WO2007040142A1

WO2007040142A1 - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: WO2007040142A1
Application number: PCT/JP2006/319320
Authority: WO
Inventors: Eiichi Uriu; Hatsumi Komaki; Shingo Takagi; Akira Kawase; Tatsuo Mifune
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2006-09-28
Publication date: 2007-04-12
Also published as: KR100920545B1; EP1933353A1; EP1933353A4; US7736762B2; KR20070091367A; CN101111918A; CN101111918B; US20080150428A1

Abstract

　前面ガラス基板（３）上に表示電極（６）と誘電体層（８）と保護層（９）とが形成された前面板（２）と、背面ガラス基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、表示電極（６）は少なくとも銀と結着ガラスとを含有する金属バス電極（４ｂ）、（５ｂ）を備え、金属バス電極（４ｂ）、（５ｂ）の黒色電極（４１ｂ）、（５１ｂ）と白色電極（４２ｂ）、（５２ｂ）とを形成する結着ガラスが少なくとも酸化ビスマスを含むとともに軟化点温度が５５０°Cを超える構成としている。

Description

明細書

プラズマディスプレイパネノレ

技術分野

[0001] 本発明は、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルに関する。

背景技術

[0002] プラズマディスプレイパネル（以下、 PDPと呼ぶ）は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、 65インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、 PDPは従来の NTSC方式に比べて走査線数が 2倍以上のフルスペックのハイディフィ -ションへの適用が進んで、るとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まな、PDPが要求されている。

[0003] PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシゥム (MgO)力もなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。

[0004] 前面板と背面板とはその電極形成面側を対向させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間に Ne— Xeの放電ガス力 00Torr〜600Torrの圧力で封入されている。 PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現して、る。

[0005] 表示電極のバス電極には導電性を確保するための銀電極が用いられ、誘電体層としては酸ィ匕鉛を主成分とする低融点ガラスが用いられて、るが、近年の環境問題への配慮力も誘電体層として鉛成分を含まない例力特開 2003— 128430号公報、特開 2002— 053342号公報、特開 2001— 045877号公報、さらには特開平 9— 0 50769号公報に開示されて、る。

[0006] また、電極を形成する際の結着ガラスとして酸化ビスマスを所定量含有させる例も、特開 2000— 048645号公報に開示されている。

[0007] PDPのハイディフィニション化によって、走査線数が増加して表示電極の数が増加し、さらに表示電極間隔が小さくなる。そのため、表示電極を構成する銀電極から誘電体層やガラス基板への銀イオンの拡散が多くなる。銀イオンが誘電体層やガラス基板に拡散すると、誘電体層中のアルカリ金属イオンやガラス基板中に含まれる 2価の錫イオンによって還元作用を受け、銀のコロイドを形成する。その結果、誘電体層やガラス基板が、黄色や褐色に着色する黄変現象が発生するとともに、酸化銀が還元作用を受けて酸素を発生して誘電体層中に気泡を発生させる。

[0008] したがって、走査線の数が増加することによって、ガラス基板の黄変や誘電体層中の気泡発生がより顕著になり、画像品質を著しく損なうとともに誘電体層の絶縁不良を発生させる。

[0009] しかしながら、環境問題への配慮力も提案された、鉛成分を含まな!/、従来の誘電体層や電極の結着ガラスの例では、これらの黄変現象の抑制と、誘電体層の絶縁不良の抑制の両方を満たすことができな、と、つた課題を有して、た。

発明の開示

[0010] 本発明の PDPは、ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上にアドレス電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成した PDPであって、表示電極は少なくとも銀と結着ガラスとを含有する金属電極を備え、金属電極の結着ガラスが少なくとも酸ィ匕ビスマスを含むとともに軟ィ匕点温度が 550°Cを超える構成としている。

[0011] このような構成によれば、誘電体層の黄変や絶縁耐圧性能の劣化がなぐ可視光透過率が高くて環境に優しい表示品質に優れた PDPを実現することができる。

図面の簡単な説明

[0012] [図 1]図 1は本発明の実施の形態における PDPの構造を示す斜視図である。

[図 2]図 2は本発明の実施の形態における PDPの前面板の構成を示す断面図である符号の説明

1 PDP

2 前面板

3 前面ガラス基板

4 走査電極

4a, 5a 透明電極

4b, 5b 金属バス電極（金属電極)

