JP3363141B2 - ディスプレイパネルおよびその製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンピュータやテ
レビなどの画像表示に用いられるディスプレイパネルに
関するものであって、特に、そのパネル面に銀電極が形
成されたディスプレイパネルおよびその製造方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、コンピュータやテレビなどの画像
表示に用いられているカラー表示デバイスにおいて、フ
ィールドエミッションディスプレイパネルやプラズマデ
ィスプレイパネル（Plasma Display Panel 、以下、
「ＰＤＰ」という。）などのディスプレイパネルは、大
型で薄型のパネルを実現することのできるカラー表示デ
バイスとして注目されており、特にＰＤＰにおいては高
速応答性や高視野角などの優れた特徴を備えるため、各
企業や研究機関においてその普及に向けた開発が活発に
行われている。

【０００３】このようなＰＤＰにおいては、前面ガラス
基板と背面ガラス基板とがギャップ材を介して対向する
ように設けられており、前面ガラス基板における背面ガ
ラス基板と対向する側の面には、ライン状の表示電極が
複数形成されるとともにこの各電極を覆うように誘電体
層が被膜されている。一般的なＰＤＰでは、前面ガラス
基板に硼硅素ナトリウム系ガラス材料から構成されるガ
ラス板が用いられ、表示電極にはＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ電極
も用いられるが、比較的容易に形成できる銀電極が用い
られている。

【０００４】この銀電極は、薄膜法によっても形成でき
るが、比較的安価に形成することができる厚膜法も用い
られてきている。この厚膜法では、例えば、銀粒子、ガ
ラスフリット、樹脂、溶剤などを含有する銀ペーストを
スクリーン印刷法によって前面ガラス基板上に塗布した
り、銀粒子、ガラスフリット、樹脂などを含有するフィ
ルムをラミネート法で貼り付けたりして、まず銀厚膜を
電極形状にパターニングする。このパターニングの後
に、ペーストやフィルムに含まれる樹脂を分解除去する
とともに銀粒子、ガラスフリットを融着させるために、
５００℃以上の温度で焼成させる。この焼成によって、
銀粒子が融着してその導電性が向上するとともに、ガラ
スフリットが融着して銀粒子が前面ガラス基板に固着す
る。

【０００５】この焼成後に、誘電体層を形成するため、
低融点鉛ガラスなどの粉末、樹脂、溶剤を混合したペー
ストをスクリーン印刷法やラミネート法によって銀電極
を被膜するように塗布し、溶剤を乾燥させた後、再度５
００℃以上の温度で焼成させる。これによって、ペース
ト中の樹脂が分解除去され、低融点鉛ガラスが融着され
ることによって誘電体層が形成される。なお、背面ガラ
ス基板においても前面ガラス基板と同様の電極、誘電体
層が配されており、これらは上記と同様の方法によって
形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、銀電極を備
えるＰＤＰにおいては、上記各焼成時に銀がイオン化
し、ガラス基板に含まれるナトリウム（通常２．５〜１
５ｗｔ％程度含まれる）がイオン化したものとイオン交
換などの反応によってガラス基板内部に拡散しやすい。
この銀の拡散は、焼成時の温度と時間に比例して進行す
ると考えられるが、これにより拡散された銀はガラス基
板内部で還元されて銀コロイドを生じ、ガラスを黄色化
させやすい。特に、この黄色化が前面ガラス基板におい
て生じた場合には、ＰＤＰの駆動時に色温度の低下をも
たらし、ＰＤＰの画質を低下させる可能性が高くなる。

【０００７】この黄色化を低減するため、焼成温度を低
下させることによって銀イオンの拡散を抑制することが
考えられるが、焼成温度に関しては、樹脂の分解開始温
度や、電極および誘電体層を構成する材料の軟化点に依
存するため、その温度を低下させることは困難である。
他方、焼成時間を短くして銀イオンの拡散を抑制するこ
とも考えられるが、単純に焼成時間を短くするだけでは
電極や誘電体層に樹脂が残ってしまったり、電極や誘電
体層の融着が不十分となってしまったりして、電極の導
電率や誘電体層の絶縁性が低下する恐れがある。

【０００８】このような現象は、ＰＤＰのみならず、ガ
ラス基板に厚膜銀電極を形成するフィールドエミッショ
ンディスプレイパネルなどのディスプレイパネルにおい
ても同様に発生する可能性があり、ディスプレイパネル
のガラス基板の黄色化を抑制する技術が望まれている。
本発明は、上記課題に鑑み、従来に比べてガラス基板の
黄色化が抑制されるディスプレイパネルおよびその製造
方法を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係るディスプレイパネルは、基板上の一方
の主面に列設された複数の電極と当該複数の電極を覆う
ように形成された誘電体層とを有する第１パネルと、第
２パネルとが隔壁を介して平行に対峙して配設されるデ
ィスプレイパネルであって、前記第１パネルは、基板の
組成にガラスを有するとともに電極の組成に銀を有し、
誘電体層中において電極の主面と誘電体層の界面から５
μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域に拡散した銀
の濃度と、前記基板中において電極と基板との界面から
７．５μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域に拡散
した銀の濃度との比が０．５以下であることを特徴とし
ている。

【００１０】このようなディスプレイパネルによれば、
誘電体層への銀の拡散が少ないので、誘電体層の絶縁破
壊が抑制されるとともに、基板への銀の拡散も少ないと
思われるので、基板の黄色化が低減される。また、上記
第１パネルが前面パネルの場合には、ディスプレイパネ
ルにおける色温度の低下を抑制することができる。

【００１１】また、上記前面パネルは、その黄色化を抑
制するため、基板中における電極と基板との界面から
７．５μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域の銀濃
度が０．８ｗｔ％以下となることが好ましい。さらに、
上記前面パネルは、誘電体層中における電極主面と誘電
体層との界面から５μｍ離れた点を中心とする直径５μ
ｍ領域の銀濃度が０．４ｗｔ％以下となることが好まし
い。

