(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの低価格化を実現できる前面基板の透明電極を提供する。【解決手段】銀粒子焼結パターン電極製の信号伝達用低抵抗電極を適用するプラズマディスプレイパネルの前面基板において、用いる透明電極を１５０℃以下の低基板温度で真空成膜したアモルファス性状のＩＴＯで形成し、透明電極に直接接触する低抵抗電極構成層を形成するためのペーストに含まれる結合用のフリットガラスを４００℃以上の高軟化点材料とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）において、点灯表示面側ガラス基板に形成される透明電極が１５０℃以下の温度条件で真空成膜されたＩＴＯ透明導電膜層で形成されてい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】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）において、点灯表示面側ガラス基板に形成される透明電極が１５０℃以下の温度条件で真空成膜後に４００℃以上の温度で熱処理されたＩＴＯ透明導電膜層で形成されてい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３】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）において、点灯表示面側ガラス基板に形成される透明電極が１５０℃以下の温度条件で真空成膜されたＩＴＯ透明導電膜層で形成され、かつ、ＩＴＯ透明電極に直接接触するように形成される信号伝達用導電性電極の構成層が４００℃以上の軟化点を有する結着用フリットガラス粒子を含む導電粒子分散ペーストを用いて形成されてい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４】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造方法において、点灯表示面側ガラス基板に形成する透明電極を１５０℃以下の温度条件で真空成膜したＩＴＯ透明導電膜層で形成する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５】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造方法において、点灯表示面側ガラス基板に形成する透明電極を１５０℃以下の温度条件で真空成膜後に４００℃以上の温度で熱処理したＩＴＯ透明導電膜層で形成する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６】
点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の製造方法において、点灯表示面側ガラス基板に形成される透明電極を１５０℃以下の温度条件で真空成膜されたＩＴＯ透明導電膜層で形成し、かつ、ＩＴＯ透明電極に直接接触するように形成される信号伝達用導電性電極の構成層を４００℃以上の軟化点を有する結着用フリットガラス粒子を含む導電粒子分散ペーストを用いて形成する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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータの表示端末やテレビジョンなどの画像表示機器として用いられ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ものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイ装置は、大型化が容易な薄型のフルカラー平面型表示装置として注目され、近年さらに高解像度で高画質な表示性能と低価格の実現が要望されている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の概略構造図を図１に示している。ＰＤＰの構造は、少なくとも前面側が透明な一対の基板を基板間に放電空間が形成されるように対向配置するとともに、前記放電空間を複数に仕切るための隔壁を基板に配置し、かつ前記隔壁により仕切られた放電空間に放電を発生させるように基板に電極群を配置するとともに放電により発光する赤色、緑色、青色に発光する蛍光体を設けて複数の放電セルを構成したものが一般的である。
【０００４】