5 維持電極

6 表不¾極

7 ブラックストライプ (遮光層）

8 誘電体層

9 保護層

10 背面板

11 背面ガラス基板

12 アドレス電極

13 下地誘電体層

14 隔壁

15 蛍光体層

16 放電空間

41b, 51b 黒色電極

42b, 52b 白色電極

81 第 1誘電体層

82 第 2誘電体層

発明を実施するための最良の形態

[0014] 以下、本発明の実施の形態における PDPについて図面を用いて説明する。

[0015] (実施の形態）

図 1は本発明の実施の形態における PDPの構造を示す斜視図である。 PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型 PDPと同様である。図 1に示すように、 PDP1は前面ガラス基板 3などよりなる前面板 2と、背面ガラス基板 11などよりなる背面板 10とが対向して配置され、その外周部をガラスフリットなど力もなる封着材によって気密封着されている。封着された PDP1内部の放電空間 16には、 Neおよび Xeなどの放電ガス力 S400Torr〜600Torrの圧力で封入されている。

[0016] 前面板 2の前面ガラス基板 3上には、走査電極 4および維持電極 5よりなる一対の帯状の表示電極 6とブラックストライプ (遮光層） 7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板 3上には表示電極 6と遮光層 7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層 8が形成され、さらにその表面に酸ィ匕マグネシウム (M gO)などカゝらなる保護層 9が形成されている。

[0017] また、背面板 10の背面ガラス基板 11上には、前面板 2の走査電極 4および維持電極 5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極 12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層 13が被覆している。さら〖こ、アドレス電極 12間の下地誘電体層 13 上には放電空間 16を区切る所定の高さの隔壁 14が形成されている。隔壁 14間の溝にアドレス電極 12毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層 15が順次塗布して形成されて、る。走査電極 4および維持電極 5とアドレス電極 12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極 6方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層 15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。

[0018] 図 2は、本発明の実施の形態における PDPの前面板 2の構成を示す断面図である。図 2は図 1と上下反転させて示している。図 2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板 3に、走査電極 4と維持電極 5よりなる表示電極 6とブラックストライプ 7がパターン形成されて、る。走査電極 4と維持電極 5はそれぞれ酸化インジゥム（ITO)や酸化錫（Sn02)などからなる透明電極 4a、 5aと、透明電極 4a、 5a上に形成された金属電極である金属バス電極 4b、 5bとにより構成されている。金属バス電極 4b、 5bは透明電極 4a、 5aの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、銀 (Ag)材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。さらに、金属バス電極 4b、 5bは黒色の黒色電極 41b、 51bと白色の白色電極 42b、 52bとで構成されている。

[0019] 誘電体層 8は、前面ガラス基板 3上に形成されたこれらの透明電極 4a、 5aと金属バス電極 4b、 5bとブラックストライプ 7を覆って設けた第 1誘電体層 81と、第 1誘電体層 81上に形成された第 2誘電体層 82の少なくとも 2層構成とし、さらに第 2誘電体層 82 上に保護層 9を形成している。

[0020] 次に、 PDPの製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板 3上に、走査電極 4および維持電極 5と遮光層 7とを形成する。これらの透明電極 4a、 5aと金属バス電極 4b、 5bは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターユングして形成される。透明電極 4a、 5aは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極 4b、 5bは導電性黒色粒子あるいは銀 (Ag)材料を含むペーストを所定の温度で焼成して固化して、る。また、ブラックストライプ 7も同様に、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターユングし、焼成することにより形成される。

[0021] 次に、走査電極 4、維持電極 5および遮光層 7を覆うように前面ガラス基板 3上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層（誘電体ガラス層）を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって、塗布された誘電体ペースト表面がレべリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体べ一スト層を焼成固化することにより、走査電極 4、維持電極 5および遮光層 7を覆う誘電体層 8が形成される。なお、本発明の実施の形態では、少なくともこれらの誘電体べ一ストの塗布ステップを繰り返すことによって第 1誘電体層 81と第 2誘電体層 82とよりなる 2層構成の誘電体層 8を形成している。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層 8上に酸化マグネシゥム (MgO)からなる保護層 9を真空蒸着法により形成する。以上のステップにより、前面ガラス基板 3上に所定の構成部材が形成されて前面板 2が完成する。

[0022] 一方、背面板 10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板 11上に、銀 (A g)材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フオトリソグラフィ法を用いてパターユングする方法などによりアドレス電極 12用の構成物となる材料層を形成し、それを所定の温度で焼成することによりアドレス電極 12を形成する。次に、アドレス電極 12が形成された背面ガラス基板 11上に、ダイコート法などによりアドレス電極 12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層 13を形成する。なお、誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラスとバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。

