(57)【要約】【課題】Ａｇ電極との反応による黄変が起こり難く、透明性に優れ、耐電圧の高く、しかも表面平滑性の優れた誘電体層を有するプラズマディスプレーパネルを安価に提供する。【解決手段】前面ガラス板に配された電極を被覆する誘電体層を形成するための誘電体ガラスであって、電極上に塗布されて下層誘電体層を形成する下層用誘電体ガラスと、下層誘電体層上に塗布されて上層誘電体層を形成する上層用誘電体ガラスからなり、下層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ１、上層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ２としたときに、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０〜３０℃の関係にあることを特徴とする。【選択図】　　　　図１
2004022410.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
前面ガラス板に配された電極を被覆する誘電体層を形成するための誘電体ガラスであって、電極上に塗布されて下層誘電体層を形成する下層用誘電体ガラスと、下層誘電体層上に塗布されて上層誘電体層を形成する上層用誘電体ガラスからなり、下層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ１、上層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ２としたときに、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０〜３０℃の関係にあることを特徴とするプラズマディスプレーパネル用誘電体ガラス。
【請求項２】
前面ガラス板に配された電極上を被覆する誘電体層を形成するプラズマディスプレーパネルの誘電体層形成方法であって、下層用誘電体ガラスと、下層用誘電体ガラスの流動点Ｔｆ１より１０〜３０℃低い流動点Ｔｆ２を有する上層用誘電体ガラスを用意する工程と、下層用誘電体ガラスを電極上に塗布し、その流動点Ｔｆ１より１０℃以上低い温度で焼成して下層誘電体層を形成する工程と、上層用誘電体ガラスを下層誘電体層上に塗布し、下層用誘電体ガラスの焼成温度と同じ温度で焼成して上層誘電体層を形成する工程とを含むことを特徴とするプラズマディスプレーパネルの誘電体形成方法。
【請求項３】
前面ガラス板に配された電極を被覆する誘電体層が、前面ガラス基板側に形成された下層誘電体層と、その上に形成された上層誘電体層からなり、下層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ１、上層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ２としたときに、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０〜３０℃であることを特徴とするプラズマディスプレーパネル。
【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ーパネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネルは、前面ガラス板に形成されたプラズマ放電用の走査電極上に、放電維持のために膜厚３０〜４０μｍの透明な誘電体層が形成されている。走査電極にはＡｇが広く用いられている。誘電体層は透明性に優れ、また高い耐電圧を有することが要求されるが、これらの特性は、誘電体と電極との反応性、誘電体層の表面平滑性及び層内の泡の状態に大きく左右される。
【０００３】
従来、このような誘電体層を形成する方法として、ガラス粉末等の粉末成分とビークル（溶剤に熱可塑性樹脂等を溶かしたもの）を混練して作製したペースト状の誘電体形成材料をスクリーン印刷して、焼成する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の誘電体材料では、Ａｇ電極とガラスが反応して誘電体層が黄色に着色（黄変）する現象が生じて透過率が低下する。黄変を防止するために誘電体層を低温で形成すると、平滑で均一な膜厚を有する塗布層が形成し難く、泡が多数残存するため、透明性が高く、耐電圧の高い誘電体層を形成することが難しいという問題が生じる。
