JP2000086287A - シ―リング・ガラス - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明はフラットパネル・ディスプレイ・デ
バイスの上部基板と下部基板を接合するのに適合したシ
ーリング・ガラス組成物に関することである。 【解決手段】 本発明のシーリング・ガラス組成物はＰ
ｂＯを２０％以下に含めて焼結温度が５００℃以下であ
る低融点ガラスを含むことを特徴とする。
バイスの上部基板と下部基板を接合するのに適合したシ
ーリング・ガラス組成物に関することである。 【解決手段】 本発明のシーリング・ガラス組成物はＰ
ｂＯを２０％以下に含めて焼結温度が５００℃以下であ
る低融点ガラスを含むことを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はディスプレイ・デバ
イスの構成物に関し、特にフラットパネル・ディスプレ
イ・デバイスの上部基板を接合するためのシーリング・
ガラスに関する。
イスの構成物に関し、特にフラットパネル・ディスプレ
イ・デバイスの上部基板を接合するためのシーリング・
ガラスに関する。
【０００２】
【従来の技術】最近になって、フラットパネル・ディス
プレイ・デバイスに対する要求が増大し、液晶ディスプ
レイ、電界放出ディスプレイ（Field Emission Displa
y；ＦＥＤ）及びプラズマ・ディスプレイ・パネル（Ｐ
ＤＰ）などのようなディスプレイ・デバイスに対する研
究が活発に行われている。このようなフラットパネル・
ディスプレイ・デバイスの中でＰＤＰは構造が単純で大
画面のパネル製作が容易であることと併せて１６０℃以
上の光視野角をもって薄型及び軽量の特性を備えている
ので、注目を浴びている。ＰＤＰはガス放電現象を利用
するものでガス放電の時発生する紫外線が蛍光体を発光
させることで画像を表示している。以下、図１を参照し
て一般的なＰＤＰの構造を簡単に説明する。
プレイ・デバイスに対する要求が増大し、液晶ディスプ
レイ、電界放出ディスプレイ（Field Emission Displa
y；ＦＥＤ）及びプラズマ・ディスプレイ・パネル（Ｐ
ＤＰ）などのようなディスプレイ・デバイスに対する研
究が活発に行われている。このようなフラットパネル・
ディスプレイ・デバイスの中でＰＤＰは構造が単純で大
画面のパネル製作が容易であることと併せて１６０℃以
上の光視野角をもって薄型及び軽量の特性を備えている
ので、注目を浴びている。ＰＤＰはガス放電現象を利用
するものでガス放電の時発生する紫外線が蛍光体を発光
させることで画像を表示している。以下、図１を参照し
て一般的なＰＤＰの構造を簡単に説明する。
【０００３】図１は通常のＰＤＰのマトリックス形態に
配列された放電セル構造である。図１のＰＤＰ放電セル
は、上部基板（１０）に順次に形成された維持電極対
（１２Ａ、１２Ｂ）、上部誘電体層（１４）及び保護膜
（１６）を有する上板（２８）と、下部基板（１８）に
順次に形成されたアドレス電極（２０）、下部誘電体層
（２２）、隔壁（２４）及び蛍光体層（２６）を有する
下板（３０）とを具備する。なお、説明の便宜上維持電
極とアドレス電極は同じ向きに並べたが、実際はこれら
が直行しているのは周知の通りである。すなわち、図は
上板または下板のいずれかを９０度回転させた状態で示
してある。上部基板（１０）と下部基板（１８）は隔壁
（２４）により離して平行に配置されている。上板（２
８）に含まれた維持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）は走査／
維持電極及び維持電極として構成される。このような維
持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）のうち走査／維持電極（１
２Ａ）はアドレス放電のための走査信号と維持放電のた
めの維持信号を供給する役割を果たし、残りの維持電極
（１２Ｂ）は維持放電のための維持信号を供給する役割
を果たす。上部誘電体層（１４）は維持電極対（１２
Ａ、１２Ｂ）が配置された上部基板（１０）上に形成さ
れ、電荷を蓄積する。保護膜（１６）は上部誘電体層
（１４）の表面に塗布され、主に酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）膜が利用される。この保護膜（１６）はプラズマ
粒子などのスパッタリング現象から上部誘電体層（１
４）を保護してＰＤＰの寿命を延ばすだけではなく二次
電子の放出効率を高めて酸化物汚染による耐火金属の放
電特性変化を減らす役を果たしている。下板（３０）に
含まれるアドレス電極（２０）は維持電極対（１２Ａ、
１２Ｂ）と交差するように下部基板（１８）に形成され
る。このアドレス電極（２０）はアドレス放電のための
データ信号を供給する。下部誘電体層（２２）はアドレ
ス電極（２０）が形成された下部基板（１８）上にアド
レス電極を覆うように形成される。隔壁（２４）は下部
誘電体層（２２）の上にアドレス電極と平行に形成され
る。この隔壁（２４）は隣接した放電セル間の電気的及
び光学的干渉を遮断するように放電セル内部に放電空間
を設けることと併せて上部基板（１０）と下部基板（１
８）を支持する役割をする。蛍光体層（２６）は、下部
誘電体層（２２）及び隔壁（２４）の表面に塗布され、
放電された紫外線を受けて赤色、緑色または青色の可視
光線を発生する。そして、ガス放電のための不活性ガス
が放電空間に封入されている。このような構造のＰＤＰ
放電セルは、アドレス電極（２０）と走査／維持電極
（１２Ａ）の間の対向放電により選択された後、維持電
極対（１２Ａ、１２Ｂ）の間の面放電により放電を維持
する。ＰＤＰ放電セルでは、維持放電の時発生する紫外
線により蛍光体（２６）が発光して可視光線を放電セル
の外部に放出する。この結果、放電セルを有するＰＤＰ
は画像を表示する。
配列された放電セル構造である。図１のＰＤＰ放電セル
は、上部基板（１０）に順次に形成された維持電極対
（１２Ａ、１２Ｂ）、上部誘電体層（１４）及び保護膜
（１６）を有する上板（２８）と、下部基板（１８）に
順次に形成されたアドレス電極（２０）、下部誘電体層
（２２）、隔壁（２４）及び蛍光体層（２６）を有する
下板（３０）とを具備する。なお、説明の便宜上維持電
