(57)【要約】【課題】本発明は、強度が十分で、且つ、ガス発生が抑制された隔壁構造を実現し、もって、高効率、高画質のＰＤＰを実現することを目的とするものである。【解決手段】放電空間を形成するように隔壁１２を挟んで対向配置した前面板１と背面板２とを備え、前記隔壁１２は、３種類以上の無機材料を含むようにすることで、強度が十分で、且つ、ガス発生が抑制された隔壁構造を有するプラズマディスプレイパネルを実現することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前記隔壁は、３種類以上の無機材料を含むプラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記隔壁は、少なくとも２層構造であり、前記２層のうちの少なくとも１層が、３種類以上の無機材料を含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記隔壁は、縦方向と横方向とで高さの異なる井桁形状で、且つ、高さの異なる部分を境とする２層構造であり、前記２層のうちの少なくとも１層が、３種類以上の無機材料を含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項４】
前記３種類以上の無機材料は、そのうちの少なくとも２種類以上の無機材料が、互いに軟化点の異なるものである請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項５】
前記３種類以上の無機材料は、そのうちの少なくとも２種類以上の無機材料が、互いに粒度分布の異なる粒子状のものである請求項１から３のいずれかに記載のプラズマディスプレイパネル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は表示デバイスとして知られているプラズマディスプレイパネルに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、大画面、壁掛けテレビへの期待が高まっており、そのための表示デバイスとして、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示パネル（ＬＣＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬ）などの数多くのものがある。これらの表示デバイス中でも特にＰＤＰは、自発光型で美しい画像表示ができ、大画面化が容易であるなどの理由から、視認性に優れた薄型表示デバイスとして注目されており、高精細化および大画面化に向けた開発が進められている。
【０００３】
このＰＤＰには、大別して、駆動的にはＡＣ型とＤＣ型があり、放電形式では面放電型と対向放電型の２種類があるが、高精細化、大画面化および製造の簡便性から、現状では、ＡＣ型で面放電型のＰＤＰが主流を占めるようになってきている。
【０００４】
ＡＣ型の面放電型ＰＤＰは、一般に、対向配置された前面板と背面板との間に多数の放電セルを形成してなる。前面板は、ガラスのような透明な基板上に表示電極として走査電極と維持電極とが互いに並行に複数対形成され、これら表示電極を覆うように誘電体層および保護層が形成される。なお保護層の材料としてはＭｇＯが用いられている。
【０００５】
背面板は、基板上にアドレス電極が互いに並行に複数形成され、それらを覆うように誘電体層が形成される。そしてこの誘電体層上にアドレス電極と並行に隔壁が複数形成され、誘電体層の表面と隔壁の側面とに蛍光体層が形成される。そして、表示電極とデータ電極とが交差するように前面板と背面板とを対向させて密封し、その内部の放電空間に放電ガスを例えば６６５００Ｐａ（約５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりＰＤＰが構成される（例えば、非特許文献１参照）。
【非特許文献１】内池平樹、御子柴茂生共著、「プラズマディスプレイのすべて」（株）工業調査会、１９９７年５月１日、ｐ７９−ｐ８０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述したＰＤＰにおいては、隔壁が剥がれてしまうといった問題が生じる場合があった。また、隔壁に付着したガスがパネル内において放電特性などに対して悪影響を与えてしまうといった問題が生じる場合もあった。
【０００７】
以上の問題は、高効率化や高精細化がさらに要求され、その結果、隔壁の幅を細くすることが必要とされる場合に、さらに顕著となる。すなわち、高精細化においても輝度を確保するためには、放電空間を確保することが必要であり、そのためには必然的に隔壁の幅を細くすることが必要となるのであるが、隔壁の幅が細くなると、落下、振動など、衝撃に対しての強度がより不十分となり、また、隔壁の高精細化は隔壁の表面積を増大させ、そこに吸着するガスの量が増大してしまうからである。
【０００８】
本発明は以上の状況に鑑みてなされたものであり、強度が十分で、且つ、ガス発生が抑制された隔壁構造を実現し、もって、高効率、高画質のＰＤＰを実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を実現するために本発明のプラズマディスプレイパネルは、放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前記隔壁は、３種類以上の無機材料を含むものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のＰＤＰによれば、強度が十分で、且つ、ガス発生が抑制された隔壁構造を実現することができ、もって、高効率、高画質のＰＤＰを実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
