(57)【要約】  【課題】色純度及びコントラスト比を増加、プラズマディスプレーパネル内のガスが放電する時の電圧マージン及び放電特性を均一化すると共に、環境にやさしいプラズマディスプレーパネル及びその製造方法を提供する。  【解決手段】母ガラス（Pb0-B２O３-SiO２+Al２O３-BaO系ガラス、P２O５-B２O３-ZnO系ガラス及びZnO-B２O３-RO系ガラスのうちの一つ）に、光透過率を調節するセラミック顔料（CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３のうちの一つ）を混合して、製造したガラスを１〜５μｍの粉末にした後、溶剤に混合したものを転写フィルムとし、該転写フィルムをガラス基板の上面に塗布し、焼成する。  【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムを含んで構成され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】
前記セラミック顔料は、光透過率を調節するために前記誘電体転写フィルムに含まれ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イパネル。
【請求項３】
前記誘電体転写フィルムは、前記プラズマディスプレイパネルの上部誘電体層として形成され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イパネル。
【請求項４】
前記誘電体転写フィルムは、5重量%以下のセラミック顔料を含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記誘電体転写フィルムは、前記セラミック顔料が含まれない誘電体層と、20重量%以下のセラミック顔料が含まれた誘電体層とから構成され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イパネル。
【請求項６】
前記セラミック顔料は、  CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つであ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イパネル。
【請求項７】
プラズマディスプレイパネルの上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上面に、セラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成する工程を行う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８】
前記誘電体転写フィルムは、前記プラズマディスプレイパネルの上部誘電体層として形成されることを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項９】
前記誘電体転写フィルムを形成するステップは、母ガラスに顔料を混合してガラスを製造し、該製造されたガラスを粉砕してガラス粉末を形成するステップと、該ガラス粉末をバインダー及び該バインダーを溶解する溶剤に混合してスラリーを形成するステップと、該スラリーを転写フィルムに成形するステップと、該転写フィルムを前記各電極及び上部ガラス基板の上面にコーティングするステップと、該コーティングされた転写フィルムを焼成するステップとを順次行うことを特徴とする請求項７記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１０】
前記母ガラスは、Pb0-B２O３-SiO２+Al２O３-BaO系ガラス、P２O５-B２O３-ZnO系ガラス及びZnO-B２O３-RO系ガラスの何れか一つであり、前記ROは、BaO、SrO、La２O及びBi２O３の何れか一つであることを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１１】
前記誘電体転写フィルムは、5重量%以下のセラミック顔料が含まれた一つの誘電体層として形成されることを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１２】
前記誘電体転写フィルムは、前記セラミック顔料が含まれない誘電体層と、20重量%以下のセラミック顔料が含まれた誘電体層とから構成されることを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１３】
前記セラミック顔料は、CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つであることを特徴とする請求項９記載のプラズマディスプレイパネルの製造方法。
【請求項１４】
光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを含み、前記プラズマディスプレイパネルの上部誘電体層は、前記誘電体転写フィルムに代替され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１５】
