer having no bubbles and having a flat surface and excellent transparency.
  • a coating layer that protects (prevents oxidation) the electrode end, which is the terminal for the external circuit connection of the display electrode, during the PDP manufacturing process.
  • a coating layer that protects (prevents oxidation) the electrode end, which is the terminal for the external circuit connection of the display electrode, during the PDP manufacturing process.
  • the dielectric layer and the electrode terminal protection layer can be simultaneously formed at the same time, and the number of manufacturing steps can be reduced.

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Description

明 細 書 プラズマディスプレイパネル及びその製造方法 技術分野
本発明は、 A C型面放電のプラズマディスプレイパネ ル （以下 P D Pと呼ぶ） 及びその製造方法に関する。 背景技術
PD Pは、 表示輝度の上で有利な自己発光型の表示デ 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 P D P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。
図 1 は一般的な面放電型 P DPの分解斜視図でり、 1 つの画素 E Gに対応する部分の基本的な構造を示してい る。 図 1 に例示した P D Pは、 蛍光体の配置形態による 分類の上で反射型と呼ばれる 3電極構造の P D Pであつ て、 一対のガラス基板 1 1 , 2 1、 その上に設けられて 横方向に互いに平行に隣接して延びた一対の表示電極 X， Y、 放電に壁電荷を利用する A C駆動のための誘電体層 1 7、 酸化マグネシユウム （M g 0 ) からなる保護膜 1 8、 表示電極 X, Yと直交するア ドレス電極 A、 ァドレ ス電極 Aと平行な平面視直線状の隔壁 2 9、 及びそれぞ れカラー 3原色、 赤 （R) 、 緑 （G) 、 青 （B) を表示 する蛍光体層 2 8などから構成されている。
内部の放電空間 3 0は、 隔壁 2 9によって表示電極 X, Yの延長方向に単位発光領域 EU毎に区画され、 且つそ の間隙寸法が規定されている。 蛍光体層 2 8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 2 1上の各隔壁 2 9の間に設けられて おり、 面放電で生じる紫外線によって励起されて発光す る。 蛍光体層 2 8の表層面 （放電空間と接する面） で発 光した光は、 誘電体層 1 7及びガラス基板 1 1などを透 過して外部へ放射する。
表示電極 X, Yは、 蛍光体層 2 8に対して表示面 H側 に配置されることから、 面放電を広範囲に行い、 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 4 1 と、 その導電性を補うための幅の狭い金属膜 （バス電 極） 4 2とから構成されている。 透明導電膜 4 1 は、 I TO (酸化ィ ンジゥ厶） ゃネサ （NE S A、 酸化錫） な どの酸化金属からなる。 この種 AC型面放電 PD Pの代 表的な例は European Patent Application Publication No. 0 55 172A1 に開示されている。
このような構造の PD Pにおいて、 誘電体層 1 7の表 層面は、 放電特性の均一化及び透明性の確保の上で、 よ り平滑であることが望ましい。
