JP2008052962A - Plasma display panel and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマディスプレイパネルの表示電極や誘電体層に関する。 The present invention relates to a display electrode and a dielectric layer of a plasma display panel.
近年、大画面の高品質テレビへの期待が高まっている。従来から用いられているCRTは解像度・画質の点でプラズマディスプレイパネル(以下、PDPとする)や液晶に対して優れているが、奥行きと重量の点で40インチ以上の大画面には不向きである。また、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、大画面化や視野角に限界がある。これに対して、PDPは、大画面で狭い奥行きの実現が可能であり、すでに60インチクラスの製品が開発されている。 In recent years, expectations for high-quality televisions with large screens have increased. Conventional CRTs are superior to plasma display panels (hereinafter referred to as PDPs) and liquid crystals in terms of resolution and image quality, but are not suitable for large screens of 40 inches or more in terms of depth and weight. is there. In addition, the liquid crystal has excellent performance such as low power consumption and low driving voltage, but there is a limit to a large screen and a viewing angle. On the other hand, the PDP can realize a narrow depth on a large screen, and a 60-inch class product has already been developed.
PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極と主電極とで構成される表示電極と、この表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、この誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、その一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。 A PDP basically includes a front plate and a back plate. The front plate covers a display electrode composed of a glass substrate of sodium borosilicate glass by a float method, a striped transparent electrode formed on one main surface of the glass substrate, and a main electrode. The dielectric layer functions as a capacitor, and a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer. On the other hand, the back plate is a glass substrate, stripe-shaped address electrodes formed on one main surface thereof, a base dielectric layer covering the address electrodes, a partition formed on the base dielectric layer, It is comprised with the fluorescent substance layer which light-emits each of red, green, and blue formed between the partition walls.
前面板と背面板とはその電極形成面側を対向配置させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間(放電セル)にNe−Xeの放電ガスが55kPa〜80kPaの圧力で封入されている。PDPは、表示電極に映像信号電圧を選択的に印加することによって放電させ、その放電によって発生した紫外線が各色蛍光体層を励起して赤色、緑色、青色の発光をさせてカラー画像表示を実現している。 The front plate and the back plate are hermetically sealed with their electrode forming surfaces facing each other, and Ne—Xe discharge gas is sealed at a pressure of 55 kPa to 80 kPa in a discharge space (discharge cell) partitioned by a partition wall. Yes. PDP discharges by selectively applying a video signal voltage to the display electrode, and the ultraviolet rays generated by the discharge excite each color phosphor layer to emit red, green and blue light, thereby realizing color image display is doing.
上述したように表示電極は透明電極と主電極から構成され、さらに主電極は、銀電極またはCr−Cu−Crから成るバス電極と、ルテニウム化合物やルテニウム酸化物、銅−鉄系、コバルトの黒色の複合酸化物とガラス粉末を用いて形成される黒色電極から構成される。 As described above, the display electrode is composed of a transparent electrode and a main electrode. Further, the main electrode is a silver electrode or a bus electrode made of Cr—Cu—Cr, a ruthenium compound, a ruthenium oxide, a copper-iron-based, and a cobalt black. It is comprised from the black electrode formed using this complex oxide and glass powder.
そして、この黒色電極は外光反射を抑えて明所コントラストを向上させる目的で、上述した黒色の複合酸化物とガラス粉末を含むペーストを用いて、透明電極上に形成され、そしてこの黒色電極上にとバス電極が形成される。また、前記黒色電極と同様の目的で2本の透明電極の間に、ブラックストライプと呼ばれる遮光層が配置される。現在では黒色電極と遮光層は同一の材料で形成されることもある(例えば特許文献1参照)。
誘電体層は、高耐電圧および高光透過率を有することを要求されるが、この特性は誘電体層に含まれるガラス成分の組成に大きく左右される。 The dielectric layer is required to have a high withstand voltage and a high light transmittance, but this characteristic greatly depends on the composition of the glass component contained in the dielectric layer.
