JP2005140901A - Filter glass substrate and its manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
表示面積が大きい薄型の表示装置としてプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）が知られている。本発明は、プラズマディスプレイパネルの前面に取り付けるフィルターガラス基板およびその製造方法に関する。 A plasma display panel (PDP) is known as a thin display device having a large display area. The present invention relates to a filter glass substrate attached to the front surface of a plasma display panel and a method for manufacturing the same.
プラズマディスプレイパネルは、前面ガラスおよび背面ガラスのそれぞれに表示電極が設けられ、これら２枚のガラス板を一定間隔をあけて平行に配置し、その間に密封空間を形成し、この密閉空間内に封入した不活性ガスによる放電プラズマにより、前面ガラス基板の内側に設けた蛍光体を励起発光させて画像表示する。プラズマディスプレイパネルを構成するガラス板上の中央部は、多数の放電セルが形成される表示領域とされ、その周縁部は画素電極に電圧を印加するための電気部品や配線等が形成された配線部とされる。そして画像表示時に放電プラズマから波長が近赤外域の電磁波が微弱ながら前面ガラスを透過して観察者側に出射してくることが知られており、このためにプラズマディスプレイパネルの前面に電磁波遮蔽フィルタが取り付けられる。 In the plasma display panel, display electrodes are provided on each of the front glass and the back glass, and these two glass plates are arranged in parallel at a predetermined interval, and a sealed space is formed between them and enclosed in this sealed space. The phosphor provided inside the front glass substrate is excited and emitted by the discharge plasma by the inert gas, and an image is displayed. The central part on the glass plate that constitutes the plasma display panel is a display area in which a large number of discharge cells are formed, and the peripheral part is a wiring in which electric parts and wirings for applying a voltage to the pixel electrode are formed. Part. It is known that electromagnetic waves with a near-infrared wavelength from the discharge plasma are transmitted through the front glass and emitted to the viewer side from the discharge plasma during image display. Is attached.
近年、明るい画像表示すなわち高輝度の画像表示が要求されるに従い、放電プラズマの輝度が強くなっている。この放電プラズマの発光がプラズマディスプレイパネルの表示領域の外側のパネル周縁部の配線部に漏れると、配線部の電気部品などが、プラズマディスプレイパネルの前面に設けられたフィルタを通して観察者から視認できるという表示品質上不都合な問題が生じてきた。すなわち、表示領域外の本来見えなくする部分の配線部が外部から見えてしまうという画像表示上好ましくない問題が、とりわけ高輝度プラズマディスプレイパネルにあった。 In recent years, the brightness of discharge plasma has increased as bright image display, that is, high-luminance image display is required. If this discharge plasma emission leaks to the wiring part at the peripheral edge of the panel outside the display area of the plasma display panel, the electrical parts of the wiring part can be visually recognized by a viewer through a filter provided on the front surface of the plasma display panel. Inconvenient problems have arisen in display quality. In other words, the high brightness plasma display panel has a problem that is not preferable for image display in that the wiring portion that is originally invisible outside the display area is visible from the outside.
プラズマディスプレイパネルの前面ガラスの観察者側に設けられるフィルターには、プラズマ放電から発生する電磁波を遮蔽するための金属バスバー端子を備えた薄膜をガラス基板表面に被覆し、この金属バスバー端子が観察者から見えないようにするために、着色無機セラミックス組成物をその部分に塗布したフィルターガラス基板が特開２０００−５９０８２号公報に記載されている。 The filter provided on the viewer's side of the front glass of the plasma display panel covers the glass substrate surface with a thin film with a metal bus bar terminal to shield electromagnetic waves generated from plasma discharge. JP, 2000-59082, A describes a filter glass substrate having a colored inorganic ceramic composition applied to the portion thereof.
一方、自動車用の窓ガラス板の周縁部に着色無機セラミックス組成物を塗布形成し、窓ガラスの車内側周縁部に設けた電熱線等の端子が車外側から見えないようにすることが、特開平１１−２２８１７７号公報に開示されている。このセラミックス組成物は、酸化ビスマスと二酸化珪素を主成分とし、焼成時に結晶化するように組成調合された無鉛ガラス粉末に、銅−クロム複合酸化物などの着色無機顔料粉末と無機物ウイスカをフィラーとしてを混合したセラミックス組成物である。 On the other hand, a colored inorganic ceramic composition is applied and formed on the periphery of an automotive window glass plate so that terminals such as heating wires provided on the inner periphery of the window glass cannot be seen from the outside of the vehicle. This is disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 11-228177. This ceramic composition is composed mainly of bismuth oxide and silicon dioxide, lead-free glass powder compositionally prepared to crystallize upon firing, colored inorganic pigment powder such as copper-chromium composite oxide and inorganic whisker as fillers. Are ceramic compositions.
上記の特開平１１−２２８１７７号公報に開示されている自動車の窓ガラス用のセラミックス組成物を塗布形成することでは、プラズマディスプレイパネルのフィルターガラス基板のような用途、すなわちガラス基板の内側に高輝度の放電プラズマの発光源が存在する場合、光遮蔽性が十分でなく、ガラス基板の内側周縁部に設けられたリード配線や電気部品などの実装品の陰影をなくすことができなかった。 By applying and forming the ceramic composition for automobile window glass disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-228177, it is used for a purpose such as a filter glass substrate of a plasma display panel, that is, a high brightness inside the glass substrate. In the case where the light emission source of the discharge plasma is present, the light shielding property is not sufficient, and it is impossible to eliminate the shadows of mounted products such as lead wirings and electrical components provided on the inner peripheral edge of the glass substrate.