【００１２】また、本発明に係るディスプレイパネル
は、基板上の一方の主面に列設される複数の電極と当該
複数の電極を覆うように形成された誘電体層とを有する
第１パネルと、第２パネルとが隔壁を介して平行に対峙
して配設されるディスプレイパネルであって、前記第１
パネルは、基板の組成にガラスと２．５ｗｔ％以上のナ
トリウムを有するとともに電極の組成に銀を有し、基板
中において電極と基板との界面から７．５μｍ離れた点
を中心とする直径５μｍ領域のナトリウム濃度が、電極
の形成された主面と反対側の主面における直径５μｍ領
域のナトリウム濃度の９０％以上あることを特徴とす
る。

【００１３】銀はガラス組成の基板に含まれるナトリウ
ムとイオン交換を起こすと考えられており、上記のよう
にナトリウムが基板内に多く残存していれば、誘電体層
への銀の拡散も少ないと思われるので、誘電体層の絶縁
破壊が抑制されるとともに、基板への銀の拡散も少な
く、基板の黄色化が低減される。ここで、前記第１パネ
ルは、基板中における前記電極側面から３μｍ離れると
ともに電極と基板との界面から３μｍ離れた点を中心と
する直径５μｍ領域のナトリウム濃度が０．２５ｗｔ％
以下となるようにすれば基板の黄色化が抑制される。

【００１４】具体的なパネルの形状としては、前記第１
パネルの基板が、当該基板に列設された電極とディスプ
レイパネルの表示領域において直接接している形状を挙
げることができる。また、本発明に係るディスプレイパ
ネルの製造方法は、基板上に銀電極を設けるとともに当
該銀電極を覆うように誘電体層を形成するパネル形成工
程を有するディスプレイパネルの製造方法であって、前
記パネル形成工程は、基板上に銀、第１の樹脂、第１の
ガラスを含むパターン層を形成する第１の工程と、前記
第１の工程において形成されたパターン層上を覆うよう
に、第２の樹脂および第２のガラスを含む被覆層を形成
する第２の工程と、前記パターン層および被覆層を同時
焼成する第３の工程とを備え、前記第３の工程は、前記
パターン層および被覆層に含まれる第１および第２の樹
脂の分解開始温度以上まで昇温する第１ステップと、前
記第１のガラスの軟化点以上、かつ前記第２のガラスの
軟化点未満の温度範囲に保つ第２ステップと、前記第２
のガラスの軟化点以上の温度まで昇温する第３ステップ
とを備えることを特徴としている。

【００１５】上記同時焼成を行う第３工程において、パ
ターン層と被覆層とが同時焼成されるので、基板ならび
に被覆層中への銀の拡散が抑制される。また、上記製造
方法によれば、第２ステップにおいて軟化される第１の
誘電体ガラスから発生するガスが未軟化の第２の誘電体
ガラスが積層した層を通って排出された後、第３ステッ
プにおいて第２の誘電体ガラスを軟化するので、第１の
誘電体ガラスに気泡が形成されず、銀電極を緻密に形成
することができる。

【００１６】また、前記第２ステップは、第１ステップ
における昇温速度よりもその速度を遅くする期間を設け
ることによって、前記第１のガラスの軟化点以上、かつ
前記第２のガラスの軟化点未満の範囲に温度を保つよう
にしてもよい。ここで、前記第３の工程は、減圧雰囲気
下、乾燥ガス雰囲気下、酸化性ガス雰囲気下で行うこと
によって樹脂の焼失を促進したり、還元性ガス雰囲気下
で行うことによって銀の酸化を抑制するようにしたりし
てもよい。

【００１７】また、本発明に係るディスプレイパネルの
製造方法は、前面ガラス基板上に銀電極を設けるととも
に当該銀電極を覆うように誘電体層を形成する前面パネ
ル形成工程を有するディスプレイパネルの製造方法であ
って、前記前面パネル形成工程は、前面ガラス基板上に
銀、第１の樹脂、第１のガラスを含むパターン層を形成
する第１の工程と、前記第１の工程において形成された
パターン層上を覆うように、第２の樹脂および第２のガ
ラスを含む被覆層を形成する第２の工程と、前記パター
ン層および被覆層を同時焼成する第３の工程とを備える
ことを特徴とする。

【００１８】このような方法によれば、前面パネルを同
時焼成することによって焼成時間を従来に比べて短くす
ることができるので、銀が基板内に拡散することを抑制
することができ、従来に比べて色温度の高いディスプレ
イパネルを製造することができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るディスプレイ
パネルの一例として、ＰＤＰに本発明を適用した場合に
ついて説明する。 〔第１の実施の形態〕本発明に係るＰＤＰの第１の実施
の形態について図面を参照しながら説明する。

【００２０】＜ＰＤＰの全体構成＞図１は、本発明に係
るＰＤＰの表示領域の一部における断面斜視図であり、
図２は、図１におけるＰＤＰのアドレス電極１７上での
ｙ−ｚ軸断面図である。両図を参照しながらＰＤＰの構
造について説明する。図１に示すように、ＰＤＰは、前
面パネル１０と背面パネル２０とが対向した状態に配さ
れて構成されている。

【００２１】前面パネル１０は、前面ガラス基板１１、
表示電極１３，１４、誘電体層１５、保護層１６とを備
え、前面ガラス基板１１の対向面上に、複数対の表示電
極１３，１４が交互に列設されるとともに、図２に示す
ように誘電体層１５、および保護層１６が各電極表面上
を覆うように順に被膜されて構成されている。前面ガラ
ス基板１１は、硼硅素ナトリウム系ガラス材料からなる
平板状の基板であり、その組成にはナトリウム（Ｎａ）
が２．５ｗｔ％含まれている。このナトリウムの含有量
には特に制限は設けられないが、一般的には１５ｗｔ％
程度まで含まれたものが市販されており、その含有量が
多いほど安価となるのでコスト的には好ましい。

【００２２】表示電極１３，１４は、ともに銀を主成分
（以下、「主成分」とは、その全体の重量に対する重量の
割合が５０ｗｔ％以上を示す組成のことを言う。）とす
る表示電極である。誘電体層１５は、表示電極１３，１
４を被覆するように形成され、例えば、酸化鉛、酸化ホ
ウ素、酸化ケイ素、および酸化アルミニウムの混合物か
らなる酸化鉛系ガラスや、酸化ビスマス、酸化亜鉛、酸
化ホウ素、酸化ケイ素、および酸化カルシウムの混合物
からなる酸化ビスマス系ガラスなどのガラス成分から構
成され、表示電極１３，１４を絶縁する働きを有する。

