JP2011236114A - Lead-free glass for forming barrier rib - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、プラズマディスプレイ装置(PDP)の隔壁の製造に好適な無鉛ガラスに関する。 The present invention relates to a lead-free glass suitable for manufacturing a partition wall of a plasma display device (PDP).
PDPは代表的な大画面フルカラー表示装置である。
PDPは、表示面として使用される前面基板と多数のストライプ状またはワッフル状の隔壁が形成された背面基板とを対向させて封着し、それら基板間に放電ガスを封入して製造される。
PDP is a typical large-screen full-color display device.
The PDP is manufactured by sealing a front substrate used as a display surface and a rear substrate on which a large number of stripe-shaped or waffle-shaped barrier ribs are formed facing each other, and enclosing a discharge gas between the substrates.
前面基板は、前面ガラス基板上に面放電を発生する複数の表示電極対が形成されており、それら電極対が透明ガラス誘電体によって被覆されているものである。電極対は通常、ITO等の透明電極およびその表面の一部に形成されるバス電極とからなる。バス電極としては銀電極、Cr−Cu−Cr電極等が用いられる。
背面基板上には、電極のほかに隔壁、蛍光体層が形成されている。
In the front substrate, a plurality of display electrode pairs for generating surface discharge are formed on the front glass substrate, and these electrode pairs are covered with a transparent glass dielectric. The electrode pair usually comprises a transparent electrode such as ITO and a bus electrode formed on a part of the surface thereof. As the bus electrode, a silver electrode, a Cr—Cu—Cr electrode, or the like is used.
On the rear substrate, in addition to the electrodes, barrier ribs and phosphor layers are formed.
前面基板の電極を被覆するガラス(誘電体)は、ガラス粉末を含有するグリーンシートを電極上に転写後焼成する、ガラス粉末を含有するペーストを電極上に塗布後焼成する、等の方法によって形成される。
背面基板上に形成される隔壁に用いるガラスには、低温で焼成できること、焼成後に目標の形状を保つこと、振動、衝撃により隔壁に欠けが生じないことが求められている。
The glass (dielectric) that covers the electrode on the front substrate is formed by transferring a green sheet containing glass powder onto the electrode and baking it, or applying a paste containing glass powder on the electrode and baking it. Is done.
The glass used for the partition wall formed on the back substrate is required to be fired at a low temperature, to maintain a target shape after firing, and to be free from chipping due to vibration and impact.
さらに、最近ではプラズマテレビの画質を向上させるために画素数を多くしたり、輝度を高くしたりする試みがなされている。画素数を多くすることにより、隔壁により仕切られる画素の面積が小さくなる。隔壁の構造が従来のままであれば、画面の開口部が小さくなり、画面が暗くなるため、隔壁の幅を狭くし、画素の大きさを保つ工夫がなされている。また、輝度を高くするためには紫外線を受けて発光する蛍光体の面積を大きくすることが重要であり、その際には隔壁の高さを高くする工夫がなされている。 Furthermore, recently, attempts have been made to increase the number of pixels and increase the luminance in order to improve the image quality of plasma televisions. By increasing the number of pixels, the area of the pixels partitioned by the partition is reduced. If the structure of the partition is the same as the conventional structure, the opening of the screen becomes small and the screen becomes dark. Therefore, a device for reducing the width of the partition and keeping the size of the pixel is devised. Further, in order to increase the luminance, it is important to increase the area of the phosphor that emits light upon receiving ultraviolet rays, and in that case, a device for increasing the height of the partition walls has been made.
このようにプラズマディスプレイの隔壁は幅が狭く、高さが高くなることにより、従来の隔壁材料ではパネルを組み立てる工程での何らかの衝撃やパネル化した後の前面基板との接触衝撃により一部が欠け落ちるおそれがあった。隔壁の一部がかけ落ちることにより、画素の不良やセル間のクロストークを引き起こすおそれがある。隔壁が欠け落ちるのを防ぐには衝撃に対してクラックが発生しにくい材料が求められる。このクラックの発生しやすさについては後述するクラックイニシエーションロード(以下CILと略記する。)、落球強度H/H0を指標と考えた。 As described above, the partition wall of the plasma display is narrow and high in height, so that the conventional partition wall material is partially missing due to some impact in the process of assembling the panel or contact impact with the front substrate after the panel is formed. There was a risk of falling. If a part of the partition wall is dropped, there is a possibility of causing a pixel defect or crosstalk between cells. In order to prevent the partition wall from falling off, a material that does not easily crack due to impact is required. Regarding the ease of occurrence of this crack, the crack initiation load (hereinafter abbreviated as CIL), which will be described later, and the falling ball strength H / H 0 were considered as indices.