極とアドレス電極は同じ向きに並べたが、実際はこれら
が直行しているのは周知の通りである。すなわち、図は
上板または下板のいずれかを９０度回転させた状態で示
してある。上部基板（１０）と下部基板（１８）は隔壁
（２４）により離して平行に配置されている。上板（２
８）に含まれた維持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）は走査／
維持電極及び維持電極として構成される。このような維
持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）のうち走査／維持電極（１
２Ａ）はアドレス放電のための走査信号と維持放電のた
めの維持信号を供給する役割を果たし、残りの維持電極
（１２Ｂ）は維持放電のための維持信号を供給する役割
を果たす。上部誘電体層（１４）は維持電極対（１２
Ａ、１２Ｂ）が配置された上部基板（１０）上に形成さ
れ、電荷を蓄積する。保護膜（１６）は上部誘電体層
（１４）の表面に塗布され、主に酸化マグネシウム（Ｍ
ｇＯ）膜が利用される。この保護膜（１６）はプラズマ
粒子などのスパッタリング現象から上部誘電体層（１
４）を保護してＰＤＰの寿命を延ばすだけではなく二次
電子の放出効率を高めて酸化物汚染による耐火金属の放
電特性変化を減らす役を果たしている。下板（３０）に
含まれるアドレス電極（２０）は維持電極対（１２Ａ、
１２Ｂ）と交差するように下部基板（１８）に形成され
る。このアドレス電極（２０）はアドレス放電のための
データ信号を供給する。下部誘電体層（２２）はアドレ
ス電極（２０）が形成された下部基板（１８）上にアド
レス電極を覆うように形成される。隔壁（２４）は下部
誘電体層（２２）の上にアドレス電極と平行に形成され
る。この隔壁（２４）は隣接した放電セル間の電気的及
び光学的干渉を遮断するように放電セル内部に放電空間
を設けることと併せて上部基板（１０）と下部基板（１
８）を支持する役割をする。蛍光体層（２６）は、下部
誘電体層（２２）及び隔壁（２４）の表面に塗布され、
放電された紫外線を受けて赤色、緑色または青色の可視
光線を発生する。そして、ガス放電のための不活性ガス
が放電空間に封入されている。このような構造のＰＤＰ
放電セルは、アドレス電極（２０）と走査／維持電極
（１２Ａ）の間の対向放電により選択された後、維持電
極対（１２Ａ、１２Ｂ）の間の面放電により放電を維持
する。ＰＤＰ放電セルでは、維持放電の時発生する紫外
線により蛍光体（２６）が発光して可視光線を放電セル
の外部に放出する。この結果、放電セルを有するＰＤＰ
は画像を表示する。
【０００４】図２は図１に図示されたＰＤＰの上板（２
８）と下板（３０）をシールする過程を示している。図
２を参照すると、上部基板（１０）上に維持電極対（１
２Ａ、１２Ｂ）、上部誘電体層（１４）及び保護膜（１
８）が順次積層された上板（２８）と、下部基板（１
８）上にアドレス電極（２０）、下部誘電体層（２
２）、隔壁（２４）及び蛍光体層（２６）が順次積層さ
れた下板（３０）をそれぞれ別々に用意する。次に、上
部基板（１０）の維持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）、上部
誘電体層（１４）、保護膜（１６）が形成されていない
縁部分にペースト状態のシーリング・ガラスを１ｃｍ程
度の幅と２００μｍ程度の高さを有するように塗布した
後、上板（２８）と下板（３０）をシールしてＰＤＰデ
バイスを完成する。この場合、シーリング・ガラスとし
ては次の表１に示す組成比のＰｂＯ−Ｂ 2Ｏ3−ＺｎＯ系
ガラスを使用している。
８）と下板（３０）をシールする過程を示している。図
２を参照すると、上部基板（１０）上に維持電極対（１
２Ａ、１２Ｂ）、上部誘電体層（１４）及び保護膜（１
８）が順次積層された上板（２８）と、下部基板（１
８）上にアドレス電極（２０）、下部誘電体層（２
２）、隔壁（２４）及び蛍光体層（２６）が順次積層さ
れた下板（３０）をそれぞれ別々に用意する。次に、上
部基板（１０）の維持電極対（１２Ａ、１２Ｂ）、上部
誘電体層（１４）、保護膜（１６）が形成されていない
縁部分にペースト状態のシーリング・ガラスを１ｃｍ程
度の幅と２００μｍ程度の高さを有するように塗布した
後、上板（２８）と下板（３０）をシールしてＰＤＰデ
バイスを完成する。この場合、シーリング・ガラスとし
ては次の表１に示す組成比のＰｂＯ−Ｂ 2Ｏ3−ＺｎＯ系
ガラスを使用している。
【０００５】表１
【０００６】図３はＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスを
利用したシーリング・ガラスの形成方法を段階的に説明
する流れ図である。段階１で表１のような組成比を有し
ているＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスを粒子大きさが
約３〜５μｍ程度の粉末とする。次に、段階２でＰｂＯ
−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラス粉末を有機溶媒（ビヒクル）
と混合してペースト状態にする。この場合、ペーストの
粘度は約１００，０００ｃｐｓが適当である。続いて、
段階３でシーリング・ペーストを上部基板（１０）の縁
部分にスクリーンプリンティング方法などを利用して塗
布する。そして、段階４でシーリング・ペーストが塗布
された上板（２８）と下板（３０）を整合させた後、焼
成させることで上下部基板（２８、３０）のシールを完
了する。この場合、シーリング・ペーストによりくっつ
けっられた上下部板（２８、３０）を抵抗加熱炉を利用
して大気雰囲気の下で４５０℃程度の温度で約２０〜３
０分程度焼結及び結晶化させた後に冷却してシーリング
・ガラス（３２）を形成させて上下部基板（２８、３
０）のシールを完了させる。この時、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−
ＺｎＯ系ガラスの熱膨張係数は１００×１０ー7／℃以上
であるが、焼成させると亜鉛硼酸塩と珪酸亜鉛鉱（Ｚｎ
2ＳｉＯ2）の結晶状に生成されて８５〜９０×１０ー7／
℃に減少してシーリング・ガラスの色は黒色に変化す
る。
利用したシーリング・ガラスの形成方法を段階的に説明
