JP2012248289A - Plasma display panel and dielectric paste - Google Patents

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強 越須賀
Naoto Haji
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Kazuhiro Morioka
一裕 森岡
Morio Fujitani
守男 藤谷
Hiroshi Ito
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a plasma display panel that ensures high reliability in view of an environmental problem and to provide a dielectric paste that forms a dielectric layer thereof.SOLUTION: The dielectric paste includes a glass component, a resin component and solvent. The glass component substantially contains no bismuth component nor lead component. The glass component is comprised of glass powder with a value of 10% cumulative grain size D10 of over 1.0 μm to 1.3 μm exclusive.

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および誘電体ペーストに関する。   The present invention relates to a plasma display panel and a dielectric paste used for display devices and the like.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと呼ぶ)は、高精細化、大画面化の実現が可能であることから、100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も製品化されている。   A plasma display panel (hereinafter referred to as a PDP) can realize a high definition and a large screen, and thus a 100-inch class television or the like has been commercialized. In recent years, PDP has been applied to high-definition televisions that have more than twice the number of scanning lines compared to conventional NTSC systems, and PDPs that do not contain lead components have been commercialized in consideration of environmental issues. .

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バス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 and a bus electrode formed on one main surface of the glass substrate, and the display 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。   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 electrodes, 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 doing.

表示電極のバス電極には導電性を確保するための銀電極が用いられ、誘電体層としては酸化鉛を主成分とする低融点ガラスが用いられているが、近年の環境問題への配慮から誘電体層として鉛成分を含まない例が開示されている(例えば、特許文献1など参照)。   Silver electrodes for ensuring conductivity are used for the bus electrodes of the display electrodes, and low-melting glass mainly composed of lead oxide is used for the dielectric layer. However, due to recent environmental concerns An example in which a lead component is not included as a dielectric layer is disclosed (for example, see Patent Document 1).

特開2003−128430号公報JP 2003-128430 A

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。   In recent years, PDP has been increasingly applied to high-definition televisions having twice or more scanning lines as compared with the conventional NTSC system.

このようなハイビジョン化によって、走査線数が増加して表示電極の数が増加し、さらに表示電極間隔が小さくなる。そのため、表示電極を被覆する誘電体層も小さくなった表示電極間隔に空隙などなく、また膜表面が平滑に形成される必要がある。空隙や膜表面欠陥などが存在した場合、誘電体層に求められる絶縁耐圧特性が低下してしまう。   As a result of such high definition, the number of scanning lines is increased, the number of display electrodes is increased, and the display electrode interval is further reduced. Therefore, it is necessary that the dielectric layer covering the display electrode also has a small gap between the display electrodes and has a smooth film surface. If there are voids, film surface defects, etc., the dielectric strength characteristics required for the dielectric layer will deteriorate.

一方、PDPの高効率化といった観点からは前面板の誘電体層の誘電率が低いことが望ましい。誘電体層の誘電率が低いと、紫外線の発生効率が向上し、PDPの低電力化に寄与するからである。ここで、誘電体層のガラス組成に重元素であるBiを除くことで誘電率5〜7程度の低誘電率を得ることができる。しかし、Biを除くことにより、ガラスの転移点や屈伏点、軟化点といった各種物性温度の上昇もみられる。このような物性温度差が大きいガラスをロングなガラスと呼ぶ。軟化点が高いガラス組成の場合、誘電体層の焼成に有する焼成温度も高透過率を得るために高温焼成が必要となり、焼成に有するエネルギー量も多く必要となる。また、従来は、焼成工程の中でガラスの焼結を進行・促進させる部分の温度は表示電極中の残留有機物などからのガス発生を抑制するため、軟化点付近の温度で可能な限り低い温度で焼成を行っていたが、低誘電率組成のガラスは物性温度間の温度差が大きいロングなガラスであるため、この温度では十分な焼結が得られず、膜表面欠陥を生じさせる場合がある。膜表面欠陥部分では耐圧が不足し、点灯時に耐圧不良を引き起こす原因となる。   On the other hand, from the viewpoint of increasing the efficiency of the PDP, it is desirable that the dielectric constant of the dielectric layer of the front plate is low. This is because if the dielectric constant of the dielectric layer is low, the generation efficiency of ultraviolet rays is improved, which contributes to lower power consumption of the PDP. Here, by removing Bi, which is a heavy element, in the glass composition of the dielectric layer, a low dielectric constant of about 5 to 7 can be obtained. However, by removing Bi, various physical property temperatures such as glass transition point, yield point, and softening point are also increased. Such a glass having a large physical property temperature difference is called a long glass. In the case of a glass composition having a high softening point, the firing temperature for firing the dielectric layer also requires high-temperature firing to obtain a high transmittance, and a large amount of energy for firing is also required. Conventionally, the temperature of the part that promotes and accelerates the sintering of glass in the firing process is as low as possible near the softening point in order to suppress gas generation from residual organic matter in the display electrode. However, since glass with a low dielectric constant composition is a long glass with a large temperature difference between physical properties, sufficient sintering cannot be obtained at this temperature, which may cause film surface defects. is there. At the film surface defect portion, the withstand voltage is insufficient, which causes a withstand voltage failure during lighting.

