(57)【要約】【課題】本発明により、高輝度、高信頼性を確保して画像表示品位が高く、かつ低コストなプラズマディスプレイパネルを提供することができる。【解決手段】上記目的を達成するため、本発明のプラズマディスプレイパネルは、表示電極と、誘電体層を有した前面板と、背面板とを対向配置し周囲を封止し、前記表示電極は、透明電極とバス電極を有し、前記バス電極が少なくとも一種類のガラスを含み、かつ前記ガラスが前記透明導電膜の少なくとも一つの成分を含む構成である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示電極と、誘電体層を有した前面板と、背面板とを対向配置し周囲を封止し、
前記表示電極は、透明電極とバス電極を有し、
前記バス電極が少なくとも一種類のガラスを含み、かつ前記ガラスが前記透明導電膜の少なくとも一つの成分を含む、
プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
前記透明導電膜がＩＴＯまたはＳｎＯ2であり、前記バス電極の前記ガラスがＩｎ、またはＳｎ、またはそれらの酸化物の少なくとも一つを含む請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項３】
前記バス電極の前記ガラス成分の軟化点が５００℃以下であり、
前記誘電体層の軟化点が５５０℃以上である請求項１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、表示デバイスなどに用いるプラズマディスプレイパネルとその製造方法、その表示電極用ペーストに関する。
【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インチサイズのテレビなどが製品化されている。さらに近年は、従来のＮＴＳＣ方式に比べて走査線数が２倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいるとともに、低コスト化が求められている。
【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、フロート法により製造された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、この表示電極を覆っ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ウム（ＭｇＯ）か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いる。
【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、隔壁によって仕切られた放電空間にネオン（Ｎｅ）−キセノン（Ｘｅ）の放電ガスが５３０００Ｐａ〜８００００Ｐａ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、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。
【０００５】
表示電極は比抵抗は高いが透明で透過率の高い、セル内部からの蛍光体の発光を取り出しやすい透明導電膜と抵抗の低い金属バス電極からなり、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が用いられているが、近年の環境問題への配慮から誘電体層として鉛成分を含まない例が開示されている。また、そのバス電極を形成する際の結着ガラスとして酸化ビスマスを所定量含有させた例も開示されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−０４８６４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、近年の薄型テレビの価格低下の市場要求を満たすためには、急速な低コスト化が必須である。この低コスト化に向け、従来の主流である二層構造の電極から一層構造とする検討がなされている。ここで、二層構造では、誘電体側に抵抗を低くできる金属色の銀を多く含む層とし、表示面側に黒い層を形成してコントラストを向上させる構造で、黒さと抵抗を両立している。更に誘電体側の抵抗を低くする層には、軟化点の低いガラスを含むことで、６００℃付近の焼成温度でも融点が約９６２℃のＡｇをネッキングさせることができ、抵抗を下げる効果と、黒い層には基板への接着剤の役割を果たすガラスに軟化点の高いガラスを利用することで、電極層のガラスが透明導電膜を侵食または融合することで抵抗が大幅に上昇することを抑制し、低抵抗と透明導電膜の抵抗上昇の抑制の両立が可能であったが、電極を二層構造から一層構造とすることで、その両立が困難である課題が生じた。
【０００８】
本発明はこのような課題を鑑みなされたもので、低コストで高信頼性を確保して画像表示品位が高いＰＤＰを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明のＰＤＰは、一方の基板に透明導電膜とバス電極からなる表示電極と誘電体層とが形成された一対の基板を対向配置したプラズマディスプレイパネルであって、前記バス電極が少なくとも一種類のガラスを含み、かつそのガラスが前記透明導電膜の少なくとも一つの成分を含むことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明により、高輝度、高信頼性を確保して画像表示品位が高く、かつ低コストなＰＤＰを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図
【図２】同ＰＤＰの前面板の構成を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態におけるＰＤＰについて図面を用いて説明する。
【００１３】
（実施の形態）
図１は本発明の実施の形態におけるＰＤＰの構造を示す斜視図である。本発明の実施の形態における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から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、ＮｅおよびＸｅなどの放電ガスが５３０００Ｐａ〜８００００Ｐａの圧力で封入されている。
【００１４】