すなわち、本発明の請求項１に記載の発明は、放電空間を形成するように隔壁を挟んで対向配置した前面板と背面板とを備え、前記隔壁は、３種類以上の無機材料を含むプラズマディスプレイパネルである。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記隔壁は、少なくとも２層構造であり、前記２層のうちの少なくとも１層が、３種類以上の無機材料を含むとしたものである。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記隔壁は、縦方向と横方向とで高さの異なる井桁形状で、且つ、高さの異なる部分を境とする２層構造であり、前記２層のうちの少なくとも１層が、３種類以上の無機材料を含むとしたものである。
【００１４】
また、請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記３種類以上の無機材料は、そのうちの少なくとも２種類以上の無機材料が、互いに軟化点を異なるとしたものである。
【００１５】
また、請求項５に記載の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の発明において、前記３種類以上の無機材料は、そのうちの少なくとも２種類以上の無機材料が、互いに粒度分布の異なる粒子状としたものである。
【００１６】
図１は、本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図である。
【００１７】
図１に示すように、ＰＤＰは、前面板１と背面板２とから構成されている。
【００１８】
前面板１は、例えば、フロート法による硼珪素ナトリウム系ガラスなどからなるガラス基板などの透明な前面側の基板３上に、走査電極４と維持電極５とで対をなすストライプ状の表示電極６を複数対配列して形成し、そしてその表示電極６群を覆うように誘電体層７を形成し、その誘電体層７上にＭｇＯからなる保護膜（保護層）８を形成することにより構成されている。なお、走査電極４および維持電極５は、それぞれ透明電極４ａ、５ａ、およびこの透明電極４ａ、５ａに電気的に接続されたＣｒ／Ｃｕ／ＣｒまたはＡｇなどからなるバス電極４ｂ、５ｂとから構成されている。
【００１９】
また、背面板２は、基板３に対向配置される背面側の基板９上に、表示電極６と交差する方向にアドレス電極１０を形成するとともに、そのアドレス電極１０を覆うように誘電体層１１を形成している。そして誘電体層１１上に例えばストライプ状の隔壁１２を形成している。
【００２０】
ここで上述の本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、この隔壁１２が少なくとも３種類以上の無機材料を含んでいる。
【００２１】
そして、この隔壁１２間の側面および誘電体層１１の表面には蛍光体層１３を形成している。なお、カラー表示のために前記蛍光体層１３は、通常、赤、緑、青の３色が順に配置されている。
【００２２】
そして、以上の前面板１と背面板２とを、表示電極６とアドレス電極１０とが交差し、内部に微小な放電空間を形成するように隔壁１２を挟んで対向配置するとともに、周囲を封着部材である封着フリットにより封止し、そして前記放電空間にネオン及びキセノン及びヘリウムなどを混合してなる放電ガスを６６５００Ｐａ（５００Ｔｏｒｒ）程度の圧力で封入することによりＰＤＰを構成している。
【００２３】
上述のように、このＰＤＰの放電空間は、隔壁１２によって複数の区画に仕切られており、そして、この隔壁１２間の、表示電極６とアドレス電極１０とが直交する部分に、単位発光領域となる複数の放電セルが形成されている。そして、表示電極６、アドレス電極１０に印加する周期的な電圧によって放電を発生させ、この放電による紫外線を蛍光体層１３に照射して可視光に変換させることにより、画像表示を行う。
【００２４】
図２は、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰの画像表示部の概略構成を平面図で示したものである。走査電極４と維持電極５は、図２に示すように、マトリクス表示の各ラインにおいて放電ギャップ１４を挟んで隣接するように列方向に交互に配列されている。ここで、隔壁１２で囲まれた領域が単位発光領域である放電セル１５となる。また、非発光領域１６には、コントラストを向上させる目的でブラックストライプ（不図示）を形成しても良い。
【００２５】
ここで、従来のＰＤＰの隔壁は、図３に概略構成の断面図として示すように、軟化点（又は融点）が非常に高いフィラーと呼ばれる無機成分１２ａ（フィラーに用いられる例えばアルミナの軟化点は１８００℃）と隔壁の焼成温度（例えば５５０℃）で軟化する無機成分（ガラス）１２ｂとからなる材料により構成されていた（断面をＥＤＡＸなどで測定することで組成分布の確認が可能）が、本発明の一実施の形態のＰＤＰによれば、隔壁１２が３種類以上の無機材料を含むために、隔壁の焼成温度（例えば６００℃）での粘度がそれぞれの無機材料によって異なり、もって隔壁の焼結状態を、従来の材料構成の場合に比べ、より緻密にすることができる。
