JP2013080581A - Dielectric paste for plasma display panel, and plasma display panel - Google Patents

Dielectric paste for plasma display panel, and plasma display panel Download PDF

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Satoru Kawase
覚 河瀬
Kazuhiro Morioka
一裕 森岡
Naoto Haji
直人 土師
Yoshiyuki Ota
由士行 太田
Risa Taniguchi
里紗 谷口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To achieve a plasma display panel reduced in power consumption, the plasma display panel being useful for a large screen display device or the like.SOLUTION: A dielectric paste of the present invention includes dielectric glass, a solvent and a resin. The solvent contains texanol and a surfactant, the texanol has a content of 40 wt.% or more and 99 wt.% or less in the organic solvent, and the surfactant is polyacrylate and has a content of 0.2 wt.% or more and 1.0 wt.% or less in the organic solvent. The resin contains 40 wt.% or more and 80 wt.% or less of an ethyl cellulose resin and 20 wt.% or more and 80 wt.% or less of an acrylic resin in the resin. A molar ratio of the dielectric glass is 25% or more and 38% or less, and a BET value of the dielectric glass is 2.5 m/g or more and 3.2 m/g or less.

Description

ここに開示された技術は、表示デバイスなどに用いられるプラズマディスプレイパネル用の電極ペーストおよびプラズマディスプレイパネルの製造方法に関する。   The technology disclosed herein relates to an electrode paste for a plasma display panel used for a display device or the like and a method for manufacturing the plasma display panel.

プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)の表示電極を構成するバス電極には、導電性を確保するための銀電極が用いられている。バス電極を覆う誘電体層には、低融点ガラスが用いられている。   Silver electrodes for ensuring conductivity are used as bus electrodes constituting display electrodes of a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP). Low-melting glass is used for the dielectric layer covering the bus electrode.

例えば、特許文献1にはスクリーン印刷法とダイコート法を併用することにより、誘電体層の空隙を低減させる技術が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for reducing voids in a dielectric layer by using a screen printing method and a die coating method in combination.

特開2002−25433号公報JP 2002-25433 A

しかしながら、誘電体層は電荷を保持する役割のため、誘電体層の欠陥などに依存した耐電圧不良を生じやすい。本発明はこの課題を解決し、高品質の誘電体層およびPDPを提供するものである。   However, since the dielectric layer plays a role of holding electric charge, it tends to cause a breakdown voltage failure depending on a defect of the dielectric layer. The present invention solves this problem and provides a high-quality dielectric layer and PDP.

PDP用電極ペーストは、誘電体ガラスと、溶剤と、樹脂とを備え、前記溶剤は、テキサノールおよび界面活性剤を含む。前記テキサノールは、前記有機溶剤中40重量%以上99重量%以下である。前記界面活性剤は、ポリアクリレートであり、前記有機溶剤中0.2重量%以上1.0重量%以下である。前記樹脂は、前記樹脂中エチルセルロース樹脂40重量%以上80重量%以下、アクリル樹脂20重量%以上80重量%以下である。前記誘電体ガラスは、モル比率で25%以上38%以下である。前記誘電体ガラスのBET値が2.5m2/g以上、3.2m2/g以下である。 The electrode paste for PDP includes dielectric glass, a solvent, and a resin, and the solvent includes texanol and a surfactant. The texanol is 40 wt% or more and 99 wt% or less in the organic solvent. The surfactant is a polyacrylate, and is 0.2% by weight or more and 1.0% by weight or less in the organic solvent. The resin is 40% by weight or more and 80% by weight or less of the ethyl cellulose resin and 20% by weight or more and 80% by weight or less of the acrylic resin in the resin. The dielectric glass has a molar ratio of 25% to 38%. The dielectric glass has a BET value of 2.5 m 2 / g or more and 3.2 m 2 / g or less.

本発明によれば、誘電体層の耐電圧不良を抑制し、高品質なPDPを提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the withstand voltage defect of a dielectric material layer can be suppressed and a high quality PDP can be provided.

本実施の形態にかかるPDPの構造を示す斜視図The perspective view which shows the structure of PDP concerning this Embodiment 同PDP前面板の構造を示す断面図Sectional view showing the structure of the PDP front plate

[1.PDPの構造]
本実施の形態のPDP1は、交流面放電型PDPである。図1、図2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ている。前面板2と背面板10とは、外周部が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、ネオン(Ne)およびキセノン(Xe)などの放電ガスが55kPa(400Torr)〜80kPa(600Torr)の圧力で封入されている。
[1. Structure of PDP]
The PDP 1 of the present embodiment is an AC surface discharge type PDP. As shown in FIGS. 1 and 2, the PDP 1 includes a front plate 2 made of a front glass substrate 3 and a back plate 10 made of a back glass substrate 11 and the like. The front plate 2 and the back plate 10 are hermetically sealed with a sealing material whose outer peripheral portion is made of glass frit or the like. The discharge space 16 inside the sealed PDP 1 is filled with discharge gas such as neon (Ne) and xenon (Xe) at a pressure of 55 kPa (400 Torr) to 80 kPa (600 Torr).

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とブラックストライプ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が形成される。さらに誘電体層8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, a pair of strip-like display electrodes 6 composed 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 that functions as a capacitor is formed on the front glass substrate 3 so as to cover the display electrodes 6 and the black stripes 7. Further, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the surface of the dielectric layer 8.

走査電極4および維持電極5は、それぞれインジウム錫酸化物(ITO)、酸化錫(SnO2)、酸化亜鉛(ZnO)などの導電性金属酸化物からなる透明電極上にAgからなるバス電極が積層されている。 Scan electrode 4 and sustain electrode 5 are each formed by laminating a bus electrode made of Ag on a transparent electrode made of a conductive metal oxide such as indium tin oxide (ITO), tin oxide (SnO 2 ), and zinc oxide (ZnO). Has been.

背面ガラス基板11上には、表示電極6と直交する方向に、銀(Ag)を主成分とする導電性材料からなる複数のアドレス電極12が、互いに平行に配置されている。アドレス電極12は、下地誘電体層13に被覆されている。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間の溝には、アドレス電極12毎に、紫外線によって赤色に発光する蛍光体層15、緑色に発光する蛍光体層15および青色に発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。表示電極6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ている。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 rear glass substrate 11, a plurality of address electrodes 12 made of a conductive material mainly composed of silver (Ag) are arranged in parallel to each other in a direction orthogonal to the display electrodes 6. The address electrode 12 is covered with a base dielectric layer 13. 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. In each groove between the barrier ribs 14, a phosphor layer 15 that emits red light by ultraviolet rays, a phosphor layer 15 that emits green light, and a phosphor layer 15 that emits blue light are sequentially applied to each address electrode 12. Yes. A discharge cell is formed at a position where the display electrode 6 and the address electrode 12 intersect. Discharge cells having red, green, and blue phosphor layers 15 arranged in the direction of the display electrode 6 serve as pixels for color display.

なお、本実施の形態において、放電空間16に封入される放電ガスは、10体積%以上30%体積以下のXeを含む。   In the present embodiment, the discharge gas sealed in the discharge space 16 contains 10% by volume or more and 30% by volume or less of Xe.

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。 On the front glass substrate 3 manufactured by the float method or the like, the display electrodes 6 and the black stripes 7 made of the scanning electrodes 4 and the sustain electrodes 5 are formed in a pattern. 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.

