JP2010267559A - Plasma display panel and paste for forming protective layer - Google Patents
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Abstract
Description
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とその保護層形成用に使用するペーストに関する。 The present invention relates to a plasma display panel used for a display device or the like and a paste used for forming a protective layer thereof.
プラズマディスプレイパネル(以下、PDPとする)は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、65インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいるとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まないPDPが要求されている。 Since plasma display panels (hereinafter referred to as PDP) can achieve high definition and large screen, 65-inch class televisions have been commercialized. In recent years, PDP has been applied to high-definition televisions having more than twice the number of scanning lines as compared with the conventional NTSC system, and a PDP containing no lead component is required in consideration of environmental problems.
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、ガラス基板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バス電極とで構成される表示電極と、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、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 is a glass substrate made of sodium borosilicate glass by a float method, a display electrode composed of a striped transparent electrode and a bus electrode formed on one main surface of the glass substrate, and a display electrode A dielectric layer that covers and acts 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させて気密封着され、隔壁によって仕切られた放電空間に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(特許文献1参照)。 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 partitioned by a partition wall. 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 (See Patent Document 1).
このようなPDPにおいて、前面板の誘電体層上に形成される保護層は、放電によるイオン衝撃から誘電体層を保護すること、アドレス放電を発生させるための初期電子を放出することなどがあげられる。イオン衝撃から誘電体層を保護することは、放電電圧の上昇を防ぐ重要な役割であり、またアドレス放電を発生させるための初期電子を放出することは、画像のちらつきの原因となるアドレス放電ミスを防ぐ重要な役割である。 In such a PDP, the protective layer formed on the dielectric layer of the front plate protects the dielectric layer from ion bombardment due to discharge, and emits initial electrons for generating address discharge. It is done. Protecting the dielectric layer from ion bombardment plays an important role in preventing an increase in discharge voltage, and emitting initial electrons for generating an address discharge is an address discharge error that causes image flickering. It is an important role to prevent.
保護層からの初期電子の放出数を増加させて画像のちらつきを低減するためには、たとえばMgOにSiやAlを添加するなどの試みが行われている。 In order to increase the number of initial electrons emitted from the protective layer and reduce the flicker of the image, for example, an attempt has been made to add Si or Al to MgO.
近年、テレビは高精細化が進んでおり、市場では低コスト・低消費電力・高輝度のフルHD(ハイ・ディフィニション)(1920×1080画素:プログレッシブ表示)PDPが要求されている。保護層からの電子放出特性はPDPの画質を決定するため、電子放出特性を制御することは非常に重要である。 In recent years, high definition has been advanced in televisions, and a low-cost, low-power-consumption, high-brightness full HD (high definition) (1920 × 1080 pixels: progressive display) PDP is required in the market. Since the electron emission characteristics from the protective layer determine the image quality of the PDP, it is very important to control the electron emission characteristics.
本発明はこのような課題に鑑みなされたもので、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDPを実現することを目的としている。 The present invention has been made in view of such problems, and an object of the present invention is to realize a PDP having high-definition and high-luminance display performance and low power consumption.
上記の目的を達成するために、本発明のPDPは、基板上に形成した表示電極を覆うように誘電体層を形成するとともに誘電体層上に保護層を形成した前面板と、前面板に放電空間を形成するように対向配置されかつ表示電極と交差する方向にアドレス電極を形成するとともに放電空間を区画する隔壁を設けた背面板とを有し、保護層はナノ結晶粒子を有し、かつ水またはエタノールを含有するペーストによって形成されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the PDP of the present invention includes a front plate in which a dielectric layer is formed so as to cover a display electrode formed on a substrate and a protective layer is formed on the dielectric layer, and a front plate. A back plate that is arranged opposite to form a discharge space and has an address electrode in a direction intersecting with the display electrode and provided with a partition that partitions the discharge space, and the protective layer has nanocrystalline particles, And it is formed with the paste containing water or ethanol.
ここで、水またはエタノールの含有量が1重量%〜10重量%であることが望ましく、さらに、ナノ結晶粒子の平均粒径が10nm以上100nm以下であることが望ましい。 Here, the content of water or ethanol is desirably 1% by weight to 10% by weight, and the average particle size of the nanocrystal particles is desirably 10 nm or more and 100 nm or less.