する流れ図である。段階１で表１のような組成比を有し
ているＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスを粒子大きさが
約３〜５μｍ程度の粉末とする。次に、段階２でＰｂＯ
−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラス粉末を有機溶媒（ビヒクル）
と混合してペースト状態にする。この場合、ペーストの
粘度は約１００，０００ｃｐｓが適当である。続いて、
段階３でシーリング・ペーストを上部基板（１０）の縁
部分にスクリーンプリンティング方法などを利用して塗
布する。そして、段階４でシーリング・ペーストが塗布
された上板（２８）と下板（３０）を整合させた後、焼
成させることで上下部基板（２８、３０）のシールを完
了する。この場合、シーリング・ペーストによりくっつ
けっられた上下部板（２８、３０）を抵抗加熱炉を利用
して大気雰囲気の下で４５０℃程度の温度で約２０〜３
０分程度焼結及び結晶化させた後に冷却してシーリング
・ガラス（３２）を形成させて上下部基板（２８、３
０）のシールを完了させる。この時、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−
ＺｎＯ系ガラスの熱膨張係数は１００×１０ー7／℃以上
であるが、焼成させると亜鉛硼酸塩と珪酸亜鉛鉱（Ｚｎ
2ＳｉＯ2）の結晶状に生成されて８５〜９０×１０ー7／
℃に減少してシーリング・ガラスの色は黒色に変化す
る。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ＰｂＯ−Ｂ2
Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスの焼結のための熱処理過程で上部
基板（１０、１８）に形成された電極（１２Ａ、１２
Ｂ、２０）と、上下部誘電体層（１４、２２）や蛍光体
層（２６）などで発生する応力により最終シーリング後
のシーリング・ガラスに微細な亀裂が発生する。また、
ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスの焼結温度が４５０℃
以下と比較的低いことによってペースト内部に気孔が多
く残り、ＰＤＰデバイスの気密性が低下する。これによ
って、ＰＤＰデバイスの内部放電空間に外部の空気が流
入して放電特性が劣化するという問題が発生する。更
に、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスは毒性を有する酸
化物であるＰｂＯを７０％以上含むので環境及び作業性
に多くの問題点を抱えている。
Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスの焼結のための熱処理過程で上部
基板（１０、１８）に形成された電極（１２Ａ、１２
Ｂ、２０）と、上下部誘電体層（１４、２２）や蛍光体
層（２６）などで発生する応力により最終シーリング後
のシーリング・ガラスに微細な亀裂が発生する。また、
ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスの焼結温度が４５０℃
以下と比較的低いことによってペースト内部に気孔が多
く残り、ＰＤＰデバイスの気密性が低下する。これによ
って、ＰＤＰデバイスの内部放電空間に外部の空気が流
入して放電特性が劣化するという問題が発生する。更
に、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＺｎＯ系ガラスは毒性を有する酸
化物であるＰｂＯを７０％以上含むので環境及び作業性
に多くの問題点を抱えている。
【０００８】従って、本発明の目的は応力による基板の
亀裂を防ぐことができるシーリング・ガラスを提供する
ことである。本発明の他の目的は高い緻密度と低温焼結
特性を有するシーリング・ガラスを提供することであ
る。本発明の他の目的はＰｂＯの含有量を低くしてＰｂ
Ｏによる環境汚染及び作業性を改善することができるシ
ーリング・ガラスを提供することである。
亀裂を防ぐことができるシーリング・ガラスを提供する
ことである。本発明の他の目的は高い緻密度と低温焼結
特性を有するシーリング・ガラスを提供することであ
る。本発明の他の目的はＰｂＯの含有量を低くしてＰｂ
Ｏによる環境汚染及び作業性を改善することができるシ
ーリング・ガラスを提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によるシーリング
・ガラスは、ＰｂＯを２０％以下しか含有せず、焼結温
度が５００℃以下である低融点ガラスを含むことを特徴
とする。ここで、この低融点ガラスはＳｉＯ2−ＺｎＯ
−Ｂ2Ｏ3 系ガラスまたはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系ガ
ラスを含む。また本発明は、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系ガラスまたはＰ2Ｏ5 −ＺｎＯ−ＢａＯ系ガラスなど
に高温安定特性を有し、かつ低い熱膨張係数を有する第
１酸化物充填剤並びに５００℃以下の低融点を有する第
２酸化物充填剤を含む。
・ガラスは、ＰｂＯを２０％以下しか含有せず、焼結温
度が５００℃以下である低融点ガラスを含むことを特徴
とする。ここで、この低融点ガラスはＳｉＯ2−ＺｎＯ
−Ｂ2Ｏ3 系ガラスまたはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系ガ
ラスを含む。また本発明は、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系ガラスまたはＰ2Ｏ5 −ＺｎＯ−ＢａＯ系ガラスなど
に高温安定特性を有し、かつ低い熱膨張係数を有する第
１酸化物充填剤並びに５００℃以下の低融点を有する第
２酸化物充填剤を含む。
【００１０】
【作用】本発明によるシーリング・ガラスは非酸化鉛系
または低酸化鉛系のガラスを使用することでＰｂＯによ
る環境汚染及び作業性を改善することができる。また、
本発明によるシーリング・ガラスは非酸化鉛系または低
酸化鉛系のガラスと低膨張及び高温安定型特性を有する
