JP4382148B2 - Plasma display panel - Google Patents
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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に関する。 The present invention relates to a plasma display panel used for a display device or 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、65インチクラスのテレビなどが製品化されている。近年、PDPは従来のNTSC方式に比べて走査線数が2倍以上のハイディフィニションテレビへの適用が進んでいるとともに、環境問題に配慮して鉛成分を含まないPDPが要求されている。 Since plasma display panels (hereinafter referred to as PDP) can achieve high definition and large screen, 65-inch class televisions have been commercialized. In recent years, PDP has been applied to high-definition televisions having more than twice the number of scanning lines as compared with the conventional NTSC system, and PDP containing no lead component is required in consideration of environmental problems.
PDPは、基本的には、前面板と背面板とで構成されている。前面板は、フロート法による硼硅酸ナトリウム系ガラスのガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状の透明電極とバス電極とで構成される表示電極と、表示電極を覆ってコンデンサとしての働きをする誘電体層と、誘電体層上に形成された酸化マグネシウム(MgO)からなる保護層とで構成されている。一方、背面板は、ガラス基板と、ガラス基板の一方の主面上に形成されたストライプ状のアドレス電極と、アドレス電極を覆う下地誘電体層と、下地誘電体層上に形成された隔壁と、各隔壁間に形成された赤色、緑色および青色それぞれに発光する蛍光体層とで構成されている。 A PDP basically includes a front plate and a back plate. The front plate is a glass substrate made of sodium borosilicate glass by a float method, a display electrode composed of a striped transparent electrode and a bus electrode formed on one main surface of the glass substrate, and a display electrode A dielectric layer that covers and acts as a capacitor, and a protective layer made of magnesium oxide (MgO) formed on the dielectric layer. On the other hand, the back plate includes a glass substrate, a stripe-shaped address electrode formed on one main surface of the glass substrate, a base dielectric layer covering the address electrode, and a partition formed on the base dielectric layer. , And phosphor layers that emit light in red, green, and blue colors formed between the barrier ribs.
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400Torr〜600Torr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 400 Torr to 600 Torr 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 is 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、2、3、4参照)。
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 Examples in which the lead component is not included as the dielectric layer are disclosed (for example, see
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。 As a result of such high-definition, the number of scanning lines increases, the number of display electrodes increases, and the display electrode interval decreases. 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、環境問題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の例では、これらの黄変現象の抑制と、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 example of a conventional dielectric layer that does not contain a lead component proposed in consideration of environmental problems cannot satisfy both the suppression of the yellowing phenomenon and the suppression of insulation failure of the dielectric layer. There was a problem.
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PDPは、ガラス基板上に表示電極と誘電体層と保護層とが形成された前面板と、基板上に電極と隔壁と蛍光体層とが形成された背面板とを対向配置するとともに周囲を封着して放電空間を形成したPDPであって、表示電極が少なくとも銀を含有するとともに、誘電体層が、実質的に鉛成分を含有しておらず、酸化ビスマス、酸化モリブデン、酸化カルシウム、および酸化バリウムを含有し、かつ酸化セリウム、酸化マンガン、および酸化タングステンのうちの少なくとも一つを含有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, the PDP of the present invention has a front plate in which a display electrode, a dielectric layer and a protective layer are formed on a glass substrate, and an electrode, a partition and a phosphor layer on the substrate. The PDP has a discharge space formed by opposingly arranging the back plate and sealing the periphery, wherein the display electrode contains at least silver, and the dielectric layer substantially contains a lead component. And bismuth oxide, molybdenum oxide, calcium oxide, and barium oxide, and at least one of cerium oxide, manganese oxide, and tungsten oxide.
このような構成によれば、誘電体層の黄変や絶縁耐圧性能の劣化がなく、可視光透過率が高くて環境に優しい表示品質に優れたPDPを実現することができる。 According to such a configuration, it is possible to realize a PDP that is free from yellowing of the dielectric layer and does not deteriorate the withstand voltage performance, has a high visible light transmittance, and is excellent in environmentally friendly display quality.
