JP2006008511A - フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物,フィルタ,平板表示装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物を,B2O3,BaOおよびZnOの中から選択された少なくとも一つと,TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料とを含んで形成する。これにより,人体および環境に有害なPbO成分を含まないフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物を形成することができる。また,比較的低温で焼成可能であり,熱エネルギーの消費が少ないという利点がある。
【選択図】 図2
Description
まず,第1の実施形態として,B2O3,BaOおよびZnOのうち少なくとも一つと,TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料とを含む,フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物について説明する。
第2の実施形態にかかるフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物は,例えば,ビスマス酸化物(Bi2O3)を含むことができる。本実施形態では,例えばBi2O3と,B2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つと,TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料とを含んで形成することができる。
第3の実施形態にかかるフィルタは,透明基材に無鉛ブラックセラミック組成物をプリントおよび熱処理することにより得られる。本実施形態では,フィルタとして,例えば,反射防止フィルム(ARフィルム),近赤外線遮蔽フィルムおよび電磁気波遮蔽フィルムの少なくとも一つをさらに備える。
第4の実施形態にかかる無鉛ブラックセラミック組成物の製造方法は,B2O3,BaOおよびZnOの中から選択された少なくとも一つを混合溶融する段階Aと,溶融された材料を急冷した後,粉砕してガラス粉末を製造する段階Bと,ガラス粉末とTiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3の中から選択された少なくとも一つのブラック顔料を混合する段階Cと,溶媒にバインダーと可塑剤を入れてガラスビヒクルを製造し,ここにガラス粉末を混合して組成物を製造する段階Dと,組成物をガラス基材上にプリントする段階Eと,プリントされたガラス基材を熱処理する段階Fとを含んで構成される。
第5の実施形態にかかる平面ディスプレイ用フィルタの製造方法は,例えば,Bi2O3100重量部とB2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つ25〜100重量部とを混合溶融する段階Aと,溶融された材料を急冷した後,粉砕してガラス粉末を製造する段階Bと,ガラス粉末とTiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3の中から選択された少なくとも一つのブラック顔料0.16〜28.5重量部を混合する段階Cと,溶媒にバインダーと可塑剤を入れて有機ビヒクルを製造し,ここにガラス粉末を混合して組成物を製造する段階Dと,組成物をガラス基板上にスクリーンプリント法によって塗布する段階Eと,プリントされたガラス基板を熱処理する段階Fとを含んで構成される。
第6の実施形態にかかる平板表示装置は,例えば,B2O3,BaOおよびZnOの中から選択された少なくとも一つと,TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料とを含む無鉛ブラックセラミック組成物を用いて製造したフィルタを採用して形成される。
実施例1では,まず,B2O3100重量部,BaO22.2重量部およびZnO8.3重量部を秤量した後,乾式ボールミルで24時間以上乾燥させて混合粉末を得た。次いで,混合粉末をアルミナ炉に仕込み,1000〜1100℃の温度で約2時間十分に溶融させた後,急冷してガラスに製造した。さらに,ガラスをボールミル法で十分粉砕した後,平均粒度1.5μmのガラス粉末を製造した。その後,ガラス粉末にブラック顔料としてCr2O30.66重量部およびCuO0.66重量部を添加した。
次に,実施例2について説明する。ガラス粉末を製造する段階において,B2O3100重量部,BaO22.2重量部およびZn16.6重量部を秤量してガラス粉末を製造した後,ブラック顔料としてCuO1.53重量部を添加して無鉛ブラックセラミックペースト組成物を製造した。これをスクリーンプリント方式によって焼成した後,10μmの厚さに塗布した。そして,550℃で10分間焼成してブラックの程度を測定した。L,a,b値を測定した結果,23.25,−0.05,0.02の値を得た。
実施例3では,まず,Bi2O3100重量部,B2O320重量部,SiO28重量部,P2O54重量部を秤量した後,乾式ボールミルで24時間以上乾燥させて混合粉末を得た。混合粉末をアルミナ炉に仕込み,1000〜1100℃の温度で約2時間十分に溶融させた後,急冷してガラスに製造した。そして,ガラスをボールミル法で十分粉砕した後,平均粒度1.5μmのガラス粉末を製造した。ガラス粉末としてCr2O30.66重量部およびCuO0.66重量部を添加した。
実施例4では,まず,ガラス粉末を製造する段階において,Bi2O3100重量部,B2O330.7重量部,SiO215.3重量部,P2O56.15重量部のガラス粉末を製造した後,ブラック顔料としてCuO1.53重量部を添加して無鉛ブラックセラミックペースト組成物を製造した。これをスクリーンプリント方式によって焼成した後,10μmの厚さに塗布した。そして,550℃で10分間焼成してブラックの程度を測定した。L,a,bの値を測定した結果,23.75,−0.10,0.12の値を得た。
比較例1では,既存の市販ガラスブラックセラミック(新セラミック:ガラス粉末の組成はPbO,SiO2,Na2O3など,ブラック顔料はCr2O3およびCuO)を使用した。これ以外は,実施例1の方式によって行った。L,a,bの値を測定した結果,23.41,−0.08,0.12の値を得た。
比較例2では,既存の市販ガラスブラックセラミック(新セラミック:ガラス粉末の組成はSiO2,Na2O3など,ブラック顔料はCr2O3およびCuO)を使用した。これ以外は,実施例1の方式によって行った。L,a,bの値を測定した結果,27.22,−0.05,0.15の値を得た。
比較例3では,比較例2で使用した柔軟ブラックセラミック(新セラミック:ガラス粉末の組成はSiO2,Na2O3など,ブラック顔料はCr2O3およびCuO)をスクリーンプリント方式によって焼成した後,10μmの厚さに塗布した。これを600℃10分間焼成してブラックの程度を測定した。L,a,bの値を測定した結果,23.64,−0.10,0.17の値を得た。
53a,53b 透明電極
53c アドレス電極
55a 前方誘電体層
56 保護膜
56b 後方誘電体層
57 隔壁