【００２３】保護層１６は、誘電体層１５表面を覆うよ
うに形成されており、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）など
からなる層である。上記表示電極１３，１４および誘電
体層１５は、後述するように同時焼成を行うことによっ
て形成されるので、前面ガラス基板１１では黄色化が抑
制される。一方、背面パネル２０は、背面ガラス基板２
１、アドレス電極２２、可視光反射層２３、隔壁２４、
蛍光体層２５Ｒ，Ｇ，Ｂを備えている。

【００２４】背面ガラス基板２１は、前面ガラス基板１
１と同様、硼硅素ナトリウム系ガラス材料からなる平板
状の基板であり、その組成にナトリウム（Ｎａ）を２．
５ｗｔ％含んでいる。この背面ガラス基板２１の対向面
上には、ストライプ状にアドレス電極２２が列設されて
いる。アドレス電極２２は、上記表示電極１３，１４と
同様、銀を主成分とする電極であり、この電極を覆うよ
うに可視光反射層２３が被膜されている。

【００２５】可視光反射層２３は、例えば、上記前面パ
ネル１１における誘電体層１５を構成するガラス成分と
同じものに酸化チタンを含む誘電体ガラスからなる層で
あって、各蛍光体層２５Ｒ，Ｇ，Ｂで発生する可視光を
反射する機能と、誘電体層としての機能を併せ持つ。隔
壁２４は、可視光反射層２３の表面上において、アドレ
ス電極２２と平行に列設されている。隔壁２４同士の間
には、赤色、緑色、青色を発光する各蛍光体層２５Ｒ，
Ｇ，Ｂが順に配されている。

【００２６】蛍光体層２５Ｒ，Ｇ，Ｂは、それぞれ赤色
（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）を発光する蛍光体粒子
が結着した層である。ＰＤＰは、上記前面パネル１０と
背面パネル２０とが対向するように貼り合わされるとと
もにその各パネル周囲が図示しない気密シール層により
封着され、その間に形成される放電空間２６内に放電ガ
ス（例えば、ネオン９５ｖｏｌ％とキセノン５ｖｏｌ％
の混合ガス）が所定の圧力（例えば、６６．５ｋＰａ程
度）で封入された構成となっている。

【００２７】＜ＰＤＰの製造方法＞本発明に係るＰＤＰ
の製造方法は、前面パネルおよび背面パネルの各電極、
誘電体層、可視光反射層の焼成方法に特徴を有してい
る。この焼成方法について説明する前に、まず、従来の
ＰＤＰの製造方法における焼成方法を説明する。なお、
各電極、誘電体層の製造方法と、背面パネルにおける電
極、可視光反射層の製造方法とは略同じであるので、前
面パネルを例に従来の製造方法について説明する。

【００２８】（１）従来の前面パネルの製造方法 図３（１）〜（５）は、従来の前面パネルの各製造工程
における前面パネルの一部断面図であり、図４は、前面
パネルの焼成温度と焼成時間の関係を示すグラフであ
る。 表示電極１３０，１４０の形成 図３（１）に示すように、まず、銀粒子を主成分とし、
ガラスフリット、樹脂、溶剤などを含有する銀ペースト
を前面ガラス基板１１０上に厚膜スクリーン印刷法によ
ってパターニングした後、溶剤を乾燥させる。

【００２９】次に、図４に示すように、これを室温Ｂ１
からガラスフリットの軟化点以上の温度Ｂ２（例えば５
８０℃）まで昇温後、その温度を一定時間（ｔ１〜ｔ
２）保ち、焼成させることによって、図３（２）に示す
ように銀ペーストに含まれる樹脂を分解するとともに、
銀、ガラスフリットを融着させ、表示電極１３０，１４
０を形成する。その後、表示電極および前面ガラス基板
にクラックが発生するのを防止するため、前面パネルを
温度Ｂ２から室温Ｂ１まで時間ｔ２からｔ３をかけてゆ
っくりと放冷しながら冷却する。

【００３０】この焼成時（時間ｔ０〜ｔ３）には、各表
示電極１３０，１４０と前面ガラス基板１１０とが接す
る界面において、各電極１３０，１４０に含まれる銀イ
オンと前面ガラス基板１１０内に含まれるナトリウムイ
オンとのイオン交換が始まり、一部の銀イオンが前面ガ
ラス基板１１０内に拡散される。 誘電体層１５０の形成 次に、図３（３）に示すように、表示電極１３０，１４
０が形成された前面ガラス基板１１０上に、低融点鉛ガ
ラスなどの粉末、バインダ樹脂、溶剤を混合したガラス
ペーストを厚膜スクリーン印刷法によって塗布した後、
溶剤を乾燥させることによって誘電体層１５０となるガ
ラスペーストが図３（４）に示すような状態に被覆され
る。

【００３１】その後、この前面パネルを室温Ｂ１からガ
ラスペーストに含まれるガラスフリットの軟化点以上の
温度Ｂ２（例えば５８０℃以上）まで再度昇温（時間ｔ
４〜ｔ５）して所定時間（ｔ５〜ｔ６）保温し、焼成す
ることによって、図３（５）に示すようにガラスペース
ト中の樹脂が分解されるとともに、ガラスフリットが融
着する。その後、前面ガラス基板１１０および表示電極
１３０，１４０にクラックが発生するのを防止するた
め、時間ｔ６〜ｔ７をかけてゆっくりと放冷することに
よって、誘電体層１５０が形成される。この誘電体層１
５０の表面上にさらに保護層が被膜されて前面パネルが
形成される。