[2.PDP1の製造方法]
[2−1.前面板2の製造方法]
前面ガラス基板3上に、走査電極4および維持電極5とブラックストライプ7とが形成される。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により、形成される。金属バス電極4b、5bの材料には、銀(Ag)と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含む電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、電極ペーストが、前面ガラス基板3に塗布される。次に、乾燥炉によって、電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、電極ペーストが露光される。
[2. Manufacturing method of PDP1]
[2-1. Manufacturing method of front plate 2]
Scan electrode 4 and sustain electrode 5 and black stripe 7 are formed on front glass substrate 3. The transparent electrodes 4a and 5a and the metal bus electrodes 4b and 5b are formed by photolithography. As a material for the metal bus electrodes 4b and 5b, an electrode paste containing silver (Ag), a glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used. First, an electrode paste is applied to the front glass substrate 3 by a screen printing method or the like. Next, the solvent in the electrode paste is removed by a drying furnace. Next, the electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern.

次に、電極ペーストが現像され、バス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、バス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固する。同様に、ブラックストライプ7が形成される。ブラックストライプ7の材料には、黒色顔料を含むペーストが用いられる。   Next, the electrode paste is developed to form a bus electrode pattern. Finally, the bus electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the electrode pattern is removed. Further, the glass frit in the electrode pattern is melted and re-solidified. Similarly, a black stripe 7 is formed. As a material for the black stripe 7, a paste containing a black pigment is used.

次に、誘電体層8が形成される。誘電体層8の材料には、誘電体ガラスとバインダ成分(樹脂、溶剤など)を含む誘電体ペーストが用いられる。まずダイコート法などによって、誘電体ペーストが所定の厚みで走査電極4、維持電極5およびブラックストライプ7を覆うように前面ガラス基板3上に塗布される。次に、乾燥炉によって、誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、誘電体ペーストが450℃から600℃程度の温度で焼成される。つまり、誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスが溶融、再凝固する。以上の工程によって、誘電体層8が形成される。つまり、誘電体ペーストは、誘電体ガラスの他に、樹脂と溶剤などを含むが、乾燥と焼成によって、誘電体ガラス以外の成分が除去される。したがって、誘電体層8は、実質的に、誘電体ガラスの成分から構成される。   Next, the dielectric layer 8 is formed. As a material of the dielectric layer 8, a dielectric paste containing dielectric glass and a binder component (resin, solvent, etc.) is used. First, 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 electrodes 4, the sustain electrodes 5 and the black stripes 7 with a predetermined thickness. Next, the solvent in the dielectric paste is removed by a drying furnace. Finally, the dielectric paste is fired at a temperature of about 450 ° C. to 600 ° C. in a firing furnace. That is, the resin in the dielectric paste is removed. In addition, the dielectric glass melts and resolidifies. Through the above steps, the dielectric layer 8 is formed. That is, the dielectric paste contains a resin and a solvent in addition to the dielectric glass, but components other than the dielectric glass are removed by drying and firing. Therefore, the dielectric layer 8 is substantially composed of a component of dielectric glass.

ここで、誘電体ペーストをダイコートする方法以外にも、スクリーン印刷法、スピンコート法などを用いることができる。また、誘電体ペーストを用いずに、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって、誘電体層8となる膜を形成することもできる。   Here, besides the method of die coating the dielectric paste, a screen printing method, a spin coating method, or the like can be used. Alternatively, a film that becomes the dielectric layer 8 can be formed by a CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the dielectric paste.

次に、誘電体層8上に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成される。   Next, a protective layer 9 made of magnesium oxide (MgO) or the like is formed on the dielectric layer 8.

以上の工程により前面ガラス基板3上に走査電極4、維持電極5、ブラックストライプ7、誘電体層8、保護層9が形成され、前面板2が完成する。   Through the above steps, the scanning electrode 4, the sustain electrode 5, the black stripe 7, the dielectric layer 8, and the protective layer 9 are formed on the front glass substrate 3, and the front plate 2 is completed.

[2−2.背面板10の製造方法]
フォトリソグラフィ法によって、背面ガラス基板11上に、アドレス電極12が形成される。アドレス電極の材料には、導電性を確保するための銀(Ag)と銀を結着させるためのガラスフリットと感光性樹脂と溶剤などを含むアドレス電極ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、アドレス電極ペーストが所定の厚みで背面ガラス基板11上に塗布される。次に、乾燥炉によって、アドレス電極ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、アドレス電極ペーストが露光される。次に、アドレス電極ペーストが現像され、アドレス電極パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、アドレス電極パターンが所定の温度で焼成される。つまり、アドレス電極パターン中の感光性樹脂が除去される。また、アドレス電極パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、アドレス電極12が形成される。ここで、アドレス電極ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、スパッタ法、蒸着法などを用いることができる。
[2-2. Manufacturing method of back plate 10]
Address electrodes 12 are formed on the rear glass substrate 11 by photolithography. As an address electrode material, silver (Ag) for securing conductivity, glass frit for binding silver, a photosensitive resin, a solvent, and the like are used. First, the address electrode paste is applied on the rear glass substrate 11 with a predetermined thickness by screen printing or the like. Next, the solvent in the address electrode paste is removed by a drying furnace. Next, the address electrode paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern. Next, the address electrode paste is developed to form an address electrode pattern. Finally, the address electrode pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the address electrode pattern is removed. Further, the glass frit in the address electrode pattern is melted and re-solidified. The address electrode 12 is formed by the above process. Here, besides the method of screen printing the address electrode paste, a sputtering method, a vapor deposition method, or the like can be used.

次に、下地誘電体層13が形成される。下地誘電体層13の材料には、誘電体ガラスフリットと樹脂と溶剤などを含む下地誘電体ペーストが用いられる。まず、スクリーン印刷法などによって、下地誘電体ペーストが所定の厚みでアドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にアドレス電極12を覆うように塗布される。次に、乾燥炉によって、下地誘電体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、下地誘電体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、下地誘電体ペースト中の樹脂が除去される。また、誘電体ガラスフリットが溶融、再凝固する。以上の工程によって、下地誘電体層13が形成される。ここで、下地誘電体ペーストをスクリーン印刷する方法以外にも、ダイコート法、スピンコート法などを用いることができる。また、下地誘電体ペーストを用いずに、CVD(Chemical Vapor Deposition)法などによって、下地誘電体層13となる膜を形成することもできる。   Next, the base dielectric layer 13 is formed. As a material for the base dielectric layer 13, a base dielectric paste containing a dielectric glass frit, a resin, a solvent, and the like is used. First, a base dielectric paste is applied by a screen printing method or the like so as to cover the address electrodes 12 on the rear glass substrate 11 on which the address electrodes 12 are formed with a predetermined thickness. Next, the solvent in the base dielectric paste is removed by a drying furnace. Finally, the base dielectric paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the base dielectric paste is removed. In addition, the dielectric glass frit melts and resolidifies. Through the above steps, the base dielectric layer 13 is formed. Here, other than the method of screen printing the base dielectric paste, a die coating method, a spin coating method, or the like can be used. Further, a film to be the base dielectric layer 13 can be formed by CVD (Chemical Vapor Deposition) method or the like without using the base dielectric paste.

次に、フォトリソグラフィ法によって、隔壁14が形成される。隔壁14の材料には、フィラーと、フィラーを結着させるためのガラスフリットと、感光性樹脂と、溶剤などを含む隔壁ペーストが用いられる。まず、ダイコート法などによって、隔壁ペーストが所定の厚みで下地誘電体層13上に塗布される。次に、乾燥炉によって、隔壁ペースト中の溶剤が除去される。次に、所定のパターンのフォトマスクを介して、隔壁ペーストが露光される。次に、隔壁ペーストが現像され、隔壁パターンが形成される。最後に、焼成炉によって、隔壁パターンが所定の温度で焼成される。つまり、隔壁パターン中の感光性樹脂が除去される。また、隔壁パターン中のガラスフリットが溶融、再凝固される。以上の工程によって、隔壁14が形成される。ここで、フォトリソグラフィ法以外にも、サンドブラスト法などを用いることができる。   Next, the partition wall 14 is formed by photolithography. As a material for the partition wall 14, a partition paste containing a filler, a glass frit for binding the filler, a photosensitive resin, a solvent, and the like is used. First, the barrier rib paste is applied on the underlying dielectric layer 13 with a predetermined thickness by a die coating method or the like. Next, the solvent in the partition wall paste is removed by a drying furnace. Next, the barrier rib paste is exposed through a photomask having a predetermined pattern. Next, the barrier rib paste is developed to form a barrier rib pattern. Finally, the partition pattern is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the photosensitive resin in the partition pattern is removed. Further, the glass frit in the partition wall pattern is melted and re-solidified. The partition wall 14 is formed by the above process. Here, in addition to the photolithography method, a sandblast method or the like can be used.

