專利名稱:等離子體顯示板及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及顯示器等所采用的等離子體顯示板,本發(fā)明特別是涉及具有銀電極的等離子體顯示板。
背景技術(shù):
近年,作為雙向信息終端裝置等所采用的顯示器,平板顯示器(FPD)受到人們注意。
作為FPD,人們開發(fā)了液晶(LCD)、等離子體顯示板(PDP)、場致發(fā)射顯示器(FED)、電致發(fā)光顯示器(EL)等,一部分已在市場上銷售。
在這些FPD中,PDP為自發(fā)光型,具有能夠進行清晰的圖象顯示、容易形成較大畫面的其它的裝置不具有的特征,人們還對其用作大畫面壁掛電視機用的顯示器,有較高的期望。
一般,PDP按照各色發(fā)光單元呈矩陣狀排列的方式形成,在交流面放電型PDP中,比如,象JP特開平9-35628號文獻所公開的那樣,采用下述面板結(jié)構(gòu),其中,前玻璃基板與后玻璃基板通過隔壁而平行地設(shè)置,在前玻璃基板上,平行地設(shè)置有顯示電極對(掃描電極與維持電極),按照覆蓋于其上的方式形成電介體層,在后玻璃基板上,按照與掃描電極相垂直的方式設(shè)置尋址電極,在通過兩塊板之間的隔壁分隔的空間內(nèi),設(shè)置有紅、綠、藍的熒光體層,密封有放電氣體,由此,形成各色發(fā)光單元。另外,如果通過借助驅(qū)動電路,在各電極上外加電壓的方式,進行放電,則發(fā)出紫外線,熒光體層(紅、綠、藍)接收紫外線,實現(xiàn)激勵發(fā)光,從而顯示圖象。
在這樣的PDP中,前玻璃基板和后玻璃基板一般采用通過硼硅鈉系玻璃材料按照浮法制造的玻璃板,顯示電極,尋址電極也采用Cr-Cu-Cr電極,但是大多采用價格較低的銀電極。
該銀電極一般通過厚膜法形成。即,將具有銀顆粒,玻璃粉,樹脂,溶劑等的銀膏狀物通過絲網(wǎng)印刷法,以涂敷方式制作圖案,或通過疊置法貼付具有銀顆粒,玻璃粉,樹脂等的膜,然后在其上制作圖案。而且,在任何的場合都是將樹脂去除,并且將銀融化,在500℃以上的溫度對其進行烘焙處理,以便使導(dǎo)電率上升。
另外,電介體層通常通過下述方式形成,該方式為通過絲網(wǎng)印刷法、模壓涂布法或疊置法等,涂敷由低熔點鉛玻璃等的粉末和樹脂形成的膏狀物,在500℃以上的溫度下對其進行加熱,烘焙。
但是,在象這樣,采用銀電極的PDP中,在銀電極的周圍,玻璃基板,電介體層容易變黃。
另外,如果玻璃基板,電介體層變黃,由于藍色單元的亮度降低,白色顯示時的色溫降低,故具有PDP的畫質(zhì)變差的情況。于是,人們希望有玻璃基板、電介體層難于變黃的PDP。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于針對在基板上設(shè)置有銀電極的PDP,提供較簡單地抑制面板變黃的技術(shù),由此,實現(xiàn)可以高亮度·高畫質(zhì)地進行圖象顯示的PDP。
為此,本發(fā)明涉及一種在基板上設(shè)置有銀電極的PDP,在上述銀電極中,含有標準電極電位低于銀的元素或化合物?;蛘撸阢y電極中,也可包括“離子化傾向大于銀的元素或該元素化合物”。
關(guān)于該“標準電極電位”,在化學(xué)大辭典(發(fā)行東京化學(xué)同人)中,指出“與純電極的電極反應(yīng)有關(guān)的物質(zhì)均處于標準狀態(tài)時的平衡電極電位稱為標準電極電位”。
在這里,由于銀()的標準電極電位為0.8V,故“標準電極電位低于銀的元素或化合物”指與“標準電極電位小于0.8V的元素或化合物”具有相同的含義。
象上述那樣,人們認為在具有銀電極的過去的PDP中,在銀電極的周圍,容易變黃的原因在于當對銀電極或電介體層進行烘焙時,銀電極中的銀作為離子而擴散到周圍,其在玻璃基板或電介體層中還原,產(chǎn)生Ag膠體。
與此相對,在本發(fā)明中,由于在銀電極中含有標準電極電位低于銀的元素或化合物,或離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物,故該元素或化合物起抑制產(chǎn)生銀離子的作用,由此,抑制伴隨烘焙而產(chǎn)生的銀離子的生成和擴散。其結(jié)果是,由于銀電極周邊的銀膠體顆粒的產(chǎn)生受到抑制,故防止了面板的變黃。
另外,在本說明書中,象上述“標準電極電位低于銀的元素或化合物”那樣,將起抑制產(chǎn)生銀離子的作用的物質(zhì)定義為“銀離子化抑制物質(zhì)”。
在這里,如果“銀離子化抑制物質(zhì)”為“形成化學(xué)結(jié)合(化學(xué)鍵)力大于銀的氧化物的元素或該元素的化合物”,則適合實現(xiàn)上述目的。于是,“銀離子化抑制物質(zhì)”中還包括“形成化學(xué)結(jié)合力大于銀的氧化物的元素或其化合物”。
此外,最好將Cr,Al,In,B,Ti之類的元素,或Ni,Pb,Zr,Sn,Zn,Co之類的元素,以及這些元素的化合物用作銀離子化抑制物質(zhì),最好,其相對銀電極中的銀的含量大于等于1wt%。
另外,由于在基板上設(shè)置銀電極的PDP中,即使在上述“銀離子化抑制物質(zhì)”作為覆蓋銀電極的層而存在的情況下,同樣具有抑制產(chǎn)生銀離子的效果,故可實現(xiàn)上述目的。
還有,為了實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明涉及一種制造在基板上設(shè)置銀電極的PDP的方法,其中,在形成該銀電極時所采用的電極材料中含有上述銀離子化抑制物質(zhì)?;?,在形成銀電極后,通過該銀離子化抑制物質(zhì)形成覆蓋該銀電極的覆蓋層。
