等離子體顯示板的製作方法
2023-05-16 20:45:56 1
專利名稱：等離子體顯示板的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種等離子體顯示板。
背景技術：
近年來，等離子體顯示板(以下有時稱為「PDP」)、FED、液晶顯示器等的平面控制板，作為可以實現薄型輕量化的顯示器備受矚目。
這些平面控制板顯示器具備包括玻璃基板和配置於其上的構成要素的前面板和後面板。而且，前面板和後面板以相互對置的方式配置，它們的外周部被玻璃密封。
前面板包括前面玻璃基板，在其表面上形成有條紋狀的顯示電極，進而，在其上形成有電介質層和保護層。另外，後面板包括後面玻璃基板，在其表面上形成有條紋狀的尋址電極，在其上形成有電介質層，進而，在相鄰的尋址電極彼此之間形成有隔壁，並在形成的相鄰隔壁之間形成有螢光體層。
前面板和後面板被配置成顯示電極和尋址電極正交。在前面板和後面板之間形成的密閉空間填充有放電氣體。
其中，顯示電極是用2個構成1對電極，在以下說明中，有時其中一個稱為X電極，另一個稱為Y電極。這些的一對顯示電極和1個尋址電極夾持放電空間而立體交叉的區域，成為有助於圖像顯示的單元。
下面，具體說明PDP的電介質層。就PDP的電介質層而言，要求(1)因其形成在電極上所以具有高絕緣性，(2)為了抑制消耗電力而具有低介電常數，(3)為了不出現剝離或裂紋而使熱膨脹係數與玻璃基板的熱膨脹係數匹配。並且，構成在前面玻璃基板上形成的電介質層的玻璃，因為要有效利用從螢光體發出的光作為顯示光，所以，通常要求是可見光的透過率高的非晶質玻璃。
就電介質層而言，通常是將含有玻璃粉末、樹脂、溶劑、根據需要的無機充填劑或無機顏料的玻璃膏(glass paste)，利用網板印刷等塗敷在玻璃基板上，通過乾燥、燒成而形成。另一方面，作為在PDP中使用的玻璃基板，從價格或容易得到的程度的觀點出發，通常使用鈉鈣玻璃。因此，玻璃膏的燒成在不產生玻璃基板的變形的600℃以下進行。
在形成PDP的電介質層時，需要在基板上燒成其材料。但是，因為必須在不引起玻璃基板發生變形的溫度下進行燒成，所以，需要用熔點較低的玻璃形成電介質層。為此，目前主要使用以PbO為主要原料的PbO-SiO2系玻璃。
其中，出於對環境問題的考慮，對不含鉛的電介質層的開發正在不斷進展，例如，提出有Bi2O3-B2O3-ZnO系玻璃(例如，特開2003-128430號公報和特開2002-308645號公報)。而且，作為不含鉛且與電極的反應性低的材料，提出有Bi2O3-B2O3系低融點玻璃(例如特開2002-53342號公報)。並且，為了防止電介質層的著色，提出了含有BAO、B2O3和SiO2的玻璃(例如特開2001-48577號公報)。
下面，具體說明PDP的保護層。保護層的形成目的在於，保護電介質層免受放電時的離子衝擊性的影響，同時以低的初始放電電壓使其放電。為了實現這一目的，保護層目前由以氧化鎂(MgO)為主要成分的材料形成。氧化鎂具有相對於濺射的耐性高、二次電子發射係數大的優點。
在這樣的狀況下，在以往的PDP中存在著被稱為「放電延遲」的問題。這是在尋址期間，產生了在用於尋址放電的脈衝被施加給電極之後，直到實際發生放電為止的時間錯開的現象。如果放電延遲大，則即便在尋址脈衝施加結束時刻也不產生尋址放電的概率增高，容易產生寫入不良。該放電延遲是越高速驅動越容易發生。作為這樣的放電延遲的對策，公開有向保護層中添加規定量的氫的方法(例如特開2002-33053號公報)。
如上所述，關於使用了不含鉛的玻璃的電介質層，在以往曾有提案，但還要求進一步提高使用了這樣的電介質層的PDP的特性。
發明內容
在這樣的狀況下，本發明的目的之一在於，提供具備由實質上不含鉛的玻璃形成的電介質層且特性良好的PDP。
為了達到上述目的，本發明的等離子體顯示板是包括顯示電極和尋址電極的等離子體顯示板，含有形成在從由上述顯示電極和上述尋址電極構成的組選擇的至少一個電極上的電介質層，上述電介質層將具有以下組成的玻璃作為主要構成要素。
SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％Bi2O32～30重量％PbO0～0.1重量％RO5～38重量％[其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。]這裡，「主要構成要素」是指在電介質層中的含量佔50重量％以上。