次に、蛍光体層15が形成される。蛍光体層15の材料には、蛍光体粒子とバインダと溶剤などとを含む蛍光体ペーストが用いられる。まず、ディスペンス法などによって、蛍光体ペーストが所定の厚みで隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に塗布される。次に、乾燥炉によって、蛍光体ペースト中の溶剤が除去される。最後に、焼成炉によって、蛍光体ペーストが所定の温度で焼成される。つまり、蛍光体ペースト中の樹脂が除去される。以上の工程によって、蛍光体層15が形成される。ここで、ディスペンス法以外にも、スクリーン印刷法などを用いることができる。   Next, the phosphor layer 15 is formed. As the material of the phosphor layer 15, a phosphor paste containing phosphor particles, a binder, a solvent, and the like is used. First, a phosphor paste is applied on the base dielectric layer 13 between adjacent barrier ribs 14 and on the side surfaces of the barrier ribs 14 by a dispensing method or the like. Next, the solvent in the phosphor paste is removed by a drying furnace. Finally, the phosphor paste is fired at a predetermined temperature in a firing furnace. That is, the resin in the phosphor paste is removed. The phosphor layer 15 is formed by the above steps. Here, in addition to the dispensing method, a screen printing method or the like can be used.

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。   Through the above steps, the back plate 10 having predetermined components on the back glass substrate 11 is completed.

[2−3.前面板2と背面板10との組立方法]
まず、表示電極6とアドレス電極12とが直交するように、前面板2と背面板10とが対向配置される。次に、前面板2と背面板10の周囲がガラスフリットで封着される。次に、放電空間16にNe、Xeなどを含む放電ガスが封入されることによりPDP1が完成する。
[2-3. Assembly method of front plate 2 and rear plate 10]
First, the front plate 2 and the back plate 10 are arranged to face each other so that the display electrodes 6 and the address electrodes 12 are orthogonal to each other. Next, the periphery of the front plate 2 and the back plate 10 is sealed with glass frit. Next, a discharge gas containing Ne, Xe or the like is sealed in the discharge space 16 to complete the PDP 1.

[3.誘電体層8の詳細]
近年、PDPは、さらなる高精細化が求められている。高精細化されたPDPは、走査線数が増加して表示電極の数が増加する。すなわち、表示電極間隔が小さくなる。そのため、表示電極を構成する銀電極から誘電体層やガラス基板への銀イオンの拡散が多くなる。銀イオンが誘電体層やガラス基板に拡散すると、誘電体層中のアルカリ金属イオンやガラス基板中に含まれる2価のスズイオンによって還元作用を受け、銀のコロイドを形成する。その結果、誘電体層やガラス基板が、黄色や褐色により強く着色するとともに、酸化銀が還元作用を受けて酸素を発生して誘電体層中に気泡を発生させる。
[3. Details of Dielectric Layer 8]
In recent years, PDPs are required to have higher definition. In the high definition PDP, the number of scanning lines increases and the number of display electrodes increases. That is, the display electrode interval is reduced. Therefore, the diffusion of silver ions from the silver electrode constituting the display electrode to the dielectric layer and the glass substrate increases. When silver ions diffuse into the dielectric layer or the glass substrate, they are reduced by alkali metal ions in the dielectric layer or divalent tin ions contained in the glass substrate to form silver colloids. As a result, the dielectric layer and the glass substrate are strongly colored yellow or brown, and the silver oxide is subjected to a reducing action to generate oxygen and generate bubbles in the dielectric layer.

したがって、走査線の数が増加することによって、ガラス基板の黄変や誘電体層中の気泡発生がより顕著になり、画像品質を著しく損なうとともに誘電体層の絶縁不良を発生させる。   Therefore, as the number of scanning lines increases, yellowing of the glass substrate and generation of bubbles in the dielectric layer become more prominent, which significantly deteriorates image quality and causes insulation failure of the dielectric layer.

しかしながら、環境への配慮から提案された鉛成分を含まない従来の誘電体層では、黄変現象の抑制および誘電体層の絶縁不良の抑制の両方を満たすことができない、といった課題を有していた。   However, the conventional dielectric layer that does not contain a lead component proposed for environmental considerations has a problem that it cannot satisfy both the suppression of yellowing phenomenon and the suppression of insulation failure of the dielectric layer. It was.

本実施の形態に開示された技術は、上記課題を解決して、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を実現できる。   The technology disclosed in this embodiment can solve the above-described problems, and can realize a PDP that ensures high luminance and high reliability even in high-definition display and further considers environmental issues.

誘電体層8は、高い耐電圧かつ高い光透過率を要求される。これらの特性は、誘電体層8の組成に大きく依存する。   The dielectric layer 8 is required to have a high withstand voltage and a high light transmittance. These characteristics greatly depend on the composition of the dielectric layer 8.

従来、誘電体ペーストを450℃から600℃程度で焼成するために、誘電体ガラスには20重量%以上の酸化鉛が含まれていた。しかし、環境への配慮のため、誘電体ガラスは、鉛成分を実質的に含有せず0.5重量%から40重量%程度の酸化ビスマス(Bi23)を含有している。 Conventionally, in order to sinter the dielectric paste at about 450 ° C. to 600 ° C., the dielectric glass contains 20% by weight or more of lead oxide. However, in consideration of the environment, the dielectric glass contains substantially 0.5 to 40% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) without substantially containing a lead component.

誘電体ガラス中のBi23の含有量が増加すると、誘電体ガラスの軟化点が下がる。誘電体ガラスの軟化点が下がると、製造プロセスに様々な利点がある。しかしながら、ビスマス(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。そこでBi系の材料の代替材料として、リチウム(Li)、ナトリウム(Na)、カリウム(K)、ルビジウム(Rb)およびセシウム(Cs)などから選ばれるアルカリ金属の酸化物を用いる技術がある。また、Biの原子量は209である。原子量が大きいと、密度が大きくなる。よって、今後のPDPの特性向上のために求められる低誘電率ガラスの実現が困難になる。したがって、原子量の大きいガラス材料の含有量を低減する必要がある。 When the content of Bi 2 O 3 in the dielectric glass increases, the softening point of the dielectric glass decreases. Lowering the softening point of the dielectric glass has various advantages in the manufacturing process. However, since bismuth (Bi) -based materials are expensive, increasing the amount of Bi 2 O 3 added causes an increase in the cost of the raw materials used. Therefore, there is a technique using an alkali metal oxide selected from lithium (Li), sodium (Na), potassium (K), rubidium (Rb), cesium (Cs), and the like as an alternative material for the Bi-based material. The atomic weight of Bi is 209. The greater the atomic weight, the greater the density. Therefore, it becomes difficult to realize a low dielectric constant glass required for improving the characteristics of future PDPs. Therefore, it is necessary to reduce the content of the glass material having a large atomic weight.