【００３２】この焼成（時間ｔ４〜ｔ７）によっても各
電極１３０，１４０に含まれる銀と前面ガラス基板１１
０に含まれるナトリウムとのイオン交換が行われ、前面
ガラス基板１１０内に銀イオンがさらに拡散される一
方、誘電体層１５０内部にはナトリウムイオンが拡散さ
れる。なお、従来の背面パネルにおいては、上記前面パ
ネルにおける表示電極１３０、１４０がアドレス電極に
置き換わることと、誘電体層１５０が可視光反射層に置
き換わることが異なり、さらに、隔壁、蛍光体層が形成
されること以外は前面パネルと同様に作製される。

【００３３】このように、従来の前面パネル（背面パネ
ル）の製造方法においては、表示電極の形成と誘電体層
（可視光反射層）の形成のために、二度の焼成（時間ｔ
０〜ｔ３、ｔ４〜ｔ７）を行うので、その分焼成時間が
長くなって、表示電極に含まれる銀（銀イオンを含む）
の前面（背面）ガラス基板内への拡散量が多くなり、パ
ネルの黄色化の原因となっている。具体的には、このよ
うな２回の焼成を経て形成される前面ガラス基板におい
ては、表示電極と前面ガラス基板との界面から７．５μ
ｍ離れた位置を中心とした直径５μｍ領域における前面
ガラス基板内部に拡散された銀の濃度は０．８８ｗｔ％
と、０．８ｗｔ％を超える値となる。

【００３４】（２）本発明にかかる前面パネルの製造方
法 つぎに、本発明に特徴的な前面パネルの製造方法につい
て図面を参照しながら説明する。図５（１）〜（５）
は、本発明に係る前面パネルの各製造工程における前面
パネルの一部断面図であり、図６は、本発明に係る前面
パネルの焼成温度と焼成時間を示すグラフである。

【００３５】表示電極用ペースト塗布工程 図５（１）に示すように、前面ガラス基板１１上に従来
と同様の銀を主成分とし、ガラスフリット、樹脂、溶剤
を含む銀ペーストを厚膜スクリーン印刷法によってライ
ン状にパターニングして塗布した後、乾燥させる。ここ
で、銀ペーストは、銀とガラスフリットとの合計のペー
ストに対する混合比は、９０ｗｔ％以上であることが好
ましい。９０ｗｔ％未満であると、銀ペーストはその粘
度が低下し、スクリーン印刷法によって前面ガラス基板
１１上に形成したときに流れてしまうので、所望の形状
が得られなくなる可能性があるからである。

【００３６】さらに、ペーストに対して銀を８５〜９５
ｗｔ％含むものを使用することが好ましい。８５ｗｔ％
未満では、焼成時の収縮率が大きくなり、緻密な表示電
極を得にくくなる一方、９５ｗｔ％を越えると、銀ペー
ストの粘度が高くなるので、前面ガラス基板１０上に塗
布したときにしたときの厚みムラが大きく、焼成後に平
坦な電極を得にくくなるからである。

【００３７】ガラスフリットは、その軟化点が３５０〜
５００℃程度であるものが好ましい。軟化点が低すぎる
と、焼成時において樹脂が分解する前に軟化して樹脂の
分解を妨げる一方、軟化点が高すぎると、ガラスフリッ
トの軟化不足によって表示電極と前面ガラス基板との密
着が不十分になる恐れがあるからである。このガラスフ
リットは、ペーストに対して１〜１０ｗｔ％の割合で含
まれるものが好ましい。ガラスフリットの含有量が１ｗ
ｔ％未満の場合には、前面ガラス基板に対する接着力が
得られにくいし、１０ｗｔ％を越える場合には、焼成時
にペーストに含まれる樹脂の分解を妨げる恐れがあるか
らである。

【００３８】また、樹脂としては、ポリメチルメタクリ
レート、エチルセルロース、ニトロセルロースなど、焼
成により分解しやすい、すなわち空気中での分解開始温
度が約３００〜３５０℃の範囲内に入るような樹脂が選
択され、さらに、分解終了温度が誘電体層１５に含まれ
るガラス成分の軟化点より低いものを用いれば、表示電
極１３，１４の樹脂が分解した後に誘電体層１５を融着
固化することができるので、樹脂の分解時に発生する泡
が電極１３，１４内に残存することを抑制できると考え
られる。

【００３９】上記樹脂は、銀ペーストを塗布する際に最
適な粘度になるように、銀ペーストに対して１〜１０ｗ
ｔ％含まれるようにすることが好ましい。樹脂の含有量
が１ｗｔ％未満の場合には、ペーストの粘性が小さくな
り、塗布したときに所定の電極の形状を維持しにくくな
る可能性がある一方、逆に１０ｗｔ％を越えて含まれて
いれば、銀ペーストの粘度が非常に高くなるので、ガラ
ス基板上に塗布したときに厚みムラが大きくなってしま
うからである。なお、上記分解開始温度、分解終了温度
とは、ＴＧ−ＤＴＡ（thermogravimetric-differential
thermal analysis）分析装置を用いて、昇温速度１０
℃／分で昇温したときの測定値である。

【００４０】また、溶剤としては、エチレングリコール
などのアルコール系、ターピネオールなどのテルペン
系、メチルエチルケトンなどのケトン系、カルビトール
などのエーテル系などが用いられる。このような銀ペー
ストにおける銀とガラスフリットの混合物の熱膨張係数
は、７５〜８５×１０^-7／Ｋの範囲内となるようなもの
を用いることが好ましい。これにより、表示電極１３，
１４の熱膨張係数が前面ガラス基板１１の熱膨張係数に
近似するため、焼成時における表示電極１３，１４と前
面ガラス基板１１との界面に発生する熱膨張による応力
が小さくなり、表示電極１３，１４が前面ガラス基板１
１から剥離することを抑制することができる。

【００４１】誘電体層被覆工程 次に、上記表示電極用ペースト塗布工程において塗布さ
れた表示電極１３，１４上に酸化鉛系ガラスや酸化ビス
マス系ガラスからなるガラス、樹脂、溶剤からなるガラ
スペーストを厚膜スクリーン印刷法やダイコート塗布法
によって塗布する。

