JP2003048750A - プラズマディスプレイパネルの隔壁形成用ガラス組成物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 PDPの隔壁形成用ガラス材料として有用な低
融点無鉛ガラス粉末、これを利用したガラス組成物、隔
壁およびPDPを提供。 【解決手段】 その組成が重量％で、ZnO 30-45、B₂O₃
22-28、SiO₂ 16-25、R₂O（Li₂O，Na₂O，K₂O） 3-7、RO
（CaO，BaO，MgO） 6-15、RF（LiF，NaF，KF） 0.5-5、
TiO₂ 0-3、Al₂O₃ 0-3、ZrO₂ 0-3およびV₂O₅ 0-3であるP
DPの隔壁形成用低融点無鉛のガラス粉末、これを利用し
た隔壁形成用ガラス組成物、その成功による隔壁および
PDP。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル(以下「PDP」という)の隔壁形成に適したガ
ラス粉末およびガラス組成物並びに該組成物を利用して
得られる隔壁およびPDPに関する。

【０００２】

【従来の技術】テレビジョン、コンピューターなどの表
示装置に汎用されるPDPは、2枚のガラス基板間に隔壁に
て仕切られた多数のセル（微小放電空間）を形成させ、
各セル内表面に蛍光体を配し、該セル中に放電ガスを充
填した構造を有している。このPDPは、上記セル内の電
極間放電によって放電ガスを励起し、その際発する紫外
線により基底状態にある蛍光体を発光させて画素を形成
させるものである。

【０００３】通常AC型PDPは、その前面ガラス基板の片
面（背面基板と向き合う面）に複数のバス電極（維持電
極）とこれを被覆する誘電体ガラス層および保護層を設
け、また背面ガラス基板の片面（前面基板と向き合う
面）に、上記バス電極と直交するように複数のアドレス
電極を形成し、該電極部分を含む基板上全面を誘電体ガ
ラス層で被覆し、更に非電極部分に相当する上記誘電体
層上に、形成されるセル間でのクロストークを防止する
ための隔壁を設置し、最終的に該隔壁の側面および放電
空間の底面に蛍光体を配置して製造されている。

【０００４】このPDPの断面構造を模式的に示すと、例
えば図1に示すとおりである。該図において、1は前面ガ
ラス基板、2は透明電極(ITO膜)、3はバス電極、4は前面
誘電体ガラス層、5は保護層、6は隔壁、7は背面誘電体
ガラス層、8はアドレス電極、9は蛍光体、10は背面ガラ
ス基板を示す。

【０００５】従来、PDPの隔壁は、低融点ガラス粉末を5
00-600℃程度で焼成メルトして形成されている。この隔
壁形成用ガラス粉末としては、所望の低融点特性(軟化
点が約550℃以下であること)を満足し、しかもガラス特
性を幅広く選択できることから、鉛系ガラス、特にPbO-
SiO₂-B₂O₃系ガラスが汎用されてきた。

【０００６】しかるに、上記鉛を含有するガラス材料
は、PDPの隔壁形成用ガラスとしては優れた性質を有す
るものであったが、昨今の環境問題を考慮すると、有害
な鉛成分を多量に含む点より、その利用は好ましくな
く、回避すべきものである。例えば、この種隔壁の形成
に汎用されているサンドブラスト法を例にとると、該方
法では基板上全面にガラス粉末を含むペーストを塗布
し、乾燥し、その後、ブラスト処理により上記ガラスの
およそ60％をブラスト材と共に廃棄処理する。従って、
このような方法に上記有害な鉛成分を含むガラス粉末を
利用すると、その廃棄処理に煩雑な作業およびコストが
必要となる不利がある。

【０００７】それ故、PDP業界においては、上記鉛を含
有するガラスに代替できる鉛成分を含まない低融点ガラ
スの開発が要望されており、この要望に合わせて、種々
の鉛不含のガラス粉末およびガラス組成物が提案されて
いる。

【０００８】提案された鉛不含のガラス粉末およびガラ
ス組成物としては、例えばP₂O₅系ガラス(特開平8-30163
1号公報参照)、ZnO-BaO系ガラス(特開平9-283035号公報
参照)、Bi₂O₃-SiO₂系ガラス(特開平10-167758号公報、
特開平10-228869号公報など参照)、ZnO-B₂O₃-SiO₂系ガ
ラス(特開平10-297937号公報、特開平11-79786号公報な
ど参照)、ZnO-Bi₂O₃-B₂O₃系(ガラス特開平11-100232号
公報、特開平11-60273号公報など参照)、SiO₂-Al₂O₃-B₂
O₃系ガラス(特開平11-92168号公報参照)などがある。