[3−1.アルカリ金属の酸化物]
本実施の形態において、誘電体ガラスは、酸化カリウム(K2O)を含有している。さらに、本実施の形態では誘電体ガラスは、K2Oと、さらに酸化リチウム(Li2O)、酸化ナトリウム(Na2O)のうち少なくとも1種を含有してもよい。これは以下の理由に基づいている。一般的なPDPの前面ガラス基板3にはK2OとNa2Oが多く含まれている。そして誘電体層8を550℃以上といった高温で焼成する場合、誘電体ガラスに含まれるK2O、Li2Oと前面ガラス基板3に含まれるNa2Oとでアルカリ金属のイオン(Li+、Na+、K+)の交換作用が起こる。ところがLi+とNa+とK+ではそれぞれガラス基板の熱膨張係数への寄与が異なる。そのため、誘電体層8の焼成にてイオン交換が起こった場合、前面ガラス基板3の誘電体層8近傍の熱収縮量と、前面ガラス基板3の誘電体層8近傍以外の部分の熱収縮量とに差が生じ、その結果、誘電体層8を形成した前面ガラス基板3が大きく反ってしまう。
[3-1. Alkali metal oxide]
In the present embodiment, the dielectric glass contains potassium oxide (K 2 O). Further, in the present embodiment, the dielectric glass may contain K 2 O, and at least one of lithium oxide (Li 2 O) and sodium oxide (Na 2 O). This is based on the following reason. A front glass substrate 3 of a general PDP contains a large amount of K 2 O and Na 2 O. And if firing the dielectric layer 8 at a high temperature of 550 ° C. or higher, K 2 O contained in the dielectric glass, Li 2 O and alkali metal in the Na 2 O contained in front glass substrate 3 ions (Li +, Exchange of Na + , K + ) occurs. However, Li + , Na + and K + have different contributions to the thermal expansion coefficient of the glass substrate. Therefore, when ion exchange occurs during firing of the dielectric layer 8, the amount of heat shrinkage in the vicinity of the dielectric layer 8 of the front glass substrate 3 and the amount of heat shrinkage in the portion other than the vicinity of the dielectric layer 8 of the front glass substrate 3. As a result, the front glass substrate 3 on which the dielectric layer 8 is formed is greatly warped.

これに対し、本実施の形態のように、誘電体ガラスがK2Oを含有する場合、上記のイオン交換が起こったとしても、熱収縮量に差が生じにくく、前面ガラス基板3の反りを低減することができる。この結果、誘電体ガラスに含まれるBi23の含有量を5モル%以下に低減させることができる。また、前面ガラス基板3の反りを低減することもできる。以降の記述において、特に説明しない限り、含有量とは、モル%で表現される誘電体ガラス中の含有量を示す。つまり、含有量とは、誘電体層8中の含有量である。 On the other hand, when the dielectric glass contains K 2 O as in the present embodiment, even if the above ion exchange occurs, the difference in heat shrinkage hardly occurs, and the warp of the front glass substrate 3 is caused. Can be reduced. As a result, the content of Bi 2 O 3 contained in the dielectric glass can be reduced to 5 mol% or less. Moreover, the curvature of the front glass substrate 3 can also be reduced. In the following description, unless otherwise specified, the content indicates the content in dielectric glass expressed in mol%. That is, the content is the content in the dielectric layer 8.

さらに、K2Oの含有量は、6モル%以上10モル%以下であることが好ましい。K2Oの含有量が6モル%以上の場合、誘電体ガラスの軟化点を下げることが容易になる。一方、K2Oの含有量が10モル%を超えると、誘電体層の強度が低下し、また、誘電率が上昇する。 Further, the content of K 2 O is preferably not more than 10 mol% 6 mol% or more. When the content of K 2 O is 6 mol% or more, it becomes easy to lower the softening point of the dielectric glass. On the other hand, when the content of K 2 O exceeds 10 mol%, the strength of the dielectric layer decreases and the dielectric constant increases.

さらに、誘電体ガラスが、K2Oと、さらにLi2O、Na2Oのうち少なくとも1種を含有する場合、前面ガラス基板3の反りを低減することに加えて、誘電体ガラスの軟化点を下げることが容易になる。 Further, when the dielectric glass contains K 2 O and at least one of Li 2 O and Na 2 O, in addition to reducing the warp of the front glass substrate 3, the softening point of the dielectric glass It becomes easy to lower.

さらに、Na2Oの含有量は、0.5モル%以上3モル%以下であることが好ましい。Na2Oの含有量が増加すると、前面ガラス基板3および誘電体層8に黄変が発生しやすくなる。発明者らが評価した結果、Na2Oの含有量が3モル%以下の場合には、黄変が抑制されることがわかった。一方、Na2Oの含有量が0.5モル%以上の場合には、前面ガラス基板3の反りを低減できることがわかった。 Further, the content of Na 2 O is preferably at most 0.5 mol% to 3 mol%. When the content of Na 2 O increases, yellowing easily occurs in the front glass substrate 3 and the dielectric layer 8. As a result of evaluation by the inventors, it was found that yellowing is suppressed when the content of Na 2 O is 3 mol% or less. On the other hand, it was found that when the content of Na 2 O is 0.5 mol% or more, the warpage of the front glass substrate 3 can be reduced.

さらに、K2Oの含有量が、Li2OとNa2Oの含有量の合計よりも多いと、より好ましい。この構成によれば、前面ガラス基板3の熱膨張係数の変化を抑制して、前面ガラス基板3が大きく反ることを抑制できる。 Furthermore, it is more preferable that the content of K 2 O is larger than the total content of Li 2 O and Na 2 O. According to this structure, the change of the thermal expansion coefficient of the front glass substrate 3 can be suppressed, and the front glass substrate 3 can be prevented from greatly warping.

[3−2.MgO]
先述のように、K2O、Li2OおよびNa2Oは、誘電体ガラスの軟化点を下げることが可能である。一方、K2O、Li2OおよびNa2Oで表されるアルカリ金属の酸化物は、金属バス電極4b、5bから拡散される銀イオンの還元作用を促進する。つまり、銀のコロイドが、より多く形成される。よって、誘電体層の着色や気泡の発生という現象が起こる。その結果、PDPの画像品質の劣化や誘電体層の絶縁不良が発生するという課題がある。
[3-2. MgO]
As described above, K 2 O, Li 2 O and Na 2 O can lower the softening point of the dielectric glass. On the other hand, the alkali metal oxides represented by K 2 O, Li 2 O and Na 2 O promote the reduction action of silver ions diffused from the metal bus electrodes 4b and 5b. That is, more silver colloid is formed. Therefore, phenomena such as coloring of the dielectric layer and generation of bubbles occur. As a result, there is a problem that image quality degradation of the PDP and insulation failure of the dielectric layer occur.

そこで、このような課題に対して本実施の形態は、0.3モル%以上1.0モル%以下のMgOを含有している。MgOは、誘電体ペーストが含有するバインダ成分などを原因とする気泡の発生を抑制することができる。また、誘電体層の絶縁性が向上するとともに、金属バス電極4b、5bの着色が低減できる。MgOの含有量が、0.3モル%より少なければ、上記の効果が得られない。また、MgOの含有量が、1.0モル%より多ければ、誘電体層8の全光線透過率が悪化(以下、失透と称する)する。   In view of such a problem, the present embodiment contains 0.3 mol% or more and 1.0 mol% or less of MgO. MgO can suppress the generation of bubbles due to the binder component contained in the dielectric paste. In addition, the insulation of the dielectric layer is improved, and coloring of the metal bus electrodes 4b and 5b can be reduced. If the content of MgO is less than 0.3 mol%, the above effect cannot be obtained. Further, if the content of MgO is more than 1.0 mol%, the total light transmittance of the dielectric layer 8 is deteriorated (hereinafter referred to as devitrification).

