JPH11329254A

JPH11329254A - プラズマディスプレイパネル

Info

Publication number: JPH11329254A
Application number: JP10127989A
Authority: JP
Inventors: Masaki Aoki; 正樹青木; Yasuhisa Ishikura; 靖久石倉; Katsuyoshi Yamashita; 勝義山下
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1998-05-12
Filing date: 1998-05-12
Publication date: 1999-11-30

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルにおける絶縁耐
圧の課題等を克服することによって、精細なセル構造の
場合にも高輝度で信頼性が高いようにする。【解決手段】第１の電極１２が形成された前面ガラス
基板１１を備えた前面パネル１０と、第２の電極２２が
形成された背面ガラス基板２１を備えた背面パネル２０
とを有したプラズマディスプレイパネルである。第１の
電極１２上と第２の電極２２上との少なくともいずれか
一方に、平均粒径０．１μｍ〜１．５μｍでその最大粒
径が平均粒径の３倍をこえないガラス粉を用いて焼結さ
れた誘電体ガラス層１３、２３が形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】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に関し、特に誘電
体層の改良及び誘電体ガラス層の材料の改良を図ったプ
ラズマディスプレイパネルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ハイビジョンをはじめとする高品
位、大画面テレビへの期待が高まっている。このような
テレビのための表示デバイスとして、従来、ＣＲＴや液
晶やプラズマディスプレイが用いられている。このう
ち、ＣＲＴは、解像度・画質の点でプラズマディスプレ
イや液晶に対して優れているが、奥行きと重量の点で４
０インチ以上の大画面には向いていない。一方液晶は、
消費電力が少なく、駆動電圧も低いという優れた性能を
有しているが、画面の大きさや視野角に限界がある。こ
れに対して、プラズマディスプレイは、大画面の実現が
可能であり、すでに４０インチクラスの製品が開発され
ている（例えば、「機能材料」１９９６年２月号Ｖｏ
ｌ．１６、Ｎｏ．２７ページ）。

【０００３】図７は、従来の交流型（ＡＣ型）のプラズ
マディスプレイパネルの要部斜視図を示したものであ
る。この図７において、５１は、フロート法による硼硅
酸ナトリウム系ガラスよりなる前面ガラス基板、すなわ
ちフロントカバープレートである。この前面ガラス基板
５１の表面には、銀電極からなる表示電極５２が形成さ
れている。また前面ガラス基板５１の表面には、表示電
極５２の表面を含んで誘電体ガラス層５３が形成され、
この誘電体ガラス層５３の表面を酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）誘電体保護層５４が覆っている。誘電体ガラス層
５３は、コンデンサの働きをする平均粒径２μｍ〜１５
μｍのガラス粉末を用いて形成されている。

【０００４】５５は背面ガラス基板すなわちバックプレ
ートであり、この背面ガラス基板５５の表面にアドレス
電極（ＩＴＯと銀電極）５６、誘電体ガラス層５７が設
けられ、さらにその表面に隔壁５８、蛍光体層５９が設
けられている。そして、隔壁５８間が、放電ガスを封入
する放電空間６０となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】近年期待されているフ
ルスペックのハイビジョンテレビの画素レベルは、画素
数が１９２０×１１２５となり、ドットピッチも、４２
インチクラスで、０．１５ｍｍ×０．４８ｍｍである。
このため、１セルの面積は０．０７２ｍｍ²の細かさに
なる。この１セルの面積は、同じ４２インチの大きさで
ハイビジョンテレビを作製したときに、従来のＮＴＳＣ
（画素数６４０×４８０個、ドットピッチ０．４３ｍｍ
×１．２９ｍｍ、１セルの面積０．５５ｍｍ²）と比較
すると、１／７〜１／８の細かさとなる。

【０００６】従って、フルスペックのハイビジョンテレ
ビでは、パネルの輝度が低くなってしまう（例えば、
「ディスプレイアンドイメージング」１９９７、Ｖｏ
ｌ．６、ｐｐ．７０）。

【０００７】また、放電電極すなわち表示電極間距離が
短くなるばかりでなく放電空間も狭くなる。このため、
特に誘電体ガラス層５３、５７は、セル面積が減少する
ために、コンデンサとしての同一容量を確保しようとす
れば、その膜厚を従来よりも薄くすることが必要とな
る。

【０００８】ところが、従来使用されている軟化点が５
５０〜６００℃の誘電体ガラス（酸化鉛系ガラスまたは
酸化ビスマス系ガラス）は、使用されている粉末ガラス
の粒径が２μｍ〜１５μｍと大きいため、５５０〜６５
０℃で焼成（焼結）した場合に、ガラスの表面粗さが５
〜６μｍの荒い面となる。このため、スリガラス状とな
って可視光の乱反射が発生したり、誘電体中に気泡やピ
ンホールが発生しやすくなる。そのため、可視光の透過
率が低下したり、誘電体ガラス層５３の耐圧が低下した
りしている（例えば、特開平９−５０７６９号公報）。

【０００９】もちろん、誘電体中の気泡やピンホールを
なくすためには、誘電体ガラスの焼成温度を高くすれば
良い。例えば、ガラスの軟化点より１５０℃以上高く、
約６５０℃以上で焼成するのが良い。しかし、この場合
は、電極材料であるＩＴＯ、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕと誘電体
ガラスとが反応してしまい、耐圧が低下したり、誘電体
が着色してしまって、プラズマディスプレーパネルとし
て好ましくない。すなわち、Ａｇ、Ｃｒ、Ｃｕを使用す
る場合は、６５０℃以下で焼成することが必要となる。