前記顔料は、CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つであることを特徴とする請求項１４記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項１６】
プラズマディスプレイパネルの上部ガラス基板の上面に維持電極及びバス電極を形成する工程と、前記上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上面に光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成する工程とを行うことを特徴とするプラズマディスプレイパネルの誘電体製造方法。
【請求項１７】
前記誘電体転写フィルムを形成するステップは、母ガラスに前記顔料を混合してガラスを製造するステップと、該製造されたガラスを粉砕してガラス粉末を形成するステップと、該ガラス粉末をバインダー及び該バインダーを溶解する溶剤に混合してスラリーを形成するステップと、該スラリーを転写フィルムに成形するステップと、該転写フィルムを前記上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上面にコーティングするステップと、該コーティングされた転写フィルムを焼成して前記誘電体転写フィルムを形成するステップとを行うことを特徴とする請求項１６記載のプラズマディスプレイパネルの誘電体製造方法。
【請求項１８】
前記母ガラスは、Pb0-B２O３-SiO２+Al２O３-BaO系ガラス、P２O５-B２O３-ZnO系ガラス及びZnO-B２O３-RO系ガラスのの何れか一つであり、前記ROは、BaO、SrO、La２O及びBi２O３の何れか一つであることを特徴とする請求項１７記載のプラズマディスプレイパネルの誘電体製造方法。
【請求項１９】
前記誘電体転写フィルムは、5重量%以下のセラミック顔料が含まれた一つの誘電体層として形成されるか、又は、セラミック顔料が含まれない誘電体層と、20重量%以下のセラミック顔料が含まれた誘電体層とから構成されることを特徴とする請求項１７記載のプラズマディスプレイパネルの誘電体製造方法。
【請求項２０】
前記顔料は、CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つであることを特徴とする請求項１９記載のプラズマディスプレイパネルの誘電体製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル(Plasma  Display  Panel)（以下、PDPと称する。）に係るもので、詳しくは、色純度及びコントラスト比を向上し得るＰＤＰ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、薄膜トランジスタ(thin  film  transistor、TFT)、液晶表示素子(liquid  crystal  display、LCD)、EL(Electro-Luminescence)素子及びFED(Field  Emission  Display)などと共に、次世代の表示素子として脚光を浴びているプラズマディスプレイパネル素子は、隔壁により隔離された放電セルの内部でHe+Xeガス又はNe+Xeガスの放電時に発生する147nmの紫外線が赤色、緑色及び青色の蛍光体を励起させ、該蛍光体が励起状態から基底状態になる時のエネルギー差による発光現象を利用する表示素子である。かつ、前記プラズマディスプレイ素子を用いたＰＤＰは、単純な構造による製造の容易性、高輝度及び高発光効率、メモリ機能、高い非線形性及び160゜以上の広視野角などの特性により大型表示パネルの市場を占有するものであると期待されている。
【０００３】
以下、従来のＰＤＰの構造に対し、図９に基づいて説明する。
図９に示されるように、従来のＰＤＰにおいては、下部ガラス基板21と、該下部ガラス基板21の上面に形成された下部絶縁層20を有する。該下部絶縁層20の上面には、アドレス電極22が形成されている。該アドレス電極22及び前記下部絶縁層20の上面には、下部誘電体層19が形成されている。各放電セルを分割するために前記下部誘電体層19の上面の所定部分に限定された隔壁17が形成され、該隔壁17の上面には、ブラックマトリックス層16が形成されている。該ブラックマトリックス層16及び隔壁17の側面及び下部誘電体層19の上面には、紫外線を受けて赤色、緑色及び青色の可視光をそれぞれ放出する蛍光体層18が所定の厚さに形成されている。前記アドレス電極22と垂直に交差するように、維持電極12が上部ガラス基板11の上面の所定部分に形成されている。維持電極12の上面の所定部分にはバス電極13が、また該バス電極13、維持電極12及び上部ガラス基板11の上面には、上部誘電体層14が、それぞれ形成されている。前記上部誘電体層14の上面には、上部誘電体層14を保護する保護層(MgO)15が設けられている。
【０００４】