第１酸化物充填剤と５００℃以下の溶融点を有する第２
酸化物充填剤を含むので熱的、機械的応力による基板の
変形及び亀裂を防ぐこととができるとともに、焼結温度
を低くしてシーリング・ガラスの気密度を高めることが
できる。これによって、本発明によるシーリング・ガラ
スはＰＤＰデバイスの気密度を向上させ、外部空気の流
入による放電特性低下を防ぐことができる。
または低酸化鉛系のガラスを使用することでＰｂＯによ
る環境汚染及び作業性を改善することができる。また、
本発明によるシーリング・ガラスは非酸化鉛系または低
酸化鉛系のガラスと低膨張及び高温安定型特性を有する
第１酸化物充填剤と５００℃以下の溶融点を有する第２
酸化物充填剤を含むので熱的、機械的応力による基板の
変形及び亀裂を防ぐこととができるとともに、焼結温度
を低くしてシーリング・ガラスの気密度を高めることが
できる。これによって、本発明によるシーリング・ガラ
スはＰＤＰデバイスの気密度を向上させ、外部空気の流
入による放電特性低下を防ぐことができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の他の目的及び特徴などは
添付図面を参照した本発明の好ましい実施形態に対する
説明を通して明らかになるであろう。以下、本発明の好
ましい実施形態を詳細に説明する。本実施形態によるシ
ーリング・ガラスの母体ガラスは非酸化鉛系と低酸化鉛
系のガラスを利用する。すなわち、本実施形態によるシ
ーリング・ガラスの母体ガラスは非酸化鉛ガラスである
ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系母体ガラスと、低酸化鉛ガ
ラスであるＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスを利用
する。本発明の第１実施形態によるシーリング・ガラス
は非酸化鉛ガラスであるＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系母
体ガラスを含む。この場合、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系母体ガラスの組成比を次の表２に示す。
添付図面を参照した本発明の好ましい実施形態に対する
説明を通して明らかになるであろう。以下、本発明の好
ましい実施形態を詳細に説明する。本実施形態によるシ
ーリング・ガラスの母体ガラスは非酸化鉛系と低酸化鉛
系のガラスを利用する。すなわち、本実施形態によるシ
ーリング・ガラスの母体ガラスは非酸化鉛ガラスである
ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系母体ガラスと、低酸化鉛ガ
ラスであるＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスを利用
する。本発明の第１実施形態によるシーリング・ガラス
は非酸化鉛ガラスであるＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系母
体ガラスを含む。この場合、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系母体ガラスの組成比を次の表２に示す。
【００１２】表２
【００１３】ここで、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系母体
ガラスの組成比は母体ガラスの重さを１００重量％と仮
定して算出した。このようなＳｉＯ2ーＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系母体ガラスは比較的に低い焼結温度を有して構造上安
定した特性を有している。また、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3系母体ガラスは数μｍの結晶が均一に形成される傾
向を有しているので、外部の熱及び機械的衝撃に強い特
性を有する。本発明の第２実施形態によるシーリング・
ガラスは低酸化鉛ガラスであるＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ
系母体ガラスを含む。この場合、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｂａ
Ｏ系母体ガラスの組成比は次の表３に示す。
ガラスの組成比は母体ガラスの重さを１００重量％と仮
定して算出した。このようなＳｉＯ2ーＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3
系母体ガラスは比較的に低い焼結温度を有して構造上安
定した特性を有している。また、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3系母体ガラスは数μｍの結晶が均一に形成される傾
向を有しているので、外部の熱及び機械的衝撃に強い特
性を有する。本発明の第２実施形態によるシーリング・
ガラスは低酸化鉛ガラスであるＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ
系母体ガラスを含む。この場合、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｂａ
Ｏ系母体ガラスの組成比は次の表３に示す。
【００１４】表３
【００１５】ここで、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガ
ラスの組成比は母体ガラスの重さを１００重量％と仮定
して算出した。このようなＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母
体ガラスで主成分であるＰ2Ｏ5のＰイオンは４３.２に
該当する高いイオン強度を有する。また、Ｐイオンは５
個の価電子を有するので電気的中性を維持するためには
ＰＯ4 四面体当り１個のＰ−Ｏ結合が二重結合する不安
定な構造を有するために紛状となる。このようなＰイオ
ンを含むために、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラス
は比較的に低い溶融点を有するので、低い温度でＰＤＰ