さらに、誘電体層は、酸化モリブデンと、酸化セリウム、酸化マンガン、および酸化タングステンのうちの少なくとも一つとを、0.1重量%以上7重量%以下含有することが望ましく、このような構成によれば、酸化モリブデン、または酸化セリウム、酸化マンガン、酸化タングステンのいずれかと、銀のイオンとが反応して銀コロイドの生成を抑制して、ガラス基板や誘電体層の黄変を防止することができる。 Furthermore, the dielectric layer preferably contains 0.1% by weight or more and 7% by weight or less of molybdenum oxide and at least one of cerium oxide, manganese oxide, and tungsten oxide. For example, molybdenum oxide, or any one of cerium oxide, manganese oxide, and tungsten oxide can react with silver ions to suppress the formation of silver colloid, thereby preventing yellowing of the glass substrate and the dielectric layer. .
さらに、誘電体層が酸化亜鉛、酸化硼素、酸化硅素、酸化アルミニウム、酸化カルシウム、酸化ストロンチウム、および酸化バリウムのうちの少なくとも一つを含むことが望ましく、誘電体層として、黄変や絶縁耐圧性能の劣化がなくて、可視光透過率が高くて環境に優しい表示品質に優れたPDPを実現することができる。 Furthermore, the zinc dielectric layer is oxide, boron oxide, silicon oxide, aluminum oxide, calcium oxide, it is desirable to include at least one of strontium oxide, and barium oxide, as the dielectric layer, yellowing and dielectric strength performance Thus, a PDP having a high visible light transmittance and excellent in environmentally friendly display quality can be realized.
さらに、第1誘電体層を第2誘電体層より薄くすることが望ましく、黄変と気泡発生を抑制して、可視光透過率の高い誘電体層とすることができる。 Furthermore, it is desirable to make the first dielectric layer thinner than the second dielectric layer, and yellowing and bubble generation can be suppressed, and a dielectric layer with high visible light transmittance can be obtained.
以上のように本発明によれば、高精細表示においても、高輝度、高信頼性を確保し、さらに環境問題に配慮したPDPを実現することができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to realize a PDP that secures high luminance and high reliability even in high-definition display and further considers environmental problems.
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400Torr〜600Torr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
前面板2の前面ガラス基板3上には、走査電極4および維持電極5よりなる一対の帯状の表示電極6とブラックストライプ(遮光層)7が互いに平行にそれぞれ複数列配置されている。前面ガラス基板3上には表示電極6と遮光層7とを覆うようにコンデンサとしての働きをする誘電体層8が形成され、さらにその表面に酸化マグネシウム(MgO)などからなる保護層9が形成されている。
On the
また、背面板10の背面ガラス基板11上には、前面板2の走査電極4および維持電極5と直交する方向に、複数の帯状のアドレス電極12が互いに平行に配置され、これを下地誘電体層13が被覆している。さらに、アドレス電極12間の下地誘電体層13上には放電空間16を区切る所定の高さの隔壁14が形成されている。隔壁14間の溝にアドレス電極12毎に、紫外線によって赤色、緑色および青色にそれぞれ発光する蛍光体層15が順次塗布して形成されている。走査電極4および維持電極5とアドレス電極12とが交差する位置に放電セルが形成され、表示電極6方向に並んだ赤色、緑色、青色の蛍光体層15を有する放電セルがカラー表示のための画素になる。
On the
図2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の断面図であり図1と上下反転させて示している。図2に示すように、フロート法などにより製造された前面ガラス基板3に、走査電極4と維持電極5よりなる表示電極6と遮光層7がパターン形成されている。走査電極4と維持電極5はそれぞれ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 the
誘電体層8は、前面ガラス基板3上に形成されたこれらの透明電極4a、5aと金属バス電極4b、5bと遮光層7を覆って設けた第1誘電体層81と、第1誘電体層81上に形成された第2誘電体層82の少なくとも2層構成とし、さらに第2誘電体層82上に保護層9を形成している。
The
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
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
一方、背面板10は次のようにして形成される。まず、背面ガラス基板11上に、銀(Ag)材料を含むペーストをスクリーン印刷する方法や、金属膜を全面に形成した後、フォトリソグラフィ法を用いてパターニングする方法などによりアドレス電極12用の構成物となる材料層を形成し、それを所望の温度で焼成することによりアドレス電極12を形成する。次に、アドレス電極12が形成された背面ガラス基板11上にダイコート法などによりアドレス電極12を覆うように誘電体ペーストを塗布して誘電体ペースト層を形成する。その後、誘電体ペースト層を焼成することにより下地誘電体層13を形成する。なお、誘電体ペーストはガラス粉末などの誘電体材料とバインダおよび溶剤を含んだ塗料である。
On the other hand, the
次に、下地誘電体層13上に隔壁材料を含む隔壁形成用ペーストを塗布して所定の形状にパターニングすることにより、隔壁材料層を形成した後、焼成することにより隔壁14を形成する。ここで、下地誘電体層13上に塗布した隔壁用ペーストをパターニングする方法としては、フォトリソグラフィ法やサンドブラスト法を用いることができる。次に、隣接する隔壁14間の下地誘電体層13上および隔壁14の側面に蛍光体材料を含む蛍光体ペーストを塗布し、焼成することにより蛍光体層15が形成される。以上の工程により、背面ガラス基板11上に所定の構成部材を有する背面板10が完成する。
Next, a partition wall forming paste including a partition wall material is applied on the