上記の光遮蔽性の不足の問題は、セラミックス組成物を厚く塗布することにより可能であるが、一回のスクリーン印刷の手法では困難で、塗布と乾燥とを２回以上繰り返し行わなければならならず、コスト高と品質の安定確保という観点から問題があった。また、光遮蔽性の不足は、光遮蔽体にピンホールが存在することとも関係していた。 The above problem of lack of light shielding is possible by thickly applying the ceramic composition, but it is difficult with a single screen printing technique, and coating and drying must be repeated two or more times. However, there was a problem from the viewpoint of high cost and ensuring stable quality. Moreover, the lack of light shielding was also related to the presence of pinholes in the light shielding body.
プラズマディスプレイパネルの前面に装着されるフィルタへ外部の物体の写り込み（反射映像）がある場合、フィルタの支持基体となるガラス基板に反り（歪み）がないことが好ましく、それにはより低温でセラミックス組成物をガラス周縁部に塗布焼成により形成することが必要である。自動車の窓ガラスの部品隠し用に開示されている上記のセラミックス組成物では、焼成時に気泡が発生してセラミックス塗布焼成物に微細なピンホールが発生し、プラズマディスプレイパネル用の前面フィルターガラス基板としたとき、グロー放電の発光が漏れるという技術課題があった。 When there is a reflection (reflection image) of an external object on the filter mounted on the front surface of the plasma display panel, it is preferable that the glass substrate that is the support substrate of the filter is not warped (distorted), and this is achieved at a lower temperature. It is necessary to form the composition on the periphery of the glass by coating and baking. In the above ceramic composition disclosed for hiding parts of automobile window glass, bubbles are generated during firing, and fine pinholes are generated in the ceramic coated fired product, and a front filter glass substrate for a plasma display panel and In this case, there is a technical problem that light emission of glow discharge leaks.
本発明は、ガラス板の周縁部に放電プラズマに基づく発光源から出射される光の遮蔽性に優れたセラミックス組成物の遮蔽体を備えたプラズマディスプレイパネルの前面に装着するフィルターガラス基板を提供することを目的とする。 The present invention provides a filter glass substrate that is mounted on the front surface of a plasma display panel having a shielding body made of a ceramic composition having excellent shielding properties for light emitted from a light emission source based on discharge plasma at the periphery of a glass plate. For the purpose.
本発明の請求項１のフィルターガラス基板は、ガラス板と該ガラス板の中央部の画像表示領域となる部分の外側周縁部に塗布焼成により形成されたセラミックス組成物からなる帯状の光遮蔽体を有する。
The filter glass substrate according to
請求項１によれば、画像表示領域で発生する放電プラズマの光が画像表示領域外に漏れても、光遮蔽体により遮蔽されて観察側に漏れないので、これにより前面ガラスの内側であって画像表示部の外周部に設けられた電気部品やリード配線が観察者側から視認されない。これによりすっきりした画像表示とすることができる。
According to
本発明の請求項２のフィルターガラス基板は、請求項１において、セラミックス組成物が、酸化ビスマス、硼酸および二酸化珪素を含有する無鉛非晶質ガラスと着色無機顔料と無機フィラーとを含むことを特徴とする。
The filter glass substrate according to
光遮蔽体を構成する無鉛非晶質ガラスは、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、硼酸（Ｂ2Ｏ3）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を必須成分として含有し、鉛成分を実質的に含有しない。本発明の無鉛ガラスは、低い焼成温度でガラス板と強固に固着した非晶質のガラスとなる。また、光遮光体には着色無機顔料と無機フィラーが含有されているので、ガラス板の膨張係数に近づけることができ、これによりガラス板の四辺の周縁部に設けられた光遮蔽体の熱膨張係数とガラス板の熱膨張係数の差が小さくなり、フィルターガラス基板に発生する反り量が抑制される。さらに、鉛成分を実質的に含有しないので、環境衛生上安全である。 The lead-free amorphous glass constituting the light shield contains bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), boric acid (B 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ) as essential components, and substantially contains lead components. do not do. The lead-free glass of the present invention becomes an amorphous glass firmly fixed to the glass plate at a low firing temperature. In addition, since the light shading material contains a colored inorganic pigment and an inorganic filler, it can be brought close to the expansion coefficient of the glass plate, and thereby the thermal expansion of the light shielding material provided at the peripheral edge of the four sides of the glass plate. The difference between the coefficient and the thermal expansion coefficient of the glass plate is reduced, and the amount of warpage generated in the filter glass substrate is suppressed. Furthermore, since it does not contain a lead component substantially, it is safe in terms of environmental hygiene.
本発明の請求項３のフィルターガラス基板は、請求項２において、光遮蔽体の厚みが２０μｍ以上であることを特徴とする。
The filter glass substrate according to
請求項２によれば、画像表示を行う高輝度放電プラズマの光が光遮蔽体を透過して画像観察者側に出射してくることを確実に阻止することができる。これによりフィルターガラス基板の内側の画像表示部の周縁部に設けられた電気部品やリード配線は観察者側から確実に視認されず、すっきりした画像表示とすることができる。放電プラズマの発光の遮光をより確実にする上から１２μｍ以上の厚みにするのが好ましく、さらに１５μｍ以上の厚みにすることが一層好ましい。 According to the second aspect, it is possible to reliably prevent the light of the high-intensity discharge plasma that performs image display from being transmitted through the light shield and emitted to the image observer side. As a result, the electrical components and lead wires provided at the peripheral edge of the image display portion inside the filter glass substrate are not reliably seen from the observer side, and a clear image display can be achieved. The thickness is preferably 12 μm or more, more preferably 15 μm or more from the viewpoint of more reliably blocking light emission of the discharge plasma.