【０００９】しかしながら、これらの各ガラスは、いず
れも尚PDPの隔壁形成用ガラスとして要求される性能の
全てを充分に満足するものではない。即ち、P₂O₅系、Zn
O-BaO系ガラスは、熱膨張係数を基板ガラスと合わせる
ために多量の低膨張化剤を添加しなければならない不利
がある。Bi₂O₃を含有するガラスは、該成分が従来のPbO
成分とほぼ同様の役割を有するので、所望のガラスが得
られやすい利点はあるが、Bi化合物の毒性については不
明な部分が多くまた資源としても量が少なく高価なこと
からその利用は得策ではない。ZnO-B₂O₃-SiO₂系ガラス
は、充分に低い軟化点を得ようとすると耐薬品性が低下
し、ガラスの製造時や隔壁形成時に不具合が生じる。即
ち、低軟化点達成のためにB₂O₃成分およびアルカリ酸化
物成分量を多くしなければならず、特にB₂O₃成分量は20
重量％以上とされるが、これによれば耐薬品性が低下
し、このために隔壁形成用ガラス粉末の調製の際に溶融
ガラスの粉砕を水中で行なうことができず、乾式または
有機溶剤中での粉砕が必要となり、その調製に多大なコ
ストなどを要する不利がある。更に、上記耐薬品性の低
下は、隔壁形成時のサンドブラストマスクのアルカリに
よる現像工程において、ガラス中の成分の溶出を起した
り、該マスクが隔壁材料層より剥離するという致命的欠
陥を招く。

【００１０】特開平11-79786号公報に記載のZnO-B₂O₃-S
iO₂系ガラスは、結晶性ガラスであり、該公報には結晶
化することによってガラスの低膨張化がはかり得る旨開
示されているが、このガラスの耐薬品性には触れられて
いない。本発明者の研究によれば、その耐薬品性は低い
ものであった。また、該公報には上記ガラス粉末はその
15-60％にフィラー40-85％を配合して隔壁材料とされる
が、かかる材料の利用では焼成膜がポーラスとなり、隔
壁層間の放電が不安定となり、PDPの寿命も短いことが
予想される。

【００１１】前記各公報の他にも、例えば特開平11-185
629号公報には、ホウケイ酸亜鉛ガラスに後添加剤とし
て結晶核剤を混合して、少なくともその表面を結晶質と
した結晶性ガラスがPDPの隔壁として提案されている。

【００１２】以上のように、PDPの隔壁のためのガラス
組成物は種々提案されてきているが、従来汎用されてき
た鉛を含有するPbO-SiO₂-B₂O₃系ガラスに匹敵する性能
を奏し得る無鉛ガラス組成物は、現在未だ開発されてい
ない現状にある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
のPDPの隔壁形成材料として汎用されてきた鉛を含むガ
ラスに代わって、毒性が問題とならず、しかも該鉛系ガ
ラスと同等もしくはこれをも凌ぐ特性を発揮し得る新し
い鉛不含のガラス粉末、該粉末を含む隔壁用ガラス組成
物、これを用いて得られる隔壁およびPDPを提供するこ
とにある。

【００１４】本発明者は上記目的を達成するために鋭意
研究を重ねる過程において、先にZnO-B₂O₃-SiO₂系ガラ
スにR₂O、RF、V₂O₅などの所定量を配合した新しい組成
のガラス粉末が上記目的に合致することを見出し、この
知見に基づく発明を完成した（特開2001-130926号公報
参照）。

【００１５】本発明者らは、更に引き続き研究を重ねた
結果、先に開発した上記ガラス粉末とは組成を本質的に
異にしており、しかも上記目的に合致する新しい組成の
ZnO-B₂O₃-SiO₂系ガラスを見出し、ここに本発明を完成
するに至った。

【００１６】

【課題を解決するための手段】本発明は、PDPの隔壁を
形成するための低融点ガラス粉末であって、その組成が
重量％で以下のものであることを特徴とする無鉛低融点
ガラス粉末、特に結晶性である該ガラス粉末を提供す
る。

【００１７】 ZnO 30-45 B₂O₃ 22-28 SiO₂ 16-25 R₂O(Li₂O，Na₂O，K₂O)の総和 3- 7 RO(CaO，BaO，MgO)の総和 6-15 RF(LiF，NaF，KF)の総和 0.5- 5 TiO₂ 0- 3 Al₂O₃ 0- 3 ZrO₂ 0- 3 V₂O₅ 0- 3 本発明は、また上記ガラス粉末60-99重量％と、無機顔
料および無機フィラーから選ばれる少なくとも1種1-40
重量％とからなる、PDPの隔壁を形成するための隔壁形
成用ガラス組成物を提供する。

