JP3954756B2

JP3954756B2 - Plasma display panel substrate and plasma display panel

Info

Publication number: JP3954756B2
Application number: JP15097399A
Authority: JP
Inventors: 尉彦西岡; 清浩逆瀬川; 雅史加藤; 康人村元
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000340124A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、板状絶縁基体に放電表示セルを構成する隔壁が形成されたプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰという）用基板に関するものである。
【０００２】
【従来技術】
従来から画像表示装置として多用されてきたＣＲＴは、容積及び重量が大で、高電圧が必要である等の欠点から、近年のマルチメディアの浸透に伴い、情報インターフェイスとして発光ダイオード（ＬＥＤ）や液晶表示素子（ＬＣＤ）、あるいはＰＤＰ等の大型画面で高画質、その上、薄型軽量で設置場所を選ばない等の特徴を有する平面画像表示装置が開発され、これらの利用範囲が拡大しつつある。
【０００３】
かかる平面画像表示装置としては、とりわけプラズマ発光を利用したＰＤＰが大型画面用カラー画像表示装置の発光素子として注目されている。
【０００４】
このようなＰＤＰは、背面板と正面板を成す一対の平坦な絶縁基板と、その空間を仕切る隔壁で囲まれた微小な放電表示セル内に、対向する電極群を設けると共に、前記空間に希ガス等の放電可能なガスを気密封入した構造を成しており、前記対向する電極間に電圧を選択的に印加して放電によりプラズマを発生させ、該プラズマから放出される紫外光により、放電表示セル内壁に形成された蛍光体を発光させ、画像表示装置の発光素子として利用するものである。
【０００５】
従来、背面板や隔壁の反射率を高めたＰＤＰとして、特開平９−２１９１０号公報に開示されたＰＤＰが知られている。
【０００６】
この公報に開示されたＰＤＰでは、隔壁が、ガラスと、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、ＢＮのうちいずれか一種からなる平均粒径０．２〜１．５μｍのセラミックフィラーとからなり、セラミックフィラーを１０〜４０重量％含有するものであり、このようなＰＤＰでは、背面板や隔壁の可視光反射率を高めることができる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、ガラスは誘電率が１０程度であり、これに比べてＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、ＢＮ等のセラミックフィラーは誘電率が非常に高いため、上記した公報に開示されるように、高い誘電率を有するフィラーを１０〜４０重量％と多量に含有するため、隔壁の比誘電率が高くなるという問題があった。
これにより、アドレス期間中の電束分布を放電空間に集中させることができず、発光輝度を下げる原因となる他、放電表示セルの静電容量が大となることから、ＰＤＰを駆動する際の放電電極間の駆動電流が大きくなってＰＤＰの消費電力が引き上げられ、電源設備が大型化するという問題があった。
また、信号の応答に遅れが生じるという問題があった。
【０００８】
また、板状絶縁基体は、一般にガラスから構成されており、このようなガラスの線膨張係数は一般に６〜８×１０^−６／℃であり、一方、隔壁は、上記したように、ガラスと、ＺｒＯ_２、ＴｉＯ_２、ＢＮからなるセラミックフィラーを１０〜４０重量％含有するものであり、このようなセラミックフィラーは一般に１〜１０×１０^−６／℃の間で種々の線膨張係数を有する。
このため、隔壁の線膨張係数は、セラミックフィラーが多ければこのセラミックフィラーに支配され、ガラスからなる板状絶縁基板の線膨張係数と比較して、その差が大きくなり、隔壁や蛍光体の焼成工程において、隔壁の板状絶縁基板からの剥離や隔壁の欠けが発生するという問題があった。
【０００９】
本発明は、隔壁の比誘電率を小さくすることにより、輝度を向上し、消費電力を低下でき、信号に対する応答性を向上できるとともに、隔壁の剥離や欠けのない高信頼性のＰＤＰ用基板を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明のＰＤＰ用基板は、板状絶縁基体と、該板状絶縁基体上に形成された複数の隔壁とを具備するプラズマディスプレイパネル用基板において、前記隔壁が、ガラスと、ＣｅＯ ₂ のセラミックフィラーとからなり、該セラミックフィラーを全量中４〜８重量％含有することを特徴とするものである。
【００１１】
ここで、セラミックフィラーの平均粒径が０．５〜２μｍであることが望ましい。
また、ガラスが、金属元素としてＢ、Ｓｉ、Ｚｎと、アルカリ金属のうち少なくとも２種以上とを含有することが望ましい。
【００１２】
【作用】