【００１０】そのため、誘電体ガラス層５３、５７を軟
化点の異なる２種類のガラス層で形成する方法が開発さ
れている（例えば、特開平９−５０７６９号公報）。す
なわち、２層構成の下地層に、気泡や表面の凹凸は発生
するが電極と反応しない、軟化点が５５０〜６００℃の
ガラス層を、５５０〜６００℃で焼成し、次に上層に
は、５５０〜６００℃で焼成すると、気泡や表面荒れは
ないが、電極とは反応する軟化点が４５０〜５００℃の
ガラス層を焼成して、所要の誘電体を得る方法が開発さ
れている。

【００１１】このような２層構造とすることで、可視光
の透過率と絶縁耐圧性の向上とを図っている。しかし、
このような２層構造では、誘電体ガラス層５３、５７を
作成する工程が繁雑になるばかりか、１５μｍ以下の薄
い誘電体膜を形成するのが困難になる。

【００１２】それに加えて、従来のプラズマディスプレ
イパネルにおいては、図７に示すように表示電極５２及
びアドレス電極５６がそれぞれ前面ガラス基板５１及び
背面ガラス基板５５上に作製されていたため、通常、電
極５２、５６が誘電体ガラス層５３、５７側にその厚み
相当分だけ突入している。このため、誘電体ガラス層５
３、５７における電極５２、５６の周辺で電界が局所的
に大きくなりやすい。例えば、表示電極５２とアドレス
電極５６との間に信号を送る時すなわちアドレス放電を
おこす時などに絶縁破壊を惹起しやすいという、絶縁耐
圧の点での課題がある。

【００１３】この問題を解決するために、電極と誘電体
ガラス層との間に、中間膜として、ゾルゲル法によるＳ
ｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃を、スピンコート法や浸漬法すなわ
ちデッピング法によって、５００〜１００００Åの厚み
で形成する方法が開発されている。しかし、十分な特性
は得られていない（例えば、特開昭６２−１９４２２５
号公報）。また、工程も増加するという課題がある。

【００１４】そこで本発明は、このような絶縁耐圧の課
題等を克服することによって、精細なセル構造の場合に
も高輝度で信頼性の高いプラズマディスプレイパネルを
提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するために、フロントカバープレートの第１の電極と
バックプレートの第２の電極との少なくともいずれか一
方の電極上に、平均粒径が０．１μｍ〜１．５μｍで最
大粒径が平均粒径の３倍を越えないガラス粉を用いて焼
結された誘電体ガラス層を形成したものである。

【００１６】これにより、電極との反応なしに、誘電体
ガラスの表面荒れ（表面の凹凸）が少なく、気泡やピン
ホールのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形成
できる。

【００１７】また、このように平均粒径が細かく、その
うえに最大粒径が平均粒径の３倍を越えない粒度分布の
そろったガラス粉体を使用することで、可視光の透過率
が向上し、しかも誘電体ガラス層を１５μｍ以下にして
も絶縁耐圧が良好で、高い輝度、効率のパネルが得られ
る。

【００１８】すなわち、ガラス粉末の粒径を細かくし、
しかも粒度分布をそろえることで、ガラス粒子の焼結性
が高められ、表面が平滑で、ガラス内に内在する気泡が
０．５μｍ以下で均一に分布した状態が得られるため、
１５μｍ以下の誘電体ガラス層を形成しても、絶縁破壊
されにくい信頼性の高い誘電体層を薄く形成できる。し
たがって放電電圧を低くすると同時に、誘電体の絶縁耐
圧の向上を図ることができる。

【００１９】また、誘電体層を薄くすることによって、
パネルの輝度の向上も図ることができる。ただし、あま
りガラスの粒径を細かくして０．１μｍ未満にすると、
焼成時に有機バインダーの成分が誘電体ガラス層内に閉
じ込められてしまうので、好ましくない。

【００２０】

【発明の実施の形態】請求項１記載の本発明は、第１の
電極が形成されたフロントカバープレートを備えた前面
パネルと、第２の電極が形成されたバックプレートを備
えた背面パネルとを有したプラズマディスプレイパネル
において、前記第１の電極上と第２の電極上との少なく
ともいずれか一方に、平均粒径０．１μｍ〜１．５μｍ
でその最大粒径が平均粒径の３倍をこえないガラス粉を
用いて焼結された誘電体ガラス層が形成されているよう
にしたものである。

【００２１】これによれば、電極との反応なしに、誘電
体ガラスの表面荒れが少なく、気泡やピンホールのない
誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形成でき、また、
このように平均粒径が細かく、そのうえに最大粒径が平
均粒径の３倍を越えない粒度分布のそろったガラス粉体
を使用することで、可視光の透過率が向上し、しかも誘
電体ガラス層を１５μｍ以下にしても絶縁耐圧が良好
で、高い輝度、効率のパネルが得られる。

【００２２】請求項２記載の本発明は、ガラス粉が、酸
化鉛系ガラス粉と酸化ビスマス系ガラス粉とのいずれか
であるようにしたものである。これによれば、電極との
反応なしに、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡や
ピンホールのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで
形成できる。

【００２３】請求項３記載の本発明は、第１の電極上に
形成された誘電体ガラス層を構成するガラス粉のガラス
成分が、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％、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％からなるようにしたものである。

【００２４】これによれば、前面パネルにおいて、特定
の酸化鉛系ガラス粉によって、第１の電極との反応なし
に、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡やピンホー
ルのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形成でき
る。