作為通過銀離子化抑制物質(zhì)形成覆蓋層的方法,例舉有真空蒸鍍法、濺射法、鍍制法、CVD法、溶膠-凝膠法。
再有,上述目的還可通過下述方式實現(xiàn),該方式為在用于形成PDP的電極的銀電極用膏狀物中,包含上述的銀離子化抑制物質(zhì)。
另外,上述目的也可通過下述方式實現(xiàn),該方式為在用于形成PDP的電極的、在支承膜上形成銀電極膜形成材料層的轉(zhuǎn)印膜中,在銀電極形成材料層中,含有上述的銀離子化抑制物質(zhì)。
附圖的簡要說明
圖1表示實施例的AC面放電型PDP的組成的裝配透視圖;圖2為第1實施例的前面板的剖視圖;圖3為說明離子化傾向、電子能和標準電極電位的關(guān)系的圖;圖4為上述前面板的剖面示意圖;圖5為說明采用銀電極轉(zhuǎn)印膜,在銀電極前驅(qū)體層上形成圖案的方法的圖;圖6為第2實施例的前面板的剖視圖;圖7為說明過去的PDP中的玻璃基板和電介體玻璃層變黃的機理的圖。
用于實施發(fā)明的優(yōu)選的形式(第1實施例)(關(guān)于PDP的整體組成)圖1為表示實施例的AC面放電型PDP100的組成的裝配透視圖。
該PDP100這樣構(gòu)成,作為第1基板的前面板101和作為第2基板的背面板111通過周邊密封材料(圖示省略)貼合。
在前面板101中,在前面玻璃基板102上,呈條帶狀設(shè)置有顯示電極103,在其上,覆蓋電介體玻璃層106和由氧化鎂(MgO)形成的保護層107。
另一方面,在背面板111中,在背面玻璃基板112上,設(shè)置有尋址電極113、電介體玻璃層114、隔壁115和熒光體層116(紅、綠、藍3種顏色依次設(shè)置)。
在該PDP100中,前面玻璃基板102和背面玻璃基板112之間的間隙由隔壁115分隔,其內(nèi)密封有放電氣體。而且,上述顯示電極103沿與隔壁115相垂直的方向設(shè)置,尋址電極113沿與隔壁115平行的方向設(shè)置,在顯示電極103與尋址電極113對置的地方,形成發(fā)出紅、綠、藍的各種顏色的光的單元。
另外,通過將驅(qū)動電路與該PDP100中的顯示電極103和尋址電極113連接,構(gòu)成PDP顯示裝置,雖然這一點在圖中未示出。
(顯示電極的組成)圖2為上述前面板101的剖視圖。
象該圖所示的那樣,顯示電極103由在寬度較大的透明材料形成的透明電極104上,疊置作為具有銀的電極的寬度較小的銀電極105而形成。作為透明電極104的材料,例舉有ITO、SnO2、ZnO等的導(dǎo)電性金屬氧化物。
另外,最好在顯示電極103中,象上述那樣,在透明電極104上,設(shè)置銀電極105,以便確保單元內(nèi)的放電面積較大,但是,也可不設(shè)置透明電極104,而僅僅通過銀電極105,形成顯示電極103。
銀電極105由含有銀離子化抑制物質(zhì)的電極用的銀膏狀物或銀膜經(jīng)烘焙而成。即,在銀電極105中,與一般的銀電極相同,具有銀顆粒與玻璃粉,但是,在銀電極105中,還添加具有抑制銀的離子化的作用的銀離子化抑制物質(zhì)。
(關(guān)于銀離子化抑制物質(zhì))作為該銀離子化抑制物質(zhì),可例舉對應(yīng)于以下的①~③的任何一種物質(zhì)。
①標準電極電位低于銀的標準電極電位(0.8V)的元素或化合物。
作為對應(yīng)于該①的元素,例舉有堿金屬(Li,Na,K等)、堿土類金屬(Ca,Sr,Ba)、屬于貴金屬以外的過渡金屬(汞除外)的元素(Sc,Ti,V,Cr,Mn,F(xiàn)e,Co,Ni,Cu)。在這里,將過渡金屬限定為“貴金屬以外”的原因在于貴金屬的標準電極電位一般大于0.8V。
另外,作為對應(yīng)于①的化合物,例舉有上述這些元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物、氮化物、碳化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽等。
在上述元素或化合物中,銀離子化抑制物質(zhì)的優(yōu)選物質(zhì)列于下面。
作為優(yōu)選的元素,除了在后面將要描述的實施例中描述的元素(Cr,Al,In,B,Ti)外,例舉有Ni,Pb,Zr,Sn,Zn,Co之類的元素。
作為優(yōu)選的化合物,例舉有上述元素(Cr,Al,In,B,Ti,Ni,Pb,Zr,Sn,Zn,Co)的氧化物(ZrO2,SiO2,TiO2,Al2O3,B2O3,P2O3,In2O3等)(這些氧化物的化學(xué)結(jié)合力大于銀。)。另外,上述元素(Cr,Al,In,B,Ti,Ni,Pb,Zr,Sn,Zn,Co)的氫氧化物、鹵化物均為優(yōu)選的化合物。
此外,TiN,ZnN,AlN,CrN,BN之類的氮化物,與TiC,SiC,ZrC之類的碳化物的化學(xué)結(jié)合力均大于銀氧化物,它們均是優(yōu)選的化合物。
另一方面,在相當于①的化合物中,從在電極烘焙時金屬元素的化合價保持在接近適合抑制產(chǎn)生銀離子的狀態(tài)的方面來說,最好采用屬于硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽、氫氧化物、鹵化物的化合物。