【００４２】ここで、ガラスペースト中のガラスは、そ
の熱膨張係数が上記表示電極１３，１４の形成に用いら
れた銀とガラスフリットの混合物の熱膨張係数よりも大
きいものが好ましい。後述する降温過程において、誘電
体層１５の方がより収縮することになるので、表示電極
１３，１４と誘電体層１５との界面に空隙が生じること
が防止されるからである。このガラスの軟化点は、上記
表示電極１３，１４の形成に用いられたガラスフリット
の軟化点よりも大きいものが用いられ、ガラスペースト
中の樹脂は、その分解開始温度が、表示電極１３，１４
の形成に用いられた樹脂の分解開始温度よりも低いもの
が用いられる。

【００４３】このように誘電体層１５を形成するガラス
ペーストが塗布された前面パネルは、恒温乾燥機などに
静置されてペースト中の溶剤が蒸発される。 焼成工程 第１焼成ステップ（時間ｔ１０〜ｔ１１） 次に、上記溶剤が蒸発した前面パネルを焼成炉中に静置
させ、図６の時間ｔ１０〜ｔ１１に示すように、５〜２
０℃／分の昇温速度で表示電極１３，１４および誘電体
層１５の各ペーストに含まれた樹脂の分解開始温度（メ
チルメタアクリレートであれば約２００℃）以上の温度
Ａ２まで昇温させる。これによって、銀ペースト、ガラ
スペースト中に含まれる樹脂が分解されるので、図５
（３）のように、誘電体層１５にはガラス粒子１５１間
に空隙部分が生じる。

【００４４】第２焼成ステップ（時間ｔ１１〜ｔ１２） 温度Ａ２まで到達したら、これ以降は、昇温速度を例え
ば５℃／分未満に遅くする、もしくは昇温を停止して一
定温度に保ち、銀ペーストに含まれるガラスフリットの
軟化点以上かつガラスペーストに含まれるガラスの軟化
点以下の温度に保つようにする。

【００４５】これにより、銀ペーストおよびガラスペー
スト中の樹脂が完全に分解されるとともに、銀ペースト
中のフリットガラスが融着して図５（４）のように表示
電極１３，１４が形成される。ここで、上述したように
ガラスペースト中の樹脂の分解開始温度が、表示電極１
３，１４の形成に用いられた銀ペーストの樹脂の分解開
始温度よりも低いものであれば、この時点ですでにガラ
スペースト中の樹脂はほとんど分解されるとともにガラ
ス粒が残存した状態となり、ガラス粒間にできる空隙を
通って、銀ペースト中の樹脂の分解に必要な酸素の供給
が増加するので、銀ペースト中の樹脂は容易に分解が進
行する。また、この空隙を通して表示電極１３，１４の
軟化時に発生する泡を焼成炉内に放出することができる
ので、表示電極１３，１４内には気泡が形成されにくく
なっている。そのため、表示電極１３，１４は緻密に構
成されるので高い導電性を示すようになる。

【００４６】この第２焼成ステップにおいて樹脂の分解
を促進するために、焼成炉内に酸素などの酸化剤ガスを
供給することによって酸化ガス雰囲気で満たして樹脂の
酸化を促進したり、乾燥ガス雰囲気にして樹脂の燃焼に
よって発生する水分を除去して焼成を促進したりするよ
うにすれば、より完全にペースト中の樹脂分解を行うこ
とができる。他方、銀などの金属は酸化されやすいた
め、焼成炉内を水素などの還元性ガス雰囲気で満たすよ
うにして酸化を防止するようにしてもよい。また、樹脂
の分解時に発生するガスを速やかに焼成炉外に排出して
表示電極１３，１４内に気泡が形成されるのを防止する
ために焼成炉内を減圧するようにしてもよい。この減圧
は、第２焼成ステップ中において連続的に行うことが好
ましいが、瞬間的であっても気泡の形成を抑制すること
ができる。

【００４７】第３焼成ステップ（時間ｔ１２〜ｔ１３） 第２焼成ステップにおいて、銀ペーストおよびガラスペ
ースト中の樹脂が完全に分解されたら、再度一定の昇温
速度（例えば、５〜２０℃／分）を保ちながら誘電体層
のガラスにおける軟化点以上の温度Ａ３まで昇温させ
る。 第４焼成ステップ（時間ｔ１３〜ｔ１４） その後、昇温速度を第３焼成ステップにおける昇温速度
よりも遅く、例えば５℃／分未満に遅くするもしくは昇
温速度を０にして、ガラスペースト中のガラスの軟化点
以上の温度Ａ３以上となるように保つようにする。これ
によって、図５（５）に示すように、ガラスペーストに
含まれていたガラス粒１５１が融着され、緻密な構造を
有する誘電体層１５が形成される。

【００４８】第５焼成ステップ（時間ｔ１４〜ｔ１５） 次に、焼成炉内で高温になった前面パネルを室温まで温
度を下げる。ここで、誘電体層１５および表示電極１
３，１４にクラックが入ることを抑制するため、前面パ
ネルをゆっくりと放冷して降温させるようにしている。
この後、焼成炉から前面パネルを取り出し、ＣＶＤ法な
どを用いて誘電体層１５表面上にＭｇＯを製膜すること
によって保護層が形成され、前面パネル１０が形成され
る。

【００４９】上述したような前面パネルの製造方法によ
れば、前面パネルにおける電極と誘電体層を、１回の焼
成だけで形成することができ、従来の製造方法よりも焼
成時間を短くできるので、銀の前面ガラス基板内への拡
散が抑制され、表示電極１３，１４と前面ガラス基板１
１との界面から７．５μｍ離れた位置における前面ガラ
ス基板内部に拡散された銀の濃度（直径５μｍ範囲）は
０．８ｗｔ％以下と従来に比べて少なくなる。