このようにして所定の構成部材を備えた前面板2と背面板10とを走査電極4とアドレス電極12とが直交するように対向配置して、その周囲をガラスフリットで封着し、放電空間16にNe、Xeなどを含む放電ガスを封入することによりPDP1が完成する。
In this way, the
前面板2の誘電体層8を構成する第1誘電体層81と第2誘電体層82について詳細に説明する。第1誘電体層81の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi2O3)を20重量%〜40重量%と酸化カルシウム(CaO)を0.5重量%〜15重量%を含んでおり、さらに酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいる。
The
さらに、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を0.5重量%〜12重量%含んでいる。 Furthermore, it contains 0.5 wt% to 12 wt% of at least one selected from strontium oxide (SrO) and barium oxide (BaO).
なお、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化バナジウム(V2O7)、酸化アンチモン(Sb2O3)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいてもよい。 In place of molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), and manganese oxide (MnO 2 ), copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide At least one selected from (Co 2 O 3 ), vanadium oxide (V 2 O 7 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) may be contained in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%.
また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO)を0重量%〜40重量%、酸化硼素(B2O3)を0重量%〜35重量%、酸化硅素(SiO2)を0重量%〜15重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)を0重量%〜10重量%など、鉛成分を含まない材料組成が含まれていてもよく、これらの材料組成の含有量に特に限定はなく、従来技術程度の材料組成の含有量範囲である。 Further, as components other than the above, zinc oxide (ZnO) is 0 wt% to 40 wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) is 0 wt% to 35 wt%, and silicon oxide (SiO 2 ) is 0 wt% to A material composition that does not include a lead component, such as 15% by weight and aluminum oxide (Al 2 O 3 ), such as 0% by weight to 10% by weight, may be included, and the content of these material compositions is not particularly limited, It is the content range of the material composition of the prior art level.
これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用、または印刷用の第1誘電体層用ペーストを作製する。 A dielectric material powder is produced by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle size is 0.5 μm to 2.5 μm. Next, 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to obtain a first dielectric layer paste for die coating or printing. Make it.
バインダ成分はエチルセルロース、またはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。 The binder component is ethyl cellulose, terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In the paste, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers 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、この第1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、また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℃〜590℃で焼成する。
Next, using this first dielectric layer paste, the
次に、第2誘電体層82について説明する。第2誘電体層82の誘電体材料は、次の材料組成より構成されている。すなわち、酸化ビスマス(Bi2O3)を11重量%〜40重量%と酸化バリウム(BaO)を6重量%〜28重量%含んでおり、さらに酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいる。
Next, the
さらに、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)から選ばれる少なくとも1種を0.8重量%〜17重量%含んでいる。 Furthermore, it contains 0.8 wt% to 17 wt% of at least one selected from calcium oxide (CaO) and strontium oxide (SrO).
なお、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)に代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化バナジウム(V2O7)、酸化アンチモン(Sb2O3)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%含んでいてもよい。 In place of molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), and manganese oxide (MnO 2 ), copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide At least one selected from (Co 2 O 3 ), vanadium oxide (V 2 O 7 ), and antimony oxide (Sb 2 O 3 ) may be contained in an amount of 0.1 wt% to 7 wt%.