【００２５】請求項４記載の本発明は、前面パネルが、
酸化鉛（ＰｂＯ）−酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃）−酸化硅素
（ＳｉＯ₂）−酸化カルシウム（ＣａＯ）からなるガラ
ス粉体成分４５重量％〜７０重量％と、エチルセルロー
ズ１重量％〜２０重量％を含んだα−タピネオールから
なる溶剤成分５５重量％〜３０重量％とで構成されたペ
ーストを第１の電極上に塗布し、乾燥した後、５６０℃
〜５９０℃で焼成して得られる構成としたものである。

【００２６】これによれば、前面パネルにおいて、特定
の酸化鉛系ガラス粉によって、第１の電極との反応なし
に、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡やピンホー
ルのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形成でき
る。

【００２７】請求項５記載の本発明は、第１の電極上に
形成された誘電体ガラス層を構成するガラス粉のガラス
成分が、全体を１００重量％として、酸化ビスマス（Ｂ
ｉ₂Ｏ₃）３５重量％〜４５重量％、酸化亜鉛（Ｚｎ
Ｏ）２５重量％〜３０重量％、酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃）１
７重量％〜２５重量％、酸化硅素（ＳｉＯ₂）５重量％
〜１０重量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）３重量％〜１
０重量％からなるようにしたものである。

【００２８】これによれば、前面パネルにおいて、特定
の酸化ビスマス系ガラス粉粉によって、第１の電極との
反応なしに、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡や
ピンホールのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで
形成できる。

【００２９】請求項６記載の本発明は、前面パネルが、
酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）−酸化亜鉛（ＺｎＯ）−酸
化硼素( Ｂ₂Ｏ₃）−酸化硅素（ＳｉＯ₂）−酸化カル
シウム（ＣａＯ）からなるガラス粉体成分５５重量％〜
６０重量％と、エチルセルローズ１重量％〜２０重量％
を含んだα−タピネオールから成る溶剤成分４５重量％
〜４０重量％とで構成されたペーストを第１電極上に塗
布し、乾燥した後、５７５℃〜５９０℃で焼成して得ら
れる構成としたものである。

【００３０】これによれば、前面パネルにおいて、特定
の酸化ビスマス系ガラス粉によって、第１の電極との反
応なしに、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡やピ
ンホールのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形
成できる。

【００３１】請求項７記載の本発明は、前面パネルが、
酸化鉛（ＰｂＯ）６０重量％〜７０重量％、酸化硼素(
Ｂ₂Ｏ₃）１０重量％〜２０重量％、酸化硅素（ＳｉＯ
₂）１０重量％〜２０重量％、酸化カルシウム（Ｃａ
Ｏ）０重量％〜１０重量％からなり、合計が１００重量
％であるガラス粉体と、平均粒径が０．１μｍ〜０．５
μｍの酸化チタン（ＴｉＯ₂）粉体と、エチルセルロー
ズを２重量％含むターピネオールからなる溶剤成分とで
構成されたペーストを第２の電極上に塗布し、乾燥した
後、５５０℃〜５９０℃で焼成して得られる構成とした
ものである。

【００３２】これによれば、背面パネルにおいて、特定
の酸化鉛系ガラス粉によって、第２の電極との反応なし
に、誘電体ガラスの表面荒れが少なく、気泡やピンホー
ルのない誘電体ガラス層が、一種類のガラスで形成でき
るのみならず、誘電体ガラス中にＴｉＯ₂を添加するこ
とにより、真空紫外光により発光した可視光を効率良く
反射でき、信頼性と輝度のさらなる向上を図ることがで
きる。

【００３３】請求項８記載の本発明は、第１の電極と第
２の電極とが銀（Ａｇ）電極であるようにしたものてあ
る。

【００３４】以下に、本発明の原理について概説する。
図１は、本発明にもとづく交流面放電型プラズマディス
プレイパネル（以下「ＰＤＰ」という）の要部斜視図で
ある。この図１において、１０は前面パネルであり、フ
ロントカバープレートすなわち前面ガラス基板１１と、
この基板１１の表面の第１の電極としての放電電極（表
示電極）１２と、誘電体ガラス層１３と、保護層１４と
を有する。また２０は背面パネルであり、バックプレー
トすなわち背面ガラス基板２１とこの基板２１の表面の
第２の電極としてのアドレス電極２２と、誘電体ガラス
層２３とを有する。

【００３５】いま、表示電極１２の面積をＳ、表示電極
１２上の誘電体ガラス層１３の厚みをｄ、誘電体ガラス
層１３の誘電率をε、誘電体ガラス層１３上の電荷をＱ
とすると、表示電極１２とアドレス電極２２との間の静
電容量Ｃは、下記式１で表される。

【００３６】（式１）Ｃ＝εＳ／ｄまた、表示電極１２とアドレス電極２２との間に印加さ
れる電圧をＶ、表示電極１２上の誘電体ガラス層１３に
たまる電荷量をＱとすると、ＶとＱとの間には下記式２
の関係がある。

【００３７】（式２）Ｖ＝ｄＱ／εＳただし、放電空間は、放電中はプラズマ状態なので導電
体となる。上記式１、式２において、ｄを小さくする
と、コンデンサーとしての静電容量Ｃが大きくなり、ま
たアドレス時や表示時の放電電圧Ｖが低下することにな
る。

【００３８】つまり、誘電体ガラス層１２、２２の厚さ
を薄くすることにより、同じ電圧Ｖを印加しても電荷Ｑ
がたくさん溜まるので、高容量化と放電電圧の低減化と
を図ることができる。

