JP2007210880A - Bismuth-based glass composition and bismuth-based sealing material - Google Patents

Bismuth-based glass composition and bismuth-based sealing material Download PDF

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a bismuth based glass composition free from devitrification in primary firing at ≥480°C and capable of securing excellent flowability and sealing strength in secondary firing of a next step and a bismuth based sealing material. <P>SOLUTION: The bismuth based glass composition contains a glass composition of 30-50% Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 20-35% B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 10-25% ZnO, 1-15% BaO and 3-15% BaO+SrO+MgO+CaO by mol and satisfies Bi<SB>2</SB>O<SB>3</SB>/B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>of 1.0-1.75 (where 1.75 is excluded) and ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO) of 1.0-3.5 by mol. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、平面表示装置や電子部品等の封着に好適なビスマス系ガラス組成物およびビスマス系封着材料に関し、特に、プラズマディスプレイパネル(以下、PDPと称する)、フィールドエミッションディスプレイ(以下、FEDと称する)、蛍光表示管(以下、VFDと称する)等の平面表示装置の封着および水晶振動子、ICパッケージ等の電子部品の封着に好適なビスマス系ガラス組成物およびビスマス系封着材料に関するものである。   The present invention relates to a bismuth-based glass composition and a bismuth-based sealing material suitable for sealing flat display devices, electronic parts, and the like, and in particular, a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP), a field emission display (hereinafter referred to as FED). Bismuth-based glass composition and bismuth-based sealing material suitable for sealing flat display devices such as fluorescent display tubes (hereinafter referred to as VFD) and sealing electronic parts such as crystal resonators and IC packages It is about.

従来から平面表示装置等の封着材料としてガラスが用いられている。ガラスは、樹脂系の接着剤に比べ、化学的耐久性および耐熱性が優れるとともに、平面表示装置等の気密性を確保するのに適している。   Conventionally, glass has been used as a sealing material for flat display devices and the like. Glass is excellent in chemical durability and heat resistance as compared with a resin-based adhesive, and is suitable for ensuring airtightness of a flat display device or the like.

これらのガラスは、用途によっては機械的強度、流動性、電気絶縁性等の種々の特性が要求されるが、少なくとも平面表示装置等に使用される蛍光体の蛍光特性等を劣化させない温度で使用可能であることが要求される。それゆえ、上記特性を満足するガラスとして、ガラスの融点を下げる効果が極めて大きいPbOを多量に含有する鉛硼酸系ガラス(例えば、特許文献1参照)が広く用いられてきた。   These glasses require various properties such as mechanical strength, fluidity, and electrical insulation depending on the application, but they are used at a temperature that does not deteriorate at least the fluorescence properties of phosphors used in flat display devices. It is required to be possible. Therefore, as a glass that satisfies the above characteristics, lead borate glass (see, for example, Patent Document 1) containing a large amount of PbO that has an extremely large effect of lowering the melting point of the glass has been widely used.

ところが、最近、鉛硼酸系ガラスに含まれるPbOに対して環境上の問題が指摘されており、鉛硼酸系ガラスからPbOを含まないガラスに置き換えることが望まれている。そのため、鉛硼酸系ガラスの代替品として、様々な低融点ガラスが開発されている。その中でも、特許文献2等に記載されているビスマス系ガラス(Bi23−B23系ガラスとも称される)は、化学耐久性、機械的強度等の諸特性において鉛硼酸系ガラスと同等の特性を有するため、その代替候補として期待されている。 However, recently, environmental problems have been pointed out with respect to PbO contained in lead borate glass, and it is desired to replace lead borate glass with glass containing no PbO. Therefore, various low melting glass has been developed as a substitute for lead borate glass. Among them, the bismuth glass (also referred to as Bi 2 O 3 —B 2 O 3 glass) described in Patent Document 2 is a lead borate glass in various properties such as chemical durability and mechanical strength. Therefore, it is expected as an alternative candidate.

ところで、PDPに使用される封着材料は、以下のような工程を経る。まず、三本ロールミル等の混練装置を用いて、封着材料とビークルを均一に混合し、ペースト化する。一般的に、ビークルは、有機溶媒や樹脂等を含有しており、樹脂は、ガラスの軟化点以下の温度で良好に熱分解するニトロセルロースまたはアクリル樹脂等が使用される。次に、PDPの背面ガラス基板の外周縁部に作製されたペーストを塗布し、高温でビークル成分を熱分解または焼却して、一次焼成(グレーズ焼成、仮焼成)を行う。一次焼成は、ビークルに使用する樹脂が完全に熱分解する温度条件で行われる。さらに、封着材料の二次焼成(本焼成)が行なわれ、PDPの前面ガラス基板と背面ガラス基板を封着する。最後に、排気管を通してPDP内部を真空排気した後、希ガスを必要量注入して排気管を封止する。このようにしてPDPは作製される。
特開昭63−315536号公報 特開平6−24797号公報
By the way, the sealing material used for PDP goes through the following processes. First, using a kneading apparatus such as a three-roll mill, the sealing material and the vehicle are uniformly mixed to form a paste. In general, a vehicle contains an organic solvent, a resin, and the like, and a nitrocellulose, an acrylic resin, or the like that is thermally decomposed well at a temperature below the softening point of glass is used as the resin. Next, the paste prepared on the outer peripheral edge of the rear glass substrate of the PDP is applied, and the vehicle components are pyrolyzed or incinerated at a high temperature to perform primary firing (glaze firing, temporary firing). The primary firing is performed under temperature conditions where the resin used in the vehicle is completely pyrolyzed. Further, secondary firing (main firing) of the sealing material is performed to seal the front glass substrate and the back glass substrate of the PDP. Finally, the inside of the PDP is evacuated through the exhaust pipe, and then a necessary amount of rare gas is injected to seal the exhaust pipe. In this way, the PDP is manufactured.
Japanese Unexamined Patent Publication No. Sho 63-315536 JP-A-6-24797

近年、PDPの製造効率の向上を目的として、封着材料と蛍光体材料の一次焼成を同時に行う場合がある。   In recent years, for the purpose of improving the production efficiency of PDP, primary firing of a sealing material and a phosphor material may be performed simultaneously.

ここで、蛍光体材料は、蛍光体粉末を有機溶媒や樹脂からなるビークルに均一に分散され、ペースト状に加工された後、使用に供される。一般的に、このビークルに使用される樹脂は、粘度特性等が良好なエチルセルロース等が使用されている。なお、エチルセルロースは、ニトロセルロースやアクリル樹脂等と比較して、分解温度が高く、熱分解性が劣っている。したがって、蛍光体材料と封着材料の一次焼成を同時に行う場合、その温度条件は、エチルセルロースの熱分解が十分に進行する条件とされる。また、PDPの製造効率向上の要請を満たすためには、エチルセルロースの熱分解を短時間で行う必要があり、一次焼成の条件は480℃以上で30分間程度とする必要がある。換言すると、一次焼成の温度条件が480℃未満であれば、エチルセルロースの熱分解に長時間を要し、PDPの製造効率を低下させるおそれがある。   Here, the phosphor material is used after the phosphor powder is uniformly dispersed in a vehicle made of an organic solvent or resin and processed into a paste. Generally, as a resin used for this vehicle, ethyl cellulose having good viscosity characteristics and the like are used. Note that ethyl cellulose has a higher decomposition temperature and inferior thermal decomposability than nitrocellulose and acrylic resins. Therefore, when the primary firing of the phosphor material and the sealing material is performed at the same time, the temperature condition is such that the thermal decomposition of ethyl cellulose proceeds sufficiently. Further, in order to satisfy the demand for improving the production efficiency of PDP, it is necessary to thermally decompose ethylcellulose in a short time, and the conditions for primary firing need to be 480 ° C. or higher and about 30 minutes. In other words, if the temperature condition of the primary firing is less than 480 ° C., it takes a long time for the thermal decomposition of ethylcellulose, which may reduce the production efficiency of PDP.

その一方で、蛍光体材料を分散するビークルに使用する樹脂として、熱分解性が良好な樹脂、例えばニトロセルロース等を用いる方法も考えられるが、そのような樹脂は粘性が十分ではなく、ペーストの粘性を十分に確保することが困難であり、蛍光体材料の塗布作業性が悪化するため、逆にPDPの製造効率を低下させるおそれがある。   On the other hand, as a resin used for the vehicle in which the phosphor material is dispersed, a method using a resin having good thermal decomposability, such as nitrocellulose, is conceivable, but such a resin is not sufficiently viscous, Since it is difficult to secure sufficient viscosity and the workability of applying the phosphor material is deteriorated, there is a possibility that the manufacturing efficiency of the PDP may be reduced.

また、封着材料の一次焼成後に供される二次焼成は、蛍光体の蛍光特性を劣化させない温度で行われ、エネルギー効率等を考慮して、できるだけ低温で行われる。具体的には、封着材料の二次焼成の条件は、500℃以下、好ましくは450〜480℃で30分間程度とされている。   Further, the secondary firing provided after the primary firing of the sealing material is performed at a temperature that does not deteriorate the fluorescent characteristics of the phosphor, and is performed at as low a temperature as possible in consideration of energy efficiency and the like. Specifically, the secondary firing condition of the sealing material is 500 ° C. or less, preferably 450 to 480 ° C. for about 30 minutes.

ところで、従来の鉛硼酸系封着材料は、熱的安定性が良好であり、480℃以上で一次焼成した後にガラスに結晶が析出することがなく、さらに450〜480℃で二次焼成してもガラスに結晶が析出することがなかった。しかし、ビスマス系封着材料は、鉛硼酸系封着材料に比べ、安定に使用できる温度範囲が狭く、熱的安定性が劣っていた。つまり、480℃以上で一次焼成した後にガラスに結晶が析出することがなく、且つ450〜480℃で二次焼成してもガラスに結晶が析出することがないビスマス系封着材料を得ることができなかった。特に、ビスマス系封着材料の一次焼成を500℃以上とした場合、ガラスに結晶が析出し、その後に供される二次焼成で更に結晶が成長してしまう。その場合、ビスマス系封着材料は、二次焼成で流動性を確保することができないばかりか、二次焼成で封着材料が的確に潰れず、PDPの気密性が確保できないおそれもあった。また、ビスマス系封着材料の流動性が乏しいと、ガラス基板と封着材料の界面における反応も十分に進行せず、PDPの封着強度が乏しくなるといった問題もあった。   By the way, the conventional lead boric acid-based sealing material has good thermal stability, so that crystals are not deposited on the glass after primary firing at 480 ° C. or higher, and further secondary firing is performed at 450 to 480 ° C. Also, no crystals were deposited on the glass. However, the bismuth-based sealing material has a narrower temperature range that can be used stably than the lead boric acid-based sealing material, and is inferior in thermal stability. That is, it is possible to obtain a bismuth-based sealing material in which crystals are not deposited on the glass after primary firing at 480 ° C. or higher, and crystals are not deposited on the glass even if secondary firing is performed at 450 to 480 ° C. could not. In particular, when the primary firing of the bismuth-based sealing material is set to 500 ° C. or higher, crystals are deposited on the glass, and crystals are further grown by the secondary firing provided thereafter. In this case, the bismuth-based sealing material cannot be ensured in fluidity by secondary firing, and the sealing material is not properly crushed by secondary firing, and there is a possibility that the airtightness of the PDP cannot be secured. In addition, when the fluidity of the bismuth-based sealing material is poor, there is a problem that the reaction at the interface between the glass substrate and the sealing material does not proceed sufficiently and the sealing strength of the PDP is poor.

また、特許文献2には、電子部品の封着等に使用可能なビスマス系封着材料が記載されている。しかし、このビスマス系封着材料は、鉛硼酸系封着材料と比較して、耐失透性が乏しく、特に、耐火性フィラー粉末を含有させた場合、失透性が顕著である。したがって、特許文献2に記載のビスマス系封着材料を使用すると、ビスマス系封着材料と蛍光体材料の一次焼成を同時に行った場合、つまり、480℃以上で焼成した場合、ビスマス系ガラスが失透し、その後の二次焼成で流動し難くなり、その結果、PDPの気密信頼性を確保することができなくなる。   Patent Document 2 describes a bismuth-based sealing material that can be used for sealing electronic parts. However, this bismuth-based sealing material has poor devitrification resistance as compared with the lead boric acid-based sealing material. In particular, when a refractory filler powder is contained, the devitrification property is remarkable. Therefore, when the bismuth-based sealing material described in Patent Document 2 is used, when the primary firing of the bismuth-based sealing material and the phosphor material is performed simultaneously, that is, when firing at 480 ° C. or higher, the bismuth-based glass is lost. Through and subsequent secondary firing, it becomes difficult to flow, and as a result, the hermetic reliability of the PDP cannot be ensured.