また、本発明のPDPの保護層形成用のペーストは、平均粒径が10nm以上100nm以下であるナノ結晶粒子と、水またはエタノールを含有することを特徴とする。 Moreover, the paste for forming a protective layer of the PDP of the present invention is characterized by containing nanocrystal particles having an average particle diameter of 10 nm to 100 nm and water or ethanol.
本発明は、電子放出特性を改善するとともに、電荷保持特性も併せ持ち、高画質と、低コスト、低電圧を両立することのできるPDPを提供することにより、低消費電力で高精細で高輝度の表示性能を備えたPDPを実現することができる。 The present invention provides a PDP that improves electron emission characteristics, has charge retention characteristics, and can achieve both high image quality, low cost, and low voltage, thereby achieving low power consumption, high definition, and high brightness. A PDP having display performance can be realized.
以下、本発明の一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.
図1は本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図である。PDPの基本構造は、一般的な交流面放電型PDPと同様である。図1に示すように、PDP1は前面ガラス基板3などよりなる前面板2と、背面ガラス基板11などよりなる背面板10と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ている。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の圧力で封入されている。
FIG. 1 is a perspective view showing the structure of a PDP according to an embodiment of the present invention. The basic structure of the PDP is the same as that of a general AC surface discharge type PDP. As shown in FIG. 1, the PDP 1 has a
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とブラックストライプ(遮光層)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
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、緑色および青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、緑色、青色の蛍光体層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
図2および図3は本発明の第1の実施の形態におけるPDP1の前面板2の構成を示す断面図である。そして図2および図3は図1と上下反転させて示している。これらの図に示すように、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はそれぞれインジウムスズ酸化物(ITO)や酸化スズ(SnO2)などからなる透明電極4a、5aと、透明電極4a、5a上に形成された金属バス電極4b、5bとにより構成されている。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、銀(Ag)材料を主成分とする導電性材料によって形成されている。
2 and 3 are sectional views showing the configuration of 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、さらに誘電体層8上に保護層9を形成している。
The
次に、PDP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(Ag)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、遮光層7も同様に、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 a PDP 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)等からなる保護層9を形成する。なお保護層9については後に詳細に説明する。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
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とを走査電極4とアドレス電極12とが直交するように対向配置して、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
ここから本発明の第1の実施の形態における保護層9について詳細に説明する。図2で示したように本発明の第1の実施の形態では、前記誘電体層8上に、MgOからなる下地膜91を形成するとともに、その下地膜91上に、金属酸化物であるMgOの結晶粒子92が数個凝集した凝集粒子93を離散的に散布させている。
From here, the
また図3で示したように本発明の第2の実施の形態では、前記誘電体層8上に結晶粒子92が数個凝集した凝集粒子93を層内に有した粒子層95を形成している。
Further, as shown in FIG. 3, in the second embodiment of the present invention, a
次に、本発明の保護層9を上記の構造とする理由について述べる。PDPの保護層9は放電セル内において放電の際に電子の受給動作をするため、電子放出性能と電荷保持性能を有することが求められる。
Next, the reason why the
ここで、電子放出性能は大きいほど電子放出量が多いことを示す数値で、放電の表面状態及びガス種とその状態によって定まる初期電子放出量をもって表現される。初期電子放出量については表面にイオン或いは電子ビームを照射して表面から放出される電子電流量を測定する方法で測定できるが、パネルの前面板表面の評価を非破壊で実施することが困難を伴う。 Here, the electron emission performance is a numerical value indicating that the larger the electron emission amount, the higher the electron emission performance, and it is expressed by the surface state of discharge and the initial electron emission amount determined by the gas type and its state. The initial electron emission amount can be measured by irradiating the surface with an ion or electron beam and measuring the amount of electron current emitted from the surface. However, it is difficult to perform non-destructive evaluation of the front plate surface of the panel. Accompany.
そこで本発明では、電子放出性能を次のように評価している。まず、放電時の遅れ時間のうち統計遅れ時間と呼ばれる放電の発生しやすさの目安となる数値を測定する。そして、その逆数を積分することで、初期電子の放出量と線形に対応する数値になるため、ここではこの数値を用いて指標としている。 Therefore, in the present invention, the electron emission performance is evaluated as follows. First, a numerical value that is a statistical delay time, which is a measure of the ease of occurrence of discharge, is measured among the delay times during discharge. Then, by integrating the reciprocal number, it becomes a numerical value corresponding linearly to the amount of initial electron emission, and here, this numerical value is used as an index.