【００３９】しかし、単に誘電体ガラス層１２、２２の
膜厚を薄くしただけでは、絶縁耐圧が低下し、アドレス
パルスや表示パルスを印加する時に誘電体層が絶縁破壊
され易くなってしまう。

【００４０】そこで本発明者らは、誘電体層に使用され
ているガラス粉体の平均粒径を０．１μｍ〜１．５μｍ
と細かくすることによって、従来のＮＴＳＣ並以下の放
電電圧とセルの静電容量を確保しつつ、絶縁耐圧の向上
及び可視光の透過率の向上を図った。

【００４１】〔実施の形態〕図１は上述のように本発明
の実施の形態にかかるＰＤＰの要部斜視図、図２は図１
におけるＸ−Ｘ線矢視断面図、図３は図１におけるＹ−
Ｙ線矢視断面図である。なお、これらの図では便宜上セ
ルが３つだけ示されているが、実際には赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の各色を発光するセルが多数配列され
てＰＤＰが構成されている。

【００４２】このＰＤＰの構成を詳細に説明すると、図
１〜図３に示すように、前面パネル１０においては、フ
ロントカバープレートすなわち前面ガラス基板１１に放
電電極（表示電極）１２が形成されている。なお、表示
電極は、図示していないが、ＩＴＯやＳｎＯ₂の透明電
極上にバスラインとしてＡｇ電極が設けられた構成にな
っている。そして、その表面上に、平均粒径が０．１μ
ｍ〜１．５μｍで最大粒径が平均粒径の３倍をこえない
ガラス粉末を用いて作成した誘電体ガラス層１３が配さ
れている。この誘電体ガラス層１３は、保護層１４で覆
われている。

【００４３】また背面パネル２０においては、バックプ
レートすなわち背面ガラス基板２１にアドレス電極２２
が形成されている。そして、その表面上に、蛍光体の発
光を反射する酸化チタン（ＴｉＯ₂）入りの、平均粒径
が０．１μｍ〜１．５μｍで最大粒径が平均粒径の３倍
をこえないガラス粉末を用いて作成された誘電体ガラス
層２３が形成されている。さらに、隔壁２４と、Ｒ、
Ｇ、Ｂ各色の蛍光体層２５とが配されている。

【００４４】そして、前面パネル１０と背面パネル２０
とを張り合わせ、これら前面パネル１０と背面パネル２
０との間に形成される放電空間３０内に放電ガスが封入
された構成となっている。

【００４５】このＰＤＰは、以下に示すようにして作製
される。

【００４６】前面パネル１０の作成：前面パネル１０
は、前面ガラス基板１１に放電電極（表示電極）１２を
作成し、その表面上を誘電体ガラス層１３で覆い、この
表面上に保護層１４を形成することによって作製する。
誘電体ガラス層１３は、平均粒径が０．１μｍ〜１．５
μｍで最大粒径が平均粒径の３倍を越えないガラス粉末
であって、その軟化点が５５０℃以下のものを用いて作
成する。

【００４７】（放電電極の作成について）第１の電極と
しての放電電極１２は、以下のようにして前面ガラス基
板１１に形成する。図４を用いながら説明する。

【００４８】まず、同図（ａ）に示す前面ガラス基板１
１上に、（ｂ）に示すように厚さ０．１２μｍのＩＴＯ
（酸化インジウムと酸化スズからなる透明導体）８１を
スパッタ法で全面に形成する。その後、（ｃ）に示すよ
うにフォトレジスト層８２を形成し、（ｄ）に示すよう
にマスク８３を用いて光線８４を照射することにより、
フォトリソグラフ法にて、（ｅ）に示すように幅１５０
μｍのストライプ状のＩＴＯ電極８５を形成する。電極
間距離は５０μｍとする。次に感光性の銀ペーストを全
面に形成後、同じくフォトリソグラフ法にて、幅３０μ
ｍのＡｇバスライン８６をＩＴＯ電極８５上に形成し、
その後、このＡｇを５５０℃で焼成することによって、
（ｆ）に示すように第１の電極としての放電電極１２を
形成する。

【００４９】（誘電体ガラス層の作成について）誘電体
ガラス層１３は、以下のようにして、前面ガラス基板１
１及び放電電極１２の表面上に形成する。

【００５０】まず、誘電体用ガラス( 例えば、ＰｂＯ−
Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ系ガラス）を、ジェットミ
ル〔例えば、（株）スギノマシン製ＨＪＰ３００−０
２型〕を用いて、平均粒径が０．１μｍ〜１．５μｍに
なるまで粉砕し、粉砕されたガラスの最大粒径が平均粒
径の３倍以内になるようにふるいをかける。次に、この
ガラス粉末４５重量％〜６５重量％と、エチルセルロー
ス、またはアクリル樹脂を１重量％〜２０重量％を含む
ターピネオールまたはブチルカルビトールアセテートか
らなるバインダー成分３５重量％〜５５重量％とを、三
本ロールでよく混練し、印刷用ペーストを作成する。な
お、必要に応じて可塑剤や分散剤を少量添加して、印刷
性を向上させても良い。

【００５１】次に、このペーストをガラス基板１１、電
極１２上にスクリーン印刷法で印刷し、乾燥した後、５
００℃〜６５０℃で焼成する。誘電体ガラス層１３の厚
みは、薄いほどパネル輝度の向上と放電電圧を低減する
という効果が顕著になるので、絶縁耐圧が低下しない範
囲内であればできるだけ薄く設定するのが望ましい。