そこで、本発明の目的は、480℃以上で一次焼成しても、失透することがなく、その後に供される二次焼成で良好な流動性および封着強度を確保することができるビスマス系ガラス組成物およびビスマス系封着材料を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a bismuth system that does not devitrify even when subjected to primary firing at 480 ° C. or higher, and can ensure good fluidity and sealing strength by secondary firing provided thereafter. It is to provide a glass composition and a bismuth-based sealing material.

本発明者等は、ビスマス系ガラスのガラス組成を所定範囲に規制するとともに、ZnOとアルカリ土類金属酸化物のモル比率(モル分率)を所定範囲に規制すると、480℃以上で一次焼成してもビスマス系ガラスに結晶が生じることがなく、且つ450〜480℃の二次焼成でビスマス系ガラスが良好に流動することを見出した。さらに、Bi23とB23のモル比率を所定範囲に規制すると、PDPの焼成条件で好適に使用できることを見出し、本発明として提案するものである。 The inventors of the present invention regulate the glass composition of bismuth glass within a predetermined range, and when the molar ratio (molar fraction) of ZnO and alkaline earth metal oxide is regulated within a predetermined range, primary baking is performed at 480 ° C. or higher. However, it has been found that crystals are not generated in the bismuth-based glass and that the bismuth-based glass flows well by secondary firing at 450 to 480 ° C. Furthermore, when the molar ratio of Bi 2 O 3 and B 2 O 3 is regulated within a predetermined range, it is found that it can be suitably used under PDP firing conditions, and is proposed as the present invention.

また、本発明のビスマス系ガラス組成物は、ビスマス系ガラスのガラス組成を所定範囲に規制しているため、鉛硼酸系封着材料と同等以上に熱的安定性を有しており、安定に使用できる温度範囲が極めて広範である。特に、一次焼成を500℃以上としても、ビスマス系ガラスに結晶が析出することがなく、且つその後に供される二次焼成で結晶が析出することはない。さらに、本発明のビスマス系ガラス組成物は、軟化点が低い特長も有しており、一次焼成を500℃以上としても、その後に供される450〜480℃の二次焼成で良好に流動することができる。   Further, the bismuth glass composition of the present invention regulates the glass composition of the bismuth glass to a predetermined range, and thus has a thermal stability equal to or higher than that of the lead borate sealing material, and is stable. The usable temperature range is extremely wide. In particular, even when the primary firing is set to 500 ° C. or higher, no crystals are precipitated on the bismuth-based glass, and no crystals are precipitated by the subsequent secondary firing. Furthermore, the bismuth-based glass composition of the present invention also has a feature that the softening point is low, and even if the primary firing is set to 500 ° C. or higher, it flows well in the secondary firing at 450 to 480 ° C. that is provided thereafter. be able to.

具体的には、本発明のビスマス系ガラス組成物は、下記酸化物換算のモル%で、ガラス組成として、Bi23 30〜50%、B23 20〜35%、ZnO 10〜25%、BaO 1〜15%、BaO+SrO+MgO+CaO 3〜15%を含有し、且つモル比率でBi23/B23 1〜1.75(但し、1.75は含まない)、ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO) 1〜3.5の関係を満たすことに特徴付けられる。 Specifically, the bismuth-based glass composition of the present invention is a mol% in terms of the following oxide, and the glass composition is Bi 2 O 3 30-50%, B 2 O 3 20-35%, ZnO 10-25. %, BaO 1-15%, BaO + SrO + MgO + CaO 3-15%, and Bi 2 O 3 / B 2 O 3 1-1.75 (but not 1.75) in molar ratio, ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) ) Characterized by satisfying the relationship of 1 to 3.5.

第二に、本発明のビスマス系ガラス組成物は、B23が24.4〜35%(但し、24.4%は含まない)であることに特徴付けられる。 Second, the bismuth-based glass composition of the present invention is characterized in that B 2 O 3 is 24.4 to 35% (excluding 24.4%).

第三に、本発明のビスマス系ガラス組成物は、CuO 0〜10%、Fe23 0〜10%を含有することに特徴付けられる。 Third, the bismuth-based glass composition of the present invention is characterized by containing CuO 0 to 10% and Fe 2 O 3 0 to 10%.

第四に、本発明のビスマス系ガラス組成物は、実質的にPbOを含有しないことに特徴付けられる。ここで、「実質的にPbOを含有しない」とは、ガラス組成内のPbOの含有量が1000ppm以下の場合を指す。   Fourth, the bismuth-based glass composition of the present invention is characterized by substantially not containing PbO. Here, “substantially does not contain PbO” refers to a case where the content of PbO in the glass composition is 1000 ppm or less.

第五に、本発明のビスマス系封着材料は、上記のビスマス系ガラス組成物からなるガラス粉末45〜95体積%と、耐火性フィラー粉末5〜55体積%とを含有することに特徴付けられる。   Fifth, the bismuth-based sealing material of the present invention is characterized in that it contains 45 to 95% by volume of glass powder made of the above-described bismuth-based glass composition and 5 to 55% by volume of refractory filler powder. .

第六に、本発明のビスマス系封着材料は、耐火性フィラー粉末がコーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、酸化錫またはこれらの組合せであることに特徴付けられる。   Sixth, the bismuth-based sealing material of the present invention is characterized in that the refractory filler powder is cordierite, willemite, alumina, tin oxide or a combination thereof.

第七に、本発明のビスマス系封着材料は、PDPの封着に使用することに特徴付けられる。ここで、PDPの封着には、前面ガラス基板と背面ガラス基板の封着、排気管と背面ガラス基板の封着、場合よってはスペーサ−材の封着等が想定される。   Seventh, the bismuth-based sealing material of the present invention is characterized by being used for sealing a PDP. Here, for sealing of the PDP, sealing of the front glass substrate and the back glass substrate, sealing of the exhaust pipe and the back glass substrate, and sealing of a spacer material in some cases are assumed.

上記の構成を有するビスマス系封着材料は、鉛硼酸系封着材料と同等以上に熱的安定性を有しており、安定に使用できる温度範囲が極めて広範である。それ故、本発明のビスマス系封着材料は、480℃以上で一次焼成した後にビスマス系ガラスに結晶が析出することがなく、且つ450〜480℃で二次焼成してもビスマス系ガラスに結晶が析出することがない。特に、一次焼成が500℃以上であっても、ビスマス系ガラスに結晶が析出し、その後に供される二次焼成で更に結晶が成長するといった事態は生じない。したがって、本発明のビスマス系封着材料は、二次焼成で良好な流動性を確保することができるとともに、二次焼成で封着材料が的確に潰れることから、PDPの気密性を十分に確保することができる。   The bismuth-based sealing material having the above-described configuration has a thermal stability equivalent to or higher than that of the lead boric acid-based sealing material, and the temperature range in which it can be stably used is extremely wide. Therefore, the bismuth-based sealing material of the present invention does not precipitate crystals on the bismuth-based glass after the primary firing at 480 ° C. or higher, and even if the secondary firing is performed at 450 to 480 ° C. Does not precipitate. In particular, even when the primary firing is 500 ° C. or higher, there is no situation in which crystals are deposited on the bismuth-based glass and the crystals are further grown by the subsequent secondary firing. Therefore, the bismuth-based sealing material of the present invention can ensure good fluidity in the secondary firing, and the sealing material can be accurately crushed in the secondary firing, so that the airtightness of the PDP is sufficiently secured. can do.

また、本発明のビスマス系封着材料は、流動性が良好であるため、ガラス基板とビスマス系封着材料の界面における反応も十分に進行し、前面ガラス基板と背面ガラス基板の封着強度を顕著に上昇させることができる。その上、本発明のビスマス系封着材料は、流動性が良好であるため、的確な封着形状を確保することができ、ビスマス系封着材料と排気管およびビスマス系封着材料と背面ガラス基板の界面でのクラックの発生を有効に回避できる。   Further, since the bismuth-based sealing material of the present invention has good fluidity, the reaction at the interface between the glass substrate and the bismuth-based sealing material also proceeds sufficiently, and the sealing strength between the front glass substrate and the rear glass substrate is increased. Can be significantly increased. In addition, since the bismuth-based sealing material of the present invention has good fluidity, an accurate sealing shape can be secured, and the bismuth-based sealing material, the exhaust pipe, the bismuth-based sealing material, and the back glass Generation of cracks at the interface of the substrate can be effectively avoided.

さらに、本発明のビスマス系封着材料は、ビスマス系ガラスの軟化点が低いことに加え、熱的安定性が優れるため、失透を起因とする流動性の低下を生じることがなく、その結果、PDPの信頼性を確実に維持することができる。   Furthermore, the bismuth-based sealing material of the present invention has excellent thermal stability in addition to the low softening point of the bismuth-based glass, so that it does not cause a decrease in fluidity due to devitrification. The reliability of the PDP can be reliably maintained.

第八に、本発明のビスマス系タブレット(タブレットは、プレスフリット・ガラス焼結体・ガラス成型体等とも称される)は、ビスマス系封着材料を所定形状に焼結させたビスマス系タブレットであって、該ビスマス系封着材料が上述のビスマス系封着材料であることに特徴付けられる。なお、本発明のビスマス系タブレットは、特に形状は限定されないが、排気管の固定を想定した場合、リング状であることが好ましい。   Eighth, the bismuth tablet of the present invention (the tablet is also referred to as press frit, glass sintered body, glass molded body, etc.) is a bismuth tablet obtained by sintering a bismuth sealing material into a predetermined shape. The bismuth-based sealing material is characterized in that it is the bismuth-based sealing material described above. The shape of the bismuth tablet of the present invention is not particularly limited, but it is preferably a ring shape when fixing the exhaust pipe is assumed.

第九に、本発明のタブレット一体型排気管は、拡径された排気管の先端部に、上述のビスマス系タブレットが取り付けられていることに特徴付けられる。ここで、本発明において、「排気管の先端部」とは、拡径化された排気管の表面部位を指し、拡径化された部分においてパネルと接する側の排気管底面および排気管外周側面を指す。また、ビスマス系タブレットは、排気管の先端部のみに接着される態様だけでなく、排気管の先端部の一部に接着される態様を含む。   Ninthly, the tablet-integrated exhaust pipe of the present invention is characterized in that the above-described bismuth-based tablet is attached to the tip of the expanded exhaust pipe. Here, in the present invention, the “tip portion of the exhaust pipe” refers to a surface portion of the exhaust pipe having an enlarged diameter, and the exhaust pipe bottom surface and the exhaust pipe outer peripheral side surface on the side in contact with the panel in the enlarged diameter portion Point to. Further, the bismuth-based tablet includes not only an aspect in which the bismuth-based tablet is adhered only to the distal end portion of the exhaust pipe but also an aspect in which the bismuth tablet is adhered to a part of the distal end portion of the exhaust pipe.

第十に、本発明のタブレット一体型排気管は、拡径された排気管の先端部に、上述のビスマス系タブレットと、軟化点が520℃以上の高融点タブレットとが取り付けられており、且つビスマス系タブレットが拡径された排気管の先端部側に取り付けられ、高融点タブレットがビスマス系タブレットよりも後端部側に取り付けられていることに特徴付けられる。また、本発明でいう「軟化点」とは、マクロ型示差熱分析(DTA)装置で測定した値を指す。   Tenth, the tablet-integrated exhaust pipe of the present invention has the above-mentioned bismuth-based tablet and a high melting point tablet having a softening point of 520 ° C. or higher attached to the tip of the expanded exhaust pipe, and The bismuth-based tablet is attached to the front end side of the expanded exhaust pipe, and the high melting point tablet is attached to the rear end side of the bismuth-based tablet. Further, the “softening point” in the present invention refers to a value measured by a macro type differential thermal analysis (DTA) apparatus.

本発明のビスマス系ガラス組成物のガラス組成範囲を上記のように限定した理由は以下の通りである。なお、以下の%表示は、断りがある場合を除き、モル%を指す。   The reason for limiting the glass composition range of the bismuth-based glass composition of the present invention as described above is as follows. In addition, the following% display points out mol% except the case where there is a notice.