[0023] 次に、下地誘電体層 13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターユングして隔壁材料層を形成し、その後、焼成することにより隔壁 14 を形成する。ここで、下地誘電体層 13上に塗布した隔壁用ペーストをパターユングする方法としては、フォトリソグラフィ法ゃサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁 14間の下地誘電体層 13上および隔壁 14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布して焼成することにより蛍光体層 15が形成される。以上のステツプにより、背面ガラス基板 11上に所定の構成部材が形成されて背面板 10が完成する。

[0024] このような所定の構成部材を備えた前面板 2と背面板 10とを走査電極 4とアドレス電極 12とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間 16に Ne、Xeなどを含む放電ガスを封入することにより PDP1が完成する。

[0025] 次に、前面板 2の表示電極 6と誘電体層 8の詳細について述べる。まず表示電極 6 について説明する。前面ガラス基板 3上に厚さ 0. 12 /z m程度の酸化インジウム (IT O)をスパッタ法で全面に形成し、その後、フォトリソグラフィ法によって、巾 150 /z m のストライプ状の透明電極 4a、 5aを形成する。次に、鉄（Fe)、コバルト（Co)、二ッケル（Ni)、マンガン（Mn)、ルテニウム（Ru)、ロジウム（Rh)の群から選ばれた 1種の黒色金属微粒子あるいは金属酸化物が 70重量％〜90重量％と、結着ガラスが 1重量 %〜15重量％と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分 8重量％〜15重量％とよりなる感光性ペーストを印刷法などによって前面ガラス基板 3上全面に塗布し、黒色電極ペースト層を形成する。なお、黒色電極ペーストの結着ガラスは、少なくとも酸ィ匕ビスマス（Bi O )を 20重量％

2 3

〜50重量％含み、結着ガラスの軟ィ匕点が 550°Cを超えるようにして!/、る。

[0026] 次に、少なくとも銀 (Ag)粒子が 70重量％〜90重量％と、結着ガラスが 1重量％〜 15重量％と、感光性ポリマー、感光性モノマー、光重合開始剤、溶剤などを含む感光性有機バインダ成分 8重量％〜15重量％とよりなる感光性ペーストを印刷法などによって黒色電極ペースト層上に塗布し、白色電極ペースト層を形成する。なお、白色電極ペースト層の結着ガラスは、少なくとも酸ィ匕ビスマス（Bi O )を 20重量％〜50

2 3

重量％含み、結着ガラスの軟ィ匕点が 550°Cを超えるようにして!/、る。

[0027] これらの全面塗布された黒色電極ペースト層と白色電極ペースト層とを、フォトリソグラフィ法を用いてパターユングし、これらを 550°C〜600°Cの温度で焼成して線幅力 60 m程度の黒色電極 41b、 51bと白色電極 42b、 52bを透明電極 4a、 5a上に形成する。

[0028] なお、黒色電極 41b、 51bと白色電極 51b、 52bに用いられる結着ガラスは、上述のように酸化ビスマス（Bi O )の含有量が 20重量％〜50重量⁰ /₀であり、さらに、酸化

2 3

モリブデン（MoO )、酸化タングステン (WO )のうちの少なくとも一つを 0. 1重量⁰ /₀

3 3

以上 7重量％以下含むことが好ましい。なお、酸ィ匕モリブデン (MoO )、酸化タンダス

3

テン (WO )に代えて、酸化セリウム（CeO )、酸化銅（CuO)、酸化マンガン（MnO

3 2 2

)、酸化クロム（Cr O )、酸化コバルト（Co O )、酸化バナジウム（V O )、酸化アン

2 3 2 3 2 7

チモン (Sb O )から選ばれる少なくとも 1種を 0. 1重量％〜7重量％含ませてもよい

2 3

[0029] また、上記以外の成分として、酸化亜鉛 (ZnO)を 0重量％〜40重量％、酸化硼素

(B O )を 0重量％〜35重量％、酸化硅素（SiO )を 0重量％〜15重量％、酸化ァ

2 3 2

ルミ-ゥム (Al O )を 0重量％〜10重量％など、鉛成分を含まない材料組成が含ま

2 3

れていてもよぐこれらの材料組成の含有量に特に限定はなぐ従来技術程度の材料組成の含有量範囲である。

[0030] なお、本発明では結着ガラスの軟化点温度を 550°C以上とし、焼成温度を 550°C 〜600°Cとしている。従来のように、結着ガラスの軟化点が 450°C〜550°Cと低い場合には、焼成温度がそれより 100°C近く高いため、反応性の高い酸化ビスマス (Bi O