従って一般に、 誘電体層 1 7は、 例えば軟化点が 4 7 (TC程度の低融点鉛ガラス （P b 0の組成比が 7 5 %程 度） を、 軟化点より十分に高い 6 0 (TC程度の温度で焼 成する単層構造のガラス層で形成している。 軟化点より 十分に高い温度で焼成することにより、 その焼成の際に ガラス材料が流動するので、 表層面の平坦なガラス層を 得ることができる。
P D Pの駆動においては、 一対の表示電極 X , Yに印 加する駆動パルスのパルス幅に微妙な偏りがあったり、 —方の表示電極に印加するパルス数が他方に比べて多い 駆動シーケンスを定常的に適用したりしたときに、 表示 電極 X , Y間の電位状態の均等性が損なわれる。 つまり、 表示電極 X , Y間に同一極性の D C電圧、 例えば 2 0 0 V程度、 がかなりの時間加わることになる。 一方、 表示 電極 X， Y間の間隙は 1 0 0 yu m程度の僅かさである。 また、 この間を絶縁する誘電体層 1 7には上記のごとく P b Oを含む。 この誘電体層 1 7の表面で放電が行われ るのでその温度は可成りの高さと推定される。 事実、 ガ ラス基板の表面で 7 0 °Cに達している。 更に、 透明電極 材料に含まれるィンジユウムゃ錫は化学的に不安定であ り、 金属電極の銅も、 誘電体層 1 7に流出してエレク ト マイグレーショ ンを起こしやすい材料である。 これら 電極材料、 絶縁材料、 高い印加電界強度と高い温度の組 み合わせがエレク トロマイグレーションを促進する条件 を形成している。
このような条件で長期にわたって使用すると、 従来の 構成においては、 表示電極 X , Υのエレク トロマィグレ ーシヨ ンが進行し、 誘電体層 1 7の内部で一方の表示電 極の透明導電膜 4 1から他方の表示電極の透明導電膜 4 1に向かって樹枝状の突起が成長する。 このため、 部分 的に絶縁抵抗が低下し、 非表示の単位発光領域 E Uが発 光する誤点灯が生じてしまうという問題があった。 なお、 エレク ト マイグレーショ ンの誘因である印加電圧の偏 りを完全に無くすことは不可能である。 発明の開示
本発明は、 このような問題を考慮してなされたもので、 表示電極 X , Yを構成する導電膜の劣化を防止し、 表示 の信頼性を高めることを目的としている。
本発明を行うにあたり、 本発明者等は上記導電膜の被 覆に適する誘電体材料を探究した。 その結果、 Ζ η〇系 ガラス材料を用いることにより、 エレク トロマイグレー シヨ ンによる透明導電膜の劣化を大幅に低減できること を見い出した。
本発明の P D Pは、 放電空間を形成する一対の基板の うちの少なくとも一方の基板上に、 透明導電膜又は透明 導電膜とそれより幅の狭い金属膜との多層膜からなる複 数の表示電極と、 前記表示電極を放電空間に対して被覆 する誘電体層とを有した A C型のプラズマディスプレイ パネルであって、 前記誘電体層が実質的に鉛を含まない Z n〇系ガラス材料からなるものである。
さらに、 上記 Z n 0系ガラス材料を用いた誘電体層を 表示電極上全面に被覆し、 封じ工程の完了後、 上記表示 電極の端部上に被覆された誘電体層を除去する。 図面の簡単な説明 図 1 は一般的な面放電型 P D Pの分解斜視図である 図 2は本発明に係る P D Pの要部の構成を示す断面図 でめる。
図 3は製造段階の P D Pの模式図である。
図 4は I T Oで形成した透明導電膜の劣化と誘電体材 料との関係を表すグラフである。
符号の説明
1 P D P (プラズマディスプレイパネル）
1 0
1 1 第 1 のガラス基板
1 7
1 7 A 下層
1 7 a 電極端子保護層
1 7 B
2 1 第 2のガラス基板
3 0 放電空間
4 1
1 a 端部 （表示電極の端部）
4 2
1 7 1 Ζ η 0系ガラス層
X , Y 3§ 電極 発明を実施する為の最良の形態
本発明による P D Ρは以下に述べる誘電体層の材料と それに伴う加工条件以外は、 その構造は図 1 に示す従来 の PD Pと本質的に変わりない。 それらを図 2に示す断 面図によって以下に説明する。
本発明による PD P 1 は、 マト リクス表示の単位発光 領域に一対の表示電極 X， Yとア ドレス電極 Aとが対応 する 3電極構造の面放電型 PDPである。
面放電のための表示電極 X, Yは、 前面側に配置され る第 1のガラス基板 1 1上に設けられ、 A C駆動用に誘 電体層 1 7によって放電空間 3 0に対して絶縁されてい る。 誘電体層 1 7の厚さは 2 0〜 3 0 m程度である。 誘電体層 1 7の表面には、 保護膜として数千 A程度の厚 さの Mg〇膜 1 8が設けられている。