Bi23は、ビスマス系ガラスの軟化点を低くするための主要成分であり、その含有量は30〜50%、好ましくは32〜50%、より好ましくは35〜45%、最も好ましくは35〜40%である。Bi23の含有量が30%より少ないと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなって低温、例えば450〜480℃程度の温度で流動性が乏しくなる。一方、Bi23の含有量が50%より多いと、480℃以上の一次焼成で失透しやすくなる。 Bi 2 O 3 is a main component for lowering the softening point of bismuth-based glass, and its content is 30 to 50%, preferably 32 to 50%, more preferably 35 to 45%, and most preferably 35. ~ 40%. When the content of Bi 2 O 3 is less than 30%, the softening point of the bismuth-based glass becomes high and the fluidity becomes poor at a low temperature, for example, a temperature of about 450 to 480 ° C. On the other hand, when the content of Bi 2 O 3 is more than 50%, devitrification tends to occur during primary firing at 480 ° C. or higher.

23は、ガラス形成成分として必須であり、その含有量は20〜35%、好ましくは22〜35%、より好ましくは24.4〜35%(但し、24.4%は含まない)、更に好ましくは25〜33%、最も好ましくは25〜30%である。B23の含有量が20%より少ないと、ビスマス系ガラスのガラスネットワークが十分に形成されず、480℃以上の一次焼成で失透しやすくなり、その後に供される二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。一方、B23の含有量が35%より多いと、ビスマス系ガラスの粘性が高くなる傾向があり、二次焼成、例えば450〜480℃の温度で良好な流動性が得られ難くなり、結果としてPDPの封着強度および気密性が損なわれるおそれがある。 B 2 O 3 is essential as a glass forming component, and its content is 20 to 35%, preferably 22 to 35%, more preferably 24.4 to 35% (however, 24.4% is not included). More preferably, it is 25 to 33%, and most preferably 25 to 30%. When the content of B 2 O 3 is less than 20%, a glass network of bismuth-based glass is not sufficiently formed, and devitrification tends to occur during primary firing at 480 ° C. or higher, and is necessary for secondary firing provided thereafter. It becomes difficult to ensure a good fluidity. On the other hand, if the content of B 2 O 3 is more than 35%, the viscosity of the bismuth-based glass tends to be high, and it becomes difficult to obtain good fluidity at secondary firing, for example, at a temperature of 450 to 480 ° C. As a result, the sealing strength and airtightness of the PDP may be impaired.

ZnOは、一次焼成時の失透を抑制する効果があり、その含有量は10〜25%、好ましくは12〜22%、より好ましくは14〜20%、さらに好ましくは15〜20%である。ZnOの含有量が10%より少ないと、480℃以上の一次焼成で失透しやすくなり、その後に供される二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。また、ZnOの含有量が25%よりも多いと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなり、二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。   ZnO has an effect of suppressing devitrification during primary firing, and its content is 10 to 25%, preferably 12 to 22%, more preferably 14 to 20%, and still more preferably 15 to 20%. When the content of ZnO is less than 10%, devitrification is likely to occur during primary firing at 480 ° C. or higher, and it becomes difficult to ensure the fluidity necessary for secondary firing provided thereafter. Moreover, when there is more content of ZnO than 25%, the softening point of bismuth-type glass will become high, and it will become difficult to ensure the fluidity | liquidity required by secondary baking.

BaOは、一次焼成時の失透を抑制する効果がある。BaOの含有量は1〜15%、好ましくは2〜15%、より好ましくは3〜13%、さらに好ましくは5〜10%である。BaOの含有量が1%より少ないと、一次焼成時の失透を抑制する効果が得られ難くなる。BaOの含有量が15%より多いと、他の成分とのバランスを維持できず、逆に一次焼成で失透しやすくなり、その後に供される二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。   BaO has the effect of suppressing devitrification during primary firing. The content of BaO is 1 to 15%, preferably 2 to 15%, more preferably 3 to 13%, and further preferably 5 to 10%. When the content of BaO is less than 1%, it is difficult to obtain an effect of suppressing devitrification during primary firing. When the content of BaO is more than 15%, the balance with other components cannot be maintained, and conversely, devitrification tends to occur during primary firing, and it is difficult to secure the necessary fluidity in secondary firing provided thereafter. Become.

アルカリ土類金属酸化物の合量(BaO+SrO+MgO+CaO)は、一次焼成時の失透性に影響を及ぼす成分である。これらの含有量は合量で3〜15%、5〜15%、さらには7〜12%であることが好ましい。これらの成分の合量が3%未満であると、一次焼成時の失透を抑制する効果が得られにくくなる。また、これらの成分の合量が15%より多いと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなり、二次焼成、例えば450〜480℃でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなる。なお、SrO、MgO、CaOのそれぞれの含有量は、0〜5%、特に0〜3%であることが好ましい。SrO、MgO、CaOのそれぞれの含有量が5%より多くなると、二次焼成、例えば450〜480℃でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなる。   The total amount of the alkaline earth metal oxide (BaO + SrO + MgO + CaO) is a component that affects devitrification at the time of primary firing. These contents are preferably 3 to 15%, 5 to 15%, and more preferably 7 to 12% in total. When the total amount of these components is less than 3%, it becomes difficult to obtain the effect of suppressing devitrification during primary firing. On the other hand, if the total amount of these components is more than 15%, the softening point of the bismuth-based glass becomes high, and it becomes difficult to ensure the fluidity necessary for the secondary firing, for example, 450 to 480 ° C. for sealing the PDP. In addition, it is preferable that each content of SrO, MgO, and CaO is 0 to 5%, especially 0 to 3%. When the content of each of SrO, MgO, and CaO is more than 5%, it is difficult to secure the fluidity necessary for secondary firing, for example, sealing of PDP at 450 to 480 ° C.

モル比率Bi23/B23は、ビスマス系ガラスの熱的安定性および流動性に大きく影響を及ぼす成分比率である。また、ビスマス系ガラスにおいて、Bi23とB23は、その含有量が多いとともに、ガラスの骨格を形成する主要成分であることから、ビスマス系ガラスの特性を決定付ける成分と考えられる。Bi23は、ビスマス系ガラスの軟化点を低下させる成分であり、B23に対しBi23の含有量が多くなるにつれて、ビスマス系ガラスの軟化点が低下する傾向がある。その一方、B23に対しBi23の含有量が多くなるにつれて、ビスマス系ガラスの熱的安定性が乏しくなる傾向がある。また、B23は、ビスマス系ガラスの熱的安定性を向上させる成分であり、Bi23に対しB23の含有量が多くなるにつれて、ビスマス系ガラスの熱的安定性が向上する。その一方、Bi23に対しB23の含有量が多くなるにつれて、ビスマス系ガラスの軟化点が上昇する。したがって、Bi23とB23は、その特性がトレードオフの関係にあり、Bi23/B23のモル比率を所定範囲に規制すれば、ビスマス系ガラスの軟化点と熱的安定性を最適化することが可能となり、480℃以上で一次焼成した後にビスマス系ガラスに結晶が析出することがなく、且つ450〜480℃で二次焼成してもビスマス系ガラスに結晶が析出することがないとともに、450〜480℃の二次焼成で流動性が良好なガラスを得ることができる。本発明のビスマス系ガラス組成物において、モル比率Bi23/B23は1〜1.75(但し、1.75は含まない)、好ましくは1〜1.7、より好ましくは1〜1.6、更に好ましくは1.2〜1.6である。モル比率Bi23/B23が1より小さいと、ガラスの熱的安定性は向上するが、二次焼成、例えば450〜480℃でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなるとともに、PDPの気密性を確保することが困難となる。モル比率Bi23/B23が1.75以上であると、ビスマス系ガラスの軟化点は低下するが、480℃以上の一次焼成で失透しやすくなり、その後に供される二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。 The molar ratio Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is a component ratio that greatly affects the thermal stability and fluidity of the bismuth-based glass. In the bismuth-based glass, Bi 2 O 3 and B 2 O 3 are considered to be components that determine the characteristics of the bismuth-based glass because they have a large content and are the main components forming the skeleton of the glass. . Bi 2 O 3 is a component that lowers the softening point of bismuth-based glass, and as the content of Bi 2 O 3 increases with respect to B 2 O 3 , the softening point of bismuth-based glass tends to decrease. On the other hand, as the content of Bi 2 O 3 increases with respect to B 2 O 3 , the thermal stability of the bismuth-based glass tends to be poor. B 2 O 3 is a component that improves the thermal stability of the bismuth-based glass. As the content of B 2 O 3 increases with respect to Bi 2 O 3 , the thermal stability of the bismuth-based glass increases. improves. On the other hand, the softening point of bismuth glass increases as the content of B 2 O 3 increases with respect to Bi 2 O 3 . Therefore, Bi 2 O 3 and B 2 O 3 are in a trade-off relationship, and if the molar ratio of Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is regulated within a predetermined range, the softening point of bismuth-based glass It is possible to optimize the thermal stability, so that crystals do not precipitate on the bismuth glass after primary firing at 480 ° C. or higher, and even if secondary firing is performed at 450 to 480 ° C. Does not precipitate, and a glass having good fluidity can be obtained by secondary baking at 450 to 480 ° C. In the bismuth-based glass composition of the present invention, the molar ratio Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is 1 to 1.75 (however, 1.75 is not included), preferably 1 to 1.7, more preferably 1 It is -1.6, More preferably, it is 1.2-1.6. When the molar ratio Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is smaller than 1, the thermal stability of the glass is improved, but the fluidity necessary for sealing the PDP at the secondary firing, for example, 450 to 480 ° C. is secured. It becomes difficult and it becomes difficult to ensure the airtightness of PDP. When the molar ratio Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is 1.75 or more, the softening point of the bismuth-based glass is lowered, but devitrification is easily caused by primary firing at 480 ° C. or more, It becomes difficult to secure the necessary fluidity in the next firing.

モル比率ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)は、ビスマス系ガラスの熱的安定性に顕著な影響を及ぼす成分比率である。また、ZnOおよび(BaO+SrO+MgO+CaO)は、ビスマス系ガラスのガラスネットワークを修飾し、ビスマス系ガラスの熱的安定性に影響を及ぼし得るが、アルカリ土類金属酸化物の合量よりもZnOの含有量が多い一定の範囲内で熱的安定性が極めて良好となる。すなわち、ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)を所定範囲に規制すれば、軟化点を上昇させることなく、熱的安定性を向上させることが可能となる。本発明のビスマス系ガラス組成物において、モル比率ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)は1〜3.5、好ましくは1.1〜3.2、より好ましくは1.2〜3、更に好ましくは1.4〜2.7、最も好ましくは1.5〜2.5である。モル比率ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)が1より小さいと、ビスマス系ガラスが熱的に不安定になり、480℃以上の一次焼成で失透しやすくなり、その後に供される二次焼成で必要な流動性を確保し難くなる。モル比率ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)が3.5より大きいと、軟化点が高くなり、二次焼成、例えば450〜480℃の温度でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなるとともに、PDPの気密性を確保することが困難となる。   The molar ratio ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) is a component ratio that significantly affects the thermal stability of the bismuth glass. ZnO and (BaO + SrO + MgO + CaO) can modify the glass network of bismuth-based glass and affect the thermal stability of bismuth-based glass, but the ZnO content is higher than the total amount of alkaline earth metal oxides. Thermal stability is extremely good within a large range. That is, if ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) is regulated within a predetermined range, it is possible to improve the thermal stability without increasing the softening point. In the bismuth-based glass composition of the present invention, the molar ratio ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) is 1 to 3.5, preferably 1.1 to 3.2, more preferably 1.2 to 3, and still more preferably 1.4 to 2.7, most preferably 1.5 to 2.5. If the molar ratio ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) is less than 1, the bismuth glass becomes thermally unstable and tends to be devitrified by primary firing at 480 ° C. or higher, and the flow necessary for secondary firing provided thereafter. It becomes difficult to secure sex. When the molar ratio ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) is larger than 3.5, the softening point becomes high, and it becomes difficult to secure the fluidity necessary for secondary firing, for example, sealing of PDP at a temperature of 450 to 480 ° C. It is difficult to ensure airtightness.

本発明のビスマス系ガラス組成物は、上記成分以外にも以下の成分等を任意成分として含有させることができる。   The bismuth-based glass composition of the present invention may contain the following components as optional components in addition to the above components.