【０００５】
ところが、近年、特開平１１−１６２３５５、特許２７０５５３０等に開示されているように、高軟化点ガラスと低軟化点ガラスを用いた２層構造を有する誘電体層を形成することによって、Ａｇ電極との反応を抑制し、また表面平滑性の改善が行われている。しかし、それぞれのガラスに適した焼成温度で焼成することになるため、工業的に大量生産する場合には新たな焼成炉の設置が必要となる。このため製造コストが増大し生産効率も大幅に低下する。
【０００６】
本発明の目的は、Ａｇ電極との反応による黄変が起こり難く、透明性に優れ、耐電圧の高く、しかも表面平滑性の優れた誘電体層を有するプラズマディスプレーパネルを安価に提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体ガラスは、前面ガラス板に配された電極を被覆する誘電体層を形成するための誘電体ガラスであって、電極上に塗布されて下層誘電体層を形成する下層用誘電体ガラスと、下層誘電体層上に塗布されて上層誘電体層を形成する上層用誘電体ガラスからなり、下層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ１、上層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ２としたときに、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０〜３０℃の関係にあることを特徴とする。
【０００８】
また本発明のプラズマディスプレーパネルの誘電体形成方法は、前面ガラス板に配された電極上を被覆する誘電体層を形成するプラズマディスプレーパネルの誘電体層形成方法であって、下層用誘電体ガラスと、下層用誘電体ガラスの流動点Ｔｆ１より１０〜３０℃低い流動点Ｔｆ２を有する上層用誘電体ガラスを用意する工程と、下層用誘電体ガラスを電極上に塗布し、その流動点Ｔｆ１より１０℃以上低い温度で焼成して下層誘電体層を形成する工程と、上層用誘電体ガラスを下層誘電体層上に塗布し、下層用誘電体ガラスの焼成温度と同じ温度で焼成して上層誘電体層を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【０００９】
また本発明のプラズマディスプレーパネルは、前面ガラス板に配された電極を被覆する誘電体層が、前面ガラス基板側に形成された下層誘電体層と、その上に形成された上層誘電体層からなり、下層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ１、上層用誘電体ガラスの流動点をＴｆ２としたときに、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０〜３０℃であることを特徴とする。
【００１０】
なお、本発明における流動点（Ｔｆ）は、下記の定義によりマクロ型示差熱分析計を用いて測定された示差熱分析曲線から読み取られる温度を意味する。ガラスを示差熱分析すると、図１の示差熱分析曲線図が示すように、測定開始後第１の変曲点１が現れ、ガラス転移領域におけるガラスの比熱の急激な変化に伴う吸熱が生じる。次に第２の変曲点が現れ、吸熱状態が一定になる。更に、第３、第４、第５の変曲点が現れる。ここで、第４の変曲点４を軟化点、第５の変曲点５を軟化終了点と定めて、軟化点と軟化終了点の温度の算術平均を流動点（Ｔｆ）と定義する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明のプラズマディスプレーパネルは、誘電体層が２層の誘電体で形成されており、しかも下層用誘電体ガラスの流動点（Ｔｆ１）より、１０〜３０℃低い流動点（Ｔｆ２）を有する上層用誘電体ガラスを採用している。これにより下層用誘電体ガラスと上層用誘電体ガラスを同一温度で焼成することができる。つまり、下層用誘電体ガラスがＡｇと反応せず、かつ上層用誘電体ガラスが十分に軟化流動して表面平滑性のよい誘電体層が得られる焼成温度を設定することができる。
【００１２】
そのため、同一の焼成炉で焼成することが可能となり、既存の設備を有効に活用できるのでコストダウンおよび効率アップに繋がる。
【００１３】