【００５０】（３）背面パネルの形成方法 背面パネル２０の製造方法の一例について、図１，２を
参照しながら説明する。背面パネル２０は、まず、背面
ガラス基板２１上に、上記表示電極の形成に用いたもの
と同じ電極用の銀ペーストをスクリーン印刷し焼成する
ことによって、アドレス電極２２を列設された状態に形
成する。その上に上記誘電体層１５の形成に用いたもの
と同じ成分に酸化チタンを含むガラスペーストをスクリ
ーン印刷法を用いて塗布することにより可視光反射層２
３を形成する。そして、上記前面パネルの焼成工程と同
様に焼成を行い、鉛系のガラス材料を含むペーストをス
クリーン印刷法により所定のピッチで繰り返し塗布した
後焼成することによって隔壁２４を形成する。この隔壁
２４により、放電空間２６は、ｘ軸方向にセル（単位発
光領域）毎に区画される。ここで、アドレス電極２２お
よび可視光反射層２３の焼成は、隔壁２４を印刷した後
にまとめて焼成するようにしてもよい。

【００５１】この隔壁２４と隔壁２４の間の溝には、赤
色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）の各蛍光体粒子と有
機バインダとからなるペースト状の蛍光体インキを塗布
する。これを４００〜５９０℃の温度で焼成して有機バ
インダを焼失させることによって、各蛍光体粒子が結着
してなる蛍光体層２５Ｒ，２５Ｇ，２５Ｂが形成され
る。

【００５２】（４）パネル貼り合わせによるＰＤＰの作
製 このようにして作製された前面パネル１０と背面パネル
２０は、表示電極１３，１４とアドレス電極２２とが直
交するように重ね合わせられるとともに、パネル周縁に
封着用ガラスを介挿させ、これを例えば４５０℃程度で
１０〜２０分間焼成して気密シール層（不図示）が形成
されることにより封着される。そして、一旦放電空間２
６内を高真空（例えば、１．１×１０^-4Ｐａ）に排気し
たのち、放電ガス（例えば、Ｈｅ−Ｘｅ系、Ｎｅ−Ｘｅ
系の不活性ガス）を所定の圧力で封入することによって
ＰＤＰが作製される。

【００５３】上述したように、このような焼成ステップ
を経て形成される前面パネル１０、および背面パネル２
０においては、焼成回数を従来に比べて減らすことがで
きるので、前面ガラス基板１１に拡散する銀の量を抑制
することができる。したがって、ＰＤＰにおいては黄色
化が抑制されるので、色バランスの低下を抑制すること
ができる。また、表示電極１３，１４内の気泡の形成も
抑制されるので、緻密で導電性に優れる表示電極を得る
ことができる。また、焼成回数を従来よりも減らせるの
で、製造段階における時間、および加熱に必要なエネル
ギーなどを節約することができ、製造コストを低減する
ことも可能となる。

【００５４】＜実施例＞ （１）実施例サンプル ＰＤＰの前面パネルを図５，６を用いて説明した方法に
より形成した前面パネルの実施例サンプルを作製した。 （２）比較例サンプル ＰＤＰの前面パネルを図３，４を用いて説明した方法に
より形成した前面パネルの比較例サンプルを作製した。

【００５５】（３）実験 実験方法 上記各実施例サンプルおよび比較例サンプルにおいて前
面ガラス基板内に拡散した銀、ナトリウムの量を測定し
た。測定位置については図７に示す。図７は、銀、ナト
リウムを測定位置を示すための実施例サンプルおよび比
較例サンプルにおける前面パネルの一部断面図を示す。
同図に示すように、実施例サンプルおよび比較例サンプ
ルの前面ガラス基板内において、前面ガラス基板１１と
表示電極１３（１４）との界面から７．５μｍの距離離
れた直径５μｍの領域Ｐ１における銀、ナトリウムの量
を測定し、比較検討した。

【００５６】加えて、表示電極１３（１４）の側面から
３μｍ離れるとともに、前面ガラス基板１１から３μｍ
離れた位置の誘電体層１５における直径５μｍの領域Ｐ
２および、表示電極１３（１４）の主面と誘電体層１５
との界面から５μｍ離れた点を中心とした誘電体層１５
の直径５μｍの領域Ｐ３での銀、ナトリウムの量を測定
し、比較検討した。

【００５７】なお、ブランクとして、前面パネルを形成
する前の前面ガラス基板においても領域Ｐ１における
銀、ナトリウムの量を測定した。 実験条件 実施例サンプルおよび比較例サンプルに用いた前面ガラ
ス基板内に含まれるナトリウムの含有量＝２．９６ｗｔ
％ 使用機器：日本電子製波長分散型Ｘ線マイクロアナライ
ザ ＪＸＡ−８９００Ｒ 加速電圧：１０ｋＶ 照射電流：４０ｎＡ ビーム径：５μｍ 上記測定機器を用いて、波長分散型Ｘ線マイクロアナラ
イザによる銀、ナトリウムの定量分析を行った。

【００５８】（４）結果と考察：実験結果を表１に示
す。

【００５９】

【表１】 この表からも分かるとおり、実施例サンプルにおいて
は、領域Ｐ１において銀の拡散量が０．７３ｗｔ％とな
っており、比較例サンプルの０．８８ｗｔ％と比較して
約１７％低減していることが分かる。この値は、低くな
る方が基板の黄色化を抑制する意味で好ましく、従来の
製造方法では０．８ｗｔ％以下にすることが難しかった
が、実施例の製造方法では０．８ｗｔ％以下となること
が分かる。また、上記のように銀が前面ガラス基板内に
拡散する一方、イオン交換によって前面ガラス基板内の
ナトリウムが誘電体層に移動するのであるが、実施例サ
ンプルにおいては前面ガラス基板のナトリウム濃度が
２．７０ｗｔ％と、前面パネル形成前の２．９６ｗｔ％
からあまり減少していないことが分かる。この前面パネ
ル形成前の前面ガラス基板のナトリウム濃度は、前面パ
ネル形成後の前面ガラス基板における電極と反対側の主
面において測定した濃度を代用することができる。これ
は、電極と反対側の主面において、ナトリウムと銀のイ
オン交換はほとんど起こっていないことが実験的に確認
されているからである。