通過本發明，具備由實質上不含鉛的玻璃形成的電介質層，得到了特性良好的PDP。特別是當在電介質層上形成有以MgO為主要成分的保護層時，提高了保護層的特性，抑制放電延遲的發生或放電延遲的時間偏差。另外，即使在發生了放電延遲的情況下，比以往更能抑制各單元中的放電延遲時間的偏差，使放電延遲時間被平均化。這樣，在放電延遲時間的偏差少的情況下，通過探尋使例如尋址期間的脈衝施加的時間在整個面板延遲規定時間等的對策，可以飛躍性地防止由放電延遲引起的寫入不良的發生。
圖1是模式地表示本發明的PDP的一個例子的圖。
圖2是表示PDP的驅動波形的一個例子的圖。
圖3是表示ZnO的含有率和放電偏差的關係的圖。
圖4是表示ZnO的含有率和約740nm的發光峰值的相對強度之間的關係的圖。
具體實施例方式
下面，說明本發明的實施方式。其中，以下的說明是本發明的一個例子，本發明並不被它們所限定。本發明的PDP的特徵在於電介質層(例如電介質層和保護層)，除此之外的構件可以應用公知的PDP的構件。
本發明的PDP包括顯示電極和尋址電極。該PDP還包括形成在從由顯示電極和尋址電極構成的組中選擇的至少一個電極上的電介質層。該電介質層以具有以下組成的玻璃為主要構成要素。
SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％Bi2O32～30重量％PbO0～0.1重量％RO5～38重量％[其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。]上述玻璃實質上是不含鉛的無鉛玻璃。不過，該無鉛玻璃可以含有工業上很難除去的微量的鉛。無鉛玻璃中的鉛的含有率是0.1重量％以下，優選0.05重量％以下，更優選0.01重量％以下。
換言之，成為電介質層的主要構成要素的玻璃具有以下的組成，是實質上不含鉛的無鉛玻璃。
SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％Bi2O32～30重量％RO5～38重量％[其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。]
本發明的PDP可以具備以覆蓋電介質層的方式形成的保護層，該保護層可以含有MgO作為主成分(在這裡含量為70重量％以上)。保護層中的MgO的含量通常為90重量％以上。一個例子的保護層僅由MgO構成。
在本發明的PDP中，構成電介質層的玻璃的ZnO含量為26重量％以上。Zn的離子半徑接近Mg的離子半徑。因此，在使用以MgO為主要成分的保護層的情況下，通過使用含有一定量以上ZnO的電介質層，可以提高在電介質層和保護層的界面的匹配性。結果，可認為保護層的均質性或結構穩定性增加，PDP的特性提高。另外，ZnO的含量將能夠得到穩定的玻璃的含量的最大值作為上限。另外，即使使用鹼土金屬來代替ZnO，也會看到相同的效果，但此時存在著作為電介質的玻璃穩定性劣化的問題。
上述無鉛玻璃在30～300℃下的線熱膨脹係數優選在60×10-7～85×10-7/℃的範圍。根據該構成，由於可以減小與玻璃基板的熱膨脹率的差，所以，能夠抑制電介質出現裂痕或裂紋。
另外，就上述電介質層而言，可以是通過將玻璃膏按照覆蓋上述至少一個電極的方式進行塗敷後，進行燒成而形成的電介質層，所述玻璃膏含有上述無鉛玻璃的粉末、溶劑和樹脂。通過使用玻璃膏，可以在任意場所以任意形狀形成以無鉛玻璃為主要構成要素的電介質層。
圖1表示本發明的等離子體顯示板的一個例子的概略圖。
圖1的PDP100是交流型(AC型)的PDP，包括相互以主面對置的方式配置的前面板90和後面板91。
前面板90包括前面玻璃基板101、顯示電極102、電介質層106、和保護層107。前面玻璃基板101是成為前面板90的基底(base)的構件，在前面玻璃基板101上形成有顯示電極102。
顯示電極102包括透明電極103、黑色電極膜104、和總線電極105。透明電極103可以由ITO等透明導電膜形成。黑色電極膜104是以氧化釕為主要成分的黑色的膜，防止在從玻璃後面側觀察時的外光的反射。總線電極105是以銀為主要成分且具有高導電性的電極，降低了顯示電極102的電阻值。在總線電極105的一端形成有用於連接驅動電路的端子部108。相鄰的2個顯示電極102構成一組電極。下面，有時會將一組顯示電極102的一個記為「X電極102a」，將另一個記為「Y電極102b」。
顯示電極102被電介質層106所覆蓋。另外，電介質層106被保護層107所覆蓋。電介質層106是由後述的無鉛玻璃形成。保護層107含有MgO為主要成分。
後面板91包括後面玻璃基板111、尋址電極112、電介質層113、隔壁114、和在相鄰的2個隔壁114之間形成的螢光體層115。相鄰的2個隔壁114之間的區域是放電空間116。