本発明は、このような課題を解決して、高精細表示でも、高輝度、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したPDPを実現することを目的としている。   An object of the present invention is to solve such problems and to realize a PDP that secures high luminance and high reliability even in high-definition display and further considers environmental problems.

上記の目的を達成するために、本発明の誘電体ペーストは、ガラス成分、樹脂成分および溶剤を含み、前記ガラス成分は、実質的にビスマス成分および鉛成分を含有せず、前記ガラス成分は、10%累積粒度D10の値が1.0μmより大きく、1.3μm未満であるガラス粉末からなることを特徴としている。そして本発明のPDPはこの誘電体層ペーストによって形成した誘電体層を有している。   In order to achieve the above object, the dielectric paste of the present invention includes a glass component, a resin component and a solvent, the glass component substantially does not contain a bismuth component and a lead component, and the glass component is It is characterized by comprising a glass powder having a 10% cumulative particle size D10 value of greater than 1.0 μm and less than 1.3 μm. The PDP of the present invention has a dielectric layer formed by this dielectric layer paste.

以上のように、本発明によれば、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したPDPを実現することができる。   As described above, according to the present invention, it is possible to realize a PDP that ensures high reliability and further considers environmental problems.

本発明の実施の形態におけるPDPの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of PDP in embodiment of this invention 同PDPの前面板の構成を示す断面図Sectional drawing which shows the structure of the front plate of the PDP

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)
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。
(Embodiment)
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 front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 facing each other, and its outer peripheral portion is sealed with a glass frit or the like. The material is hermetically sealed. The discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with a discharge gas such as Ne and Xe at a pressure of 55 kPa to 80 kPa.

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 front glass substrate 3 of the front plate 2, a pair of strip-like display electrodes 6 made up of scanning electrodes 4 and sustain electrodes 5 and black stripes (light-shielding layers) 7 are arranged in a plurality of rows in parallel with each other. A dielectric layer 8 serving as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrode 6 and the light shielding layer 7, and a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) is formed on the surface. Has been.

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 back glass substrate 11 of the back plate 10, a plurality of strip-like address electrodes 12 are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 of the front plate 2. Layer 13 is covering. Further, a partition wall 14 having a predetermined height is formed on the base dielectric layer 13 between the address electrodes 12 to divide the discharge space 16. For each address electrode 12, a phosphor layer 15 that emits red, blue, and green light by ultraviolet rays is sequentially applied to the grooves between the barrier ribs 14 and formed. A discharge cell is formed at a position where the scan electrode 4 and the sustain electrode 5 intersect with the address electrode 12, and the discharge cell having red, blue and green phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 is used for color display. Become a pixel.

図2は、本発明の実施の形態における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とブラックストライプ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。 FIG. 2 is a cross-sectional view of front plate 2 showing the configuration of dielectric layer 8 of the PDP in the embodiment of the present invention. 2 is shown upside down from FIG. As shown in FIG. 2, display electrodes 6 and black stripes 7 made of scanning electrodes 4 and sustain electrodes 5 are formed in a pattern on a front glass substrate 3 manufactured by a float process or the like. Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are made of transparent electrodes 4a and 5a made of indium tin oxide (ITO) or tin oxide (SnO 2 ), respectively, and metal bus electrodes 4b and 5b formed on transparent electrodes 4a and 5a. It is comprised by. The metal bus electrodes 4b and 5b are used for the purpose of imparting conductivity in the longitudinal direction of the transparent electrodes 4a and 5a, and are formed of a conductive material whose main component is a silver (Ag) material.