下層用誘電体ガラスは、Ａｇ電極との反応を抑えるために、その流動点より１０℃以上低い温度（Ｔｆ１―１０℃）で焼成されるが、特に（Ｔｆ１−３０℃）〜（Ｔｆ１−１０℃）の温度範囲で焼成すると、ガラスが融着一体化するとともに十分な脱泡が可能となるため好ましい。上層用誘電体ガラスは、十分に軟化流動して泡のない表面平滑性のよい誘電体層を得るために、その流動点（Ｔｆ２）以上の温度で焼成されるが、特にＴｆ２〜（Ｔｆ２＋２０℃）の温度範囲で焼成すると、ガラスの発泡や残存する泡の成長による欠陥の発生を防止することができる。
【００１４】
下層用誘電体ガラスと上層用誘電体ガラスの流動点の差（Ｔｆ１−Ｔｆ２）を１０〜３０℃の範囲に限定した理由を述べる。（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が１０℃未満では、下層誘電体層の黄変防止および上層誘電体層の表面平滑性を得るための同一焼成温度を設定することができない。一方、（Ｔｆ１−Ｔｆ２）が３０℃を超える場合、上層誘電体層の適正温度で焼成すると、下層誘電体層の流動不足によって泡が多数残存し、誘電体層の耐電圧劣化や透過率の低下が生じる。また下層誘電体層の適正温度で焼成すると、上層用誘電体ガラスにとって高すぎる温度となるため、上層誘電体層が発泡して誘電体層の耐電圧劣化や透過率の低下が生じる。またガラス中に残存する泡が成長して欠陥となる。そのため、同一焼成温度での焼成が困難となる。
【００１５】
誘電体層を形成するガラスは、電極との反応性以外にも、▲１▼熱膨張係数が、前面及び背面ガラス基板の熱膨張係数に適合すること、▲２▼５００〜６００℃で焼成できる低融点ガラスであること、▲３▼高い耐電圧を有すること、▲４▼高い透明性（透過率が高い）を有すること等の特性を満たすことも重要である。これらの特性と前記の特性を満足する低融点ガラスとして、ＰｂＯ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｒ２Ｏ−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系、ＺｎＯ−Ｂｉ２Ｏ３−Ｂ２Ｏ３−ＳｉＯ２系等のガラスを好適に用いることができる。
【００１６】
このような条件を満たすガラスは、質量百分率でＰｂＯ　５０〜７５％（好ましくは５５〜７０％）、Ｂ２Ｏ３　２〜３０％（好ましくは５〜２５％）、ＳｉＯ２　２〜３５％（好ましくは３〜３１％）、ＺｎＯ＋ＣａＯ　０〜２０％（好ましくは０〜１０％）の組成を有するガラスや、質量百分率でＰｂＯ　３０〜５５％（好ましくは４０〜５０％）、Ｂ２Ｏ３　１０〜４０％（好ましくは１５〜３５％）、ＳｉＯ２　１〜１５％（好ましくは２〜１０％）、ＺｎＯ　０〜３０％（好ましくは１０〜３０％）、ＢａＯ＋ＣａＯ＋Ｂｉ２Ｏ３　０〜３０％（好ましくは３〜２０％）の組成を有するガラスや、質量百分率でＺｎＯ　４０〜７０％（好ましくは４０〜６０％）、Ｂ２Ｏ３　２０〜４０％（好ましくは２０〜３５％）、ＳｉＯ２　５〜２０％（好ましくは５〜１５％）、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ　２〜３０％（好ましくは２〜２０％）の組成を有するガラスや、ＺｎＯ　２５〜４５％（好ましくは３０〜４０％）、Ｂｉ２Ｏ３　１５〜３５％（好ましくは１５〜３０％）、Ｂ２Ｏ３　１０〜３０％（好ましくは１５〜２５％）、ＳｉＯ２　０．５〜８％（好ましくは２〜７％）、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ　８〜２４％（好ましくは１０〜２０％）の組成を有するガラスから適宜選択して使用できる。
【００１７】
また、各ガラスとも、上記した成分に加えて種々の成分、ＳｎＯ２を１０％まで、ＣｕＯ、Ｐ２Ｏ５、ＣｅＯ２、Ｓｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２等を合量で３％まで添加することができる。
【００１８】
次に、２層構造の誘電体層の形成方法についてのべる。この誘電体層の形成には、誘電体ガラスをペーストやグリーンシートの形態にして用いることができる。
【００１９】
ここではペーストの形態で使用する場合について説明する。この場合、ガラス粉末、樹脂、可塑剤、溶剤等を用意し、所定の割合で混練して下層用及び上層用誘電体ガラスペーストを作製する。
【００２０】