本発明のＰＤＰ用基板によれば、板状絶縁基体と、該板状絶縁基体上に形成された複数の隔壁とを具備するプラズマディスプレイパネル用基板において、前記隔壁が、ガラスと、ＣｅＯ ₂ のセラミックフィラーとからなり、該セラミックフィラーを全量中４〜８重量％含有することから、隔壁の誘電率をそれ程上げることなく、ガラスからなる板状絶縁基体と同程度とすることができ、これにより、輝度を向上し、消費電力を低下でき、信号に対する応答性を向上できる。
【００１３】
また、ＣｅＯ _２からなるセラミックフィラーは一般に１〜１０×１０^−６／℃程度の線膨張係数を有するが、その含有量は４〜８重量％と少ないため、隔壁の線膨張係数をガラスからなる板状絶縁基板の線膨張係数に近づけることができ、これにより、隔壁と板状絶縁基体との線膨張係数差による隔壁の剥離や欠けを防止することができる。
【００１４】
さらに、隔壁が、ガラスと、ＣｅＯ _２のセラミックフィラーを４〜８重量％含有するため、長時間の紫外線照射に対して電気的特性や可視光反射率の劣化を防ぐことができ、ＰＤＰパネルの長寿命化を図ることができる。
即ち、隔壁表面に露出したセラミックフィラーが紫外線のエネルギーを吸収することができ、そのためガラス成分の網目形成体や中間体の結合状態を保持することができるとともに、網目修飾体の移動を抑制できるからと考えられる。
【００１５】
また、セラミックフィラーの平均粒径を０．５〜２μｍとすることにより、比表面積を大きくできるとともに、隔壁表面での分散性を向上できる。
【００１６】
さらに、ガラスが、金属元素として、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎと、アルカリ金属のうち少なくとも２種以上を含有することにより、従来の材料に比べ、比誘電率をさらに低下でき、発光輝度を向上し、消費電力を低下できるとともに、焼成温度を低下でき、板状絶縁基体への熱変形の影響が小さくなり、隔壁の寸法精度が向上し、製造歩留まりが向上する。
【００１７】
さらにまた、本発明のプラズマディスプレイパネル用基板では、隔壁に１０００時間紫外線を照射した後の電気的特性や可視光反射率の変化率が３％以下であり、該隔壁の室温における体積固有抵抗率が１．０×１０^１４Ω・ｃｍ以上で、測定周波数１００ｋＨｚにおける比誘電率が８．０以下、かつ誘電損失が１．０％以下の特性を有することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＰＤＰ用基板を用いたＰＤＰは、例えば、図１に示すように、板状絶縁基板１（背面板）と、板状絶縁基体１に一体に形成された複数の隔壁２とを具備するものであり、一対の隔壁２により放電表示セル３が形成されている。
この放電表示セル３の底面にはアドレス電極４が形成され、アドレス電極４は保護膜５により被覆され、この保護膜５には蛍光体６が被覆されている。
【００１９】
一方、隔壁２の上面には正面板７が接合され、その内面には一対の放電維持電極８が形成され、放電維持電極８は保護膜９により被覆されている。
【００２０】
放電表示セル３内には希ガス等の放電可能なガスが気密封入されており、対向する電極４、８間に電圧を選択的に印加して放電によりプラズマを発生させ、該プラズマから放出される紫外光により、放電表示セル３内壁に形成された蛍光体６を発光させ、画像表示装置の発光素子として利用される。
尚、隔壁は、その上部にブラックトップを有することがある。
【００２１】
そして、本発明のＰＤＰ用基板の隔壁、または隔壁の一部を構成するブラックトップは、ガラスと、ＣｅＯ _２のセラミックフィラーとからなり、該セラミックフィラーを全量中４〜８重量％含有するものである。
【００２２】
ここで、セラミックフィラーとして、ＣｅＯ _２を選択したのは、このセラミックフィラーが特に紫外線域の光エネルギーを吸収し、熱を散逸するからである。
【００２３】
さらに、セラミックフィラーを全量中４〜８重量％含有したのは、セラミックフィラーが、４重量％よりも少ない場合には紫外線による劣化防止の効果が小さく、８重量％よりも多い場合には、焼成温度が高くなるうえ、隔壁と板状絶縁基体との線膨張係数差が大きくなり、隔壁と板状絶縁基体との間に生じる大きな線膨張係数差によって、隔壁の剥離や欠けが発生するなど、隔壁強度の劣化を招くからである。
また、８重量％よりも多いと、誘電率がガラスよりも非常に高いセラミックフィラーを多量に含むことになり、隔壁の比誘電率が大きくなり、消費電力も高くなり、信号に対する応答性も低くなるからである。
【００２４】
また、セラミックフィラーの平均粒径は０．５〜２．０μｍであることが望ましい。
これは、この範囲では体積固有抵抗値のピークが存在するからであり、一方、平均粒径が０．５μｍよりも小さい場合には、ガラスと混合してスラリー化した時に凝集を生じやすいためであり、２．０μｍよりも大きい場合には、比表面積が小さくなり紫外線吸収の効果が小さくなるうえ、焼成後に隔壁表面にあるセラミックフィラーが脱粒し、欠陥となる易いからである。
セラミックフィラーの平均粒径は０．７〜１．５μｍが特に望ましい。
【００２５】