根據(jù)這樣的觀點,比如,Al(NO3)3、Ca(NO3)2、Zr(NO3)4、Ni(NO3)2、Co(NO3)2、Pb(NO3)2、或BaCO3、NiCO3、MgCO3、ZnCO3、CoCO3、Cu2CO3均是優(yōu)選的化合物。
圖3為說明離子化傾向、電子能和標準電極電位的關(guān)系的圖,在圖中,針對幾個元素,離子,給出標準電極電位。
象本圖所示的那樣,一般在元素、元素離子(化合物)中,標準電極電位越低,電子能越大,越容易釋放電子。于是,如果具有小于作為銀的標準電極電位的0.8V的標準電極電位的元素、化合物存在于銀電極中,則抑制銀離子的產(chǎn)生。
認為在標準電極電位小于0.8V的元素、化合物中,也是具有較低的標準電極電位的元素、化合物(相當于位于圖3中的越靠上方的元素、離子的化合物等),抑制產(chǎn)生銀離子的作用越大,抑制烘焙時的面板的變黃的作用較大。
另外,象圖3所示的那樣,即使在為相同元素的離子的情況下,伴隨化合價,標準電極電位仍發(fā)生變化。即,著眼于即使在構(gòu)成化合物的元素的種類相同的情況下,伴隨該元素的化合價,化合物的標準電極電位仍不同這點,將標準電極電位比銀電極105中包含的銀低的化合物用作銀離子化抑制物質(zhì)。
②離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物象上述圖3所示的那樣,一般在元素或元素離子(元素化合物)中,有標準電極電位越低,離子化傾向越大的關(guān)系。
于是,在上述①中例舉的“標準電極電位低于銀的標準電極電位(0.8V)的元素或化合物”可以說與“離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物”基本相一致。
③形成離子化傾向大于銀、化學(xué)結(jié)合力大于銀的氧化物的元素或該元素的化合物。
作為相當于該③的元素,例舉有鉻(Cr),作為其化合物,例舉有氧化鉻(Cr2O3)。
此外,作為優(yōu)選的元素,還例舉有Si、Ai、Ti,作為優(yōu)選的化合物,例舉有SiO2、Al2O3、TiO2。
通常,如果銀電極暴露于大氣中,則銀電極中的銀顆粒通過大氣中的氧而氧化,變?yōu)檠趸y,或通過大氣中的SO2硫化,變?yōu)榱蚧y。在這里,同樣在化學(xué)結(jié)合力低于銀的氧化物存在于銀顆粒附近時,銀顆粒容易暴露于大氣中,銀顆粒容易變?yōu)檠趸y。另外,如果變?yōu)檠趸y,則作為銀離子容易擴散到周圍。
與此相對,如果在銀電極中,含有形成化學(xué)結(jié)合力大于銀的氧化物的元素或其化合物,則該元素或其化合物阻止銀顆粒曝露于大氣中。
另外,由于該元素的氧化物的化學(xué)結(jié)合力大于銀氧化物,故銀也不會因該元素的氧化物,變?yōu)檠趸y。
因此,在銀電極中包含的銀離子化抑制物質(zhì)為形成化學(xué)結(jié)合力大于銀的氧化物的元素或其化合物的場合,銀電極中的銀更加難于變?yōu)殡x子。
象上述那樣,如果在銀電極105中包含相當于上述①~③中的任何一種的銀離子化抑制物質(zhì),則烘焙時的銀變?yōu)殡x子的情況受到抑制。
另外,作為銀離子化抑制物質(zhì),也可采用上述的1種元素或化合物,但是還可將兩種以上混合并用,這樣也是沒有關(guān)系的。此外,由包括2種以上的上述的金屬元素形成的合金也相當于銀離子化抑制物質(zhì)。
關(guān)于銀離子化抑制物質(zhì)的添加量相當于上述①~③的銀離子化抑制物質(zhì)在銀電極中的含有比例最好相對銀為0.1wt%以上,以便獲得面板的變黃抑制效果,最好為0.5wt%以上,以便獲得充分的效果。另外,上述比例最好相對銀為1wt%以上,以便獲得更加有效的效果。
另一方面,為了確保銀電極的導(dǎo)電性,上述元素或化合物的含有比例最好相對銀為20wt%以下,進一步優(yōu)選為10wt%以下。
(關(guān)于銀電極中的銀離子化抑制物質(zhì)的存在形式)可認為上述銀離子化抑制物質(zhì)存在于銀電極中的形式無論為什么樣的形式,形成銀離子的情況均基本上受到抑制,但是在本實施例的銀電極105中,象下面將要描述的那樣,由于銀離子化抑制物質(zhì)以覆蓋銀顆粒這樣的形式存在,故認為抑制銀變?yōu)殡x子的效果也較大。
圖4為上述前面板101的剖面示意圖,其特別是以示意方式表示銀電極105的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。
象圖4所示的那樣,在銀電極105中,多個銀顆粒10結(jié)合(即,銀顆粒10之間相互熔接,形成導(dǎo)電體),但是在銀顆粒10之間,形成間隙11。而且,在該間隙11中,存在有玻璃粉和銀離子化抑制物質(zhì)。
于是,在該間隙11的內(nèi)部的各銀顆粒10的表面附近,存在有銀離子化抑制物質(zhì)。
但是,一般認為,在將銀電極放置于大氣的過程中,或烘焙后的降溫過程中,在電極中的銀顆粒的表面附近,銀因大氣中的氧而受到氧化,變?yōu)檠趸y,或因大氣中的SO2而硫化,變?yōu)榱蚧y,容易發(fā)生變?yōu)殡x子的情況。
于是,如果象上述那樣,間隙11內(nèi)的銀離子化抑制物質(zhì)存在于銀顆粒的表面附近,由于在容易接近大氣、容易發(fā)生銀離子的部位,存在有銀離子化抑制物質(zhì),故認為放置于大氣的過程中,或烘焙后的降溫時的銀的離子化抑制效果也變大。
銀顆粒的粒徑通常約在1~3μm的范圍內(nèi),從這樣的觀點來說,最好,所采用的銀離子化抑制物質(zhì)的粒徑為1μm以下,以便銀離子化抑制物質(zhì)容易進入間隙11。