【００１８】本発明は、更に上記ガラス組成物の焼成体
によって形成されたPDP用隔壁および該隔壁を有するPDP
を提供する。

【００１９】本発明ガラス粉末およびこれを利用して得
られるガラス(隔壁)は、PDPの隔壁形成用ガラスおよび
隔壁に要求される以下の如き性能を全て具備している。

【００２０】＜隔壁用組成物の要求性能＞ (1)軟化点が550℃以下であること、(2)線熱膨張係数(ガ
ラス単体)が80-90×10^-7／℃の範囲であること、(3)
鉛、ビスマスをガラス成分として含有しないこと、(4)
誘電率が10以下であること、(5)耐水性、耐アルカリ性
等の耐薬品性に優れること、(6)結晶性ガラスであるこ
と。

【００２１】＜ガラス材料の要求性能＞ (1)線熱膨張係数が75-85×10^-7／℃の範囲であること、
(2)焼成後の隔壁内部構造が緻密(気泡のない)であるこ
と、(3)強度が充分に強いこと (4)耐アルカリ性が良好であること、(5)誘電率が10以下
であること。

【００２２】特に本発明ガラス粉末は、600℃以下の低
温で基板ガラスに焼付ることができ、所望の低熱膨張係
数、誘電率、耐水性、耐アルカリ性等の耐薬品性を有す
る結晶性のガラス皮膜を形成することができ、しかも得
られるガラス皮膜は緻密性、強度等において優れたもの
である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明低融点無鉛ガラス粉
末につき詳述する。本発明ガラス粉末は上記特定の成分
組成(重量％、以下同じ)を有することを特徴とする。

【００２４】この組成において、ZnO成分は、従来の鉛
含有ガラスに代替できる鉛不含ガラスの中核をなす成分
であり、30-45％、好ましくは35-40％程度の範囲内で配
合される。これが30％未満では軟化点が550℃以下のガ
ラスを得られにくくなり、45％を越えると耐水性、耐薬
品性が低下する不利がある。

【００２５】B₂O₃成分は、22-28％、好ましくは24-27％
程度の範囲内から選択して配合される。概して鉛を含ま
ないガラスは軟化点が高いので、これを適度な低軟化点
とするためには、このB₂O₃成分を比較的多く添加するこ
とが望まれる。しかるに、B₂O₃の多量添加はガラスの耐
水性、耐薬品性などを悪化させるので、その添加量は制
限される。本発明ガラス組成物において、上記B₂O₃成分
が22％を下回ると軟化点が550℃を越える不利があり、2
8％を越えると耐水性、耐薬品性が悪化する不利があ
る。

【００２６】SiO₂成分は、ガラスの骨格となる成分であ
り、16-25％、好ましくは18-22％程度の範囲で配合され
る。これが16％を下回る場合、ガラスの耐水性、耐薬品
性が低下し、また線膨張係数が85×10^-7／℃を越える結
果となる。逆に25％を上回ると軟化点が550℃を超える
ものとなる。

【００２７】R₂O成分(Li₂O，Na₂O，K₂O)(アルカリ金属
酸化物成分)は、ガラスの軟化点を下げるのに非常に有
効な成分であるが、一方、ガラスの耐水性、耐アルカリ
性などを悪化させるマイナスの効果も併せ持っている。
本発明ガラス組成物は、次に示すアルカリ土類金属酸化
物成分の配合量を増やすことで、このアルカリ金属酸化
物成分の配合量を減らして、好ましい耐水性、耐薬品性
などを保持する低軟化点ガラスの提供に成功したもので
ある。この成分は、その総量が3-7％の範囲、好ましく
は4-6％程度の範囲で配合することができる。これが3％
を下回ると軟化点が550℃以下のガラスを得ることが困
難となり、7％を上回ると耐水性、耐薬品性が悪化し、
線熱膨張係数も高くなりすぎる。これらアルカリ金属酸
化物成分の内では、少量の配合でガラスの軟化温度を低
下させる作用があり、また線熱膨張係数を高くすること
のないNa₂Oの利用が好適である。