尋址電極112被電介質層113所覆蓋。電介質層113可以與電介質層106一樣由後述的無鉛玻璃形成，還可以由其他的玻璃形成。
對構成螢光體層115的螢光體並不限定，可以使用公知的螢光體。例如，作為藍色螢光體，可以使用BaMgAl10O17Eu。而且，作為綠色螢光體，可以使用Zn2SiO4Mn。另外，作為紅色螢光體，可以使用Y2O3Eu。
前面板90和後面板91如圖1所示那樣重疊，通過配置在其周緣部的密封玻璃190被固定和密封。
在放電空間116中填充有放電氣體(封入氣體)。例如，在放電空間116內以66.5～79.8kPa(500～600Torr)程度的壓力封入有稱之為He、Xe、Ne的稀有氣體。
相鄰的一對顯示電極102(X電極102a和Y電極102b)和1個尋址電極112夾持放電空間116並交叉，它們交叉的區域成為有助於圖像顯示的單元。
對PDP100中的圖像顯示的方法進行說明。首先，在橫穿過要點亮的單元的X電極102a和尋址電極112之間施加電壓，進行尋址放電。接著，通過向橫穿過該單元的X電極102a和Y電極102b施加脈衝電壓，產生維持放電。在放電空間116中，通過該維持放電產生紫外線。產生的紫外線由螢光體層115變換成可見光。由此，單元被點亮，顯示圖像。
下面，對PDP100的驅動方法的一個例子進行說明。在PDP100中，通過驅動部(未圖示)向一對顯示電極(X電極102a和Y電極102b)的間隙施加數十kHz～數百kHz的AC電壓。基於該電壓施加在單元內發生放電，通過來自激發的Xe原子的紫外線，螢光體層115被激發，產生可見光。
對PDP的驅動方法沒有限定，例如，可以應用以時間分割子域(subfield)進行灰度等級顯示的顯示方式。在該方式中，將所顯示的域分成多個子域，進而將各子域分成多個期間。在各子域的初始化期間中，用於蓄積壁電荷的尋址放電在整個畫面進行。在下一個放電維持期間中，對所有的放電單元施加交流電壓(保持電壓)。由此，維持一定時間放電，進行發光顯示。
在該驅動時，為了在驅動部中通過ON/OFF的2值控制將在各單元的發光進行灰度等級表示，將來自外部的作為輸入圖像的時間序列的各域分成例如6個子域。各子域中的亮度的相對比率例如按照成為1∶2∶4∶8∶16∶32的方式被加權，來設定各子域的保持(維持放電)的發光次數。
將PDP100的驅動波形的一個例子顯示於圖2。圖2表示域中的第m個子域的驅動波形。如圖2所示，將初始化期間、尋址期間、放電維持期間、消除期間分別分配到各子域中。
初始化期間是指為了防止其以前的單元的點亮造成的影響(由蓄積的壁電荷造成的影響)，消除整個畫面的壁電荷，一樣蓄積壁電荷的期間。在如圖2所示的波形中，向所有的顯示電極102(X電極102a和Y電極102b)施加超過初始放電電壓Vf的復位(reset)波形。在所有的單元中發生初始化放電(弱的面放電)，在所有的單元中蓄積壁電荷，整個畫面成為一樣的帶電狀態。
尋址期間是根據分割成子域的圖像信號，進行所選擇的單元的尋址(點亮/未點亮的設定)的期間。在尋址期間，掃描電極(X電極102a)相對於設置電位偏置成正電位，在該狀態下，從面板最上部的線(與一對顯示電極對應的一橫列的單元組)一根一根地依次選擇各線，向該掃描電極(X電極102a)施加負極性的掃描脈衝。另外，對於與應該點亮的單元對應的尋址電極112，施加正極性的尋址脈衝。通過這樣的電壓施加，僅在應該點亮的單元中進行尋址放電，來蓄積壁電荷。
放電維持期間是放大由尋址放電產生的點亮狀態來維持放電的期間，通過放電的維持，可確保與灰度等級對應的亮度。在該期間，為了防止沒有用的放電，將所有的尋址電極112偏置為正極性的電位，向所有的保持電極(Y電極102b)施加正極性的保持脈衝。隨後，通過對掃描電極(X電極102a)和保持電極(Y電極102b)交替施加保持脈衝，在規定的期間反覆放電。
在消除期間，向掃描電極(X電極102a)施加遞減脈衝，由此消除壁電荷。
在PDP100的一個例子中，通過在子域進行的各放電，產生了在由Xe引起的147nm處具有尖銳的峰值的共鳴線、和由以173nm為中心的分子射線構成的真空紫外線。該真空紫外線照射在各螢光體層115上，產生可見光。此外，通過每個RGB的子域單位的組合，能夠以多種顏色進行多灰度等級顯示。
電介質層106實質上以不含鉛的無鉛玻璃未主要構成要素。該無鉛玻璃具有以下的組成。
SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％Bi2O32～30重量％PbO0～0.1重量％RO5～38重量％[其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。]上述無鉛玻璃在電介質層106中佔有的量是50重量％以上(例如80重量％以上或90重量％以上或者95重量％以上)。電介質層106實質上可以是由上述無鉛玻璃構成的，還可以僅由上述無鉛玻璃構成。構成電介質層106的玻璃成分是上述無鉛玻璃，電介質層106實質上不含鉛。其中，在電介質層106由多個層構成的情況下，只要能得到本發明的效果，它們當中的至少一個層可以以上述無鉛玻璃為主要構成要素。在該情況下，與保護層相鄰的層，即電介質層的外表面層優選含有上述無鉛玻璃作為主要構成要素。
下面，對在本發明中使用的上述無鉛玻璃的各成分進行說明。
SiO2在玻璃的穩定化方面有效果，其含量為15重量％以下。當SiO2的含量超過15重量％時，軟化點增高，難以在規定的溫度下進行燒成。SiO2的含量優選為10重量％以下。進而，為了降低燒成後氣泡的殘留，優選降低燒成時的玻璃粘度，為此，優選使SiO2的含量為1重量％以下。
B2O3是本發明的無鉛玻璃的必需成分，其含量為10～50重量％。B2O3的含量如果超過50重量％，則玻璃的耐久性降低，另外，當玻璃的熱膨脹係數減小時，軟化點會升高。結果，難以在規定的溫度下進行燒成。另外，如果其含量不到10重量％，則玻璃變得不穩定，容易失透。B2O3的優選含量是15～50重量％。
ZnO是本發明的無鉛玻璃的必需成分，具有使玻璃穩定化的效果。ZnO的含量為26～50重量％。當ZnO的含量超過50重量％時，玻璃容易晶體化，所以無法得到穩定的玻璃。另外，如果其含量不到26重量％，則玻璃的軟化點增高，難以在規定的溫度下進行燒成，同時玻璃容易失透。而且，當其含量不到26重量％時，保護層的特性的提高效果難以體現出來。ZnO的優選含量是32～50重量％。
Al2O3在玻璃的穩定化方面有效，其含量為10重量％以下。如果超過10重量％，則有可能失透，而且，軟化點增高，難以在規定的溫度下進行燒成。Al2O3的含量優選為8重量％以下，而且，還優選為0.01重量％以上。通過使Al2O3的含量為0.01重量％以上，可以得到更穩定的玻璃。
Bi2O3是本發明的無鉛玻璃的必需成分，具有降低軟化點、提高熱膨脹係數的效果。其含量為2～30重量％。當Bi2O3的含量超過30重量％時，熱膨脹係數增大。而且，如果其含量超過30重量％，電介質層的介電常數過度增大，使得消耗電力上升。另外，當其含量不到2重量％時，軟化點增高，難以在規定的溫度下進行燒成。
CaO、SrO和BaO具有提高耐水性、抑制玻璃的分相、相對提高熱膨脹係數等效果。這些鹼土金屬氧化物的含量的總計是5～38重量％。當CaO、SrO和BaO的含量的總計超過38重量％時，有可能發生失透，而且熱膨脹係數會過度增大。另外，在它們的總計不到5重量％的情況下，難以得到上述效果。為此，CaO、SrO和BaO的含量的總計為5～38重量％的範圍。CaO的含量為0～38重量％的範圍。SrO的含量為0～38重量％的範圍。BaO的含量為0～38重量％的範圍。
ZnO和Bi2O3的含量的總計(ZnO+Bi2O3)優選是35～65重量％。為了製作軟化點低、在600℃以下的溫度下不與電極發生反應、透過率出色的電介質層，優選(ZnO+Bi2O3)的含量為35重量％以上。不過，當它們的總計超過65重量％時，有時玻璃容易晶體化。
另外，作為ZnO的含量與SiO2和Al2O3的含量的總計(SiO2+Al2O3)之比，即[ZnO/(SiO2+Al2O3)]的值優選為3以上。ZnO與SiO2和Al2O3相比，使軟化點降低的作用更高。為此，通過使上述的比為3以上，可以製作軟化點低、在600℃以下的溫度下不與電極發生反應、透過率高的電介質層。
並且，作為Bi2O3的含量與B2O3和ZnO的含量的總計(B2O3+ZnO)之比，即[Bi2O3/(B2O3+ZnO)]的值優選為0.5以下。Bi2O3與B2O3和ZnO相比更能增大介電常數，所以通過使其在上述範圍內，可以形成介電常數低的電介質層，並可以降低消耗電力。
在上述無鉛玻璃的一個例子中，Bi2O3的含量可以為26重量％以下(例如13重量％以下)。通過使Bi2O3的含量為26重量％以下，可以降低電介質層的介電常數。該例的無鉛玻璃具有以下的組成。
SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％