次に予めＡｇ電極が形成された前面ガラス板上に、下層用誘電体ガラスペーストをスクリーン印刷によって、膜厚およそ１０μｍ厚さに塗布し１２０〜１３０℃で乾燥させた後、下層用誘電体ガラスの流動点Ｔｆ１より１０℃以上低い温度で５〜１５分間焼成する。続いてその上に上層用誘電体ガラスペーストをスクリーン印刷によって膜厚およそ２０μｍ厚さに塗布し１２０〜１３０℃で乾燥させる。その後、下層用誘電体ガラスと同じ温度で５〜１５分間焼成する。なお、下層と上層の誘電体層の焼成温度は、同一であることが好ましいが、設備上の制約がなければ、異なる温度で焼成しても差し支えない。
【００２１】
このようにして前面ガラスの誘電体層が形成される。
【００２２】
また上記の誘電体層の形成方法以外にも、Ａｇ電極が形成された前面ガラス板上に、下層用誘電体ガラスペーストを塗布し乾燥させた後、その上に上層用誘電体ガラスを塗布し乾燥後、下層用誘電体ガラスの流動点Ｔｆ１未満の温度で同時焼成して誘電体層を作成することもできる。
【００２３】
【実施例】
表１および２は、本発明の実施例および比較例（比較例１〜３）を示している。
【００２４】
【表１】
2004022410.tif 000003
【００２５】
【表２】
2004022410.tif 000004
【００２６】
表１、２の各試料は、次のようにして調整した。
【００２７】
まず質量％で表１及び２に示すガラス組成となるように原料を調合し、均一に混合した。次いで、白金ルツボに入れて１３００℃で２時間溶融した後、溶融ガラスを薄板状に成形した。続いてこれらを流体エネルギーミルにて粉砕し、気流分級して下層用及び上層用誘電体ガラス粉末を得た。このようにして得られたガラス粉末の軟化点、流動点を測定して、その結果を表１、２に示す。さらに質量％でガラス粉末６５％、エチルセルロース５％、及びターピネオール３０％を混練して下層用及び上層用誘電体ガラスペ−ストを得た。
【００２８】
次に１．７ｍｍ厚のソーダライムガラス板にＡｇ電極を配した表面に下層用誘電体ガラスペーストをスクリーン印刷し、乾燥後、表中の温度で１０分間焼成することによって膜厚約１０μｍの下層誘電体層を形成した。続いてその上に上層用誘電体ガラスペーストをスクリーン印刷して乾燥後、表中の温度で１０分間焼成することによって膜厚約２０μｍの上層誘電体層を形成した。
【００２９】
このようにして得られた誘電体層の黄変状態、透過率、泡の状態及び表面粗さＲａについて評価した。それらの結果を表１、２に示す。
【００３０】
表から明らかなように、本発明の実施例では、黄変がなく、透過率が８３％と良好で、泡もなく、膜の表面粗さＲａが０．２μｍと優れた表面平滑性を示す誘電体層が得られた。
【００３１】
これに対して比較例１の場合、上層誘電体の発泡に起因すると思われる泡が２５個存在しており、透過率が７０％と低かった。比較例２の場合、下層誘電体層の流動不足に起因すると思われる泡が５０個存在しており、透過率が７０％と低かった。しかも表面粗さＲａが１．２μｍであり、平滑な誘電体層が得られなかった。比較例３の場合、ガラスとＡｇ電極が反応して誘電体層が黄変しており、透過率が７２％と低かった。また１０μｍを越える泡が２個存在していた。
【００３２】
これらの事実は、下層用及び上層用誘電体ガラスに適正な流動点を有するガラスを選択することにより、Ａｇ電極と反応せず、透明性に優れ、耐電圧が高く、しかも表面平滑性に優れた２層構造の誘電体層を同一の焼成温度で形成できることを示している。
【００３３】
なお、軟化点、流動点は、マクロ型ＤＴＡ曲線の変曲点から求めた。黄変の状態は、外観を目視によって評価した。泡の状態は、実体顕微鏡を用い、焼成後の試料の１ｃｍ２の範囲に存在する１０μｍ以上の泡の数をカウントして評価した。ガラス膜の表面粗さは、触針式表面粗さ計を用いて測定した。透過率は分光光度計を用いて測定した。
【００３４】
【発明の効果】
以上のように、本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体ガラスを用いれば、焼成時のＡｇ電極と反応がなく、平滑で均一な膜厚を有し、また残存する泡が殆どないために、透明性が高く、耐電圧の高い誘電体層を安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】示差熱分析曲線を示す説明図である。
【符号の説明】
１：第１の変曲点
２：第２の変曲点
３：第３の変曲点
４：第４の変曲点（軟化点）
５：第５の変曲点（軟化終了点）
【図１】
2004022410.tif 000005