光遮蔽体の厚みの上限は、スクリーン印刷法で塗布する場合、塗布工程のコスト低減から重ね塗りを行わず１回の塗布で済ませるために、２５μｍ以下とするのが好ましい。 The upper limit of the thickness of the light shield is preferably 25 μm or less in order to perform one application without performing overcoating in order to reduce the cost of the application process when applying by screen printing.
本発明の請求項４のフィルターガラス基板は、請求項２または３において、前記セラミックス組成物が下記の組成（質量％）であることを特徴とする。
無鉛非晶質ガラス ６５〜７８
着色無機顔料 ２０〜３４
無機フィラー ０．５〜４
The filter glass substrate of
Lead-free amorphous glass 65-78
Colored inorganic pigment 20-34
Inorganic filler 0.5-4
無鉛非晶質ガラス成分は、本発明にかかる光遮蔽体の骨格となる基本成分であって、６５質量％以上とするのが、ガラス板への密着性を確保する上で好ましい。また、非晶質ガラス成分が７８質量％を超えると、光遮蔽体中の着色無機顔料成分の含有量が相対的に少なくなり、放電プラズマの発光の遮蔽性が低下するので好ましくない。非晶質ガラスの成分としては、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、硼酸（Ｂ2Ｏ3）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を必須成分として、鉛成分を含有しないものを用いる。Ｂｉ2Ｏ3、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ2の主成分のほかに、ＺｒＯ2、ＴｉＯ2、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏなどのアルカリ金属酸化物等の成分を含有して、ガラスの融点を調整したものを用いる。 The lead-free amorphous glass component is a basic component serving as a skeleton of the light shield according to the present invention, and is preferably 65% by mass or more in order to ensure adhesion to the glass plate. On the other hand, if the amorphous glass component exceeds 78% by mass, the content of the colored inorganic pigment component in the light shielding body is relatively reduced, and the shielding property against light emission of the discharge plasma is deteriorated. As the components of the amorphous glass, those containing bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), boric acid (B 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ) as essential components and containing no lead component are used. In addition to the main components of Bi 2 O 3 , B 2 O 3 and SiO 2 , it contains components such as alkali metal oxides such as ZrO 2 , TiO 2 , Na 2 O, K 2 O, Li 2 O, A glass whose melting point is adjusted is used.
着色無機顔料は、光遮蔽性を確保するための必須成分であって、光遮蔽性を確保するために２０質量％以上とするのが好ましい。一方３４質量％を超えると、相対的に非晶質ガラスの成分が少なくなるので、光遮蔽体のガラス板への密着性が低下するので好ましくない。 The colored inorganic pigment is an essential component for ensuring light shielding properties, and is preferably 20% by mass or more in order to ensure light shielding properties. On the other hand, if it exceeds 34% by mass, the components of the amorphous glass are relatively reduced, which is not preferable because the adhesion of the light shield to the glass plate is lowered.
セラミックス組成物の塗布膜は、焼成される過程でオイル樹脂分の分解によりガスが放出されるが、この放出ガスにより生じるピンホールの発生を抑制し、また焼成後の光遮蔽体の膨張係数を用いるガラス板の熱膨張係数とマッチング（近づける）観点から、光遮蔽体中に無機フィラーを０．５質量％以上含有させるのが好ましい。無機フィラーの含有量は、光遮蔽体のガラス板への密着性を確保する上で、４質量％以下とするのが好ましい。 The coating film of the ceramic composition releases gas due to the decomposition of the oil resin during the firing process, but it suppresses the generation of pinholes caused by this released gas, and the expansion coefficient of the light shield after firing is reduced. From the viewpoint of matching (making closer to) the thermal expansion coefficient of the glass plate to be used, it is preferable to contain 0.5% by mass or more of an inorganic filler in the light shielding body. The content of the inorganic filler is preferably 4% by mass or less in order to ensure the adhesion of the light shield to the glass plate.
前記セラミックス組成物は、無鉛非晶質ガラス６５〜７８質量％、着色無機顔料２５〜３４質量％、無機フィラー０．５〜４質量％であるのが上記と同様の理由で一層好ましく、無鉛非晶質ガラス粉末６５〜７８質量％、着色無機顔料２７〜３４質量％、無機フィラー１〜３質量％とするのが一層好ましい。 The ceramic composition is more preferably 65 to 78% by mass of lead-free amorphous glass, 25 to 34% by mass of colored inorganic pigment, and 0.5 to 4% by mass of inorganic filler for the same reason as described above. More preferably, the crystalline glass powder is 65 to 78 mass%, the colored inorganic pigment is 27 to 34 mass%, and the inorganic filler is 1 to 3 mass%.
本発明の請求項５のフィルターガラス基板は、請求項１〜４のいずれかにおいて、光遮蔽体の光透過濃度が３．８以上であることを特徴とする。
The filter glass substrate according to
フィルターガラス基板の光遮蔽体の光透過濃度は、高輝度の放電プラズマの発光を確実に遮蔽する観点から３．８以上とすることが好ましい。光透過濃度Ａは、光遮蔽体への入射光量をＩ0、光遮蔽体からの出射光量をＩとしたとき、Ａ＝ｌｏｇ（Ｉ0／Ｉ）で定義される。光透過濃度Ａは、光遮蔽体の厚みと着色無機顔料の含有量とにより定まる。本発明において光透過濃度Ａの値の好ましい上限値はない。透過率の測定限界からの光透過濃度の測定上の限界値は４．５程度である。 The light transmission density of the light shielding body of the filter glass substrate is preferably 3.8 or more from the viewpoint of reliably shielding the light emission of high-intensity discharge plasma. Light transmission density A is the amount of light incident on the shield I 0, when the amount of light emitted from the light-shielding member was the I, as defined in A = log (I 0 / I ). The light transmission density A is determined by the thickness of the light shield and the content of the colored inorganic pigment. In the present invention, there is no preferable upper limit value of the light transmission density A. The measurement limit value of the light transmission density from the measurement limit of the transmittance is about 4.5.