発明者らはMgOの含有量に対する誘電体層の突起数を測定した結果と黄変度合いを測定した結果との関係を調べた。MgO含有量の異なる3種の誘電体を上記製造方法と同様の方法にて、金属バス電極を形成した小片基板上に作製した。次の測定をした。突起数は、誘電体層焼成後のある一定領域における、直径がある一定径以上の突起の個数を測定し、黄変度合いについては、銀(Ag)による黄変の度合いを色彩計(ミノルタ株;CR−300)によってb*値を測定した。この結果、MgOの含有量が増加するに伴い、誘電体層の突起数が変化し、また同様に黄変度合いを示すb*値が減少していることが判明した。 The inventors investigated the relationship between the result of measuring the number of protrusions of the dielectric layer relative to the content of MgO and the result of measuring the degree of yellowing. Three kinds of dielectrics having different MgO contents were produced on a small-sized substrate on which a metal bus electrode was formed by the same method as the above production method. The following measurements were taken. The number of protrusions is measured by measuring the number of protrusions having a diameter equal to or larger than a certain diameter in a certain area after firing the dielectric layer. The degree of yellowing is determined by the degree of yellowing caused by silver (Ag). B * value was measured by CR-300). As a result, it has been found that as the MgO content increases, the number of protrusions of the dielectric layer changes, and the b * value indicating the degree of yellowing also decreases.

気泡の発生を抑制するために、モリブデン(Mo)、タングステン(W)などを添加すると、誘電体層が失透する場合がある。   If molybdenum (Mo), tungsten (W), or the like is added to suppress the generation of bubbles, the dielectric layer may be devitrified.

しかしながら、MgOを添加する場合は、MgOの含有量が1.0モル%を超えるまでは、全光線透過率は、78.5%を下回ることはない。PDPにおける誘電体層8の全光線透過率は78.5%以上であることが望ましい。全光線透過率が、78.5%を下回ると、PDPの輝度が低下する。よって、MgOの含有量が1.0モル%以下ならば失透は、低減される。なお、全光線透過率の測定には、HM−150(株式会社 村上色彩研究所製)が用いられた。本実施の形態において、全光線透過率は、誘電体層8が形成された前面ガラス基板3と直交する方向から入射する波長550nmの光線の透過率である。   However, when adding MgO, the total light transmittance does not fall below 78.5% until the MgO content exceeds 1.0 mol%. The total light transmittance of the dielectric layer 8 in the PDP is preferably 78.5% or more. When the total light transmittance is less than 78.5%, the brightness of the PDP decreases. Therefore, devitrification is reduced if the content of MgO is 1.0 mol% or less. In addition, HM-150 (made by Murakami Color Research Laboratory Co., Ltd.) was used for the measurement of the total light transmittance. In the present embodiment, the total light transmittance is a transmittance of light having a wavelength of 550 nm incident from a direction orthogonal to the front glass substrate 3 on which the dielectric layer 8 is formed.

この検討に用いた誘電体層8は、MgOと、MgOと同じ2価の金属の酸化物であるZnOと、の合計量が等しくなるように誘電体層8の組成が調整された。さらに、MgOとZnO以外の組成は変化していない。よって、上記の結果は、MgOの含有量の変化に基づくものと考えられる。   In the dielectric layer 8 used for this study, the composition of the dielectric layer 8 was adjusted so that the total amount of MgO and ZnO, which is the same divalent metal oxide as MgO, was equal. Furthermore, the composition other than MgO and ZnO has not changed. Therefore, the above result is considered to be based on the change in the content of MgO.

なお、誘電体層8が、Ca成分を含んでいない場合、誘電体層としての酸化力が低下する。これにより誘電体ペーストが含むバインダ成分などの有機材料の燃焼が不十分になる場合がある。この場合、誘電体層の焼成中に気泡が発生し、突起として残存する。しかし、本実施の形態は、0.3モル%以上1.0モル%以下のMgOを含有しているので、誘電体層の絶縁不良は抑制される。   When the dielectric layer 8 does not contain a Ca component, the oxidizing power as the dielectric layer is reduced. This may result in insufficient combustion of organic materials such as binder components contained in the dielectric paste. In this case, bubbles are generated during firing of the dielectric layer and remain as protrusions. However, since the present embodiment contains 0.3 mol% or more and 1.0 mol% or less of MgO, insulation failure of the dielectric layer is suppressed.

[3−3.SiO2
本実施の形態は、35モル%以上50モル%以下のSiO2を含有している。SiO2の含有量が大きくなると、誘電体層8の破壊強度が増す。よって、PDPの信頼性が向上する。また、SiO2の含有量が大きくなると、誘電体ガラスの軟化速度が遅くなる。その結果、誘電体層8中に発生する気泡の成長が抑制される。よって、誘電体層8の品質が、より向上する。なお、SiO2の含有量が35モル%より少なくなると上記効果は得られない。また、SiO2の含有量が50モル%を超えると、誘電体層8の焼成温度が上昇し過ぎるので、好ましくない。
[3-3. SiO 2 ]
This embodiment contains 35 mol% or more and 50 mol% or less of SiO 2 . As the content of SiO 2 increases, the breaking strength of the dielectric layer 8 increases. Therefore, the reliability of the PDP is improved. Further, when the content of SiO 2 is increased, the softening speed of the dielectric glass is decreased. As a result, the growth of bubbles generated in the dielectric layer 8 is suppressed. Therefore, the quality of the dielectric layer 8 is further improved. The above effect can not be obtained when the content of SiO 2 is less than 35 mol%. On the other hand, if the content of SiO 2 exceeds 50 mol%, the firing temperature of the dielectric layer 8 increases excessively, which is not preferable.

なお、破壊強度は、鉄球落下法によって評価された。破壊強度とは、誘電体層8と隔壁14の衝突による誘電体層8および前面ガラス基板3の強度である。まず、前面板2が上になるようにPDP1が水平に配置される。次に、PDP1上の所定の高さに、直径10mmの鉄球が配置される。次に、PDP1に対して、鉄球が落下する。鉄球が落下しても前面板2が破損しなかった場合には、鉄球が配置される高さが上がる。さらに、PDP1に対して、鉄球が落下する。鉄球が落下した結果、前面板2が破損していれば、このとき鉄球が配置された高さが、破壊高さである。破壊高さが高いほど、破壊強度が大きい。   The breaking strength was evaluated by the iron ball dropping method. The breaking strength is the strength of the dielectric layer 8 and the front glass substrate 3 due to the collision between the dielectric layer 8 and the partition wall 14. First, the PDP 1 is horizontally arranged so that the front plate 2 is on the top. Next, an iron ball having a diameter of 10 mm is arranged at a predetermined height on the PDP 1. Next, an iron ball falls on the PDP 1. If the front plate 2 is not damaged even if the iron ball falls, the height at which the iron ball is arranged increases. Further, an iron ball falls on the PDP 1. If the front plate 2 is damaged as a result of the fall of the iron ball, the height at which the iron ball is disposed at this time is the breaking height. The higher the breaking height, the greater the breaking strength.

[4.誘電体ペースト]
誘電体層を形成するための誘電体ペーストは、ガラス材料の粉末と、ビヒクル、溶剤などのバインダ成分から構成される。
[4. Dielectric paste]
The dielectric paste for forming the dielectric layer is composed of a powder of glass material and binder components such as a vehicle and a solvent.

[4−1.ガラス材料の粉末]
上記の成分以外について、誘電体ガラス材料の成分比は、軟化点が誘電体層8の焼成温度T(℃)よりも低くなるように調整する。本実施の形態では、ガラス材料の軟化点は600℃以下である。この組成成分のガラス材料が、湿式ジェットミルやボールミルなどにより平均粒径が0.5μm〜3.0μmとなるように粉砕される。
[4-1. Glass material powder]
Regarding the components other than the above components, the component ratio of the dielectric glass material is adjusted so that the softening point is lower than the firing temperature T (° C.) of the dielectric layer 8. In the present embodiment, the softening point of the glass material is 600 ° C. or less. The glass material of this composition component is pulverized by a wet jet mill, a ball mill, or the like so that the average particle size is 0.5 μm to 3.0 μm.

