WO2007094239A1 - プラズマディスプレイパネル - Google Patents

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WO2007094239A1
WO2007094239A1 PCT/JP2007/052261 JP2007052261W WO2007094239A1 WO 2007094239 A1 WO2007094239 A1 WO 2007094239A1 JP 2007052261 W JP2007052261 W JP 2007052261W WO 2007094239 A1 WO2007094239 A1 WO 2007094239A1
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oxide
electrode
dielectric
pdp
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Inventor
Akira Kawase
Kazuhiro Morioka
Tatsuo Mifune
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00Gas-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
    • H01J11/20Constructional details
    • H01J11/34Vessels, containers or parts thereof, e.g. substrates
    • H01J11/38Dielectric or insulating layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01JELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J11/00Gas-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
    • H01J11/10AC-PDPs with at least one main electrode being out of contact with the plasma
    • H01J11/12AC-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

Definitions

  • the present invention relates to a plasma display panel used for a display device or the like.
  • PDPs Plasma display panels
  • 65-inch televisions have been commercialized.
  • PDP has been applied to full-spec high-definition, which has more than twice the number of scanning lines compared to the conventional NTSC system, and PDP that does not contain lead components has been required in consideration of environmental issues. ing.
  • a PDP basically includes a front plate and a back plate.
  • the front plate is a display electrode composed of a glass substrate of sodium borosilicate glass by a float method, a strip-like transparent electrode formed on one main surface of the glass substrate, and a metal bus electrode. And a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer.
  • the back plate includes a glass substrate, stripe-shaped address electrodes formed on one main surface thereof, a base dielectric layer covering the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, It is composed of phosphor layers that emit red, green and blue light respectively formed between the barrier ribs.
  • the front plate and the back plate are hermetically sealed with the electrode formation side facing each other, and the discharge gas force of Ne—Xe is 400 ⁇ : ⁇ 600 Torr in the discharge space partitioned by the barrier ribs. It is sealed.
  • the PDP discharges by selectively applying a video signal voltage to the display electrodes, and the ultraviolet rays generated by the discharge excite the phosphor layers of each color to emit red, green and blue light, thereby realizing color image display. And then.
  • a silver electrode for ensuring conductivity is used for the metal bus electrode of the display electrode, and a low-melting glass material mainly composed of lead oxide is used for the dielectric layer.
  • Environmentally friendly considerations Examples that do not contain lead as a dielectric layer are disclosed (for example, see Patent Documents 1, 2, and 3).
  • PDP has been applied to high-spec high-definition with more than twice the number of scanning lines compared to the conventional NTSC system. Such a high-definition display increases the number of scanning lines and the number of display electrodes, and further reduces the distance between display electrodes.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-128430
  • Patent Document 2 JP 2002-053342 A
  • Patent Document 3 JP-A-9-050769
  • the present invention solves the above-described problems, and prevents the coloring and insulation failure of the dielectric layer even in high-definition display with a dielectric layer that does not contain a lead component. Realizes a PDP that suppresses the decrease in visible light transmittance.
  • the PDP of the present invention includes a front plate having a display electrode, a dielectric layer, and a protective layer formed on a glass substrate, and a back plate having an electrode, a partition, and a phosphor layer formed on the substrate. It is a PDP that is placed facing each other and sealed around to form a discharge space.
  • the display electrode contains at least silver
  • the dielectric layer covers the display electrode and contains bismuth oxide.
  • the configuration is as follows.
  • the dielectric layer of the PDP of the present invention includes a first dielectric layer that covers the display electrode, and a bismuth oxide content that covers the first dielectric layer and the bismuth oxide content of the first dielectric layer. And a smaller second dielectric layer.
  • the second dielectric layer is a dielectric layer having such a thickness ratio
  • the first dielectric layer suppresses the reaction with silver, and the second dielectric layer does not decrease the visible light transmittance.
  • necessary dielectric strength As a result, even in high-definition display, it is possible to realize a PDP that prevents coloring and insulation failure of the dielectric layer and suppresses a decrease in visible light transmittance.
  • the first dielectric layer contains 0.1 wt% or more and 7 wt% or less of at least one of molybdenum oxide and tungsten oxide.
  • the generation of silver colloid and the generation of bubbles can be suppressed by the reaction between molybdenum oxide, tungsten oxide and silver ions.
  • the second dielectric layer contains 11% by weight or more and 20% by weight or less of bismuth oxide.