デバイスのガラス基板に充分に濡れ、良好な接着強度を
維持することができる。したがって、結晶性の増大で気
密性を増大させることができる。
ラスの組成比は母体ガラスの重さを１００重量％と仮定
して算出した。このようなＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母
体ガラスで主成分であるＰ2Ｏ5のＰイオンは４３.２に
該当する高いイオン強度を有する。また、Ｐイオンは５
個の価電子を有するので電気的中性を維持するためには
ＰＯ4 四面体当り１個のＰ−Ｏ結合が二重結合する不安
定な構造を有するために紛状となる。このようなＰイオ
ンを含むために、Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラス
は比較的に低い溶融点を有するので、低い温度でＰＤＰ
デバイスのガラス基板に充分に濡れ、良好な接着強度を
維持することができる。したがって、結晶性の増大で気
密性を増大させることができる。
【００１６】本発明の第３実施形態によるシーリング・
ガラスはＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系及びＰ2Ｏ5−Ｚｎ
Ｏ−ＢａＯ系の中いずれか一つの母体ガラスと第１酸化
物充填剤と第２酸化物充填剤とを含む。この場合、Ｓｉ
Ｏ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3 系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系
母体ガラスの組成比は表２及び表３と同じであり、第１
酸化物充填剤の種類及び特徴とその組成比は次の表４の
ようである。
ガラスはＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系及びＰ2Ｏ5−Ｚｎ
Ｏ−ＢａＯ系の中いずれか一つの母体ガラスと第１酸化
物充填剤と第２酸化物充填剤とを含む。この場合、Ｓｉ
Ｏ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3 系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系
母体ガラスの組成比は表２及び表３と同じであり、第１
酸化物充填剤の種類及び特徴とその組成比は次の表４の
ようである。
【００１７】表４
【００１８】ここで、第１酸化物充填剤の組成比は母体
ガラスに対する比率を表す。このような第１酸化物充填
剤は高強度、低膨張性の安定化酸化物として母体ガラス
に均一に分散されて熱膨張係数を８０〜８５×10-7／℃
以下に維持させる役割を果たしている。これによって、
ＰＤＰデバイスの基板に使用されるソーダー石灰との熱
膨張の差及び累積応力による基板変形及び亀裂現象を防
止することができる。また、第１酸化物充填剤でＴｉＯ
2またはＺｒＯ2はシーリング・ガラスの結晶性を向上さ
せるのでシーリング・ガラスの気密性を増大させること
ができる。このような第１酸化物充填剤はシーリング・
ガラスの要求特性によって表４に表した様々な種類の第
１酸化物充填剤で少なくとも一つ以上を含めて５〜３０
重量％ほどＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系及びＰ2Ｏ5−Ｚ
ｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスに添加される。＆
ガラスに対する比率を表す。このような第１酸化物充填
剤は高強度、低膨張性の安定化酸化物として母体ガラス
に均一に分散されて熱膨張係数を８０〜８５×10-7／℃
以下に維持させる役割を果たしている。これによって、
ＰＤＰデバイスの基板に使用されるソーダー石灰との熱
膨張の差及び累積応力による基板変形及び亀裂現象を防
止することができる。また、第１酸化物充填剤でＴｉＯ
2またはＺｒＯ2はシーリング・ガラスの結晶性を向上さ
せるのでシーリング・ガラスの気密性を増大させること
ができる。このような第１酸化物充填剤はシーリング・
ガラスの要求特性によって表４に表した様々な種類の第
１酸化物充填剤で少なくとも一つ以上を含めて５〜３０
重量％ほどＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系及びＰ2Ｏ5−Ｚ
ｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスに添加される。＆
【００１９】そして、母体ガラスに添加される第２酸化
物充填剤の種類及び特徴と第２酸化物充填剤の組成比を
次の表５に示す。
物充填剤の種類及び特徴と第２酸化物充填剤の組成比を
次の表５に示す。
【００２０】表５
【００２１】ここで、第２酸化物充填剤の組成比は母体
ガラスに対する比率を表す。このような第２酸化物充填
剤は５００℃以下の低融点を有する酸化物として活性化
エネルギーを低くして流動性の増加による焼結反応を促
進させる促進剤としての役割を果たす。すなわち、第２
酸化物充填剤を母体ガラスに添加する場合、第２酸化物
充填剤の主成分であるＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂはアルカリ元
素として架橋酸素イオンの変わりに非架橋酸素を作って
母体ガラスの連続的な網目構造を分離させることで母体
ガラスの焼結温度を低くする。これによって、シーリン
グ・ガラスは上下部の基板の熱変形を発生させない５０
０℃以下の低い温度で加熱可能である。また、流動性の
増大による活性化エネルギーの低下により結晶化を促進
させシーリング・ガラスが緻密な構造を持つようにな
る。このような第２酸化物充填剤はシーリング・ガラス
の要求特性によって表５に示した様々な種類の第２酸化
物充填剤の少なくとも一つ以上を含めて１〜２０重量％
ほどＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ 3系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−
ＢａＯ系母体ガラスに添加する。
ガラスに対する比率を表す。このような第２酸化物充填
剤は５００℃以下の低融点を有する酸化物として活性化