本発明の請求項６のフィルターガラス基板は、請求項１〜５のいずれかにおいて、光遮蔽体とガラス板との熱膨張係数の差が７×１０-7／Ｋ以下であることを特徴とする。上記の膨張係数の差が７×１０-7／Ｋを超えるとガラス基板の反り量が０．１５％を超え、反射映像がゆがんで見えるという不都合が生じる恐れがある。
The filter glass substrate according to
ガラスの反り量０．１５％という値は、反射映像がある場合に、その映像が歪みとして観察者が認識できるが否かの分かれ目となる実用的な観点から意義を有する値である。フィルターガラス基板と光遮蔽体の熱膨張係数の差を５×１０-7／Ｋ以下にすることにより、ガラス板の反り量を確実に小さくすることができる。 The value of glass warpage of 0.15% is meaningful from a practical point of view where the observer can recognize the image as distortion when there is a reflected image. By setting the difference in thermal expansion coefficient between the filter glass substrate and the light shield to 5 × 10 −7 / K or less, the amount of warpage of the glass plate can be reliably reduced.
本発明の請求項７のフィルターガラス基板は、請求項１〜６において、ガラス基板の主表面に電磁波遮蔽膜または／および反射防止膜を被覆形成したものである。一方のガラス面に電磁波遮蔽膜を被覆形成し、他方のガラス面に反射防止膜を被覆形成してもよい。 A filter glass substrate according to a seventh aspect of the present invention is the filter glass substrate according to the first to sixth aspects, wherein the main surface of the glass substrate is coated with an electromagnetic wave shielding film or / and an antireflection film. An electromagnetic wave shielding film may be formed on one glass surface and an antireflection film may be formed on the other glass surface.
本発明の請求項８のフィルターガラス基板の製造方法は、ガラス板の一方の表面の周縁部に沿って帯状の光遮蔽体を、下記の質量％で示すセラミックス混合組成物を塗布焼成して１２μｍ以上の厚みの光遮蔽体とすることを特徴とする。
酸化ビスマス、硼酸および二酸化珪素含有の無鉛非晶質ガラス粉末 ６５〜７８
着色無機顔料 ２０〜３４
無機フィラー ０．５〜４
In the method for producing a filter glass substrate according to
Lead-free amorphous glass powder containing bismuth oxide, boric acid and silicon dioxide 65-78
Colored inorganic pigment 20-34
Inorganic filler 0.5-4
セラミックス混合組成物の塗布は、セラミックス混合組成物にオイルを添加し粘性を調整したペースト状とし、それを１回のスクリーン印刷により行いのがよい。またセラミックス混合組成物の焼成は、昇温後の一定維持温度を５８０℃〜６６０℃とし、その温度の維持時間を１５０〜２００秒間の比較的短い加熱により行うのが好ましい。 Application of the ceramic mixed composition is preferably performed by adding oil to the ceramic mixed composition to make a paste whose viscosity is adjusted, and performing this once by screen printing. In addition, firing of the ceramic mixed composition is preferably performed by heating at a constant maintenance temperature of 580 ° C. to 660 ° C. and a relatively short heating time of 150 to 200 seconds.
本発明のフィルターガラス基板は、ガラス板の周縁部に帯状の光遮蔽体を備えている。この光遮蔽体により、このフィルターガラス基板を縦横同寸法のプラズマディスプレイパネルの前面ガラスに貼り付けたとき、画像表示のための放電プラズマによる発光が画像表示領域外から漏れ出ることがない。 The filter glass substrate of the present invention includes a strip-shaped light shield at the peripheral edge of the glass plate. When this filter glass substrate is affixed to the front glass of a plasma display panel having the same vertical and horizontal dimensions by this light shield, light emission from the discharge plasma for image display does not leak out of the image display area.
本発明の酸化ビスマス、硼酸および二酸化珪素を含有する無鉛非晶質ガラスと着色無機顔料と無機フィラーとを含むセラミックス組成物の塗布焼成により形成される光遮蔽体は、焼成時にセラミックス組成物をガラス板表面に塗布可能にするために混入するオイル成分からのガス放出が好適に行われ、その結果ピンホールがない。これにより遮光をより確実にすることができる。 The light shielding body formed by applying and firing a ceramic composition containing lead-free amorphous glass containing bismuth oxide, boric acid and silicon dioxide, a colored inorganic pigment, and an inorganic filler according to the present invention is a Outgassing from the oil component mixed to enable application to the plate surface is preferably performed, and as a result, there is no pinhole. Thereby, light shielding can be made more reliable.
また、本発明の光遮蔽体を構成する無鉛非晶質ガラスは、酸化ビスマス（Ｂｉ2Ｏ3）、硼酸（Ｂ2Ｏ3）、二酸化珪素（ＳｉＯ2）を必須成分として含有し、低融点でガラス板と非晶質ガラス状態で溶着するので、ガラス板の反り発生が抑制される。 The lead-free amorphous glass constituting the light shield of the present invention contains bismuth oxide (Bi 2 O 3 ), boric acid (B 2 O 3 ), silicon dioxide (SiO 2 ) as essential components, and has a low melting point. Thus, the glass plate is welded in an amorphous glass state, so that the warpage of the glass plate is suppressed.