【００２８】RO成分(CaO，BaO，MgO)(アルカリ土類金属
酸化物成分)は、その総量が6-15％の範囲、好ましくは7
-9％程度の範囲で配合することができる。これが6％を
下回ると、軟化点が550℃以下のガラスを得ることが困
難となり、15％を上回るとガラスの線熱膨張係数が高く
なりすぎる。また、ガラスの軟化温度については、上記
15％を越える添加によってこれが高くなりすぎる不具合
が生じる。特に、CaO,MgOはガラスの軟化温度の上昇割
合が高くなる。これらアルカリ土類金属酸化物成分の内
では、従って、少量の配合でガラスの軟化温度を低下さ
せ、線熱膨張係数を高くするおそれのないBaOの利用が
好適である。本アルカリ土類金属酸化物の利用は、アル
カリ金属酸化物成分の配合量を減らし得る成分として重
要であり、その利用に基づいて、結果としてガラスの線
熱膨張係数の上昇を抑え、耐水性、耐薬品性を向上され
たガラスが得られる。

【００２９】RF成分(LiF，NaF，KF)(アルカリフッ化物
成分)は、その総和が0.5-5％の範囲、好ましくは1-3％
程度の範囲から選ばれる。これらはアルカリ酸化物に比
してより少量の配合でガラスの軟化点を低下させること
ができる。これが0.5％を下回ると軟化点が550℃を越え
る不利があり、5％を上回ると線膨張係数が85×10^-7／
℃を越え、更に耐水性、耐アルカリ性などの耐薬品性が
悪くなる不利が生じる。上記アルカリフッ化物の内でLi
FおよびNaFの利用が好ましい。

【００３０】TiO₂、Al₂O₃およびZrO₂は、本発明ガラス
の必須成分ではないが、これらの添加によればガラスの
溶融状態での粘性を調整（上昇）することができる。こ
のことは、ガラスの結晶化度の調整ができることを意味
する。従って、これらの添加によれば、後述するように
隔壁の形状、収縮率、緻密性を適度なものとすることが
できる。尚、これら各成分の添加量が前記範囲を上回る
場合は、ガラスの軟化点が550℃を超えるものとなる不
利がある。

【００３１】またV₂O₅は、ガラスの溶融状態での粘性を
下げる特性があり、その添加によれば結果的に軟化温度
を下げるたと同じ効果が得られる。但し、3％を越える
添加ではガラスが黄褐色を呈する不利がある。

【００３２】本発明ガラス粉末の調製は、常法に従い例
えば以下のようにして実施することができる。即ち、ま
ず前記成分組成となるように、各原料化合物を混合し、
得られた混合バッチを約1200-1300℃で溶融し、融液状
ガラスを水冷ロールに挟んで冷却してフレーク状ガラス
を得る。このガラスフレークをボールミル等の適当な粉
砕機を用いて、例えば湿式粉砕し、得られるスラリーを
乾燥後、乾燥ケーキをほぐすことにより所望のガラス粉
末を調製できる。

【００３３】得られるガラス粉末は、特に限定されるわ
けではないが、通常約0.1-30μmの範囲の粒度を有して
いるのが望ましい。かかる粒度は慣用される方法、例え
ば粉砕工程の条件を適宜調整することにより容易に調整
できる。また上記に従い得られる粉末粒子は、更に必要
に応じて分級して、適当な粒度、より好ましくは約0.5-
10μmの範囲の粒度に調整することができる。

【００３４】本発明ガラス粉末は、前記した特性、即
ち、軟化点550℃以下、線熱膨張係数80-90×10^-7／℃、
誘電率10以下、良好な耐水性、耐アルカリ性等の耐薬品
性等を有する。特に、本発明ガラス粉末の有する良好な
耐水性、耐薬品性は、該ガラス粉末の粉砕調製を水中に
おいて湿式法で行なうことを可能とし、これによってガ
ラスの変質を招くことはなく、より簡便でありまた経済
的にも有利である。また、本発明ガラス粉末の優れた耐
薬品性は、サンドブラスト法による隔壁形成の際の耐サ
ンドマスク剤（レジストフィルム）によるパターニング
時(露光・現像時)に、必要マスク部分が剥離するなどの
現象を生じさせない利点をももたらす。

【００３５】本発明ガラス粉末は、線熱膨張係数80-90
×10^-7／℃を維持しつつ、加熱時結晶化する。従って、
後述する隔壁材料としてこのガラス粉末を使用すると、
加熱時所定温度で一旦メルト後、更に昇温したときに結
晶化し、これによって内部構造が緻密で、熱変形しにく
く、精度の高い隔壁を得ることができる。また、上記熱
変形しにくい性質を有する点より、熱変形防止のための
無機フィラーの配合量を少なくすることができ、このこ
とは隔壁の緻密性を一層向上させる結果につながり、更
に隔壁の強度向上にもつながる。しかしながら、あまり
にも結晶化度が高くなり過ぎると、隔壁の緻密性が悪化
するため、適度の結晶化度に調整する必要がある。これ
には、前述したようなZrO₂、Al₂O₃、アルカリ土類金属
酸化物(CaO，BaO，MgO)の添加配合が役立つ。