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とブラックストライプ7を覆って形成し、さらに誘電体層8上に保護層9を形成している。   The dielectric layer 8 is formed so as to cover these transparent electrodes 4a and 5a, the metal bus electrodes 4b and 5b and the black stripe 7 formed on the front glass substrate 3, and a protective layer 9 is further formed on the dielectric layer 8. Forming.

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 scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7 are formed on the front glass substrate 3. The transparent electrodes 4a and 5a and the metal bus electrodes 4b and 5b are formed by patterning using a photolithography method or the like. The transparent electrodes 4a and 5a are formed using a thin film process or the like, and the metal bus electrodes 4b and 5b are solidified by baking a paste containing a silver (Ag) material at a desired temperature. Similarly, the light-shielding layer 7 is formed by screen printing a paste containing a black pigment or by forming a black pigment on the entire surface of the glass substrate, and then patterning and baking using a photolithography method.

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)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 scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7, thereby forming a dielectric paste layer (dielectric material layer). After the dielectric paste is applied, the surface of the applied dielectric paste is leveled by leaving it to stand for a predetermined time, so that a flat surface is obtained. Thereafter, the dielectric paste layer is baked and solidified to form the dielectric layer 8 that covers the scan electrode 4, the sustain electrode 5, and the light shielding layer 7. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent. Next, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) is formed on the dielectric layer 8 by a vacuum deposition method. Through the above steps, predetermined components (scanning electrode 4, sustaining electrode 5, light shielding layer 7, dielectric layer 8, and protective layer 9) are formed on front glass substrate 3, and front plate 2 is completed.

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 back plate 10 is formed as follows. First, the structure for the address electrode 12 is formed by a method of screen printing a paste containing silver (Ag) material on the rear glass substrate 11 or a method of patterning using a photolithography method after forming a metal film on the entire surface. An address electrode 12 is formed by forming a material layer to be an object and firing it at a desired temperature. Next, a dielectric paste is applied on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed by a die coating method so as to cover the address electrodes 12 to form a dielectric paste layer. Thereafter, the base dielectric layer 13 is formed by firing the dielectric paste layer. The dielectric paste is a paint containing a dielectric material such as glass powder, a binder and a solvent.

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 base dielectric layer 13 and patterned into a predetermined shape to form a partition wall material layer and then fired to form the partition walls 14. Here, as a method of patterning the partition wall paste applied on the base dielectric layer 13, a photolithography method or a sand blast method can be used. Next, the phosphor layer 15 is formed by applying a phosphor paste containing a phosphor material on the base dielectric layer 13 between the adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 and baking it. Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.

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 front plate 2 and the back plate 10 having predetermined constituent members are arranged to face each other so that the scanning electrodes 4 and the address electrodes 12 are orthogonal to each other, and the periphery thereof is sealed with a glass frit, so that the discharge space 16 is filled with a discharge gas containing Ne, Xe or the like, thereby completing the PDP 1.

次に、前面板2の誘電体層8について詳細に説明する。前述したように、誘電体層は、高耐電圧を要求されるが、一方で高光透過率を有することを要求される。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。   Next, the dielectric layer 8 of the front plate 2 will be described in detail. As described above, the dielectric layer is required to have a high withstand voltage, but is required to have a high light transmittance. This characteristic greatly depends on the composition of the glass component contained in the dielectric layer.

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、ガラス中に鉛成分を実質的に含有せず、0.5重量%から40重量%程度のBi23を含有している。 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 glass contains substantially no lead component and 0.5 to 40% by weight of Bi 2 O 3 .

先に述べたように誘電体ガラスにおいて鉛成分の代替材料として、Bi23を加えているが、Bi23の添加量を増加させることで誘電体ガラスの軟化点を下げることができ、製造プロセスに様々な利点がある。しかしながら、Bi系の材料が高価であることから、Bi23の添加量を増加させることは、使用する原材料のコスト増加を招くことになる。そこでさらにBi系の材料の代替材料として、Li、Na、K、RbおよびCs等から選ばれるアルカリ金属の酸化物を含む技術例がある。また、Biは原子量が209と大きい元素であり、今後のPDPの特性向上に求められる低誘電率ガラスを考慮すると、原子量の大きいガラスの含有率を低減する必要がある。 As described above, Bi 2 O 3 is added as an alternative material for the lead component in the dielectric glass, but the softening point of the dielectric glass can be lowered by increasing the amount of Bi 2 O 3 added. There are various advantages to the manufacturing process. However, since Bi-based materials are expensive, increasing the amount of Bi 2 O 3 added will increase the cost of the raw materials used. Therefore, there is a technical example including an alkali metal oxide selected from Li, Na, K, Rb, Cs, and the like as an alternative material for the Bi-based material. Bi is an element having a large atomic weight of 209, and it is necessary to reduce the content of the glass having a large atomic weight in consideration of a low dielectric constant glass that will be required to improve the characteristics of PDP in the future.