本発明のフィルターガラス基板の製造方法によれば、セラミックス組成物を重ね塗りをすることなく一回のスクリーン印刷による塗布により、透過濃度が小さい光遮蔽体とすることができる。これにより、光遮蔽体を低加工コストで形成することができる。 According to the method for producing a filter glass substrate of the present invention, a light shielding body having a low transmission density can be obtained by applying the ceramic composition once by screen printing without recoating. Thereby, a light shielding body can be formed at low processing cost.
本発明のフィルターガラス基板は、特にガラス成分について限定されないが、高歪み点と適当な熱膨張係数を有し、平坦性（反りがない）が良好なガラスが好ましい。このようなガラスとしては、溶融ガラスを溶融錫上で板状に成形されるフロートガラス製法で製造された下記のガラスの組成（質量％）と特性を有するガラス板が、光遮蔽体との密着性がよく好ましい。具体的には、自動車用あるいは建築用の窓ガラスに使用されるソーダライムシリカガラス板や、日本板硝子社製商品名ヴァンテン、旭硝子社製商品名ＰＤ２００などのＰＤＰ用としてフロートガラス製造装置で製造されたガラス板が例示できる。たとえば次のガラス組成範囲であって、各ガラス成分の量を調整することにより、歪み点を５３０℃以上、平均線熱膨張係数（０℃〜３００℃）を（７５〜１００）×１０-7／Ｋにしたものが好ましい。
ＳｉＯ2 ５６〜７４
Ａｌ2Ｏ3 ０．２〜５
ＺｒＯ2 ０〜６．４
ＬｉＯ2 ０〜０．５
Ｎａ2Ｏ ０．２〜８
Ｋ2Ｏ ２．５〜１４
ＭｇＯ １〜７
ＣａＯ ２〜１２
ＳｒＯ ０〜１２
ＢａＯ ０〜１３
ＺｎＯ ０〜２
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ ７〜１７
ＭｇＯ＋ＣａＯ ７〜１５
ＳｒＯ＋ＢａＯ ４〜１８％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ １５〜２７％
The filter glass substrate of the present invention is not particularly limited with respect to the glass component, but glass having a high strain point, an appropriate thermal expansion coefficient, and good flatness (no warpage) is preferable. As such a glass, a glass plate having the following composition (mass%) and characteristics produced by a float glass manufacturing method in which molten glass is formed into a plate shape on molten tin is in close contact with the light shield. Good and preferable. Specifically, it is manufactured with float glass manufacturing equipment for PDPs such as soda lime silica glass plate used for window glass for automobiles or buildings, product name Vanten manufactured by Nippon Sheet Glass Co., Ltd. and product name PD200 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. A glass plate can be exemplified. For example, in the following glass composition range, by adjusting the amount of each glass component, the strain point is 530 ° C. or higher, and the average linear thermal expansion coefficient (0 ° C. to 300 ° C.) is (75 to 100) × 10 −7. / K is preferable.
SiO 2 56-74
Al 2 O 3 0.2-5
ZrO 2 0-6.4
LiO 2 0~0.5
Na 2 O 0.2-8
K 2 O 2.5-14
MgO 1-7
CaO 2-12
SrO 0-12
BaO 0-13
ZnO 0-2
Na 2 O + K 2 O 7-17
MgO + CaO 7-15
SrO + BaO 4-18%
MgO + CaO + SrO + BaO 15-27%
本発明の光遮蔽体中の非晶質ガラス成分は、質量％でＢｉ2Ｏ3４０〜６０、Ｂ2Ｏ3５〜１０、ＳｉＯ2２０〜４０、ＺｒＯ2２〜４、ＴｉＯ2１〜４、Ｎａ2Ｏ１〜３、Ｌｉ2Ｏ１〜２を含有するものが例示できる。
The amorphous glass component in the light shielding body of the present invention is Bi 2 O 3 40-60, B 2 O 3 5-10, SiO 2 20-40, ZrO 2 2-4,
本発明の光遮蔽体中の着色無機顔料は、光遮蔽性を確保するための必須成分であって、具体的には、酸化銅（ＣｕＯ）、酸化クロム（Ｃｒ2Ｏ3）、酸化コバルト（ＣｏＯ）、酸化
マンガン（ＭｎＯ）、酸化鉄（Ｆe2Ｏ3）、銅−クロム複合酸化物、鉄−マンガン複合酸化物等またはそれらを組み合わせて、黒色、グレー色、深緑色などの光遮蔽体とすることができる。
The colored inorganic pigment in the light shielding body of the present invention is an essential component for ensuring light shielding properties, and specifically includes copper oxide (CuO), chromium oxide (Cr 2 O 3 ), cobalt oxide ( CoO), manganese oxide (MnO), iron oxide (Fe 2 O 3 ), copper-chromium composite oxide, iron-manganese composite oxide, etc., or a combination thereof, and light shielding materials such as black, gray and dark green It can be.
本発明の光遮蔽体中の無機フィラーとしては、硼酸アルミニウム、チタン酸カリウム、酸化亜鉛、酸化マグネシウム等のウイスカや硼化物、窒化物、珪化物、ジルコンなどの公知の無機化合物を用いることができる。 As the inorganic filler in the light shielding body of the present invention, known inorganic compounds such as whisker such as aluminum borate, potassium titanate, zinc oxide and magnesium oxide, boride, nitride, silicide and zircon can be used. .