2

)自体が銀 (Ag)や黒色金属微粒子、あるいはペースト中の有機バインダ成分と激し

3

く反応し、金属バス電極 4b、 5b中と誘電体層 8中に気泡を発生させ、誘電体層 8の絶縁耐圧性能を劣化させる。一方、本発明のように、結着ガラスの軟ィ匕点を 550°C以上にすると、銀 (Ag)や黒色金属微粒子、あるいは有機成分と酸化ビスマス (Bi O )

2 3 との反応性が低下して気泡の発生は少なくなる。し力しながら、結着ガラスの軟化点を 600°C以上とすると、金属バス電極 4b、 5bと透明電極 4a、 5aや前面ガラス基板 3、あるいは誘電体層 8との接着性が低下するため好ましくない。

[0031] 前面板 2の誘電体層 8を構成する第 1誘電体層 81と第 2誘電体層 82について詳細に説明する。第 1誘電体層 81の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス（Bi O )を 20重量％〜40重量％と酸化カルシウム（CaO)を

2 3

0. 5重量％〜15重量％を含んでおり、さらに酸化モリブデン（MoO )、酸化タンダス

3

テン (WO )、酸ィ匕セリウム（CeO )、酸ィ匕マンガン（MnO )から選ばれる少なくとも 1

3 2 2

種を 0. 1重量％〜7重量％含んでいる。

[0032] さらに、酸化ストロンチウム（SrO)、酸化バリウム（BaO)力選ばれる少なくとも 1種を 0. 5重量％〜 12重量％含んでいる。

[0033] なお、酸化モリブデン（MoO )、酸化タングステン (WO )、酸化セリウム（CeO )

3 3 2、酸化マンガン（MnO )に代えて、酸化銅（CuO)、酸化クロム（Cr O )、酸化コバルト

2 2 3

(Co O )、酸化バナジウム (V O )、酸化アンチモン（Sb o )から選ばれる少なくとも

2 3 2 7 2 3

1種を 0. 1重量％〜7重量⁰ /₀含んでいてもよい。

[0034] また、上記以外の成分として、酸化亜鉛 (ZnO)を 0重量％〜40重量％、酸化硼素

2 3 2

2 3

[0035] これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が 0. 5 m〜2. 5 mとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末 55重量％〜70重量％と、バインダ成分 30重量％〜45重量％とを三本ロールでよく混練してダイコート用あるいは印刷用の第 1誘電体層用ペーストを作製する。バインダ成分はェチルセルロースあるいはアクリル榭脂 1重量％〜20重量％を含むタービネオールあるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ぺ一スト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジォクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフエ-ル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノォレート、ソルビタンセスキォレへート、アルキルァリル基のリン酸エステルなどを添カ卩して印刷 '性を向上させてもよい。

[0036] 次に、この第 1誘電体層用ペーストを用い、表示電極 6を覆うように前面ガラス基板 3にダイコート法あるいはスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟ィ匕点より少し高い温度の 575°C〜590°Cで焼成して第 1誘電体層 81を形成する

[0037] 次に、第 2誘電体層 82について説明する。第 2誘電体層 82の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸ィ匕ビスマス（Bi O )を 11重量％〜40重

2 3

量％と酸化バリウム (BaO)を 6. 0重量％〜28重量％含んでおり、さらに酸化モリブデン（MoO )、酸化タングステン (WO )、酸化セリウム（CeO )、酸化マンガン（Mn

3 3 2

O )から選ばれる少なくとも 1種を 0. 1重量％〜7重量％含んでいる。

2

[0038] さらに、酸化カルシウム（CaO)、酸化ストロンチウム（SrO)力も選ばれる少なくとも 1 種を 0. 8重量％〜 17重量％含んでいる。

[0039] なお、酸化モリブデン（MoO )、酸化タングステン (WO )、酸化セリウム（CeO )

