(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面基板上に複数の放電電極と該各放電電極を覆う誘電体層とを備え、背面基板上に蛍光体層が配設されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層中に蛍光体層の発光色に対応した色の光を透過するカラーフィルタ層を配設してなり、誘電体層が、上層誘電体層及び下層誘電体層からなり、上層誘電体層が４０〜６０重量％の酸化鉛を含み、下層誘電体層が３５〜５０重量％の酸化鉛を含む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】
蛍光体層が赤、緑及び青の発光色を示すストライプ状の層を周期的に配列してなり、カラーフィルタ層がそれら蛍光体層の発光色に対応してストライプ状に配設されてなる請求項１のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
背面基板上に平行する複数のストライプ状のリブが設けられ、２本のリブ間に形成される複数の溝内に赤、緑及び青色の蛍光体層が１色ずつ配設され、赤、緑及び青色に対応するカラーフィルタ層の境界ラインが前記リブの真上に位置付けられている請求項２のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
上部誘電体層が、下部誘電体層より低い軟化点を有する材料からなる請求項１〜３いずれか１つのプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
カラーフィルタ層が、耐熱性材料で包まれた顔料粒子を含む請求項１〜４いずれか１つのプラズマディスプレイパネル。
【請求項６】
耐熱性材料が、ＳｉＯ2 、ＭｇＦ2 又はそれらの混合物である請求項５のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレイパネルに関する。更に詳しくは、本発明は、ＡＣ駆動方式の面放電型のプラズマディスプレイパネルに好適に使用できるプラズマディスプレイパネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、表示装置における表示画面の薄型化と大型化の要求が大きくなっている。種々の表示装置の内、プラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと称する）は、薄型で、カラー化及び大面積化が容易である上に、自己発光型で、視認性に優れている。そのため、例えば大画面壁掛けテレビの最有力候補として期待されている。
【０００３】
ＰＤＰは一対の基板を微小間隙を設けて対向配列し、周囲を封止することにより内部に放電空間を形成した表示装置である。また、放電空間には、励起することにより所望の色の光を発する蛍光体が配設されている。ここで、この蛍光体は、一般には白色の粉末よりなるため、蛍光灯等の照明下では、画面全体が白色化して、表示画像のコントラスト比が低下するという問題があった。
【０００４】
この問題を解決するために、カラーフィルタを設けることが例えば特開平第７−２１９２４号公報等で報告されている。この公報に記載されているＰＤＰには、蛍光体毎に該蛍光体の発光色に対応するカラーフィルタが設けられている。この公報記載のＰＤＰでは、白色の蛍光体で散乱する光によるコントラストの低下を軽減することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載のＰＤＰでは、低融点ガラスからなる誘電体に所望の色の光を透過させるための顔料を加えたカラーフィルタが印刷法により基板及び電極上に形成されている。このようにカラーフィルタを電極上に直接形成した場合、カラーフィルタに含まれる顔料は一般に遷移金属の酸化物であるため、使用時の放電電極に加わる電流により顔料が還元されることとなる。この顔料の還元体は、電極間の絶縁性を劣化させ、電極間に短絡を生じさせる恐れがあった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
