(57)【要約】【課題】本発明は、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することを目的としている。【解決手段】上記目的を達成するために、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、前記表示電極は、基板上に形成した透明電極と、前記透明電極上に形成したバス電極とで構成され、前記バス電極は、単層構造であり、ガラス成分と銀成分とを有し、前記バス電極中の前記ガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下であり、前記透明電極が含む金属酸化物の一部と、前記誘電体層が含む金属酸化物の一部が同一であることを特徴とする。【選択図】図１
2013161690.tif 000002
【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、
前記表示電極は、基板上に形成した透明電極と、前記透明電極上に形成したバス電極とで構成され、
前記バス電極は、単層構造であり、ガラス成分と銀成分とを有し、前記バス電極中の前記ガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下であり、
前記透明電極が含む金属酸化物の一部と、前記誘電体層が含む金属酸化物の一部が同一である、プラズマディスプレイパネル。
【請求項２】
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たプラズマディスプレイパネルの製造方法であって、
前記表示電極は、基板上に形成した透明電極と、前記透明電極上に形成したバス電極とで構成され、
前記バス電極は、単層構造であり、ガラス成分と銀成分とを有し、前記バス電極中の前記ガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下であり、
前記透明電極が含む金属酸化物の一部と、前記誘電体層が含む金属酸化物の一部が同一であり、
前記誘電体層のガラス成分の軟化点Ｔ１（℃）、および前記誘電体層８を焼成する温度Ｔ（℃）が、Ｔ−Ｔ１≦５０℃となる、プラズマディスプレイパネルの製造方法。
【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およびその製造方法に関する。
【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、１００インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、ＰＤＰ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、環境問題に配慮して鉛成分を含まないＰＤＰも製品化されている。
【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、フロート法による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Ｎｅ−Ｘｅの放電ガスが５５ｋＰａ〜８０ｋＰａ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】
表示電極の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（例えば、特許文献１など参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−１２８４３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
従来においてバス電極は、画像表示面側の黒色度、コントラストを確保するため、顔料などの黒色成分を含む黒色電極層と、表示電極としての低抵抗値を確保するため、金属成分を含む金属電極層との二層構造とすることが一般的である。そして黒色電極層は画像表示側となる基板側に形成され、金属電極層は放電空間側となるように黒色電極層に積層されて形成されている。
【０００８】
ところで、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、従来の主流であるバス電極の二層構造を、一層構造とする検討がなされている。
【０００９】
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】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のＰＤＰ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、前記表示電極は、基板上に形成した透明電極と、前記透明電極上に形成したバス電極とで構成され、前記バス電極は、単層構造であり、ガラス成分と銀成分とを有し、前記バス電極中の前記ガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下であり、前記透明電極が含む金属酸化物の一部と、前記誘電体層が含む金属酸化物の一部が同一であることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明のＰＤＰの製造方法は、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たＰＤＰの製造方法であって、前記表示電極は、基板上に形成した透明電極と、前記透明電極上に形成したバス電極とで構成され、前記バス電極は、単層構造であり、ガラス成分と銀成分とを有し、前記バス電極中の前記ガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下であり、前記透明電極が含む金属酸化物の一部と、前記誘電体層が含む金属酸化物の一部が同一であり、前記誘電体層のガラス成分の軟化点Ｔ１（℃）、および前記誘電体層を焼成する温度Ｔ（℃）が、Ｔ−Ｔ１≦５０℃となることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
以上のように、本発明によれば、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したＰＤＰを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【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】
【００１４】
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。
【００１５】
（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。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５５ｋＰａ〜８０ｋＰａの圧力で封入されている。
【００１６】
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とブラックストライプ（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（ＭｇＯ）などからなる保護層９が形成されている。
【００１７】
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、青色、緑色の蛍光体層１５を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
【００１８】
図２は、本発明の実施の形態におけるＰＤＰの誘電体層８の構成を示す前面板２の断面図である。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上に、走査電極４と維持電極５よりなる表示電極６とブラックストライプ７がパターン形成されている。走査電極４と維持電極５はそれぞれインジウムスズ酸化物（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を付与する目的として用いられ、銀（Ａｇ）材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。
【００１９】