この放電時の遅れ時間とは、パルスの立ち上がりから放電が遅れて行われる放電遅れの時間を意味し、放電遅れは、放電が開始される際にトリガーとなる初期電子が保護層表面から放電空間中に放出されにくいことが主要な要因として考えられている。 This delay time at the time of discharge means the time of discharge delay that is delayed from the rise of the pulse, and the discharge delay is the time when the initial electrons that trigger when the discharge is started are discharged from the surface of the protective layer to the discharge space. It is considered as a main factor that it is difficult to be released into the inside.
一方、電荷保持性能は、PDPとして作製した場合に電荷放出現象によって生じる画像不具合を抑えるための性能を示す値である。本発明では、その指標として駆動時に電荷放出現象を抑えるのに必要とされる電圧である、走査電極に印加する電圧(以下Vscn点灯電圧と呼称する)の電圧値を用いた。すなわち、Vscn点灯電圧の低い方が、電荷保持能力が高いことを示す。 On the other hand, the charge retention performance is a value indicating performance for suppressing an image defect caused by a charge emission phenomenon when manufactured as a PDP. In the present invention, a voltage value of a voltage applied to the scan electrode (hereinafter referred to as a Vscn lighting voltage), which is a voltage required for suppressing the charge emission phenomenon during driving, is used as the index. That is, the lower the Vscn lighting voltage, the higher the charge retention capability.
ところで、PDPにおいて、保護層に不純物を混在させることで電子放出特性を改善しようとする試みが行われているが、保護層に不純物を混在させ、電子放出特性を改善した場合、これと同時に保護層表面に電荷が蓄積され、メモリー機能として使用しようとする際の電荷が時間と共に減少する減衰率が大きくなってしまう。このため、これを抑えるための印加電圧を大きくする等の対策が必要になる。 By the way, in PDP, an attempt is made to improve the electron emission characteristics by mixing impurities in the protective layer. However, if the impurities are mixed in the protective layer and the electron emission characteristics are improved, the protection is simultaneously performed. Charges are accumulated on the surface of the layer, and the decay rate at which the charges are reduced with time when used as a memory function increases. For this reason, it is necessary to take measures such as increasing the applied voltage to suppress this.
このように保護層の特性として、高い電子放出性能を有すると共に、メモリー機能としての電荷の減衰率を小さくする、すなわち高い電荷保持特性を有するという、相反する二つの特性を併せ持たなければならないという課題があった。 As described above, the protective layer has a high electron emission performance and a low charge decay rate as a memory function, that is, a high charge retention property. There was a problem.
すなわち、保護層の製膜条件を変更したり、また、保護層中にAlやSi、Baなどの不純物をドーピングして製膜することにより、電子放出性能を向上することは可能であるが、副作用としてVscn点灯電圧も上昇してしまうことになる。 That is, it is possible to improve the electron emission performance by changing the film forming conditions of the protective layer, or by forming a film by doping impurities such as Al, Si, and Ba in the protective layer. As a side effect, the Vscn lighting voltage also increases.
これに対して、本発明では上述したように、保護層9として結晶粒子92が凝集した凝集粒子93とその他にMgOからなる層を有しているため、電子放出能力と電荷保持能力の両方を満足させることができる。
In contrast, in the present invention, as described above, since the
(本発明の第1の実施の形態)
次に、本発明の第1の実施の形態における下地膜91について説明する。下地膜91には酸化マグネシウム単結晶のナノメートルサイズの粒子(以下、ナノ結晶粒子とする。ただし図示無し)を用いた膜を使用する。このような粒子を使用することで、上記の効果のほかに保護層への不純物ガスの吸着を大きく低減することができるという付随効果も有する。
(First embodiment of the present invention)
Next, the
なお、以下の説明において、粒径とは平均粒径を意味し、平均粒径とは、体積累積平均径(D50)のことを意味している。また、酸化マグネシウム結晶粒子の粒径は、結晶粒子をSEM観察することで測長した。 In the following description, the particle diameter means an average particle diameter, and the average particle diameter means a volume cumulative average diameter (D50). The particle size of the magnesium oxide crystal particles was measured by observing the crystal particles with an SEM.