また、衝撃に対して強い材料とするには材料に応力がかけられたときに歪を発生させない。つまりヤング率(以下、Eと称することもある)が低いことが求められる。特許文献1で提案されている隔壁材料について、ヤング率を測定し、PDPガラス基板(αAが83×10−7/℃である旭硝子社製PD200。以下、「従来ガラス基板」ということがある。)上に隔壁用ガラスを焼成しガラス基板全面を被覆し、落球強度H/H0を測定したところ、CILは405g/cm2、落球強度は1.8、ヤング率は86GPaであった。 Further, in order to make the material strong against impact, no strain is generated when stress is applied to the material. That is, a low Young's modulus (hereinafter sometimes referred to as E) is required. With respect to the partition wall material proposed in Patent Document 1, Young's modulus was measured, and a PDP glass substrate (PD200 manufactured by Asahi Glass Co., Ltd. having an α A of 83 × 10 −7 / ° C., hereinafter sometimes referred to as “conventional glass substrate”). .) The partition wall glass was baked to cover the entire surface of the glass substrate, and the falling ball strength H / H 0 was measured. The CIL was 405 g / cm 2 , the falling ball strength was 1.8, and the Young's modulus was 86 GPa.
HとH0については、本明細書の実施例等で詳細に説明するが、Hは隔壁形成用ガラスでガラス層を形成したガラス基板の落球試験によりガラス基板が破壊したときの高さであり、H0はガラス層のないガラス基板の落球試験によりガラス基板が破壊したときの高さである。 H and H 0 will be described in detail in Examples and the like of the present specification. H is the height when the glass substrate is broken by a falling ball test of a glass substrate in which a glass layer is formed of partition wall forming glass. , H 0 is the height when the glass substrate is broken by a falling ball test of a glass substrate without a glass layer.
本発明は、従来材料に対して、プラズマディスプレイに使用したときに衝撃による欠け落ちが起こりにくい隔壁材料の提供を目的とする。 An object of the present invention is to provide a barrier rib material that is less likely to be chipped off by impact when used in a plasma display as compared with a conventional material.
本発明は、酸化物基準のモル%表示で、B2O3とSiO2とAl2O3の含有量の合計が72%以上であり、室温でのヤング率が85GPa以下である隔壁形成用無鉛ガラスである。 The present invention is for partition wall formation in which the total content of B 2 O 3 , SiO 2, and Al 2 O 3 is 72% or more, and the Young's modulus at room temperature is 85 GPa or less, expressed in mol% on an oxide basis. Lead-free glass.
また、本発明は、酸化物基準のモル%表示で、B2O3とSiO2とAl2O3の含有量の合計が72%以上、Li2Oが5〜19%であり、K2O/(Li2O+Na2O)のモル比が1以下である隔壁形成用無鉛ガラスである。 In the present invention, the total content of B 2 O 3 , SiO 2, and Al 2 O 3 is 72% or more, Li 2 O is 5 to 19% in terms of mol% based on oxide, and K 2 It is a lead-free glass for barrier rib formation in which the molar ratio of O / (Li 2 O + Na 2 O) is 1 or less.
前記課題を解決するためには隔壁材料にクラックの発生が起こりにくくする必要があり、CILと落球強度H/H0の値が高く、ヤング率の値を低くすることが重要であると考えた。鋭意検討の結果各特性値はガラス組成と相関があり、上記の組成範囲を規定するにいたった。 In order to solve the above-mentioned problems, it is necessary to make cracks difficult to occur in the partition wall material, and it was considered important to have high CIL and falling ball strength H / H 0 values and low Young's modulus values. . As a result of intensive studies, each characteristic value has a correlation with the glass composition, and the composition range was defined.
本発明によればCILと落球強度H/H0の値が高く、ヤング率の値が低い、隔壁材料を提供でき、隔壁の欠けが起こりにくいことが期待される。 According to the present invention, it is expected that a partition wall material having a high value of CIL and falling ball strength H / H 0 and a low value of Young's modulus can be provided, and the partition wall is hardly chipped.
本発明のガラスは通常、粉砕後分級して粉末化されて隔壁に用いられる。
ガラスペーストを用いて隔壁を作製する場合、粉末化された本発明のガラス(以下、本発明のガラス粉末という。)はSiO2、Al2O3、ZrO2などのセラミックスフィラー、必要に応じてTiO2などの顔料が加えられ、ビヒクルと混練されガラスペーストとされる。このガラスペーストは、誘電体層が形成された背面基板上に塗布され、サンドブラスト法や感光法により隔壁の形状が形成される。
なお、隔壁の形状が形成された後、背面板は典型的には600℃以下の温度で焼成が行われる。
The glass of the present invention is usually classified after pulverization and pulverized to be used for the partition walls.