また、基板の構造説明のためＰＤＰに用いられる前面基板の概略断面構造図を図２に示している。前面側の基板には表示のための放電を生じさせる対になった電極を多数並行するように並べて配置している。この前面側基板の電極は、一般的には一定の放電間隔を形成する透明導電材からなる透明電極パターン１１と、放電のための信号と電力を供給する低抵抗電極パターン１３との積層構造として、パネル内の発光を外部へ透過させながら十分な放電電力も供給できるようにしている（特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−１３１５８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、プラズマディスプレイ装置のＰＤＰにおいては、用いられる透明電極１１としては、ＩＴＯ（錫ドープインヂウムオキサイド）の薄膜をパターン形成したものが一般的に用いられており、ＩＴＯ以外の材料として酸化錫薄膜が用いられることもある。これ以外の透明導電膜として酸化亜鉛薄膜などもあるがＰＤＰに用いられる透明電極としてはＩＴＯ薄膜が電気的特性、光学的特性、パターン形成のし易さなどで最も適しているとされている。
【０００６】
ＰＤＰに透明電極として用いられるＩＴＯ薄膜は、通常２５０〜３００℃程度の高温に加熱したガラス基板に１２０ｎｍ程度の厚みで結晶性を有する膜として真空成膜で形成され、フォトリソ工程でＰＤＰ放電に適合できる形状にパターン形成される。
【０００７】
この透明電極パターン形成されたガラス基板は、表示面からの反射を抑えて画像表示のコントラストを良くするためのブラックストライプ（ＢＳ）パターン層１２と、放電のための信号電力を供給する低抵抗電極パターン層１３を形成された後、ガラス質の透明絶縁誘電体層５を形成され、さらにその上に放電ダメージからの保護層としてＭｇＯ（酸化マグネシウム）の保護膜層６を形成されてＰＤＰ前面側基板となる。
【０００８】
この時に用いられる低抵抗電極層（信号伝達用導電性電極）１３としては、クロムと銅の薄膜積層構造や銀ペースト塗布パターン形成後加熱焼成した銀粒子焼結体が一般的に用いられている。特に銀粒子の焼結体は薄膜成膜装置が不要で焼成加熱時に酸化に強く低価格で形成できることから多く用いられている。銀粒子焼結体としてパターンに導電性を持たせるにはパターン形成後加熱焼成して粒子間の有機成分を揮発あるいは酸化焼成で無くすようにしている。また、銀粒子間および銀粒子の基板への接着力を確保するために銀ペーストには焼成温度で十分に軟化して結合材として機能するフリットガラスを混入するのが一般的である。
【０００９】
低抵抗電極層１３として銀粒子焼結体を用いる場合は、前述のコントラスト改善のためのＢＳ層として黒顔料粒子と顔料粒子の接着性を確保するためのフリットガラス結合材を混合したブラックストライプペーストで塗布パターン形成した層を透明電極層と銀電極層の間に形成することが一般的に行われている。
【００１０】
この時の低抵抗電極層１３の焼成温度としては、５５０℃から６００℃程度の温度とされることが多い。また、銀電極形成後に絶縁層として形成される透明ガラス誘電体は十分な透明度と絶縁性を得るために銀電極と同等の５５０℃から６００℃程度の温度で焼成されることが多い。
【００１１】
ここで、ＰＤＰ装置のコストダウンが望まれている中でコストに占める透明電極の比率は大きい。透明電極として用いているＩＴＯは真空スパッタ成膜で形成されるのが最も一般的であり、また電極パターンの形成は通常フォトリソエッチング法が行われている。
【００１２】
このＩＴＯパターン基板のコストが高い原因として、成膜設備のコストが高いこと、良い特性の透明電極を得るために基板を高温加熱することによる基板の破損などの歩留まりが低くなること、フォトリソエッチングのコストが高いことなどが挙げられる。
【００１３】
成膜設備で低温成膜を実現できると、基板加熱手段の簡素化を図ることができ、また熱歪み等による基板破損も大幅に削減できる。また、低温成膜で形成したＩＴＯ膜は非結晶質（アモルファス性状）となることが知られており、非結晶質のＩＴＯ膜は結晶質と比較して酸に溶解しやすくフォトリソパターニング時のエッチング液の選択の範囲が広いという利点が有る。
【００１４】
低温成膜形成したアモルファス性状のＩＴＯ膜は、液晶ディスプレイ用基板の透明電極として樹脂製のカラーフィルター上に設けるのに低温成膜である必要性からよく用いられている。しかしながら、特性として抵抗値が高く、ガラス等の無機材料との反応性が大きいなどの点でＰＤＰ用の透明電極としては不適当であるとしてこれまで使われていなかった。
【００１５】
ガラス等との反応性が大きいという課題は、ＰＤＰに固有の高温熱処理時に透明電極上に形成する信号供給用の低抵抗の電極や絶縁誘電体ガラス層によりＩＴＯがダメージを受けるため放電信号を伝えるべき透明電極に低抵抗電極からの信号が伝わらなくなり放電できない部分が生じて不良パネルとなってしまうという問題となっていた。
【００１６】
このため、ＰＤＰの透明電極としては低温で成膜したアモルファス性状のＩＴＯ薄膜を用いることができずＰＤＰの価格低減の大きな障壁となっていた。
【００１７】