另外,不僅在于間隙11內(nèi)的各銀顆粒10的表面附近,存在銀離子化抑制物質(zhì)的場合,如果在至少一部分的銀顆粒的表面附近,包括銀離子化抑制物質(zhì),則也具有銀的離子化抑制效果。本來,銀離子化抑制物質(zhì)以遮蓋銀顆粒形式存在,在各銀顆粒的表面上且存在銀離子化抑制物質(zhì)的結(jié)構(gòu)的銀離子化抑制效果最高。
(前面板的制造方法)下面對制造前面板101的方法中的,特別是形成銀電極105和電介體玻璃層106的步驟進行描述。
前面玻璃基板102采用通過浮法制造的玻璃板。在上述前面玻璃基板102上,按照普通的膜形成法,形成透明電極104。另外,在形成銀電極105和電介體玻璃層106后,通過普通的膜形成法,形成保護層107,由此,制作前面板101。
下面對銀電極105和電介體玻璃層106的形成方法進行具體描述。
第1步驟-銀電極前驅(qū)體層的形成在透明電極104上,采用銀膏狀物,或銀電極轉(zhuǎn)印膜,形成作為銀電極105的前驅(qū)體的銀電極前驅(qū)體層。
在采用銀膏狀物的場合,與一般形成銀電極的場合相同,制備含有銀粉末、有機粘接劑、玻璃粉(PbO-B2O3-SiO2系、ZnO-B2O3-SiO2系、PbO-B2O3-SiO2-Al2O3、PbO-ZnO-B2O3-SiO2系、Bi2O3-B2O3-SiO2系等)、有機溶劑等的銀電極用膏狀物。
不過,在制作銀電極用膏狀物時,還預(yù)先混合上述銀離子化抑制物質(zhì)。
對于混合于銀電極用膏狀物中的銀離子化抑制物質(zhì)的量,象上述那樣,最好相對銀粉末,為0.1wt%以上,最好為0.5wt%以上,以便獲得充分的效果,最好為1wt%以上,以便獲得更加有效的效果,最好相對銀粉末為20wt%以下,還最好為10wt%以下。
作為用于銀電極用膏狀物的有機粘接劑,最好為乙基纖維素等的纖維素化合物,或異丁烯酸甲酯等的丙烯基聚合物等。
另外,也可采用絲網(wǎng)印刷法,涂敷成銀電極105的圖案形狀,并對其進行干燥,還可采用絲網(wǎng)印刷法,模壓涂敷法等,滿布地進行涂敷,干燥,然后,通過光刻法(或剝離法),制作圖案。
另一方面,在采用銀電極轉(zhuǎn)印膜的場合,呈膜狀地對與上述銀膏狀物相同的成分物質(zhì)進行加工,制作銀電極轉(zhuǎn)印膜,將該膜疊置于透明電極104上,由此,形成銀電極前驅(qū)體層,雖然關(guān)于此方面,將在后面進行具體描述。
在象上述那樣形成的銀電極前驅(qū)體層中,在各銀顆粒的周圍,存在有玻璃粉、有機粘接劑、銀離子化抑制物質(zhì)。
另外,如果混合于銀電極用膏狀物中的銀離子化抑制物質(zhì)象上述那樣,采用粒徑1μm以下的物質(zhì),由于能夠通過銀離子化抑制物質(zhì)致密地覆蓋各銀顆粒的表面,故使抑制變?yōu)殂y離子的情況的效果提高。
在這里,參照圖5,對采用銀電極轉(zhuǎn)印膜通過光刻法在銀電極前驅(qū)體層上制作圖案的方法的一個具體實例進行描述。
圖5(a)以示意方式表示電極轉(zhuǎn)印膜200的剖面。
在該電極轉(zhuǎn)印膜200中,在支承膜201上,疊置有銀電極前驅(qū)體層202和覆蓋膜203。該電極轉(zhuǎn)印膜200可通過下述方式制作,該方式為在由PET形成的支承膜201上,通過刮涂法,滿布地涂敖銀電極用膏狀物,對其進行干燥,在該銀電極用膏狀物中,混合有銀粉末、由感光性樹脂形成的有機粘接劑、玻璃粉、銀離子化抑制物質(zhì)、有機溶劑等,由此,形成銀電極前驅(qū)體層202,在其上覆蓋進行了脫模處理的覆蓋膜203。
圖5(b)表示疊置銀電極前驅(qū)體層202的狀態(tài)。
從上述電極轉(zhuǎn)印膜200上,剝離覆蓋膜203,在形成有透明電極104的前面玻璃基板102上,重合銀電極前驅(qū)體層202,通過加熱輥210,在支承膜201上進行按壓,由此,將銀電極前驅(qū)體層202熱壓接于前面玻璃基板102上(比如,加熱輥210的表面溫度在60~120℃的范圍內(nèi),輥壓在1~5kg/cm2)。由此,轉(zhuǎn)印銀電極前驅(qū)體層202。
圖5(c)表示對銀電極前驅(qū)體層202進行曝光的狀態(tài)。
剝離支承膜201,在銀電極前驅(qū)體層202上,重合光掩模220。在該光掩模220中,僅僅在要形成銀電極的部位實現(xiàn)開口。如果在該狀態(tài)進行曝光,則僅僅對銀電極前驅(qū)體層202中的銀電極形成預(yù)定部位進行曝光,已曝光的部位的感光性樹脂硬化。然后,如果對該銀電極前驅(qū)體層202進行顯影處理,則僅留下銀電極前驅(qū)體層202中的已曝光的部位,由此,按照銀電極105的形狀,形成圖案。圖5(d)表示制作出該銀電極前驅(qū)體層202的布線圖案的狀態(tài)。
第2步驟-電介體前驅(qū)體形成步驟通過作為電介體玻璃層106的前驅(qū)體的電介體前驅(qū)體層,覆蓋進行了上述布線圖案形成處理的電極前驅(qū)層體層。
該電介體前驅(qū)體層可通過下述方式形成,該方式為采用絲網(wǎng)印刷法,或模壓涂敷(die coat)法,對將玻璃與有機粘接劑作為必需的成分的,添加了溶劑的電介體膏狀物進行涂敷,干燥處理。
或者,也可與第1步驟相同,通過下述方式形成,該方式為通過疊置法,貼付電介體層,在該電介體層中,呈膜狀地對電介體膏狀物的必需成分進行加工。