  • the first dielectric layer and the second dielectric layer include at least one of zinc oxide, boron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, calcium oxide, strontium oxide, and barium oxide.
  • a dielectric layer it is possible to realize a PDP with high visible light transmittance without degradation of dielectric strength performance and excellent environmentally friendly display quality.
  • a dielectric layer that does not contain a lead component prevents coloring and insulation failure of the dielectric layer and reduces visible light transmittance even in high-definition display. Can be realized.
  • FIG. 1 is a perspective view showing a structure of a PDP according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a front plate showing a configuration of a dielectric layer of a PDP according to an embodiment of the present invention. It is sectional drawing.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP according to an embodiment of the present invention.
  • the basic structure of the PDP is the same as a general AC surface discharge type PDP.
  • PDP1 has a front plate 2 made of a front glass substrate 3, etc., and a back plate 10 made of a rear glass substrate 11, etc. Are arranged so as to face each other, and the outer periphery thereof is hermetically sealed with a sealing material having force such as glass frit.
  • the discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) at a pressure of 400 ⁇ : ⁇ 600 Torr!
  • a pair of strip-like display electrodes 6 and black stripes (light-shielding layers) 7 composed of the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 are arranged in parallel to each other in a plurality of rows.
  • a dielectric layer 8 acting as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrode 6 and the black stripe (light-shielding layer) 7, and the surface is also provided with a force such as acid magnesium (MgO).
  • a protective layer 9 is formed.
  • a plurality of strip-like address electrodes 12 are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the scan electrodes 4 and the sustain electrodes 5 of the front plate 2. This is covered with the underlying dielectric layer 13. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the underlying dielectric layer 13 between the address electrode 12 and the other address electrode 12 to divide the discharge space 16. A phosphor layer 15 that emits red, blue, and green light by ultraviolet rays is sequentially applied to each of the address electrodes 12 in the grooves between the barrier ribs 14.
  • a discharge cell is formed at a position where the scan electrode 4, the sustain electrode 5 and the address electrode 12 intersect, and the discharge cell having the red, blue and green phosphor layers 15 aligned in the direction of the display electrode 6 is used for color display. It becomes the pixel of.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of front plate 2 showing the configuration of dielectric layer 8 of the PDP that is useful for the embodiment of the present invention.
  • Figure 2 is shown upside down from Figure 1.
  • a display electrode 6 composed of a scanning electrode 4 and a sustain electrode 5 and a black stripe (light shielding layer) 7 are patterned on a front glass substrate 3 manufactured by a float method or the like.
  • the scan electrode 4 and the sustain electrode 5 are transparent electrodes 4 such as indium tin oxide (ITO) and tin oxide (SnO).
  • the metal bus electrodes 4b and 5b are used for the purpose of imparting conductivity in the longitudinal direction of the transparent electrodes 4a and 5a, and may be formed of a conductive material mainly composed of a silver material.
  • the dielectric layer 8 is a first dielectric provided on the front glass substrate 3 so as to cover the transparent electrodes 4a and 5a, the metal bus electrodes 4b and 5b, and the black stripe (light shielding layer) 7. And a second dielectric layer 82 formed on the first dielectric layer 81 and a second dielectric layer. A protective layer 9 is formed on the electric conductor layer 82.
  • scan electrode 4 and sustain electrode 5 and black stripe (light shielding layer) 7 are formed on front glass substrate 3. These transparent electrodes 4a and 5a and metal bus electrodes 4b and 5b are formed by patterning using a photolithography method or the like. The transparent electrodes 4a and 5a are formed by using a thin film process, and the metal bus electrodes 4b and 5b are solidified by baking a paste containing a silver material at a predetermined temperature. Similarly, the black stripe (light shielding layer) 7 is obtained by screen printing a paste containing a black pigment or by forming a black pigment on the entire surface of a glass substrate, and then patterning and baking using a photolithography method. It is formed.
  • a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the black stripe (light shielding layer) 7. Layer).
  • the surface of the applied dielectric paste is leveled and flattened by leaving it for a predetermined time.
  • the dielectric paste layer is fired and solidified to form the dielectric layer 8 covering the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the black stripe (light shielding layer) 7.
  • the dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.
  • a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) is formed on the dielectric layer 8 by vacuum deposition.