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とブラックストライプ７を覆って形成し、さらに誘電体層８上に保護層９を形成している。
【００２０】
次に、ＰＤＰ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）材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。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ガラス基板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。
【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（誘電体材料層）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。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダおよび溶剤を含む塗料である。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上に所定の構成物（走査電極４、維持電極５、遮光層７、誘電体層８、保護層９）が形成され、前面板２が完成する。
【００２２】
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誘電体ペースト層を形成する。その後、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。
【００２３】
次に、下地誘電体層１３上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、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上に塗布した隔壁用ペースト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。
【００２４】
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て、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間１６にＮｅ、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。
【００２５】
ここで、本実施の形態では、表示電極６は前面ガラス基板３上に形成した透明電極４ａ、５ａと、透明電極４ａ、５ａ上に形成した金属バス電極４ｂ、５ｂとで構成され、金属バス電極４ｂ、５ｂは、ガラス成分と銀成分とを有し、金属バス電極のガラス成分量が重量比率で０．２％以上、７％以下である。ここで金属バス電極４ｂ、５ｂのガラス成分の軟化点が５００℃以下であり、誘電体層８のガラス成分の軟化点が５５０℃以上であることが望ましい。
【００２６】
本実施の形態を上記のようにする理由について、従来のＰＤＰの課題と比較しながら詳細に説明する。従来においてバス電極は、画像表示面側の黒色度、コントラストを確保するため、顔料などの黒色成分を含む黒色電極層と、表示電極としての低抵抗値を確保するため、金属成分を含む金属電極層との二層構造とすることが一般的である。そして黒色電極層は画像表示側となる基板側に形成され、金属電極層は放電空間側となるように黒色電極層に積層されて形成されている。
【００２７】
従来の金属電極層は抵抗を下げることに特化した層であるため、一般的に金属成分として抵抗値の低い銀（Ａｇ）を用いる。そして電極層としての形状を維持するため金属成分以外にガラス成分を含む。また、この電極層の焼成工程においては約５００℃〜６００℃程度にて焼成が行われるが、Ａｇ成分は融点が約９６２℃であるため、Ａｇ成分同士の溶融は進行しない。しかしながら、Ａｇ成分の間隙に軟化点が低いガラス成分（例えば軟化点４５０℃〜５００℃程度）を存在させることによって、上記焼成温度でもガラス成分が十分に溶け、Ａｇ成分がガラス中に拡散し、Ａｇ成分同士の接触・接着を促進させて電極層の抵抗の低下を実現していた。
【００２８】
そして、黒色電極層は画像表示時の黒色度、コントラストを確保するためだけでなく、同時に透明電極層と、上記金属電極層との密着性または電気的導通を保持する役目もあった。
【００２９】
しかしながら、本実施の形態のように黒色電極層を排除し、ＰＤＰの低コスト化を目指すパネルにおいては、金属電極層中のＡｇ成分またはＡｇを主とする化合物が、透明電極層を浸食して、導電性を有しない成分に化学変化するため、透明電極層と金属電極層との界面において接触抵抗が大幅に上昇してしまう課題が生じることが判明した。
【００３０】
またさらに、金属バス電極を一層化した場合、電極としての低抵抗値の確保と、バス電極の下層側にある透明電極層またはガラス基板との密着性が課題となる。
【００３１】
従来技術のように、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、黒色電極層にもガラスの軟化点の低いガラスを含むことで基板への接着剤の役割を果たしていた。そして黒色電極層には銀を少なくすることで透明電極の侵食を少なくし、低抵抗と透明電極との接触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、低抵抗の為に含まれる銀が多量に透明電極に接触することとなり、透明電極の侵食が増加しその両立が困難である課題が生じた。
【００３２】
そこで、本実施の形態においては、金属バス電極４ｂ、５ｂのガラス成分量を重量比率で０．２％〜７％とすることによって、Ａｇ成分による透明電極への浸食または融合を防止し、かつ電極としての低抵抗を実現している。
【００３３】
上記ガラス成分を７％より大きくした場合、Ａｇ成分の拡散が大きくなり、透明電極への浸食が生じてしまう。また、０．２％よりも小さくした場合、透明電極またはガラス基板へのバス電極層の密着性が確保できなくなり、膜剥がれが生じてしまう。
【００３４】
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、ＰＤＰの低コスト化を実現することができる。
【００３５】
また従来技術においては、誘電体層のガラス成分として、５００℃以下の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。しかしながら、この場合は軟化点の低い誘電体が透明導電膜への侵食、又は融合を起こし、抵抗を上昇させる課題が生じてしまう。この現象は、バス電極に含まれるガラス成分の軟化点を５００℃より大きくすることで、低減させることが確認されている。しかしながらこの場合バス電極の抵抗値が大きくなってしまう。
【００３６】
そこで本実施の形態においては、誘電体層が透明電極を侵食する現象を抑制するため、誘電体層８のガラス成分軟化点Ｔ１（℃）、誘電体層８を焼成する焼成温度Ｔ（℃）を、Ｔ−Ｔ１≦５０℃となるようにしている。これにより誘電体ペースト成分の過度な活性化を抑制し、誘電体による透明電極への浸食を防止している。本実施の形態では、Ｔ１＝５５０℃以上とし、Ｔ＝６００℃とすることでこの効果を確認している。
【００３７】
さらに本実施の形態では、誘電体層８に透明電極４ａ、５ａの金属酸化物成分を含ませることで、この現象を抑制している。
【００３８】
これにより、金属バス電極４ｂ、５ｂに含まれる少なくとも一つのガラス成分の軟化点を５００℃以下とすることが可能となり、バス電極の焼成効果が促進され、抵抗値を低く維持することができる。
【００３９】
以上のように、本発明の実施の形態におけるＰＤＰによれば、誘電体層として強度の高い、高信頼性を有するＰＤＰを実現することができる。
【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は、環境に配慮しかつ高信頼性を有するＰＤＰを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。
【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  ブラックストライプ（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】
2013161690.tif 000003
【図２】
2013161690.tif 000004