【００３６】尚、本発明ガラス粉末は、上記各ガラス成
分の所定量を必須成分として含有することを前提とし
て、更に必要に応じて、他の適当なガラス成分を含有す
ることもできる。この必要に応じて添加配合できるガラ
ス成分およびその配合量は、得られるガラスの特性に悪
影響を与えないものおよび範囲から適宜選択できる。該
ガラス成分の具体例としては、例えばSnO、WO₃、MoO₃、
Tl₂O₃、La₂O₃等を例示できる。これらは一種または二種
以上用いることができ、その添加配合量は、いずれも3
重量％以内であるのが望ましい。これらの配合は融着温
度、耐薬品性の微調整に役立つ場合がある。

【００３７】PDPの隔壁を形成するに当たって、本発明
ガラス粉末は、常法に従い、無機顔料、無機フィラー等
を配合して隔壁形成用ガラス組成物に調製される。

【００３８】隔壁形成用ガラス組成物は、一般には、本
発明ガラス粉末60-99重量％と、無機顔料および無機フ
ィラーから選ばれる少なくとも1種1-40重量％とを含有
するペースト状乃至スラリー状形態に調製される。該組
成物はその1種をPDPの背面ガラス基板上に形成させるこ
ともでき、また異なる組成の2種以上を複数層構造とし
て形成させることもできる。例えば形成される隔壁用ガ
ラス層の大部分を発光輝度を向上させるために白色顔料
を用いたものとし、該層の最上部分を黒色顔料を用いた
ものとする、いわゆるブラックストライプ的な隔壁用ガ
ラス層とすることもできる。

【００３９】上記各層に応じて本発明組成物には、例え
ばTiO₂（酸化チタン）、ZnO（酸化亜鉛）等の白色顔料
や、CuO-Cr₂O₃、CuO-MnO-Cr₂O₃、Cr₂O₃-CoO-Fe₂O₃等の
黒色顔料を単独でまたは適宜組み合わせて添加配合し
て、隔壁用ペーストとすることができる。上記白色顔料
を配合する場合、その配合量は約1重量％以上とするの
がよく、これによって得られる隔壁は反射層としての役
割を充分に演じることができ、PDPの輝度アップをはか
り得る。また黒色顔料を配合する場合、その配合量は約
1重量％以上とすることができ、これによってブラック
ストライプとしての機能を果たし得、PDPのコントラス
トアップを行ない得る隔壁を得ることができる。上記白
色顔料と黒色顔料とは、また両者を適宜併用して白色に
近いグレー色、黒色に近いグレー色等の隔壁とすること
もできる。尚、顔料配合量は、後述する無機フィラーと
の合計量で、40重量％までとするのがよく、これを上回
ると隔壁の焼上り状態があまくポーラスな層となり好ま
しくない。通常好ましい顔料配合量は、約2-20重量％の
範囲から選ばれる。

【００４０】本発明隔壁形成用ガラス組成物中には、ま
た、その焼成時の隔壁の形状保持性向上のために、適当
な無機フィラーを添加配合することができる。用いられ
る無機フィラーとしては、従来よりこの種隔壁形成用ガ
ラス組成物に汎用されている各種のもののいずれでもよ
い。その例としては、例えばシリカ、アルミナ、ジルコ
ニア、マグネシア、チタニア、ジルコニア含有シリカ、
マグネシア含有アルミナ、チタニア含有シリカ、アルミ
ナ含有シリカ、これらの球状物などを挙げることができ
る。これらはその1種を単独で用いることができ、また2
種以上を併用することもできる。無機フィラーは、一般
に粉末形態（不定形破砕状物形態、球状形態）で利用さ
れる。該粉末の粒度は、球状物の場合を含めて、特に制
限されるものではなく、通常0.1-10μmの範囲にあるの
が適当である。これらの無機フィラーは、必須成分では
なく、本発明ガラス組成物中に、必要に応じて通常40重
量％まで、好ましくは5-30重量％となる範囲から選ばれ
る量で添加配合することができる。この程度の添加配合
では、焼成後の隔壁内部がポーラスとなって、放電特性
や寿命に悪影響を与える弊害はない。上記無機フィラー
は、一般には前記無機顔料と併用されるのが普通であ
る。