また、上記以外の成分として、酸化亜鉛(ZnO)を0重量%〜40重量%、酸化硼素(B2O3)を0重量%〜35重量%、酸化硅素(SiO2)を0重量%〜15重量%、酸化アルミニウム(Al2O3)を0重量%〜10重量%など、鉛成分を含まない材料組成が含まれていてもよく、これらの材料組成の含有量に特に限定はなく、従来技術程度の材料組成の含有量範囲である。 Further, as components other than the above, zinc oxide (ZnO) is 0 wt% to 40 wt%, boron oxide (B 2 O 3 ) is 0 wt% to 35 wt%, and silicon oxide (SiO 2 ) is 0 wt% to A material composition that does not include a lead component, such as 15% by weight and aluminum oxide (Al 2 O 3 ), such as 0% by weight to 10% by weight, may be included, and the content of these material compositions is not particularly limited, It is the content range of the material composition of the prior art level.
これらの組成成分からなる誘電体材料を、湿式ジェットミルやボールミルで平均粒径が0.5μm〜2.5μmとなるように粉砕して誘電体材料粉末を作製する。次にこの誘電体材料粉末55重量%〜70重量%と、バインダ成分30重量%〜45重量%とを三本ロールでよく混練してダイコート用、または印刷用の第2誘電体層用ペーストを作製する。バインダ成分はエチルセルロース、またはアクリル樹脂1重量%〜20重量%を含むターピネオール、またはブチルカルビトールアセテートである。また、ペースト中には、必要に応じて可塑剤としてフタル酸ジオクチル、フタル酸ジブチル、リン酸トリフェニル、リン酸トリブチルを添加し、分散剤としてグリセロールモノオレート、ソルビタンセスキオレヘート、ホモゲノール(Kaoコーポレーション社製品名)、アルキルアリル基のリン酸エステルなどを添加して印刷性を向上させてもよい。 A dielectric material powder is produced by pulverizing a dielectric material composed of these composition components with a wet jet mill or a ball mill so that the average particle size is 0.5 μm to 2.5 μm. Next, 55 wt% to 70 wt% of the dielectric material powder and 30 wt% to 45 wt% of the binder component are well kneaded with three rolls to obtain a second dielectric layer paste for die coating or printing. Make it. The binder component is ethyl cellulose, terpineol containing 1% to 20% by weight of acrylic resin, or butyl carbitol acetate. In the paste, dioctyl phthalate, dibutyl phthalate, triphenyl phosphate, and tributyl phosphate are added as plasticizers 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.
次にこの第2誘電体層用ペーストを用いて第1誘電体層81上にスクリーン印刷法、またはダイコート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550℃〜590℃で焼成する。
Next, using this second dielectric layer paste, printing is performed on the
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、第1誘電体層81を5μm〜15μm、第2誘電体層82を20μm〜36μmとしている。
Since the effect of improving the panel brightness and reducing the discharge voltage becomes more significant as the thickness of the
また、第2誘電体層82において酸化ビスマス(Bi2O3)が11重量%以下であると着色は生じにくくなるが、第2誘電体層82中に気泡が発生しやすく好ましくない。また、40重量%を超えると着色が生じやすくなり透過率を上げる目的には好ましくない。
Further, when the bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is 11 wt% or less in the
さらに、第1誘電体層81と第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量には差があることが必要である。これは第1誘電体層81と第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が同一であった場合、第1誘電体層81中に発生した気泡の影響で、第2誘電体層82の焼成工程において第2誘電体層82中にも気泡が発生する現象が確認されたからである。
Furthermore, it is necessary that there is a difference in the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) between the
そして、第1誘電体層81の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量よりも、第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が小さい場合、誘電体層8の総膜厚のおよそ50%以上を第2誘電体層82が占めるために、上述の効果に加えて、金属色の着色が生じにくく、透過率を上げることができ、さらにBi系の材料が高価であることから、使用する原材料のコストを低減することができる。