CuOは、一次焼成時の失透を抑制する効果がある成分であり、その含有量は0〜10%、好ましくは0.1〜10%、さらに好ましくは1〜8%である。CuOの含有量が10%よりも多いと、他の成分とのバランスを欠き、逆に結晶の析出速度が極めて大きくなって、即ち失透傾向が増大して流動性が悪くなる傾向がある。   CuO is a component having an effect of suppressing devitrification during primary firing, and its content is 0 to 10%, preferably 0.1 to 10%, and more preferably 1 to 8%. When the content of CuO is more than 10%, the balance with other components is lacking, and conversely, the deposition rate of crystals becomes extremely high, that is, the tendency of devitrification increases and the fluidity tends to deteriorate.

Fe23は、ビスマス系ガラスの熱的安定性を向上させ、一次焼成での失透を抑制する成分である。その含有量は0〜10%、好ましくは0.1〜10%、より好ましくは0.3〜5%である。Fe23の含有量が10%より多いと、他の成分とのバランスを欠き、逆にビスマス系ガラスが熱的に不安定になって480℃以上の温度で一次焼成した場合、失透しやすくなる傾向がある。 Fe 2 O 3 is a component that improves the thermal stability of the bismuth-based glass and suppresses devitrification during primary firing. The content is 0 to 10%, preferably 0.1 to 10%, more preferably 0.3 to 5%. If the content of Fe 2 O 3 is more than 10%, the balance with other components is lost, and conversely, when the bismuth glass becomes thermally unstable and is primarily fired at a temperature of 480 ° C. or higher, devitrification occurs. It tends to be easy to do.

Al23は、ビスマス系ガラスの熱的安定性を向上させ、一次焼成での失透を抑制する成分である。その含有量は0〜10%、好ましくは0.1〜8%、より好ましくは0.1〜5%、更に好ましくは0.1〜1%である。Al23の含有量が10%より多いと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなりすぎ、二次焼成、例えば450〜480℃の温度でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなるとともに、PDPの気密性を確保することが困難となる。 Al 2 O 3 is a component that improves the thermal stability of the bismuth-based glass and suppresses devitrification during primary firing. The content is 0 to 10%, preferably 0.1 to 8%, more preferably 0.1 to 5%, and still more preferably 0.1 to 1%. When the content of Al 2 O 3 is more than 10%, the softening point of the bismuth-based glass becomes too high, and it is difficult to ensure the fluidity necessary for secondary firing, for example, sealing of PDP at a temperature of 450 to 480 ° C. In addition, it becomes difficult to ensure the airtightness of the PDP.

Sb23は、一次焼成時の失透を防止する効果がある成分である。また、二次焼成時の失透も生じにくくする効果がある。Sb23の含有量は0〜5%、好ましくは0.01〜5%、より好ましくは0.1〜1.5%である。Sb23の含有量が5%より多いと、ビスマス系ガラスの溶融工程において、溶融ガラスが白金容器と合金を形成する傾向が顕著となり、白金は高価な耐火性金属であることから、結果としてビスマス系ガラスの製造コストが高騰する。 Sb 2 O 3 is a component that has an effect of preventing devitrification during primary firing. Moreover, it has the effect of making it difficult for devitrification to occur during secondary firing. The Sb 2 O 3 content is 0 to 5%, preferably 0.01 to 5%, more preferably 0.1 to 1.5%. When the content of Sb 2 O 3 is more than 5%, in the melting step of bismuth-based glass, the tendency of the molten glass to form an alloy with the platinum container becomes remarkable, and the result is that platinum is an expensive refractory metal. As a result, the manufacturing cost of bismuth glass increases.

SiO2は、耐候性を高める目的で5%まで添加することができる。SiO2の含有量が5%より多いと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなり、二次焼成、例えば450〜480℃の温度でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなる。 SiO 2 can be added up to 5% for the purpose of improving the weather resistance. When the content of SiO 2 is more than 5%, the softening point of the bismuth-based glass becomes high, and it becomes difficult to ensure fluidity necessary for secondary firing, for example, sealing of PDP at a temperature of 450 to 480 ° C.

Li、Na、KおよびCsの酸化物は、ビスマス系ガラスの軟化点を低くする成分であるが、ビスマス系ガラスの失透を促進する作用を有するため合量で2%以下に規制することが好ましい。   The oxides of Li, Na, K and Cs are components that lower the softening point of bismuth-based glass, but have the effect of promoting devitrification of bismuth-based glass, so the total amount may be regulated to 2% or less. preferable.

25は、失透を抑制する成分であるが、その含有量が1%よりも多いと分相する傾向が発現するため好ましくない。 P 2 O 5 is a component that suppresses devitrification, but if its content is more than 1%, it tends to cause phase separation, which is not preferable.

MoO3、La23、Y23およびCeO2は、ビスマス系ガラスを熱的に安定化する成分であるが、これらの合量が3%よりも多いと、ビスマス系ガラスの軟化点が高くなり、二次焼成、例えば450〜480℃の温度でPDPの封着に必要な流動性を確保し難くなる。特に、ビスマス系ガラスの熱的安定性を向上させる観点から、CeO2の含有量は0.01〜3%が好ましく、0.1〜2%がより好ましく、0.2〜1%が更に好ましい。 MoO 3 , La 2 O 3 , Y 2 O 3 and CeO 2 are components that thermally stabilize the bismuth-based glass. If the total amount of these is more than 3%, the softening point of the bismuth-based glass It becomes difficult to secure the fluidity necessary for the secondary firing, for example, the sealing of the PDP at a temperature of 450 to 480 ° C. In particular, from the viewpoint of improving the thermal stability of the bismuth-based glass, the content of CeO 2 is preferably 0.01 to 3%, more preferably 0.1 to 2%, and still more preferably 0.2 to 1%. .

本発明のビスマス系ガラス組成物は、PbOを含有する態様を排除するものではないが、既述の通り、環境上の理由からPbOは実質的に含有しないことが好ましい。また、ガラスにPbOを含有させると、ガラス中に存在するPb2+が拡散して電気絶縁性を低下させる場合がある。 The bismuth-based glass composition of the present invention does not exclude an embodiment containing PbO, but as described above, it is preferable that PbO is not substantially contained for environmental reasons. In addition, when PbO is contained in the glass, Pb 2+ present in the glass may diffuse to reduce the electrical insulation.

以上のガラス組成を有するビスマス系ガラス組成物は、480℃以上で一次焼成しても失透せず、さらに450〜480℃の温度で二次焼成しても結晶が析出しない極めて熱的安定性が高く、使用可能な温度範囲が広範な非結晶性のガラスである。また、このビスマス系ガラス組成物は、30〜300℃における熱膨張係数が100〜120×10-7/℃程度である。そのため、このビスマス系ガラス組成物とほぼ同じ熱膨張係数を有する材料であれば、耐火性フィラー粉末を添加することなく、ビスマス系ガラス組成物からなる粉末を単独でビスマス系封着材料として用いることができるとともに、450〜480℃等の低温で封着することができる。 The bismuth-based glass composition having the above glass composition does not devitrify even when subjected to primary firing at 480 ° C. or higher, and further exhibits extremely thermal stability in which crystals do not precipitate even when subjected to secondary firing at a temperature of 450 to 480 ° C. Is a non-crystalline glass having a high temperature range and a wide usable temperature range. Further, this bismuth-based glass composition has a thermal expansion coefficient of about 100 to 120 × 10 −7 / ° C. at 30 to 300 ° C. Therefore, if the material has almost the same thermal expansion coefficient as this bismuth-based glass composition, the powder composed of the bismuth-based glass composition should be used alone as a bismuth-based sealing material without adding a refractory filler powder. And can be sealed at a low temperature such as 450 to 480 ° C.

また、ビスマス系ガラス組成物と熱膨張係数の適合しない材料、例えば高歪点ガラス基板(85×10-7/℃)、ソーダ板ガラス基板(90×10-7/℃)等の封着を行う場合、ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末とを混合して複合材料とし、これをビスマス系封着材料として用いればよい。ビスマス系封着材料の熱膨張係数は、被封着物に対して10〜30×10-7/℃程度低く設計することが重要である。これは、封着後にビスマス系封着材料にかかる歪をコンプレッション(圧縮)側にしてビスマス系封着材料の破壊を防ぐためである。また、熱膨張係数の調整以外にも、例えば機械的強度の向上のために耐火性フィラー粉末を添加することもできる。 Also, sealing of a material that does not match the thermal expansion coefficient with the bismuth glass composition, such as a high strain point glass substrate (85 × 10 −7 / ° C.), a soda plate glass substrate (90 × 10 −7 / ° C.), etc. In this case, a bismuth glass powder and a refractory filler powder may be mixed to form a composite material, which may be used as a bismuth sealing material. It is important that the thermal expansion coefficient of the bismuth-based sealing material is designed to be about 10 to 30 × 10 −7 / ° C. lower than the sealed object. This is to prevent the bismuth-based sealing material from being destroyed by setting the strain applied to the bismuth-based sealing material after compression to the compression (compression) side. In addition to adjusting the thermal expansion coefficient, for example, a refractory filler powder can be added to improve mechanical strength.

耐火性フィラー粉末を混合する場合、その混合割合は、ビスマス系ガラス粉末が45〜95体積%、耐火性フィラー粉末5〜55体積%であることが好ましく、ビスマス系ガラス粉末が50〜85体積%、耐火性フィラー粉末15〜50体積%であることがより好ましく、ビスマス系ガラス粉末が20〜80体積%、耐火性フィラー粉末20〜40体積%であることが更に好ましい。両者の割合をこのように規定した理由は、耐火性フィラー粉末が5体積%より少ないと、上記した効果が得られにくい傾向があり、55体積%より多いと、流動性が悪くなり、気密封着等できなくなるおそれがあるからである。   When mixing the refractory filler powder, the mixing ratio is preferably 45 to 95% by volume for the bismuth glass powder and 5 to 55% by volume for the refractory filler powder, and 50 to 85% by volume for the bismuth glass powder. The refractory filler powder is more preferably 15 to 50% by volume, and the bismuth-based glass powder is more preferably 20 to 80% by volume and the refractory filler powder 20 to 40% by volume. The reason why the ratio of the two is defined in this way is that when the amount of the refractory filler powder is less than 5% by volume, the above-mentioned effect tends to be hardly obtained. This is because there is a risk that it will be impossible to wear.

耐火性フィラー粉末は、ビスマス系ガラス粉末に添加しても熱的安定性を低下させない程度に反応性が低いことが要求され、用途によっては熱膨張係数が低く、機械的強度が高いことが要求される。また、耐火性フィラー粉末は、環境的観点から、実質的にPbOを含有させないことが好ましい。ここで、「実質的にPbOを含有させない」とは、耐火性フィラー粉末中のPbOの含有量が1000ppm以下の場合を指す。   Refractory filler powder is required to have low reactivity to the extent that thermal stability does not decrease even when added to bismuth-based glass powder, and depending on the application, low thermal expansion coefficient and high mechanical strength are required. Is done. Moreover, it is preferable that a refractory filler powder does not contain PbO substantially from an environmental viewpoint. Here, “substantially contain no PbO” refers to a case where the content of PbO in the refractory filler powder is 1000 ppm or less.

耐火性フィラー粉末として、種々の材料が使用可能であるが、具体的には、コーディエライト、ジルコン、ジルコニア、酸化錫、チタン酸アルミニウム、石英、β−スポジュメン、ムライト、チタニア、石英ガラス、β−ユークリプタイト、β−石英固溶体、ウイレマイト、アルミナ、[AB2(MO43]の基本構造をもつ化合物(なお、ここでA、B、Mとして、例えば下記成分が挙げられる)、
A:Li、Na、K、Mg、Ca、Sr、Ba、Zn、Cu、Ni、Mn等
B:Zr、Ti、Sn、Nb、Al、Sc、Y等
M:P、Si、W、Mo等
若しくはこれらの混合物を用途に応じて適宜選択し使用すればよい。
Various materials can be used as the refractory filler powder. Specifically, cordierite, zircon, zirconia, tin oxide, aluminum titanate, quartz, β-spodumene, mullite, titania, quartz glass, β -Eucryptite, β-quartz solid solution, willemite, alumina, a compound having a basic structure of [AB 2 (MO 4 ) 3 ] (herein, examples of A, B and M include the following components),
A: Li, Na, K, Mg, Ca, Sr, Ba, Zn, Cu, Ni, Mn etc. B: Zr, Ti, Sn, Nb, Al, Sc, Y etc. M: P, Si, W, Mo etc. Alternatively, a mixture of these may be appropriately selected and used depending on the application.