このようなナノサイズの酸化マグネシウム結晶粒子は瞬間気相生成法によって作成する。これはプラズマ等の高エネルギー化で気化した酸化マグネシウムに対して反応ガスを含む冷却ガスによって瞬間冷却してナノサイズの微粒子を作成する方法である。本発明の実施の形態では、ホソカワ粉体技術研究所にて作成された粒径5nm〜200nmのナノ結晶粒子を使用した。 Such nano-sized magnesium oxide crystal particles are produced by an instantaneous vapor phase generation method. This is a method for producing nano-sized fine particles by instantaneously cooling magnesium oxide vaporized with high energy such as plasma by a cooling gas containing a reaction gas. In the embodiment of the present invention, nanocrystal particles having a particle diameter of 5 nm to 200 nm prepared at Hosokawa Powder Technology Laboratory were used.
そしてターピネオールを60重量%、ブチルカルビトールアセテートを30重量%、三菱レイヨン製アクリル樹脂EMB−001等を10重量%、を混合し作成したビークルに対し、同等の重量配分となるナノサイズ粒子を混錬してペーストを作成する。 Nano-sized particles with an equivalent weight distribution were mixed into a vehicle prepared by mixing 60% by weight of terpineol, 30% by weight of butyl carbitol acetate, and 10% by weight of acrylic resin EMB-001 manufactured by Mitsubishi Rayon. Create paste by smelting.
ところで、ナノ結晶粒子を用いた保護層を形成する従来技術においては、保護層の水分の含有量が低く、輝度寿命を悪化させる課題があった。保護層の水分の含有量が低いことで、封着・排気時のPDPを焼成する工程において、背面板に形成されている蛍光体層の有機成分の残渣が多く残り、これが輝度の経時劣化を生じさせることが原因と考えられている。 By the way, in the prior art which forms the protective layer using nanocrystal particles, the moisture content of the protective layer is low, and there is a problem of deteriorating the luminance life. Due to the low moisture content of the protective layer, a large amount of organic component residue remains in the phosphor layer formed on the back plate in the process of firing the PDP at the time of sealing and exhausting, which causes deterioration in luminance over time. The cause is considered to be caused.
そこで、この課題に対して本発明の実施の形態では、上記ペーストに水またはエタノールを含有する。そしてこの含有量は1重量%〜10重量%であることが望ましい。これは、含有量が1重量%以上であれば水添加ナノ結晶粒子膜中の水分量が増加することが見出されたからである。また、含有量が10重量%以下であればセラミック粉末等の多価金属もしくはその酸化物を含有する粉末から溶出した多価イオンと有機高分子化合物のカルボキシル基がイオン架橋し、3次元的なネットワークの形成による増粘やゲル化が起こりにくい事が見出されたからである。 Therefore, in this embodiment of the present invention, water or ethanol is contained in the paste. And this content is desirably 1 to 10% by weight. This is because it has been found that if the content is 1% by weight or more, the water content in the water-added nanocrystal particle film increases. In addition, if the content is 10% by weight or less, the polyvalent ions eluted from the powder containing a polyvalent metal such as ceramic powder or an oxide thereof and the carboxyl group of the organic polymer compound are ion-crosslinked to form a three-dimensional This is because it has been found that thickening and gelation are less likely to occur due to network formation.
このようなペーストをスクリーン印刷法等によって基板上に塗布し、100℃〜120℃にて60分の乾燥、340℃〜360℃にて60分の焼成を行う。このように作成した下地膜91は不純物ガスの吸着する量を低減させることができる。尚、焼成後の下地膜91の膜厚は電荷保持に必要な0.5μm〜2μmの範囲が好ましい。
Such a paste is applied onto a substrate by a screen printing method or the like, dried at 100 ° C. to 120 ° C. for 60 minutes, and baked at 340 ° C. to 360 ° C. for 60 minutes. The
不純物ガスの吸着量低減について発明者らは昇温脱離ガス分析法(以下、TDSとする)によって確認している。TDS分析においては、従来技術で一般的に用いられているEB蒸着法によって形成された保護層(以下、EB蒸着膜とする)と、平均粒径が5nm〜200nmの範囲であったナノ結晶粒子を用いて形成した保護層(以下、ナノ結晶粒子膜とする)を比較した。 The inventors have confirmed the reduction in the amount of adsorbed impurity gas by a temperature programmed desorption gas analysis method (hereinafter referred to as TDS). In TDS analysis, a protective layer (hereinafter referred to as an EB vapor deposition film) formed by an EB vapor deposition method generally used in the prior art, and nanocrystal particles having an average particle diameter in the range of 5 nm to 200 nm The protective layers (hereinafter referred to as “nanocrystalline particle films”) formed using the above were compared.