【００６０】また、領域Ｐ２，Ｐ３においても、銀、ナ
トリウムの拡散量ともに、実施例サンプルの方が比較例
サンプルに比べて少ないことが分かる。特に領域Ｐ２に
おけるナトリウムの量が比較例サンプルの０．３３ｗｔ
％に対して実施例サンプルでは０．２０ｗｔ％と小さ
く、実施例サンプルにおいては銀とナトリウムのイオン
交換が比較的抑制されていると考えられる。この値は、
パネルの黄色化を抑制する意味で低い方が好ましく、従
来の方法では０．２５ｗｔ％以下にすることが難しかっ
たが、実施例の方法では、０．２５ｗｔ％以下となって
いる。領域Ｐ３においては、実施例サンプルにおいて、
銀の拡散量が０．３３ｗｔ％となっており、比較例サン
プルの０．４８ｗｔ％と比較して低いことが分かる。こ
の値は、パネルの黄色化を抑制する意味で低い方が好ま
しく、従来の方法では０．４ｗｔ％以下にできなかった
が、実施例の方法では、０．４ｗｔ％以下となっている
ことが分かる。

【００６１】領域Ｐ３と領域Ｐ１における銀濃度の比を
比較してみると、実施例サンプルが０．４５に対して比
較例サンプルが０．５４と実施例サンプルの方が小さく
なっている。この比の値は、パネルの黄色化、誘電体層
の絶縁破壊を抑制するために０．５以下となることが好
ましい。すなわち、０．５以下の値をとることによっ
て、銀の誘電体層への拡散が抑制され、パネルの黄色化
を抑制できるとともに、導電性を有する銀が誘電体層に
拡散されることによる絶縁破壊も抑制することができる
と考えられる。

【００６２】これらのことは、実施例サンプルの製造方
法における焼成回数を従来に比べて減少することができ
るので、銀の前面ガラス基板への拡散（ナトリウムの誘
電体層への拡散）が抑制された結果であると考えられ
る。 ＜本実施の形態に係る変形例＞ （１）上記実施の形態においては、前面パネルにライン
状の表示電極を形成したが、異なる形状の電極を形成す
る場合においても本発明を実施することができる。

【００６３】本変形例におけるＰＤＰは、上記実施の形
態のＰＤＰと略同じ構造であり、図８に示す表示電極２
３０，２４０の構造が異なるのみである。図８は、本変
形例における前面パネルの要部平面図である。同図に示
すように、表示電極２３０，２４０は、対となって平行
に列設されている。

【００６４】表示電極２３０は、ライン部２３１，２３
２と、架橋部２３３とを備え、間隔を開けて平行に列設
されるライン部２３１，２３２間を複数の架橋部２３３
によって連結された構成（以下、このような構造を「フ
ェンス形状」という。）をしている。この表示電極２３
０は、表示領域において図示しない前面ガラス基板と直
接接するように形成されている。

【００６５】表示電極２４０は、ライン部２４１，２４
２と架橋部２４３を備え、表示電極２３０と同様、フェ
ンス形状に構成されている。各表示電極２３０，２４０
は、本実施の形態と同様の方法によって形成することが
でき、前面ガラス基板上に銀ペーストをスクリーン印刷
によって形成する際に、フェンス形状に塗布することに
よって形成される。

【００６６】このような構造の表示電極においても、上
記実施の形態の製造方法を適用することによって、黄色
化が抑制されるＰＤＰを提供することができる。 （２）上記実施の形態においては、ＰＤＰを例に説明し
てきたが、ガラス基板に厚膜からなる銀電極を形成する
ようなフィールドエミッションディスプレイパネルなど
のディスプレイパネルにおいても同様にディスプレイパ
ネルのガラス基板の黄色化を抑制することができる。

【００６７】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明に係る
ディスプレイパネルは、基板上の一方の主面に列設され
た複数の電極と当該複数の電極を覆うように形成された
誘電体層とを有する第１パネルと、第２パネルとが隔壁
を介して平行に対峙して配設されるディスプレイパネル
であって、前記第１パネルは、基板の組成にガラスを有
するとともに電極の組成に銀を有し、誘電体層中におい
て電極の主面と誘電体層の界面から５μｍ離れた点を中
心とする直径５μｍ領域に拡散した銀の濃度と、基板中
において電極と基板との界面から７．５μｍ離れた点を
中心とする直径５μｍ領域に拡散した銀の濃度との比が
０．５以下となるようにしているので、誘電体層への銀
の拡散が少なく、誘電体層の絶縁破壊が抑制されるとと
もに、基板への銀の拡散も少ないと思われる。したがっ
て、基板の黄色化が低減される。上記パネルが前面パネ
ルであれば、光を透過する基板の黄色化が抑制されるの
で、ディスプレイパネルの色温度の低下を抑制すること
ができる。

【００６８】また、本発明に係るディスプレイパネルの
製造方法は、前面ガラス基板上に銀電極を設けるととも
に当該銀電極を覆うように誘電体層を形成する前面パネ
ル形成工程を有するディスプレイパネルの製造方法であ
って、前記前面パネル形成工程は、前面ガラス基板上に
銀、第１の樹脂、第１のガラスを含むパターン層を形成
する第１の工程と、前記第１の工程において形成された
パターン層上を覆うように、第２の樹脂および第２のガ
ラスを含む被覆層を形成する第２の工程と、前記パター
ン層および被覆層を同時焼成する第３の工程とを備える
ので、パターン層と被覆層とを同時焼成することによっ
て焼成する時間を従来に比べて短くすることができ、銀
が前面ガラス基板内に拡散することを抑制することがで
きる。そのため、前面ガラス基板の黄色化が抑制され、
従来に比べて色温度の高いディスプレイパネルを製造す
ることができる上、製造時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの一部概略断
面斜視図である。

【図２】図１におけるＰＤＰをｘ軸方向から見たときの
一部を拡大した断面図である。

【図３】従来のＰＤＰの前面パネルを形成する方法を示
すためのＰＤＰの工程図を示し、（１）〜（５）の番号
順に進行する。

【図４】従来のＰＤＰの前面パネルの焼成工程における
焼成温度と焼成時間の関係を示すグラフである。

【図５】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの前面パネル
を形成する方法を示すためのＰＤＰの工程図を示し、
（１）〜（５）の番号順に進行する。