【００２６】
ここで、３種類以上の無機材料としては、一つは、例えば、酸化チタン、アルミナ、チタン酸バリウム、ジルコニア、コーディエライト、ムライト、および高融点ガラス粉末などの中から選ばれる少なくとも一つである、無機成分のフィラー（第１の無機材料）であり、従来の隔壁に含まれるものである。これは、隔壁１２の形状を保つために用いられるものであり、隔壁１２の焼成温度ではほとんど変化しないものである。そして３種類以上の無機材料のうちのもう一つは、焼成温度とほぼ同等の軟化点を有する、例えばガラス（第２の無機材料）であり、これも従来の隔壁において含まれる材料である。そしてさらにもう一つは、第２の無機材料の軟化点よりも更に軟化点が低い無機材料（第３の無機材料）である。この第３の無機材料の存在により、隔壁１２の焼成温度が最高温度（第２の無機材料の軟化点とほぼ同等の温度）に到達する前に第３の無機材料は軟化し、焼成温度の上昇と共に粘度が大幅に低下することで流動性を有するようになり、前記第２の無機成分の材料間の空隙に、この溶融した第３の材料が流れ込み、もって隔壁１２の焼結状態を向上することができる。これにより、隔壁１２の強度を向上させることができる。
【００２７】
ここで、従来の隔壁では、前記無機成分の軟化点の選び方と焼成温度の設定により若干異なるが、隔壁の断面においては、焼成後も無機粉末間に空隙が残存している場合が見られる。この空隙の存在により、隔壁の幅を狭くした構造を採った場合、落下、振動などに対する隔壁の強度の向上が低下するということの原因となっていた。そして、隔壁の強度不足により、欠けなどが発生してしまうと、局所的な形状のバラツキによる、放電特性やクロストークなどへの悪影響が発生する場合があった。しかしながら、上述した本発明の一実施の形態によるＰＤＰにおいては、第３の無機材料の存在により、上記のような課題の発生を抑制することが可能となる。
【００２８】
また、第３の無機材料を用いることにより、隔壁１２の頂部、側面、底部の表面粗さが従来の隔壁に比べ大幅に改善される。これは、上述したように、隔壁１２の焼成温度の最高温度に達するまでに第３の無機材料の粘度が大幅に低下するために、第３の無機材料は流動性を持つ。また、焼成温度の最高温度付近で軟化する第２の無機成分と第３の無機成分とは互いに同じようなガラス成分のため、濡れ性が良く、第３の無機材料が第２の無機材料の表面を覆い易い。このことにより、隔壁１２の表面粗さが小さくなり、表面積を小さくすることができる。これにより、ガスの吸着量を減少させることができ、もって、隔壁に付着したガスがパネル内において放電特性などに対して悪影響を与えてしまうといった問題を抑制することも可能となる。
【００２９】
以上の説明において、第２および第３の無機材料とは、焼成することによってガラス焼結体である隔壁１２となるものであり、例えば、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の混合物、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系の混合物、ＰｂＯ−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の混合物、Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＺｎＯ−Ｂｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の混合物などを挙げることができる。
【００３０】
ここで、軟化点温度の調整は、上記材料に含有される主成分（例えばＰｂＯ）の組成比やＳｉＯ2の組成比を変更することで行うことができる。一般的に、軟化点を低下させたい場合には、ＰｂＯの組成比を高くすること、ＳｉＯ2の組成比を下げることなどが有効である。例えば、軟化点が６００℃付近のガラス粉末としては、全体を１００重量％として、酸化鉛（ＰｂＯ）４５重量％〜６５重量％、酸化硼素（Ｂ2Ｏ3）１０重量％〜３０重量％、酸化硅素（ＳｉＯ2）１０重量％〜３０重量％、添加物として酸化カルシウム（ＣａＯ）１重量％〜１０重量％、酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）０重量％〜３重量％という組成のものが挙げられ、これに対して軟化点を５０℃下げるためには、ＰｂＯの重量％を５〜１０％上げ、その上げた分を他の組成で減少させることで実現できる。
【００３１】
また、図４（ａ）、（ｂ）に、概略構成の断面斜視図、および概略構成の断面図（蛍光体層は不図示）として示すように、隔壁１２として、縦方向１２ｃ横方向１２ｄとで高さの異なる井桁形状で、且つ、高さの異なる箇所部分を境１２ｅとする、下層１２ｆ、上層１２ｇからなる２層構造であり、この２層のうちの少なくとも１層が、３種類以上の無機材料を含むものとしても良い。このような構成とすることにより、隔壁１２の２層各々での最適化を図ることが可能となる。すなわち、隔壁１２の欠けは前面板１と当接することにより発生するものと考えられ、隔壁１２の特に上層１２ｇの強度が非常に重要であると考えられる。よって、隔壁１２を上層１２ｇ、下層１２ｆとの２層構造とし、上層１２ｇに３種類以上の無機材料を含む構成とすることで、前述した理由により隔壁１２の上層１２ｇの強度を向上させることができる。加えて、第３の無機材料の存在により、上層１２ｇの上部表面の形状として、比較的、局所的な突起などの少ないものとすることができ、もって、前面板１との当接を一点に集中しないようにすることができ、もって隔壁１２の欠けなどの問題の発生を抑制することが可能となる。