その結果、EB蒸着膜に対して、ナノ結晶粒子膜では、水分、炭酸ガス、CH系ガスいずれも大きく減少していた。具体的には、EB蒸着膜では、350℃〜400℃で脱離するガスの量が急激に増加しているが、ナノ結晶粒子膜ではこのような増加は見られていない。 As a result, moisture, carbon dioxide gas, and CH-based gas were greatly reduced in the nanocrystalline particle film with respect to the EB deposited film. Specifically, the amount of gas desorbed at 350 ° C. to 400 ° C. is rapidly increased in the EB vapor-deposited film, but such an increase is not observed in the nanocrystalline particle film.
また、400℃〜500℃で脱離する水分の量が急激に増加していた。これはペーストに含有する水またはエタノールに起因していると考えられる。 Further, the amount of moisture desorbed at 400 ° C. to 500 ° C. increased rapidly. This is considered to be caused by water or ethanol contained in the paste.
そして、粉末X線回折法(以下、XRDとする)によって平均粒径が5nm〜200nmの範囲であったナノ結晶粒子を用いたペースト(以下、ナノ結晶粒子ペーストとする)と、平均粒径が5nm〜200nmの範囲であったナノ結晶粒子を用いたペーストに精製水またはアルコールを加えたペースト(以下、水添加ナノ結晶粒子ペーストとする)の結晶構造を比較した。 And the paste (henceforth a nanocrystal particle paste) using the nanocrystal particle whose average particle diameter was the range of 5 nm-200 nm by powder X-ray diffraction method (henceforth XRD), and an average particle diameter are The crystal structures of pastes obtained by adding purified water or alcohol to pastes using nanocrystal particles in the range of 5 nm to 200 nm (hereinafter referred to as water-added nanocrystal particle pastes) were compared.
その結果、ナノ結晶粒子ペーストが酸化マグネシウムのみが検出されたのに対し、水添加ナノ結晶粒子ペーストにおいては、酸化マグネシウムと酸化マグネシウム粒子が水分と反応し生成された水酸化マグネシウムが検出された。なお、ここで生成された水酸化マグネシウムは、封着・排気工程における熱処理によって脱離し、酸化マグネシウムに変化すると推定される。 As a result, only the magnesium oxide was detected in the nanocrystalline particle paste, whereas the magnesium hydroxide produced by the reaction of magnesium oxide and magnesium oxide particles with water was detected in the water-added nanocrystalline particle paste. In addition, it is estimated that the magnesium hydroxide produced | generated here will detach | desorb by the heat processing in a sealing and exhaust process, and will change to magnesium oxide.