ここで、ガラス材料の比表面積について説明する。   Here, the specific surface area of the glass material will be described.

<BET値>
従来技術においては、コストダウンの観点から誘電体ガラス材料の粉砕・分級時の粒度分布をブロード化することで、ガラス材料の収率を向上させることができる。しかしながら、粒度分布がブロードになった場合、従来よりも粒径が細かい微粉、または粒径が大きい粗粉を含有することになる。
<BET value>
In the prior art, the yield of the glass material can be improved by broadening the particle size distribution during pulverization / classification of the dielectric glass material from the viewpoint of cost reduction. However, when the particle size distribution is broad, fine powder having a finer particle diameter than before or coarse powder having a larger particle diameter is contained.

粗粉が混入した場合、誘電体ペーストをろ過する工程において、ろ過部での目詰まりを起こし、ろ過フィルターの交換頻度が増えるためコストアップに繋がる。また、微粉が混入した場合、誘電体ペースト塗布後の乾燥膜のひび割れ(クラック)が発生しやすくなる。乾燥膜に発生したクラックは、誘電体層焼成工程においてガラスが軟化しても完全に修復できないことがあり、この場合誘電体層の絶縁耐性が低下し歩留まり低下を引き起こす。特に微粉については粒度分布測定装置などでも容易に高精度で測定するのが困難である。   When coarse powder is mixed, in the step of filtering the dielectric paste, clogging occurs in the filtration unit, and the replacement frequency of the filtration filter increases, leading to an increase in cost. Further, when fine powder is mixed, cracks in the dry film after applying the dielectric paste are likely to occur. The cracks generated in the dried film may not be completely repaired even if the glass is softened in the dielectric layer firing step. In this case, the insulation resistance of the dielectric layer is lowered, and the yield is reduced. In particular, it is difficult to measure fine powder easily with high accuracy using a particle size distribution measuring device.

そこで、本実施の形態では、誘電体層8を形成する工程において、誘電体ペーストに使用する誘電体ガラス材料のBET値を2.5m2/g以上、3.2m2/g以下としている。 Therefore, in the present embodiment, in the step of forming the dielectric layer 8, the BET value of the dielectric glass material used for the dielectric paste is set to 2.5 m 2 / g or more and 3.2 m 2 / g or less.

このように、誘電体ペーストに使用する誘電体ガラス材料のBET値を上記の範囲とすることで微粉の混入を管理することが出来る。なぜなら、表面のガス吸着量の測定から計測されるBET値は粒度分布と相関があり微粉が多く存在するとBET値も増加する。このことから、微粉の含有量をBET値で管理することは有効である。   Thus, mixing of fine powder can be managed by setting the BET value of the dielectric glass material used for the dielectric paste within the above range. This is because the BET value measured from the measurement of the amount of gas adsorbed on the surface has a correlation with the particle size distribution, and the BET value increases when a large amount of fine powder is present. Therefore, it is effective to manage the fine powder content by the BET value.

誘電体ガラス材料のBET値が3.2m2/gより高い場合、誘電体ガラス材料に微粉が多く存在し、上述したように誘電体ペースト塗布後の乾燥膜にクラックが発生し、焼成後の誘電体層の絶縁耐性が悪化してしまう。一方誘電体ガラス材料のBET値が2.5m2/g以上より低い場合、粒径が比較的大きいガラス粒子が増加するため、誘電体ペーストをろ過する部分の目詰まりを生じ、製造でのランニングコストが増加してしまう。 When the BET value of the dielectric glass material is higher than 3.2 m 2 / g, a lot of fine powder is present in the dielectric glass material, and as described above, cracks occur in the dry film after the dielectric paste is applied, The insulation resistance of the dielectric layer is deteriorated. On the other hand, when the BET value of the dielectric glass material is lower than 2.5 m 2 / g or more, glass particles having a relatively large particle size increase, so that the portion where the dielectric paste is filtered is clogged, and the production running Cost increases.

なお、BET値の測定はBET流動法(比表面積測定法)により行い、MACSORB製(HMシリーズ)装置を使用した。   The BET value was measured by the BET flow method (specific surface area measurement method), and an apparatus manufactured by MACSORB (HM series) was used.

[4−2.誘電体ペースト]
誘電体ガラス材料およびバインダ成分が混練されることにより、誘電体ペーストが作製される。混練には、三本ロールなどが用いられる。バインダ成分は、有機樹脂と有機溶剤からなる。
[4-2. Dielectric paste]
A dielectric paste is produced by kneading the dielectric glass material and the binder component. A three roll or the like is used for kneading. The binder component is composed of an organic resin and an organic solvent.

<固形分比率>
本実施の形態では、誘電体ペースト中、モル比率で、誘電体ガラス材料は25%〜38%、有機樹脂は4%〜10%、有機溶剤は50%〜70%を占める。このように本実施の形態では固形分比率(誘電体ペースト中の誘電体ガラス材料の比率)をモル比率で25%〜38%としている。これは以下の理由に基づく。
<Ratio of solid content>
In the present embodiment, the dielectric glass material occupies 25% to 38%, the organic resin 4% to 10%, and the organic solvent 50% to 70% in a molar ratio in the dielectric paste. As described above, in the present embodiment, the solid content ratio (the ratio of the dielectric glass material in the dielectric paste) is set to 25% to 38% in terms of molar ratio. This is based on the following reason.

誘電体ペースト使用量削減というコストダウンの観点からいえば、誘電体ペースト中の固形分比率を大きくすることは有効な手段である。しかしながら、固形分比率を上げた場合、誘電体ペースト塗布後の膜厚から、乾燥工程、焼成工程を経た膜厚までの変動量(収縮量)が非常に小さくなる。このため、焼成後の誘電体層膜厚を面内均一に保つためには、誘電体ペースト塗布後の膜厚を非常に厳しく制御する必要が出てくる。すなわち固形分比率を上げた場合、焼成後膜厚の変動も大きくなり良好な面内膜厚分布を得ることが困難になる。発明者らの検討により、誘電体ペースト中の固形分比率をモル比率で38%よりも大きくした場合、この現象が生じることが判明した。   From the viewpoint of cost reduction of reducing the amount of dielectric paste used, increasing the solid content ratio in the dielectric paste is an effective means. However, when the solid content ratio is increased, the amount of variation (shrinkage) from the film thickness after applying the dielectric paste to the film thickness after passing through the drying process and the firing process becomes very small. For this reason, in order to keep the film thickness of the dielectric layer after firing uniform in the surface, it is necessary to control the film thickness after applying the dielectric paste very strictly. That is, when the solid content ratio is increased, the variation in the film thickness after firing becomes large, and it becomes difficult to obtain a good in-plane film thickness distribution. As a result of investigations by the inventors, it has been found that this phenomenon occurs when the solid content ratio in the dielectric paste is greater than 38% in terms of molar ratio.

一方で、固形分比率を下げた場合、上述したように誘電体ペーストの使用量が増加し、コスト増加となる。さらにはこの場合、有機樹脂、有機溶剤の比率が上がるため、誘電体ペースト中で誘電体ガラス材料が十分に分散状態とならず、さらに誘電体ペーストの粘度が低いためペースト塗布膜の形状が安定しない等の塗工性が悪化した現象が生じてしまう。同じく発明者らの検討から、誘電体ペースト中の固形分比率をモル比率で25%よりも小さくした場合、この不具合が発生した。このような理由から、本実施の形態では、固形分比率をモル比率で上記の範囲としている。   On the other hand, when the solid content ratio is lowered, the amount of dielectric paste used increases as described above, resulting in an increase in cost. Furthermore, in this case, the ratio of the organic resin and the organic solvent is increased, so that the dielectric glass material is not sufficiently dispersed in the dielectric paste, and the viscosity of the dielectric paste is low, so the shape of the paste coating film is stable. The phenomenon that coating property deteriorated, such as not performing, will arise. Similarly, from the inventors' investigation, this defect occurred when the solid content ratio in the dielectric paste was made smaller than 25% in terms of molar ratio. For this reason, in the present embodiment, the solid content ratio is in the above range in terms of molar ratio.