Bi2O32～26重量％(例如2～13重量％)PbO0～0.1重量％RO5～38重量％本發明的無鉛玻璃包括上述成分，典型的只由上述成分構成，但只要能得到本發明的效果，也可以含有其他成分。該其他成分的含量的總計優選為10重量％以下，更優選為5重量％以下。作為該其他成分，例如，可以舉出以調節軟化點和熱膨脹係數、提高玻璃的穩定化或玻璃的化學耐久性為目的而添加的成分。具體而言，作為其他成分可以舉出MgO、X2O[X2O是Li2O、Na2O、K2O、Rb2O、Cs2O]、TiO2、ZrO2、La2O3、Nb2O5、MoO3、WO3、TeO2、Ag2O等。
上述無鉛玻璃可以適當用作PDP的電介質層的材料。作為在PDP中使用的玻璃基板，可以舉出一般容易獲得的窗用平板玻璃即鈉鈣玻璃、或用於PDP開發的高應變點玻璃。這些玻璃通常具有高達600℃的耐熱性，具有75×10-7～85×10-7/℃的線熱膨服係數。
就PDP的電介質層而言，是在玻璃基板塗敷了玻璃膏之後，通過燒成而形成。該燒成需要在600℃以下進行以防止玻璃基板的變形。另外，為了防止玻璃基板的翹曲，以及防止電介質層的剝離或裂紋，優選構成電介質層的玻璃組合物的線熱膨服係數比玻璃基板的線熱膨脹係數小0～25×10-7/℃左右。而且，如果電介質層的介電常數高，則存在著流過電極的電流增大、導致PDP的消耗電力增大的問題。
為此，構成PDP的電介質層的無鉛玻璃具有上述的組成，軟化點為600℃以下，線熱膨服係數為60×10-7～85×10-7/℃，相對介電常數優選為11以下。為了抑制變形等造成的剝離或裂紋來實現90％以上的製造成品率，無鉛玻璃的線熱膨脹係數更優選為65×10-7～85×10-7/℃。
當使用上述的無鉛玻璃形成PDP的前面板的電介質層時，為了在不損壞光學特性的情況下進行玻璃強度的提高和熱膨脹係數的調整，可以向無鉛玻璃中添加無機充填劑或無機顏料。作為無機充填劑或無機顏料，例如，可以舉出氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、鋯石、堇青石、石英等。
另外，可以使用上述的無鉛玻璃覆蓋在PDP的後面板上形成的電極。即便在該情況下，以提高反射特性等光學特性同時提高玻璃強度和調整熱膨脹係數為目的，可以在無鉛玻璃中添加無機充填劑或無機顏料。作為無機充填劑或無機顏料，例如，可以舉出氧化鋁、氧化鈦、氧化鋯、鋯石、堇青石、石英等。
通過使用含有上述的無鉛玻璃作為玻璃成分的電介質層，可以增加從保護層發射且有助於放電的電子的數量。結果，可以抑制放電延遲，而且還可以抑制放電延遲的時間偏差。通過本發明，抑制了放電的偏差。為此，例如，通過進行使尋址期間中的脈衝施加的時間(timing)在整個面板延遲規定時間等的処置，可以有效防止由放電延遲引起的寫入不良的發生。
因此，在本發明的PDP100中可以進行確實可靠的尋址，即使稍微減少尋址期間的施加脈衝寬度，也能夠以良好的準確率進行尋址。由此，即使不像以往那樣採用雙重掃描方式也可以進行良好的驅動，可以利用所謂單一掃描方式等的驅動方式進行良好的驅動。在單一掃描方式中，驅動器IC的數量可以減半。由此，通過本發明，可以使驅動部的構成簡單化，能夠實現可以低成本生產的PDP。
另外，單一掃描方式中，該驅動方法在性質上，分配到尋址期間時間比較短。不過，通過本發明預先預測放電延遲的時間，即便在短的尋址期間也可以選擇用於確實可靠地進行脈衝施加的時間。
上述的無鉛玻璃通常在粉末的狀態下使用。通過在無鉛玻璃的粉末中添加粘合劑或溶劑等，可以得到玻璃膏。玻璃膏可以含有這些成分以外的成分，例如，可以含有界面活性劑、顯影加速劑、粘接助劑、防光暈劑、保存穩定劑、消泡劑、抗氧化劑、紫外線吸收劑、顏料、染料等添加劑。
通過將含有無鉛玻璃的粉末的玻璃膏塗敷在電極上並燒成，可以形成覆蓋電極的電介質層。保護層可以採用公知的方法，例如電子束蒸鍍法、濺射法、離子鍍法等方法在電介質層上形成。
在本發明的玻璃膏中所含的樹脂(粘合劑)，只要是與低融點的無鉛玻璃粉末的反應性低的物質即可。從化學穩定性、成本、安全性等觀點出發，例如，優選硝基纖維素、甲基纖維素、乙基纖維素、羧甲基纖維素等纖維素衍生物，聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛、聚乙二醇、碳酸酯系樹脂、氨基甲酸酯系樹脂、丙烯酸系樹脂、三聚氰胺系樹脂等。