上記耐火性フィラー粉末の中でも、コーディエライトとウイレマイトがより好ましい。コーディエライトは、ビスマス系ガラスの熱的安定性を低下させる傾向が最も小さく、一次焼成の温度条件が高い場合、例えば500℃以上であってもビスマス系ガラスに失透が生じにくくなる。また、ウイレマイトは、ビスマス系ガラスの流動性を低下させる傾向が最も小さいことから、ウイレマイトを耐火性フィラー粉末として使用すれば、ビスマス系封着材料が二次焼成で的確に潰れ、PDPの気密性を十分に確保できるとともに、ガラス基板とビスマス系封着材料の界面における反応が十分に進行し、前面ガラス基板と背面ガラス基板の封着強度を顕著に向上させることができる。特に、排気管と背面ガラス基板の封着において、二次焼成でビスマス系封着材料が良好に流動することにより、排気管の封着にとって的確な封着形状を形成することができ、結果として、ビスマス系封着材料と排気管およびビスマス系封着材料とガラス基板間の界面で発生するクラックを抑止することができる。さらに、コーディエライトおよびウイレマイトは、低膨張であり、機械的強度にも優れる特長も有している。   Among the refractory filler powders, cordierite and willemite are more preferable. Cordierite has the least tendency to lower the thermal stability of bismuth-based glass, and when the temperature condition of primary firing is high, devitrification is less likely to occur in bismuth-based glass, for example, even at 500 ° C. or higher. In addition, since Willemite has the least tendency to lower the fluidity of bismuth glass, if Willemite is used as a refractory filler powder, the bismuth sealing material is accurately crushed by secondary firing, and the PDP is airtight. Can be sufficiently ensured, and the reaction at the interface between the glass substrate and the bismuth-based sealing material can sufficiently proceed to significantly improve the sealing strength between the front glass substrate and the back glass substrate. In particular, in sealing the exhaust pipe and the back glass substrate, the bismuth-based sealing material flows well in the secondary firing, so that an accurate sealing shape can be formed for sealing the exhaust pipe. The cracks generated at the interface between the bismuth-based sealing material and the exhaust pipe and the bismuth-based sealing material and the glass substrate can be suppressed. Furthermore, cordierite and willemite have features of low expansion and excellent mechanical strength.

酸化錫は、ビスマス系封着材料の機械的強度を向上させる目的で適量添加することが好ましい。   It is preferable to add an appropriate amount of tin oxide for the purpose of improving the mechanical strength of the bismuth sealing material.

また、耐火性フィラー粉末は、アルミナ、酸化亜鉛、ジルコン、チタニア、ジルコニア等によって被覆すると、ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末との間での反応を抑制できるため好ましい。特に、アルミナは融点が高く、ビスマス系ガラスと反応しにくいため好ましい。   Moreover, it is preferable that the refractory filler powder is coated with alumina, zinc oxide, zircon, titania, zirconia or the like because the reaction between the bismuth glass powder and the refractory filler powder can be suppressed. In particular, alumina is preferable because it has a high melting point and hardly reacts with bismuth glass.

本発明のビスマス系封着材料は、良好に使用可能な温度範囲が極めて広範であり、換言すればビスマス系封着材料の軟化点と結晶化析出温度の温度差(ΔT)が大きい。したがって、本発明のビスマス系封着材料は、PDP用途だけではなく、複数の熱処理工程を経る平面表示装置や電子部品等に好適であることは言うまでもない。具体的な用途としては、(I)PDPの隔壁や誘電体層の形成材料、(II)VFDの封着材料、絶縁層の形成材料、(III)陰極線管(CRT)等のディスプレイの封着材料、(IV)磁気ヘッド−コア同士またはコアとスライダーの封着材料、(V)水晶振動子パッケージ、半導体パッケージ等の封着材料等が挙げられる。   The temperature range in which the bismuth-based sealing material of the present invention can be used satisfactorily is extremely wide. In other words, the temperature difference (ΔT) between the softening point and the crystallization precipitation temperature of the bismuth-based sealing material is large. Therefore, it goes without saying that the bismuth-based sealing material of the present invention is suitable not only for PDP applications but also for flat display devices and electronic parts that undergo a plurality of heat treatment steps. Specific applications include (I) PDP partition and dielectric layer forming materials, (II) VFD sealing materials, insulating layer forming materials, and (III) cathode ray tube (CRT) display sealing. Materials, (IV) Magnetic head-core-to-core or core-slider sealing material, (V) Quartz crystal resonator package, semiconductor package sealing material, and the like.

ビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末とを混合したビスマス系封着材料は、粉末のまま封着材料として使用しても良いが、ビスマス系封着材料とビークルとを均一に混練してペーストとして使用すると取り扱いやすい。ビークルは、主に有機溶媒と樹脂とからなり、樹脂はペーストの粘性を調整する目的で添加される。また、必要に応じて、界面活性剤、増粘剤等を添加することもできる。作製されたペーストは、ディスペンサーやスクリーン印刷機等の塗布機を用いて塗布される。   A bismuth-based sealing material in which bismuth-based glass powder and a refractory filler powder are mixed may be used as a sealing material in the form of a powder, but a bismuth-based sealing material and a vehicle are uniformly kneaded as a paste. Easy to handle when used. The vehicle is mainly composed of an organic solvent and a resin, and the resin is added for the purpose of adjusting the viscosity of the paste. Moreover, surfactant, a thickener, etc. can also be added as needed. The produced paste is applied using an applicator such as a dispenser or a screen printer.

有機溶媒としては、N、N’−ジメチルホルムアミド(DMF)、α−ターピネオール、高級アルコール、γ−ブチルラクトン(γ−BL)、テトラリン、ブチルカルビトールアセテート、酢酸エチル、酢酸イソアミル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテルアセテート、ベンジルアルコール、トルエン、3−メトキシ−3−メチルブタノール、水、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノブチルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル、トリプロピレングリコールモノブチルエーテル、プロピレンカーボネート、ジメチルスルホキシド(DMSO)、N−メチル−2−ピロリドン等が使用可能である。特に、α−ターピネオールは、高粘性であり、樹脂等の溶解性も良好であるため、好ましい。   As organic solvents, N, N′-dimethylformamide (DMF), α-terpineol, higher alcohol, γ-butyllactone (γ-BL), tetralin, butyl carbitol acetate, ethyl acetate, isoamyl acetate, diethylene glycol monoethyl ether , Diethylene glycol monoethyl ether acetate, benzyl alcohol, toluene, 3-methoxy-3-methylbutanol, water, triethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol dimethyl ether, dipropylene glycol monomethyl ether, dipropylene glycol monobutyl ether, tripropylene glycol monomethyl Ether, tripropylene glycol monobutyl ether, propylene carbonate, dimethyl sulfoxide (DMSO) N- methyl-2-pyrrolidone and the like can be used. In particular, α-terpineol is preferable because it is highly viscous and has good solubility in resins and the like.

樹脂としては、アクリル樹脂、エチルセルロ−ス、ポリエチレングリコール誘導体、ニトロセルロース、ポリメチルスチレン、ポリエチレンカーボネート、メタクリル酸エステル等が使用可能である。特に、アクリル樹脂、ニトロセルロースは、熱分解性が良好であるため、好ましい。   As the resin, acrylic resin, ethyl cellulose, polyethylene glycol derivative, nitrocellulose, polymethylstyrene, polyethylene carbonate, methacrylic acid ester and the like can be used. In particular, acrylic resin and nitrocellulose are preferable because they have good thermal decomposability.

本発明のビスマス系封着材料は、所定形状に焼結し、ビスマス系タブレットとするのが好ましい。すなわち、本発明のビスマス系タブレットは、流動性と耐熱性が良好であるため、PDPの排気管の固定に好適である。本発明のビスマス系封着材料をタブレットに加工すれば、排気管の取り付けにあたって、排気設備への接続を容易にできるとともに、排気管の傾きをパネルに対して低減することができ、すなわちパネル面に対し垂直に取り付けやすくなり、更には平面表示装置の発光能力を維持しつつ気密性が保たれるように取り付けることができる。   The bismuth-based sealing material of the present invention is preferably sintered into a predetermined shape to form a bismuth-based tablet. That is, the bismuth-based tablet of the present invention is suitable for fixing the exhaust pipe of the PDP because it has good fluidity and heat resistance. If the bismuth-based sealing material of the present invention is processed into a tablet, the exhaust pipe can be easily connected to the exhaust equipment and the inclination of the exhaust pipe can be reduced with respect to the panel, that is, the panel surface. The flat panel display device can be easily attached vertically, and the flat display device can be attached so that the airtightness is maintained while maintaining the light emission capability.

本発明のビスマス系タブレットは、リング状であることが好ましい。このようにすれば、排気管を挿入しやすくなり、排気管の先端部をパネルの排気孔の位置に合わせやすくなるとともに、クリップ等で固定しやすくなる。さらに、ビスマス系タブレットの封着温度で焼成を行い、ビスマス系タブレットを軟化させることにより、容易に排気管をパネルに取り付けることができる。   The bismuth-based tablet of the present invention is preferably ring-shaped. If it does in this way, it will become easy to insert an exhaust pipe, it will become easy to align the tip part of an exhaust pipe to the position of the exhaust hole of a panel, and it will become easy to fix with a clip etc. Further, the exhaust pipe can be easily attached to the panel by baking at the sealing temperature of the bismuth-based tablet and softening the bismuth-based tablet.

本発明のビスマス系タブレットは、以下のように複数回の熱工程を別途独立に経て、製造する。まず、ビスマス系材料にバインダーや溶剤を添加し、スラリーを形成する。その後、このスラリーをスプレードライヤー等の造粒装置に投入し、顆粒を作製する。その際、顆粒は、溶剤が揮発する程度の温度(100〜200℃程度)で熱処理される。さらに、作製された顆粒は、所定の寸法に設計された金型に投入され、リング状等に乾式プレス成形され、プレス体が作製される。次に、ベルト炉等の焼成炉にて、このプレス体に残存するバインダーを分解揮発させるとともに、ビスマス系ガラスの軟化点程度の温度で焼成することにより、ビスマス系タブレットが作製される。また、焼成炉での焼成は、複数回行われる場合がある。焼成を複数回行うと、ビスマス系タブレットの強度が向上し、ビスマス系タブレットの欠損、破壊等を効果的に防止できる。なお、本発明のビスマス系タブレットは、熱的安定性が良好であるため、ビスマス系ガラスの軟化点付近の焼成を複数回行っても、ビスマス系ガラスに失透が生じることはない。   The bismuth-based tablet of the present invention is produced through a plurality of independent heating processes as follows. First, a binder or solvent is added to a bismuth-based material to form a slurry. Thereafter, this slurry is put into a granulator such as a spray dryer to produce granules. At that time, the granules are heat-treated at a temperature at which the solvent volatilizes (about 100 to 200 ° C.). Furthermore, the produced granule is put into a mold designed to have a predetermined size and is dry press-molded into a ring shape or the like to produce a pressed body. Next, the binder remaining in the pressed body is decomposed and volatilized in a baking furnace such as a belt furnace, and baked at a temperature about the softening point of the bismuth glass to produce a bismuth tablet. Further, firing in the firing furnace may be performed a plurality of times. When the baking is performed a plurality of times, the strength of the bismuth-based tablet is improved, and the loss or breakage of the bismuth-based tablet can be effectively prevented. In addition, since the bismuth-type tablet of this invention has favorable thermal stability, even if baking near the softening point of bismuth-type glass is performed in multiple times, devitrification does not arise in bismuth-type glass.