【００５２】したがって、ここでは、誘電体ガラス層１
３の厚みを、従来の厚みである略１５μｍよりも薄い所
定厚みに設定する。

【００５３】（ＣＶＤ法による保護層の形成について）
次に、誘電体ガラス層１３上にＭｇＯからなる保護層１
４を形成する。ここでは、ＣＶＤ法（熱ＣＶＤ法または
プラズマＣＶＤ法）を用いて、（１００）面または（１
１０）面配向の酸化マグネシウム（ＭｇＯ）からなる保
護層を、たとえば１．０μｍの厚みに形成する。ＣＶＤ
法による保護層１４の形成については、金属酸化物と同
様の方法を適用する。

【００５４】図５は、保護層１４を形成する際に用いる
ＣＶＤ装置４０の概略図である。このＣＶＤ装置４０
は、熱ＣＶＤ及びプラズマＣＶＤのいずれも行うことが
できるものであって、ＣＶＤ装置本体４５の中には、放
電電極１２及び誘電体層１３を形成した前面ガラス基板
１１を加熱するヒータ部４６が設けられ、ＣＶＤ装置本
体４５内は排気装置４９で減圧できるようになってい
る。

【００５５】また、ＣＶＤ装置本体４５の中にプラズマ
を発生させるための高周波電源４８が設置されている。
４１ａ、４１ｂはＡｒガスボンベで、キャリアであるア
ルゴン［Ａｒ］ガスを、バブラーすなわち気化器４２、
４３を経由してＣＶＤ装置本体４５に供給するものであ
る。気化器４２、４３は、保護層１４を形成するための
ＭｇＯの原料（ソース）となる金属キレートを加熱して
貯え、Ａｒガスボンベ４１ａ、４１ｂからＡｒガスを吹
き込むことによって、この金属キレートを蒸発させてＣ
ＶＤ装置本体４５に送り込むことができるようになって
いる。キレートの具体例としては、アセチルアセトンマ
グネシウム〔Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₂〕、マグネシウム
ジピバブロイルメタン〔Ｍｇ（Ｃ₁₁Ｈ₁₉Ｏ₂）₂〕があ
る。酸素ボンベ４４は、反応ガスである酸素［Ｏ₂］を
ＣＶＤ装置本体４５に供給するものである。

【００５６】このＣＶＤ装置４０を用いて熱ＣＶＤを行
う場合、ヒータ部４６の上に、誘電体ガラス層１３を上
にしてガラス基板１１を置き、所定の温度（２５０℃）
に加熱すると共に、反応容器内を排気装置４９で減圧す
る（数十Ｔｏｒｒ程度）。

【００５７】そして、アセチルアセトンマグネシウムよ
りＭｇＯ保護層１４を形成する時は気化器４２で、また
マグネシウムジピバブロイルメタンよりＭｇＯ保護層１
４を形成する時は気化器４３で、ソースとなるキレート
を、所定の気化温度に加熱しながら、Ａｒガスボンベ４
１ａ又は４１ｂからＡｒガスを送り込む。また、これと
同時に、酸素ボンベ４４から酸素を流す。

【００５８】これによって、ＣＶＤ装置本体４５内に送
り込まれるキレート化合物が、酸素と反応し、ガラス基
板４７の電極上にＭｇＯ保護層１４が形成される。上記
の構成のＣＶＤ装置４０を用いて、上記の熱ＣＶＤに代
えてプラズマＣＶＤを行う場合も、熱ＣＶＤの場合とほ
ぼ同様に行う。詳細には、ヒータ部４６によるガラス基
板１１の加熱温度は２５０℃程度に設定し、排気装置４
９を用いて反応容器内を１０Ｔｏｒｒ程度に減圧し、高
周波電源４８を駆動して１３．５６ＭＨｚの高周波電界
を印加することにより、ＣＶＤ装置本体４５内にプラズ
マを発生させながら、金属酸化物層またはＭｇＯからな
る保護層１４を形成する。

【００５９】このように熱ＣＶＤ法あるいはプラズマＣ
ＶＤ法によって保護層１４を形成すれば、緻密な保護層
を形成することができる。

【００６０】背面パネル２０の作製：まず、背面ガラス
基板２１に前述したフォトレジスト法によりレジストの
凹部を形成し、この凹部に放電電極１２と同様にして第
２の電極としてのアドレス電極２２を形成する（リフト
オフ法）。そして、その表面上に、前面パネル１０の場
合と同様にして、平均粒子径が０．１μｍ〜１．５μｍ
のガラス粉末に平均粒子径が０．１μｍ〜０. ５μｍの
酸化チタンＴｉＯ₂を添加した白色誘電体ガラス層２３
を形成する。この白色誘電体ガラス層２３の形成方法や
印刷用インキペーストの作成方法は、前面パネル１０の
誘電体ガラス層１３に適用したものと同様の方法であ
る。この白色誘電体ガラス層の焼成温度は、５５０℃〜
５９０℃とする。

【００６１】そして、スクリーン印刷法やプラズマ溶射
法によって作成された隔壁２４を所定のピッチで固着す
る。さらに、この隔壁２４に挟まれた各空間内に、赤色
（Ｒ）蛍光体、緑色（Ｇ）蛍光体、青色（Ｂ）蛍光体の
中の１つを配設することによって、蛍光体層２５を形成
する。各色Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体としては、一般的にＰＤ
Ｐに用いられている蛍光体を用いることができるが、こ
こでは次の蛍光体を用いる。「赤色蛍光体」：Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺ 「緑色蛍光体」：Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ「青色蛍光体」：ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ²⁺