さらに発明者らは、このナノ結晶粒子の平均粒径が10nm以上100nm以下である場合に、さらに保護層9の可視光に対する透過率を損なう事が少なく、PDP1の発光効率が低下しないことを見出した。
Furthermore, the inventors have found that when the average particle diameter of the nanocrystal particles is 10 nm or more and 100 nm or less, the transmittance of the
次に、本発明によるPDPの保護層9に用いた結晶粒子92およびそれらが数個凝集した凝集粒子93とそれらの製造方法について説明する。
Next, the
ここで、凝集粒子93とは、図4に示すように、所定の一次粒径の結晶粒子92が凝集またはネッキングした状態のもので、固体として大きな結合力を持って結合しているのではなく、静電気やファンデルワールス力などによって複数の一次粒子が集合体の体をなしているもので、超音波などの外的刺激により、その一部または全部が一次粒子の状態になる程度で結合しているものである。凝集粒子93の粒径としては、約1μm程度のもので、結晶粒子92としては、14面体や12面体などの7面以上の面を持つ多面体形状を有するのが望ましい。
Here, as shown in FIG. 4, the agglomerated
また、この酸化マグネシウムの結晶粒子92の一次粒子の粒径は、結晶粒子92の生成条件によって制御できる。例えば、炭酸マグネシウムや水酸化マグネシウムなどの酸化マグネシウム前駆体を焼成して生成する場合、焼成温度や焼成雰囲気を制御することで、粒径を制御できる。
The particle size of the primary particles of the magnesium
一般的に、焼成温度は700度程度から1500度程度の範囲で選択できるが、焼成温度が比較的高い1000度以上にすることで、一次粒径を0.3〜2μm程度に制御可能である。そして、このように結晶粒子92は酸化マグネシウム前駆体を加熱することにより得ることができるが、その生成過程において複数個の一次粒子同士が凝集またはネッキングと呼ばれる現象により結合した凝集粒子93を得ることができる。
Generally, the firing temperature can be selected in the range of about 700 to 1500 degrees, but the primary particle size can be controlled to about 0.3 to 2 μm by setting the firing temperature to a relatively high 1000 degrees or more. . In this way, the
また、発明者等は本発明の効果を奏し得る凝集粒子93の粒径について検討した。図5は、凝集粒子93の粒径を変化させて電子放出性能を調べた実験結果を示すものである。この図5に示すように、粒径が0.3μm程度に小さくなると、電子放出性能が低くなり、ほぼ0.9μm以上であれば、高い電子放出性能が得られることがわかる。
In addition, the inventors examined the particle size of the aggregated
ところで、放電セル内での電子放出数を増加させるためには、保護層上の単位面積当たりの凝集粒子93の数は多い方が望ましい。しかしながら本発明者等の実験によれば、前面板2の保護膜9と密接に接触する背面板の隔壁14の頂部に相当する部分に粒子が存在することで、隔壁14の頂部を破損させ、その材料が蛍光体の上に乗るなどによって、該当するセルが正常に点灯消灯しなくなる現象が発生することがわかった。この隔壁14破損の現象は、凝集粒子93が隔壁14頂部に対応する部分に存在しなければ発生しにくいことから、付着させる粒子数が多くなれば、隔壁14の破損発生確率が高くなる。
By the way, in order to increase the number of emitted electrons in the discharge cell, it is desirable that the number of aggregated
発明者等が検討した結果、凝集粒子93の粒径が2.5μm程度に大きくなると、隔壁破損の確率が急激に高くなるが、2.5μmより小さい粒子径であれば、隔壁破損の確率は比較的小さく抑えることができることがわかった。
As a result of investigations by the inventors, when the particle size of the aggregated
以上の結果に基づくと、本発明のPDPにおける保護層9においては、凝集粒子93として、粒径が0.9μm以上2.5μm以下のものが望ましいと考えられる。また、PDPとして実際に量産する場合には、結晶粒子の製造上でのばらつきや保護層9を形成する場合の製造上でのばらつきを考慮する必要がある。これらを考慮すると上記範囲において特に、平均粒径が0.9μm〜2μmの範囲にある凝集粒子93を使用すれば、上述した本発明の効果を安定的に得られることがわかった。
Based on the above results, in the
そして、この凝集粒子93を下地膜91上に離散的に複数個付着させる。その方法について説明する。まず、所定の粒径分布を持つ凝集粒子93を揮発性溶剤に混合し分散した凝集粒子分散液を準備する。
Then, a plurality of the aggregated
そして、その凝集粒子分散液をスリットコータ法などにより、下地膜91上に塗布する。なお、凝集粒子分散液を下地膜91上に塗布するための方法として、スリットコータ法以外に、ダイコータ、テーブルコータ、カーテンコータ法などを用いることができる。その後、下地膜91上に塗布された凝集粒子分散液の揮発性溶媒を乾燥させることにより、下地膜91上に複数個の凝集粒子93を付着させた保護層9を形成することができる。
Then, the aggregated particle dispersion is applied onto the
(本発明の第2の実施の形態)
本発明の第2の実施の形態における保護層9は、第1の実施の形態の下地層91に用いたナノ結晶粒子と、その下地層91に離散的に付着させた凝集粒子93とを、混合した単層膜によって形成する(以下、粒子層95とする)。
(Second embodiment of the present invention)
The
具体的には、まずターピネオールを60重量%、ブチルカルビトールアセテートを30重量%、三菱レイヨン製アクリル樹脂EMB−001等を10重量%を混合したビークルを作成する。そして、平均粒径10nm以上100nm以下であるナノ結晶粒子と平均粒径0.9μm〜2.5μmである凝集粒子93とを先のビークルと同等の重量配分となるように混錬、分散してペーストを作成する。これをスクリーン印刷法等によって基板上に塗布し、100℃〜120℃にて60分の乾燥、340℃〜360℃にて60分の焼成を行い、粒子層95を形成する。
Specifically, first, a vehicle is prepared by mixing 60% by weight of terpineol, 30% by weight of butyl carbitol acetate, and 10% by weight of acrylic resin EMB-001 manufactured by Mitsubishi Rayon. Then, the nanocrystal particles having an average particle size of 10 nm or more and 100 nm or less and the agglomerated