本発明のビスマス系タブレットは、拡径された排気管の先端部に取り付けてタブレット一体型排気管として用いることが好ましい。以上のような構成にすれば、パネル、ビスマス系タブレットおよび排気管の3つの部品を排気孔での中心位置合わせを同時に行う必要がなく、排気管取り付け作業を簡略化することができる。このようなタブレット一体型排気管を製造するためには、排気管の一端にビスマス系タブレットを接触させた状態で焼成し、ビスマス系タブレットを排気管の先端部に接着させる必要がある。このような場合、一般に排気管を治具により固定し、この状態の排気管にビスマス系タブレットを挿入し焼成する方法を採用することができる。排気管を固定する治具は、ビスマス系タブレットが融着しない材質を用いることが好ましく、例えば、カーボン治具等が使用可能である。また、排気管とビスマス系タブレットの接着は、ビスマス系ガラスの軟化点付近で5〜10分程度の短時間で行えばよい。さらに、本発明のビスマス系タブレットは、流動性が良好であるため、被封着物とビスマス系タブレットの封着強度が良好である。なお、本発明のタブレット一体型排気管は、ビスマス系タブレットの熱的安定性が良好であるため、タブレット一体型排気管の組み立ての際、ビスマス系ガラスに失透が生じることはない。   The bismuth-based tablet of the present invention is preferably used as a tablet-integrated exhaust pipe by being attached to the distal end portion of the expanded exhaust pipe. With the above configuration, it is not necessary to simultaneously align the center of the three parts of the panel, the bismuth tablet and the exhaust pipe in the exhaust hole, and the exhaust pipe installation work can be simplified. In order to manufacture such a tablet-integrated exhaust pipe, it is necessary to bake the bismuth-based tablet in contact with one end of the exhaust pipe and bond the bismuth-based tablet to the tip of the exhaust pipe. In such a case, a method of generally fixing the exhaust pipe with a jig and inserting a bismuth-based tablet into the exhaust pipe in this state and firing can be employed. As a jig for fixing the exhaust pipe, it is preferable to use a material to which the bismuth-based tablet is not fused. For example, a carbon jig or the like can be used. Moreover, what is necessary is just to perform adhesion | attachment of an exhaust pipe and a bismuth-type tablet for about 5 to 10 minutes in the vicinity of the softening point of bismuth-type glass. Furthermore, since the bismuth-based tablet of the present invention has good fluidity, the sealing strength between the article to be sealed and the bismuth-based tablet is good. In addition, since the tablet-integrated exhaust pipe of the present invention has good thermal stability of the bismuth-based tablet, devitrification does not occur in the bismuth-based glass when the tablet-integrated exhaust pipe is assembled.

排気管としては、アルカリ金属酸化物を所定量含有させたSiO2−Al23−B23系ガラスが好適であるが、特に日本電気硝子株式会社製の商品グレード「FE−2」が好適である。この排気管は、熱膨張係数が85×10-7/℃、耐熱温度が550℃であり、寸法が、例えば外径5mm、内径3.5mmである。また、排気管の先端部を拡径化するのが好ましく、先端部にフレア部またはフランジ部を形成するのが好ましい。排気管の先端部を拡径化する方法として、種々の方法を採用することができる。その中でも、排気管の先端部を回転させながらガスバーナーを用いて加熱し、数種類の治具を用いて所定の形状に加工する方法が量産性に優れるため好ましい。 As the exhaust pipe, SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 glass containing a predetermined amount of an alkali metal oxide is suitable, but in particular, product grade “FE-2” manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. Is preferred. This exhaust pipe has a thermal expansion coefficient of 85 × 10 −7 / ° C., a heat resistant temperature of 550 ° C., and has dimensions of, for example, an outer diameter of 5 mm and an inner diameter of 3.5 mm. Moreover, it is preferable to enlarge the diameter of the tip of the exhaust pipe, and it is preferable to form a flare or flange at the tip. Various methods can be adopted as a method for expanding the diameter of the tip of the exhaust pipe. Among them, a method of heating using a gas burner while rotating the tip of the exhaust pipe and processing it into a predetermined shape using several kinds of jigs is preferable because it is excellent in mass productivity.

図1にこのような構成のタブレット一体型排気管の一例を示す。図1は、タブレット一体型排気管の断面図であり、排気管1の先端部が拡径化されており、排気管のパネル側の先端部にビスマス系タブレット2が接着されている。   FIG. 1 shows an example of a tablet-integrated exhaust pipe having such a configuration. FIG. 1 is a cross-sectional view of a tablet-integrated exhaust pipe, the tip of the exhaust pipe 1 is enlarged in diameter, and a bismuth-based tablet 2 is bonded to the tip of the exhaust pipe on the panel side.

本発明のタブレット一体型排気管は、拡径された排気管の先端部にビスマス系タブレットと、520℃以上の軟化点を有する高融点タブレットとが取り付けられており、且つビスマス系タブレットを拡径された排気管の先端部側に取り付けて、高融点タブレットをビスマス系タブレットよりも後端部側に取り付けることが好ましい。タブレット一体型排気管をこのような構成にすれば、ビスマス系タブレットが排気管の先端部側に取り付けられているので、パネル等に排気管を取り付ける際にパネル等と接触する面積は、排気管だけの場合よりも広くなり、安定してパネル等の上に排気管を自立させることができ、パネル等に対して傾くことなく垂直に取り付けることが容易となる。また、タブレット一体型排気管をこのような構成にすれば、タブレット一体型排気管を製造する工程において、ビスマス系タブレットを排気管に固着させる際、治具とビスマス系タブレットの間に高融点タブレットを配置させることにより、タブレット一体型排気管を製造することができ、つまりタブレット一体型排気管の製造において、特殊な治具を使用する必要がなくなり、製造工程を簡略化することができる。   In the tablet-integrated exhaust pipe of the present invention, a bismuth tablet and a high melting point tablet having a softening point of 520 ° C. or higher are attached to the tip of the expanded exhaust pipe, and the bismuth tablet is expanded. It is preferable that the high melting point tablet is attached to the rear end portion side of the bismuth-based tablet by being attached to the front end portion side of the exhaust pipe. If the tablet-integrated exhaust pipe has such a configuration, since the bismuth-based tablet is attached to the distal end side of the exhaust pipe, the area that comes into contact with the panel when the exhaust pipe is attached to the panel etc. Therefore, the exhaust pipe can be made stable on a panel or the like stably, and can be easily mounted vertically without being inclined with respect to the panel or the like. If the tablet-integrated exhaust pipe is configured as described above, when the bismuth-based tablet is fixed to the exhaust pipe in the process of manufacturing the tablet-integrated exhaust pipe, the high melting point tablet is interposed between the jig and the bismuth-based tablet. Therefore, it is possible to manufacture the tablet integrated exhaust pipe, that is, it is not necessary to use a special jig in manufacturing the tablet integrated exhaust pipe, and the manufacturing process can be simplified.

上記構成のタブレット一体型排気管において、ビスマス系タブレットは、好ましくは排気管の先端部の外周面に固着され、さらに好ましくは排気管の先端部の外周面のみに固着され、排気管先端部の先端面、すなわちパネル等と接着する面には固着されない。このようにすれば、パネル等に形成された排気孔へガラスが流れ込む事態を容易に防止できる。また、高融点タブレットは、排気管に直接接着せず、ビスマス系タブレットを介して排気管に固定すれば、封着工程で高融点タブレット部分をクリップで固定した状態で排気管を加圧封着できるため、好ましい。   In the tablet-integrated exhaust pipe having the above-described configuration, the bismuth-based tablet is preferably fixed to the outer peripheral surface of the tip of the exhaust pipe, more preferably only fixed to the outer peripheral surface of the tip of the exhaust pipe. It is not fixed to the front end surface, that is, the surface bonded to the panel or the like. In this way, it is possible to easily prevent the glass from flowing into the exhaust holes formed in the panel or the like. In addition, if the high melting point tablet is not directly bonded to the exhaust pipe, but is fixed to the exhaust pipe via a bismuth tablet, the exhaust pipe is pressure sealed with the high melting point tablet part fixed with a clip in the sealing process. This is preferable because it is possible.

高融点タブレットとしては、日本電気硝子株式会社製の商品グレード「ST−4」、「FN−13」を材料として用いるのが好ましい。高融点タブレットは、上述のビスマス系タブレットと同様の方法で作製することができる。また、高融点タブレットの材質として、セラミックス、金属等を用いることもできる。   As the high melting point tablet, it is preferable to use product grades “ST-4” and “FN-13” manufactured by Nippon Electric Glass Co., Ltd. as materials. The high melting point tablet can be produced by the same method as the above-described bismuth tablet. Moreover, ceramics, metal, etc. can also be used as a material of the high melting point tablet.

図2にこのような構成のタブレット一体型排気管の一例を示す。図2は、タブレット一体型排気管の断面図であり、排気管1の先端部が拡径化されており、排気管1のフランジ部分1a外周面側の先端部にビスマス系タブレット2が接着している。一方、高融点タブレット3は排気管1の外周面側に接着していない。また、ビスマス系タブレット2は、フランジ部分1aの先端部側に取り付けられて、高融点タブレット3がビスマス系タブレット2よりもフランジ部分1aの後端部側に取り付けられている。   FIG. 2 shows an example of the tablet-integrated exhaust pipe having such a configuration. FIG. 2 is a cross-sectional view of the tablet-integrated exhaust pipe. The tip of the exhaust pipe 1 is enlarged in diameter, and the bismuth tablet 2 is bonded to the tip of the exhaust pipe 1 on the outer peripheral surface side of the flange portion 1a. ing. On the other hand, the high melting point tablet 3 is not bonded to the outer peripheral surface side of the exhaust pipe 1. The bismuth tablet 2 is attached to the front end side of the flange portion 1 a, and the high melting point tablet 3 is attached to the rear end portion side of the flange portion 1 a than the bismuth tablet 2.

以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明する。   Hereinafter, the present invention will be described in detail based on examples.

表1〜3は、本発明のビスマス系ガラス組成物の実施例(試料a〜o)を示し、表4は比較例(試料p〜t)を示すものである。   Tables 1 to 3 show examples (samples a to o) of the bismuth-based glass composition of the present invention, and Table 4 shows comparative examples (samples p to t).

Figure 2007210880
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表1〜4に記載の各試料a〜tは、次のようにして調製した。   Samples a to t described in Tables 1 to 4 were prepared as follows.

まず、表1〜4に示したガラス組成となるように各種酸化物、炭酸塩等の原料を調合したガラスバッチを準備し、これを白金坩堝に入れて900〜1000℃で1〜2時間溶融した。次に、溶融ガラスの一部を熱膨張係数測定用サンプルとしてステンレス製の金型に流し出し、その他の溶融ガラスは、水冷ローラーにより薄片状に成形した。なお、熱膨張係数測定用サンプルは、成形後に所定の徐冷処理(アニール)を行った。最後に、薄片状のガラスをボールミルにて粉砕後、目開き75μmの篩いを通過させて、平均粒径約10μmの各試料を得た。   First, a glass batch prepared by preparing raw materials such as various oxides and carbonates so as to have the glass compositions shown in Tables 1 to 4 was prepared, and this was put in a platinum crucible and melted at 900 to 1000 ° C. for 1 to 2 hours. did. Next, a part of the molten glass was poured into a stainless steel mold as a sample for measuring the coefficient of thermal expansion, and the other molten glass was formed into a thin piece with a water-cooled roller. The sample for measuring the thermal expansion coefficient was subjected to a predetermined slow cooling treatment (annealing) after molding. Finally, the flaky glass was pulverized with a ball mill and then passed through a sieve having an opening of 75 μm to obtain each sample having an average particle size of about 10 μm.

以上の試料を用いて、ガラス転移点、軟化点および熱膨張係数を評価した。その結果を表1〜4に示す。   Using the above samples, the glass transition point, the softening point, and the thermal expansion coefficient were evaluated. The results are shown in Tables 1-4.

軟化点は、DTA装置により求めた。   The softening point was determined with a DTA apparatus.

ガラス転移点および熱膨張係数は、押棒式熱膨張測定装置により求めた。   The glass transition point and the thermal expansion coefficient were determined by a push rod type thermal expansion measuring device.

表1〜3から明らかなように、本発明のビスマス系ガラス組成物の実施例である試料a〜oは、ガラス転移点が349〜369℃、軟化点が423〜443℃、30〜300℃における熱膨張係数が106〜118×10-7/℃であった。 As is apparent from Tables 1 to 3, samples a to o, which are examples of the bismuth glass composition of the present invention, have a glass transition point of 349 to 369 ° C, a softening point of 423 to 443 ° C, and a temperature of 30 to 300 ° C. The thermal expansion coefficient in was 106 to 118 × 10 −7 / ° C.

