JP2006036570A

JP2006036570A - 電極被覆用低融点ガラス

Info

Publication number: JP2006036570A
Application number: JP2004217477A
Authority: JP
Inventors: Hitoshi Onoda; 仁小野田; Hisashi Goshima; 悠五島; Hiroshi Usui; 寛臼井
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 2004-07-26
Filing date: 2004-07-26
Publication date: 2006-02-09

Abstract

【課題】６００℃以下の温度で使用できるプラズマディスプレイパネル電極被覆に好適な無鉛無ビスマス低融点ガラスの提供。
【解決手段】下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂ_２Ｏ_３０〜４０％、ＺｎＯ０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０％、ＭｇＯ０〜４０％、Ｌｉ_２Ｏ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ０〜６％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、Ｐ_２Ｏ_５１０〜６０％、から本質的になり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが４〜１２％であって、実質的にＰｂＯおよびＢｉ_２Ｏ_３のいずれも含有しない電極被覆用低融点ガラス。ガラス軟化点が５８０〜６５０℃、結晶化開始温度が６８０℃以上である前記電極被覆用低融点ガラス。
【選択図】なし

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）における電極被覆に好適な無鉛無ビスマス低融点ガラスに関する。

ＰＤＰにおける電極の被覆にはＰｂＯ含有低融点ガラスが使用されている（たとえば特許文献１参照。）。
近年、ＰｂＯおよびＢｉ_２Ｏ_３のいずれも含有しない電極被覆用低融点ガラスが求められている。

特開２００３−２４９１７５号公報

本発明は、６００℃以下の温度で使用できるＰＤＰ電極被覆に好適な無鉛無ビスマス低融点ガラスの提供を目的とする。

本発明は、下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂ_２Ｏ_３０〜４０％、ＺｎＯ０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０％、ＭｇＯ０〜４０％、Ｌｉ_２Ｏ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ０〜６％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、Ｐ_２Ｏ_５８〜６０％、から本質的になり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが４〜１２％であって、実質的にＰｂＯおよびＢｉ_２Ｏ_３のいずれも含有しない電極被覆用低融点ガラスを提供する。
また、ガラス軟化点（Ｔ_Ｓ）が５８０〜６５０℃、結晶化開始温度（Ｔ_Ｘ）が６８０℃以上である前記電極被覆用低融点ガラスを提供する。

ＰＤＰの前面基板における電極被覆ガラス（いわゆる透明誘電体）を無鉛無ビスマスガラスとすることができる。

本発明の電極被覆用ガラス（本発明のガラス）は、通常、粉砕、分級されてガラス粉末とされる。この粉末化されたガラスは通常ビヒクルと混練されペーストとされる。このようにして得られたガラスペーストは、たとえば透明電極が形成されているガラス基板に塗布、焼成して電極被覆ガラス層（ＰＤＰ前面基板においては透明誘電体に相当）とすることができる。

本発明のガラスの粉末はガラスペーストとしての使用に限定されない。たとえば、グリーンシートとしても使用できる。この場合、本発明のガラスの粉末は樹脂と混練され、得られた混練物はポリエチレンフィルム等の支持フィルムの上に塗布されてグリーンシートとされ、該グリーンシートはガラス基板上に形成された電極上に転写後、焼成され、電極被覆ガラスとされる。

前記粉末の平均粒径は０．５μｍ以上であることが好ましい。０．５μｍ未満では、粉末状にするために要する時間が顕著に増加する恐れがある。より好ましくは０．７μｍ以上である。また、前記平均粒径は４μｍ以下であることが好ましい。より好ましくは３μｍ以下である。
また、前記粉末の最大粒径は３５μｍ以下であることが好ましい。３５μｍ超では、たとえばＰＤＰにおける前記電極被覆ガラス層（厚みは通常４０μｍ以下）の表面に凹凸が発生し、ＰＤＰの画像がゆがむおそれがある。前記最大粒径は、より好ましくは２０μｍ以下である。

本発明のガラスのＴ_Ｓは６５０℃以下であることが好ましい。６５０℃超では６００℃以下の温度での焼成が困難になり、緻密な電極被覆膜や隔壁が得られないおそれがある。

次に、本発明のガラスの組成についてモル％を単に％と表示して説明する。
Ｂ_２Ｏ_３は必須ではないが、ガラスを安定化するために４０％まで含有してもよい。４０％超ではガラス化がかえって困難になる。
ＺｎＯは必須ではないが、ガラスを低融化するために４０％まで含有してもよい。４０％超ではガラス化が困難になる、または焼成時に結晶が析出しやすくなる。