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と必要に応じて遮光層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と遮光層７とを覆うようにコンデンサとして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化マグネシウムなどからなる保護層９が形成されている。
【００１５】
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、緑色、青色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１６】
図２は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰ１の前面板２の構成を示す断面図である。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はそれぞれ酸化インジウム（ＩＴＯ）や酸化スズ（ＳｎＯ2）などからなる透明電極４ａ、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と黒さを付与する目的として用いられ、抵抗は高いがより黒い層を表示面側に形成し、誘電体側に抵抗の低い銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料の層を形成した二層構造が用いられている。
【００１７】
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と遮光層７を覆って設けた第１誘電体層と、第１誘電体層上に形成された第２誘電体層の少なくとも２層構成とし、さらに第２誘電体層上に保護層９を形成している。この誘電体層は近年のコストダウンから１層で形成しても良い。
【００１８】
次に、ＰＤＰ１の前面板２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と遮光層７とを形成する。これらの透明電極４ａ、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ニ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（Ａｇ）材料、黒色顔料、ガラスフリットを含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。ここで、黒色顔料としてはＭｎＯ、Ｃｕ−Ｃｒ系やＣｕ−Ｃｒ−Ｍｎ系の複合酸化物等が挙げられ、ガラスフリットとしては昨今の環境保全の観点からはＢｉ、またはＺｎ系を利用することが好ましい。
【００１９】
また、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前面ガラス基板３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。
【００２０】
金属バス電極４ｂ、５ｂの具体的な形成手順は、以下に示す手順が一般的である。前面ガラス基板３上に黒色顔料を含んだペーストを印刷して乾燥させた後、フォトリソグラフィ法でパターニングして遮光層７を形成する。さらにその上に顔料と導電性粒子を含んだペーストを印刷して乾燥し形成する。その後フォトリソグラフィ法でパターニングして金属バス電極４ｂ、５ｂを形成する。
【００２１】
次に、走査電極４、維持電極５および遮光層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（誘電体ガラス層）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がレベリングされて平坦な表面になる。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および遮光層７を覆う誘電体層８が形成される。
【００２２】
この誘電体ペーストは粉末の誘電体ガラス、バインダおよび溶剤を含む塗料である。ここで、誘電体ガラスとしてはＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系やＢｉ2Ｏ3−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系等が挙げられる。
【００２３】
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上に所定の構成部材が形成されて前面板２が完成する。
【００２４】
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（Ａｇ）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ニ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、それを所望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。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下地誘電体ペースト層を形成する。その後、下地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。
【００２５】
次に、下地誘電体層１３上に隔壁材料を含む隔壁材料用ペーストを塗布して隔壁ペースト層を形成し、所定の形状にパターニングした後、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上に塗布した隔壁ペースト層をパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。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。
【００２６】
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とアドレス電極１２とが直交するように対向配置し、その周囲をガラスフリットで封着して放電空間１６にネオン（Ｎｅ）、キセノン（Ｘｅ）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。
【００２７】