エネルギーを低くして流動性の増加による焼結反応を促
進させる促進剤としての役割を果たす。すなわち、第２
酸化物充填剤を母体ガラスに添加する場合、第２酸化物
充填剤の主成分であるＬｉ、Ｎａ、Ｋ、Ｂはアルカリ元
素として架橋酸素イオンの変わりに非架橋酸素を作って
母体ガラスの連続的な網目構造を分離させることで母体
ガラスの焼結温度を低くする。これによって、シーリン
グ・ガラスは上下部の基板の熱変形を発生させない５０
０℃以下の低い温度で加熱可能である。また、流動性の
増大による活性化エネルギーの低下により結晶化を促進
させシーリング・ガラスが緻密な構造を持つようにな
る。このような第２酸化物充填剤はシーリング・ガラス
の要求特性によって表５に示した様々な種類の第２酸化
物充填剤の少なくとも一つ以上を含めて１〜２０重量％
ほどＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ 3系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−
ＢａＯ系母体ガラスに添加する。
【００２２】また、本発明の第４実施形態によるシーリ
ング・ガラスとして前記した、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ
3系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系の中いずれか一つの
母体ガラスと第１酸化物充填剤だけを含む場合を上げる
ことができる。
ング・ガラスとして前記した、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ
3系及びＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系の中いずれか一つの
母体ガラスと第１酸化物充填剤だけを含む場合を上げる
ことができる。
【００２３】図４は本発明の第３実施形態によるシーリ
ング・ガラスを利用したシーリング・ガラスの形成方法
を段階的に説明する流れ図である。段階１０でＳｉＯ2
−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3 系またはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系
母体ガラスの粉末と第１及び第２充填剤粉末を混合して
混合粉末を形成する。この場合、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3 系またはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスの粉
末を先に製造した後、第１及び第２酸化物充填剤と混合
して混合粉末とすることが望ましい。ここで、母体ガラ
スの粉末形成過程を詳細にすると、表２または表３に表
した母体ガラスの原材料をその組成比によって計量して
タンブリングミキサーを利用して１０時間ほど混合す
る。その次に、溶融条件としては溶融温度を１１００
℃、溶融時間を５時間程度に設定して溶融する。均質度
の維持のために溶融されたガラスを攪拌機を利用して２
〜３回攪拌することで溶融されたガラスは緻密な組織を
有するようになる。続いて、溶融されたガラスをクエン
チングローラ（Quenching Roller）を利用して急速に冷
却させてガラス破片とする。そして、そのガラス破片を
ボールミリング方法を利用して３２時間の間製粉した
後、＃１７０、＃２７０シーバー（篩）を順に通過させ
ることで平均の粒子の大きさが約３μｍ以下の良好な粒
度を有する低融点の母体ガラス粉末を作る。このような
過程により作られた母体ガラス粉末と前記表４及び表５
に示した第１及び第２酸化物充填剤粉末を混合して混合
粉末を作る。この場合、母体ガラス粉末と第１及び第２
酸化物充填剤粉末をタンブリングミキサーで７時間ほど
混合した後、その混合された粉末を１５０℃のドライオ
ーブンに入れて２時間以上乾燥させることで混合粉末を
作る。
ング・ガラスを利用したシーリング・ガラスの形成方法
を段階的に説明する流れ図である。段階１０でＳｉＯ2
−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3 系またはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系
母体ガラスの粉末と第１及び第２充填剤粉末を混合して
混合粉末を形成する。この場合、ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3 系またはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系母体ガラスの粉
末を先に製造した後、第１及び第２酸化物充填剤と混合
して混合粉末とすることが望ましい。ここで、母体ガラ
スの粉末形成過程を詳細にすると、表２または表３に表
した母体ガラスの原材料をその組成比によって計量して
タンブリングミキサーを利用して１０時間ほど混合す
る。その次に、溶融条件としては溶融温度を１１００
℃、溶融時間を５時間程度に設定して溶融する。均質度
の維持のために溶融されたガラスを攪拌機を利用して２
〜３回攪拌することで溶融されたガラスは緻密な組織を
有するようになる。続いて、溶融されたガラスをクエン
チングローラ（Quenching Roller）を利用して急速に冷
却させてガラス破片とする。そして、そのガラス破片を
ボールミリング方法を利用して３２時間の間製粉した
後、＃１７０、＃２７０シーバー（篩）を順に通過させ
ることで平均の粒子の大きさが約３μｍ以下の良好な粒
度を有する低融点の母体ガラス粉末を作る。このような
過程により作られた母体ガラス粉末と前記表４及び表５
に示した第１及び第２酸化物充填剤粉末を混合して混合
粉末を作る。この場合、母体ガラス粉末と第１及び第２
酸化物充填剤粉末をタンブリングミキサーで７時間ほど
混合した後、その混合された粉末を１５０℃のドライオ
ーブンに入れて２時間以上乾燥させることで混合粉末を
作る。
【００２４】段階１２で段階１０で作成した混合粉末を
有機溶媒と所定の比率で混合してペースト状態にする。
この場合、シーリング・ガラスペーストの粘度は約１０