  • predetermined components such as scan electrode 4, sustain electrode 5, black stripe (light shielding layer) 7, dielectric layer 8 and protective layer 9 are formed on front glass substrate 3, and front plate 2 is completed. To do.
  • the back plate 10 is formed as follows. First, the composition for the address electrode 12 is formed by screen printing a paste containing silver material on the rear glass substrate 11 or by patterning using a photolithographic method after forming a metal film on the entire surface. An address electrode 12 is formed by forming a material layer to be baked at a predetermined temperature.
  • a dielectric paste is applied on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed by a die coating method or the like so as to cover the address electrodes 12 to form a dielectric paste layer. Thereafter, the dielectric layer is baked to form the base dielectric layer 13.
  • the dielectric paste is a coating containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.
  • a partition wall forming paste including a partition wall material is applied onto the underlying dielectric layer 13 and patterned into a predetermined shape to form a partition wall material layer, and then fired to form the partition wall 14.
  • a method for patterning the partition wall paste applied on the underlying dielectric layer 13 a photolithography method or a sand blast method can be used.
  • the phosphor layer 15 is formed by applying a phosphor paste containing a phosphor material on the base dielectric layer 13 between the adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 and baking it. Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.
  • the front plate 2 and the back plate 10 provided with the predetermined constituent members are arranged to face each other so that the scanning electrode 4 and the address electrode 12 are orthogonal to each other, and the periphery thereof is made of glass frit. Sealing and filling the discharge space 16 with discharge gas containing neon, xenon, etc. completes PDP1.
  • the first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82 constituting the dielectric layer 8 of the front plate 2 will be described.
  • the dielectric material of the first dielectric layer 81 is composed of the following material composition. That is, 25 to 40% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O) and 27.5 times of zinc oxide (ZnO).
  • Ruto Co O
  • V O vanadium oxide
  • Sb o antimony oxide
  • a dielectric material powder is prepared by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle diameter is 0.5 m to 2.5 / zm. Next, 55% to 70% by weight of the dielectric material powder and 30% to 45% by weight of the binder component are kneaded well with, for example, three rolls to obtain the first die coating or printing first. Create a dielectric layer paste.
  • the binder component is ethylcellulose, or terbineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate.
  • dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers as necessary.
  • Printability may be improved by adding a registered trademark of Kao Corporation) or phosphoryl ester of alkylaryl group.
  • the front glass substrate 3 is printed by a die coating method or a screen printing method so as to cover the display electrode 6 and dried, and then the dielectric material is coated. Bake at 575 ° C to 590 ° C, slightly higher than the softening point.
  • the dielectric material of the second dielectric layer 82 is composed of the following material composition. That is, acid bismuth (Bi 2 O 3) 11 wt% to 20 wt%
  • a dielectric material powder is prepared by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle diameter is 0.5 m to 2.5 / zm. Next, 55% to 70% by weight of this dielectric material powder and 30% to 45% by weight of the binder component are well kneaded with three rolls for the second dielectric layer for die coating or printing. Create a paste.
  • the noda component is ethylcellulose, or terbinol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate.
  • dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers as needed, and glycerol monophosphate and sorbitan sesquioleate as dispersants.
  • Printability may be improved by adding hete, homogenol (registered trademark of Kao Corporation), phosphate of alkylaryl group, etc.
  • the film thickness of the dielectric layer 8 is preferably 41 m or less in order to secure the visible light transmittance by combining the first dielectric layer 81 and the second dielectric layer 82.
  • the first dielectric layer 81 has a bismuth oxide content higher than that of the second dielectric layer 82 in order to suppress the reaction of the metal bus electrodes 4b and 5b with silver (Ag). 25% to 40% by weight. Therefore, since the visible light transmittance of the first dielectric layer 81 is lower than the visible light transmittance of the second dielectric layer 82, the film thickness of the first dielectric layer 81 is set to the second dielectric layer 82. It is thinner than the film thickness.
  • bismuth oxide (Bi 2 O 3) is 11% by weight or less.
  • the visible light transmittance is decreased, it is not preferable because bubbles are likely to be generated in the second dielectric layer 82. On the other hand, if it exceeds 20% by weight, it is not preferable for the purpose of increasing the visible light transmittance.
  • the thinner the film thickness of the dielectric layer 8 the more remarkable the effects of improving the panel brightness and reducing the discharge voltage.
  • the thickness of the dielectric layer 8 is made too small, the required withstand voltage cannot be obtained.