本発明のＰＤＰ用基板では、ガラスは、５５０℃以下の低温焼成が可能なもので、例えば鉛やアルカリ、リン等を含有する各種ガラスが挙げられ、前記ガラスとしては、ガラスの歪点の低下とＰＤＰの発光輝度を向上させる誘電特性を有する（即ち、比誘電率が小さい）という点からは、アルカリ金属の二種以上を含有することが望ましい。これは、アルカリ金属の酸化物がガラス溶融時に融剤として作用し、融点を下げるとともに、混合アルカリ効果によってＰＤＰのＡｇ電極材のマイグレーションを防止できるからである。
【００２６】
特に、ガラスは、金属元素として、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎと、アルカリ金属のうち少なくとも二種以上を含有することが望ましい。
これは、ガラスの網目成分の分極率が小さくなるため、ガラス全体の比誘電率を低下でき、これにより、発光輝度を向上し、消費電力を低下できるからである。
【００２７】
アルカリ金属としては、Ｌｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｒｂ、Ｃｓがあるが、これらのうち、Ａｇ電極からイオン化した金属成分のマイグレーションを防止する点から、異種アルカリ酸化物のクラスターを形成しやすい、原子量が大きく異なる組み合わせが好ましく、例えばＬｉとＣｓ、ＮａとＲｂとを組み合わせて用いることが望ましい。
【００２８】
また、特に発光輝度の向上に好適な誘電特性を具備し、機械的強度や製造工程における化学的耐久性を具備するという点では、かかるガラスとしてはホウケイ酸亜鉛系ガラスに、アルカリ金属の酸化物を含有するものがより望ましい。
【００２９】
特に、ガラスとしては、それぞれ以下に詳述する理由により、ガラス成分中で２５〜６０重量％のＢ_２Ｏ_３と、２０〜４５重量％のＺｎＯと、１０〜４０重量％のＳｉＯ_２と、１〜５重量％のＡｌ_２Ｏ_３と、２〜８重量％のＺｒＯ_２とからなり、アルカリ金属のうち２種類以上を酸化物換算で６〜１４重量％含有することが望ましい。
【００３０】
即ち、Ｂ_２Ｏ_３は、ホウケイ酸亜鉛系ガラスの組成中、ガラス溶融時に融剤として作用し、強固なガラスを作る効果を有するもので、ガラス成分中２５〜６０重量％含有せしめることにより、隔壁の熱膨張率を板状絶縁基体の熱膨張率に近づけることができる。
【００３１】
また、ＳｉＯ_２は、表面硬度を高くする高融点ガラスの主要成分であり、比誘電率を低下させるという作用を有するもので、ガラス成分中１０〜４０重量％含有することにより、歪点と比誘電率を低下させ、表面硬度を向上できる。
【００３２】
一方、ＺｎＯは、歪点を下げる効果を有するもので、２０〜４５重量％含有することにより化学的耐久性を増大させることができる。
【００３３】
更に、Ａｌ_２Ｏ_３はガラスの分相を防ぎ、化学的耐久性を向上し、隔壁の強度を増し、板状絶縁基体との熱膨張率の整合を図るために含有させるものであり、１〜５重量％含有させることにより、歪点を低下させ、隔壁の強度を向上させることができる。
【００３４】
また、ＺｒＯ_２は隔壁の白色化に寄与するものであり、歪点との関係から２〜８重量％含有することが望ましい。
【００３５】
さらに、アルカリ金属のうち２種以上を酸化物換算で６〜１４重量％含有したのは、６重量％未満では比誘電率が高く、歪点が高くなり、１４重量％よりも多い場合にはＡｇ電極材料のマイグレーションが発生し易いからである。
【００３６】
尚、本発明のＰＤＰ用基板には、前記低温焼成可能なガラスとセラミックフィラー以外に、適宜、第３の成分を添加して、比誘電率や誘電損失、絶縁抵抗等の電気的特性や線膨張係数を調整することも可能である。
【００３７】
また、上記セラミックフィラーを用いることにより、ＰＤＰの放電表示セルを構成する隔壁を板状絶縁基体に積層して形成したり、隔壁成形体のダレや低融点物質の溶融による隔壁の曲がりや反り等の変形を抑制し、成形体の強度を向上する効果もある。
【００３８】
本発明のＰＤＰ用基板の隔壁は、該焼成体の室温における体積固有抵抗率が１．０×１０^１４Ω・ｃｍ以上で、測定周波数１００ｋＨｚにおける比誘電率が８．０以下、誘電損失が１．０％以下の特性を有するもので、測定周波数１００ｋＨｚにおける比誘電率を８．０以下としたのは、１００ｋＨｚにおける比誘電率が８．０を越えると、十分に放電空間に電束分布を集中させることができず、発光輝度の向上および消費電力の低減という作用効果が小さくなるからである。
【００３９】
また、測定周波数１００ｋＨｚにおける隔壁の誘電損失を１．０％以下としたのは、１．０％を越えると、隔壁部でのエネルギー損失や印加電圧パルスに対する応答の遅れが大きく、消費電力を増大させる原因となるからである。
【００４０】
特に、本発明のＰＤＰ用基板では、１０００時間紫外線に照射した後の電気的特性や可視光反射率の変化率が１％以下で、１００ｋＨｚにおける比誘電率が７．０以下、かつ誘電損失が０．５％以下であることがより望ましい。
【００４１】
尚、ガラスの歪点が４００℃未満の場合には、焼成時に隔壁の曲がりや反り等の変形を生じ易くなり、５００℃を越えると短時間焼成が困難となる。