58 蛍光体層
60 後方パネル
70 前方パネル
100 フィルタ
101 反射防止フィルム
102 近赤外線遮蔽フィルム
104 ブラックセラミック
105 電磁気波遮蔽フィルム
110 中央部
120 周辺部
200 フィルタ
205 金属メッシュ層
Claims (23)
- B2O3,BaOおよびZnOの中から選択された少なくとも一つと;
TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料と;
を含む,フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。 - 前記BaOの含量は,B2O3100重量部を基準として33.3〜100重量部であることを特徴とする,請求項1に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記ZaOの含量は,B2O3100重量部を基準として16.6〜114重量部であることを特徴とする,請求項1に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料の総含量は,B2O3100重量部を基準として0.16〜28.5重量部であることを特徴とする,請求項1に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記ブラック顔料は,TiO0.16〜28.5重量部,CuO0.16〜28.5重量部,NiO0.16〜28.5重量部,MnO20.16〜28.5重量部,Cr2O30.16〜28.5重量部,およびFe2O30.16〜28.5重量部よりなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする,請求項4に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物のガラス転移温度は,450〜550℃であることを特徴とする,請求項1に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記ガラス転移温度は,480〜530℃であることを特徴とする,請求項6に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- Bi2O3と;
B2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つと;
TiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料と;
を含む,フィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。 - 前記B2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つを含んでなる物質の総含有量は,Bi2O3100重量部を基準として25〜100重量部であることを特徴とする,請求項8に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記B2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つを含んでなる物質の含有の割合は,B2O31.25〜40重量部,SiO21.25〜20重量部,P2O51.25〜40重量部,Na2O31.25〜40重量部,Al2O31.25〜10重量部,BaO1.25〜10重量部,ZnO1.25〜20重量部およびTiO20.125〜10重量部で構成され,
前記B2O3,SiO2,P2O5,Na2O3,Al2O3,BaO,ZnOおよびTiO2よりなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする,請求項9に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。 - 前記ブラック顔料の含量は,Bi2O3100重量部を基準として0.16〜28.5重量部であることを特徴とする,請求項8に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 前記ブラック顔料は,TiO0.16〜28.5重量部,CuO0.16〜28.5重量部,NiO0.16〜28.5重量部,MnO20.16〜28.5重量部,Cr2O30.16〜28.5重量部,およびFe2O30.16〜28.5重量部よりなる群から選択された少なくとも一つを含むことを特徴とする,請求項11に記載のフィルタ用無鉛ブラックセラミック組成物。
- 透明基材に,請求項1〜12のいずれか1つに記載の無鉛ブラックセラミック組成物がプリントされた後,熱処理されることにより形成されることを特徴とする,フィルタ。
- 前記フィルタは,反射防止フィルム,近赤外線遮蔽フィルムおよび電磁気波遮蔽フィルムの少なくとも一つをさらに備えることを特徴とする,請求項13に記載のフィルタ。
- B2O3,BaOおよびZnOの中から選択された少なくとも一つを混合溶融する段階Aと;
前記段階Aにて溶融された材料を急冷した後,粉砕して,ガラス粉末を製造する段階Bと;
前記ガラス粉末とTiO,CuO,NiO,MnO2,Cr2O3およびFe2O3の中から選択された少なくとも一つのブラック顔料とを混合する段階Cと;
溶媒にバインダーと可塑剤とを投入して有機ビヒクルを製造し,前記段階Bにて製造されたガラス粉末を混合して組成物を製造する段階Dと;
前記段階Dにて製造された組成物を,ガラス基材上にプリントする段階Eと;
前記段階Eにてプリントされた前記ガラス基材を熱処理する段階Fと;
を含むことを特徴とする,フィルタ製造方法。 - 前記段階Aの各成分の含量は,B2O3100重量部を基準として,BaO33.3〜100重量部,ZnO16.6〜114重量部であることを特徴とする,請求項15に記載のフィルタ製造方法。
- 前記段階Cは,TiO0.16〜28.5重量部,CuO0.16〜28.5重量部,NiO0.16〜28.5重量部,MnO20.16〜28.5重量部,Cr2O30.16〜28.5重量部,およびFe2O30.16〜28.5重量部よりなる群から選択された少なくとも一つのブラック顔料を混合することを特徴とする,請求項15に記載のフィルタ製造方法。
- 前記段階Dは,前記ガラス粉末と前記有機ビヒクルとを7:3の重量比で混合することを特徴とする,請求項15に記載のフィルタ製造方法。
- 前記段階Eは,前記段階Dにて製造された組成物を,ガラス基材上に5〜30μmの厚さにプリントすることを特徴とする,請求項15に記載のフィルタ製造方法。
- 前記段階Fは,500〜550℃の温度で熱処理することを特徴とする,請求項15に記載のフィルタ製造方法。
- 請求項13に記載のフィルタを用いることを特徴とする,平板表示装置。
- 前記平板表示装置は,プラズマディスプレイパネル,液晶ディスプレイまたは電界放出素子であることを特徴とする,請求項21に記載の平板表示装置。
- 前記プラズマディスプレイパネルは,反射防止フィルム,近赤外線遮蔽フィルムおよび電磁気波遮蔽フィルムの中から選択された少なくとも一つをさらに備えることを特徴とする。請求項22に記載の平板表示装置。
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