【００４１】本発明組成物は、一般に、有機ビヒクルを
利用して適当なペースト状乃至スラリー状（以下単に
「ペースト」という）に調製される。ここで用いられる
有機ビヒクルとしては、一般にこの種ガラスペーストに
利用されている各種のもののいずれでもよく、これらは
通常樹脂の溶剤溶液からなっている。該樹脂としては、
セルロース系樹脂、アクリル系樹脂、ブチラール系樹脂
などが好ましいものとして例示できる。セルロース系樹
脂には、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ニトロセルロースなどが含まれる。アクリル系樹脂
には、ポリブチルアクリレート、ポリイソブチルメタク
リレートなどが含まれる。また、ブチラール系樹脂に
は、ポリビニルブチラールが含まれる。上記樹脂は、一
般には調製されるガラスペースト組成物中にその1種を
単独でまたは2種以上を併用して、合計量が0.5-20重量
％程度の範囲で配合されるのがよい。また該ガラスペー
ストには、更に必要に応じて、通常添加配合できること
の知られている添加剤、例えば沈殿防止剤、分散剤、基
板ガラスとの接着性向上剤等を適宜配合することができ
る。また、フォトリソグラフィー法で隔壁を形成させる
場合には、前記樹脂の代わりに従来より慣用されている
感光性樹脂を使用することができる。

【００４２】上記樹脂の溶剤溶液を構成する溶剤も通常
知られている各種のものでよく、特に限定されない。一
般には、樹脂の溶解性に優れ、粘稠性のオイルを形成し
得るものが好ましい。これには中沸点および高沸点のエ
ステル系、エーテル系、プロピレングリコール系および
石油系の溶剤が含まれる。エステル系溶剤の具体例とし
ては、例えばブチルセロソルブアセテート、ブチルカル
ビトールアセテートなどを例示できる。エーテル系溶剤
の例としては、ブチルカルビトールなどを例示できる。
プロピレングリコール系溶剤としては、プロピレングリ
コールアセテート、プロピレングリコールフェニルエー
テルなどを例示できる。また、石油系溶剤としては、ナ
フサ、ミネラルターペンなどを例示できる。これらは1
種単独で用いてもよく、2種以上を併用することもでき
る。

【００４３】上記ガラスペーストの調製は、例えば上記
樹脂を比較的高沸点の溶剤に溶解したオイル中に、所定
量の本発明ガラス組成物、無機顔料および／または無機
フィラーを、三本ロール、ボールミル、サンドミル等の
分散機で分散させて、スラリー状乃至ペースト状物（ガ
ラスペースト）にすることによって実施できる。

【００４４】かかる本発明隔壁形成用ガラス材料ペース
トは、従来より慣用されている各種の方法、例えばスク
リーン印刷法により直接塗布してパターニングする方
法、ドクターブレード法、ロールコート法、スクリーン
印刷法、テーブルコーター、リバースコーター、スプレ
ー法、グリーンシートの転写等により塗布施工した後、
公知の各種の方法、例えばサンドブラストによりパター
ニングする方法や、フォトリソ埋め込み方法、ガラスペ
ースト中の樹脂に感光性樹脂を使用したフォトリソグラ
フィー方法、金型よりの転写方法、凸部を有するロール
による加圧法等のパターニング方法に従って隔壁形状と
され、次いで常法に従い、約500-600℃程度の温度で焼
成されて、所望の隔壁とされる。

【００４５】かくして形成される隔壁は、緻密性、強
度、収縮率、耐水性、耐薬品性等において、非常に優れ
たものである。

【００４６】

【実施例】以下、本発明を更に詳しく説明するため、実
施例を挙げる。尚、例中、％はいずれも重量基準による
ものである。

【００４７】各例で得られたガラス粉末および／または
ガラス組成物の特性試験は以下の方法によった。

【００４８】（1）線膨張係数 ガラス組成物を棒状に加圧加工成形し、520-550℃にて
焼成し、その後室温まで冷却して得られるガラス試料
(焼結体)を、所定長さに切断後、株式会社リガク製熱分
析装置TAS-100を用いて、10℃／分の速度で昇温し、50-
350℃の温度範囲での伸び率を測定、算出した。結果は
×10^-7にて表記する。

【００４９】（2）軟化点および結晶性 ガラス試料（焼結体）を白金セル中に投入し、上記熱分
析装置を用いた示差熱分析により、常温-700℃の温度範
囲で軟化点を求めた（昇温速度10℃／分、第3変曲点と
第4変曲点の平均値を軟化点とする）。また、この温度
範囲での結晶化による発熱ピークを確認することにより
結晶化の有無を判断した。