光遮蔽体となるセラミックス組成物は、エチルセルロース、テレピン系油、パインオイルなどのオイル樹脂分で薄めてスクリーン印刷法に適したペースト状に調整され、ガラス板周縁部にスクリーン印刷法により塗布する。光遮蔽体の光遮蔽性を確実に光透過濃度で３．８以上とするには、焼成後の光遮蔽体の厚みを１２μｍ以上とするのが好ましく、さらに１５μｍ以上とするのが好ましい。 The ceramic composition that serves as a light shield is diluted with an oil resin such as ethyl cellulose, turpentine oil, or pine oil, adjusted to a paste suitable for the screen printing method, and applied to the periphery of the glass plate by the screen printing method. In order to ensure that the light shielding property of the light shielding body is 3.8 or more in terms of light transmission density, the thickness of the light shielding body after firing is preferably 12 μm or more, and more preferably 15 μm or more.
以下に本発明を図面と実施例に基づいて説明する。図１は、本発明のフィルターガラス基板の平面図および断面図である。フィルターガラス基板１は平坦なガラス板２の一方の表面の周縁部に光遮蔽体３が帯状に被覆形成されている。下の断面図は、上の平面図のＡＡ断面を示す。
The present invention will be described below based on the drawings and examples. FIG. 1 is a plan view and a sectional view of a filter glass substrate of the present invention. In the
光遮蔽体３は、公知のスクリーン印刷法により、焼成後１２μｍ以上の厚みになるようにセラミックス組成物をオイル樹脂分（有機ビークル）と混合され、粘性が調整される。スクリーン印刷は一回で行う。用いるガラス板の成分や歪み点などにより若干異なるが、セラミックス組成物を塗布後５８０℃〜６６０℃の温度で、１５０秒〜２００秒の短時間で焼成する。この焼成によりガラス板の反りの発生が抑制され、光遮蔽体３がガラス板に焼き付き固着される。
The
図２は、本発明のフィルターガラス基板１の二つの実施態様の断面図で、図２（ａ）は、電磁波遮蔽膜４（ａ）が光遮蔽体３が形成されている側に設けられている実施態様であり、図２（ｂ）は、反射防止膜４（ｂ）が光遮蔽体３が形成されている側と反対側に設けられている実施態様である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of two embodiments of the
電磁波遮蔽膜４（ａ）としては、酸化錫やＩＴＯ（錫ドープ酸化インジウム膜）などの半導体性を有する金属酸化物の薄膜や銀などの金属薄膜が例示できる。これらの膜をガラス板２に直接スパッタリング法などで被覆あるいは有機フィルムに被覆したものをガラス板２に貼り付けることにより、電磁波の遮蔽機能を有するフィルターガラス基板とすることができる。また、電磁波遮蔽膜４（ａ）として金属細線を網状に加工した金属メッシュを埋め込んだ樹脂フィルムを用いることができる。
Examples of the electromagnetic wave shielding film 4 (a) include a metal oxide thin film having a semiconductor property such as tin oxide and ITO (tin-doped indium oxide film) and a metal thin film such as silver. A filter glass substrate having an electromagnetic wave shielding function can be obtained by attaching these films directly on the
図３は、本発明のフィルターガラス基板１のプラズマディスプレイパネルへの取り付け状態を説明する図である。プラズマディスプレイパネル２０は、前面ガラス６と背面ガラス５が平行配置され、その周辺部でセラミックス製のシール材１１により密閉空間１０が形成され、密閉空間１０には減圧されたアルゴンガスが放電ガスとして封入されている。前面ガラス６の内面には長手方向が紙面と垂直の方向にパターン加工されたストライプ状の表示電極９、９・・・が形成され、さらにその上に蛍光体１２が塗布形成されている。各表示電極間には放電セル１３、１３・・・を形成するために、セラミックス材料をスクリン印刷の手法により塗布焼成した隔壁７、７・・・が設けられている。
FIG. 3 is a view for explaining the state of attachment of the
プラズマディスプレイパネル２０の背面ガラス５は前面ガラス６と同じ組成のガラス板で、長手方向が紙面と平行な方向にパターン加工されたストライプ状の表示電極８が被覆され、表示電極８の上に絶縁膜１４が被覆されている。表示電極８と表示電極９の間に電圧が印加され、画素となる複数の放電セル１３，１３・・・で生じるプラズマ放電により前面ガラス６の内側に設けられた蛍光体１２が励起発光する。本発明のフィルターガラス基板１は、光遮蔽体３を前面ガラス６の側にして前面ガラス６の外側に一定の空間をあけるようにして枠体（図示されない）に取り付けられる。
The
画像表示が行われると、放電セル１３内の発光は、前面ガラス６の表示領域（図３で表示電極がある前面ガラスの中央部）からフィルターガラス基板１を透過してくる。一方放電セル１３からシール材１１の方向に表示領域外に漏れ出た光は、前面ガラス６を透過して外部に出てくる。フィルターガラス基板１の光遮蔽体３は、この光が外部に漏れ出てくるのを防止し、外部から前面ガラス６内の表示領域外にある配線や実装された電気部品が視認できないようにする。すなわち、本発明において放電セル１３において生成した発光は、表示領域の外側のシール材１１近傍に拡散しても、その拡散光は光遮蔽体３により遮られ、観察者側に漏れ出ない。
When the image display is performed, the light emission in the
実施例１
厚みが２．５ｍｍ、長辺８００ｍｍ、短辺４００ｍｍの矩形のソーダライムシリカガラス板（ガラス主成分の組成が質量％で、ＳｉＯ2７２．５、Ａｌ2Ｏ3 １．５、Ｎａ2Ｏ１３．５、ＭｇＯ４．５、ＣａＯ８．０、平均線熱膨張係数（室温〜３００℃）が８５×１０-7／Ｋ、軟化温度７２５℃）の四辺の周縁部に、酸化ビスマス、硼酸および二酸化珪素を主成分とするガラス粉末７０質量％、黒色顔料（酸化クロム−酸化銅−酸化マンガン複合酸化物）２８質量％、無機フィラー２質量％を混合したセラミックス組成物に奥野製薬（株）製オイル（製品番号７０１９）を添加してペースト状にし、これをスクリーン印刷法により、幅約３０ｍｍで帯状に印刷した。これを６２０℃で１８０秒間維持して焼成し、光遮蔽体がガラス周縁部に形成されたフィルターガラス基板のサンプルを得た。光遮蔽体は断面略台形であり、その厚みは１４μｍであった。
Example 1