これに対して、本発明の実施の形態ではBiを含まないことを特徴とする。そのため、誘電率は低く抑えられ、紫外線の発生効率が向上し、PDPの低消費電力化に寄与することが出来る。一方で、Biを除くことにより、ガラスの転移点や屈伏点、軟化点といった各種物性温度の上昇もみられる。このような物性温度差が大きいガラスをロングなガラスと呼ぶ。軟化点が高いガラス組成の場合、誘電体層の焼成に有する焼成温度も高透過率を得るために高温焼成が必要となり、焼成に有するエネルギー量も多く必要となる。   In contrast, the embodiment of the present invention is characterized in that Bi is not included. Therefore, the dielectric constant can be kept low, the generation efficiency of ultraviolet rays can be improved, and the power consumption of the PDP can be reduced. On the other hand, by removing Bi, various physical property temperatures such as a transition point, a yield point, and a softening point of the glass are also increased. Such a glass having a large physical property temperature difference is called a long glass. In the case of a glass composition having a high softening point, the firing temperature for firing the dielectric layer also requires high-temperature firing to obtain a high transmittance, and a large amount of energy for firing is also required.

また、従来は、焼成工程の中でガラスの焼結を進行・促進させる部分の温度は表示電極中の残留有機物などからのガス発生を抑制するため、軟化点付近の温度で可能な限り低い温度で焼成を行っていたが、低誘電率組成のガラスは物性温度間の温度差が大きいロングなガラスであるため、この温度では十分な焼結が得られず、膜表面欠陥を生じさせる場合がある。膜表面欠陥部分では耐圧が不足し、点灯時に耐圧不良を引き起こす原因となる。   Conventionally, the temperature of the part that promotes and accelerates the sintering of glass in the firing process is as low as possible near the softening point in order to suppress gas generation from residual organic matter in the display electrode. However, since glass with a low dielectric constant composition is a long glass with a large temperature difference between physical properties, sufficient sintering cannot be obtained at this temperature, which may cause film surface defects. is there. At the film surface defect portion, the withstand voltage is insufficient, which causes a withstand voltage failure during lighting.

ところで、低誘電率のガラス組成の場合、ガラス比重が小さいため、従来の塗工手段を用いて層形成するには、ペースト組成中の有機成分を大きく増やす必要がある。ここで、溶剤のみによる補填では乾燥工程で十分に乾燥させることが困難となるため望ましくない。一方で、樹脂成分により補填する場合は、ペースト中に樹脂の偏在(以下、樹脂ダマと呼ぶ)を発生させやすくなる。   By the way, in the case of a low dielectric constant glass composition, since the glass specific gravity is small, it is necessary to greatly increase the organic component in the paste composition in order to form a layer using conventional coating means. Here, it is not desirable to make up with only the solvent because it is difficult to sufficiently dry in the drying step. On the other hand, when filling with a resin component, it becomes easy to generate uneven distribution of resin (hereinafter referred to as “resin dama”) in the paste.

この樹脂ダマは、焼成工程において燃焼して消失するが、同時に、誘電体層中に凹み状の欠陥部を生じさせる。この凹み部では絶縁耐圧特性が低下し、点灯時に耐圧不良を引き起こす。この凹み部は、焼成工程におけるガラス焼結で塞がるものであり、焼成温度を上げるなどの焼結促進により低減させることが可能であるが、軟化点が高くロングなガラスの場合は、上述の課題のために、凹み発生の低減が困難である。   This resin dama burns and disappears in the firing step, but at the same time, a dent-like defect is generated in the dielectric layer. In this recessed portion, the withstand voltage characteristic is lowered, and a withstand voltage failure is caused at the time of lighting. This dent is blocked by glass sintering in the firing step, and can be reduced by promoting the sintering such as raising the firing temperature. However, in the case of a long glass with a high softening point, the above-mentioned problem For this reason, it is difficult to reduce the occurrence of dents.