  • the first dielectric layer 81 covering the metal bus electrodes 4b and 5b needs to have a high content of bismuth oxide. is there.
  • a predetermined thickness of the dielectric layer 8 is required, so that the visible light transmittance is not extremely lowered. Therefore, the second dielectric layer 82 having a predetermined thickness is required.
  • the thickness of the second dielectric layer 82 relative to the first dielectric layer 81 is increased.
  • the ratio is more than 1.3, 7. It was a good idea to make it 2 or less. In other words, if the thickness ratio is less than 1.3, the required withstand voltage cannot be obtained, and if it exceeds 7.2, the visible light transmittance is significantly reduced.
  • the firing temperature of the dielectric layer 8 is 550 ° C. to 590 ° C.
  • Ag ions (Ag +) diffused into the dielectric layer 8 during firing are dielectric Reacts with molybdenum oxide (MoO) and tungsten oxide (WO) in the body layer 8 to produce a stable compound.
  • MoO molybdenum oxide
  • WO tungsten oxide
  • the PDP dielectric layer 8 has a coloring phenomenon and bubble generation in the first dielectric layer 81 in contact with the metal bus electrodes 4b and 5b made of a silver material.
  • the second dielectric layer 82 provided on the first dielectric layer 81 realizes a high visible light transmittance while ensuring a withstand voltage. As a result, it is possible to realize a PDP having a high visible light transmittance with few bubbles and coloring as the whole dielectric layer 8.
  • the PDP of the present invention is gentle on the environment in which the dielectric layer is not colored and the dielectric strength performance is not deteriorated. PDP with excellent display quality is realized and useful for large screen display devices.

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Abstract

 鉛を含有せずに、透過率、耐絶縁性、誘電率を満足し、着色の発生などを抑制した誘電体層を実現し、表示品質に優れたPDP(1)を実現する。PDP(1)は、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、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する。さらにPDP(1)は、表示電極(6)は銀を含有する金属バス電極(4b)、(5b)を備え、誘電体層(8)が、金属バス電極(4b)、(5b)を覆う酸化ビスマスを含有する第1誘電体層(81)と、第1誘電体層(81)を覆い酸化ビスマスを含有する第2誘電体層(82)とにより構成されている。そして、第2誘電体層(82)の第1誘電体層(81)に対する厚みの比を1.3以上、7.2以下にする。

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ジョンなどが製品化されている。近年、 P DP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ビジョン 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金属バス電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆つ 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)カゝら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 ヽる。
[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、隔壁によつ て仕切られた放電空間に Ne— Xeの放電ガス力 400ΤΟΠ:〜 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 および青色の発光をさせてカラー画像表示を実現して 、る。
[0005] 表示電極の金属バス電極には、導電性を確保するための銀電極が用いられ、誘電 体層としては酸化鉛を主成分とする低融点ガラス材料が用いられて ヽるが、近年の 環境問題への配慮力 誘電体層として鉛成分を含まない例が開示されている (例え ば、特許文献 1、 2、 3参照)。 [0006] 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 イビジョンへの適用が進んでいる。このようなハイビジョン化によって、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。