従来、このような誘電体層を形成する方法として、ガラス粉体成分と樹脂を含む溶剤、可塑剤、分散剤などから成るバインダー成分で構成されたペーストをスクリーン印刷法やダイコート法などを用いて、電極を形成した前面ガラス基板上に塗布し、乾燥後450℃から600℃程度で焼成する方法がある。またそれ以外にも、前記ペーストをフィルム上に塗布、乾燥して、電極を形成した前面板に転写し、450℃から600℃程度で焼成する方法が知られている。 Conventionally, as a method for forming such a dielectric layer, a paste composed of a binder component composed of a glass powder component and a resin-containing solvent, a plasticizer, a dispersant, and the like is used by a screen printing method or a die coating method. There is a method in which the electrode is applied onto a front glass substrate on which an electrode is formed, and dried at 450 to 600 ° C. after drying. In addition, a method is known in which the paste is applied onto a film, dried, transferred to a front plate on which an electrode is formed, and baked at about 450 ° C. to 600 ° C.
これまでは、前記450℃から600℃程度での焼成を可能にするために、誘電体層に含まれるガラス成分には20重量%以上の酸化鉛が含まれていたが、近年、環境への配慮のため、ガラス中に酸化鉛を含まずに0.5から15重量%程度のR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表されるアルカリ金属の酸化物を含む技術例もある。 In the past, in order to enable firing at about 450 ° C. to 600 ° C., the glass component contained in the dielectric layer contained 20% by weight or more of lead oxide. For consideration, the alkali metal represented by 0.5 to 15% by weight of R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, K, Rb and Cs) without containing lead oxide in the glass. There is also an example of technology including the oxide of
ところが、このように誘電体層のガラス成分中に前記R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物を含んでいた場合、誘電体層の焼成後にガラス基板が大きく反ってしまい、後工程における前面板と背面板との対向配置する際の位置合わせの精度が低下してしまうという問題が生じていた。 However, when the alkali metal oxide represented by R 2 O is contained in the glass component of the dielectric layer as described above, the glass substrate is greatly warped after the dielectric layer is baked. There has been a problem that the accuracy of alignment when the face plate and the back plate are arranged to face each other is lowered.
このため、PDPの表示領域面内で、前面板の可視光を透過させる開口部と背面板に形成された蛍光体の位置がずれる放電セルが存在することとなり、PDP画像表示全体の輝度が低下する弊害や、位置がずれる放電セルにおいて誤放電が発生する弊害などが生じていた。この現象はPDPの基板が大きくなる程、顕著となり、今後さらなる大画面化を狙うPDPとしては重要な課題である。 For this reason, within the display area surface of the PDP, there exist discharge cells in which the position of the phosphor formed on the back plate and the opening that transmits visible light on the front plate is shifted, and the brightness of the entire PDP image display is reduced. This has caused problems such as the occurrence of erroneous discharges in discharge cells that are out of position. This phenomenon becomes more prominent as the PDP substrate becomes larger, and is an important issue for a PDP that aims to further increase the screen.
本発明は、基板の反りについて発生原因を究明し、反りの発生を抑制し、前面板と背面板とを対向配置する際の精度の高い位置合わせを実現し、輝度の低下や誤放電を防止するPDPを提供するものである。 The present invention investigates the cause of occurrence of warpage of the substrate, suppresses the occurrence of warpage, realizes high-precision alignment when the front plate and the back plate are opposed to each other, and prevents a decrease in luminance and erroneous discharge. A PDP is provided.