０，０００ｃｐｓ程度が適当である。続いて、段階１３
でシーリング・ガラスペーストをスクリーンプリンティ
ング方法を利用して上板に塗布する。この場合、シーリ
ング・ガラスペーストは上板の縁の領域に１ｃｍ程度の
幅と２００μｍ程度の高さを有するように塗布すること
が適切である。そして、段階１４でシーリング・ガラス
ペーストが塗布された上板と下板を整合させた後シーリ
ング・ガラスペーストを焼結させて上下板（２８、３
０）のシーリングを完了する。この場合、シーリング・
ガラスペーストにより整合された上下板（２８、３０）
を抵抗加熱炉を利用して酸化雰囲気の下で５００℃以下
の温度で約２０分間焼結させた後、徐々に冷却してシー
リング・ガラス（３２）を形成させ上下板（２８、３
０）のシーリングを完了する。ここで、シーリング・ガ
ラスペーストの焼結温度は混合粉末に対する差分熱分析
（Differential Thermal Analysis ；以下“ＤＴＡ”と
いう）から得られた結晶化温度で決定される。この場
合、混合される充填剤と粉末の大きさによって多少差が
あるが、一般的に５００℃以下の温度が適当である。こ
れは焼結温度が５００℃以上である場合、基板として使
用されるソーダー石灰が熱変形をもたらすことがあるた
めである。また、焼結温度がきわめて低い場合、シーリ
ング・ガラスペーストの不完全焼成により気孔が多く残
り、緻密度が減少し、３００〜５００Ｔｏｒｒ程度で維
持されている放電空間に外部の空気が流入して放電特性
が劣化し、シーリング・ガラスペーストが基板に充分に
濡れずにシーリング・ガラスの強度が低下されるためで
ある。このようなシーリング・ガラスペーストの焼結過
程でペースト内に含まれた有機物が除去されなければな
らない。
有機溶媒と所定の比率で混合してペースト状態にする。
この場合、シーリング・ガラスペーストの粘度は約１０
０，０００ｃｐｓ程度が適当である。続いて、段階１３
でシーリング・ガラスペーストをスクリーンプリンティ
ング方法を利用して上板に塗布する。この場合、シーリ
ング・ガラスペーストは上板の縁の領域に１ｃｍ程度の
幅と２００μｍ程度の高さを有するように塗布すること
が適切である。そして、段階１４でシーリング・ガラス
ペーストが塗布された上板と下板を整合させた後シーリ
ング・ガラスペーストを焼結させて上下板（２８、３
０）のシーリングを完了する。この場合、シーリング・
ガラスペーストにより整合された上下板（２８、３０）
を抵抗加熱炉を利用して酸化雰囲気の下で５００℃以下
の温度で約２０分間焼結させた後、徐々に冷却してシー
リング・ガラス（３２）を形成させ上下板（２８、３
０）のシーリングを完了する。ここで、シーリング・ガ
ラスペーストの焼結温度は混合粉末に対する差分熱分析
（Differential Thermal Analysis ；以下“ＤＴＡ”と
いう）から得られた結晶化温度で決定される。この場
合、混合される充填剤と粉末の大きさによって多少差が
あるが、一般的に５００℃以下の温度が適当である。こ
れは焼結温度が５００℃以上である場合、基板として使
用されるソーダー石灰が熱変形をもたらすことがあるた
めである。また、焼結温度がきわめて低い場合、シーリ
ング・ガラスペーストの不完全焼成により気孔が多く残
り、緻密度が減少し、３００〜５００Ｔｏｒｒ程度で維
持されている放電空間に外部の空気が流入して放電特性
が劣化し、シーリング・ガラスペーストが基板に充分に
濡れずにシーリング・ガラスの強度が低下されるためで
ある。このようなシーリング・ガラスペーストの焼結過
程でペースト内に含まれた有機物が除去されなければな
らない。
【００２５】以上の説明では、シーリング・ガラスがＰ
ＤＰデバイスに適用される場合にだけを例えて説明して
あるが、基板間のシーリングが必要な異なるディスプレ
イ・デバイス、例えば、電界放出ディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）装置などにも容易に適用することができる。
ＤＰデバイスに適用される場合にだけを例えて説明して
あるが、基板間のシーリングが必要な異なるディスプレ
イ・デバイス、例えば、電界放出ディスプレイ（ＦＥ
Ｄ）装置などにも容易に適用することができる。
【００２６】
【発明の効果】上述したように、本発明によるシーリン
グ・ガラスは非酸化鉛系または低酸化鉛系のガラスを使
用するので、ＰｂＯによる環境汚染及び作業性を改善す
ることができる。また、本発明によるシーリング・ガラ
スは非酸化鉛系または低酸化鉛系のガラスと、低膨張及
び高温安定型特性を有する第１酸化物充填剤と、５００
℃以下の溶融点を有する第２酸化物充填剤とを含み、熱
的、機械的応力による基板の変形及び亀裂を防止するこ
とと併せて焼結温度を低くしてシーリング・ガラスの気
密度を高くすることができる。本シーリング・ガラス組
成物はＰＤＰデバイスの気密度を向上させることで外部
の空気の流入による放電特性低下を防止することができ
る。
グ・ガラスは非酸化鉛系または低酸化鉛系のガラスを使
用するので、ＰｂＯによる環境汚染及び作業性を改善す
ることができる。また、本発明によるシーリング・ガラ
スは非酸化鉛系または低酸化鉛系のガラスと、低膨張及
び高温安定型特性を有する第１酸化物充填剤と、５００
℃以下の溶融点を有する第２酸化物充填剤とを含み、熱
的、機械的応力による基板の変形及び亀裂を防止するこ
とと併せて焼結温度を低くしてシーリング・ガラスの気
密度を高くすることができる。本シーリング・ガラス組
成物はＰＤＰデバイスの気密度を向上させることで外部
の空気の流入による放電特性低下を防止することができ
る。
【図１】 通常のプラズマディスプレイパネルの放電セ
ル構造を表す断面図である。
ル構造を表す断面図である。
【図２】 図１に図示された上部基板と下部基板のシー
リング過程を段階的に表す図面である。
リング過程を段階的に表す図面である。
【図３】 従来のシーリング・ガラス組成物を利用した
シーリング・ガラス形成方法を段階的に説明する流れ図
である。
シーリング・ガラス形成方法を段階的に説明する流れ図
である。
【図４】 本発明によるシーリング・ガラス組成物を利
用したシーリング・ガラスの形成方法を段階的に説明す
る流れ図である。
用したシーリング・ガラスの形成方法を段階的に説明す
る流れ図である。