【００６２】次に、上記の隔壁２４内に入れる蛍光体の
作成方法について、図６を用いて説明する。まず、平均
粒径２．０μｍの赤色蛍光体であるＹ₂Ｏ₃：Ｅｕ³⁺粉
末５０重量％と、エチルセルローズ１重量％と、溶剤
（α−ターピネオール）４９重量％とからなる蛍光体混
合物をサンドミルで混合攪拌し、１５センチポイズとし
た塗布液を、サーバー７１内に入れる。そして、この赤
色蛍光体形成用液体を、ポンプ７２の圧力で噴射装置の
ノズル部７３（ノズル径６０μｍ）からストライプ形状
の隔壁２４内に噴射させる。かつ、これと同時に基板２
１を直線状に移動させて、赤色の蛍光体層を形成する。

【００６３】同様にして、青色（ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：
Ｅｕ²⁺）、緑色（Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎ）の蛍光体層を
形成し、その後に５００℃で１０分間焼成し、蛍光体層
２５を形成する。

【００６４】前面パネル１０及び背面パネル２０の張り
合わせによるＰＤＰの作製：次に、図１〜図３に示すよ
うに、前述のようにして作製した前面パネル１０と背面
パネル２０とを封着用ガラスを用いて張り合わせると共
に、隔壁２４で仕切られた放電空間３０内を高真空（８
×１０^-7Ｔｏｒｒ）に排気した後、所定の組成の放電ガ
スを所定の圧力で封入することによって、ＰＤＰを作製
する。

【００６５】このようにして作製されたＰＤＰは、各電
極すなわち表示電極１２及びアドレス電極２２が誘電体
ガラス層１３、２３と緻密に結合し、気泡が極めて少な
い構造をなす。

【００６６】なお、詳細には、ＰＤＰのセルサイズは、
４０インチクラスのハイビジョンテレビに適合するよ
う、セルピッチを０．２ｍｍ以下、放電電極１２の電極
間距離を０．１ｍｍ以下に設定する。

【００６７】また、封入する放電ガスの組成は、従来か
ら用いられているＮｅ−Ｘｅ系が好適であるが、Ｘｅの
含有量を５体積％以上にすると共に、封入圧力を５００
〜７６０Ｔｏｒｒに設定することで、セルの発光輝度の
向上を図ることができる。

【００６８】以上のようにして得られるＰＤＰは、放電
電圧の低減化を図れるので、動作時にパネルの各構成部
位に掛かる負荷が低減される。しかも絶縁耐圧が向上さ
れているので、例えば長期に及ぶ繰り返し使用に対し
て、高いパネル輝度や低い放電電圧等の優れた初期性能
を維持することができ、信頼性に優れたものである。

【００６９】なお、背面パネル２０側の誘電体ガラス層
２３よりも、前面パネル１０側の誘電体ガラス層１３の
方が、輝度及び放電電圧に与える影響が大きいので、前
面パネル１０側の誘電体ガラス層２３をより薄くすれ
ば、輝度向上効果及び放電電圧低減効果を得ることがで
きる。

【００７０】

【実施例】〔実施例１〜６及び９〜１２、比較例７、
８、１３、１４〕表１は、前面パネル１０の誘電体ガラ
ス層１３のための試料の条件を示す。また表２は、背面
パネル２０の誘電体ガラス層２３のための試料の条件を
示す。

【００７１】

【表１】

【００７２】

【表２】

【００７３】

【表３】

【００７４】

【表４】

【００７５】表１及び表２に示した試料番号１〜６及び
９〜１２のＰＤＰは、前記実施の形態に基づいて、放電
電極１２及びアドレス電極２２の双方の表面上を、平均
粒径が０．１〜１．５μｍで、最大粒径が平均粒径の３
倍をこえないガラス粉末を用いた誘電体ガラス層１３、
２３で覆ったものである。その膜厚は、１０μｍ〜１５
μｍである。試料番号７、８、１３、１４のＰＤＰは、
比較例である。

【００７６】ＰＤＰのセルサイズについて説明すると、
４２インチのハイビジョンテレビ用のディスプレイに合
わせて、隔壁２４の高さは０．１５ｍｍ、隔壁２４どう
しの間隔すなわちセルピッチは０．１５ｍｍに設定し、
放電電極１２の電極間距離は０．０５ｍｍに設定した。
そして、Ｘｅの含有量が５体積％のＮｅ−Ｘｅ系の混合
ガスを、封入圧６００Ｔｏｒｒにて封入した。

【００７７】ＭｇＯ保護層１４はプラズマＣＶＤ法で作
製した。また、プラズマＣＶＤ法においては、アセチル
アセトンマグネシウム〔Ｍｇ（Ｃ₅Ｈ₇Ｏ₂）₂〕また
はマグネシウムジピバブロイルメタン〔Ｍｇ（Ｃ₁₁Ｈ₁₉
Ｏ₂）₂〕をソースとして用いた。

【００７８】その他の条件としては、プラズマＣＶＤ法
を適用するときに、気化器４２、４３の温度を１２５
℃、ガラス基板１１の加熱温度を２５０℃とした。ま
た、Ａｒガスを１リットル／分、酸素を２リットル／分
で１分間ガラス基板１１上に流し、１０Ｔｏｒｒに減圧
し、高周波電源４８から１３．５６ＭＨｚの高周波電界
を３００Ｗで２０秒間印加した。これにより、膜厚１．
０μｍのＭｇＯ保護層１４を形成した。膜形成速度は
１．０μｍ／分であった。

【００７９】このようにして形成したＭｇＯ保護層１４
につき、Ｘ線解析で結晶面を調べたところ、Ｍｇ（Ｃ₅
Ｈ₇Ｏ₂）₂、Ｍｇ（Ｃ₁₁Ｈ₁₉Ｏ₂）₂のいずれのソー
スでも、全ての試料において（１００）面に配向した結
晶であった。