【００３２】
さらに例えば、上層１２ｇは上述するように前面板１との当接に際し最適な組成系とし、下層１２ｆはガスの吸着を減らすために、より表面を滑らかにし、下層１２ｆの隔壁内部の空隙などをなくすように、上層１２ｇに比べ、より低い軟化点の無機材料を用いたりすることが可能となる。
【００３３】
ここで、隔壁の構成は上記に限らず、２層以上でも良いし、ストライプ形状や井桁形状において２層構造であっても良い。
【００３４】
また、上層１２ｇ、下層１２ｆの一方のみが、３種類以上の無機材料を含む構成であっても良い。
【００３５】
また、軟化点の最も低い第３の無機材料の軟化点を、ＰＤＰをその周辺部で封止する封止部材である封着フリットの軟化点に対して、−５０℃から＋１５０℃の範囲内とすることが好ましい。ここで、例えば封着フリットの軟化点が４１０℃付近の場合では、４６０℃付近で封着することが考えられる。つまり、前述の温度範囲は、封着温度を中心とすると、±１００℃ということとなる。このような温度範囲とすることにより、ＰＤＰ封着時の焼成によって、隔壁の第３の無機材料の粘度を適度に低下させ、上述した作用を十分に得ることができ、もって前面板１との当接状態を良好なものとすることができるという上述した効果を十分に得ることが可能となる。なお、第３の無機材料の軟化点としては、好ましくは、封着温度と同等以下であるが、低すぎるとガラス自体の作成が困難となり好ましくない。また、上限としては、第３の無機材料の軟化点が封着温度に対して１００℃以上離れると、粘度の低下が十分に得ることができずに、上述したような作用、効果を十分に得られない場合がある。
【００３６】
また、前記３種類以上の無機材料は、そのうちの少なくとも２種類以上の無機材料が、互いに粒度分布の異なる粒子状のものとすることが好ましい。すなわち、無機材料の軟化温度は、軟化点以外にその粒度分布からも影響を受ける。例えば、軟化点が同じでも粒度分布が小さい方がより早く軟化する。これは、粒子が細かくなることで表面エネルギーが低下するためと考えられる。よって、各無機材料においてその粒度分布を変えることで焼成に対する無機材料の流動性などを変化させることができる。その観点から、第３の無機材料の軟化点が最も低くなるよう、粒度分布を設定すれば良い。また、第３の無機材料の粒度分布が、第１、第２の無機材料の粒度分布よりも小さくすることで、第１、第２の無機材料の粒子間に入り込み易くなり、空隙を少なくするという効果を得ることもできる。
【００３７】
また、前記隔壁１２が、少なくとも２層構造からなり、少なくとも３種類の異なる粒度分布からなる無機成分を含み、かつそれぞれの層の少なくとも１種類の無機成分の粒度分布が各層で異なるようにすることも好ましい。この場合は、フィラーとなる無機材料の粒度分布を小さくすることで、表面の特異的な突起、形状変化を少なくすることができるため、前面板１と当接する隔壁１２の上層１２ｇの第１の無機材料であるフィラーの粒度分布を小さくすることが好ましい。
【００３８】
なお、上述において、粒度分布とはＤ５０の値であり、０．１から２０μｍの範囲が挙げられる。この範囲で、例えば、第３成分のＤ５０を２μｍ以下にするなどが挙げられるが、これに限るものではない。
【００３９】
また、高精細化の場合、放電効率を向上させる目的で、放電ガスとして、例えばキセノンの分圧を５％〜５０％とする場合があるが、そのような場合においても、本発明の効果は同様に得ることが可能である。
【００４０】
なお、３種類の無機材料の内、第１の無機材料は背面板２を形成した後で断面をＥＤＡＸなどで分析することで容易に見分けることができる。また、第２と第３の無機材料に対しても、そのガラスを構成する組成が異なる場合は簡単に見分けることができる。同じ、ガラス組成系を用いた場合でも、軟化点が変化していると言うことは上述する様に、ガラスの主成分の重量％が大幅に異なるため、定量分析によって、例えばＰｂＯ（又はＰｂ）の含有率が異なる領域が存在すれば判別することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
以上述べてきたように本発明によると、強度が十分で、且つ、ガス発生が抑制された隔壁構造を実現することができ、もって、高効率、高画質を可能とするＰＤＰを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図
【図２】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す平面図
【図３】従来のプラズマディスプレイパネルの隔壁の概略構成を示す断面図
【図４】本発明の一実施の形態によるプラズマディスプレイパネルの概略構成を示す断面斜視図および、断面図
【符号の説明】
【００４３】
１  前面板
２  背面板
４  走査電極
５  維持電極
６  表示電極
７  誘電体層
８  保護層
９  基板
１０  アドレス電極
１１  誘電体層
１２  隔壁
１３  蛍光体層
１４  放電ギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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