Ａｌ_２Ｏ_３は必須ではないが、ガラスを安定化するために１０％まで含有してもよい。１０％超ではガラス化がかえって困難になる、または焼成時に結晶が析出しやすくなる。
ＭｇＯは必須ではないが、ガラスを安定化するため、または低融化するために４０％まで含有してもよい。４０％超ではガラス化がかえって困難になる、または焼成時に結晶が析出しやすくなる。

Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２ＯおよびＫ_２Ｏはガラス化範囲を広げるため、またはＴ_Ｓを低下させるための成分で、いずれか１種以上を含有しなければならない。その合計が４％未満ではＴ_Ｓが高くなり６００℃以下で焼結させることが困難になる。１２％超ではＴ_Ｓがかえって低くなりすぎる、または結晶が析出しやすくなり焼成膜の可視光線透過率が低くなる。
Ｐ_２Ｏ_５は本発明のガラスのネットワークフォーマーであり、必須である。８％未満ではガラス化が困難になる、または結晶が析出しやすくなり焼成膜の可視光線透過率が低くなる。６０％超ではＴ_Ｓが高くなり焼結性が損なわれる。

表のＢ_２Ｏ_３からＰ_２Ｏ_５までの欄にモル％表示で示した組成となるように原料を調合、混合した。得られた混合原料を白金坩堝に入れ１０００〜１２００℃に加熱して６０分間溶融した。例１〜１５は実施例、例１６〜２７は比較例である。
得られた溶融ガラスの一部をカーボン製板に流し出して大気中で冷却し、得られたガラスを観察し失透の有無を調べた。失透が認められなかったものは表のガラス化の欄に○、失透が認められたものは同欄に×として示した。

前記溶融ガラスの残りはステンレス鋼製ローラーに流し込んでフレーク化した。
得られたガラスフレークはアルミナ製のボールミルで１６時間乾式粉砕して気流分級を行い、平均粒径２〜４μｍのガラス粉末とした。
このガラス粉末について、示差熱分析装置（ＤＴＡ）を用いてＴ_Ｓ（単位：℃）およびＴ_Ｘ（単位：℃）を測定した。

また、前記ガラス粉末２ｇを直径１３ｍｍのステンレス製の型枠でプレス成型し、６００℃で６０分間焼成し、焼結性および結晶析出の有無を調べた。焼結性の良否を表の焼結性の欄に○×で、結晶析出の有無を表の結晶析出の欄に○×でそれぞれ示した。

また、前記ガラス粉末１００ｇを、α−テルピネオール等にエチルセルロースを１０質量％溶解した有機ビヒクル２５ｇと混練してペーストインクを作製し、大きさ５０ｍｍ×７５ｍｍ、厚み２．８ｍｍのソーダライムシリケートガラス基板（５０〜３５０℃における平均線膨張係数＝８７×１０^−７／℃）に、焼成後の膜厚が約３０μｍとなるよう均一にスクリーン印刷し、１２０℃で１０分間乾燥した。このガラス基板を昇温速度毎分１０℃で５８０〜６００℃まで加熱して１５〜３０分間保持する焼成を行ってガラス基板上にガラス層を形成した。このガラス層付きガラス基板について、標準Ｃ光源による可視光透過率Ｔｖ（％）を測定した。Ｔｖは８０％以上であることが好ましい。

Claims

下記酸化物基準のモル％表示で、Ｂ_２Ｏ_３０〜４０％、ＺｎＯ０〜４０％、Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０％、ＭｇＯ０〜４０％、Ｌｉ_２Ｏ０〜５％、Ｎａ_２Ｏ０〜６％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、Ｐ_２Ｏ_５８〜６０％、から本質的になり、Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏが４〜１２％であって、実質的にＰｂＯおよびＢｉ_２Ｏ_３のいずれも含有しない電極被覆用低融点ガラス。
ガラス軟化点が５８０〜６５０℃、結晶化開始温度が６８０℃以上である請求項１に記載の電極被覆用低融点ガラス。