表示電極 X, Yは、 広い帯状の透明導電膜 4 1 と、 そ の導電性を補うために外端側に重ねられた幅の狭いバス 金属膜 4 2とから構成されている。 透明導電膜 4 1は数 千 A〜l m程度の厚さの I TO膜 （酸化イ ンジウム 膜） からなり、 バス金属膜 4 2は例えば C r ZC uZC rの 3層構造の薄膜からなる。
背面側に配置される第 2のガラス基板 2 1 には、 単位 発光領域を選択的に発光させるためのァドレス電極 Aが、 表示電極 X, Yと直交するように配列ざれている。 アド レス電極 Aの上面を含めて背面側の内面を被覆するよう に、 所定の色、 即ち R GB 3原色、 を発光する蛍光体 2 8が設けられている。
本発明の誘電体層 1 7は、 透明導電膜 4 1及びバス金 属膜 4 2と接する下層 1 7 Aと、 下層 1 7 Aの上に積層 された上層 1 7 Bとから構成されている。 そして、 下層 1 7 Aは軟化点が 5 5 0〜 6 0 0 °Cの Z n〇系ガラス材 料からなり、 上層 1 7 Bは軟化点が下層 1 7 Aより低い 4 5 0〜5 0 0 °Cの P b〇系ガラス材料からなる。 下層 1 7 A及び上層 1 7 Bの厚さは同程度である。 なお、 軟 化点とは、 ガラス材料の粘度が 4. 5 X 1 06· 5 ボイズ になる温度である。
以下、 誘電体層 1 7の形成工程を中心に本発明の P D Ρ 1の製造方法を説明する。 図 3 (A) 〜3 (C) は Ρ D Pの製造段階を示す模式図である。 まず、 その工程の 概略を述べる。 P D P 1 は、 各ガラス基板 1 1 , 2 1 に 対してそれぞれ所定の構成要素を設けて、 前面側の電極 基板 （片面パネル） 1 0及び背面側の電極基板 2 0を作 製し、 その後に電極基板 1 0 , 2 0を重ね合わせて封止 を行い、 内部の排気及び放電ガスの充塡を行う一連のェ 程によって製造される。
第 1 のガラス基板 1 1 の製造方法を以下に述べる。 第 1 ガラス基板 1 1 はその一表面に二酸化珪素膜 （S i 〇 2)を被覆した 3 mm程度の厚さのソーダ石灰ガラス板で ある。 上記 S i 02 被覆面上に、 蒸着ゃスパッタなどに よる成膜、 及びフォ ト リソグラフィ法によるバタ一ニン グによって、 透明導電膜 4 1 とバス金属膜 4 2とを順次 形成して表示電極 X, Yを作成する。 次に、 第 1 のガラ ス基板 1 1の表面に表示電極 X, Yをそれらの全長にわ たって被覆するように、 実質的に P bを含まない Z n〇 系ガラス材料を主成分とするガラスペース ト、 例えば表 1の組成のガラス材料 （軟化点は 5 8 5 °C) 又は表 2の 組成のガラス材料 （軟化点は 5 8 0 °C ) 、 をスク リ ーン 印刷によって一様に塗布する。
表 1 下層ガラス材料 ( Z n〇系） の組成
3 0〜4 0
1 0〜 2 0
NBBppqC ZS N 2 0〜 3 0
Figure imgf000010_0001
軟化点 w ooo ： 5 8 5
下層ガラス材料 ( Ζ η〇系） の組成 wwwww w
Figure imgf000010_0002
軟化点 5 8 0 °C そして、 乾燥させた上記ペース ト層を、 その軟化点近 く、 例えば 5 5 0〜 5 9 0 、 で焼成して、 発泡を防ぎ ながら、 下層 1 7 A及び電極端子保護層 1 7 aを形成す る。 ここで、 ガラス基板 1 1の変形を防ぐ上で焼成温度 は上記のごとく 5 9 0 eC以下が望ましい。 従って、 上層 1 7 Bの軟化点は 5 9 0 °Cより十分に低く設定してある c 焼成で得られた Z n 0系ガラス層 1 7 1における放電 空間と間接的に対向する部分が下層 1 7 Aであり、 表示 電極の端部を覆う部分を電極端子保護層 1 7 aと呼ぶ。 電極端子保護層 1 7 aは、 以降の熱処理における湿気と の反応による表示電極 X， Yの酸化を防止する役割をも つ o
下層 1 7 Aの焼成温度がその軟化点付近より低い場合 には、 ガラス材料とバス金属膜 4 2の銅との接触によつ て発泡を伴う化学反応が生じたとしても、 その気泡が成 長しないので、 絶縁破壊の原因となる大きな気泡は生じ ない。 しかし、 下層 1 7 Aの焼成温度が低いとその表層 面 （上面） は、 ガラス粒界の大きさを反映した凹凸面
(表面粗さが 5 〜 6 mの粗い面） になる。 凹凸面は光 の散乱による透明性の低下を招く。