2 2 3

2 3 2 7 2 3

1種を 0. 1重量％〜7重量⁰ /₀含んでいてもよい。

[0040] また、上記以外の成分として、酸化亜鉛 (ZnO)を 0重量％〜40重量％、酸化硼素

2 3 2

2 3

[0041] これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が 0. 5 m〜2. 5 mとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末 55重量％〜70重量％と、バインダ成分 30重量％〜45重量％とを三本ロールでよく混練してダイコート用あるいは印刷用の第 2誘電体層用ペーストを作製する。バインダ成分はェチルセルロースあるいはアクリル榭脂 1重量％〜20重量％を含むタービネオールあるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ぺ一スト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジォクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフエ-ル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノォレート、ソルビタンセスキォレへート、アルキルァリル基のリン酸エステルなどを添カ卩して印刷 '性を向上させてもよい。

[0042] 次にこの第 2誘電体層用ペーストを用いて第 1誘電体層 81上にスクリーン印刷法であるいはダイコート法で印刷して乾燥させる。その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の 550°C〜590°Cで焼成して第 2誘電体層 82を形成しするとともに、誘電体層 8を形成する。

[0043] なお、誘電体層 8の膜厚が小さいほどパネル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膜厚を小さく設定するのが望ましい。このような条件と可視光透過率の観点力から、本発明の実施の形態では、誘電体層 8の膜厚を 41 μ m以下に設定し、第 1誘電体層 81 を 5 μ m〜15 μ m、第 2誘電体層 82を 20 μ m〜36 μ mとして! /、る。

[0044] また、第 2誘電体層 82において酸ィ匕ビスマス (Bi O )が 11重量％以下であると着

2 3

色は生じに《なる力第 2誘電体層 82中に気泡が発生しやすく好ましくない。また、 40重量％を超えると着色が生じやすくなり透過率を上げる目的には好ましくない。

[0045] さらに、第 1誘電体層 81と第 2誘電体層 82の酸化ビスマス (Bi O )の含有量には

2 3

差があることが必要である。これは第 1誘電体層 81と第 2誘電体層 82の酸化ビスマス (Bi O )の含有量が同一であった場合、第 1誘電体層 81中に発生した気泡の影響

2 3

で、第 2誘電体層 82の焼成ステップにおいて第 2誘電体層 82中にも気泡が発生する現象が確認されたカゝらである。

[0046] そして、第 1誘電体層 81の酸化ビスマス (Bi O )の含有量よりも、第 2誘電体層 82

2 3

の酸ィ匕ビスマス (Bi O )の含有量が小さい場合、誘電体層 8の総膜厚のおよそ 50%

2 3

以上を第 2誘電体層 82が占めるために、金属色の黄変の着色が生じにくいために透過率を上げることができ、さらに Bi系の材料が高価であることから使用する原材料のコストを低減することができる。

[0047] また、第 1誘電体層の酸化ビスマス (Bi O )の含有量よりも、第 2誘電体層 81の酸

2 3

化ビスマス (Bi O )の含有量が大きい場合、第 2誘電体層 81の軟ィ匕点を下げること

2 3

ができるため、焼成ステップ中の気泡の除去を促進することができる。 [0048] このようにして製造された PDPは、表示電極 6に銀 (Ag)材料を用いても、前面ガラス基板 3の着色現象 (黄変）が少なくて、なおかつ、誘電体層 8中に気泡の発生などがなぐ絶縁耐圧性能に優れた誘電体層 8を実現することを確認してヽる。

[0049] 次に、本発明の実施の形態における PDPにおいて、これらの誘電体材料によって第 1誘電体層 81において黄変や気泡の発生が抑制される理由について考察する。すなわち、酸化ビスマス (Bi O )を含む誘電体ガラスに酸ィ匕モリブデン (MoO )ある

2 3 3 いは酸化タングステン (WO )を添カ卩することによって、 Ag MoO、 Ag Mo O、 Ag

3 2 4 2 2 7 2

Mo O 、 Ag WO、 Ag W O、 Ag W O といった化合物が 580°C以下の低温で

4 13 2 4 2 2 7 2 4 13

生成しやすいことが知られている。本発明の実施の形態では、誘電体層 8の焼成温度が 550°C〜590°Cであることから、焼成中に誘電体層 8中に拡散した銀イオン (Ag +)は誘電体層 8中の酸ィ匕モリブデン（MoO )、酸化タングステン (WO )酸化セリウム

3 3

(CeO )、酸ィ匕マンガン (MnO )と反応し、安定な化合物を生成して安定ィ匕する。す

2 2

なわち、銀イオン (Ag+)が還元されることなく安定化されるために、凝集してコロイドを生成することがない。したがって、銀イオン (Ag+)が安定ィ匕することによって、銀 (A g)のコロイドィ匕に伴う酸素の発生も少なくなるため、誘電体層 8中への気泡の発生も少なくなる。