次に、前面板２の金属バス電極４ｂ、５ｂについて詳細に説明する。
【００２８】
ここで、本実施の形態においては、一方の基板に透明導電膜とバス電極からなる表示電極と誘電体層とが形成された一対の基板を対向配置したプラズマディスプレイパネルであって、前記バス電極が少なくとも一種類のガラスを含み、かつそのガラスが前記透明導電膜の少なくとも一つの成分を含むことを特徴としている。
【００２９】
本内容を従来のＰＤＰと比較しながら詳細に説明する。従来のＰＤＰにおける前面板の電極構造としては、表示面側に黒さを得ることに特化した黒顔料を含む層をまず形成し、その後、別にラインの抵抗を下げることに特化した銀を多く含む層を前述する層の上に形成する手法が主流である。この理由として、抵抗を下げることに特化した層の材料には本来６００℃の焼成では焼結しないＡｇ（融点９６２℃）の間に軟化点が低いガラス（例えば軟化点５００℃以下）を利用することで、ガラスを十分に溶かしてＡｇをガラス中に拡散させ、またはＡｇ同士の接触、接着を助けることで抵抗の低下を実現していた。また、表示面側に黒さを得る為に形成する層は、同時に基板との密着を得る為に利用するガラスを含み、このガラスは軟化点が高いガラス（例えば軟化点５００℃以上）を利用することで密着する透明導電膜がこのガラス成分により侵食または融合されて抵抗が大幅に上昇してしまう課題を抑制していた。
【００３０】
しかし、昨今の大型テレビを取り巻く環境から、大幅な低コスト化が必須であり、二つの材料を用いて、印刷、乾燥、露光プロセスを繰り返す手法から、一つの材料で低抵抗と、透明導電膜の抵抗悪化の抑制を両立させることが必須となっている。
【００３１】
それに対して、本実施の形態においては、前記バス電極を単層構造としても、それに含まれるガラスが前記透明導電膜の少なくとも一つの成分を含むことで、Ａｇのネッキング促進のための低い軟化点のガラスを用いても、透明導電膜への侵食、または融合による抵抗上昇を抑制することができる。
【００３２】
これにより、一つの材料で低抵抗と透明導電膜の抵抗上昇の抑制を両立させることができ、電極形成プロセスも従来の半分とすることができる。
【００３３】
ここで、従来の誘電体層において、５００℃以下の非常に低い軟化点の誘電体ガラスを用いて、６００℃付近の高温で焼結する製造方法が知られているが、この場合は軟化点の低い誘電体が透明導電膜への侵食、または融合を起こし、抵抗を上昇させる課題が生じ、誘電体層に透明導電膜の酸化物成分を含ませることで、抑制する技術が報告されている。
【００３４】
本特許文献においては、誘電体層が透明導電膜を侵食するが、本実施の形態においては、誘電体の軟化点を５５０℃以上とし、焼成温度をその５０℃高い温度以内とすることで、誘電体による透明導電膜の侵食は発生しない。また、特許文献では、誘電体への透明導電膜成分の添加であるため、誘電体は光を取り出す透明性を損なわないことが、非常に重要であり、透明導電膜成分の酸化物しか添加できないが、本実施の形態においては、バス電極はそもそもＡｇで形成され透明ではないため、ＩｎまたはＳｎの単体を添加することも可能である。また、単体を添加してから焼成することでより濃度効果を高めながら最終的に焼成で酸化物とすることができる。
【００３５】
更に、本実施の形態においては、前記バス電極に含まれるガラス成分がＺｎＯ−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系またはＢｉ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ｂ2Ｏ3系を主成分とすることを特徴としている。特許文献においては、誘電体に透明導電膜の酸化物を添加する場合はＰｂＯ系のガラスが主であるが、この理由としてＰｂＯ系ガラスは低い軟化点でもガラス自体が安定であることが挙げられる。それに対して、上述するＢｉ系やＺｎ系ガラスはＰｂ系に比べて低い軟化点でのガラスの安定性が低いため、透明導電膜の酸化物を添加するとガラス化を阻害したり、透明性を阻害し、誘電体に必須である透明性が得られなくなる課題が生じる。それに対して、本実施の形態においては、透明性を必要としないバス電極に用いる為、ネッキングや密着の要件を満たせばガラスの透過率が下がっても利用可能なため、Ｚｎ系やＢｉ系のガラスを利用することができる。
【００３６】
また、上述する理由から本実施の形態においては、前記バス電極のガラスがＩｎ、または、Ｓｎ、またはそれらの酸化物の少なくとも一つを０．１〜３０ｗｔ％含むことを特徴としている。すなわち、誘電体で利用するガラスとは異なり、透過率の低下や、膜の安定性が落ちて誘電体膜の絶縁耐圧が落ちることによる不具合等を電極に添加する場合は問題としないため、より多くの透明導電膜の成分をガラスに添加することができる。そこで、前記バス電極のガラスがＩｎ、または、Ｓｎ、またはそれらの酸化物の少なくとも一つを好ましくは１〜３０ｗｔ％、更に好ましくは５〜３０ｗｔ％含むことを特徴としている。
【００３７】
また、本実施の形態においては、前記バス電極に含まれる少なくとも一つのガラス成分の軟化点が５００℃以下であることを特徴としている。
【００３８】
すなわち、前記バス電極が二種類以上のガラスを含み、そのうちの少なくとも一種類のガラスの軟化点が５００℃以下の場合に、そのガラスのみに透明導電膜の少なくとも一つの成分を含ませることが好ましいが、これに限るものではなく、バス電極に含まれる全てのガラスに含ませても良い。
【００３９】
全てに含ませる場合でも、軟化点が低いガラスにより多くの透明導電膜の少なくとも一つの成分を含ませる方が好ましい。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上述べてきたように本発明のＰＤＰおよびその製造方法、ＰＤＰの表示電極用ペーストによれば、電極ラインの抵抗を下げることと透明導電膜の抵抗上昇の抑制の両立が可能となり単層の電極を形成することができ、大画面で高精細のＰＤＰの低コスト化に有用である。
【符号の説明】
【００４１】
１  ＰＤＰ
２  前面板
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  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
【図１】
2012230848.tif 000003
【図２】
2012230848.tif 000004