また、ペースト中のガラス量に対して樹脂量が多いほど、樹脂ダマによる凹み部の発生頻度が大きくなるが、樹脂ダマの発生頻度を小さくするために樹脂量を少なくすると、ペースト粘度の低下を招き、十分な塗工性が得にくくなるという課題があった。   In addition, the greater the amount of resin relative to the amount of glass in the paste, the greater the frequency of occurrence of dents due to resin lumps, but if the amount of resin is decreased to reduce the frequency of resin dams, the paste viscosity will decrease. There was a problem that it was difficult to obtain sufficient coatability.

このような課題に対し、本発明の実施の形態では、誘電体層8を形成する工程で使用する誘電体ペーストがガラス成分に実質的にビスマス成分、鉛成分を含まず、そのガラス粉体の10%累積粒度(D10)の値が1.0μmより大きく、1.3μm未満であることを特徴とする。これにより、上記の樹脂ダマによる凹み部発生が低減でき、表示品位を損なわない。   In order to solve such a problem, in the embodiment of the present invention, the dielectric paste used in the step of forming the dielectric layer 8 does not substantially contain a bismuth component and a lead component in the glass component, and the glass powder 10% cumulative particle size (D10) is greater than 1.0 μm and less than 1.3 μm. Thereby, generation | occurrence | production of the dent part by said resin dama can be reduced, and display quality is not impaired.

このような現象について、発明者等は次のように考察している。先に記述した樹脂の偏在は小粒径ガラスを核として発生するものであり、ペースト中に存在する小粒径ガラスの量を低減することにより、樹脂ダマの発生を抑制できている。結果として、誘電体層中の凹み部は低減し、絶縁破壊箇所も減少している。一方で、小粒径ガラスは、焼成工程の中でガラスの焼結を進行させ、より緻密な膜形成を促進する効果も有するため、小粒径ガラス量が少ない場合は、十分なガラス焼結が得られず、結果として、光学特性を劣化させることになる。   The inventors consider such a phenomenon as follows. The uneven distribution of the resin described above is generated with the glass having a small particle size as a nucleus, and the generation of resin lumps can be suppressed by reducing the amount of the glass having a small particle size present in the paste. As a result, the recesses in the dielectric layer are reduced, and the dielectric breakdown points are also reduced. On the other hand, the small particle size glass has the effect of promoting the sintering of the glass in the firing process and promoting the formation of a denser film. As a result, the optical characteristics are deteriorated.

次に、本発明の実施の形態における前面板2の誘電体層8の製造方法について詳細に説明する。誘電体層8に含まれる誘電体ガラス材料は、鉛(Pb)系成分以外を主成分とし、さらに酸化銅(CuO)や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。 Next, the manufacturing method of the dielectric layer 8 of the front plate 2 in the embodiment of the present invention will be described in detail. The dielectric glass material contained in the dielectric layer 8 is mainly composed of components other than lead (Pb) -based components, and is further selected from copper oxide (CuO) and R 2 O (R is Li, Na, K, Rb and Cs). It is comprised by the material composition containing at least 1 sort (s).

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〜3.0μm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35重量%〜65重量%と、バインダ成分35重量%〜65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 diameter is 0.5 μm to 3.0 μm. Next, the dielectric material powder 35 wt% to 65 wt% and the binder component 35 wt% to 65 wt% are well kneaded with three rolls to prepare a dielectric layer paste for die coating or printing.