このように形成した粒子層95は、第1の実施の形態の下地層91と同様に可視光に対する透過率を損なうことなく、水分等の不純物ガスの吸着を大きく低減することができる。そして結晶粒子92が数個凝集した凝集粒子93を有しているため、隔壁14の損傷を抑えつつ、高い電子放出性能を確保することができる。またさらに、保護層9の形成において生産プロセス数を削減することができ、製造コストを抑えることができる。
The
なお、先に述べた溶剤との配合はこれに限られたものではなく、またペースト塗布方法についても、この他、スリットコータ法等の手法によって塗布することによっても同様の効果は得られる。 Note that the blending with the solvent described above is not limited to this, and the same effect can be obtained by applying the paste by a method such as slit coater.
以上のように本発明による保護層を形成したPDPについて、電子放出能力および電荷保持能力を評価した。その結果、統計遅れから算出した評価指標についても、Vscn点灯電圧についても、画像表示品位が良品となる基準を満たすことができることを確認した。つまり、本発明を実施することによって高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDPを実現することができる。また下地膜91をナノ結晶粒子膜とすることで、保護層9に吸着する不純物ガスも低減することができ、凝集粒子93の電子放出性能を長期的に維持する効果も得られる。
As described above, the electron emission capability and the charge retention capability of the PDP having the protective layer according to the present invention were evaluated. As a result, it was confirmed that both the evaluation index calculated from the statistical delay and the Vscn lighting voltage can satisfy the standard that the image display quality is good. That is, by implementing the present invention, it is possible to realize a PDP having high definition and high luminance display performance and low power consumption. Further, by using the nanocrystalline particle film as the
また、本発明の実施の形態では、単結晶粒子として酸化マグネシウム結晶粒子を用いて説明したが、この他の単結晶粒子でも、酸化マグネシウム同様に高い電子放出性能を持つSr、Ca、Ba、Al等の金属の酸化物による結晶粒子を用いても同様の効果を得ることができるため、粒子種としては酸化マグネシウムに限定されるものではない。 In the embodiment of the present invention, magnesium oxide crystal particles are used as the single crystal particles. However, other single crystal particles have Sr, Ca, Ba, and Al having high electron emission performance similar to magnesium oxide. Since the same effect can be obtained even if crystal particles made of a metal oxide such as the above are used, the particle type is not limited to magnesium oxide.
以上のように本発明は、高精細で高輝度の表示性能を備え、かつ低消費電力のPDPを実現する上で有用な発明である。 As described above, the present invention is useful for realizing a PDP having high-definition and high-luminance display performance and low power consumption.
1 PDP
2 前面板
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
5 維持電極
6 表示電極
7 ブラックストライプ(遮光層)
8 誘電体層
9 保護層
10 背面板
11 背面ガラス基板
12 アドレス電極
13 下地誘電体層
14 隔壁
15 蛍光体層
16 放電空間
91 下地膜
92 結晶粒子
93 凝集粒子
1 PDP
2
DESCRIPTION OF
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009119512A JP2010267559A (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Plasma display panel and paste for forming protective layer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009119512A JP2010267559A (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Plasma display panel and paste for forming protective layer |
Publications (1)
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---|---|
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ID=43364346
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2009119512A Pending JP2010267559A (en) | 2009-05-18 | 2009-05-18 | Plasma display panel and paste for forming protective layer |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010267559A (en) |
-
2009
- 2009-05-18 JP JP2009119512A patent/JP2010267559A/en active Pending
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