表1の試料a〜eおよび表4の試料p、qは、アルカリ土類金属酸化物の合量およびZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)のモル比率が略同量であるとともに、Bi23とB23以外の成分量が略同量である。一方、表1の試料a〜eおよび表4の試料p、qは、Bi23とB23の成分量およびBi23/B23のモル比率が異なっている。表1の試料a〜eにおいて、Bi23/B23のモル比率が最も小さい試料aは、ガラス形成酸化物のB23が最も多いため、熱的安定性が最も良好であると判断できる。しかし、試料pは、Bi23/B23のモル比率が試料aよりも小さいが、Bi23に対してガラス形成酸化物のB23が過剰であり、その結果、軟化点が452℃と高くなり、PDP等の封着に不適と判断できる。また、表1の試料a〜eにおいて、Bi23/B23のモル比率が最も大きい試料eは、Bi23が最も多いため、流動性が最も良好であると判断できる。しかし、試料qは、Bi23/B23のモル比率が試料eよりも大きいが、Bi23に対してガラス形成酸化物のB23が少なすぎ、熱的安定性が乏しく、PDP等の封着に不適と判断できる。 Samples a to e in Table 1 and samples p and q in Table 4 have substantially the same amount of the alkaline earth metal oxide and the molar ratio of ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO), and Bi 2 O 3 and B 2. The amount of components other than O 3 is substantially the same. On the other hand, the sample p, q in Table 1 sample a~e and Table 4, the molar ratio of Bi 2 O 3 and B 2 O ingredient amounts 3 and Bi 2 O 3 / B 2 O 3 are different. In samples a to e in Table 1, sample a having the smallest Bi 2 O 3 / B 2 O 3 molar ratio has the highest thermal stability because B 2 O 3 is the most glass-forming oxide. It can be judged that there is. However, in the sample p, the molar ratio of Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is smaller than that of the sample a, but the glass-forming oxide B 2 O 3 is excessive with respect to Bi 2 O 3 . The softening point is as high as 452 ° C., which can be determined to be unsuitable for sealing PDP or the like. Moreover, in the samples a to e in Table 1, the sample e having the largest Bi 2 O 3 / B 2 O 3 molar ratio has the most Bi 2 O 3 , so that it can be determined that the fluidity is the best. However, the sample q has a Bi 2 O 3 / B 2 O 3 molar ratio larger than that of the sample e, but the glass-forming oxide has too little B 2 O 3 relative to Bi 2 O 3 , so that the thermal stability is high. Therefore, it can be judged to be unsuitable for sealing PDP or the like.

表2の試料f〜jおよび表4の試料r、sは、Bi23とB23の成分量およびBi23/B23のモル比率が略同量であるとともに、ZnOおよびアルカリ土類金属酸化物以外の成分量が略同量である。一方、表2の試料f〜jおよび表4の試料r、sは、ZnO、アルカリ土類金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の合量およびZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)のモル比率が異なっている。表2の試料f〜jおよび表4の試料r、sは、熱膨張係数、ガラス転移点、軟化点が略同等であった。 Table 2 samples f~j and samples r in Table 4, s, together with the molar ratio of Bi 2 O 3 and B 2 O ingredient amounts 3 and Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is substantially the same amount, The amount of components other than ZnO and alkaline earth metal oxide is substantially the same. On the other hand, samples f to j in Table 2 and samples r and s in Table 4 are different in the total amount of ZnO, alkaline earth metal oxide, alkaline earth metal oxide, and the molar ratio of ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO). . Samples f to j in Table 2 and samples r and s in Table 4 had substantially the same thermal expansion coefficient, glass transition point, and softening point.

表3の試料k〜oは、全てのガラス組成が所定範囲に規制されているとともに、Bi23/B23のモル比率およびZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)のモル比率も所定範囲に規制されている。表3の試料k〜oは、軟化点等の特性から判断してもPDP等の封着に好適であると判断できる。一方、表4の試料tは、ZnOの成分量が26.9%と過剰であり、その結果、軟化点が452℃と高くなり、PDP等の封着に不適と判断できる。 In the samples k to o in Table 3, all the glass compositions are regulated within a predetermined range, and the molar ratio of Bi 2 O 3 / B 2 O 3 and the molar ratio of ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) are also regulated within the predetermined range. ing. Samples k to o in Table 3 can be determined to be suitable for sealing PDP or the like even from the characteristics such as the softening point. On the other hand, the sample t in Table 4 has an excessive ZnO component amount of 26.9%, and as a result, the softening point becomes high at 452 ° C., which can be determined to be unsuitable for sealing PDP or the like.

次に、表1〜4のビスマス系ガラス組成物を用いてビスマス系封着材料を作製した。表5は、本発明のビスマス系封着材料の実施例(試料No.1〜16)、表6は比較例(試料No.17〜21)を示している。   Next, bismuth-based sealing materials were prepared using the bismuth-based glass compositions shown in Tables 1 to 4. Table 5 shows examples (sample Nos. 1 to 16) of the bismuth sealing material of the present invention, and Table 6 shows comparative examples (samples No. 17 to 21).

Figure 2007210880
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各試料は、表5、6に示す割合でビスマス系ガラス粉末と耐火性フィラー粉末とを混合して作製した。耐火性フィラー粉末には、ウイレマイトまたはコージェライトを用いた。   Each sample was prepared by mixing bismuth-based glass powder and refractory filler powder in the ratios shown in Tables 5 and 6. Willemite or cordierite was used as the refractory filler powder.

ウイレマイトは、亜鉛華、純珪粉、酸化アルミニウムを重量%でZnO 70%、SiO2 25%、Al23 5%の組成になるように調合し、混合後、1440℃で15時間焼成し、次いでこの焼成物を粉砕し、250メッシュのステンレス製篩を通過したものを使用した。コーディエライトは、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、純珪粉を2MgO・2Al23・5SiO2の割合になるように調合し、混合後、1400℃で10時間焼成し、次いでこの焼成物を粉砕し、250メッシュのステンレス製篩を通過したものを使用した。 Willemite is prepared by blending zinc oxide, pure silica powder, and aluminum oxide with a composition of 70% ZnO, 25% SiO 2 and 5% Al 2 O 3 by weight. After mixing, baked at 1440 ° C for 15 hours. Then, the fired product was pulverized and passed through a 250 mesh stainless steel sieve. Cordierite is prepared by mixing magnesium oxide, aluminum oxide, and pure silica powder in a ratio of 2MgO · 2Al 2 O 3 · 5SiO 2 , mixing and firing at 1400 ° C. for 10 hours, then crushing the fired product And what passed through the 250 mesh stainless steel sieve was used.

流動径は、各試料の合成密度に相当する重量の粉末を金型により外径20mmのボタン状に乾式プレスし、これを40mm×40mm×2.8mm厚の高歪点ガラス基板上に載置し、空気中で10℃/分の速度で昇温して500℃で30分間保持した上で室温まで10℃/分で降温し、得られたボタンの直径を測定することで評価した。なお、合成密度とは、ガラス粉末の密度と耐火物フィラー粉末の密度を、所定の体積比で混合させて算出される理論上の密度である。また、流動径が22mm以上であると、一次焼成でビスマス系封着材料の流動性が優れることを意味する。   The flow diameter was dry-pressed into a button shape with an outer diameter of 20 mm using a mold and the weight corresponding to the synthesis density of each sample, and this was placed on a 40 mm × 40 mm × 2.8 mm thick high strain point glass substrate. Then, the temperature was increased in air at a rate of 10 ° C./minute, held at 500 ° C. for 30 minutes, then cooled to room temperature at 10 ° C./minute, and the diameter of the obtained button was measured. The synthetic density is a theoretical density calculated by mixing the density of the glass powder and the density of the refractory filler powder at a predetermined volume ratio. Moreover, it means that the fluidity | liquidity of a bismuth type sealing material is excellent in primary baking as a flow diameter is 22 mm or more.

失透状態は、各試料を500℃で30分間保持した後、光学顕微鏡(倍率100倍)を用いて各試料の失透状態を観察することで評価した。なお、昇降温速度は、10℃/分とした。その結果、全く失透が認められなかったものを「○」、失透が認められたものを「×」とした。なお、本試験で「○」の評価を得た試料は、一次焼成で失透せず、熱的安定性が良好であると判断できる。   The devitrification state was evaluated by observing the devitrification state of each sample using an optical microscope (100 times magnification) after holding each sample at 500 ° C. for 30 minutes. The temperature raising / lowering rate was 10 ° C./min. As a result, “◯” indicates that no devitrification was observed, and “X” indicates that devitrification was observed. In addition, it can be judged that the sample which obtained evaluation of "(circle)" by this test does not devitrify by primary baking, and has favorable thermal stability.

再流動性は、流動径の評価で作製したボタン試料を、ボタン試料の頂部が下方となるように別途用意したガラス基板に接触するように載せ、その後、空気中10℃/分で昇温して480℃30分間保持した上で室温まで10℃/分で降温し、二枚のガラス基板に挟まれたボタンの潰れ具合で評価した。別途用意したガラス基板上のボタン径(接着領域の平均ボタン直径)が19mm以上の試料を「○」とし、ボタン径が19mm未満の試料を「×」とした。ここで、「○」の評価を得た試料は、二次焼成で流動性が良好であるとともに、二次焼成で失透が生じない程度に熱的安定性が優れていると判断できる。   For reflowability, the button sample prepared by evaluating the flow diameter is placed in contact with a separately prepared glass substrate so that the top of the button sample is downward, and then heated at 10 ° C./min in air. The temperature was lowered to 10 ° C./min until room temperature was maintained at 480 ° C. for 30 minutes, and evaluation was made based on the degree of collapse of the buttons sandwiched between the two glass substrates. A sample having a button diameter (average button diameter of an adhesion region) on a separately prepared glass substrate of 19 mm or more was designated as “◯”, and a sample having a button diameter of less than 19 mm was designated as “X”. Here, it can be judged that the sample which obtained the evaluation of “◯” has good fluidity in the secondary firing and excellent thermal stability to the extent that devitrification does not occur in the secondary firing.

表5から明らかなように、試料No.1〜16は、軟化点が429〜463℃、30〜300℃における熱膨張係数が73〜80×10-7/℃であった。試料No.1〜16は、流動径が23.1〜25.3mmであり、良好な流動性を有していた。さらに、試料No.1〜16は、失透性が良好であるとともに、熱的安定性が良好であった。さらに、試料No.1〜16は、再流動性も良好であり、二次焼成で失透が生じない程度に熱的安定性が優れているとともに、二次焼成における流動性も良好であった。したがって、試料No.1〜16は、PDP等の封着に好適であると判断できる。 As is apparent from Table 5, sample No. 1 to 16 had a softening point of 429 to 463 ° C. and a thermal expansion coefficient of 73 to 80 × 10 −7 / ° C. at 30 to 300 ° C. Sample No. 1 to 16 had a flow diameter of 23.1 to 25.3 mm and had good fluidity. Furthermore, sample no. 1 to 16 had good devitrification and good thermal stability. Furthermore, sample no. In Nos. 1 to 16, reflowability was also good, thermal stability was excellent to such an extent that devitrification did not occur in secondary firing, and fluidity in secondary firing was also good. Therefore, sample no. 1 to 16 can be determined to be suitable for sealing a PDP or the like.

表6から明らかなように、試料No.17〜21は、軟化点が430〜469℃、30〜300℃における熱膨張係数が68〜83×10-7/℃であった。試料No.17、21は、流動径がそれぞれ19.9mm、20.6mmと小さく、流動性が不良であった。また、試料No.18、19および20では失透が認められ、熱的安定性が不良であった。また、試料No.17〜21は再流動性が不良であった。したがって、試料No.17〜21は、少なくとも熱的安定性および流動性が両立しておらず、PDP等の封着に好適ではないと判断できる。 As apparent from Table 6, the sample No. 17 to 21 had a softening point of 430 to 469 ° C. and a thermal expansion coefficient of 68 to 83 × 10 −7 / ° C. at 30 to 300 ° C. Sample No. Nos. 17 and 21 had small flow diameters of 19.9 mm and 20.6 mm, respectively, and had poor fluidity. Sample No. In 18, 19, and 20, devitrification was observed, and the thermal stability was poor. Sample No. 17 to 21 had poor reflowability. Therefore, sample no. It can be judged that Nos. 17 to 21 are not suitable for sealing PDP or the like because at least thermal stability and fluidity are not compatible.