第3步驟-烘焙(燒成)步驟在電極前驅(qū)體層和電介體前驅(qū)體層中所包含的玻璃成分的軟化點以上的溫度下,放置數(shù)分鐘~數(shù)十分鐘。通過該操作,同時對銀電極前驅(qū)體層和介電體前驅(qū)體層進行烘焙,銀電極前驅(qū)體層變?yōu)殂y電極105,電介體前驅(qū)體層變?yōu)殡娊轶w玻璃層106。
(關(guān)于本實施例的效果)首先,圖7為對在過去的PDP中,玻璃基板或電介體玻璃層變黃的機理進行描述的圖。
象該圖所示的那樣,認為玻璃基板變黃經(jīng)過I-IV的階段。
I.在形成銀電極時,在放置于大氣的過程中,或烘焙后的降溫的過程中,使電極中的銀氧化,或硫化,變?yōu)殡x子。
II.銀離子在玻璃基板表面或電介體玻璃層中擴散。
III.已擴散的銀離子通過位于基板玻璃表面或電介體玻璃層中的金屬離子(為相對銀離子具有還原性的金屬離子,在基板玻璃表面上,主要存在Sn離子,在電介體玻璃中,存在Na離子、Pb離子等)還原。
IV.已還原的銀作為銀膠體顆粒而析出,生長。
由于該銀膠體顆粒在400nm的波長中具有吸收區(qū)域,故基板或電介體玻璃層變黃。
此外,就玻璃因銀變黃的機理來說,在玻璃手冊(朝倉書店昭和52年7月15日發(fā)行)的p.166中提到,在于玻璃中,Ag+與Sn2+共存的場合,作為熱還原反應(yīng),產(chǎn)生,及由于銀膠體,玻璃產(chǎn)生著色。另外,作為其它相關(guān)的文獻,例舉有J.E.SHELBY and J.VITKO.Jr Journal of Non Crystalline Solids Vol50(1982)107~117。
象這樣,一般,銀電極前驅(qū)體層在放置于大氣中或烘焙后的降溫的過程中,產(chǎn)生銀離子,但是,按照本實施例的制造方法,由于在銀電極前驅(qū)體層中的各銀顆粒的周圍,存在銀離子化抑制物質(zhì),故該銀離子化抑制物質(zhì)起抑制銀離子的生成的作用,抑制放置于大氣中或烘焙后的降溫中的銀離子的發(fā)生(上述第1階段)。于是,防止銀的凝聚膠體造成的變黃。
于是,通過本實施例的制造方法制造的PDP在與設(shè)置有銀電極的過去的PDP相比較時,獲得良好的色溫特性。
另外,即使不同時烘焙銀電極前驅(qū)體層與電介體前驅(qū)體層,也可在第1步驟中形成銀電極前驅(qū)體層后,對其進行烘焙,然后,進行作為第2步驟的電介體前驅(qū)體形成步驟。不過,如果同時對銀電極前驅(qū)體層與電介體前驅(qū)體層進行烘焙,由于在通過電介體前驅(qū)體層覆蓋的狀態(tài),對銀電極前驅(qū)體層進行烘焙,所以銀離子難于擴散到玻璃基板上,在此方面,可期待更好的變黃抑制效果。
(銀電極中包括銀離子化抑制物質(zhì)的特有的效果)。
作為抑制具有銀電極的PDP的變黃的方法,還知道有下述方法,比如,象特開2000-169764號公報所公開的那樣,通過在電介體玻璃層中,添加鈰等,抑制從銀電極擴散到基板上的銀離子還原。
認為象這樣,在銀離子擴散于基板上后,抑制其還原的方法也具有面板的變黃抑制效果,但是象本實施例那樣,在銀電極中包括銀離子化抑制物質(zhì)的方法中,由于在銀離子的發(fā)生源中,銀離子的發(fā)生本身受到抑制,故認為該方法具有更好的面板的變黃抑制的效果。
此外,如果在電介體玻璃層中添加鈰,由于鈰本身使電介體玻璃層變黃,故難于在PDP驅(qū)動時,獲得較高的色溫。與此相對,在本實施例中,由于不是在電介體玻璃層中添加銀離子化抑制物質(zhì),故電介體玻璃層不會因銀離子化抑制物質(zhì)而著色,于是,在PDP驅(qū)動時,容易獲得較高的色溫。
還有,在于電介體玻璃中新添加鈰等的成分的場合,還具有下述這樣的實用上的困難。即,如果在電介體玻璃層中產(chǎn)生裂紋等,由于絕緣耐壓降低,對面板性能直接造成妨礙,故一般電介體玻璃層所采用的玻璃組分按照形成適合該電介體玻璃層的烘焙溫度的軟化溫度和熱膨脹率的方式調(diào)整,以在烘焙時,不易產(chǎn)生裂紋等。但是,如果在已進行了調(diào)整的電介體玻璃層用的玻璃中,添加鈰等,由于軟化溫度和熱膨脹率變化,故為了對其進行修正,必須重新調(diào)整玻璃組分。
與此相對,在銀電極中,不會象電介體玻璃層的場合那樣對面板性能直接造成妨礙。所以認為,象本實施例那樣,在銀電極中包含銀離子化抑制物質(zhì)的方式具有實用性。
(第2實施例)本實施例的PDP為與上述第1實施例的PDP相同的組成。
不過,在第1實施例中,在前面板101中,銀離子化抑制物質(zhì)存在于銀電極105中,與此相對,本實施例的不同之處在于象圖6所示的那樣,在銀電極105的表面上,形成由銀離子化抑制物質(zhì)形成的覆蓋層108。
作為形成覆蓋層108的銀離子化抑制物質(zhì),象第1實施例所描述的那樣,其可采用堿金屬(Li,Na,K等)、堿土類金屬(Ca,Sr,Ba)、屬于貴金屬以外的過渡金屬(除了汞、錳)的元素(Sc,Ti,V,Cr,Mn,F(xiàn)e,Co,Ni,Cu),或這些元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物、氮化物、碳化物、硝酸鹽、碳酸鹽、硫酸鹽。
另外,作為優(yōu)選的元素,例舉有Cr,Al,In,B,Ti,Ni,Pb,Zr,Sn,Zn,Co之類的元素,作為優(yōu)選的化合物,還例舉有上述元素的氧化物、氫氧化物、鹵化物。最好采用TiN,ZnN,AlN,CrN,BN之類的氮化物,以及TiC,SiC,ZrC之類的碳化物,其化學(xué)結(jié)合力高于銀氧化物。