[0050] 一方、これらの効果を有効にするためには、酸化ビスマス (Bi O )を含む誘電体ガ

2 3

ラス中に酸ィ匕モリブデン (MoO )あるいは酸ィ匕タングステン (WO )酸化セリウム（Ce

3 3

O )、酸化マンガン (MnO )の含有量を 0. 1重量％以上にすることが好ましいが、 0

2 2

. 1重量％以上 7重量％以下がさらに好ましい。特に、 0. 1重量％以下では黄変を抑制する効果が少なぐ 7重量％以上になるとガラスに着色が起こり好ましくない。

[0051] また、第 1誘電体層に酸ィ匕カルシウム (CaO)を含むことによって、第 1誘電体層の焼成ステップ中にぉヽて酸ィ匕カルシウム (CaO)が酸化剤として作用し、電極中に残留したノインダ成分の除去を促進する効果がある。一方、第 2誘電体層に酸化バリゥム（BaO)を含むことによって、第 2誘電体層の透過率を上げる効果がある。

[0052] すなわち、本発明の実施の形態における PDP1の誘電体層 8は、銀 (Ag)材料よりなる金属バス電極 4b、 5bと接する第 1誘電体層 81では黄変現象と気泡発生を抑制し、第 1誘電体層 81上に設けた第 2誘電体層 82によって高、光透過率を実現して!/ヽる。さらに、金属バス電極 4b、 5bの黒色電極 41b、 51bと白色電極 42b、 52bの結着ガラスは、少なくとも酸ィ匕ビスマス（Bi O )を 20重量％〜50重量％含み、結着ガラス

2 3

の軟化点が 550°Cを超えるようにしているため、金属バス電極 4b、 5bからの気泡発生をさらに抑制することができる。その結果、誘電体層 8全体として、気泡や黄変の発生が極めて少なく透過率の高い PDPを実現することが可能となる。

[0053] また、本発明の実施の形態における PDP1では、背面板 10の背面ガラス基板 11上のアドレス電極 12を形成する際に、アドレス電極 12が少なくとも銀 (Ag)と結着ガラスとを含有し、結着ガラスが少なくとも酸ィ匕ビスマス (Bi O )を含むとともに軟化点温度

2 3

力 50°Cを超えるようにしている。そのため、前述の金属バス電極 4b、 5bと誘電体層 8との関係と同様に、アドレス電極 12を形成する際の気泡発生を抑制して下地誘電体層 13の絶縁耐圧性能を向上させ背面板 10の信頼性を向上させることができる。

[0054] (実施例）

なお、本発明の実施の形態における PDPとして、放電セルとして 42インチクラスのハイディフィニションテレビに適合するように、隔壁の高さを 0. 15mm,隔壁の間隔（セルピッチ）を 0. 15mm,表示電極の電極間距離を 0. 06mmとし、 Xeの含有量が 1 5体積⁰ /₀の Ne— Xe系の混合ガスを封入圧 60kPaに封入した PDPを作製してその性能を評価した。

[0055] 表 1には、金属バス電極 4b、 5bの黒色電極 41b、 51bと白色電極 42b、 52bとを構成する結着ガラスの材料組成を変えた試料を示し、表 2に第 1誘電体層 81の誘電体ガラスの材料組成を変えた試料を示す。また、表 3は第 2誘電体層 82の誘電体ガラスの材料組成を変えた試料を示し、表 4のそれらの組合せによって作製した PDPの評価結果を示す。表 1において、試料 No. 8、 9の結着ガラス成分は本発明との比較例である。また、表 2の試料 No. A12、 A13と表 3の試料 No. Bl l、 B12の誘電体ガラス成分も本発明の好ましい範囲力外れた材料組成である。その結果として、これらの材料を用いた表 4のパネル番号 27〜32は本発明との比較例である。

[0056] [表 1] 誘電体黒色電極および白色電極の結着ガラスの試料 No.