従って、本発明では、焼成温度は、ガラスの歪点以上でガラスからなる板状絶縁基体の歪点以下の温度であれば良く、具体的には５３０〜５５０℃の温度範囲が好ましい。
【００４２】
【実施例】
先ず、表１に示すガラス原料粉末と、種々の平均粒径を有する表１のセラミックフィラーを、全量中表２に示す割合でそれぞれ秤量し、それをイソプロピルアルコール（ＩＰＡ）を溶媒としてそれぞれ１８時間、ジルコニアボールを用いたボールミルにて湿式で混合した。
【００４３】
その後、粉砕混合物にバインダーを添加して撹拌した後、５０メッシュの網を通して得られた造粒体を１０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で直径２０ｍｍ、厚さ４ｍｍの円板状に成形し、該成形体を表３に示す各焼成温度で２０分間焼成した。
【００４４】
その後、円板状の焼成体を研磨加工して直径１７ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板を作製し、両端面にＩｎ−Ｇａ電極を塗布して評価用の試料を得た。
【００４５】
かくして得られた評価用の試料をＬＣＲメータを用いて、雰囲気温度が２５℃、測定周波数１００ｋＨｚ（ＡＣ１００Ｖ）の条件で比誘電率、誘電損失を測定した。
【００４６】
また、直径５０ｍｍ、厚さ２ｍｍの円板にＩｎ−Ｇａ電極を塗布し、室温における体積固有抵抗率を、直径６ｍｍ、高さ１８ｍｍの円柱を用いて線膨張係数を測定した。
【００４７】
一方、前記粉砕混合物にバインダーを添加して撹拌した後、５０メッシュの網を通して得られた泥奬をガラス基板上に塗布して乾燥した後、表３に示す温度で２０分間焼成した。
かくして得られた評価用の試料について、測色計（ミノルタＣＭ−３７００ｄ）を用いて、４５０〜７００ｎｍの反射率を測定し、可視光域の平均反射率を算出した。
また、１０００時間紫外線照射後の可視光反射率および比誘電率を測定し、初期状態からの変化率を算出した。
これらの結果を表３に記載する。
【００４８】
【表１】

【００４９】
【表２】

【００５０】
【表３】

【００５１】
これらの表から明かなように、セラミックフィラーを添加しない試料Ｎｏ．
１、８、セラミックフィラーの添加量が４重量％よりも少ない試料Ｎｏ．７では、１０００時間紫外線照射後の可視光反射率及び誘電特性が大きく変化することが判る。
【００５２】
一方、本発明の試料では、室温における体積固有抵抗率が１．０×１０^１４Ω・ｃｍ以上、１００ｋＨｚにおける比誘電率が８．０以下、かつ誘電損失が１．０％以下であり、１０００時間紫外線照射後の可視光反射率及び誘電特性の変化が３％以下と優れた特性を有することが判る。
【００５３】
そして、Ｂ、Ｓｉ、Ｚｎと、アルカリ金属のうち少なくとも２種以上を含有するガラスを用い、セラミックフィラーを６〜８重量％含有する試料Ｎｏ．５、６、９〜１１、１３〜１５、１８〜１９、２１、２２では、１００ｋＨｚにおける比誘電率が６．５以下、かつ誘電損失が１．０％以下であることが判る。
【００５４】
また、本発明者等は、セラミックフィラーの平均粒径と体積固有抵抗率の関係を調べるため、試料Ｎｏ．３のセラミックフィラーの平均粒径を変化させ、体積固有抵抗率を測定した。
その結果を図２に示す。
この図２から、セラミックフィラーが１．０〜１．５μｍの場合には体積固有抵抗率がピークを示し、０．５μｍに近づくに従い、または２．０μｍに近づくに従い、体積固有抵抗率が低下する傾向にあることが判る。
【００５５】
また、セラミックフィラーの含有量の多過ぎる試料Ｎｏ．４、１２、１６、２０、２３、２５、２７においては、線膨張係数が８．０×１０^−６／℃を越えるため、焼成後の隔壁に脱粒や割れ等の欠陥を発生する。
特に、線膨張係数が１０．０×１０^−６／℃を越える場合（試料Ｎｏ．１２、２５）、板状絶縁基体より隔壁が剥離した。
【００５６】
【発明の効果】
本発明のＰＤＰ用基板では、隔壁を、ガラスと、ＣｅＯ _２の所定量のセラミックフィラーとから構成したため、隔壁の比誘電率を小さくすることができ、輝度を向上し、消費電力を低下でき、信号に対する応答性を向上できるとともに、隔壁と板状絶縁基体との線膨張係数差による隔壁の剥離や欠けを防止することができ、長時間の紫外線照射に対して、電気的特性や可視光反射率の劣化を防ぐことができ、ＰＤＰパネルの長寿命化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＰＤＰの一部を示す断面図である。
【図２】セラミックフィラーの平均粒径と体積固有抵抗率との関係を示す図である。
【符号の説明】
１・・・板状絶縁基体
２・・・隔壁
３・・・放電表示セル[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a substrate for a plasma display panel (hereinafter referred to as “PDP”) in which partition walls constituting discharge display cells are formed on a plate-like insulating substrate.