本発明のPDPは、少なくとも一方のガラス基板上に、表示電極と、遮光層と、これらを覆う誘電体層とを有し、前記誘電体層に含まれるガラス成分中にR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表される成分を2種類以上含むことを特徴とする。また、少なくとも一方のガラス基板上に、表示電極と、遮光層と、これらを覆う誘電体層とを有し、前記表示電極と前記遮光層に含まれるガラス成分中にR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表される成分を2種類以上含むことを特徴とする。この場合、前記表示電極が複数層からなり、この複数層の少なくとも1層が黒色電極で構成され、前記黒色電極と前記遮光層に含まれるガラス成分中にR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表される成分を2種類以上含んでいても良い。 The PDP of the present invention has a display electrode, a light-shielding layer, and a dielectric layer covering these on at least one glass substrate, and R 2 O (R is in the glass component contained in the dielectric layer). 2 or more types of components represented by at least one selected from Li, Na, K, Rb, and Cs). Moreover, it has a display electrode, a light shielding layer, and a dielectric layer covering them on at least one glass substrate, and R 2 O (R is Li in the glass component contained in the display electrode and the light shielding layer). And at least one selected from Na, K, Rb and Cs). In this case, the display electrode is composed of a plurality of layers, and at least one of the plurality of layers is composed of a black electrode, and R 2 O (R is Li, Na, Two or more components represented by at least one selected from K, Rb and Cs) may be contained.
そして本発明のPDPの製造方法は、透明電極を形成した基板上に、R2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表される成分を2種類以上含むガラス粉体成分と樹脂を含む溶剤から成るバインダー成分で構成される黒色電極、遮光層もしくは誘電体層のペーストをスクリーン印刷法または、スプレー法または、ブレードコータ法または、ダイコート法にて塗布し、かつ450℃〜600℃で焼成することを特徴とする。 In the method for producing a PDP of the present invention, two or more components represented by R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, K, Rb and Cs) are formed on a substrate on which a transparent electrode is formed. Apply a black electrode composed of a glass powder component and a binder component consisting of a resin-containing solvent, a light-shielding layer or a dielectric layer paste by screen printing, spraying, blade coating, or die coating. And firing at 450 ° C. to 600 ° C.
本発明は、以上の構成によって、基板の反りについて発生原因を究明し、反りの発生を抑制し、前面板と背面板とを対向配置する際の精度の高い位置合わせを実現し、輝度の低下や誤放電を防止するPDPを提供することができる。 The present invention investigates the cause of the occurrence of warpage of the substrate by the above configuration, suppresses the occurrence of warpage, realizes high-precision alignment when the front plate and the back plate are arranged to face each other, and reduces luminance. And a PDP that prevents erroneous discharge.
以下、本発明の実施の形態におけるPDPについて図面を用いて説明する。 Hereinafter, a PDP according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
(実施の形態1)
図1は本実施の形態1におけるPDP1の構造を示す斜視図である。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of PDP 1 in the first embodiment.
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6と遮光層(ブラックストライプ)7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。
On the front glass substrate 3 of the
また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、青色および緑色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、青色、緑色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
On the
このようにして形成された前面板2と、背面板10が対向して配置され、その外周部をガラスフリットなどからなる封着材によって気密封着される。封着されたPDP1内部の放電空間16には、NeおよびXeなどの放電ガスが55kPa〜80kPaの圧力で封入される。
The
図2は、本実施の形態1におけるPDPの誘電体層8の構成を示す前面板2の断面図である。図2は図1と上下反転させて示している。図2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6と遮光層7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5はそれぞれITOやSnO2などからなる透明電極4a、5aと、銀材料を主成分とする導電性材料などからなる金属バス電極4b、5bと、ルテニウム化合物やルテニウム酸化物、銅−鉄系、コバルトの黒色の複合酸化物とガラス粉末などからなる黒色電極4c、5cとで構成されている。
FIG. 2 is a cross-sectional view of the
金属バス電極4b、5bは透明電極4a、5aの長手方向に導電性を付与する目的として用いられ、黒色電極4c、5cは外光反射を抑えて明所コントラストを向上させる目的として用いられている。よって、これらの目的のために、透明電極4a、5a上に黒色電極4c、5cが形成され、黒色電極4c、5c上に金属バス電極4b、5bが形成される。
The
誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと遮光層7を覆って設けた第1誘電体層81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電体層82の少なくとも2層構成とし、さらに第2誘電体層82上に保護層9を形成している。
The dielectric layer 8 includes a