更に詳しく説明すると、上部ガラス基板11及び下部ガラス基板21には、ソーダライムシリケートSLS(Soda-lime  Silicate)ガラス基板が使用され、該SLSガラス基板の下部ガラス基板21の上面に下部絶縁層20が形成され、該下部絶縁層20の上面に前記アドレス電極22が形成されている。前記アドレス電極22及び下部絶縁層20の上面の下部誘電体層19は、前記下部ガラス基板21に放出される可視光を遮断する。又、発光効率を増加するために反射率の高い誘電体層を前記下部誘電体層19として使用し、該下部誘電体層19は、反射率が60%以上の不透明誘電体層であって、光の損失を最小化する役割をする。前記SLSガラス基板の上部ガラス基板11の下方側に前記アドレス電極22と垂直方向に交差して位置する維持電極12と、該維持電極12の上面に位置するバス電極13とが形成され、該バス電極13、維持電極12及び上部ガラス基板11の上面には上部誘電体層14が形成されている。又、該上部誘電体層14の上面には、プラズマの発生により上部誘電体層14が損傷されるのを防止する保護層15が形成されている。前記上部誘電体層14は、維持電極12及びバス電極13と直接接触されるので、軟化温度の高い誘電体を用いて維持電極12及びバス電極13との化学反応を避ける。
【０００５】
又、前記蛍光体層18は、赤色、緑色、青色蛍光体の順に積層され、前記各隔壁17間で発生するプラズマによる紫外線の強度により特定波長の可視光を放出する。又、前記蛍光体及び誘電体に加速されたガスイオンが衝突して、前記蛍光体及び誘電体が劣化する現象を防止するために、分子量の大きい放電ガス(Ne)を主成分に使用してイオン衝突現象を減少している。
然し、この場合、前記Neガスが放電する時に発生するオレンジ色の可視光により、ＰＤＰの色純度が低下するという短所がある。又、蛍光体の色純度の低下及び外部光の表面反射などにより、ＰＤＰのコントラストが低下するという問題点がある。
従って、従来は、このような問題点を改善するために、以下のように、ＰＤＰの上面にカラーフィルタ又はブラックストライプ(図示せず)を用いていた。即ち、色純度を向上し、外部光による表面反射を防止するために、カラーフィルタ層(図示せず)を前記上部誘電体層14と保護層15間、又は、保護層15の上部に形成するか、若しくは、前記上部誘電体層14の中間層に形成する。又、前記上部誘電体層14をカラーフィルタ層に代替して使用することもできる。
ＰＤＰがオンされる時、上部誘電体層の厚さが不均一であると、電圧マージンが減少する。
ここで、前記電圧マージンとは、ＰＤＰ内のガスが放電する時、パネルの画面が最初にオンされる時の電圧値と前記パネルの画面が完全にオンされる時の電圧値との差である。例えば、ＰＤＰに印加される電圧を徐々に増加して、予め定められている電圧が維持される時、最初に印加される電圧と予め定められている電圧との差電圧である。
その他、従来のプラズマディスプレーパネル及びその製造方法は、特許文献１、特許文献２、特許文献３等に詳細に記載されている。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第5838106号明細書
【特許文献２】米国特許第6242859号明細書
【特許文献３】米国特許第6599851号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来のＰＤＰ及びその製造方法においては、ＰＤＰにブラックストライプを用いる場合、開口面積の低下により発光効率が低下するという不都合な点があった。
又、ＰＤＰにカラーフィルタ層を用いる場合、ＰＤＰの製造工程が煩雑になるという不都合な点があった。
又、ＰＤＰの赤色及び緑色蛍光体に比べて青色蛍光体の発光効率が相対的に低いため、ＰＤＰの色温度が顕著に低下するという不都合な点があった。
本発明は、このような従来の課題に鑑みてなされたもので、従来の上部誘電体層の代わりに、光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを用いることで、色純度及びコントラスト比を増加し得るＰＤＰ及びその製造方法を提供することを目的とする。
又、従来の上部誘電体層の代わりに誘電体転写フィルムを使用し、該誘電体転写フィルムをコーティングし、焼成して薄膜とすることで、該誘電体薄膜の厚さを均一にし、ＰＤＰ内のガスが放電する時の電圧マージン及び放電特性を均一化し得るＰＤＰ及びその製造方法を提供することを目的とする。
又、PbO系、P２O５系及びZnO系のガラス組成物を誘電体材料として使用することで、環境に影響を与えないＰＤＰ及びその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
このような目的を達成するため、本発明に係るＰＤＰは、セラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムを含むことを特徴とする。
又、本発明に係るＰＤＰの製造方法は、ＰＤＰの上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上面にセラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成する工程とを含むことを特徴とする。