かくして本発明によれば、前面基板上に複数の放電電極と該各放電電極を覆う誘電体層とを備え、背面基板上に蛍光体層が配設されてなるプラズマディスプレイパネルにおいて、前記誘電体層中に蛍光体層の発光色に対応した色の光を透過するカラーフィルタ層を配設してなり、誘電体層が、上層誘電体層及び下層誘電体層からなり、上層誘電体層が４０〜６０重量％の酸化鉛を含み、下層誘電体層が３５〜５０重量％の酸化鉛を含むことを特徴とするプラズマディスプレイパネルが提供される。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明では、前面基板上に設けられた誘電体層中にカラーフィルタ層を設けることを特徴の１つとしている。ここで、本発明の構成以外にもカラーフィルタ層を放電電極に接する位置、保護層上、誘電体層と保護層の間に設けることも考えられる。まず、放電電極に接する位置に設けた場合、放電電極に印加される交番電界によりカラーフィルタ層が還元される。生じた還元体は放電電極間の絶縁を劣化させ、短絡を生じさせる恐れがある。また、保護層上及び誘電体層と保護層の間の場合、放電により生じるイオンの衝突により、カラーフィルタ層が還元され、還元体が誘電体層の表面の伝導率を上げることとなる。伝導率の上昇は、誘電体層表面の荷電粒子の蓄積を阻害するので、メモリ効果を消滅させることとなる。従って、カラーフィルタ層は、誘電体層中に設ける必要がある。
【０００８】
本発明のＰＤＰは、特にＡＣ駆動方式の面放電型のＰＤＰに好適に使用することができる。また、本発明のＰＤＰは、反射型及び透過型のいずれの表示形式にも適用することができる。
本発明に使用できる基板としては、特に限定されず、ガラス基板、石英基板、シリコン基板等が挙げられる。この内、ガラス基板が安価なので好ましい。
【０００９】
次に、前面基板上に放電電極（表示電極）が形成される。この表示電極（サスティン電極ともいう）は、所定の間隔でストライプ状に複数本形成される。放電電極に使用できる材料は、特に限定されず、公知の電極材料を使用することができる。例えば、Ａｇ、Ａｕ、Ａｌ、Ｃｕ、Ｃｒ及びそれらの積層体、ＩＴＯ等の金属酸化物等が挙げられる。これらの内、Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒの三層構造が好ましい。また、表示電極の厚さは１〜１．５μｍ、幅は５０〜１００μｍであり、ピッチが２００〜４００μｍであることが好ましい。なお、電極の形成方法は、例えば蒸着法等の公知の方法をいずれも使用することができる。
ここで、上記表示電極は、所謂バス電極と透明電極の２層構造からなっていてもよい。なお、バス電極にはＣｒ／Ｃｕ／Ｃｒの三層構造、透明電極にはＩＴＯを使用することが好ましい。
【００１０】
次に、表示電極を覆うように誘電体層が形成される。
ここで、誘電体層に使用できる材料は、ＰＤＰ使用時に電荷を蓄積することができるものであれば、特に限定されない。従って、公知の材料も使用することができる。例えば、基板としてガラス基板を使用する場合、低融点ガラス粉末と樹脂バインダーからなる低融点ガラスペーストが挙げられる。低融点ガラス粉末としては、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系、ＰｂＯ−ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ系、Ｂｉ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 −Ｂ2 Ｏ3 系等の材料の粉末が挙げられる。低融点ガラス粉末には、Ｒ2 Ｏ（Ｒ＝Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ等）、ＢａＯ、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＴｉＯ2 、ＺｒＯ2 、Ａｌ2 Ｏ3 、ＮａＦ、Ｐ2 Ｏ5 等を含んでいてもよい。樹脂バインダーとしては、α−テルピネオール、ブチルカルビトール、ブチルカルビトールアセテート、エチルセルロース、アクリルポリ酢酸ビニルポリブチラール等が挙げられる。これら低融点ガラス粉末及び樹脂バインダーは、使用する基板、誘電体層の性質に合わせて適宜組み合わせてもよい。更に、屈折率調整剤、充填剤等を加えてもよい。
【００１１】
誘電体層の形成方法は、例えば所望の厚さにスクリーン印刷法等で塗布した後、焼成する方法が挙げられる。
ここで、本発明では、誘電体層中にカラーフィルタ層が形成されている。カラーフィルタ層の形成方法は、特に限定されない。例えば、下部誘電体層、カラーフィルタ層及び上部誘電体層をこの順で積層することにより２層の誘電体層で挟む方法等が挙げられる。上部誘電体層と下部誘電体層は、それぞれ１５〜２５μｍと８〜１５μｍの厚さを有することが好ましい。上部誘電体層及び下部誘電体層が、前記厚さより厚いと、動作電圧が高くなるので好ましくない。一方、上部誘電体層及び下部誘電体層が、前記厚さより薄いと、スクリーン印刷等の方法で塗布が困難となるので好ましくない。