表5の試料No.1〜3、5、6および表6の試料No.17、18は、耐火性フィラー粉末としてコーディエライトを使用するとともに、その含有比率も同等である。表5の試料No.1〜3、5、6および表6の試料No.17、18に使用したガラス粉末のガラス組成は、表1の試料a〜eおよび表4の試料p、qであり、上述の通り、これらはアルカリ土類金属酸化物の合量およびZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)のモル比率が略同量であるとともに、Bi23とB23以外の成分量が略同量である。表5の試料No.1〜3、5、6は、ビスマス系ガラスのBi23/B23が所定範囲に規制されているため、流動径、失透状態、再流動性の評価が良好であり、PDPの封着に適した流動性および熱的安定性を備えており、PDPの封着に好適であると判断できる。しかし、Bi23/B23のモル比率が試料aよりも小さい試料pを用いた試料No.17は、ガラス組成においてBi23に対してガラス形成酸化物のB23が過剰であり、軟化点が469℃と高く、その結果、流動径が19.9mmと小さいことに加えて再流動性も乏しく、PDP等の封着に適した流動性を備えていないと判断できる。また、Bi23/B23のモル比率が試料eよりも大きい試料qを用いた試料No.18は、ガラス組成においてBi23に対してガラス形成酸化物のB23が少なすぎ、その結果、熱的安定性が損なわれ、失透状態の評価が不良となり、PDP等の封着に適した熱的安定性を備えていないと判断できる。 Sample No. in Table 5 1-3, 5, 6 and Sample No. Nos. 17 and 18 use cordierite as the refractory filler powder and have the same content ratio. Sample No. in Table 5 1-3, 5, 6 and Sample No. The glass composition of the glass powder used for 17 and 18 is the samples a to e of Table 1 and the samples p and q of Table 4, and as described above, these are the total amount of the alkaline earth metal oxide and ZnO / ( The molar ratio of BaO + SrO + MgO + CaO) is approximately the same, and the amounts of components other than Bi 2 O 3 and B 2 O 3 are approximately the same. Sample No. in Table 5 1-3, 5 and 6 have good evaluation of flow diameter, devitrification, and reflowability because Bi 2 O 3 / B 2 O 3 of bismuth-based glass is regulated within a predetermined range, and PDP It has fluidity and thermal stability suitable for sealing, and can be judged to be suitable for sealing PDP. However, the sample No. using the sample p having a smaller Bi 2 O 3 / B 2 O 3 molar ratio than the sample a. 17 is excessive B 2 O 3 glass-forming oxides relative to Bi 2 O 3 in the glass composition, the softening point is as high as 469 ° C., as a result, in addition to the flow diameter is small and 19.9mm Reflowability is also poor and it can be determined that the fluidity suitable for sealing PDP or the like is not provided. Sample No. using a sample q having a Bi 2 O 3 / B 2 O 3 molar ratio larger than that of the sample e. No. 18 has a glass composition having too little B 2 O 3 as a glass-forming oxide with respect to Bi 2 O 3 , and as a result, thermal stability is impaired, evaluation of the devitrification state becomes poor, and sealing of PDP or the like It can be judged that it does not have thermal stability suitable for wearing.

表5の試料No.7〜11および表6の試料No.19、20は、耐火性フィラー粉末としてウイレマイトを使用するとともに、その含有比率も同等である。表5の試料No.7〜11および表6の試料No.19、20に使用したガラス粉末のガラス組成は、表2の試料f〜jおよび表4の試料r、sであり、上述の通り、これらはBi23とB23の成分量およびBi23/B23のモル比率が略同量であるとともに、ZnOおよびアルカリ土類金属酸化物以外の成分量が略同量である。表5の試料No.7〜11は、ガラスのZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO)が所定範囲に規制されているため、流動径、失透状態、再流動性の評価が良好であり、PDPの封着に適した流動性および熱的安定性を備えており、PDPの封着に好適であると判断できる。しかし、試料No.19に使用した試料rは、ZnOに対して(BaO+SrO+MgO+CaO)が過剰であり、その結果、熱的安定性が損なわれ、失透状態の評価が不良となり、当然のことながら、その失透が原因で再流動性も不良となり、PDP等の封着に適した熱的安定性を備えていないと判断できる。試料No.20に使用した試料sは、ZnOに対して(BaO+SrO+MgO+CaO)が少なすぎ、その結果、熱的安定性が損なわれ、失透状態の評価が不良となり、当然のことながら、その失透が原因で再流動性が不良となり、PDP等の封着に適した熱的安定性を備えていないと判断できる。 Sample No. in Table 5 7 to 11 and sample Nos. Nos. 19 and 20 use willemite as the refractory filler powder, and the content ratio is also equivalent. Sample No. in Table 5 7 to 11 and sample Nos. The glass compositions of the glass powders used in 19 and 20 are the samples f to j in Table 2 and the samples r and s in Table 4, and as described above, these are the amounts of components of Bi 2 O 3 and B 2 O 3 and The molar ratio of Bi 2 O 3 / B 2 O 3 is approximately the same, and the components other than ZnO and the alkaline earth metal oxide are approximately the same. Sample No. in Table 5 In Nos. 7 to 11, since ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) of the glass is regulated within a predetermined range, the evaluation of the flow diameter, devitrification state, and reflowability is good, and the flowability and heat suitable for PDP sealing. It can be judged that it is suitable for sealing PDP. However, sample no. The sample r used in 19 has an excess of (BaO + SrO + MgO + CaO) with respect to ZnO. As a result, the thermal stability is impaired, and the evaluation of the devitrification state becomes poor. Therefore, it can be determined that the reflowability is poor and the thermal stability suitable for sealing PDP or the like is not provided. Sample No. The sample s used in No. 20 has too little (BaO + SrO + MgO + CaO) with respect to ZnO, resulting in a loss of thermal stability and poor evaluation of the devitrification state. It can be determined that the reflowability is poor and the thermal stability suitable for sealing PDP or the like is not provided.

表5の試料No.12〜16は、上述の通り、試料k〜oのガラス組成が所定範囲に規制されているとともに、フィラー粉末のウイレマイト、コーディエライトを所定範囲で含有している。したがって、表5の試料No.12〜16は、流動径、失透状態、再流動性の評価が良好であり、PDPの封着に適した流動性および熱的安定性を備えており、PDPの封着に好適であると判断できる。しかし、試料No.21に使用した試料tは、ZnOの成分量が過剰であり、その結果、軟化点が462℃と高くなるとともに、流動径が20.6mmと小さいことに加えて再流動性も乏しく、PDP等の封着に適した流動性を備えていないと判断できる。   Sample No. in Table 5 As described above, Nos. 12 to 16 contain the glass compositions of the samples k to o within a predetermined range and contain filler powder willemite and cordierite within a predetermined range. Therefore, the sample Nos. Nos. 12 to 16 have good evaluation of flow diameter, devitrification state, reflowability, fluidity and thermal stability suitable for PDP sealing, and are suitable for PDP sealing. I can judge. However, sample no. Sample t used in No. 21 has an excessive amount of ZnO component. As a result, the softening point is increased to 462 ° C., the flow diameter is small as 20.6 mm, and the reflowability is poor. It can be judged that it does not have fluidity suitable for sealing.

以上の説明から明らかなように、本発明のビスマス系ガラス組成物およびビスマス系封着材料は、PDP、FED、VFD等の平面表示装置の封着用途、CRT等のディスプレイの封着用途、水晶振動子、ICパッケージ等の電子部品の封着用途、PDPの絶縁誘電体層形成用途、PDPの隔壁形成用途および磁気ヘッド−コア同士またはコアとスライダーの封着用途等に好適である。   As is clear from the above description, the bismuth-based glass composition and the bismuth-based sealing material of the present invention are used for sealing flat display devices such as PDP, FED, and VFD, for sealing displays such as CRT, and for quartz. It is suitable for sealing electronic parts such as vibrators and IC packages, forming an insulating dielectric layer of a PDP, forming a partition wall of a PDP, and sealing a magnetic head-core or between a core and a slider.

本発明のタブレット一体型排気管を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the tablet integrated exhaust pipe of this invention. 本発明のタブレット一体型排気管を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the tablet integrated exhaust pipe of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 排気管
2 ビスマス系タブレット
3 高融点タブレット
1 Exhaust pipe 2 Bismuth tablet 3 High melting point tablet

Claims (10)

下記酸化物換算のモル%で、ガラス組成として、Bi23 30〜50%、B23 20〜35%、ZnO 10〜25%、BaO 1〜15%、BaO+SrO+MgO+CaO 3〜15%を含有し、且つモル比率でBi23/B23 1〜1.75(但し、1.75は含まない)、ZnO/(BaO+SrO+MgO+CaO) 1〜3.5の関係を満たすことを特徴とするビスマス系ガラス組成物。 In mol% terms of oxide, as a glass composition, containing Bi 2 O 3 30~50%, B 2 O 3 20~35%, 10~25% ZnO, BaO 1~15%, the 3~15% BaO + SrO + MgO + CaO And Bi 2 O 3 / B 2 O 3 1-1.75 (however, 1.75 is not included) and ZnO / (BaO + SrO + MgO + CaO) 1-3.5 are satisfied in a molar ratio. Bismuth glass composition. 23が24.4〜35%(但し、24.4%は含まない)であることを特徴とする請求項1に記載のビスマス系ガラス組成物。 B 2 O 3 is from 24.4 to 35% (however, 24.4% exclusive) bismuth glass composition according to claim 1, characterized in that a. CuO 0〜10%、Fe23 0〜10%を含有することを特徴とする請求項1または2に記載のビスマス系ガラス組成物。 The bismuth-based glass composition according to claim 1, comprising 0 to 10% of CuO and 0 to 10% of Fe 2 O 3 . 実質的にPbOを含有しないことを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のビスマス系ガラス組成物。   The bismuth-based glass composition according to any one of claims 1 to 3, which does not substantially contain PbO. ガラス粉末と耐火性フィラー粉末を含有する封着材料において、請求項1〜4のいずれかに記載のビスマス系ガラス組成物からなるガラス粉末 45〜95体積%と、耐火性フィラー粉末 5〜55体積%とを含有することを特徴とするビスマス系封着材料。   In the sealing material containing glass powder and a refractory filler powder, 45-95 volume% of glass powder which consists of a bismuth-type glass composition in any one of Claims 1-4, and refractory filler powder 5-55 volume %. A bismuth-based sealing material characterized by comprising: 耐火性フィラー粉末が、コーディエライト、ウイレマイト、アルミナ、酸化スズまたはこれらの組合せであることを特徴とする請求項5に記載のビスマス系封着材料。   The bismuth-based sealing material according to claim 5, wherein the refractory filler powder is cordierite, willemite, alumina, tin oxide or a combination thereof. プラズマディスプレイパネルの封着に使用することを特徴とする請求項5または6に記載のビスマス系封着材料。   The bismuth-based sealing material according to claim 5 or 6, which is used for sealing a plasma display panel. ビスマス系封着材料を所定形状に焼結させたビスマス系タブレットであって、ビスマス系封着材料が請求項5〜7のいずれかに記載のビスマス系封着材料であることを特徴とするビスマス系タブレット。   A bismuth-based tablet obtained by sintering a bismuth-based sealing material into a predetermined shape, wherein the bismuth-based sealing material is the bismuth-based sealing material according to any one of claims 5 to 7. Tablet. 拡径された排気管の先端部に、請求項8に記載のビスマス系タブレットが取り付けられていることを特徴とするタブレット一体型排気管。   A tablet-integrated exhaust pipe, wherein the bismuth-based tablet according to claim 8 is attached to a distal end portion of the exhaust pipe having an enlarged diameter. 拡径された排気管の先端部に、請求項8に記載のビスマス系タブレットと、軟化点が520℃以上の高融点タブレットとが取り付けられており、且つビスマス系タブレットが拡径された排気管の先端部側に取り付けられ、高融点タブレットがビスマス系タブレットよりも後端部側に取り付けられていることを特徴とするタブレット一体型排気管。   An exhaust pipe in which the bismuth-based tablet according to claim 8 and a high melting point tablet having a softening point of 520 ° C or higher are attached to the tip of the expanded exhaust pipe, and the diameter of the bismuth-based tablet is expanded A tablet-integrated exhaust pipe, wherein the high-melting-point tablet is attached to the rear end side of the bismuth-based tablet.
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