次に、PDP1の製造方法について説明する。まず、前面ガラス基板3上に、走査電極4および維持電極5と遮光層7とを形成する。これらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと黒色電極4c、5cは、フォトリソグラフィ法などを用いてパターニングして形成される。透明電極4a、5aは薄膜プロセスなどを用いて形成され、金属バス電極4b、5bは銀材料を含むペーストを所望の温度で焼成して固化している。また、黒色電極4c、5cと遮光層7は同工程において、黒色顔料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や黒色顔料をガラス基板の全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングし、焼成することにより形成される。
Next, a method for manufacturing the PDP 1 will be described. First, the
次に、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆うように前面ガラス基板3上に誘電体ペーストをダイコート法などにより塗布して誘電体ペースト層(誘電体材料層)を形成する。誘電体ペーストを塗布した後、所定の時間放置することによって塗布された誘電体ペースト表面がレベリングされて平坦な表面になる。その後、誘電体ペースト層を焼成固化することにより、走査電極4、維持電極5および遮光層7を覆う誘電体層8が形成される。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料、バインダーおよび溶剤を含む塗料である。次に、誘電体層8上に酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層9を真空蒸着法により形成する。以上の工程により前面ガラス基板3上に所定の構成物(走査電極4、維持電極5、遮光層7、誘電体層8、保護層9)が形成され、前面板2が完成する。
Next, a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 by a die coating method or the like so as to cover the
一方、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11上に、銀(Ag)材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などによりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダーおよび溶剤を含んだ塗料である。
On the other hand, the
次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材を有する背面板10が完成する。
Next, a partition wall forming paste including a partition wall material is applied on the
このようにして所定の構成部材を備えた前面板2と背面板10とを、表示電極6とアドレス電極12とが直交するように対向配置し、精度良く位置合わせをして、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間16にNe、Xeなどを含む放電ガスを封入することによりPDP1が完成する。
In this way, the
次に前面板2の誘電体層8について詳細に説明する。誘電体層8に含まれるガラス成分は、鉛(Pb)系成分以外を主成分とし、さらに2種類以上のR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)を含有する材料組成により構成されている。また、誘電体層8を構成する第1誘電体層81と第2誘電体層82の内、少なくとも第1誘電体層81がこの材料組成であることが必要である。
Next, the dielectric layer 8 of the
これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダー成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用あるいは印刷用の誘電体層用ペーストを作製する。 A dielectric material powder is produced by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle size is 0.5 μm to 2.5 μm. Next, the dielectric material powder 55 wt% to 70 wt% and the binder component 30 wt% to 45 wt% are well kneaded with three rolls to prepare a dielectric layer paste for die coating or printing.
バインダー成分はエチルセルロースあるいはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオールあるいはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。 The binder component is terpineol or butyl carbitol acetate containing 1% to 20% by weight of ethyl cellulose or acrylic resin. In addition, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate and tributyl phosphate are added to the paste as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, homogenol (Kao Corporation) as a dispersant. The printability may be improved by adding a phosphoric ester of an alkyl allyl group or the like.
次に、この誘電体層用ペーストを用い、表示電極6を覆うように前面ガラス基板3に、スクリーン印刷法または、スプレー法または、ブレードコータ法または、ダイコート法にて塗布し、乾燥させ、その後、450℃〜600℃で焼成する。 Next, this dielectric layer paste is applied to the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 by a screen printing method, a spray method, a blade coater method, or a die coating method, and then dried. And firing at 450 ° C. to 600 ° C.
このように形成された誘電体層8を有することで、基板の反りを抑制することが可能となる。以下に基板の反り抑制の検討結果について述べる。 By having the dielectric layer 8 formed in this way, it becomes possible to suppress warping of the substrate. The results of studying substrate warpage suppression will be described below.
基板の反りの度合いを検討するための手法として、上述したPDPのガラス基板と同じ基板を用い、そこに数種類のガラスペーストを上述した塗布方法、焼成方法によって形成し、ガラス基板の残存応力を測定し、これによって誘電体層のガラス成分による歪みの発生量を評価することとした。 As a method for examining the degree of warping of the substrate, the same substrate as the above-mentioned PDP glass substrate is used, and several types of glass paste are formed thereon by the above-described coating method and firing method, and the residual stress of the glass substrate is measured. Thus, the amount of distortion caused by the glass component of the dielectric layer was evaluated.