ガラス組成

(重量％) 1 2 3 4 5 6 7 8* 9* ϋ

Bi₂Q₃ 23 30 28 40 50 35 45 15 72

〇

- 3.1 - 8.1 - -

SrO - 1.8 - - - - - - -

BaO 6.4 1.5 4.8 - - - - - 4.0

M0O3 0.B 0.2 0.3 0.5 - 7.0 0.1 1.0 一

W0₃ 一 - 1.0 1.0 - 3.8 - - その他、

70 63 6フ 50 49 58 51 84 24 材料組成"¹

軟化点温度 (°C) 597 566 560 565 551 564 559 610 460

* 試料 Ν 8、試料 Ν 9は比較例

** 「その他、材料組成」は鉛成分を含まない

[0057] [表 2]

試料 No.A12、試料 NO.A13は比較例

^ 「その他、材料組成」は鉛成分を含まない

[0058] [表 3] 誘電体第 2誘 ®体 JSの試料 Wo，

ガラス組成

(重量） B1 B2 B3 B4 B5 B6 B7 B8 B9 B10 ΒΠ * B12*

Bi₂0₃ 11 12 19 19 20 34 18 40 32 27 31 10

CaO 17 5.4 一 1.6 2.0 一 ― 12

SrO 一一一一 1.6 一一一 0-8 一一

BaO 11 10 21 16 6.0 16 24 18 22 28 一 14

Mo0₃ 2.0 0.7 1.7 3.0

W0₃ 7.0 一 0.7 一一 - 0,8 3.2

Ce0₂ 0.1 1.0 1.0 3 02 O S 0.3

Mn0₂ 一一 - - - 0J 2.3

Li_£0 - 一一一 - 0.7 一 0.5 0.8 1.3 - 一その他、

60 65 59 60 70 49 57 40 41 31 55 77 材料組成

* 試料 Νο·Β11、試料 NO.B12は比較例

** 「その他、材料組成」は鈴成分を含まない ]

加速寿命黒色電極および第 2誘電体層の膜厚 Z

白色電極の第 2誘電体層の試料 NoZ 誘電体層の試験後のパネル番号第 "1誘電体層の膜厚絶縁破壊結着ガラスの第 1誘 ¾体層の試料 No 透過率（％) 傕

C iU m)

試料 No. パネル枚数

(枚）

1 No 1 o.BI /No.AI 20/15 90 1 8 0

2 No.1 No.B2/No.A2 26/13 89 1.9 G

3 No 1 No.B3/No.A3 30/10 37 1.9 0

4 No.2 No.B4/No.A4 26/14 8B 2 0

5 N。— 2 No.B5/No.A5 35/5 89 2.8 0

6 No.2 No.B1 /No.A6 23/15 86 1 0

7 No 2 No.B6ZNo.A7 25/10 8B 1.9 0

S No 6 No.B7ZNo.A8 25/10 87 1.8 0

3 No.6 No.BB/No.A9 25/10 8B 2.1 0

10 No.6 NoB9/No AI 0 25/10 89 2.1 0

1 1 No.6 N0.BIO/N0.AI I 25/10 8Θ 1.9 0

12 N .3 No.B2ノ No.A3 28/10 SB 2.1 0

13 No.3 No.B3/No.A4 25/10 91 2 0

14 No 3 No.B4/No.A5 25/10 87 2 4 0

15 N。，4 No.B57No.A6 25/10 8 & 2.2 0

16 No.4 No.B7/No.A7 25/10 89 1.8 0

17 No.7 N0.B8/N0.A8 25/10 87 1.9 0

18 No.7 NoB9/No A9 25/10 68 1.7 0

19 No.7 N0.B O/N0.AIO 25/10 8 & 1.9 0

20 No.7 Ν0.ΒΙ/Ν0.ΑΠ 25/1ひ 91 1.8 0

21 No.4 No B1/NoA3 25/10 90 2 0

22 No.4 No.B5/No.A4 25/12 89 2 4 0

23 No.5 N。-B3ノ No A5 25/10 98 23 0

24 M .5 No.B3ZNo.A6 25/12 87 2.1 0

25 No.5 N0.B2/N0.AI 25/10 91 1.8 0

26 No.l ΝαΒ3/ΝοΛ1 22/15 8 & 2 0

27* No.2 N。.Bl/NoA12 25/10 91 2.1 3

28* N。,3 No.B3/No,A13 25/10 87 13.4 2

29^ No.4 No.B1 i/No.A6 25/10 B3 2.8 4

30* No B12/No A3 25/10 90 2 3

31* No.8 No.81 NoA3 25/10 91 2.1 2

32* No.9 Wo.B1/NoA3 25/10 90 3.2 6

* バネル番号 27~30は比較例

[0060] これらのパネル番号 1〜32の PDPを作製し以下の項目につ!/、て評価したその評価結果を表 4に示す。まず、前面板 2の可視光透過率を分光計を用いて測定した。測定は、前面ガラス基板 3の透過率と電極の影響を差し引いて、誘電体層 8の実際の透過率として求めた。