【００５０】（3）誘電率 酸化膜を形成させたステンレススチール板上に、ガラス
粉末試料またはガラス組成物試料の層を印刷、焼成して
作成（30-50μm）し、該層上に直径18mmの電極を銀ペー
ストを用いて作成し、1MHz時の誘電率を横河ヒューレッ
トパッカード株式会社製4194Aインピーダンス／ゲイン
フェーズアナライザーを用いて測定、算出した。

【００５１】（4）耐水性 ソーダライムガラス板上にガラス粉末試料を焼き付け、
該試料を蒸留水中に、60℃で24時間浸漬し、表面状態を
観察し、下記基準により評価した。 ◎：変化なし、○：僅かにラスター色発生、×：白化。

【００５２】（5）耐薬品性 ガラス組成物試料を用いて、ソーダライムガラス板上に
約20μmのガラス層を、印刷、焼成して形成させ、得ら
れる焼成ガラスを100g／l炭酸ソーダ水溶液中に、30℃
で10分間浸漬し、焼成ガラス層表面の変化を肉眼で観察
し、以下の基準により評価した。 ◎：変化なし、○：僅かにラスター色発生、×：白化。

【００５３】（6）隔壁の緻密性 一辺が150mm四方で厚さが2mmのソーダライムガラス基板
上に形成させた隔壁(ガラス試料、隔壁施工部分：100mm
四方、隔壁数:500本、隔壁間隔:120±10μm、隔壁トッ
プ幅55±5μm、隔壁ボトム幅115±10μm、隔壁ピッチ:2
00μm、隔壁厚さ:130±20μm、以下同じ)について、そ
の断面5ヶ所を走査型電子顕微鏡（SEM）で観察し、隔壁
当たりの全空隙数の平均値を下記基準により評価した。 ◎：1個以下の空隙が存在するが、充分にガラス化して
いる、○：2-6個の空隙が存在するが、ガラス化してい
る、△：7-10個の空隙がある。×：11個以上の空隙があ
り、焼きしまっていない。

【００５４】（7）隔壁の強度 隔壁について、上記基板の中心から半径20mm以内に存在
する任意の5箇所の強度を測定し、平均値にて表示し
た。尚、強度の測定は、テンションゲージ（株式会社ミ
ツトヨ社製テンションゲージDTG-150P）の先端部の針を
隔壁間に入れ、隔壁に対して垂直方向にゆっくりとテン
ションをかけていき、隔壁が欠ける際のテンションゲー
ジの値（N;ニュートン）にて評価した。1cm²当たり3箇
所の測定を行い、結果はその平均値にて表した。1.2N以
上を合格とした。

【００５５】（8）焼成による隔壁の収縮率 焼成前後の隔壁の高さをSEM写真撮影により測定し、下
式に従い、隔壁の収縮率を算出した。 収縮率(％)=[1-(焼成後の隔壁高さ)/(焼成前の隔壁高
さ)]×100

【００５６】

【実施例1-5】亜鉛華、ホウ酸、珪砂、アルカリ金属炭
酸塩、アルカリ土類金属炭酸塩、アルカリフッ化物、酸
化チタン、アルミナ、珪酸ジルコンおよび五酸化バナジ
ウムの各原料を、溶融後に表1に示す所定のガラス組成
となる量で、それぞれ混合してバッチ原料混合物を調製
し、約1250℃で溶融した。取り出した溶融ガラスを水冷
ロールに挟んで急冷して、フレーク状のガラスを得た。

【００５７】次いで、得られたガラスをボールミル中、
アルミナボールを用いて水湿式粉砕し、得られたスラリ
ーを乾燥、ふるい分けし、その後分級して、粒径0.2-10
μmの本発明ガラス粉末を得た。

【００５８】

【比較例1-4】実施例1-5において、溶融後に得られるガ
ラス組成が、下記表1に示される通り本発明範囲を外れ
るものとなるようにバッチ原料混合物を調製する以外は
同様にして、フレーク状比較ガラスおよび比較ガラス粉
末を得た。

【００５９】表1には、前記実施例および比較例で得ら
れたガラス粉末の諸特性を前記試験により調べた結果を
併記する。

【００６０】

【表1】

【００６１】

【実施例6-11】実施例1-5で得た各ガラス粉末と下記表2
に示す各種無機顔料および無機フィラーとを混合して本
発明隔壁形成用ガラス組成物を調製した。その組成を表
2に示す。尚、黒色顔料としてはCr₂O₃・CuOを用い、ま
た白色顔料としてはTiO₂を用いた。