以下に検討手法について詳細に説明する。ガラスペーストは、ガラス粉体成分と樹脂を含む溶剤から成るバインダー成分で構成され、各種成分を、所望の組成となるように配合後、3本ローラーなどの分散機によって均質に混合分散して作製することが出来る。 The examination method is described in detail below. Glass paste is composed of a binder component consisting of a glass powder component and a resin-containing solvent. After blending the various components to the desired composition, they are mixed and dispersed homogeneously by a disperser such as a three-roller. I can do it.
そして透明電極が一面に形成されたガラス基板上に前記ガラスペーストをダイコート法で塗布、乾燥し、600℃で焼成を行い誘電体層を形成した。また透明電極が形成されていないガラス基板上にも同様の誘電体層を形成した。 And the said glass paste was apply | coated and dried by the die-coating method on the glass substrate in which the transparent electrode was formed in the whole surface, and it baked at 600 degreeC, and formed the dielectric material layer. A similar dielectric layer was also formed on a glass substrate on which no transparent electrode was formed.
そして、ガラス基板の歪みの発生量を評価する方法として、偏光歪み計を用いた。偏光歪み計ではガラス成分による歪みが原因でガラス基板に存在している残留応力を測定することができる。 A polarization strain meter was used as a method for evaluating the amount of strain generated on the glass substrate. The polarization strain meter can measure the residual stress existing in the glass substrate due to the distortion caused by the glass component.
この条件下で、本実施の形態1に相当する誘電体層の材料組成である実施例とその比較例となる試料を作成し、歪み測定を行った。それぞれの試料に用いられたガラスペーストのガラス粉体成分の主要成分の含有量を表1に示し、実施例と比較例の偏光歪み計による残留応力の測定結果を図3に示す。 Under these conditions, an example having the material composition of the dielectric layer corresponding to the first embodiment and a sample serving as a comparative example were prepared, and strain measurement was performed. The contents of main components of the glass powder component of the glass paste used for each sample are shown in Table 1, and the measurement results of the residual stresses with the polarization strain gauges of Examples and Comparative Examples are shown in FIG.
表1に示すように、いずれの試料もガラス成分中に鉛(Pb)系成分を含んでおらず、さらに実施例1、実施例2ではいずれもR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表されるアルカリ金属の酸化物としてK2OとLi2Oの両者を含んでおり、一方で、比較例1では前記R2OとしてK2Oのみを含み、比較例2では前記R2OとしてLi2Oのみを含んでいる。 As shown in Table 1, none of the samples contained a lead (Pb) -based component in the glass component, and in each of Examples 1 and 2, R 2 O (R is Li, Na, K, As an alkali metal oxide represented by (at least one selected from Rb and Cs), both K 2 O and Li 2 O are contained. On the other hand, in Comparative Example 1, only K 2 O is used as the R 2 O. Comparative Example 2 contains only Li 2 O as R 2 O.
また、図3における測定結果において、正(+)の方向の値が、ガラス基板に圧縮応力が存在し、負(−)の方向の値が、ガラス基板に引張応力が存在していることを示している。 Moreover, in the measurement result in FIG. 3, the value in the positive (+) direction indicates that compressive stress exists in the glass substrate, and the value in the negative (−) direction indicates that tensile stress exists in the glass substrate. Show.
図3に示すように比較例1は、透明電極ありの場合の残留応力と透明電極なしの場合で残留応力の方向が異なっており、かつその絶対値も透明電極なしの場合の方が大きい。一方で比較例2は、透明電極なしの場合の絶対値が、透明電極ありの場合の絶対値よりも大きくなっている。ところが、比較例1、2とも透明電極ありの場合の値に大差は見られない。 As shown in FIG. 3, in Comparative Example 1, the direction of the residual stress is different between the case where there is a transparent electrode and the case where there is no transparent electrode, and the absolute value is larger in the case where there is no transparent electrode. On the other hand, in Comparative Example 2, the absolute value without the transparent electrode is larger than the absolute value with the transparent electrode. However, in Comparative Examples 1 and 2, there is no significant difference in the values when there is a transparent electrode.