<アクリル比率>
また本実施の形態では、有機樹脂は、エチルセルロース樹脂およびアクリル樹脂からなる。有機樹脂中、重量比率で、エチルセルロース樹脂は40%〜80%、アクリル樹脂は20%〜80%を占める。望ましくはアクリル樹脂比率35%〜45%である。これは以下の理由に基づく。
<Acrylic ratio>
In the present embodiment, the organic resin is composed of an ethyl cellulose resin and an acrylic resin. In the organic resin, the ethyl cellulose resin accounts for 40% to 80% and the acrylic resin accounts for 20% to 80% by weight. Desirably, the acrylic resin ratio is 35% to 45%. This is based on the following reason.

一般的に、エチルセルロース樹脂は分子量が大きく、セルロース鎖が長く凝集しやすい(この凝集した樹脂を樹脂ゲルと呼ぶ)。   In general, an ethyl cellulose resin has a large molecular weight and a long cellulose chain and tends to aggregate (this aggregated resin is called a resin gel).

しかしながらこの樹脂ゲルはペースト作製工程の初期段階の溶剤と樹脂の分散工程時に発生すると考えられ、一度発生した樹脂ゲルは、サイズが小さく軟らかいために、その後の3本ロールなどの分散工程によっても、凝集をほぐし、均一な分散を得ることは困難である。また、ろ過工程でのフィルターをすり抜けることがあり、除去することも困難である。   However, it is considered that this resin gel is generated at the time of the solvent and resin dispersion process in the initial stage of the paste preparation process. Since the resin gel once generated is small in size and soft, the subsequent dispersion process such as three rolls can also be used. It is difficult to loosen the agglomeration and obtain a uniform dispersion. Moreover, the filter in a filtration process may slip through and is difficult to remove.

このような樹脂ゲルが存在するペーストを用いて誘電体層を形成すると、焼成工程において熱分解性が悪いために全ての樹脂の熱分解が完了する前に誘電体ガラスの軟化が開始し、残存樹脂から発生するガスにより誘電体層に気泡欠陥が残存する。   When a dielectric layer is formed using a paste containing such a resin gel, since the thermal decomposition of the resin is poor in the baking process, the dielectric glass starts to soften before the thermal decomposition of all the resins is completed. Bubble defects remain in the dielectric layer due to the gas generated from the resin.

コストダウンの観点から誘電体層の薄膜化の適用が進んでおり、このような気泡が発生した場合、絶縁不良を引き起こし歩留まり低下の原因となる。   From the viewpoint of cost reduction, application of thinning of the dielectric layer is progressing. When such bubbles are generated, insulation failure is caused and yield is reduced.

樹脂の分子量分布の形状をシャープにするか、あるいは、低分子の方へ移動させれば上記の課題は解消しうるが、エチルセルロース樹脂は天然由来の成分であるため、安価に分子量分布を変化させることは困難である。   The above problem can be solved by sharpening the shape of the molecular weight distribution of the resin or by moving to a lower molecular weight, but since ethyl cellulose resin is a naturally derived component, the molecular weight distribution can be changed at low cost. It is difficult.

一方、アクリル樹脂は合成樹脂であるため分子量分布がブロードではなくシャープに制御でき、分解性が良好である。しかしながら、バインダ樹脂として使用した場合、ペースト粘度が低いために、ペースト分散工程においてせん断力が小さくなり、十分な分散状態が得られない。さらにこの粘度の低下のため塗布後の膜形状の精度が安定しない。   On the other hand, since the acrylic resin is a synthetic resin, the molecular weight distribution can be controlled sharply rather than broadly, and the decomposability is good. However, when used as a binder resin, since the paste viscosity is low, the shear force is reduced in the paste dispersion step, and a sufficient dispersion state cannot be obtained. Furthermore, the accuracy of the film shape after coating is not stable due to this decrease in viscosity.

これに対し本実施の形態では、誘電体層8を形成する誘電体ペーストの樹脂範囲を上記の範囲とすることによって、これらの課題を解決することができた。つまり本実施の形態では、エチルセルロース樹脂とアクリル樹脂のどちらも含有する構成とするため、アクリル樹脂によってエチルセルロース樹脂の凝集に由来した樹脂ゲルの発生を低減し、かつエチルセルロース樹脂によって誘電体ペーストの粘度を向上させ塗布膜形状の安定を確保することができる。   On the other hand, in the present embodiment, these problems can be solved by setting the resin range of the dielectric paste forming the dielectric layer 8 to the above range. That is, in this embodiment, since both the ethyl cellulose resin and the acrylic resin are included, the generation of resin gel derived from the aggregation of the ethyl cellulose resin is reduced by the acrylic resin, and the viscosity of the dielectric paste is reduced by the ethyl cellulose resin. It is possible to improve the stability of the coating film shape.

<界面活性剤とテキサノール>
そして本実施の形態では、有機溶剤には、第1の溶剤、第2の溶剤、および界面活性剤を含む。第1の溶剤はテキサノールであり、有機溶剤中、重量比率で、40%〜99%を占める。第2の溶剤としては、ターピネオールや高沸点溶剤などが挙げられる。
<Surfactant and texanol>
In the present embodiment, the organic solvent includes a first solvent, a second solvent, and a surfactant. The first solvent is texanol and occupies 40% to 99% by weight in the organic solvent. Examples of the second solvent include terpineol and a high boiling point solvent.

第1の溶剤としてテキサノールを含有する理由は以下に基づく。上述したように本実施の形態では樹脂成分として、エチルセルロース樹脂を含有している。しかしながらエチルセルロース樹脂の凝集に起因する樹脂ゲルの課題が生じる。   The reason for containing texanol as the first solvent is based on the following. As described above, in the present embodiment, an ethyl cellulose resin is contained as a resin component. However, the problem of the resin gel resulting from aggregation of an ethyl cellulose resin arises.

この樹脂ゲル低減するためには、ペースト作製初期段階の溶剤と樹脂の分散工程時においてエチルセルロースの溶解性が高い溶剤を使用することは有効である。   In order to reduce this resin gel, it is effective to use a solvent having a high solubility of ethyl cellulose in the initial stage of paste preparation and a resin dispersion step.

発明者等の検討の結果、従来使用されていたブチルカルビトールアセテートをテキサノールに代替することでエチルセルロース樹脂の溶解性が向上し、樹脂ゲルが低減することが確認できた。そこで本実施の形態では、テキサノールを上記の範囲含有している。当該テキサノールが40%より低い場合、エチルセルロース樹脂の溶解性が十分に得られず、また当該テキサノールが99%より高い場合、樹脂を溶解した後の溶剤(ビヒクル)での粘度が高くなり、ろ過性が低下し、ペースト作成に弊害となる。   As a result of investigations by the inventors, it was confirmed that the solubility of ethyl cellulose resin was improved and the resin gel was reduced by substituting texanol for butyl carbitol acetate, which has been used conventionally. Therefore, in the present embodiment, texanol is contained in the above range. When the texanol is lower than 40%, the solubility of the ethylcellulose resin is not sufficiently obtained. When the texanol is higher than 99%, the viscosity in the solvent (vehicle) after dissolving the resin is increased, and the filterability is increased. Decreases, which is detrimental to paste preparation.