そこで、 下層 1 7 Aの上に、 誘電体層 1 7を平坦化す るための上層 1 7 Bを形成する。 上層 1 7 Bとしては、 上述のように軟化点が下層 1 7 Aの材料より低い、 例え ば表 3の組成の、 P b O系ガラス材料 （軟化点は 4 7 5 °C ) を主成分とするペース トを塗布する。 このとき、 塗 布の範囲は表示電極 X , Yの端部 （端子となる部分） の 上部を除く。 これは、 製造の後ほど表示電極 X , Yの端 部を露出させる工程を容易にするための配慮である。 こ れについては更に後程述べる。
表 3 上層ガラス材料 （P b 0系） の組成
P b O ： 7 0 〜 7 5 W t %
： 1 0 〜 2 0 W t %
S i 0 2 ： 1 0 〜 2 0 W t %
軟化点 ： 4 7 5 。C そして、 上記の乾燥させたペース ト層を、 その軟化点 より高く且つ下層 1 7 Aの焼成温度より低い温度 （例え ば 5 3 0 °C ) で焼成し、 上層 1 7 Bを形成する 〔図 3
( A ) ；] 。 焼成温度は上記上層 1 7 Bの軟化点より高い ので、 焼成中に上層 1 7 Bのガラス材料が流動して、 表 面粗さが 1 〜 2 m程度の平坦な上層 1 7 B (すなわち 2層あわせて誘電体層 1 7 ) を形成する。
また、 上層 1 7 Bの焼成温度を下層 1 7 Aの焼成温度 より低く設定することにより、 下層 1 7 Aの発泡を防ぐ ことができる。 こうして作製された電極基板 1 0は、 上 述のように誘電体層と電極端子保護層を兼ねる層 1 Ί a とが一括して同時に形成されるので、 層構造が簡単で歩 留りの点で優れ、 しかも後述のごとく電極端子の露出さ せる加工が容易であり、 P D P 1の製造に好適である。
Z n〇系ガラス材料では、 軟化点を低くすることが比 較的難しいので、 B i 2 〇3 を添加することによって軟 化点を下げている。 さらに、 例えば表 4に示す如く N a 2 〇に代表されるアルカ リ系金属酸化物を添加すること により、 軟化点を低くすることができる。 表 4の組成の ガラス材料の軟化点は 5 5 0 °Cである。
表 4 下層ガラス材料 （Ζ η Ο系） の組成
Figure imgf000012_0001
軟化温度 5 5 0 °C
l o 以上のようにして下層 1 7 Aと上層 1 7 Bとを順次形 成して誘電体層 1 7を設けた後、 周知のごとく電子ビー ム蒸着などによって M g 0による保護膜 1 8を設けて前 面側ガラス基板の製造を終える。
次に、 別途に作製された背面側の電極基板 2 0と、 前 面側の電極基板 1 0とを、 それぞれの電極面を対向させ て重ね合わせ、 接着材料を兼ねる封止ガラス 3 1の融着 によって両者を接合する 〔図 3 ( B ) ] 。 具体的には、 封止ガラス 3 1 は、 2枚の基板を重ね合わせる前に、 片 方又は両方の電極基板上にスク リーン印刷によってに枠 状に設けておき、 基板重ね合わせ後に加熱されて融着す る。 このとき、 融着温度は隔壁 2 9が変形しない温度、 例えば約 4 5 0 、 に設定される。 この封止ガラス 3 1 の融着時において電極端子保護層 1 7 aは表示電極の端 部の酸化を防止する。
その後、 パネル外に露出している電極端子保護層 1 7 aを、 例えば硝酸溶液の、 化学エッチングによって除去 し、 表示電極 X , Yの端部 4 1 aを露出させる 〔図 3 ( C ) 〕 。 この時、 表示電極 X , Yの端部は、 金属膜 4 2のみの単層構造に構成されてあり、 露出された時硝酸 溶液によって浸食されない。 パネル内部を排気する工程 で放電を生じさせる場合には、 電極端子保護層 1 Ί aの エッチングは排気工程の前に行われる。 P D P完成後こ の露出された部分が異方性導電フィルムとフレキシブル ケーブルを介して外部の駆動回路に接続される。
図 4は I T 0膜の劣化と誘電体材料との関係を表すグ ラフである。 すなわち、 表示電極 X , Yを表 1の組成の Z n 0系ガラス材料で被覆した試料と、 従来より誘電体 材料に用いられている表 5の組成の P b〇系ガラス材料 で被覆した試料とを作製した。 これら両試料の軟化点は ほぼ同じに選定されている。 それら試料に対して駆動パ ルス電圧の加B PS速係数倍の D C電圧、 即ち 1 0 0 V X加速 係数を一定時間 （例えば 1 0 0時間） 、 周囲温度 9 0 °C で、 印加する加速試験を行い、 樹枝状突起の長さを顕微 鏡観察により測定した。 その結果を図 3が示している。 なお、 縦軸の樹枝状突起の長さは、 P b O系ガラス材料 における 3倍加速の場合の長さを基準に規格化されてい る