[0061] また、銀 (Ag)による黄変の度合、を色彩計 (ミノルタ株式会社製； CR- 300)で測定し、黄色の度合いを示す b*値を測定した。なお、黄変が PDPの表示性能に影響を与える b *値の目安は b* = 3であり、この値が大きければ大き、ほど黄変が目立ち PDPとして色温度が低下し好ましくな、。

[0062] さらに、パネル番号 1〜32の PDPを 20枚ずつ作製して加速寿命試験を行った。加速寿命試験は、放電維持電圧 200V、周波数 50kHzで 4時間連続放電して行った。その後、誘電体層 8が破壊した (絶縁耐圧欠陥) PDPが何枚あるかを評価した。絶縁耐圧欠陥は、誘電体層 8に発生する気泡などの欠陥によって発生するため、絶縁破壊が発生したパネルは誘電体層 8の気泡の発生が多いと考えられる。

[0063] 表 4の結果より、本発明の実施の形態における PDPに対応するパネル番号 1〜26 の PDPでは、銀 (Ag)による黄変や気泡の発生が抑制されて誘電体層の可視光透過率が 87%〜91%と高ぐまた、黄変に関する b*値も 1. 7〜2. 8と低ぐ加速寿命試験後の絶縁破壊もな、ことがわかる。

[0064] これに対して、金属バス電極の結着ガラスの材料組成が本発明の範囲外にある、結着ガラスの軟ィ匕点が低い結着ガラスの試料 No. 9を用いたパネル番号 32では、気泡発生数が異常に増加し、その結果、加速寿命試験後に絶縁破壊するパネル枚数が増加している。また、ガラス軟ィ匕点が高い結着ガラスの試料 No. 8を用いたパネル番号 31では、金属バス電極と透明電極や誘電体層との接着力が弱いために、剥離や界面に気泡発生が増加するなどの現象を発生している。すなわち、金属バス電極の軟ィ匕点温度が 550°C以上で 600°C以下が好ましい。また、金属バス電極の結着ガラスの組成を本発明の範囲内としても、第 1誘電体層と第 2誘電体層とを上述の実施の形態で述べた材料組成とその組合せ外とすると、パネル番号 27、 28、 29、 30に示すように、気泡発生数と黄変が増加する。したがって、金属バス電極の結着ガラスとその上に形成される誘電体層の誘電体ガラスを最適化することが好ましい。

[0065] 以上のように、本発明の実施の形態における PDPによれば、前面板として可視光透過率が高くて、絶縁耐圧性能が高ぐさらに、背面板としても絶縁耐圧性能が高いため、信頼性が高くて鉛 (Pb)成分を含まな!/、環境に優、PDPを実現することができる。

産業上の利用可能性以上のように、本発明の PDPは、誘電体層の黄変や絶縁耐圧性能の劣化がなぐさらに、環境に優しく表示品質に優れた PDPを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。

Claims

請求の範囲

[1] ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上にァドレス電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したプラズマディスプレイパネルであって、前記表示電極は少なくとも銀と結着ガラスとを含有する金属電極を備え、前記金属電極の前記結着ガラスが少なくとも酸ィ匕ビスマスを含むとともに軟ィ匕点温度が 550°Cを超えることを特徴とするプラズマディスプレイパネル。

[2] 前記結着ガラスが、酸化ビスマスを 20重量％以上 50重量％以下含むことを特徴とする請求項 1に記載のプラズマディスプレイパネル。

[3] 前記結着ガラスが、酸化モリブデン、酸ィ匕タングステンのうちの少なくとも一つを 0. 1 重量％以上 7重量％以下含むことを特徴とする請求項 2に記載のプラズマディスプレィパネノレ。

[4] 前記金属電極を、少なくとも酸化ビスマスを 20重量％以上 40重量％以下含有する誘電体層によって覆うこと特徴とする請求項 1から請求項 3の、ずれ力 1項に記載のプラズマディスプレイパネノレ。

[5] 前記アドレス電極は少なくとも銀と結着ガラスとを含有し、前記結着ガラスが少なくとも酸化ビスマスを含むとともに軟化点温度が 550°Cを超えることを特徴とする請求項 1 に記載のプラズマディスプレイパネル。