さらに本実施の形態では、上述したように有機溶剤には界面活性剤を含む。これは以下の理由に基づく。上述のように誘電体ペースト中の固形分比率を大きくした場合、塗布膜の膜厚の変動(ばらつきなど)に対して焼成後の膜厚の変動が大きくなる。PDP1の誘電体層としてこのような箇所があった場合、画像表示の放電に必要とされる電圧が当該箇所において変化するため、点灯時に局所的に大きな輝度差が発生し、不良となる。   Further, in the present embodiment, as described above, the organic solvent contains a surfactant. This is based on the following reason. As described above, when the solid content ratio in the dielectric paste is increased, the variation in the film thickness after baking becomes larger with respect to the variation in film thickness (variation, etc.) of the coating film. When such a portion exists as the dielectric layer of the PDP 1, the voltage required for the image display discharge changes in the portion, so that a large luminance difference occurs locally during lighting, resulting in a failure.

このようにこの不具合は、誘電体ペースト塗布後の局所的な膜厚変動の勾配が急峻であることが原因であるため、塗布膜の乾燥時のレベリング性を向上させて膜厚変動の勾配を緩和することが有効である。   As described above, this defect is caused by a steep local film thickness fluctuation gradient after applying the dielectric paste, so that the leveling property during drying of the coated film is improved to reduce the film thickness fluctuation gradient. Mitigating is effective.

そこで本実施の形態では誘電体ペースト中有機溶剤に界面活性剤を含有している。乾燥時の塗布膜には、表面に表面張力が働くが、この界面活性剤の存在により表面張力を小さくすることができ、塗布膜乾燥時のレベリング性を向上させることができる。この結果誘電体層の膜厚変動の勾配を小さくすることができる。   Therefore, in the present embodiment, a surfactant is contained in the organic solvent in the dielectric paste. A surface tension acts on the surface of the coating film at the time of drying, but the presence of this surfactant can reduce the surface tension and improve the leveling property at the time of drying the coating film. As a result, the gradient of the film thickness variation of the dielectric layer can be reduced.

本実施の形態においては、界面活性剤として、ポリアクリレート(アクリル変性体)を使用した。ポリアクリレートを選択することにより、本実施の形態では樹脂成分としてアクリル樹脂を含有するため、界面活性剤と樹脂成分との相溶性が高くなり、誘電体ペーストとして凝集などの不具合を生じにくくなる。   In the present embodiment, polyacrylate (acrylic modified product) is used as the surfactant. By selecting polyacrylate, in this embodiment, since an acrylic resin is contained as a resin component, the compatibility between the surfactant and the resin component is increased, and the dielectric paste is less likely to cause problems such as aggregation.

また本実施の形態では、当該界面活性剤の含有量を、0.2重量%以上、1.0重量%以下としている。0.2重量%より低い場合、上記の効果が十分に得られない。一方、1.0重量%より高い場合、誘電体ペーストの粘度が著しく低下し、塗布領域端部でのペーストのにじみが生じ、誘電体層形成領域を十分に制御することが困難となる。   Moreover, in this Embodiment, content of the said surfactant is 0.2 weight% or more and 1.0 weight% or less. When the content is lower than 0.2% by weight, the above effect cannot be obtained sufficiently. On the other hand, when the content is higher than 1.0% by weight, the viscosity of the dielectric paste is remarkably lowered, the paste is smeared at the edge of the coating region, and it is difficult to sufficiently control the dielectric layer forming region.

この他、有機溶剤には、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、リン酸トリブチルなどが添加されてもよい。また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が添加されてもよい。誘電体ペーストの印刷性が向上するからである。なお、バインダ成分はガラス材料の粉砕に用いられる溶媒と合わせてもよい。   In addition, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, tributyl phosphate and the like may be added to the organic solvent as a plasticizer. Further, glycerol monooleate, sorbitan sesquioleate, homogenol (product name of Kao Corporation), phosphate ester of alkylallyl group or the like may be added as a dispersant. This is because the printability of the dielectric paste is improved. In addition, you may match | combine a binder component with the solvent used for the grinding | pulverization of glass material.

[4−3.誘電体層8の形成方法]
誘電体層8を形成する方法として、スクリーン印刷法やダイコート法などが用いられる。まず、表示電極が形成された前面ガラス基板3上に、誘電体ペーストが塗布され、その後100℃から200℃の温度範囲で乾燥される。乾燥手段としては、赤外線乾燥炉、電気炉などが用いられる。乾燥における雰囲気は、大気または不活性ガスが用いられる。
[4-3. Method for Forming Dielectric Layer 8]
As a method for forming the dielectric layer 8, a screen printing method, a die coating method, or the like is used. First, a dielectric paste is applied on the front glass substrate 3 on which the display electrodes are formed, and then dried in a temperature range of 100 ° C. to 200 ° C. As a drying means, an infrared drying furnace, an electric furnace or the like is used. Air or an inert gas is used as an atmosphere for drying.

次に焼成が行われる。焼成温度は、450℃から650℃の温度範囲である。より好ましくは550℃から600℃の温度範囲である。   Next, baking is performed. The firing temperature is in the temperature range of 450 ° C to 650 ° C. More preferably, the temperature range is 550 ° C to 600 ° C.

なお、誘電体層8の膜厚が小さいほどPDP1の輝度が向上する。また、誘電体層8の膜厚が小さいほどPDP1の放電電圧が低減する。よって、絶縁耐圧が低下しない範囲で、できるだけ誘電体層8の膜厚が小さいことが好ましい。絶縁耐圧の観点と、可視光透過率の観点との両方から、本実施の形態では、一例として、誘電体層8の膜厚は10μm以上30μm以下である。   In addition, the brightness | luminance of PDP1 improves, so that the film thickness of the dielectric material layer 8 is small. Further, the discharge voltage of the PDP 1 decreases as the thickness of the dielectric layer 8 decreases. Therefore, it is preferable that the film thickness of the dielectric layer 8 is as small as possible within a range where the withstand voltage does not decrease. In the present embodiment, as an example, the film thickness of the dielectric layer 8 is not less than 10 μm and not more than 30 μm from both the viewpoint of dielectric strength and the viewpoint of visible light transmittance.

以上のように、本実施の形態では、PDPの高品質、高信頼性を保持しつつ、生産コストを大幅に削減することを可能にするPDP用電極ペースト、およびPDPの製造方法を実現する。   As described above, the present embodiment realizes a PDP electrode paste and a PDP manufacturing method that can significantly reduce production costs while maintaining high quality and high reliability of the PDP.

以上のように本実施の形態に開示された技術は、低消費電力の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 technology disclosed in the present embodiment realizes a low power consumption PDP and is useful for a large-screen display device or the like.

1 PDP
2 前面板
3 前面ガラス基板
4 走査電極
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 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)

誘電体ガラスと、溶剤と、樹脂とを備え、
前記溶剤は、テキサノールおよび界面活性剤を含み、
前記樹脂は、エチルセルロース樹脂およびアクリル樹脂を含み、
前記誘電体ガラスが、モル比率で25%以上38%以下である、プラズマディスプレイパネル用誘電体ペースト。
A dielectric glass, a solvent, and a resin are provided.
The solvent includes texanol and a surfactant,
The resin includes ethyl cellulose resin and acrylic resin,
A dielectric paste for a plasma display panel, wherein the dielectric glass has a molar ratio of 25% or more and 38% or less.
誘電体層を形成した前面板と、背面板とを備え、
前記誘電体層を、請求項1に記載の誘電体ペーストによって形成した、プラズマディスプレイパネル。
A front plate on which a dielectric layer is formed, and a back plate,
A plasma display panel, wherein the dielectric layer is formed by the dielectric paste according to claim 1.
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