不過,在本實施例中,由于作為形成覆蓋電極表面的覆蓋層的材料,采用銀離子化抑制物質(zhì),故從成膜性的觀點來說,最好采用金屬元素,或在化合物中,也最好采用氧化物、氮化物、碳化物。
同樣在本實施例的PDP中,由于包含于覆蓋層108中的銀離子化抑制物質(zhì)的作用,故與第1實施例相同,在烘焙時,抑制在銀電極105中產(chǎn)生銀離子。
就形成覆蓋層108的區(qū)域來說,為了確保前面板101的可見光透射率,最好其僅僅形成于銀電極105的表面上。不過,在銀離子化抑制物質(zhì)采用透明性優(yōu)良的非導(dǎo)電性材料的場合,即使在于前面玻璃102的整個表面的范圍內(nèi)形成的情況下,仍可確保前面板101的可見光透射率。
為了充分地獲得抑制形成銀的離子的效果,最好覆蓋層108的膜厚為0.01μm以上。另一方面,如果增加覆蓋層108的膜厚,在考慮形成該層花費時間和成本,以及具有產(chǎn)生電介體玻璃層的絕緣破壞的可能性的方面的場合,最好覆蓋層108的膜厚為1μm以下。
(前面板的制造方法)本實施例的前面板101的制造方法基本上與第1實施例中描述的前面板101的制造方法相同,不同之處在于形成銀電極和電介體玻璃層的步驟。
下面對形成該銀電極和電介體玻璃層的步驟進行描述。
第1步驟-銀電極前驅(qū)體層的形成該步驟按照與第1實施例的第1步驟相同的方式進行,但是在制作銀電極用膏狀物時,不混合銀離子化抑制物質(zhì)。
第2步驟-電極前驅(qū)體層烘焙步驟在銀電極前驅(qū)體中包含的玻璃成分的軟化點以上的溫度下,放置數(shù)分鐘~數(shù)十分鐘,然后降溫。通過該烘焙,銀電極前驅(qū)體層變?yōu)殂y電極105。
第3步驟-電極覆蓋步驟接著,按照覆蓋已形成的銀電極105的方式,形成由上述的銀離子化抑制物質(zhì)形成的覆蓋層。
作為形成該覆蓋層的方法,可采用真空蒸鍍法、濺射法、鍍制法(電鍍法和非電解鍍法)、溶膠-凝膠法、離子鍍法、CVD法等。
在這里,在打算僅僅于銀電極105的表面上形成覆蓋層的場合,在通過于銀電極105存在的部位開口的掩模覆蓋的狀態(tài)下,進行該覆蓋步驟即可。
真空蒸鍍法一般適合形成金屬元素或合金的覆蓋層,比如,可形成由Al,Ni,Cr,Pb,Sn,Zr,B或Ni-Cr合金形成的覆蓋層。另外,作為由氧化物形成的覆蓋層,也可形成由Al2O3,In2O3,SiO2形成的覆蓋層。
也可通過濺射法,形成與上述真空蒸鍍法基本相同的類型的覆蓋層。
鍍制法適合形成金屬元素的覆蓋層,比如,可形成由Al,Ni,Cr,Pb,Sn,Zr形成的覆蓋層。
溶膠-凝膠法適合形成氧化物的覆蓋層,比如,可形成由ZrO2,SiO2,TiO2,AlO2,B2O2,P2O2形成的覆蓋層。
離子鍍法和CVD法適合形成氧化物、氮化物、碳化物的覆蓋層。通過該離子鍍法,比如,可形成由TiO2,ZnO2,AlO2,CrO2形成的覆蓋層或由TiN,ZnN,AlN,CrN形成的覆蓋層,通過CVD法可形成比如,由上述氧化物,氮化物形成的覆蓋層,另外還可形成由B2O3,BN,P3N5形成的覆蓋層。
另外,在采用蒸鍍法或濺射法形成覆蓋層的場合,主要在電極的頂面上形成層,難于在側(cè)面上形成層,但是,如果采用電鍍法形成覆蓋層,則不僅在銀電極的頂面上,而且還在側(cè)面上形成覆蓋層。
在此場合,由于電極表面的整體由銀離子化抑制物質(zhì)覆蓋,故認為其抑制銀的離子化效果較大。
第4步驟-電介體前驅(qū)體層形成步驟按照覆蓋帶有覆蓋層的銀電極的方式,形成電介體前驅(qū)體層。該步驟與第1實施例中的第2步驟相同。
第5步驟-烘焙步驟該步驟與第1實施例中的第3步驟相同,在電介體前驅(qū)體層中包含的玻璃成分的軟化點以上的溫度下烘焙。
如果采用以上描述的本實施例的制造方法,當進行第5步驟(烘焙步驟)時,銀電極由覆蓋層覆蓋,包含于該覆蓋層中的銀離子化抑制物質(zhì)起抑制產(chǎn)生銀離子的作用。于是,烘焙步驟中的銀離子的發(fā)生受到抑制。
另外,由于銀電極為覆蓋層覆蓋,故起防止已產(chǎn)生的銀離子的擴散的作用。
于是,由于防止了銀的凝聚膠體造成的面板的變黃,故通過上述制造方法制作的PDP與具有銀電極的過去的PDP相比較,獲得良好的色溫。
(實施例)(表1)
資料序號11*為比較例表1給出的試樣No.1~No.5的PDP為根據(jù)上述第1實施例的在銀電極中含有作為銀離子化抑制物質(zhì)的、Cr,Al,In,B,Ti的試樣,該銀電極采用在銀膏狀物中,相對銀顆粒,添加5wt%的各銀離子化抑制物質(zhì)而形成。
另外,試樣No.6~No.10的PDP是根據(jù)第2實施例,通過真空蒸鍍法,在銀電極的表面上,形成厚度在0.3~0.5μm的范圍內(nèi)的覆蓋層的方式形成的,該覆蓋層由銀離子化抑制物質(zhì)(Cr,Al,Al2O3,TiO2,SiO2)形成。
試樣No.11的PDP為比較例,其中在銀電極中,不包括銀離子化抑制物質(zhì),也沒有形成覆蓋層。
針對以下的規(guī)格參數(shù),試樣No.1~No.11的PDP是共同的。
作為玻璃基板,采用通過浮法形成的旭硝子制PD200。
電介體玻璃層采用電介體用玻璃膏狀物,其以PbO-B2O3-SiO2-CaO系玻璃為主成分,通過印刷法,以約為30μm的厚度形成,MgO保護層通過濺射法形成。
在PDP的單元尺寸中,對應(yīng)42英寸的VGA用的顯示器,隔壁115的高度設(shè)定為0.15mm,隔壁115的間距(單元節(jié)距)設(shè)定為0.36mm,顯示電極103的電極間距離d設(shè)定為0.1mm。