【００８０】試料番号１〜８のＰＤＰは、前面パネル１
０の誘電体ガラス層１３に、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ
₂−ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃ガラスを使用し、また試料番号
９〜１４ではＢｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂
−ＣａＯ系の誘電体ガラスを用いた。

【００８１】なお、表１及び表２から明らかなように、
ここではＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ ₂−ＣａＯ系、また
はＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ
₃系、またはＢｉ₂Ｏ₃−ＺｎＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂
−ＣａＯ系のガラスを用いたが、一般的にＰＤＰの誘電
体に用いられる鉛系、ビスマス系、リン酸素ガラスも同
様にして用いることが可能である。

【００８２】背面パネル２０の誘電体ガラス層２３に
は、ＰｂＯ−Ｂ₂Ｏ₃−ＳｉＯ₂−ＣａＯ系ガラスにフ
ィラーとして酸化チタン（ＴｉＯ₂）を添加した誘電体
を用いた。

【００８３】放電ガスは、Ｎｅ−Ｘｅ（５体積％）の混
合ガスを使用した。なお、ＭｇＯの保護層１４の形成
は、全てプラズマＣＶＤ法で行なった。このプラズマＣ
ＶＤ法に用いるＭｇＯの原料ガスは、マグネシウムアセ
セルアセトンと、マグネシウムジピバブロイルメタンと
の違いによっては、ほとんど特性に違いがなかった。

【００８４】試料番号７、８、１３、１４のＰＤＰは、
上述のように比較例であって、誘電体ガラス層１３、２
３を形成する時に使用した誘電体ガラスの粉体が、試料
番号７は平均粒径が３μｍで最大粒径が６μｍ、試料番
号８は平均粒径が１．５μｍで最大粒径が６μｍ（平均
粒径の４倍）、試料番号１３は平均粒径が３μｍで最大
粒径が９μｍ、試料番号１４は平均粒径が１．５μｍで
最大粒径が６．０μｍ（平均粒径の４倍）であった。そ
して、それ以外の条件については、試料番号１〜６、９
〜１２のＰＤＰと同様の設定にした。

【００８５】〔実験〕実験１；以上のようにして作製した試料番号１〜１４の
ＰＤＰについて、第１電極上の誘電体ガラスの気泡の大
きさを、電子顕微鏡で観察して平均値で求めた。

【００８６】実験２；誘電体ガラス層の耐電圧テスト
は、次のようにして行った。すなわち、パネルを封着す
る前に前面パネル１０を抜き取り、放電電極１２をプラ
スとし、また誘電体ガラス層１３上に銀ペーストを印刷
し、乾燥後それをマイナスとしたうえで、電圧を印加す
ることにより行った。そして、絶縁破壊がおこる電圧を
耐電圧とした。

【００８７】パネル輝度は、各試作ＰＤＰで、絶縁破壊
しにくい条件である放電維持電圧１５０Ｖ程度、また周
波数３０ｋＨｚ程度で放電させた時の測定値から求め
た。

【００８８】実験３；次に、試料番号１〜１４のＰＤＰ
と同様のものを２０枚ずつ作製し、これらを加速寿命テ
ストに供した。

【００８９】この加速寿命テストは、通常の使用条件よ
りもかなり過酷な条件下で行い、放電維持電圧２００
Ｖ、周波数５０ｋＨｚで４時間連続で放電した。その
後、パネル内の誘電体ガラス層等の破壊状況（パネルの
絶縁耐圧欠陥）を調べた。

【００９０】これら実験１〜実験３の結果を表３に示
す。

【００９１】

【表５】

【００９２】

【表６】

【００９３】考察；表３より明らかなように、試料番号
１〜６、９〜１２についての輝度の測定結果では、従来
のＰＤＰのパネル輝度が４００ｃｄ／ｍ²程度（「ＦＬ
ＡＴ−ＰＡＮＥＬＤＩＳＰＬＡＹ」１９９７、ＰＰ
１９８）であるのに比べ、優れたパネル輝度を示してい
る。

【００９４】これより、誘電体ガラス層を薄く形成する
ことにより、パネル輝度を向上できることが分かる。

【００９５】また、気泡の大きさの観察、誘電体の耐電
圧試験、パネルの加速寿命テストの結果から、平均粒径
が０．１μｍ〜１．５μｍで最大粒径が平均粒径の３倍
をこえないガラスを用いて誘電体ガラス層を作成した試
料番号１〜６及び９〜１２のＰＤＰでは、平均粒径を
１．５μｍ以上にしたガラス、または、平均粒径が１．
５μｍ以下でも最大粒径が平均粒径の３倍をこえるをガ
ラス用いて誘電体ガラス層を作成した試料番号７、８、
１３、１４のＰＤＰと比べて、絶縁耐圧に優れているこ
とが明らかである。

【００９６】これらの結果から、平均粒径が０．１μｍ
〜１．５μｍで最大粒径が平均粒径の３倍をこえないガ
ラス粉末を用いて作成した誘電体層でＡｇ電極をコート
すれば、誘電体ガラス層を従来よりも薄い１５μｍ以下
に形成して輝度の向上を図る場合でも、絶縁耐圧の向上
を図ることが可能であることが分かる。

【００９７】なお試料番号７、１３のＰＤＰでガラスの
平均粒径を３μｍ以上にしたもの、及び試料番号８、１
４のＰＤＰで、ガラスの平均粒径は１．５μｍである
が、最大粒径を６μｍ（平均粒径の４倍）としたもので
誘電体層を作成した場合は、試料番号１〜６及び９〜１
２のものと比べてＡｇ電極上の誘電体ガラス層の厚みが
厚いにも係わらず絶縁破壊しやすいことがわかる。