【００６２】次いで、上記ガラス材料72％と、α−ター
ピネオール92％にエチルセルロース6％およびポリイソ
ブチルメタクリレート2％を溶解した有機ビヒクル28％
とをバタフライミキサーにて混練りし、更に三本ロール
を用いて固形分を充分にビヒクル中に分散させて隔壁形
成用ガラスペーストを得た。

【００６３】上記ペーストを、アプリケーター400μmに
よりソーダライムガラス基板に塗布し乾燥した。その
後、感光レジストを貼り、露光機と隔壁パターンのネガ
（感光パターン：50μm×100mmライン状）を用いてライ
ン状にレジストフィルムを露光した。露光後、レジスト
フィルムの光により硬化しなかった部分をアルカリ液
(0.2%)で除去し、サンドブラスト処理して隔壁を形成さ
せた。その後、1%アルカリ液で不要となったレジストフ
ィルムを剥離除去した。

【００６４】得られた隔壁パターン(隔壁数:500本、隔
壁間隔:150μm、隔壁幅:50μm、ピッチ:200μm)を、次
いで厚膜焼成炉中でイン−アウト1時間、最高温度530℃
または550℃にて、10分間維持して焼成体(隔壁数:500
本、隔壁間隔:120±10μm、隔壁トップ幅55±5μm、隔
壁ボトム幅115±10μm、隔壁ピッチ:200μm、隔壁厚さ:
130±20μm)を得た。

【００６５】表2には、得られた各隔壁の特性を、前述
した試験に従い求めた結果を併記する。

【００６６】

【表2】

【００６７】

【比較例5-8】比較例1-4で調製した各比較ガラス粉末を
用いて実施例6-8と同様にして、比較隔壁形成用ガラス
組成物を調製し、これらを用いて同様にして隔壁を形成
させた。

【００６８】下記表3に、比較隔壁形成用ガラス組成物
の組成と共に、得られた各隔壁の特性を前述した試験に
従い求めた結果を示す。

【００６９】

【表3】

【００７０】上記表2に示す結果を表3に示す結果と対比
すれば明らかなとおり、本発明ガラス粉末は、PDPの隔
壁形成用ガラスに要求される各種の特性を充分に備えて
おり、これを利用して得られる隔壁は、熱線膨張係数、
耐薬品性、強度、収縮率、緻密性等において非常に優れ
たものであることが判る。

フロントページの続き (72)発明者 加東 隆 大阪府大阪市城東区放出西２丁目１番25号 奥野製薬工業株式会社第２工場内 Ｆターム(参考） 4G062 AA08 AA09 AA11 BB01 DA04 DB01 DB02 DB03 DC04 DD01 DE05 DF01 EA01 EA02 EA03 EA10 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 ED04 EE01 EE02 EE03 EE04 EF01 EG01 EG02 EG03 EG04 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FE02 FE03 FF01 FF02 FF03 FG01 FH01 FJ01 FK01 FK02 FK03 FL01 GA01 GB01 GC01 GD01 GE02 GE03 HH01 HH03 HH05 HH06 HH07 HH08 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM08 MM25 NN29 NN32 NN33 NN34 PP01 PP02 PP03 PP04 PP06 PP11 QQ20 5C040 GF18 KA08 KA09 KA10 KB03 KB28

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 プラズマディスプレイパネルの隔壁を形
   成するための低融点ガラス粉末であって、その組成が重
   量％で ZnO 30-45 B₂O₃ 22-28 SiO₂ 16-25 R₂O(Li₂O，Na₂O，K₂O)の総和 3- 7 RO(CaO，BaO，MgO)の総和 6-15 RF(LiF，NaF，KF)の総和 0.5- 5 TiO₂ 0- 3 Al₂O₃ 0- 3 ZrO₂ 0- 3 V₂O₅ 0- 3 であることを特徴とする無鉛低融点ガラス粉末。
2. 【請求項2】 結晶性である請求項1に記載のガラス粉
   末。
3. 【請求項3】 請求項1に記載のガラス粉末60-99重量％
   と、無機顔料および無機フィラーから選ばれる少なくと
   も1種1-40重量％とからなる、プラズマディスプレイパ
   ネルの隔壁を形成するための隔壁形成用ガラス組成物。
4. 【請求項4】 請求項3に記載のガラス組成物の焼成体に
   よって形成されたプラズマディスプレイパネル用隔壁。
5. 【請求項5】 請求項4に記載の隔壁を有するプラズマデ
   ィスプレイパネル。