(面板的變黃度和色溫的測定)在制作以上的試樣No.1~No.11的PDP時,對于各前面板,采用色差儀(日本電色工業(yè)(株式會社)產(chǎn)品序號NF777),測定a*值,b*值的值(JIS Z8730色差顯示方法)。
該a*值和b*值指表示面板的著色度和著色傾向的指標。
即,a*值越朝向+方向增加,紅色越深,越朝向-方向增加,綠色越深。另一方面,b*值越朝向+方向增加,黃色越深,越朝向-方向增加,藍色越深。另外,如果a*值在-5~+5的范圍內(nèi),b*值在-5~+5的范圍內(nèi),則即使通過肉眼,仍幾乎無法看到玻璃基板的著色(變黃),如果b*值超過10,則即使通過肉眼,變黃程度仍醒目。
另外,針對No.1~11的PDP,通過多通道(channel)分光儀(大電子(株式會社)MCPD-7000),測定面板以全白畫面顯示時的色溫。
這些測定的結(jié)果如表1所示。
(考察)觀看該測定結(jié)果而知道,在比較例的No.11的PDP中,b*值大于10,變黃程度醒目,相對該情況,在實例No.1~10的PDP中,b*值均在0.4~2.0的范圍內(nèi),幾乎不變黃。
另外,在比較例的PDP中,色溫較低而為6400K,相對該情況,在實例的PDP中,色溫較高而大于等于8900K。
這些結(jié)果表明,實例PDP與比較實例的PDP相比較,顏色再現(xiàn)性良好,能夠鮮艷地顯示。
還有,作為電介體玻璃層的材料,即使在上述PbO系以外,而采用Bi2O3系或ZnO系的電介體用玻璃層的情況下,仍獲得同樣的結(jié)果。
此外,上述測定結(jié)果還證明Cr,Al,In,Si,Ti,B之類的元素及其氧化物作為銀離子化抑制物質(zhì)是優(yōu)良的。
(變形例等)在上述實施例中,考慮到前面板側(cè)的變黃對PDP的畫質(zhì)產(chǎn)生較大影響的情況,給出了本發(fā)明用于顯示電極的情況,但是,如果本發(fā)明用于背面板側(cè)的尋址電極,也可抑制背面板的變黃。
再有,在上述實施例中,以在銀電極上覆蓋電介體玻璃層的AC面放電型的PDP為例進行了描述,但是,同樣在于放電空間中露出的銀電極形成于玻璃基板上的DC型的PDP中,通過采用本發(fā)明,仍同樣獲得玻璃基板的變黃抑制效果。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性本發(fā)明的PDP和PDP顯示裝置對于計算機或電視機等的顯示裝置,特別是大型的顯示裝置是有效的。
權(quán)利要求
1.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置含有銀的電極,在上述電極中,含有標準電極電位低于銀的元素或化合物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板,上述電極具有相互結(jié)合的多個銀顆粒;上述標準電極電位低于銀的元素或化合物存在于上述銀顆粒之間中的一部分或全部的該銀顆粒的表面附近。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的等離子體顯示板,上述電極中的標準電極電位低于銀的元素或化合物相對銀的含量為1wt%以上20wt%以下。
4.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隔地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,在上述電極中,含有標準電極電位小于0.8V的元素或化合物。
5.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,在上述電極中,含有離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的等離子體顯示板,上述電極中的離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物形成化學(xué)結(jié)合力強于銀的氧化物。
7.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,在上述電極中,含有選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的1種以上的元素或該元素的化合物。
8.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,上述電極通過由標準電極電位低于銀的元素或化合物形成的層覆蓋。
9.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,上述電極通過離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物形成的層覆蓋。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的等離子體顯示板,其特征在于上述層中包含的離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物形成化學(xué)結(jié)合力強于銀的氧化物。
11.一種等離子體顯示板,其中,1對基板隔開間隙地對置設(shè)置,并且在該對基板中的至少1個上,設(shè)置有含有銀的電極,上述電極通過由選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的1種以上的元素或該元素的化合物形成的層覆蓋。