A rectangular soda lime silica glass plate having a thickness of 2.5 mm, a long side of 800 mm, and a short side of 400 mm (the composition of the glass main component is mass%, SiO 2 72.5, Al 2 O 3 1.5, Na 2 O 13. 5, bismuth oxide, boric acid and silicon dioxide are formed on the peripheral edges of the four sides of MgO4.5, CaO8.0, average linear thermal expansion coefficient (room temperature to 300 ° C.) of 85 × 10 −7 / K, softening temperature of 725 ° C. Oil (product of Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.) mixed with a ceramic composition in which 70% by mass of glass powder as the main component, 28% by mass of black pigment (chromium oxide-copper oxide-manganese oxide composite oxide) and 2% by mass of inorganic filler are mixed. No. 7019) was added to form a paste, and this was printed in a strip shape with a width of about 30 mm by a screen printing method. This was maintained at 620 ° C. for 180 seconds and baked to obtain a sample of a filter glass substrate having a light shield formed on the peripheral edge of the glass. The light shield has a substantially trapezoidal cross section and a thickness of 14 μm.
一方、このセラミックス組成物を同じ焼成条件で固めたものの膨張係数を測定したところ９０×１０-7／Ｋであり、ガラス板と光遮蔽体との膨張係数の差は、５×１０-7／Ｋであった。 On the other hand, the expansion coefficient of this ceramic composition solidified under the same firing conditions was measured to be 90 × 10 −7 / K, and the difference in expansion coefficient between the glass plate and the light shield was 5 × 10 −7 / K. K.
得られたフィルターガラス基板のサンプルの光遮蔽体部には、０．１ｍｍ以上の大きさの放電プラズマ光の遮蔽に対して不都合なピンホールは、顕微鏡観察の結果認められなかった。光遮蔽体部の光遮蔽性を光度計で測定したところ、可視光線の光透過濃度は４．０であった。また、フィルターガラス基板１のサンプルの長辺を支持具３０（ガラスの長辺の４分の１の位置でガラス板を支持する）上に垂直に立てて保持し、長辺及び短辺に沿ったガラス板の反り量を、図４に示すたわみの寸法Ｘ（ｍｍ）と辺の長さＹ（ｍｍ）の寸法比（Ｘ1／Ｙ1）および（Ｘ2／Ｙ2）をそれぞれ測定し、その大きい方の値を％表示で求めたところ、０．１０％であった。
As a result of microscopic observation, no pinhole inconvenient for shielding the discharge plasma light having a size of 0.1 mm or more was observed in the light shielding part of the obtained filter glass substrate sample. When the light shielding property of the light shielding part was measured with a photometer, the light transmission density of visible light was 4.0. In addition, the long side of the sample of the
また、このサンプルの落球強度を、５０８ｇの鋼球をフィルターガラス基板のサンプルの中心位置に自然落下してガラスが破壊する高さを測定した。１．５ｍの高さでも破壊しなかった。 Further, the falling ball strength of this sample was measured as the height at which the glass breaks due to the natural fall of a 508 g steel ball to the center position of the sample on the filter glass substrate. It did not break even at a height of 1.5 m.
実施例２〜実施例７
セラミックス組成物の塗布厚みを変えることにより焼成後の光遮蔽体の厚みを変えたことと無機フィラーの含有量を変えたことの他は同じ（ガラス粉末と着色無機顔料の比率は同じ）にして、フィルターガラス基板のサンプルを実施例１と同じようにして作製した。得られたサンプルの光遮蔽性を実施例１のサンプルと同じ方法により調べた。結果を実施例１の結果とともに表１に示す。いずれのサンプルもガラスの反りは０．１５％以下と小さい値であった。
Example 2 to Example 7
By changing the coating thickness of the ceramic composition, the thickness of the light shielding body after firing was changed and the content of the inorganic filler was changed (the ratio of the glass powder and the colored inorganic pigment was the same). A sample of the filter glass substrate was produced in the same manner as in Example 1. The light shielding property of the obtained sample was examined by the same method as the sample of Example 1. The results are shown in Table 1 together with the results of Example 1. In all samples, the warpage of the glass was as small as 0.15% or less.
比較例１
無機フィラーの含有量をゼロ（奥野製薬工業（株）製商品名ＰＦＢ−１２１８−ＢＫを使用）にしたことの他は同じようにして、光遮蔽体を備えるサンプルを作製した。このサンプルの光遮蔽体は多くのピンホールが観察された。またサンプルの反り量は大きかった。これは無機フィラーを含まないため、光遮蔽体とガラス板との熱膨張係数の差が９×１０-7／Ｋと大きいためと考えられた。
Comparative Example 1
A sample provided with a light shield was prepared in the same manner except that the content of the inorganic filler was zero (using trade name PFB-1218-BK manufactured by Okuno Pharmaceutical Co., Ltd.). Many pinholes were observed in the light shield of this sample. The amount of warpage of the sample was large. This was thought to be because the difference in thermal expansion coefficient between the light shield and the glass plate was as large as 9 × 10 −7 / K because it did not contain an inorganic filler.