このように、上述の結果は、誘電体層に前記R2O成分を1種類のみ含むと、透明電極なしの残留応力に異常性が発現し、前記R2O成分を2種類含むと、透明電極ありと透明電極なしの残留応力がほぼ同等であることを示唆している。 As described above, when the dielectric layer contains only one type of the R 2 O component, the residual stress without the transparent electrode is abnormal, and when the two types of the R 2 O component are contained, the dielectric layer is transparent. This suggests that the residual stress with and without the electrode is almost the same.
さらに、この検討で用いた実施例1のガラス成分の誘電体層を有した前面板と、比較例1のガラス成分の誘電体層を有した前面板を用い、PDPを2種類作成した。なお、前面板以外のPDPの部位は上述した作製方法と同様の作製方法にて行った。そしてこの両PDPの前面板・背面板の基板端部でのずれ量を比較したところ、実施例1の誘電体層を有したPDPでは、10〜50μmであったのに対し、比較例1では100〜200μmのずれ量が発生した。 Further, two types of PDP were prepared using the front plate having the glass component dielectric layer of Example 1 and the front plate having the glass component dielectric layer of Comparative Example 1 used in this study. The parts of the PDP other than the front plate were manufactured by the same manufacturing method as described above. And when the deviation | shift amount in the board | substrate edge part of both front and back plates of both PDP was compared, in the PDP which had the dielectric material layer of Example 1, it was 10-50 micrometers, In Comparative Example 1, A deviation of 100 to 200 μm occurred.
このような残留応力の差、ずれ量の差が発生するメカニズムとして以下のことが考えられる。 The following can be considered as a mechanism for causing such a difference in residual stress and a difference in deviation amount.
比較例1の材料組成の誘電体層を有するPDPでは、上述したように、誘電体層のガラス成分中にR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表されるアルカリ金属の酸化物としてK2Oのみを含んでいる。そしてガラス基板にも前記R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物として数種類含まれ、その中に同成分のK2Oも含まれている。 In the PDP having the dielectric layer having the material composition of Comparative Example 1, as described above, R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, K, Rb and Cs) in the glass component of the dielectric layer. As an alkali metal oxide represented by the formula, only K 2 O is included. The glass substrate also contains several kinds of alkali metal oxides represented by R 2 O, and K 2 O of the same component is also included therein.
このため、誘電体層のガラス成分中のK2Oが、ガラス基板中の前記R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物と誘電体層焼成時に反応する。ところが、誘電体層のガラス成分中のアルカリ金属の酸化物がK2Oの1種類であるために、この反応が活発になり焼成後にガラス基板に残留応力が生じることになる。一方でガラス基板上に透明電極がある場合は、誘電体層とガラス基板との間に透明電極が存在することとなり、このような反応は起こらない。この焼成時の反応の差は、前記R2OとしてLi2Oのみを含んだ比較例2でも同様に生じている。これが図3で示した比較例1と比較例2の透明電極の有無による残留応力の差である。 For this reason, K 2 O in the glass component of the dielectric layer reacts with the alkali metal oxide represented by R 2 O in the glass substrate during firing of the dielectric layer. However, since the alkali metal oxide in the glass component of the dielectric layer is one kind of K 2 O, this reaction becomes active and residual stress is generated in the glass substrate after firing. On the other hand, when there is a transparent electrode on the glass substrate, the transparent electrode exists between the dielectric layer and the glass substrate, and such a reaction does not occur. The difference in the reaction at the time of firing also occurs in Comparative Example 2 containing only Li 2 O as the R 2 O. This is the difference in residual stress depending on the presence / absence of the transparent electrode of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 shown in FIG.