本發明的玻璃膏中的溶劑只要是與低的融點玻璃粉末的反應性低的物質即可。溶劑優選在考慮了化學穩定性、成本、安全性、以及與粘合劑樹脂的互容性之後進行選擇。溶劑例如可以使用醋酸丁酯、3-乙氧基丙酸乙酯、乙二醇一甲醚、乙二醇一乙醚、乙二醇一丙醚、乙二醇一丁醚等乙二醇一烷基醚類。而且，也可以使用乙二醇一甲醚乙酸酯、乙二醇一乙醚乙酸酯等乙二醇一烷基醚乙酸酯類。並且，還可以使用二乙二醇二甲醚、二乙二醇二乙醚、二乙二醇二丙醚、二乙二醇二丁醚等二乙二醇二烷基醚類。另外，也可以使用丙二醇一甲醚、丙二醇一乙醚、丙二醇一丙醚、丙二醇一丁醚等丙二醇一烷基醚類。此外，還可以使用丙二醇二甲醚、丙二醇二乙醚、丙二醇二丙醚、丙二醇二丁醚等丙二醇二烷基醚類。而且，還可以使用丙二醇一甲醚乙酸酯、丙二醇一乙醚乙酸酯、丙二醇一丙醚乙酸酯、丙二醇一丁醚乙酸酯等丙二醇烷基醚乙酸酯類。並且，還可以使用乳酸甲酯、乳酸乙酯、乳酸丁酯等乳酸的酯類、甲酸甲酯、甲酸乙酯、甲酸戊酯、醋酸甲酯、醋酸乙酯、醋酸丙酯、醋酸異丙酯、醋酸異丁酯、醋酸戊酯、醋酸異戊酯、醋酸己酯、醋酸2-乙基己酯、丙酸甲酯、丙酸乙酯、丙酸丁酯、丁酸甲酯(酪酸甲酯)、丁酸乙酯(酪酸乙酯)、丁酸丙酯(酪酸丙酯)、丁酸異丙酯(酪酸異丙酯)等脂肪族羧酸的酯類。另外，還可以使用碳酸乙烯酯、碳酸丙烯酯等碳酸酯類；萜品醇、苄醇等醇類。此外，還可以使用甲苯、二甲苯等芳香族烴類。而且，還可以使用甲基乙基甲酮、2-庚酮、3-庚酮、4-庚酮、環己酮等酮類。並且，還可以使用2-羥基丙酸乙酯、2-羥基-2-甲基丙酸乙酯、乙氧基醋酸乙酯、羥基醋酸乙酯、2-羥基-3-甲基丁酸甲酯、3-甲氧基丙酸甲酯、3-甲氧基丙酸乙酯、乙酸3-甲氧基丁酯、乙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、乙酸丁基卡必醇酯、丙酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、丁酸3-甲基-3-甲氧基丁酯、2，2，4-三甲基-1，3-戊二醇一異丁酸酯、乙醯乙酸甲酯、乙醯乙酸乙酯、丙酮酸甲酯、丙酮酸乙酯、安息香酸乙酯、醋酸苄酯等酯類。另外，還可以使用N-甲基吡咯烷酮、N，N-二甲基甲醯胺、N-甲基甲醯胺、N，N-二甲基乙醯胺等醯胺系溶劑。這些溶劑可以單獨使用，還可以組合使用2種以上。
玻璃膏中溶劑的含有率在膏的可塑性與流動性(粘度)適合於成形處理或塗敷處理的範圍內進行調整。
下面，對PDP100的製造方法的一個例子進行說明。首先，對前面板90的製作方法進行說明。
在平坦的前面玻璃基板101的一個主面形成多個線狀的透明電極103和黑色電極膜104。接著，在黑色電極膜104上塗敷銀膏之後，通過加熱前面玻璃基板101整體，來燒成銀膏，形成總線電極105。由此形成了顯示電極102。
接著，以覆蓋顯示電極102的方式，採用刮塗法在前面玻璃基板101的上述主面上塗敷上述的玻璃膏。隨後，在90℃下將前面玻璃基板101整體保持30分鐘，使玻璃膏乾燥，接著，在560～590℃範圍的溫度下進行10分鐘燒成。由此形成了電介質層106。
接著，採用電子束蒸鍍法在電介質層106上使氧化鎂(MgO)成膜，進行燒成，形成保護層107。
由此，製作了前面板90。下面，對後面板91的製作方法進行說明。
在平坦的後面玻璃基板111的一個主面上將銀膏塗敷成多根線狀之後，加熱整個後面玻璃基板111，燒成銀膏，由此形成了尋址電極112。
接著，在相鄰的尋址電極112之間塗敷玻璃膏，通過加熱整個後面玻璃基板111來燒成玻璃膏，由此形成隔壁114。隔壁114可以由上述的玻璃膏形成，還可以由其他玻璃膏形成。
接著，在相鄰的2個隔壁114之間塗敷各種顏色(R、G、B)的螢光體墨水。接著，將後面玻璃基板111加熱至約500℃，燒成上述螢光體，由此除去螢光體墨水內的樹脂成分(粘合劑)等，形成螢光體層115。
接著，使用密封玻璃貼合前面板90和後面板91。隨後，對密封的空間的內部進行排氣使其成為高真空，然後封入稀有氣體。
由此，得到了PDP100。另外，上述的PDP和其製造方法是一個例子，本發明並不限於此。
實施例
下面，使用實施例進一步詳細說明本發明。
製作了本發明的無鉛玻璃和比較例的無鉛玻璃。表1和表2表示本發明的無鉛玻璃(實施例1～24)的組成，表3表示比較例的無鉛玻璃(比較例25～40)的組成。
表1
表2
表3
(一未玻璃化)在表1、2、3中，用重量百分率表示組成。玻璃的原料混合成表1～3所示的組成。將混合後的原料放入到白金坩堝中，在1100～1200℃的電爐中加熱1小時，使其熔融。此外，採用黃銅板加壓法對得到的熔融玻璃進行驟冷，製作碎玻璃。
玻璃的軟化點是指使用宏觀差示熱分析計測定的第2吸熱峰的值。玻化溫度和線熱膨脹係數，通過使碎玻璃再熔融形成4mm×4mm×20mm的杆，使用熱機械分析計而測定。相對介電常數通過使碎玻璃再熔融形成50mm×50mm×厚3mm的板，向其表面蒸鍍電極並使用LCR計在頻率1MHz下測定。玻璃穩定性是通過耐水性的評價、基於差示熱分析計對熱函變化的測定、以及利用X線衍射法和光學顯微鏡對有無晶體的觀察來進行評價的。另外，還評價了實施例和比較例的玻璃穩定性。