12.一種等離子體顯示器顯示裝置,其包括權(quán)利要求1~11中的任何一項所述的等離子體顯示板;驅(qū)動該等離子體顯示板的驅(qū)動電路。
13.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟中所采用的電極材料中含有標準電極電位低于銀的元素或化合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法,在上述電極材料設(shè)置步驟中所采用的電極材料中,所含有銀為銀顆粒。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法,在上述電極材料設(shè)置步驟中所采用的電極材料中的標準電極電位低于銀的元素或化合物相對銀的含量為1wt%以上20wt%以下。
16.根據(jù)權(quán)利要求13所述的制造方法,在上述加熱步驟中,對上述電極材料進行加熱,直至能夠?qū)ι鲜鲭姌O材料進行燒結(jié)的溫度。
17.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟中所采用的電極材料中含有離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的制造方法,上述電極材料中包含的離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物形成化學(xué)結(jié)合力強于銀的氧化物。
19.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟后,包括對設(shè)置于基板上的電極材料通過由標準電極電位低于銀的元素或化合物形成的層覆蓋的覆蓋步驟。
20.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟后,包括對設(shè)置于基板上的電極材料通過由離子化傾向大于銀的元素或該元素化合物形成的層覆蓋的覆蓋步驟。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的制造方法,上述覆蓋步驟所采用的離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物形成化學(xué)結(jié)合力強于銀的氧化物。
22.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟所采用的電極材料中包括選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的至少1種元素或該元素的化合物。
23.一種等離子體顯示板的制造方法,其包括在基板上設(shè)置含有銀的電極材料的電極材料設(shè)置步驟;對設(shè)置于上述基板上的電極材料進行加熱的加熱步驟;在上述電極材料設(shè)置步驟后,包括對設(shè)置于基板上的電極材料通過由選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的至少1種元素或該元素的化合物形成的層覆蓋的覆蓋步驟。
24.一種電極用膏狀物,其用于形成等離子體顯示板的電極,含有銀,并且含有標準電極電位低于銀的元素或化合物。
25.一種電極用膏狀物,其用于形成等離子體顯示板的電極,含有銀,并且含有離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物。
26.一種電極用膏狀物,其用于形成等離子體顯示板的電極,含有銀,并且含有選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的至少1種元素或該元素的化合物。
27.一種轉(zhuǎn)印膜,該轉(zhuǎn)印膜用于形成等離子體顯示板的電極,并在支承膜上形成電極膜形成材料層,上述電極膜形成材料層含有銀,并且含有標準電極電位低于銀的元素或化合物。
28.一種轉(zhuǎn)印膜,該轉(zhuǎn)印膜用于形成等離子體顯示板的電極,并在支承膜上形成電極膜形成材料層,上述電極膜形成材料層含有銀,并且含有離子化傾向大于銀的元素或該元素的化合物。
29.一種轉(zhuǎn)印膜,該轉(zhuǎn)印膜用于形成等離子體顯示板的電極,并在支承膜上形成電極膜形成材料層,上述電極膜形成材料層含有銀,并且含有選自Cr,Al,In,Si,Ti,B的至少1種元素或該元素的化合物。
全文摘要
本發(fā)明的目的在于針對在基板上設(shè)置有銀電極的PDP,提供較簡單地抑制面板變黃的技術(shù),由此,實現(xiàn)可以高亮度·高畫質(zhì)地進行圖象顯示的PDP。為此,在銀電極中,作為銀離子化抑制物質(zhì),包括有標準電極電位低于銀的Cr,Al,In,B,Ti之類的元素或這些元素的化合物。
文檔編號H01J17/04GK1500282SQ02807249
公開日2004年5月26日 申請日期2002年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月6日
發(fā)明者藤谷守男, 米原浩幸, 青木正樹, 住田圭介, 蘆田英樹, 日比野純一, 足立大輔, 介, 幸, 樹, 純一, 輔 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社