[0002]
[Prior art]
CRT, which has been widely used as an image display device, has a large volume and weight and requires a high voltage. Due to the recent penetration of multimedia, light-emitting diodes (LEDs) and liquid crystals are used as information interfaces. A flat image display device having features such as a display device (LCD) or a large screen such as a PDP with high image quality, and being thin and light and having no choice of installation location has been developed, and the range of use of these devices is expanding.
[0003]
As such a flat image display device, a PDP using plasma emission is particularly attracting attention as a light emitting element of a color image display device for a large screen.
[0004]
Such a PDP includes a pair of flat insulating substrates that form a back plate and a front plate, and a small discharge display cell surrounded by a partition wall that divides the space. It has a structure in which a dischargeable gas such as a gas is hermetically sealed, a voltage is selectively applied between the opposed electrodes to generate plasma by discharge, and discharge is performed by ultraviolet light emitted from the plasma. The phosphor formed on the inner wall of the display cell emits light and is used as a light emitting element of the image display device.
[0005]
Conventionally, a PDP disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 9-21910 has been known as a PDP in which the reflectance of the back plate and the partition walls is increased.
[0006]
In the PDP disclosed in this publication, the partition wall is made of glass and a ceramic filler having an average particle size of 0.2 to 1.5 μm made of any one of ZrO ₂ , TiO ₂ , and BN. In such a PDP, the visible light reflectance of the back plate and the partition walls can be increased.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
In general, glass has a dielectric constant of about 10, and ceramic fillers such as ZrO ₂ , TiO ₂ , and BN have a very high dielectric constant. Therefore, as disclosed in the above publication, a high dielectric constant is obtained. Since the filler is contained in a large amount of 10 to 40% by weight, there is a problem that the relative dielectric constant of the partition wall is increased.
As a result, the electric flux distribution during the address period cannot be concentrated in the discharge space, which causes a decrease in the luminance of light emission, and the electrostatic capacity of the discharge display cell increases, so that when the PDP is driven, There is a problem that the drive current between the discharge electrodes is increased, the power consumption of the PDP is increased, and the power supply equipment is increased in size.
There is also a problem that a delay occurs in the response of the signal.
[0008]
In addition, the plate-like insulating substrate is generally made of glass, and the linear expansion coefficient of such glass is generally 6 to 8 × 10 ⁻⁶ / ° C., while the partition walls are made of glass as described above. , ZrO ₂ , TiO ₂ , BN containing ceramic filler 10 to 40% by weight, and such ceramic filler generally has various linear expansion coefficients between 1 to 10 × 10 ⁻⁶ / ° C. .
For this reason, the linear expansion coefficient of the barrier rib is controlled by the ceramic filler if there are many ceramic fillers, and the difference becomes larger compared to the linear expansion coefficient of the plate-like insulating substrate made of glass. In the process, there was a problem that separation of the partition walls from the plate-like insulating substrate and chipping of the partition walls occurred.
[0009]
According to the present invention, by reducing the relative permittivity of the partition wall, the luminance can be improved, the power consumption can be reduced, the response to signals can be improved, and a highly reliable PDP substrate without separation or chipping of the partition wall can be obtained. The purpose is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
The PDP substrate of the present invention is a plasma display panel substrate comprising a plate-like insulating substrate and a plurality of barrier ribs formed on the plate-like insulating substrate, wherein the barrier is glass and CeO ₂ ceramic filler. The ceramic filler is contained in an amount of 4 to 8% by weight in the total amount.
[0011]
Here, the average particle size of the ceramic filler is desirably 0.5 to 2 μm.
Further, it is desirable that the glass contains B, Si, Zn as metal elements and at least two kinds of alkali metals.
[0012]
[Action]
According to the PDP substrate of the present invention, in the plasma display panel substrate comprising a plate-like insulating base and a plurality of barrier ribs formed on the plate-like insulating base, the barrier is made of glass, CeO ₂ . Since the ceramic filler is contained in an amount of 4 to 8% by weight in the total amount , the dielectric constant of the partition walls can be made substantially the same as that of a plate-like insulating substrate made of glass without increasing the dielectric constant. The luminance can be improved, the power consumption can be reduced, and the response to signals can be improved.
[0013]
The ceramic filler made of CeO ₂ generally has a linear expansion coefficient of about 1 to 10 × 10 ⁻⁶ / ° C., but its content is as low as 4 to 8% by weight, so that the linear expansion coefficient of the partition walls is made of glass. It is possible to approach the linear expansion coefficient of the plate-like insulating substrate, thereby preventing separation and chipping of the partition due to a difference in linear expansion coefficient between the partition and the plate-like insulating substrate.