【００１２】
また、誘電体層を２層に分ける場合は、上部誘電体層が、下部誘電体層より低い軟化点を有する材料を使用することが好ましい。これは、下部誘電体層は、焼成のための熱処理に２度付されるからである。具体的には、上部誘電体層の軟化点は４７０〜５１０℃、下部誘電体層の軟化点は５１０〜５７０℃であることが好ましい。なお、軟化点の調整は、誘電体層を構成する成分を調整することで適宜行うことができる。
【００１３】
更に、誘電体層を２層に分ける場合は、誘電体層に含まれる酸化鉛の割合を従来（７０重量％程度）より少なくすることが好ましい。具体的には、上層誘電体層で６０重量％以下（より好ましくは４０〜６０重量％）、下層誘電体層で５０重量％以下（より好ましくは３５〜５０重量％）であることが好ましい。前記割合より酸化鉛の割合が多いと、カラーフィルタ層の光の透過率が減少するので好ましくない。
【００１４】
カラーフィルタ層は、例えば、顔料粒子を含むペーストをスクリーン印刷法により塗布し、焼成することにより形成することができる。カラーフィルタ層の厚さは、２〜５μｍであることが好ましい。顔料粒子には、赤の場合、硫酸銅、アルカリ金属塩等の粒子が挙げられ、緑の場合、硫酸銅、酸化クロム、酸化コバルト等の粒子が挙げられ、青の場合、コバルト化合物等の粒子が挙げられる。更に、これら顔料は、ＳｉＯ2 及び／又はＭｇＦ2 等の耐熱性材料で包むことが好ましい。これは顔料粒子と誘電体層の低融点ガラスとが接触したとき、低融点ガラス粉末の主成分である酸化鉛と顔料粒子が酸化・還元反応を起こし、カラーフィルタ層の色が薄くなるからである。耐熱性材料は、上記酸化・還元反応を抑制する機能を有する。なお、顔料粒子を耐熱性材料で被覆する方法は、例えば、ゾル・ゲル法が挙げられる。
【００１５】
誘電体層上には、放電により生じるイオンの衝突による損傷から保護するための保護膜をＣＶＤ法やスッパタ法等で形成することが好ましい。保護膜は、例えばＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ等からなる。保護膜の厚さは、０．５〜１μｍであることが好ましい。
ここで、前面基板上に、背面基板上の放電電極が交差する領域（放電セル）を囲むように格子状リブを設けることが好ましい。カラーフィルタ層をスクリーン印刷法により形成した場合、その端部には波打ちが通常形成される。この波打ちは表示品位を低下させるが、この格子状リブは、波打ち部分を隠す役割を果たす。格子状リブは、例えば、低融点ガラス粉末と樹脂バインダー（これらは上記誘電体層と同一のものを使用できる）を含む低融点ガラスペーストからなる格子状リブ形成材料を、所望の厚さに塗布した後、所望のパターンのマスクを使用してサンドブラスト法により選択的に除去し、更に焼成することにより形成することができる。また、スクリーン印刷法による塗布を複数回繰り返し、所望のパターンに形成した後、焼成することにより形成することも可能である。
【００１６】
次に、背面基板上には、少なくとも蛍光体層が配設される。
ここで、使用できる基板は、上記前面基板と同じものを使用することができる。なお、背面基板上にアドレス専用の電極を設ける場合は、前面基板上の放電電極（表示電極）と直交させることが好ましい。
次いで、該蛍光体層は、背面基板上に形成された隔壁（リブ）間のアドレス電極上を含めたリブ壁面を覆うようにストライプ状で形成することが好ましい。隔壁は、一般に、背面基板上のアドレス電極と同じ方向にストライプ状で形成される。その高さは、１００〜２００μｍ程度である。隔壁の形成方法は、例えば、低融点ガラス粉末と樹脂バインダーを含む低融点ガラスペーストからなる隔壁形成材料を、所望の厚さに塗布した後、所望のパターンのマスクを使用してサンドブラスト法により選択的に除去し、更に焼成することにより形成することができる。また、スクリーン印刷法による塗布を複数回繰り返し、所望のパターンに形成した後、焼成することにより形成することも可能である。
【００１７】
蛍光体層は、スクリーン印刷法等の公知の方法により塗布形成することができる。
なお、蛍光体層及び隔壁の形成前に、アドレス電極及び背面基板を覆うように誘電体層を形成してもよい。この誘電体層の形成方法は、特に限定されず、公知の方法をいずれも使用することができる。例えば、低融点ガラス粉末と樹脂バインダーを含む低融点ガラスペーストを所望の厚さになるようにスクリーン印刷法等で塗布し、その後焼成する方法が挙げられる。
【００１８】