[0007] そのため、表示電極を構成する銀電極から誘電体層への銀イオンの拡散が多くな る。銀イオンが誘電体層に拡散すると、誘電体層中のアルカリ金属イオンによって還 元作用を受け、コロイド状の酸化銀を形成する。そして、この酸化銀が誘電体層を、 黄色や褐色に強く着色させるとともに、一部の酸化銀が、還元作用を受けて酸素の 気泡を発生し、その気泡が絶縁不良を引き起こす。
[0008] そこで、誘電体層に鉛成分を含まず、銀電極との反応を抑制する酸化ビスマス等の 低融点ガラス材料を用いることが提案されている。しかし、誘電体層に酸化ビスマス 等の低融点ガラス材料を多く用いると、誘電体層の可視光透過率の低下も著しかつ た。誘電体層の可視光透過率の低下を抑制しょうとして、酸ィ匕ビスマス等の低融点ガ ラス材料を少なくすると、銀電極との反応の抑制が十分でなくなり、着色と絶縁不良を 引き起こすこと〖こなる。
[0009] このように、環境問題への配慮カゝら提案された、鉛成分を含まな!/ヽ従来の誘電体層 では、誘電体層の着色および絶縁不良の防止と、可視光透過率の低下の抑制とを 両立させることが難 、と 、う不具合を有して ヽた。
特許文献 1 :特開 2003— 128430号公報
特許文献 2 :特開 2002— 053342号公報
特許文献 3 :特開平 9— 050769号公報
発明の開示
[0010] 本発明は、このような上記の不具合を解決するものであり、鉛成分を含まない誘電 体層で、高精細表示であっても、誘電体層の着色および絶縁不良を防止し、可視光 透過率の低下を抑制した PDPを実現する。
[0011] 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である。特に表示電極が少なくとも銀 を含有するとともに、誘電体層が、表示電極を覆い酸化ビスマスを含有する第 1誘電 体層と、第 1誘電体層を覆い酸化ビスマスを含有する第 2誘電体層とにより構成され 、第 2誘電体層の第 1誘電体層に対する厚みの比を 1. 3以上、 7. 2以下にした構成 である。
[0012] また、本発明の PDPの誘電体層は、表示電極を覆う第 1誘電体層と、第 1誘電体層 を覆い酸化ビスマスの含有量が第 1誘電体層の酸化ビスマスの含有量よりも小さい第 2誘電体層とにより構成する。
[0013] 銀との反応を抑制するために酸化ビスマスの含有量を多くした第 1誘電体層と、可 視光透過率を低下させな!/、ために酸化ビスマスの含有量を少なくした第 2誘電体層 とを、このような厚みの比の誘電体層とすると、第 1誘電体層が銀との反応を抑制する とともに、第 2誘電体層が可視光透過率を低下させることなく必要な絶縁耐圧を確保 する。その結果、高精細表示でも、誘電体層の着色および絶縁不良を防止し、可視 光透過率の低下を抑制した PDPを実現することができる。
[0014] さらに、第 1誘電体層が、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%以下含むことが望ましい。これにより、酸化モリブデン、 酸ィ匕タングステンと銀のイオンとが反応して銀コロイドの生成および気泡の発生を抑 ff¾することができる。
[0015] また、第 2誘電体層が、酸ィ匕ビスマスを 11重量%以上、 20重量%以下含むことが 望ましぐ可視光透過率を高めることができる。
[0016] さらに、第 1誘電体層および第 2誘電体層が酸化亜鉛、酸化硼素、酸化硅素、酸化 アルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、酸化バリウムのうちの少なくとも一 つを含むことが望ましぐ誘電体層として、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。
[0017] 以上のように、本発明によれば、鉛成分を含まない誘電体層で、高精細表示にお いても、誘電体層の着色および絶縁不良を防止し、可視光透過率の低下を抑制した PDPを実現することができる。
図面の簡単な説明
[0018] [図 1]図 1は、本発明の実施の形態に力かる 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カゝかる PDPの誘電体層の構成を示す前面板の 断面図である。
符号の説明
[0019] 1 PDP
2 j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
5 維持電極
6 表示電極
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
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
[0020] 以下、本発明の実施の形態に力かる PDPについて図面を用いて説明する。
[0021] (実施の形態)
図 1は本発明の実施の形態にカゝかる 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、ネオン (Ne)およびキセノ ン(Xe)などの放電ガスが 400Τοπ:〜 600Torrの圧力で封入されて!、る。
[0022] 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とブラックストライプ (遮光層) 7とを 覆うようにコンデンサ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 ネシゥム (MgO)など力もなる保護層 9が形成されて 、る。
[0023] 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。さらに、アドレス電極 12と他のアドレス電極 12 との間の下地誘電体層 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いる。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、青色および緑色の蛍光体層 15を有する放電セルがカラ 一表示のための画素になる。
[0024] 図 2は、本発明の実施の形態に力かる PDPの誘電体層 8の構成を示す前面板 2の 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 (遮光層) 7がパターン形成されている。走査電極 4と維持電極 5 はそれぞれインジウムスズ酸化物(ITO)や酸化スズ (SnO )など力もなる透明電極 4
2
a、 5aと、透明電極 4a、 5a上に形成された金属バス電極 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、銀材料を主成分とする導電性材料によって形成されて ヽる。
[0025] 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 (遮光層) 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。