[0014]
Furthermore, since the partition wall contains 4 to 8% by weight of glass and a ceramic filler of CeO ₂ , it is possible to prevent deterioration of electrical characteristics and visible light reflectance with respect to long-term ultraviolet irradiation. Long life can be achieved.
In other words, the ceramic filler exposed on the partition wall surface can absorb the energy of ultraviolet rays, so that it is possible to maintain the bonding state of the network component or intermediate of the glass component and to suppress the movement of the network modifier. it is conceivable that.
[0015]
Moreover, by setting the average particle size of the ceramic filler to 0.5 to 2 μm, the specific surface area can be increased and the dispersibility on the partition wall surface can be improved.
[0016]
Furthermore, when the glass contains at least two or more of B, Si, Zn, and alkali metals as metal elements, the relative permittivity can be further reduced as compared with conventional materials, and the emission luminance is improved. The power consumption can be reduced, the firing temperature can be lowered, the influence of thermal deformation on the plate-like insulating substrate is reduced, the dimensional accuracy of the partition is improved, and the production yield is improved.
[0017]
Furthermore, in the plasma display panel substrate of the present invention, the rate of change in electrical characteristics and visible light reflectance after the partition walls are irradiated with ultraviolet rays for 1000 hours is 3% or less, and the volume resistivity at room temperature of the partition walls is 3% or less. 1.0 × 10 ¹⁴ Ω · cm or more, the relative dielectric constant at a measurement frequency of 100 kHz is 8.0 or less, and the dielectric loss is 1.0% or less.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, a PDP using the PDP substrate of the present invention includes, for example, as shown in FIG. 1, a plate-like insulating substrate 1 (back plate), and a plurality of partition walls 2 formed integrally with the plate-like insulating substrate 1. A discharge display cell 3 is formed by a pair of barrier ribs 2.
An address electrode 4 is formed on the bottom surface of the discharge display cell 3, and the address electrode 4 is covered with a protective film 5, and the protective film 5 is covered with a phosphor 6.
[0019]
On the other hand, a front plate 7 is bonded to the upper surface of the partition wall 2, a pair of sustaining electrodes 8 are formed on the inner surface, and the sustaining electrode 8 is covered with a protective film 9.
[0020]
A dischargeable gas such as a rare gas is hermetically sealed in the discharge display cell 3, and a voltage is selectively applied between the opposing electrodes 4, 8 to generate plasma by discharge, and the plasma is released from the plasma. The phosphor 6 formed on the inner wall of the discharge display cell 3 emits light by the ultraviolet light, and is used as a light emitting element of the image display device.
Note that the partition wall may have a black top on the top thereof.
[0021]
Then, PDP for the partition walls of the substrate of the present invention or black top constituting a part of the partition wall, the glass consists of a of CeO ₂ ceramic filler, those which the ceramic filler containing 4-8 wt% in the total amount is there.
[0022]
Here, CeO ₂ was selected as the ceramic filler because this ceramic filler absorbs light energy particularly in the ultraviolet region and dissipates heat.
[0023]
Further, 4 to 8% by weight of the ceramic filler is contained in the total amount because the effect of preventing deterioration by ultraviolet rays is small when the ceramic filler is less than 4% by weight, and when the ceramic filler is more than 8% by weight, firing is performed. In addition to the increase in temperature, the difference in linear expansion coefficient between the partition wall and the plate-like insulating substrate increases, and due to the large difference in linear expansion coefficient generated between the partition wall and the plate-like insulating substrate, separation or chipping of the partition wall occurs. This is because the partition strength is deteriorated.
On the other hand, when the content is more than 8% by weight, a large amount of ceramic filler having a dielectric constant much higher than that of glass is contained, the relative dielectric constant of the partition wall is increased, the power consumption is increased, and the response to signals is also low. Because it becomes.
[0024]
The average particle size of the ceramic filler is desirably 0.5 to 2.0 μm.
This is because there is a peak of volume resistivity in this range. On the other hand, when the average particle size is smaller than 0.5 μm, it tends to agglomerate when mixed with glass and slurried. If it is larger than 2.0 μm, the specific surface area becomes small, the effect of ultraviolet absorption becomes small, and the ceramic filler on the partition wall surface is likely to be degranulated and become defective after firing.
The average particle size of the ceramic filler is particularly preferably 0.7 to 1.5 μm.
[0025]
In the substrate for PDP of the present invention, the glass can be fired at a low temperature of 550 ° C. or lower, and examples thereof include various glasses containing lead, alkali, phosphorus, etc. The glass has a reduced strain point. From the viewpoint of having a dielectric characteristic that improves the light emission luminance of the PDP (that is, having a low relative dielectric constant), it is desirable to contain at least two alkali metals. This is because the alkali metal oxide acts as a flux when the glass is melted, lowers the melting point, and prevents migration of the PDP Ag electrode material by the mixed alkali effect.
[0026]
In particular, the glass desirably contains at least two of B, Si, Zn, and alkali metals as metal elements.