Then, than the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3) in
また、第1誘電体層81の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量よりも、第2誘電体層82の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が大きい場合、第2誘電体層82の軟化点を下げることができるため、焼成工程中の気泡の除去を促進することができる。
Moreover, than the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3) in
このようにして製造されたPDPは、表示電極6に銀(Ag)材料を用いても、前面ガラス基板3の着色現象(黄変)が少なくて、なおかつ、誘電体層8中に気泡の発生などがなく、絶縁耐圧性能に優れた誘電体層8を実現することを確認している。
The PDP manufactured in this manner has little coloring phenomenon (yellowing) of the
次に、本発明の実施の形態におけるPDPにおいて、これらの誘電体材料によって第1誘電体層81において黄変や気泡の発生が抑制される理由について考察する。すなわち、酸化ビスマス(Bi2O3)を含む誘電体ガラスに酸化モリブデン(MoO3)、または酸化タングステン(WO3)を添加することによって、Ag2MoO4、Ag2Mo2O7、Ag2Mo4O13、Ag2WO4、Ag2W2O7、Ag2W4O13といった化合物が580℃以下の低温で生成しやすいことが知られている。本発明の実施の形態では、誘電体層8の焼成温度が550℃〜590℃であることから、焼成中に誘電体層8中に拡散した銀イオン(Ag+)は誘電体層8中の酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)と反応し、安定な化合物を生成して安定化する。すなわち、銀イオン(Ag+)が還元されることなく安定化されるために、凝集してコロイドを生成することがない。したがって、銀イオン(Ag+)が安定化することによって、銀(Ag)のコロイド化に伴う酸素の発生も少なくなるため、誘電体層8中への気泡の発生も少なくなる。
Next, in the PDP according to the embodiment of the present invention, the reason why yellowing and generation of bubbles in the
一方、これらの効果を有効にするためには、酸化ビスマス(Bi2O3)を含む誘電体ガラス中に酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)の含有量を0.1重量%以上にすることが好ましいが、0.1重量%以上7重量%以下がさらに好ましい。特に、0.1重量%未満では黄変を抑制する効果が少なく、7重量%を超えるとガラスに着色が起こり好ましくない。 On the other hand, in order to make these effects effective, in a dielectric glass containing bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), oxidation The content of manganese (MnO 2 ) is preferably 0.1% by weight or more, more preferably 0.1% by weight or more and 7% by weight or less. In particular, if it is less than 0.1% by weight, the effect of suppressing yellowing is small, and if it exceeds 7% by weight, the glass is colored, which is not preferable.
また、第1誘電体層81に酸化カルシウム(CaO)を含むことによって、第1誘電体層81の焼成工程中において酸化カルシウム(CaO)が酸化剤として作用し、表示電極6中に残留したバインダ成分の除去を促進する効果がある。一方、第2誘電体層82に酸化バリウム(BaO)を含むことによって、第2誘電体層82の透過率を上げる効果がある。
Further, by including calcium oxide (CaO) in the
すなわち、本発明の実施の形態におけるPDPの誘電体層8は、銀(Ag)材料よりなる金属バス電極4b、5bと接する第1誘電体層81では黄変現象と気泡発生を抑制し、第1誘電体層81上に設けた第2誘電体層82によって高い光透過率を実現している。その結果、誘電体層8全体として、気泡や黄変の発生が極めて少なく透過率の高いPDPを実現することが可能となる。
That is, the
(実施例)
なお、本発明の実施の形態におけるPDPとして、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を作製してその性能を評価した。
(Example)
As the PDP in the embodiment of the present invention, the height of the barrier ribs is 0.15 mm, the interval between the barrier ribs (cell pitch) is 0.15 mm, and the display electrode is used so as to be compatible with a 42-inch high-definition television as a discharge cell. A PDP in which a Ne—Xe-based mixed gas having an Xe content of 15% by volume and an enclosure pressure of 60 kPa was produced at an interelectrode distance of 0.06 mm was evaluated.