【００９８】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１の電
極が形成されたフロントカバープレートと、第２の電極
が形成されたバックプレートとを有したプラズマディス
プレイパネルにおいて、前記第１の電極上と第２の電極
上との少なくともいずれか一方に、平均粒径が０．１μ
ｍ〜１．５μｍでその最大粒径が平均粒径の３倍をこえ
ないガラス粉末を用いた誘電体ガラス層を設けることに
より、低い放電電圧で高輝度の、またアドレッシングや
耐久性における信頼性が高いプラズマディスプレイパネ
ルが得られる。

【００９９】また、バックプレートが第２の電極を覆う
誘電体ガラス層を配してなるものである場合に、誘電体
ガラス中にＴｉＯ₂を添加することにより、真空紫外光
により発光した可視光が効率良く反射され、信頼性と輝
度のさらなる向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパ
ネルの要部斜視図である。

【図２】図１におけるＸ−Ｘ線矢視断面図である。

【図３】図１におけるＹ−Ｙ線矢視断面図である。

【図４】前面ガラス基板への電極の形成方法を示す模式
図である。

【図５】本発明の実施の形態のプラズマディスプレイパ
ネルを製造する際に用いるＣＶＤ装置の概略図である。

【図６】蛍光体層を形成する際に用いる装置の概略構成
図である。

【図７】従来の交流型のプラズマディスプレイパネルの
要部斜視図である。

【符号の説明】

１０前面パネル１１前面ガラス基板１２放電電極（表示電極）１３誘電体ガラス層１４保護膜２０背面パネル２１背面ガラス基板２２アドレス電極２３誘電体ガラス層２４隔壁２５蛍光体層３０放電空間

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の電極が形成されたフロントカバー
プレートを備えた前面パネルと、第２の電極が形成され
たバックプレートを備えた背面パネルとを有したプラズ
マディスプレイパネルであって、前記第１の電極上と第
２の電極上との少なくともいずれか一方に、平均粒径
０．１μｍ〜１．５μｍでその最大粒径が平均粒径の３
倍をこえないガラス粉を用いて焼結された誘電体ガラス
層が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】ガラス粉が、酸化鉛系ガラス粉と酸化ビ
スマス系ガラス粉とのいずれか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３】第１の電極上に形成された誘電体ガラス
層を構成するガラス粉のガラス成分が、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（ＳｉＯ ₂）１０重量％〜３０重量％、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％からなることを
特徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレ
イパネル。
【請求項４】前面パネルは、酸化鉛（ＰｂＯ）−酸化
硼素（Ｂ₂Ｏ₃）−酸化硅素（ＳｉＯ₂）−酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）からなるガラス粉体成分４５重量％〜７
０重量％と、エチルセルローズ１重量％〜２０重量％を
含んだα−タピネオールからなる溶剤成分５５重量％〜
３０重量％とで構成されたペーストを第１の電極上に塗
布し、乾燥した後、５６０℃〜５９０℃で焼成して得ら
れることを特徴とする請求項１または２記載のプラズマ
ディスプレイパネル。
【請求項５】第１の電極上に形成された誘電体ガラス
層を構成するガラス粉のガラス成分が、全体を１００重
量％として、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ₃）３５重量％〜
４５重量％、酸化亜鉛（ＺｎＯ）２５重量％〜３０重量
％、酸化硼素（Ｂ₂Ｏ₃）１７重量％〜２５重量％、酸
化硅素（ＳｉＯ₂）５重量％〜１０重量％、酸化カルシ
ウム（ＣａＯ）３重量％〜１０重量％からなることを特
徴とする請求項１または２記載のプラズマディスプレイ
パネル。
【請求項６】前面パネルは、酸化ビスマス（Ｂｉ₂Ｏ
₃）−酸化亜鉛（ＺｎＯ）−酸化硼素( Ｂ₂Ｏ₃）−酸
化硅素（ＳｉＯ₂）−酸化カルシウム（ＣａＯ）からな
るガラス粉体成分５５重量％〜６０重量％と、エチルセ
ルローズ１重量％〜２０重量％を含んだα−タピネオー
ルから成る溶剤成分４５重量％〜４０重量％とで構成さ
れたペーストを第１電極上に塗布し、乾燥した後、５７
５℃〜５９０℃で焼成して得られることを特徴とする請
求項１、２、５のいずれか１項記載のプラズマディスプ
レイパネル。
【請求項７】背面パネルは、酸化鉛（ＰｂＯ）６０重
量％〜７０重量％、酸化硼素( Ｂ₂Ｏ₃）１０重量％〜
２０重量％、酸化硅素（ＳｉＯ₂）１０重量％〜２０重
量％、酸化カルシウム（ＣａＯ）０重量％〜１０重量％
からなり、全体で１００重量％であるガラス粉体と、平
均粒径が０．１μｍ〜０．５μｍの酸化チタン（ＴｉＯ
2 ）粉体と、エチルセルローズを２重量％含むターピネ
オールからなる溶剤成分とで構成されたペーストを第２
の電極上に塗布し、乾燥した後、５５０℃〜５９０℃で
焼成して得られることを特徴とする請求項１から６まで
のいずれか１項記載のプラズマディスプレイパネル。
【請求項８】第１の電極と第２の電極とが銀（Ａｇ）
電極であることを特徴とする請求項１から７までのいず
れか１項記載のプラズマディスプレイパネル。