This is because the dielectric constant of the entire glass can be reduced because the polarizability of the network component of the glass is reduced, thereby improving the light emission luminance and reducing the power consumption.
[0027]
Alkali metals include Li, Na, K, Rb, and Cs. Among these, from the viewpoint of preventing migration of metal components ionized from the Ag electrode, it is easy to form clusters of different alkali oxides, and has an atomic weight. A greatly different combination is preferable. For example, it is desirable to use Li and Cs in combination with Na and Rb.
[0028]
Further, in terms of having dielectric properties suitable for improving the luminance of light emission, and having mechanical strength and chemical durability in the manufacturing process, such glasses include zinc borosilicate glass, alkali metal oxides. It is more desirable to contain.
[0029]
In particular, as the glass, for the reasons detailed below, 25-60 wt% B ₂ O ₃ , 20-45 wt% ZnO, 10-40 wt% SiO _{2 in} the glass component, It is preferably composed of 1 to 5% by weight of Al ₂ O ₃ and 2 to 8% by weight of ZrO _2, and preferably contains 2 or more kinds of alkali metals in an amount of 6 to 14% by weight in terms of oxides.
[0030]
That is, B ₂ O ₃ has the effect of acting as a flux at the time of melting the glass during the composition of the zinc borosilicate glass to make a strong glass. By containing 25 to 60% by weight in the glass component, The thermal expansion coefficient of the partition wall can be brought close to the thermal expansion coefficient of the plate-like insulating substrate.
[0031]
In addition, SiO ₂ is a main component of high-melting glass that increases the surface hardness, and has an effect of lowering the relative dielectric constant. A dielectric constant can be reduced and surface hardness can be improved.
[0032]
On the other hand, ZnO has an effect of lowering the strain point, and chemical durability can be increased by containing 20 to 45% by weight.
[0033]
Further, Al ₂ O ₃ is contained to prevent glass phase separation, improve chemical durability, increase the strength of the partition walls, and match the thermal expansion coefficient with the plate-like insulating substrate. By containing ˜5% by weight, the strain point can be lowered and the strength of the partition walls can be improved.
[0034]
ZrO ₂ contributes to whitening of the partition walls, and is preferably contained in an amount of 2 to 8% by weight in relation to the strain point.
[0035]
Furthermore, 2-14 or more of alkali metals are contained in an amount of 6 to 14% by weight in terms of oxides. When the content is less than 6% by weight, the relative dielectric constant is high, and the strain point is high. This is because migration of the Ag electrode material is likely to occur.
[0036]
In addition to the glass and the ceramic filler that can be fired at a low temperature, a third component is appropriately added to the PDP substrate of the present invention, so that electrical characteristics such as relative permittivity, dielectric loss, and insulation resistance, and lines can be obtained. It is also possible to adjust the expansion coefficient.
[0037]
Further, by using the ceramic filler, the barrier ribs constituting the PDP discharge display cell are laminated on the plate-like insulating substrate, the barrier ribs are bent, the barrier ribs are bent or warped due to the melting of the low melting point material, etc. This also has the effect of suppressing the deformation and improving the strength of the molded body.
[0038]
The partition wall of the PDP substrate of the present invention has a volume resistivity of 1.0 × 10 ¹⁴ Ω · cm or more at room temperature, a relative dielectric constant of 8.0 or less, and a dielectric loss of 1 at a measurement frequency of 100 kHz. The relative permittivity at a measurement frequency of 100 kHz is set to 8.0 or less when the relative permittivity at 100 kHz exceeds 8.0, and the electric flux distribution is sufficiently distributed in the discharge space. This is because they cannot be concentrated, and the effects of improving the light emission luminance and reducing the power consumption are reduced.
[0039]
In addition, the dielectric loss of the partition at a measurement frequency of 100 kHz is set to 1.0% or less. If it exceeds 1.0%, the energy loss in the partition and the response delay to the applied voltage pulse are large, and the power consumption is increased. It is because it becomes cause.
[0040]
In particular, in the PDP substrate of the present invention, the change rate of the electrical characteristics and visible light reflectance after irradiation with ultraviolet rays for 1000 hours is 1% or less, the relative dielectric constant at 100 kHz is 7.0 or less, and the dielectric loss is low. More preferably, it is 0.5% or less.
[0041]
If the strain point of the glass is less than 400 ° C., deformation such as bending and warping of the partition walls is likely to occur during firing, and if it exceeds 500 ° C., firing for a short time becomes difficult.
Therefore, in the present invention, the firing temperature may be a temperature not lower than the strain point of glass and not higher than the strain point of the plate-like insulating substrate made of glass, and specifically, a temperature range of 530 to 550 ° C. is preferable.
[0042]
【Example】
First, the glass raw material powder shown in Table 1 and the ceramic fillers shown in Table 1 having various average particle diameters were weighed in the proportions shown in Table 2 in the total amount, and each was 18 hours using isopropyl alcohol (IPA) as a solvent. The mixture was wet mixed in a ball mill using zirconia balls.