表 5
P b〇 ガラス材料の組成 t t t
Figure imgf000014_0001
軟化点 5 7 5 °C 図 4から明らかなように、 I T 0膜 （透明導電膜） と 接する誘電体が Z n〇系ガラス材料からなる場合には、 1 . 5〜 2倍の加速試験において樹枝状の突起が認めら れず、 2 . 5〜 3倍の加速試験において突起が生じたも のの、 P b 0系ガラス材料からなる場合に比べて突起の 長さは極めて短い。
I T O膜に代えてネサ膜で表示電極 X , Yを形成した 場合にも、 図 4と同様の結果が得られた。 つまり、 ネサ 膜からなる表示電極 X , Yを有した P D Pにおいても Z n〇系ガラス材料が誘電体材料として好適であることを 確認できた。
上述の実施形態によれば、 上層 1 7 Bの材料として、 軟化点が下層 1 7 Aの軟化点よりも低いガラス材料を用 いたので、 上層 1 7 Bの焼成時に下層 1 7 A内でガスが 発生したとしても、 そのガスが上層 1 7 Bを通って外部 へ発散し、 上層 1 7 Bによるガスの封じ込めが起こらな い。 なお、 上層 1 Ί Bの材料として、 軟化速度が下層 1 7 Aよりも大きいガラス材料を用いた場合にも、 上層 1 7 Bの焼成に際して、 上層 1 7 Bを下層 1 Ί Aに比べて 柔らかい状態とすることができるので、 同様に上層 1 7 Bによるガスの封じ込めを防止できる。
上述の実施形態において、 各ガラス層 1 7 A , 1 7 B の材料、 互いの厚さの比率、 及び焼成条件 （温度プ τρ フ アイル） などは、 ガラス基板材料、 基板表面コート材料、 透明導電膜 4 1の材料、 バス金属膜の材料に応じて、 均 質且つ上面の平坦な誘電体層 1 7が得られるように適宜 変更することができる。
上述の実施形態においては、 上層に P b Oを含むガラ スを用いた場合を示したが、 上層 1 7 Bにも Z n 0系ガ ラス材料によって形成することが可能である。
また、 上述の実施形態においては 2層構造の誘電体層 1 7を例示したが、 必ずしも複層構造である必要はない。 すなわち誘電体層 1 7として Z η〇系ガラス材料からな る単層のガラス層を設けることも可能である。 その場合、 焼成温度、 ガラス材料中の気泡の残留、 表面の平坦度と 言う問題点と工程の簡略と言う利点の兼ね合いで材料と 条件を選択する。 粒径の小さいガラス粉末を選択的に用 いると表面の平坦性を高めることに貢献できる。
上述の実施形態においては、 表示電極として透明電導 膜とその上に設けられた金属膜のある場合を例として述 ベたが、 金属膜がなくて透明電導膜のみの場合にも本発 明が適用できることは言うまでもない。
本発明によって、 透明導電膜と接する誘電体を Z n〇 系ガラス材料で形成すると、 P D Pを長期にわたって使 用しても、 エレク トロマイグレーショ ンによる表示電極 間の絶縁性の低下がほとんど起こらない。
誘電体層を複層構造として上層の軟化点を下層よりも 低くすれば、 誘電体層の形成に際して上層のみについて 流動性を高めることができ、 かつ下層の表示電極との化 学反応が抑制されるので、 大きな気泡が無く且つ表層面 が平坦で透明性の良好な誘電体層を得ることができる。
また、 Z n〇系ガラス材料は化学エッチングが容易で あるので、 表示電極の外部回路接続用端子となる電極端 部を P D Pの製造工程中において保護 （酸化防止） する 被覆層 （電極端子保護層） として利用することができる。 すなわち、 Z n〇系ガラス材料を用いることによって誘 電体層と電極端子保護層との一括して同時に形成する事 が可能になり、 製造工数の低減を図ることができる。

Claims

請 求 の 範 囲
【請求項 1 】
放電空間を形成する一対の基板のうちの少なく とも一 方の第 1の基板上に、 透明導電膜又は透明導電膜とそれ より幅の狭い金属膜との多層膜からなる複数の表示電極 と、 前記表示電極を放電空間に対して被覆する誘電体層 とを有した A C型のプラズマディスプレイパネルであつ て、
前記誘電体層が、 実質的に鉛を含まない Z n 0系ガラ ス材料からなる
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】