[0026] 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とブラックストライプ (遮光層) 7とを形成する。これらの透明電極 4 a、 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は銀材料を含むペーストを所定の温度で焼成して固化している。また、ブラック ストライプ (遮光層) 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ニン グし、焼成することにより形成される。
[0027] 次に、走査電極 4、維持電極 5およびブラックストライプ (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 (誘電体材料層)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の表面はレべリングされ平坦ィ匕される。その後、 誘電体ペー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およびブラック ストライプ (遮光層) 7を覆う誘電体層 8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス 粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層 8 上に酸化マグネシウム (MgO)からなる保護層 9を真空蒸着法により形成する。以上 の工程により前面ガラス基板 3上に所定の構成物、たとえば、走査電極 4、維持電極 5、ブラックストライプ (遮光層) 7、誘電体層 8および保護層 9が形成され、前面板 2が 完成する。
[0028] 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、フォトリ 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。
[0029] 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 、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗 料である。
[0030] 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することにより、隔壁材料層を形成した後、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
[0031] 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、焼成することにより蛍光体層 15が形成される。 以上の工程により、背面ガラス基板 11上に所定の構成部材を有する背面板 10が完 成する。
[0032] このようにして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とァ 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にネオン、キセノン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。
[0033] 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とについて 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 25重量%〜40重量%、酸化亜鉛(ZnO)を 27. 5重
2 3
量%〜34重量%、酸化硼素(B O )を 17重量%〜36重量%、酸化硅素(SiO )を 1
2 3 2
. 4重量%〜4. 2重量%、酸化アルミニウム(Al O )を 0. 5重量%〜4. 4重量%含
2 3
んでいる。さらに、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム( BaO)力も選ばれる少なくとも 1種を 5重量%〜 13重量%含み、酸化モリブデン (Mo O )、酸化タングステン (WO )から選ばれる少なくとも 1種を 0. 1重量%〜7重量%
3 3
含んでいる。
[0034] なお、酸化モリブデン(MoO )、酸化タングステン (WO )に代えて、酸化セリウム(
3 3
Ce02)、酸化銅(CuO)、二酸化マンガン(MnO )、酸化クロム(Cr O )、酸化コバ
2 2 3
ルト(Co O )、酸化バナジウム (V O )、酸化アンチモン(Sb o )力 選ばれる少な
2 3 2 7 2 3
くとも 1種を 0. 1重量%〜7重量%含ませてもよい。 [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 /z mとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作成する。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、たとえば、三本の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成する。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ァセテ ートである。また、ペースト中には、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、リン酸トリフエニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセ口 ールモノォレート、ソルビタンセスキォレへート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション 社製の登録商標)、アルキルァリル基のリン酸エステルなどを添加して、印刷性を向 上させても良い。
[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 料の軟化点より少し高い温度の 575°C〜590°Cで焼成する。
[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%〜20重
2 3
量%、酸化亜鉛 (ZnO)を 26· 1重量%〜39· 3重量%、酸化硼素(Β Ο )を 23重量
2 3
%〜32. 2重量%、酸化硅素(SiO )を 1. 0重量%〜3. 8重量%、酸化アルミニウム
2
(Al O )を 0· 1重量%〜10· 2重量%含んでいる。さらに、酸化カルシウム(CaO)、
2 3
酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)力も選ばれる少なくとも 1種を 9. 7重 量%〜29. 4重量%含み、酸ィ匕セリウム(CeO )を 0. 1重量%〜5重量%含んでいる
2