將評價結果和綜合評價顯示於表1～3。其中，有關玻璃穩定性的評價中的「AA」、「A」、「B」、「C」的定義如下所示。
AA玻璃化，在溫度高於軟化點的溫度域未看到熱函變化，而且，在利用X線衍射法或光學顯微鏡的觀察中未看到晶體；A玻璃化，在溫度高於軟化點的溫度域看到了熱函變化，但是，在利用X線衍射法或光學顯微鏡的觀察中未看到晶體；B儘管玻璃化，但在溫度高於軟化點的溫度域看到了熱函變化，在X線衍射法中沒觀測到基於晶體的衍射峰，但通過光學顯微鏡確認了晶體；C在製作玻璃時未玻璃化。
另外，在表1～3中，就綜合評價而言，將軟化點不到600℃、更優選不到595℃，相對介電常數為11以下，線熱膨脹係數為60×10-7～85×10-7/℃、更優選65×10-7～85×10-7/℃的範圍作為目標基準，並在考慮了作為玻璃的穩定性之後，進行了綜合性評價。
其中，關於綜合評價的「AA」、「A」、「B」、「C」的定義如下所示。
AA作為玻璃是穩定的，且各物性值在更優選的目標值的範圍內，也取得了各物性的平衡；A作為玻璃是穩定的，各物性值在目標物性範圍內，各物性值的至少一個在更優選的目標值的範圍之外；B作為玻璃是穩定的，但各物性值的至少一個在目標值的範圍之外；C未玻璃化，作為玻璃材料是無效的。
由表1和表2可知，實施例1～24的各試樣都在30～300℃的溫度範圍下具有60～85×10-7/℃的線熱膨脹係數，軟化點為600℃以下，相對介電常數為11以下，作為玻璃的穩定性也良好。
特別是實施例3、5～9、11、12、14～16的無鉛玻璃，在獲得上述各物性的平衡的同時，作為玻璃的穩定性也最好，顯示出優越的特性。
與此相對，表3所示的比較例25～40的玻璃與實施例的各試樣相比存在下述問題，即，相對介電常數高、熱膨脹係數不在目標範圍內、玻璃不穩定。為此，比較例的玻璃不優選作為形成電介質層的玻璃。
以下表示製作PDP並進行評價的結果。
對原料進行混合，以使其組成與各物性和玻璃穩定性出色的上述實施例3、5～9、11、12、14～16的玻璃相同。接著，在1100～1200℃的電爐中使用白金坩堝將混合的原料熔融1時間。隨後，利用雙滾筒法製作碎玻璃，利用球磨機粉碎碎玻璃，來製作粉末。
另外，作為比較例，準備不是本發明的無鉛玻璃的玻璃粉末(比較例51～53)，作為電介質材料，準備通常使用的有鉛玻璃的粉末(比較例101)。
製作的實施例和比較例的玻璃粉末的平均粒徑是1.5～2.5μm的範圍。將這些玻璃粉末的組成和平均粒徑顯示於表4。
表4
混合併攪拌作為樹脂的乙基纖維素和作為溶劑的α-萜品醇，使其重量比為5∶30，製備含有有機成分的溶液。接著，以重量比65∶35混合該溶液和表4所示的實施例的玻璃粉末(實施例3、5～9、11、12、14～16)，利用3根輥使其混合併分散，製備成玻璃膏。同樣地，使用上述溶液和比較例的玻璃粉末(比較例51、52、53、101)製備了玻璃膏。
在厚度約2.6mm的平坦鈉鈣玻璃板(前面玻璃基板)的表面上，以規定的圖案塗敷ITO(透明電極)的材料，並進行乾燥。接著，將作為銀粉末和有機載色劑的混合物的銀膏塗敷成多根線狀，然後通過加熱上述前面玻璃基板，由此對上述銀膏進行燒成，形成了顯示電極。
在已製作了顯示電極的前面板上，利用刮塗法塗敷上述的玻璃膏。隨後，在90℃下保持上述前面玻璃基板30分鐘，使玻璃膏乾燥，通過在570～590℃的溫度下燒成10分鐘，由此形成了電介質層。
接著，在電介質層上，採用電子束蒸鍍法蒸鍍氧化鎂(MgO)，然後進行燒成，由此形成了保護層。
另一方面，用以下的方法製作後面板。首先，在由鈉鈣玻璃構成的後面玻璃基板上，利用網板印刷使以銀為主體的尋址電極形成為條紋狀。接著，形成電介質層。然後，在電介質層上，在相鄰的尋址電極之間形成隔壁。隔壁通過反覆進行網板印刷和燒成而形成。
接著，向隔壁的壁面和隔壁間的電介質層的表面塗敷紅(R)、綠(G)、和藍(B)的螢光體膏，經過乾燥、燒成，製作成螢光體層。
接著，使用密封玻璃貼合製作成的前面板和後面板。然後，在對放電空間的內部進行排氣使其成為高真空(1×10-4Pa左右度)之後，封入Ne-Xe系放電氣體使其達到規定的壓力。由此製作成PDP。
對於製作成的PDP，評價放電偏差(放電延遲時間的偏差)的相對大小。具體而言，設使用了比較例101的有鉛玻璃粉末的PDP的放電偏差為100％，對各PDP的放電偏差進行評價。評價結果顯示於表4。另外，ZnO的含量和放電偏差的相對大小的關係顯示於圖3。