(表1)、(表2)に示す材料組成の第1誘電体層と第2誘電体層とを作製し、それらの誘電体層の組合せによって(表3)に示す条件のPDPを作製した。(表3)には、本発明の実施の形態におけるPDPの実施例としてパネル番号1〜26を、比較例としてパネル番号27〜30を示している。また、(表1)、(表2)における材料組成の試料No.A12、A13、B11、B12も本発明との比較例である。また、(表1)、(表2)内に示した材料組成の項目である「その他、材料組成」とは、上述したように酸化亜鉛(ZnO)、酸化硼素(B2O3)、酸化硅素(SiO2)、酸化アルミニウム(Al2O3)など、鉛成分を含まない材料組成であり、これら材料組成の含有量は特に限定はなく、従来技術程度の材料組成の含有量範囲である。
A first dielectric layer and a second dielectric layer having the material composition shown in (Table 1) and (Table 2) were produced, and a PDP having the conditions shown in (Table 3) was produced by combining these dielectric layers. . In Table 3,
(表1)〜(表3)に示すように、パネル番号1〜26のPDPは、銀(Ag)材料よりなる金属バス電極4b、5b上を、酸化ビスマス(Bi2O3)を20重量%〜40重量%と、酸化カルシウム(CaO)を0.5重量%〜15重量%と、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%と、酸化ストロンチウム(SrO)、酸化バリウム(BaO)から選ばれる少なくとも1種を0.5重量%〜12重量%を含んだ誘電体ガラスを用いて560℃〜590℃で焼成した第1誘電体層81で覆い、その膜厚を5μm〜15μmとしている。
As shown in (Table 1) to (Table 3), the PDPs having the
また、この第1誘電体層81上に、少なくとも酸化ビスマス(Bi2O3)を11重量%〜40重量%と、酸化バリウム(BaO)を6重量%〜28重量%と、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)から選ばれる少なくとも1種を0.1重量%〜7重量%と、酸化カルシウム(CaO)、酸化ストロンチウム(SrO)から選ばれる少なくとも1種を0.8重量%〜17重量%を含んだ誘電体ガラスを用いて550℃〜570℃で焼成し、厚みが20μm〜35μmとなるように第2誘電体層82を形成したものである。
Further, on the
なお、パネル番号27、28のPDPは、(表1)に示す第1誘電体層81を構成する誘電体ガラス中の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が少ない場合と、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)のいずれも含有されていない場合の結果であり、パネル番号29、30のPDPは、第2誘電体層82を構成する誘電体ガラス中の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が第1誘電体層81の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量と同一である場合と、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)のいずれも含有されていない場合の結果である。
The PDPs having the panel numbers 27 and 28 have a case where the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) in the dielectric glass constituting the
これらのパネル番号1〜30のPDPを作製し以下の項目について評価し、その評価結果を(表3)に示す。まず、前面板2の透過率を分光計を用いて測定した。測定は、前面ガラス基板3の透過率と電極の影響を差し引いて、誘電体層8の実際の透過率として求め、その結果を(表3)に示した。
The PDPs having
また、銀(Ag)による黄変の度合いを色彩計(ミノルタ株;CR−300)で測定し、黄色の度合いを示すb*値を測定した。なお、黄変がPDPの表示性能に影響を与えるb*値の目安はb*=3であり、この値が大きければ大きいほど黄変が目立ちPDPとして色温度が低下し好ましくない。 Moreover, the degree of yellowing by silver (Ag) was measured with a color meter (Minolta strain; CR-300), and the b * value indicating the degree of yellow was measured. In addition, the standard of b * value that yellowing affects the display performance of PDP is b * = 3. The larger this value, the more yellowing is noticeable and the color temperature is lowered as PDP, which is not preferable.
さらに、パネル番号1〜30のPDPを20枚ずつ作製して加速寿命試験を行った。加速寿命試験は、放電維持電圧200V、周波数50kHzで4時間連続放電して行った。その後、誘電体層が破壊した(絶縁耐圧欠陥)PDPが何枚あるかを評価した。絶縁耐圧欠陥は、誘電体層8に発生する気泡などの欠陥によって発生するため、絶縁破壊が発生したパネルは誘電体層8の気泡の発生が多いと考えられる。
Furthermore, 20 PDPs with
(表3)の結果より、本発明の実施の形態におけるPDPに対応するパネル番号1〜26のPDPでは、銀(Ag)による黄変や気泡の発生が抑制されて誘電体層の可視光透過率が86%〜91%と高く、また、黄変に関するb*値も1.7〜2.8と低く、加速寿命試験後の絶縁破壊もないことがわかる。
From the results of (Table 3), in the PDP having
これに対して、第1誘電体層の誘電体ガラス中の酸化ビスマス(Bi2O3)が15重量%と少なく、かつ酸化カルシウム(CaO)を含まないパネル番号27のPDPでは、黄変の度合いを示すb*値は2.1と小さいが、誘電体ガラスの流動性が低いために、表示電極、前面ガラス基板との密着性が悪化して、特に界面に気泡が発生するとともに、加速寿命試験後の絶縁破壊が多くなる。また、第1誘電体層の誘電体ガラス中に酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)の含有がないパネル番号28では、黄変度合いが大きく、その結果としての気泡発生や絶縁破壊が多くなっている。 On the other hand, in the PDP having the panel number 27, which contains as little as 15% by weight of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) in the dielectric glass of the first dielectric layer and does not contain calcium oxide (CaO), yellowing occurs. The b * value indicating the degree is as small as 2.1, but because the dielectric glass has low fluidity, the adhesion between the display electrode and the front glass substrate deteriorates, and in particular, bubbles are generated at the interface and accelerated. Increases dielectric breakdown after life test. In panel number 28 in which the dielectric glass of the first dielectric layer does not contain molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), or manganese oxide (MnO 2 ), yellow The degree of change is large, resulting in increased bubble generation and dielectric breakdown.