前記誘電体層が、 アル力 リ系金属酸化物を添加した Z n 0系ガラス材料からなる
ことを特徴とする請求項 1記載のプラズマディスプレ ィパネル。
【請求項 3】
前記 Z n 0系ガラス材料が、 ビスマス酸化物を含むこ とを特徴とする
ことを特徵とする請求項 1又は 2記載のプラズマディ スプレイノヽ。ネノレ。
【請求項 4】
請求項 1乃至請求項 3記載のプラズマディスプレイパ ネルの製造方法であって、
前記第 1 の基板上に前記表示電極を形成する工程と、 前記表示電極を全長にわたつて被覆するように前記誘 電体層を形成する工程と、
前記第 1の基板と別の第 2の基板とを、 これらのうち の少なく とも一方に前記放電空間を封止するための封止 材を設けた後に、 対向配置した状態で前記封止材を加熱 融着させて接合する工程と、
前記誘電体層の基板接合領域よりパネル外側に張り出 した部分を除去して前記表示電極の端部を露出させるェ 程と、 を含む
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 5】
放電空間を形成する一対の基板のうちの少なくとも一 方の第 1の基板上に、 透明導電膜又は透明導電膜とそれ より幅の狭い金属膜との多層膜からなる複数の表示電極 と、 前記表示電極を放電空間に対して被覆する誘電体層 とを有した A C型のプラズマディスプレイパネルであつ て、
前記誘電体層が、 前記表示電極と接する下層と、 前記 表示電極と接しない上層とを有した複層構造のガラス層 であり、
前記下層が、 実質的に鉛を含まない Z n〇系ガラス材 料からなり、
前記上層が、 前記下層よりも軟化点の低い P b 0系ガ ラス材料からなる
ことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。
【請求項 6】 前記 Z n〇系ガラス材料が、 ビスマス酸化物を含む ことを特徴とする請求項 5記載のプラズマディスプレ ィパネル。
【請求項 7】
前記下層の材料の軟化点が 5 5 0乃至 6 0 0 °Cであり、 且つ前記上層の材料の軟化点が 4 5 0乃至 5 0 0 °Cであ る
ことを特徴とする請求項 5又は 6記載のプラズマディ スプレイパネル。
【請求項 8】
請求項 5乃至請求項 7記載のプラズマディスプレイパ ネルの製造方法であって、
前記第 1の基板上に前記表示電極を形成する第 1のェ 程と、
前記表示電極を全長にわたつて被覆するように前記下 層を形成する第 2の工程と、
前記下層に重ねて前記上層を形成する第 3の工程と、 前記第 1の基板と別の第 2の基板とを、 これらのうち の少なくとも一方に前記放電空間を封止するための封止 材を設けた後に、 対向配置した状態で前記封止材を加熱 融着させて接合する第 4の工程と、
前記下層の基板接合領域よりパネル外側に張り出した 部分を除去して前記表示電極の端部を露出させる第 5の 工程と、 を含む
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 9】
請求項 8記載のプラズマディスプレイ パネルの製造方 法であって、 前記第 3の工程において、 前記上層は前記 下層の基板接合領域よりパネル外側に張り出した部分以 外に形成する
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 1 0】
請求項 5乃至請求項 7記載のプラズマディスプレイパ ネルの製造方法であって、
前記 Z n 0系ガラス材料をその軟化点付近の温度で焼 成して前記下層を形成した後に、 前記 P b 0系ガラス材 料を前記下層の焼成温度より低い温度で焼成して前記上 層を形成する
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 1 1 】
前記 Z n 0系ガラス材料が、 ナト リユウム酸化物を含 む
ことを特徴とする請求項 2 、 5又は 6記載のプラズマ デ'ィスフ。レイパネノレ。
【請求項 1 2】
透明導電膜又は透明導電膜とそれより幅の狭い金属膜 との多層膜からなる複数の表示電極と、
前記表示電極を全長にわたって被覆し、 少なくとも前 記透明導電膜と接する部分が実質的に鉛を含まない Z n 〇系ガラス材料からなる絶縁層と、 が設けられた ことを特徴とする A C型プラズマディスプレイパネル 用の電極基板。
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