そして、この比較例1の材料組成をガラス成分とした誘電体層を有した前面板では、同じガラス基板上に残留応力がある箇所と、残留応力が無い箇所が存在することとなる。この残留応力の違いによって誘電体層とガラス基板の焼成冷却後の熱収縮差による歪みの発生量差が生じる。そして、このような微小な領域で異なる歪みが同一の基板面内に多数存在することで、基板が大きく反ってしまい、前面板と背面板とを張り合わせる際に、上述したずれ量が発生すると考えられる。 And in the front board which has the dielectric material layer which made the material composition of this comparative example 1 the glass component, the location with a residual stress and the location without a residual stress will exist on the same glass substrate. Due to the difference in residual stress, a difference in the amount of strain generated due to the difference in thermal shrinkage between the dielectric layer and the glass substrate after firing and cooling occurs. And since there are many different strains in the same substrate surface in such a minute region, the substrate is greatly warped, and when the front plate and the back plate are bonded together, the above-described deviation amount occurs. Conceivable.
これに対して、実施例1の材料組成の誘電体層を有するPDPでは、誘電体層のガラス成分中にR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表されるアルカリ金属の酸化物として、K2OとLi2Oの2種類を含んでいる。またガラス基板中には、前記R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物として数種類含まれている。 On the other hand, in the PDP having the dielectric layer having the material composition of Example 1, R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, K, Rb and Cs) in the glass component of the dielectric layer. As the oxide of the alkali metal represented by the formula, two types of K 2 O and Li 2 O are included. In the glass substrate, several kinds of alkali metal oxides represented by R 2 O are contained.
そして、比較例1の場合と同様に、焼成時に誘電体層のガラス成分中のK2O、Li2Oと、ガラス基板中の前記R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物と反応する。しかし、比較例1の場合と異なり、誘電体層のガラス成分中のアルカリ金属の酸化物が2種類であるために、この反応は活発にならず、焼成後にガラス基板に残留する応力は抑制される。このため、図3で示したように、ガラス基板上の透明電極の有無によって、残留応力に差が生じなくなる。そしてこの結果、上述した比較例1のような熱収縮差による歪み発生量の差は生じず、前面板と背面板とを張り合わせの際のずれ量も生じない。 Then, as in the case of Comparative Example 1, reacting K 2 O in the glass component of the dielectric layer, and Li 2 O, an oxide of the alkali metal represented by R 2 O in the glass substrate during firing . However, unlike the case of Comparative Example 1, since there are two types of alkali metal oxides in the glass component of the dielectric layer, this reaction does not become active, and the stress remaining on the glass substrate after firing is suppressed. The For this reason, as shown in FIG. 3, there is no difference in residual stress depending on the presence or absence of the transparent electrode on the glass substrate. As a result, there is no difference in the amount of distortion generated due to the difference in thermal shrinkage as in Comparative Example 1 described above, and no deviation occurs when the front plate and the back plate are bonded together.
以上のように、実施例1、実施例2に示したガラス成分を例とする本実施の形態の誘電体層を用いることによって、基板の反りについて発生原因を究明し、反りの発生を抑制し、前面板と背面板とを対向配置する際の精度の高い位置合わせを実現し、輝度の低下や誤放電を防止するPDPを提供することができる。 As described above, by using the dielectric layer of the present embodiment taking the glass components shown in Example 1 and Example 2 as examples, the cause of occurrence of warpage of the substrate is investigated, and the occurrence of warpage is suppressed. In addition, it is possible to provide a PDP that realizes highly accurate alignment when the front plate and the back plate are opposed to each other and prevents a reduction in luminance and erroneous discharge.