又、本発明に係るＰＤＰは、光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを含み、このとき、前記ＰＤＰの上部誘電体層は、前記誘電体転写フィルムに代替されることを特徴とする。
又、本発明に係るＰＤＰの誘電体製造方法は、ＰＤＰの上部ガラス基板の上面に維持電極及びバス電極を形成するステップと、前記上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上面に光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成するステップとを含むことを特徴とする。
又、本発明に係るＰＤＰの誘電体転写フィルムを形成する工程は、母ガラスに前記顔料を混合してガラスを製造する工程と、該製造されたガラスを粉砕してガラス粉末を形成する工程と、該ガラス粉末をバインダー及び該バインダーを溶解する溶剤に混合してスラリーを形成する工程と、該スラリーを転写フィルムに成形する工程と、該転写フィルムを前記上部ガラス基板、維持電極及びバス電極の上上面にコーティングする工程と、該コーティングされた転写フィルムを焼成して前記誘電体転写フィルムを形成する工程と、を行うことを特徴とする。
又、本発明に係るＰＤＰの誘電体転写フィルムに適用される顔料は、CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つであることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明に係るＰＤＰ及びその製造方法においては、従来の上部誘電体層の代りに光透過率を調節する顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成することで、ＰＤＰの色純度及びコントラスト比を向上し、誘電体層の厚さを均一にし、且つ、ＰＤＰ内のガスが放電する時の電圧マージン及び放電特性を均一化し得るという効果がある。前記電圧マージンが増加することによって、ＰＤＰ内のガスが放電する時、パネルの画面を均一に維持することができる。
又、PbO系だけでなく、P２O５系及びZnO系ガラスを母ガラスとして使用することで、環境及び人体に無害な材料を使用し得るという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、従来の上部誘電体層の代りに、セラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムをＰＤＰに適用したＰＤＰ及びその製造方法の好ましい実施の形態に対して説明する。かかるＰＤＰ及びその製造方法によれば、色純度及びコントラスト比を増加し、ＰＤＰ内のガスが放電する時の電圧マージン及び放電特性を均一化し得る。
図1のＰＤＰの構造を示した断面図で、図中、図９と同様な部分には同様な符号を付し、それに対する説明は省略する。図１と図９との違いは、図９に示した従来の上部誘電体層14に代り、本発明の実施の形態である図１では、誘電体転写フィルムを用いていることである。
前記誘電体転写フィルムは、図２(ａ)に示されるように顔料(例えば、セラミック顔料)を5重量%以下含む誘電体層100のみで形成してもよく又は、図２(ｂ)に示されるように、顔料を含まない誘電体層101と、顔料を20重量%以下含む誘電体層102とで形成してもよい。
【００１１】
以下、前記誘電体転写フィルムをＰＤＰの上部ガラス基板11の上面に形成する方法を図３に基づいて説明する。
図3に示されるように、ＰＤＰの上部ガラス基板11を加工する工程(S11)と、前記上部ガラス基板11の上面に維持電極12及びバス電極13を順次蒸着して形成する工程(S12)とを含む。更に前記蒸着して露出されている維持電極12、バス電極13及び上部ガラス基板11の上面に光透過率を調節するセラミック顔料が含まれた誘電体転写フィルムを形成する工程(S13)と、該誘電体転写フィルムの上面に酸化マグネシウム保護層を形成する工程(S14)とを含む。このとき、前記誘電体転写フィルムは、ＰＤＰの上部誘電体層の代りに、前記露出された維持電極、バス電極及び上部ガラス基板の上面に形成される。
【００１２】
以下、本発明に係る前記誘電体転写フィルムの製造方法と該誘電体転写フィルムをＰＤＰの上部ガラス基板11の上面に形成する方法について図4に基づいて説明する。
図4に示されるように、母ガラスに光透過率を調節するセラミック顔料を混合してガラスを製造するステップと(S21)、該製造されたガラスを予め定められた大きさ(例えば、1〜5um)に粉砕してガラス粉末を形成するステップ(S22)と、バインダーを溶解する溶剤にガラス粉末とバインダーを混合してスラリーを形成するステップ(S23)と、該スラリーを転写フィルムに成形するステップ(S24)と、該転写フィルムを露出された維持電極、バス電極及び上部ガラス基板の上面にコーティングするステップ(S25)と、該コーティングされた転写フィルムを予め決定された温度及び所定時間の間、焼成して誘電体転写フィルム（誘電体層）を形成するステップ(S２６)とを行う。前記誘電体転写フィルムのガラス組成物としてPbO系、P2O5系及びZnO系のガラス組成物を使用する。