如圖3所示，隨著無鉛玻璃中的ZnO的含量的增加，放電偏差降低。當ZnO的含量達到26重量％程度以上時，放電偏差大大降低，當達到32重量％程度以上時，放電偏差穩定為低值。
由以上的結果可知，本發明的PDP與以往的PDP(比較例的PDP)相比放電偏差小。因此，在本發明的PDP中，即使在尋址期間發生了放電延遲，通過使尋址脈衝的施加時間與放電延遲時間一致並使其延遲，或者對脈衝寬度進行調整，也可以確實可靠地進行尋址。因此，根據本發明，可得到具有良好的圖像顯示性能的PDP。
關於表4和圖3所示的樣品，進行了利用陰極發光法的評價。陰極發光法(CL)是指向試樣照射電子射線，檢測出在其能量緩和的過程中產生的發光光譜，並根據發光光譜得到試樣中缺陷的存在和該結構的信息的分析法。具體而言，是對各樣品測定陰極發光，根據結果研究與保護層的特性有較大關聯的發光光譜、和放電偏差的關係。
在各試樣的光譜觀察到了3個峰值(發光波長分別為約410nm、約510nm、約740nm)。這些各峰值的波長與在保護層的能帶內存在的缺陷順序的能量相關。因此，發光波長約740nm的峰值越大，從保護層發射的有助於放電的電子的數量越多，為此，可以抑制放電延遲，且可以期待抑制放電偏差的效果。發光波長約740nm的峰值強度相對於發光波長約410nm的峰值強度的相對強度如表4所示。另外，將結果相對於ZnO的含量進行了繪圖的結果顯示於圖4。
如表4所示，使用了實施例的玻璃的PDP與使用了比較例的玻璃的PDP相比，相對強度更高。而且，如圖4所示，發光波長約740nm的峰值相對於發光波長約410nm的峰值強度的相對強度，隨著是ZnO含量的增加而上升。特別是當ZnO的含量為26重量％程度以上時，相對強度大大上升，當達到32重量％程度以上時，相對強度穩定並緩慢上升。由此，為了抑制放電延遲，優選使ZnO的含量為26重量％以上，更優選為32重量％以上。
工業上的可利用性本發明可以用於等離子體顯示板。
權利要求書(按照條約第19條的修改)1.一種等離子體顯示板，包括顯示電極和尋址電極，含有形成在從由所述顯示電極和所述尋址電極構成的組中選擇的至少一個電極上的電介質層，所述電介質層以具有下述組成的玻璃為主要構成要素，SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30.01～10重量％Bi2O32～30重量％PbO0～0.1重量％RO5～38重量％其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。
2.根據權利要求1所述的等離子體顯示板，其特徵在於，具備以覆蓋所述電介質層的方式形成的保護層，所述保護層含有MgO作為主要成分。
3.根據權利要求2所述的等離子體顯示板，其特徵在於，所述玻璃的30～300℃下的線熱膨脹係數在60×10-7～85×10-7/℃的範圍。
4.根據權利要求2所述的等離子體顯示板，其特徵在於，所述電介質層，通過將含有所述玻璃的粉末、溶劑和樹脂的玻璃膏以覆蓋所述至少一個電極的方式塗敷之後，進行燒成而形成。
權利要求
1.一種等離子體顯示板，包括顯示電極和尋址電極，含有形成在從由所述顯示電極和所述尋址電極構成的組中選擇的至少一個電極上的電介質層，所述電介質層以具有下述組成的玻璃為主要構成要素，SiO20～15重量％B2O310～50重量％ZnO26～50重量％Al2O30～10重量％Bi2O32～30重量％PbO0～0.1重量％RO5～38重量％其中，RO表示從由CaO、SrO和BaO構成的組中選擇的至少一個氧化物。
2.根據權利要求1所述的等離子體顯示板，其特徵在於，具備以覆蓋所述電介質層的方式形成的保護層，所述保護層含有MgO作為主要成分。
3.根據權利要求2所述的等離子體顯示板，其特徵在於，所述玻璃的30～300℃下的線熱膨脹係數在60×10-7～85×10-7/℃的範圍。
4.根據權利要求2所述的等離子體顯示板，其特徵在於，所述電介質層，通過將含有所述玻璃的粉末、溶劑和樹脂的玻璃膏以覆蓋所述至少一個電極的方式塗敷之後，進行燒成而形成。
全文摘要
本發明涉及一種等離子體顯示板，包括顯示電極(102)和尋址電極(112)，還包括形成在從由顯示電極(102)和尋址電極(112)構成的組中選擇的至少一個電極上的電介質層(電介質層(106)和/或電介質層(113))。該至少一個電介質層以具有以下組成的玻璃為主要構成要素，即SiO
文檔編號H01J17/49GK1953941SQ20058001561
公開日2007年4月25日 申請日期2005年10月4日 優先權日2004年10月7日
發明者宮崎晃暢, 長谷川真也, 豐田誠司, 越須賀強 申請人:松下電器產業株式會社