(実施の形態2)
また、このような誘電体層とガラス基板の関係における実施の形態1の効果は、黒色電極4c、5cおよび遮光層7にも実施することができる。本実施の形態2では、この黒色電極4c、5cおよび遮光層7に実施した場合について説明する。なお、黒色電極4c、5cと遮光層7以外のPDPの部位の作製方法および使用材料については実施の形態1と同様であるため省略する。
(Embodiment 2)
Further, the effect of the first embodiment regarding the relationship between the dielectric layer and the glass substrate can also be implemented in the
本実施の形態2では実施の形態1と同様に、黒色電極4c、5cと遮光層7は同一の工程および同一の材料にて形成した。まず、ルテニウム化合物やルテニウム酸化物、銅−鉄系、コバルトなどの黒色の複合酸化物と、R2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)で表されるアルカリ金属の酸化物を2種類以上含むガラス粉末を用いてペースト材料とする。そしてスクリーン印刷法などによって、ガラス基板上に黒色電極4c、5cおよび遮光層7を形成する。
In the second embodiment, as in the first embodiment, the
ここで図1、図2で示したように、黒色電極4c、5cは透明電極4a、5a上に形成されるが、遮光層7は前面ガラス基板3上に直接形成される。このため、実施の形態1で述べた現象と同様に、焼成による遮光層7と前面ガラス基板3との反応が活発にならず、同一のガラス基板上の熱収縮差を抑制し、結果的に前面板と背面板のずれ量を低減させることができる。
Here, as shown in FIGS. 1 and 2, the
なお、上述した実施の形態1および実施の形態2は、誘電体層、黒色電極および遮光層に、R2Oで表されるアルカリ金属の酸化物として、K2OとLi2Oについてのみ示したが、これ以外のアルカリ金属であるNa、Rb、Cs、Frの酸化物でも同様の効果が得られる。 The first and second embodiments described above show only K 2 O and Li 2 O as alkali metal oxides represented by R 2 O in the dielectric layer, the black electrode, and the light shielding layer. However, similar effects can be obtained with oxides of Na, Rb, Cs, and Fr, which are other alkali metals.
また、実施の形態1および実施の形態2を同一PDPに実施することによって、さらに基板の反りが抑制され、本発明の効果が相乗して得られることは言うまでもない。 Needless to say, by implementing the first and second embodiments on the same PDP, the warpage of the substrate is further suppressed, and the effects of the present invention can be obtained synergistically.
上述の実施の形態において、ガラス成分の材料、層の厚さの比率、層の数、ペースト組成材料、および焼成プロファイル等は、上述した条件のみに限らず、材料の特性に応じて適宜変更することにより、同様の効果が得られる。 In the above-described embodiment, the material of the glass component, the ratio of the layer thickness, the number of layers, the paste composition material, the firing profile, and the like are not limited to the above-described conditions, and are appropriately changed according to the material characteristics. Thus, the same effect can be obtained.
また、本実施の形態では、前面ガラス基板と誘電体層の関係について述べたが、背面ガラス基板と下地誘電体層でも同様に、本発明を実施することが可能であり、下地誘電体層に少なくとも2種類のR2O(RはLi、Na、K、RbおよびCsから選ばれる少なくとも1種)を含むことによって、歪み量の差およびそれに起因して生じる基板の反りを抑制することが可能である。 In the present embodiment, the relationship between the front glass substrate and the dielectric layer is described. However, the present invention can be similarly applied to the rear glass substrate and the base dielectric layer. By containing at least two types of R 2 O (R is at least one selected from Li, Na, K, Rb, and Cs), it is possible to suppress the difference in distortion amount and the warpage of the substrate caused thereby. It is.
以上のように本発明により、基板の反りを抑制し、前面板と背面板の位置合わせの精度が高く、誤放電や輝度低下を防止するPDPを実現することで極めて有用である。 As described above, according to the present invention, it is extremely useful to realize a PDP that suppresses the warpage of the substrate, has high alignment accuracy between the front plate and the back plate, and prevents erroneous discharge and luminance reduction.
2 前面板
5 維持電極
3 前面ガラス基板
4 走査電極
4a、5a 透明電極
4b、5b 金属バス電極
4c、5c 黒色電極
6 表示電極
7 遮光層(ブラックストライプ)
8 誘電体層
9 保護層
2
8 Dielectric layer 9 Protective layer
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JP2010062131A (en) * | 2008-09-02 | 2010-03-18 | Samsung Sdi Co Ltd | Plasma display panel |
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