[0043]
Then, after adding a binder to the pulverized mixture and stirring, the granulated body obtained through a 50-mesh net was molded into a disk shape having a diameter of 20 mm and a thickness of 4 mm at a pressure of 1000 kg / cm ^2. Were fired at each firing temperature shown in Table 3 for 20 minutes.
[0044]
Thereafter, the disc-shaped fired body was polished to produce a disc having a diameter of 17 mm and a thickness of 2 mm, and an In—Ga electrode was applied to both end faces to obtain a sample for evaluation.
[0045]
The dielectric constant and dielectric loss of the sample for evaluation thus obtained were measured using an LCR meter under the conditions of an ambient temperature of 25 ° C. and a measurement frequency of 100 kHz (AC 100 V).
[0046]
In addition, an In—Ga electrode was applied to a disc having a diameter of 50 mm and a thickness of 2 mm, and the volume resistivity at room temperature was measured using a cylinder having a diameter of 6 mm and a height of 18 mm, and a linear expansion coefficient.
[0047]
On the other hand, after adding a binder to the pulverized mixture and stirring, the mud obtained through a 50-mesh net was applied onto a glass substrate and dried, followed by baking at a temperature shown in Table 3 for 20 minutes.
With respect to the sample for evaluation thus obtained, the reflectance at 450 to 700 nm was measured using a colorimeter (Minolta CM-3700d), and the average reflectance in the visible light region was calculated.
In addition, the visible light reflectance and relative dielectric constant after 1000 hours of ultraviolet irradiation were measured, and the rate of change from the initial state was calculated.
These results are listed in Table 3.
[0048]
[Table 1]

[0049]
[Table 2]

[0050]
[Table 3]

[0051]
As is apparent from these tables, Sample No. with no ceramic filler added.
1, 8 and Sample No. in which the amount of ceramic filler added is less than 4% by weight. 7 shows that the visible light reflectance and dielectric properties after 1000 hours of ultraviolet irradiation change significantly.
[0052]
On the other hand, in the sample of the present invention, the volume resistivity at room temperature is 1.0 × 10 ¹⁴ Ω · cm or more, the relative dielectric constant at 100 kHz is 8.0 or less, and the dielectric loss is 1.0% or less. It can be seen that the change in visible light reflectivity and dielectric property after ultraviolet irradiation for 3 hours has excellent characteristics of 3% or less.
[0053]
And using glass containing at least 2 or more types among B, Si, Zn, and an alkali metal, sample No. 6 containing 6 to 8% by weight of ceramic filler. 5, 6, 9-11, 13-15, 18-19, 21, 22 show that the relative dielectric constant at 100 kHz is 6.5 or less and the dielectric loss is 1.0% or less.
[0054]
In addition, the present inventors investigated the relationship between the average particle size of the ceramic filler and the volume resistivity, so that the sample No. The volume resistivity was measured by changing the average particle size of the ceramic filler No. 3.
The result is shown in FIG.
From FIG. 2, when the ceramic filler is 1.0 to 1.5 μm, the volume resistivity shows a peak, and the volume resistivity decreases as it approaches 0.5 μm or approaches 2.0 μm. It turns out that there is a tendency.
[0055]
In addition, the sample No. In 4, 12, 16, 20, 23, 25, and 27, since the linear expansion coefficient exceeds 8.0 × 10 ⁻⁶ / ° C., defects such as degranulation and cracking occur in the fired partition walls.
In particular, when the linear expansion coefficient exceeded 10.0 × 10 ⁻⁶ / ° C. (Sample Nos. 12 and 25), the partition walls were peeled from the plate-like insulating substrate.
[0056]
【The invention's effect】
In the PDP substrate of the present invention, the partition walls are made of glass and a predetermined amount of ceramic filler of CeO ₂ , so that the relative dielectric constant of the partition walls can be reduced, the luminance can be improved, and the power consumption can be reduced. Improves signal responsiveness and prevents separation and chipping of the partition due to the difference in coefficient of linear expansion between the partition and the plate-like insulating substrate. Electrical characteristics and visible light reflection against prolonged UV irradiation The deterioration of the rate can be prevented, and the life of the PDP panel can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a part of a PDP.
FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the average particle size of a ceramic filler and the volume resistivity.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Plate-shaped insulation base 2 ... Partition 3 ... Discharge display cell

Claims

A plate-like insulating substrate, a plasma display panel substrate comprising a plate-like insulating substrate a plurality of which are formed on the partition wall, the partition wall, Ri Do from the glass, and the CeO ₂ ceramic filler, the ceramic filler 4 to 8% by weight of the total amount of the plasma display panel substrate.

2. The plasma display panel substrate according to claim 1, wherein the ceramic filler has an average particle size of 0.5 to 2 [mu] m.

The glass, B as metal elements, Si, Zn and, according to claim 1 or 2 plasma display panel substrate according to characterized in that it contains at least two or more of alkali metal.

A plasma display panel comprising the substrate for a plasma display panel according to claim 1, wherein discharge display cells are formed by the partition walls.