バインダ成分中の樹脂成分としては、アクリル樹脂を必ず含有し、エチルセルロースと併せて1重量%〜25重量%を含む。バインダ成分中の溶剤成分としては、沸点250℃未満の溶剤を全溶剤中の20重量%〜85重量%含み、沸点250℃以上の溶剤を全溶剤中の15重量%〜80重量%含む。また、誘電体ペーストに含まれる溶剤は3種類以上で構成されている。沸点250℃未満の溶剤としてはターピネオールもしくはブチルカルビトールアセテート(BCA)などが挙げられ、沸点250℃以上の溶剤としてはフェニルジグリコール(PhDG)、ターピニルオキシエタノール(TOE)、テキサノールなどが挙げられるが、α−、β−、γ−テルピネオールなどのテルペン類、エチレングリコールモノアルキルエーテル類、エチレングリコールジアルキルエーテル類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテル類、ジエチレングリコールジアルキルエーテル類、エチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、エチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジエチレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールモノアルキルエーテル類、プロピレングリコールジアルキルエーテル類、プロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、プロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテル類、ジプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、ジプロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、トリプロピレングリコールモノアルキルエーテル類、トリプロピレングリコールジアルキルエーテル類、トリプロピレングリコールトリアルキルエーテル類、トリプロピレングリコールモノアルキルエーテルアセテート類、トリプロピレングリコールジアルキルエーテルアセテート類、トリプロピレングリコールトリアルキルエーテルアセテート類、メタノール、エタノール、イソプロパノール、1−ブタノールなどのアルコール類等も適宜選択できる。   As a resin component in a binder component, an acrylic resin is necessarily contained, and includes 1% by weight to 25% by weight together with ethyl cellulose. As a solvent component in the binder component, a solvent having a boiling point of less than 250 ° C. is contained in an amount of 20% to 85% by weight, and a solvent having a boiling point of 250 ° C. or more is contained in an amount of 15% to 80% by weight. Further, the solvent contained in the dielectric paste is composed of three or more types. Examples of the solvent having a boiling point of less than 250 ° C. include terpineol or butyl carbitol acetate (BCA), and examples of the solvent having a boiling point of 250 ° C. or more include phenyl diglycol (PhDG), terpinyloxyethanol (TOE), and texanol. Terpenes such as α-, β-, and γ-terpineol, ethylene glycol monoalkyl ethers, ethylene glycol dialkyl ethers, diethylene glycol monoalkyl ethers, diethylene glycol dialkyl ethers, ethylene glycol monoalkyl ether acetates, ethylene Glycol dialkyl ether acetates, diethylene glycol monoalkyl ether acetates, diethylene glycol dialkyl ether acetates, Lenglycol monoalkyl ethers, propylene glycol dialkyl ethers, propylene glycol monoalkyl ether acetates, propylene glycol dialkyl ether acetates, dipropylene glycol monoalkyl ethers, dipropylene glycol dialkyl ethers, dipropylene glycol monoalkyl ether acetate Dipropylene glycol dialkyl ether acetates, tripropylene glycol monoalkyl ethers, tripropylene glycol dialkyl ethers, tripropylene glycol trialkyl ethers, tripropylene glycol monoalkyl ether acetates, tripropylene glycol dialkyl ether acetates, Tripropylene glycol Trialkyl ether acetates, methanol, ethanol, isopropanol, may be selected as appropriate also alcohols such as such as 1-butanol.

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。   In the paste, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as needed, and glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, and homogenol (Kao Corporation) as dispersants. 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にダイコート法あるいはスクリーン印刷法で印刷して乾燥させ、その後、誘電体材料の軟化点より少し高い温度の575℃〜600℃で焼成する。   Next, using this dielectric layer paste, the front glass substrate 3 is printed by a die coating method or a screen printing method so as to cover the display electrode 6 and dried, and then the temperature is slightly higher than the softening point of the dielectric material. Bake at 575 ° C to 600 ° C.

本発明の実施の形態におけるPDPに関して、発明者等は次のような評価を行っている。放電セルとして42インチクラスのハイビジョンテレビに適合するように、隔壁の高さを0.15mm、隔壁の間隔(セルピッチ)を0.15mm、表示電極の電極間距離を0.06mmとし、Xeの含有量が15体積%のNe−Xe系の混合ガスを封入圧60kPaに封入したPDPを20セット作製し、点灯試験時の絶縁破壊箇所数を評価した。また、この評価において使用した粒度分布の異なる誘電体ペーストに関して、光学特性評価を実施した。この評価結果について表1に示す。   Regarding the PDP in the embodiment of the present invention, the inventors have performed the following evaluation. In order to be compatible with 42-inch high-definition televisions as discharge cells, the height of the barrier ribs is 0.15 mm, the interval between the barrier ribs (cell pitch) is 0.15 mm, the distance between display electrodes is 0.06 mm, and Xe is contained Twenty sets of PDPs in which an amount of 15% by volume of Ne—Xe-based mixed gas was sealed at a sealing pressure of 60 kPa were prepared, and the number of dielectric breakdown points during the lighting test was evaluated. Moreover, optical property evaluation was implemented regarding the dielectric paste from which the particle size distribution used in this evaluation differs. The evaluation results are shown in Table 1.