【００１３】
誘電体転写フィルムの製造方法と該誘電体転写フィルムをＰＤＰの上部ガラス基板11の上面に形成する方法について図４により更に詳しく説明する。
まず、母ガラスに光透過率を調節するセラミック顔料を混合してガラスを製造する(S21)。前記母ガラスは、図６(Pb0-B２O３-SiO２+Al２O３-BaO系ガラス)、図７(P２O５-B２O３-ZnO系ガラス)及び図８(ZnO-B２O３-RO系ガラス)にそれぞれ示した各物質の何れか一つにより形成される。前記母ガラスの組成比は、母ガラスの重さを100重量%として算出したものである。又、BaO、SrO、La２O及びBi２O３の何れか一つを前記図８の母ガラスの構成物質であるアルカリ土類金属酸化物 (RO)として使用することが好ましい。又、CuO、CoO、Nd２O３、NiO、Cr２O３、Pr２O３及びFe２O３の何れか一つを顔料として使用することが好ましい。
【００１４】
次いで、前記図６〜図８の母ガラスの組成物の何れか一つの組成物と顔料とを混合してガラスがステップ(S21)にて製造されると、該製造されたガラスを1〜5umの大きさに粉砕してガラス粉末を形成する(S22)。
次いで、前記ガラス粉末をアクリル系のバインダーと共に該バインダーを溶解し得るトルエン、エチルアセテート、アセトン及びMEK(Methyl  Ethyl  Ketone)などの溶剤に混合してスラリーを作る(S23)。
次いで、前記スラリーをドクターブレード(doctor  blade)などの方法により転写フィルムに成形する(S24)。このとき、前記転写フィルムは、顔料が5重量%以下含まれた一つの誘電体層として形成されるか、又は、顔料が含まれない誘電体層101と、顔料が20重量%以下含まれた誘電体層102とから構成される。
次いで、前記転写フィルムを予め形成された維持電極12、バス電極13及び上部ガラス基板11の上面にコーティングし(S25)、該コーティングされた転写フィルムを550〜600℃で10〜30分間焼成することで、前記誘電体転写フィルムを前記露出された維持電極12、バス電極13及び上部ガラス基板１１の上面に形成するステップを終了する(S26)。このとき、前記焼成して形成された誘電体転写フィルムの厚さは、20〜40umであることが好ましい。
次いで、前記誘電体転写フィルムの上面に酸化マグネシウム(MgO)保護層15を形成する。
【００１５】
以下、前記誘電体転写フィルムが適用されたＰＤＰの光透過率及び波長に対し、図5に基づいて説明する。
図5に示されるように、前記誘電体転写フィルムは、赤色(611nm)、緑色(525nm)の光透過率より青色(454nm)の光透過率が高いということが分かり、よって、ＰＤＰの色温度及びコントラストが大きく向上される。
又、従来の上部誘電体層の代りに、誘電体転写フィルムをＰＤＰに適用することで、所定厚さの誘電体層を形成し、ＰＤＰの放電特性を均一にすることもできる。
一方、本発明は、前記図６~図８の母ガラス中、何れか一つの母ガラスと顔料とを混合してガラスを製造し、該製造されたガラスを粉砕してガラス粉末を作った後、前記ガラス粉末を溶剤とバインダーとの混合物であるビヒクル(vehicle)と混合してペーストを作り、該ペーストをスクリーン印刷法及び薄膜コーティング法などを用いて維持電極12、バス電極13及び上部ガラス基板11の上面に薄膜として形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係る誘電体転写フィルムが適用されたＰＤＰの構造を示した断面図である。
【図２】本発明に係る誘電体転写フィルムの断面図であり、（ａ）は顔料が5重量％以下含まれた誘電体層100のみで構成した図、（ｂ）は顔料が含まれない誘電体層101と、顔料が20重量％以下含まれた誘電体層102で構成した図である。
【図３】本発明に係る誘電体転写フィルムをＰＤＰの上部ガラス基板の上面に形成する方法を示したフローチャートである。
【図４】本発明に係る誘電体転写フィルムの製造方法を示したフローチャートである。
【図５】本発明に係るＰＤＰの光透過率を測定した結果を示したグラフである。
【図６】本発明に係るPb0-B２O３-SiO２+Al２O３-BaO系ガラスの組成を示す図表である。
【図７】本発明に係るP２O５-B２O３-ZnO系ガラスの組成を示す図表である。
【図８】本発明に係るZnO-B２O３-RO系ガラスの組成を示す図表である。
【図９】従来のＰＤＰの構造を示した断面図である。
【符号の説明】
【００１７】
11：上部ガラス基板、12：維持電極、13：バス電極、15：保護層、16：ブラックマトリックス層、17：隔壁、18：蛍光体層、19：下部誘電体層、20：下部絶縁層、21：下部ガラス基板、22：アドレス電極、100：誘電体転写フィルム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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