[0038] 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 /z mとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作成する。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 トを作成する。ノ インダ成分はェチルセルロース、あるいはアクリル榭脂を 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、ペースト中には、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、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製の登録商 標)、アルキルァリル基のリン酸エステルなどを添加して、印刷性を向上させても良い
[0039] 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、その後、誘電体材料の軟化点より 少し高!、温度の 550°C〜590°Cで焼成する。
[0040] ここで、誘電体層 8の膜厚については、第 1誘電体層 81と第 2誘電体層 82とを合わ せ、可視光透過率を確保するためには 41 m以下が好ましい。第 1誘電体層 81は、 金属バス電極 4b、 5bの銀 (Ag)との反応を抑制するために、酸化ビスマスの含有量 を第 2誘電体層 82の酸化ビスマス含有量よりも多くし、 25重量%〜40重量%として いる。そのため、第 1誘電体層 81の可視光透過率が、第 2誘電体層 82の可視光透 過率よりも低くなるので、第 1誘電体層 81の膜厚を、第 2誘電体層 82の膜厚よりも薄 くしている。
[0041] なお、第 2誘電体層 82において酸化ビスマス(Bi O )が 11重量%以下であると、
2 3
可視光透過率は低下しに《なるが、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、 20重量%を超えると可視光透過率を上げる目的には好ましくない。
[0042] また、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。しかし誘電体層 8の膜厚を小さくしすぎると、必要な絶縁耐圧 を得られなくなる。
[0043] このように、金属バス電極 4b、 5bの銀との反応を抑制するために、金属バス電極 4b 、 5bを覆う第 1誘電体層 81は酸ィ匕ビスマス含有量を多くする必要がある。また、絶縁 耐圧を得るためには、所定の誘電体層 8の膜厚が必要となるので、可視光透過率を 極端に低下させな \酸化ビスマス含有量の少な!、所定厚みの第 2誘電体層 82が 必要となる。
[0044] そこで、上述の条件を満足させる第 1誘電体層 81と、第 2誘電体層 82との厚みを調 ベた結果、第 2誘電体層 82の第 1誘電体層 81に対する厚みの比は、 1. 3以上、 7. 2以下にするのが良いことがわ力つた。すなわち、この厚みの比が 1. 3未満であると、 必要な絶縁耐圧を得られず、 7. 2を越えると可視光透過率の低下が著しくなるため である。
[0045] 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での着色および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材料に酸ィ匕モリブデン (MoO )
2 3 3
、ある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
3 2 4 2 2 7
、Ag Mo O 、 Ag WO、 Ag W O、 Ag W O といった化合物が 580°C以下の低
2 4 13 2 4 2 2 7 2 4 13
温で生成しやす 、ことが知られて 、る。
[0046] 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 Agイオン (Ag+)は誘電体層 8中の酸化モリブ デン (MoO )、酸化タングステン (WO )と反応し、安定な化合物を生成して安定ィ匕
3 3
する。すなわち、 Agイオン (Ag+)が還元されることなく安定ィ匕されるために、凝集して コロイドを生成することがない。したがって、 Agイオン (Ag+)が安定ィ匕することによつ て、銀 (Ag)のコロイド化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。
[0047] 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
ラス材料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 )の含有量
3 3
を 0. 1重量%以上にすることが好ましいが、 0. 1重量%以上、 7重量%以下がさらに 好ましい。特に、 0. 1重量%以下では着色を抑制する効果が少なぐ 7重量%より多 くなると誘電体ガラス材料に着色が起こり好ましくない。
[0048] すなわち、本発明の実施の形態にカゝかる PDPの誘電体層 8は、銀材料よりなる金 属バス電極 4b、 5bと接する第 1誘電体層 81では着色現象と、気泡発生とを抑制し、 第 1誘電体層 81上に設けた第 2誘電体層 82によって、絶縁耐圧を確保しながら高い 可視光透過率を実現している。その結果、誘電体層 8全体として、気泡や着色の発 生が極めて少なぐ可視光透過率の高い PDPを実現することが可能となる。
産業上の利用可能性
[0049] 本発明の PDPは、誘電体層の着色や絶縁耐圧性能の劣化がなぐ環境に優しく表 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、 前記表示電極が少なくとも銀を含有するとともに、
前記誘電体層が
前記表示電極を覆い酸化ビスマスを含有する第 1誘電体層と、
前記第 1誘電体層を覆い酸化ビスマスを含有する第 2誘電体層と、により構成され、 前記第 2誘電体層の前記第 1誘電体層に対する厚みの比を、 1. 3以上、 7. 2以下に したことを特徴とする
プラズマディスプレイパネノレ。
[2] 前記誘電体層は、
前記表示電極を覆う第 1誘電体層と、
前記第 1誘電体層を覆い酸化ビスマスの含有量が前記第 1誘電体層の酸化ビスマス の含有量よりも小さい第 2誘電体層と、により構成され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。
[3] 前記第 1誘電体層が、
酸化モリブデン、酸化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 1に記載のプラズマディスプレイパネル。
[4] 前記第 2誘電体層が、
酸化ビスマスを 11重量%以上、 20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。
[5] 前記第 1誘電体層および前記第 2誘電体層が、
酸化亜鉛、酸化硼素、酸化硅素、酸ィ匕アルミニウム、酸ィ匕カルシウム、酸化ストロンチ ゥム、酸化バリウムのうちの少なくとも一つを含むことを特徴とする
請求項 1から請求項 3までのいずれ力 1項に記載のプラズマディスプレイパネル。
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