【図６】本発明の実施の形態に係るＰＤＰの前面パネル
の焼成工程における焼成温度と焼成時間の関係を示すグ
ラフである。

【図７】実施例、比較例サンプルにおける銀、ナトリウ
ムの量を測定した位置を示すためのＰＤＰの一部を拡大
した断面図である。

【図８】実施の形態の変形例におけるＰＤＰの前面パネ
ルの一部を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ 前面パネル １１ 前面ガラス基板 １３，１４ 表示電極 １５ 誘電体層 １６ 保護層 ２０ 背面パネル ２１ 背面ガラス基板 ２２ アドレス電極 ２３ 可視光反射層 ２４ 隔壁 ２５Ｒ，Ｇ，Ｂ 蛍光体層 ２６ 放電空間 １５１ ガラス粒

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大河 政文 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 竹内 泰郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (72)発明者 大谷 光弘 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電 器産業株式会社内 (56)参考文献 特開2000−226233（ＪＰ，Ａ) 特開2000−156168（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−302648（ＪＰ，Ａ) 特開 平９−171769（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) H01J 11/02 H01J 9/02 H01J 17/16

Claims (16)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基板上に配設された銀を含む電極と当該
   電極を覆うように形成された誘電体層とを有するパネル
   を備えたディスプレイパネルであって、 前記パネルは、基板中における電極と基板との界面から
   ７．５μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域の銀濃
   度が０．８ｗｔ％以下である ことを特徴とするディスプ
   レイパネル。
2. 【請求項２】 前記パネルは、ディスプレイパネルの表
   示方向前面に配される前面パネルであることを特徴とす
   る請求項１に記載のディスプレイパネル。
3. 【請求項３】 前記パネルは、基板の組成にガラスを有
   するとともに電極の組成に銀を有し、誘電体層中におい
   て電極の主面と誘電体層の界面から５μｍ離れた点を中
   心とする直径５μｍ領域に拡散した銀の濃度の、基板中
   において電極と基板との界面から７．５μｍ離れた点を
   中心とする直径５μｍ領域に拡散した銀の濃度との比が
   ０．５以下であることを特徴とする請求項１に記載のデ
   ィスプレイパネル。
4. 【請求項４】 基板上に配設された銀を含む電極と当該
   電極を覆うように形成された誘電体層とを有するパネル
   を有するディスプレイパネルであって、 誘電体層中における電極主面と誘電体層との界面から５
   μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域の銀濃度が
   ０．４ｗｔ％以下であることを特徴とするディスプレイ
   パネル。
5. 【請求項５】 基板上に配設された銀を含む電極と当該
   電極を覆うように形成された誘電体層とを有するパネル
   を備えたディスプレイパネルであって、 前記パネルは、基板の組成にガラスと２．５ｗｔ％以上
   のナトリウムを有するとともに電極の組成に銀を有し、
   基板中において電極と基板との界面から７．５μｍ離れ
   た点を中心とする直径５μｍ領域のナトリウム濃度が、
   電極の形成された主面と反対側の主面における直径５μ
   ｍ領域のナトリウム濃度の９０％以上あることを特徴と
   するディスプレイパネル。
6. 【請求項６】 前記パネルは、誘電体中における前記電
   極側面から３μｍ離れるとともに電極と基板との界面か
   ら３μｍ離れた点を中心とする直径５μｍ領域のナトリ
   ウム濃度が０．２５ｗｔ％以下であることを特徴とする
   請求項５に記載のディスプレイパネル。
7. 【請求項７】 前記ディスプレイパネルは、プラズマデ
   ィスプレイパネルであることを特徴とする請求項２に記
   載のディスプレイパネル。
8. 【請求項８】 ガラス基板上に銀を含む電極を設けると
   ともに当該銀電極を覆うように誘電体層を形成するパネ
   ル形成工程を有するディスプレイパネルの製造方法であ
   って、前記パネル 形成工程は、ガラス基板上に銀、第１の樹
   脂、第１のガラスを含むパターン層を形成する第１の工
   程と、 前記第１の工程において形成されたパターン層上を覆う
   ように、第２の樹脂および第２のガラスを含む被覆層を
   形成する第２の工程と、 前記パターン層および被覆層を同時焼成する第３の工程
   とを備えることを特徴とするディスプレイパネルの製造
   方法。
9. 【請求項９】 前記第３の工程は、前記パターン層およ
   び被覆層に含まれる第１、第２の樹脂の分解開始温度以
   上まで昇温する第１ステップと、 前記第１のガラスの軟化点以上、かつ前記第２のガラス
   の軟化点未満の温度範囲に保つ第２ステップと、 前記第２のガラスの軟化点以上の温度まで昇温する第３
   ステップとを備えることを特徴とする請求項８に記載の
   ディスプレイパネルの製造方法。
10. 【請求項１０】 前記第２ステップは、第１ステップに
    おける昇温速度よりもその速度を遅くする期間を設ける
    ことによって、前記第１のガラスの軟化点以上、かつ前
    記第２のガラスの軟化点未満の範囲に温度を保つことを
    特徴とする請求項９に記載のディスプレイパネルの製造
    方法。
11. 【請求項１１】 前記第３の工程は、減圧雰囲気下で行
    うことを特徴とする請求項８に記載のディスプレイパネ
    ルの製造方法。
12. 【請求項１２】 前記第３の工程は、還元性ガス雰囲気
    下で行うことを特徴とする請求項８に記載のディスプレ
    イパネルの製造方法。
13. 【請求項１３】 前記第３の工程は、酸化性ガス雰囲気
    下で行うことを特徴とする請求項８に記載のディスプレ
    イパネルの製造方法。
14. 【請求項１４】 前記第３の工程は、乾燥ガス雰囲気下
    で行うことを特徴とする請求項８に記載のディスプレイ
    パネルの製造方法。
15. 【請求項１５】 前記第１の工程は、ガラス基板上に
    銀、第１の樹脂、第１のガラスを含むパターン層を直接
    形成することを特徴とする請求項８に記載のディスプレ
    イパネルの製造方法。
16. 【請求項１６】 第２の樹脂の分解開始温度は、第１の
    樹脂の分解開始温度よりも低いことを特徴とする請求項
    ８〜１０の何れかに記載のディスプレイパネルの製造方
    法。