上記前面基板と背面基板とを表示電極とアドレス電極が直交するように重ね合わせ、周囲を気密封止することによりＰＤＰを形成することができる。この重ね合わせの際に、隔壁と保護層、隔壁と格子状リブは、接着剤を用いて接着してもよい。なお、基板間には、Ｎｅ、Ｘｅ等の放電ガスで満たすことが好ましい。
カラーフィルタ層は、蛍光体層が発光する色の光を透過する層からなることが好ましい。また、カラーフィルタ層を赤、緑、青の色の光を透過する層とし、蛍光体層を赤、緑、青の色の光を発光する層とし、これら層を対向させることにより、発光輝度の低下が少なく、コントラストの高いフルカラー表示を簡便に行うことができる。
【００１９】
【実施例】
次に、３電極ＡＣ型面放電パネルに適用した実施例に基づいて本発明を具体的に説明する。
実施例１
前面基板（ガラス基板）１上に透明電極（ＩＴＯ、厚さ０．２μｍ、幅１８０μｍ、間隔８０μｍ）２及びバス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、厚さ２μｍ、幅７０μｍ）３からなる放電電極をこの順で積層した。
【００２０】
次いで、全面に低融点ガラス粉末（軟化点５１０℃）を含むペーストを塗布し、５８０℃で焼成することにより下部誘電体層４を１０μｍ積層した。この下部誘電体層４上に、顔料粒子を含むペーストをスクリーン印刷法により塗布し、焼成することにより赤、緑及び青色の光を透過するカラーフィルタ層５をこの順で形成した。更に、全面に低融点ガラス粉末（軟化点４８０℃）を含むペーストを塗布し、５８０℃で焼成することにより上部誘電体層６を２０μｍ積層した。更に、上部誘電体層６上にＭｇＯからなる保護膜７を厚さ１μｍで形成することにより前面基板を形成することができた。
【００２１】
次に、背面基板（ガラス基板）８上に蒸着法及びフォトリソグラフィ法によりアドレス電極（Ｃｒ／Ｃｕ／Ｃｒ、厚さ２μｍ、幅７０μｍ、間隔１２０μｍ）９を形成した。
この基板８上の全面に低融点ガラスペーストを塗布することにより、隔壁材料層を形成した。この隔壁材料層上に所望のパターンのマスクを形成し、炭酸カルシウム粒子を吹きつけることにより（サンドブラスト法）、マスク下以外の隔壁材料層を除去した。除去後、５５０℃で焼成することにより、隔壁１０を形成した。
【００２２】
次いで、隔壁１０の間に、スクリーン印刷法により赤、緑及び青色を発光するストライプ状の蛍光体層１１をこの順で塗布することにより背面基板を形成することができた。
得られた前面基板と背面基板とを、アドレス電極８と、透明電極２及びバス電極３とが直交するように重ね合わせ、周囲を気密封止することにより、図１に示すＡＣ駆動形式の３電極面放電型ＰＤＰを作成することができた。なお、基板間に隔壁により形成された空間には、Ｎｅ（Ｘｅを４体積％含む）放電ガスで満たし、内部圧力を５００Ｔｏｒｒとした。
【００２３】
実施例２
以下の工程を更に行うこと以外は、実施例１と同様にして図２に示すＰＤＰを形成した。
実施例１の前面基板の保護膜７上に低融点ガラスペーストを塗布することにより、格子状リブ形成材料層を形成した。この格子状リブ材料層上に一方と他方の放電電極が交差する領域を囲む形状のパターンのマスクを形成し、炭酸カルシウム粒子を吹きつけることにより、マスク下以外の格子状リブ材料層を除去した。除去後、５００℃で焼成することにより、格子状リブ１２を形成した。
【００２４】
実施例３
耐熱性材料で包んだ顔料粒子を使用すること以外は、実施例１と同様にしてＰＤＰを形成した。
この実施例のＰＤＰによれば、カラーフィルタ層に含まれる顔料粒子と誘電体層の低融点ガラスペーストに含まれる酸化鉛との酸化・還元反応を抑制することができた。
【００２５】
【発明の効果】
本発明のＰＤＰは、放電電極を覆う誘電体層中にカラーフィルタ層を備えてなることを特徴とする。
そのため、カラーフィルタに含まれる顔料の交番電流の印加による還元を防ぐことができ、放電電極間の絶縁性の劣化、放電電極間に短絡を生じる恐れのない、高いコントラストのＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例１のＰＤＰの概略断面図である。
【図２】実施例２のＰＤＰの概略断面図である。
【符号の説明】
１、８  基板
２  透明電極
３  バス電極
４  下部誘電体層
５  カラーフィルタ層
６  上部誘電体層
７  保護層
９  アドレス電極
１０  隔壁
１１  蛍光体層
１２  格子状リブ
【図１】
0003640495.tif 000002
【図２】
0003640495.tif 000003