比較例２
光遮蔽体の厚みを８μｍとしたことの他は実施例１と同じようにしてサンプルを作製した。このサンプルの光透過濃度は２．７で、光遮蔽性能が十分でなかった。
Comparative Example 2
A sample was prepared in the same manner as in Example 1 except that the thickness of the light shield was 8 μm. The light transmission density of this sample was 2.7, and the light shielding performance was not sufficient.
実施例１〜７は無機フィラーを含有するセラミックス組成物を焼成したもので、無機フィラーを含まないセラミックス組成物を焼成して得られる比較例１が直径が０．１ｍｍ以上のピンホールが複数認められたのに対し、ピンホールは全く認められなかった。また、実施例１〜７のサンプルは光透過濃度Ａが３．９以上であり、高い光遮蔽性が得られた。これに対し、比較例２のサンプルは厚みが薄いことに基づいて、光透過濃度は２．７と小さい値であった。 Examples 1 to 7 were obtained by firing a ceramic composition containing an inorganic filler, and Comparative Example 1 obtained by firing a ceramic composition containing no inorganic filler had a plurality of pinholes having a diameter of 0.1 mm or more. However, no pinholes were observed. In addition, the samples of Examples 1 to 7 had a light transmission density A of 3.9 or more, and high light shielding properties were obtained. On the other hand, the light transmission density of the sample of Comparative Example 2 was a small value of 2.7 based on the thin thickness.
以上のことから、実施例１〜７のサンプルは、ピンホールが無く光遮蔽性能が大きい光遮蔽体を有し、かつ反り量が小さいフィルターガラス基板であることが分かる。反り量の減少はセラミックス組成物の焼成体である光遮蔽体の膨張係数とガラスの板の膨張係数の差が、５×１０-7／Ｋ以下であることにより基づくと考えられた。 From the above, it can be seen that the samples of Examples 1 to 7 are filter glass substrates having a light shielding body with no pinholes and high light shielding performance and a small amount of warpage. The decrease in the amount of warping was considered to be based on the difference between the expansion coefficient of the light shielding body, which is a fired body of the ceramic composition, and the expansion coefficient of the glass plate being 5 × 10 −7 / K or less.
実施例８〜実施例１１
実施例１とは、焼成温度（最高温度）およびその維持時間を変えたことの他は同じようにしてフィルターガラス基板のサンプルを作製した。得られたサンプルについて、実施例
と同様に光遮蔽体のピンホールの有無とガラスの反り量について測定した結果を表２に示す。
Example 8 to Example 11
A sample of the filter glass substrate was produced in the same manner as in Example 1 except that the firing temperature (maximum temperature) and the maintenance time thereof were changed. About the obtained sample, the result of having measured about the presence or absence of the pinhole of a light shielding body and the curvature amount of glass similarly to an Example is shown in Table 2.
表２から、焼成温度が５８０〜６６０℃で１５０〜２００秒の短時間維持の焼成条件により反り量が小さく。光遮蔽体との密着性がよいサンプルが得られた。とりわけ、短い焼成時間で反り量が小さく、光遮蔽性が良好なサンプルが得られた。 From Table 2, the amount of warping is small due to the firing conditions of a firing temperature of 580 to 660 ° C. and maintaining for a short time of 150 to 200 seconds. A sample having good adhesion to the light shield was obtained. In particular, a sample having a small amount of warpage and a good light shielding property was obtained in a short baking time.
プラズマディスプレイパネルの前面ガラスの前に配置して用いる。 Used in front of the front glass of the plasma display panel.
１：フィルターガラス基板
２：ガラス板
３：光遮蔽体
４（ａ）：電磁波遮蔽膜
４（ｂ）：反射防止膜
５：背面ガラス
６：前面ガラス
７：隔壁
８、９：表示電極
１０：密閉空間
１１：シール材
１２：蛍光体
１３：放電セル
２０：プラズマディスプレイ
３０：支持具
1: Filter glass substrate 2: Glass plate 3: Light shielding body 4 (a): Electromagnetic wave shielding film 4 (b): Antireflection film 5: Rear glass 6: Front glass 7:
Claims (9)
無鉛非晶質ガラス ６５〜７８
着色無機顔料 ２０〜３４
無機フィラー ０．５〜４ The filter glass substrate according to claim 2 or 3, wherein the ceramic composition has the following composition (% by mass).
Lead-free amorphous glass 65-78
Colored inorganic pigment 20-34
Inorganic filler 0.5-4
酸化ビスマス、硼酸および二酸化珪素を含有する無鉛非晶質ガラス粉末 ６５〜７８
着色無機顔料 ２０〜３４
無機フィラー ０．５〜４ A method for producing a filter glass substrate including a strip-shaped light shield along the peripheral edge of one surface of a glass plate, wherein the strip-shaped light shield is coated and fired with a ceramic mixed composition represented by the following mass%. And producing a light shielding body having a thickness of 12 μm or more.
Lead-free amorphous glass powder containing bismuth oxide, boric acid and silicon dioxide 65-78
Colored inorganic pigment 20-34
Inorganic filler 0.5-4
The said application | coating is what performed adding the oil to the said ceramic mixed composition by the screen-printing method, and the said baking is performed by heating at 580 to 660 degreeC for 150 to 200 seconds, It is characterized by the above-mentioned. Manufacturing method of filter glass substrate.
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