本発明はこのような現状に鑑みなされたものであって、ＰＤＰの透明電極のＩＴＯ薄膜を１５０℃以下の真空成膜により形成したアモルファス性状の膜として成膜した後、４００℃以上の温度で熱処理する、あるいはＰＤＰの透明電極のＩＴＯ薄膜を１５０℃以下の真空成膜により形成したアモルファス性状の膜とするとともに、信号伝達用導電性電極層形成に用いる塗布ペーストに含まれる結合材としてのフリットガラスを軟化点４００℃以上とすることにより、パネル特性上も問題なく且つ低コストな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】
【００１８】
上記目的を実現するために本発明は、点灯表示面側の電極付きガラス基板とプラズマ放電により励起発光される蛍光体を形成した裏面側ガラス基板とで構成され、両基板間で放電発光する構成のプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）において、点灯表示面側ガラス基板に形成される透明電極が１５０℃以下の温度条件で真空成膜後に４００℃以上の温度で熱処理されたＩＴＯ透明導電膜層で形成されていることを特徴とするＰＤＰおよびその製造方法である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、良好な画像表示が可能なＰＤＰを低コストで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】
【００２０】
以下、本発明の一実施の形態のＰＤＰおよびその製造方法について説明するが、本発明の実施の態様はこれに限定されるものではない。
【００２１】
本発明の実施の形態の第１の例として、図２に概略構造図として示す構造のＰＤＰの表示面側基板で、ガラス基板１上に形成される透明電極１１を基板温度が約１２０℃になるようにコントロールしながら１２０ｎｍの厚みとなるように真空スパッタ成膜したＩＴＯをパターニングして形成した後大気雰囲気の加熱焼成炉で４５０℃の熱処理を施して、ガラス軟化点３８０℃のフリットガラスを結合材として添加したＢＳ形成用ペーストおよびガラス軟化点５００℃のフリットガラスを結合材として添加した銀電極形成用のペーストを用いてこのＩＴＯ透明電極１１の上にＢＳ１２および銀電極１３をパターン形成して焼成固定した。さらにその電極構成の上にガラス質の絶縁誘電体層５を塗布焼結形成してＭｇＯの保護膜層６を蒸着で形成した。
【００２２】
ここで、ＢＳ形成用ペーストは、少なくとも焼成固定したあとに黒色となる顔料成分粉体粒子と結合材フリットガラス、有機溶剤成分および有機固形成分を含む塗布用ペーストである。また、銀電極形成用のペーストは少なくとも銀の粉体粒子と結合材フリットガラス、有機溶剤成分および有機固形成分を含む塗布用ペーストである。
【００２３】
この表示面側基板を非表示面側基板と組み合わせてＰＤＰのパネルとして点灯評価した。
【００２４】
銀電極とガラス質絶縁誘電体層を適用するＰＤＰの表示面側基板の製造では、通常銀電極の焼成温度を絶縁誘電体層の焼成温度よりも高めに設計して欠陥発生を抑制する条件にすることが一般的に知られており、絶縁誘電体層の焼成条件が通常５６０℃以上であることから銀電極の焼成は５８０℃以上の温度で焼成されるのが一般的である。
【００２５】
次に本発明の実施の形態の第２の例として、ガラス基板１上に形成される透明電極１１を基板温度が１２０℃になるようにコントロールしながら１２０ｎｍの厚みとなるように真空スパッタ成膜したＩＴＯをパターニングして形成し、ガラス軟化点４２０℃のフリットガラスを結合材として添加したＢＳ形成用ペーストおよびガラス軟化点５００℃のフリットガラスを結合材として添加した銀電極形成用のペーストを用いてこのＩＴＯ透明電極１１の上にＢＳ１２および銀電極１３をパターン形成して焼成固定した基板を作成、この基板で作成したＰＤＰのパネルを点灯評価した。
【００２６】
比較のための第１の例として同様の工程で、図２の透明電極１１を基板温度が１２０℃になるようにコントロールしながら１２０ｎｍの厚みとなるように真空スパッタ成膜したＩＴＯをパターニングして形成して、ガラス軟化点３８０℃のフリットガラスを結合材として添加したＢＳ形成用ペーストおよびガラス軟化点５００℃のフリットガラスを結合材として添加した銀電極形成用のペーストを用いてこのＩＴＯ透明電極１１の上にＢＳ１２および銀電極１３をパターン形成して焼成固定した基板を作成し、この基板で作成したＰＤＰのパネルを点灯評価した。
【００２７】
比較のための第２の例として同様の工程で、図２でガラス基板１上に形成される透明電極１１を基板温度が２７０℃になるようにコントロールしながら１２０ｎｍの厚みとなるように真空スパッタ成膜したＩＴＯをパターニングして形成した後大気雰囲気の加熱焼成炉で４５０℃の熱処理を施して、ガラス軟化点３８０℃のフリットガラスを結合材として添加したＢＳ形成用ペーストおよびガラス軟化点５００℃のフリットガラスを結合材として添加した銀電極形成用のペーストを用いてこのＩＴＯ透明電極１１の上にＢＳ１２および銀電極１３をパターン形成して焼成固定した基板を作成、この基板で作成したＰＤＰのパネルを点灯評価した。