１０：上部基板 １２Ａ：走査／維持
電極 １２Ｂ：維持電極 １４：上部誘電体層 １６：保護膜 １８：下部基板 ２０：アドレス電極 ２２：下部誘電体層 ２４：隔壁 ２６：蛍光体 ２８：上部基板 ３０：下部基板
電極 １２Ｂ：維持電極 １４：上部誘電体層 １６：保護膜 １８：下部基板 ２０：アドレス電極 ２２：下部誘電体層 ２４：隔壁 ２６：蛍光体 ２８：上部基板 ３０：下部基板
Claims (12)
- 【請求項１】上部基板と下部基板を逢着するためのシー
リング・ガラスにおいて、ＰｂＯ−を２０％以下に含有
する焼結温度が５００℃以下である低融点ガラスを含む
ことを特徴とするシーリング・ガラス。 - 【請求項２】前記低融点ガラスはＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2
Ｏ3系ガラスを含むことを特徴とする請求項１記載のシ
ーリング・ガラス組成物。 - 【請求項３】前記ＳｉＯ2−ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3系ガラスは
２５〜４５重量％のＺｎＯと、１５〜２５重量％のＳｉ
Ｏ2と、１２〜２５重量％のＢ2Ｏ3と、３〜２０重量％
のＰｂＯ−と、２〜１０重量％のＫ2Ｏと、２〜８重量
％のＮａ2Ｏと、１〜７重量％のＡｌ2Ｏ3と、０〜５重
量％のＬｉ2Ｏと、１〜５重量％のＣａＯを含むことを
特徴とする請求項２記載のシーリング・ガラス。 - 【請求項４】前記低融点ガラスはＰ2Ｏ5−ＺｎＯ−Ｂａ
Ｏ系ガラスを含むことを特徴とする請求項１記載のシー
リング・ガラス。 - 【請求項５】前記Ｐ2Ｏ5−ＺｎＯ−ＢａＯ系ガラスは４
５〜６５重量％のＰ 2Ｏ5と、２０〜３５重量％のＺｎＯ
と、２〜１０重量％のＬｉ2Ｏと、３〜１５重量％のＢ
ａＯと、１〜６重量％のＣａＯと、１〜７重量％のＡｌ
2Ｏ3と、１〜５重量％のＢ2Ｏ3を含むことを特徴とする
請求項４記載のシーリング・ガラス。 - 【請求項６】高強度と低い熱的膨張係数を有する第１酸
化物充填剤と、５００℃以下の低融点を有する第２酸化
物充填剤をもっと含むことを特徴とする請求項２及び請
求項４の中いずれかの一つの項記載のシーリング・ガラ
ス。 - 【請求項７】前記第１酸化物充填剤は５〜３０重量％程
だけ含むことを特徴とする請求項６記載のシーリング・
ガラス。 - 【請求項８】戦記第１酸化物充填剤はＴｉＯ2、αーＡ
ｌ2Ｏ3、ＣａＯ・ＳｉＯ2、２ＭｇＯ・２Ａｌ2Ｏ3・Ｓ
ＳｉＯ2、Ｌｉ2Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・４ＳｉＯ2、ＢａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3・２ＳｉＯ2、Ｍ
ｇＯ・ＳｉＯ2、ＭｇＯ・ＴｉＯ2、２ＭｇＯ・ＳｉＯ2
の中少なくとも一つ以上を含むことを特徴とする請求項
６記載のシーリング・ガラス。 - 【請求項９】前記第２酸化物充填剤は１０〜４０重量％
程だけ含むことを特徴とする請求項６記載のシーリング
・ガラス。 - 【請求項１０】前記第２酸化物充填剤はＬｉ１、ＬｉＮ
Ｏ3、ＮａＮＯ3、ＫＮＯ3、Ｂ2Ｏ3の中少なくとも一つ
以上を含むことを特徴とする請求項６記載のシーリング
・ガラス。 - 【請求項１１】前記シーリング・ガラス組成物はフラッ
トパネル・ディスプレイ装置のシーリング・ガラスに適
用されることを特徴とする請求項１記載のシーリング・
ガラス。 - 【請求項１２】前記シーリング・ガラスはプラズマディ
スクプレー装置のシーリング・ガラスに適用されること
を特徴とする請求項１記載のシーリング・ガラス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019980019394A KR100256970B1 (ko) | 1998-05-28 | 1998-05-28 | 봉착유리 조성물 |
| KR19394/1998 | 1998-05-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3331428B2 JP3331428B2 (ja) | 2002-10-07 |
Family
ID=19537828
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15011699A Expired - Fee Related JP3331428B2 (ja) | 1998-05-28 | 1999-05-28 | シーリング・ガラス |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6287995B1 (ja) |
| JP (1) | JP3331428B2 (ja) |
| KR (1) | KR100256970B1 (ja) |
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| KR100705802B1 (ko) * | 2005-06-24 | 2007-04-09 | 엘지전자 주식회사 | 실링용 유리 조성물 및 이를 이용한 평판 디스플레이 장치 |
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| EP2163531A1 (en) * | 2008-09-11 | 2010-03-17 | Samsung SDI Co., Ltd. | Material for forming barrier ribs and pdp comprising the same |
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| KR101399477B1 (ko) * | 2014-02-13 | 2014-05-30 | 삼성탈레스 주식회사 | 광학용 대형 사파이어 창의 접합방법 |
| KR101988261B1 (ko) * | 2018-10-18 | 2019-06-12 | 주식회사 마이테크 | 사파이어 접착용 조성물, 사파이어 창 제조방법 및 이로부터 제조된 사파이어 창 |
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