また、第2誘電体層の誘電体ガラス中に、酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量が第1誘電体層と同一で、かつ酸化バリウム(BaO)を含有しないパネル番号29では、可視光透過率が低下するとともに、誘電体層中の気泡が多くなる。一方、第2誘電体層の誘電体ガラス中の酸化ビスマス(Bi2O3)の含有量を少なくし、酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)を含有しないパネル番号30では、可視光透過率は良好であるが、ガラスの流動性が悪いため、気泡が多く発生して絶縁破壊が顕著に増加する。 In addition, in the dielectric glass of the second dielectric layer, the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) is the same as that of the first dielectric layer, and the panel number 29 that does not contain barium oxide (BaO) is visible. As the light transmittance decreases, the number of bubbles in the dielectric layer increases. On the other hand, the content of bismuth oxide (Bi 2 O 3 ) in the dielectric glass of the second dielectric layer is reduced, molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), oxidation In the panel number 30 containing no manganese (MnO 2 ), the visible light transmittance is good, but the flowability of the glass is poor, so that many bubbles are generated and the dielectric breakdown is remarkably increased.
なお、上述の説明では、第1誘電体層、第2誘電体層の誘電体ガラスに酸化モリブデン(MoO3)、酸化タングステン(WO3)、酸化セリウム(CeO2)、酸化マンガン(MnO2)のうち少なくとも1種を含有させる構成について説明したが、これらに代えて、酸化銅(CuO)、酸化クロム(Cr2O3)、酸化コバルト(Co2O3)、酸化バナジウム(V2O7)、酸化アンチモン(Sb2O3)から選ばれる少なくとも1種を含有させる構成においても効果はある。 In the above description, molybdenum oxide (MoO 3 ), tungsten oxide (WO 3 ), cerium oxide (CeO 2 ), and manganese oxide (MnO 2 ) are used for the dielectric glass of the first dielectric layer and the second dielectric layer. Although the structure containing at least one of them has been described, instead of these, copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide (Co 2 O 3 ), vanadium oxide (V 2 O 7) ) And at least one selected from antimony oxide (Sb 2 O 3 ) is also effective.
なお、以上に述べた各材料組成の含有量数値は、誘電体材料では±0.5重量%程度の測定誤差が存在し、焼成後の誘電体層では±2重量%程度の測定誤差が存在する。これらの誤差を含めた数値範囲の含有量での材料組成においても、本発明と同様の効果は得られる。 In addition, the numerical value of the content of each material composition described above has a measurement error of about ± 0.5% by weight in the dielectric material, and a measurement error of about ± 2% by weight in the dielectric layer after firing. To do. The same effects as those of the present invention can be obtained even in a material composition with a content in a numerical range including these errors.
以上のように本発明の実施の形態におけるPDPによれば、誘電体層として可視光透過率が高くて、絶縁耐圧性能が高く、さらに、鉛成分を含まない環境に優しいPDPを実現することができる。 As described above, according to the PDP in the embodiment of the present invention, it is possible to realize an environment-friendly PDP having a high visible light transmittance as a dielectric layer, a high withstand voltage performance, and further containing no lead component. it can.
以上のように本発明のPDPは、誘電体層の黄変や絶縁耐圧性能の劣化がなく、さらに、環境に優しく表示品質に優れた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 according to the present invention does not cause yellowing of dielectric layers or deterioration of dielectric strength performance, and is useful for a large-screen display device by realizing an environment-friendly PDP having excellent display quality. .
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
81 第1誘電体層
82 第2誘電体層
1 PDP
2
8 Dielectric layer 9
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