【００２８】
点灯評価した結果を表１に示す。
【００２９】
【表１】
2009295360.tif 000002
【００３０】
表１から分かるように、本発明の実施の形態の第１の例および第２の例および比較のための第２の例では複数作成したサンプルの内セル点灯不良ムラの生じたものは全く無しであった。これに対して、比較のための第１の例では複数作成したサンプルの内セル点灯不良ムラを生じたものが３／１０の割合で発生しており、本発明の実施の形態で作成したサンプルが良好である。
【００３１】
また、表１から分かるように、低温で真空スパッタ成膜したＩＴＯ膜の透明電極は高温で成膜したＩＴＯ膜とは異なり低い軟化点を持つフリットガラスを含むＢＳ層との間でダメージを受けてセル点灯不良ムラを生じてしまい、本発明の方法を用いることで適用が可能になるものである。
【００３２】
この効果の範囲についてその他の範囲での検討で確認したところ、ＩＴＯ膜性状がアモルファスになるのは基板温度１５０℃以下の範囲、透明電極形成後の焼成で改善効果が有るのは４００℃以上での焼成、ＢＳ形成用ペーストに添加する結合材ガラスフリットの軟化点範囲としては４００℃以上の範囲のものでセル点灯不良ムラを改善する効果があった。
【００３３】
本発明の効果について検討した結果を以下、図３を用いて説明する。図３（ａ）は低温成膜ＩＴＯのＸ線回折強度解析結果を示す図であり、図３（ｂ）は低温成膜ＩＴＯの熱処理後のＸ線回折強度解析結果を示す図であり、図３（ｃ）は、通常温度成膜ＩＴＯのＸ線回折強度解析結果を示す図である。
【００３４】
真空スパッタ装置で基板温度１５０℃以下で成膜したＩＴＯ膜の結晶構造は、図３（ａ）にＸ線回折解析結果を示すように、アモルファス性状を示している。このＩＴＯ膜を４００℃以上の大気雰囲気焼成を実施して結晶構造解析すると図３（ｂ）に示すように、高い結晶性の膜に変化する。図３（ｃ）に高温（２７０℃）で成膜したＩＴＯ膜の結晶解析結果を示すが、図３（ｂ）の熱処理後の低温成膜ＩＴＯ膜は図３（ｃ）の膜よりも高い結晶性でかつ結晶粒子としても大きな粒子となっている。このことから、低温成膜形成したＩＴＯ膜は４００℃以上の加熱処理を施すことで高い結晶性の大粒径の膜となり電極層との反応によるダメージに強い膜となっていると考えられる。
【００３５】
このことは、ＢＳ層のフリットガラスについての説明にもあてはまる。
【００３６】
フリットガラスの軟化点以上の温度になるとＩＴＯ膜との接触面で反応によるダメージが生じ始めるが、フリットガラスの軟化点が４００℃以上であると、フリットガラスが軟化してＩＴＯ膜にダメージを与える前にＩＴＯが結晶性の高い膜に変化するためダメージを受けにくくなる。これによりＩＴＯ膜がダメージ無く点灯不良ムラを生じなくなるものと考えられる。
【００３７】
本発明の実施の形態では、低温成膜のアモルファス性状のＩＴＯ透明電極膜を適用できるため、透明電極成膜設備の加熱部構成を簡略化でき、またパターン形成工程のエッチング液選択範囲の拡大とタクト短縮により設備償却コストと材料費を削減できる仕様とすることが可能になる。
【００３８】
すなわち、本発明によればプラズマディスプレイパネルの低価格化を実現できる前面基板の透明電極を提供することができ、具体的には、アモルファス状態で電極材料と反応し易い低温で真空成膜したアモルファス性状のＩＴＯ透明電極を反応前に結晶質化できる構成として、ＢＳ／銀電極接触界面でのＩＴＯ化合変質を防止して低温成膜アモルファス性状ＩＴＯ透明電極を適用可能とすることにより、ＩＴＯ透明電極の製造設備の償却コストおよび材料費を削減することができる。
【００３９】
これによりＰＤＰとしての表示特性を損なうことなく、良好な画像表示が可能なＰＤＰを低コストで実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４０】
以上のように本発明は、大画面、高精細のＰＤＰを提供する上で有用な発明である。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】プラズマディスプレイパネルの構造を示す斜視図
【図２】プラズマディスプレイパネル用表示面側基板の概略構成を示す断面図
【図３】本発明の効果を説明するための図
【符号の説明】
【００４２】
１  前面側ガラス基板
２  背面側ガラス基板
３、４  前面板電極
５  前面板絶縁誘電体層
６  前面板保護膜層
７  背面板電極
８  背面板隔壁下地絶縁層
９  背面板隔壁
１０  蛍光体
１１  透明電極パターン
１２  ブラックストライプパターン
１３  ブラックストライプ／銀電極積層パターン
【図１】
2009295360.tif 000003
【図２】
2009295360.tif 000004
【図３】
2009295360.tif 000005