粒度分布に関しては、レーザ回折・散乱式・粒子径・粒度分布測定装置(日機装株式会社・MICROTRAC−HRA−X100)にて測定している。   The particle size distribution is measured by a laser diffraction / scattering type / particle diameter / particle size distribution measuring apparatus (Nikkiso Co., Ltd./MICROTRAC-HRA-X100).

光学特性に関しては、ヘーズメーター(株式会社・村上色彩技術研究所製・HM−150)にて測定している。PDPの高効率化には、誘電体層の全光線透過率が80%以上であることが望ましい。   The optical characteristics are measured with a haze meter (manufactured by Murakami Color Research Laboratory, HM-150). In order to increase the efficiency of the PDP, it is desirable that the total light transmittance of the dielectric layer is 80% or more.

Figure 2012248289
Figure 2012248289

表1に示すように、本発明の条件に適合する試料1〜試料3については42インチクラスのPDPにおいても絶縁破壊箇所は発生せず、また全光線透過率も良好な値を示した。一方で試料4および試料5ではガラス成分に微粉が存在するため、誘電体層に樹脂ダマによる凹み部が発生し、絶縁破壊も防止できない。   As shown in Table 1, with respect to Samples 1 to 3 meeting the conditions of the present invention, no dielectric breakdown occurred even in the 42-inch class PDP, and the total light transmittance showed a good value. On the other hand, in Sample 4 and Sample 5, since fine powder exists in the glass component, a dent portion due to a resin dama occurs in the dielectric layer, and dielectric breakdown cannot be prevented.

なお、誘電体層8の膜厚が小さいほどパネル輝度の向上と放電電圧を低減するという効果は顕著になるので、絶縁耐圧が低下しない範囲内であればできるだけ膜厚を小さく設定するのが望ましい。このような条件と可視光透過率の観点から、本発明の実施の形態では、誘電体層8の膜厚を41μm以下に設定している。   Since the effect of improving the panel brightness and reducing the discharge voltage becomes more significant as the thickness of the dielectric layer 8 is smaller, it is desirable to set the thickness as small as possible within the range where the withstand voltage does not decrease. . From the viewpoint of such conditions and visible light transmittance, in the embodiment of the present invention, the thickness of the dielectric layer 8 is set to 41 μm or less.

また、鉛成分、ビスマス成分について「実質的に含有しない」というのは、不純物等で鉛成分またはビスマス成分を含んだ誘電体層についても本願発明に相当すると考える。   Further, “substantially not containing” a lead component and a bismuth component is considered to correspond to the present invention for a dielectric layer containing a lead component or a bismuth component due to impurities or the like.

以上述べてきたように、本発明のPDPは、環境に配慮しかつ高信頼性を有するPDPを実現して大画面の表示デバイスなどに有用である。   As described above, the PDP of the present invention realizes a PDP having consideration for the environment and high reliability, and is useful for a display device having a large screen.

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
1 PDP
2 Front plate 3 Front glass substrate 4 Scan electrode 4a, 5a Transparent electrode 4b, 5b Metal bus electrode 5 Sustain electrode 6 Display electrode 7 Black stripe (light shielding layer)
8 Dielectric layer 9 Protective layer 10 Back plate 11 Rear glass substrate 12 Address electrode 13 Base dielectric layer 14 Partition 15 Phosphor layer 16 Discharge space

Claims (2)

ガラス成分、樹脂成分および溶剤を含有し、
前記ガラス成分は、実質的にビスマス成分および鉛成分を含有せず、
前記ガラス成分は、10%累積粒度D10の値が1.0μmより大きく、1.3μm未満であるガラス粉末からなる、プラズマディスプレイパネルの誘電体ペースト。
Contains glass component, resin component and solvent,
The glass component does not substantially contain a bismuth component and a lead component,
The said glass component is a dielectric paste of a plasma display panel which consists of glass powder whose value of 10% cumulative particle size D10 is larger than 1.0 micrometer, and is less than 1.3 micrometers.
請求項1に記載の誘電体ペーストを用いて形成した誘電体層を有するプラズマディスプレイパネル。 A plasma display panel having a dielectric layer formed using the dielectric paste according to claim 1.
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