In the case where the partition walls are produced using glass paste, the powdered glass of the present invention (hereinafter referred to as the glass powder of the present invention) is a ceramic filler such as SiO 2 , Al 2 O 3 , ZrO 2, and the like. A pigment such as TiO 2 is added and kneaded with the vehicle to form a glass paste. This glass paste is applied on the back substrate on which the dielectric layer is formed, and the shape of the partition is formed by a sandblasting method or a photosensitive method.
In addition, after the shape of the partition is formed, the back plate is typically fired at a temperature of 600 ° C. or lower.
本発明のガラスのTsは610℃以下であることが好ましい。610℃超では600℃以下の温度での焼成においてはガラスフリットの流動性が低下し、焼結が不足した欠けやすい隔壁となるおそれがある。より好ましくは600℃以下である。 It is preferable that Ts of the glass of this invention is 610 degrees C or less. If it exceeds 610 ° C., the firing of the glass frit at a temperature of 600 ° C. or lower may reduce the fluidity of the glass frit, which may result in a partition that is not easily sintered and is easily chipped. More preferably, it is 600 degrees C or less.
本発明のガラスのEは85GPa以下である。85GPaを超えると、衝撃を十分に吸収できず、隔壁に傷を生じさせるおそれがある。80GPa以下であることが好ましい。70GPa以下であることがより好ましい。隔壁の欠けは隔壁と前面基板の電極被覆ガラス層が衝突して傷つくことによって起こると考えられるが、このとき隔壁のEが80GPa以下であれば衝突による衝撃が十分吸収され、傷つきにくくなると考えられるからである。典型的には70GPa以下である。 E of the glass of the present invention is 85 GPa or less. If it exceeds 85 GPa, the impact cannot be sufficiently absorbed, and the partition walls may be damaged. It is preferable that it is 80 GPa or less. More preferably, it is 70 GPa or less. Although chipping of the partition is considered to occur by the electrode-covering glass layer of the partition walls and the front substrate being damaged by collision, impact E at this time partition wall due to collision equal to or less than 80GPa is sufficiently absorbed, it is considered to be scratch resistant Because. Typically, it is 70 GPa or less.
Eはたとえば次のようにして測定する。
徐冷されたガラスを厚み10mmの板状に加工し、JIS R 1602−1995「ファインセラミックスの弾性率試験方法 5.3超音波パルス法」によりEを測定する。
For example, E is measured as follows.
The slowly cooled glass is processed into a plate shape having a thickness of 10 mm, and E is measured according to JIS R 1602-1995 “Elastic Modulus Test Method of Fine Ceramics 5.3 Ultrasonic Pulse Method”.
本発明のガラスのαは80×10−7/℃以下であることが好ましい。80×10−7/℃超であるとガラス基板に隔壁を形成したとき、ガラス基板の強度が低下する。より好ましくは75×10−7/℃以下である。さらに好ましくは71×10−7/℃以下である。また、本発明のガラスのαは典型的には50×10−7/℃以上である。αが50×10−7/℃未満であると、ガラス基板のαすなわちα0との差によって生じる応力が大きくなりすぎて、基板の変形や破壊が生じるおそれがある。 Α of the glass of the present invention is preferably 80 × 10 −7 / ° C. or less. When the partition wall is formed on the glass substrate as it exceeds 80 × 10 −7 / ° C., the strength of the glass substrate decreases. More preferably, it is 75 × 10 −7 / ° C. or less. More preferably, it is 71 * 10 < -7 > / degrees C or less. Moreover, (alpha) of the glass of this invention is 50 * 10 < -7 > / degreeC or more typically. If α is less than 50 × 10 −7 / ° C., the stress generated by the difference between α of the glass substrate, that is, α 0 becomes too large, and the substrate may be deformed or broken.
αはたとえば次のようにして測定する。
徐冷されたガラスを長さ20mm、直径5mmの円柱状に加工し、石英ガラスを標準試料としてリガク社製熱膨張計TMA−8310を用いて50〜350℃における平均線膨張係数αを測定する。
For example, α is measured as follows.
The annealed glass is processed into a cylindrical shape having a length of 20 mm and a diameter of 5 mm, and an average linear expansion coefficient α at 50 to 350 ° C. is measured using a thermal expansion meter TMA-8310 manufactured by Rigaku Corporation using quartz glass as a standard sample. .
本発明のガラスのCILは450g/cm2以上であることが好ましい。CILが450g/cm2未満である場合には隔壁に衝撃が加わった場合にクラックが入りやすいおそれがある。より好ましくは600g/cm2以上である。 The CIL of the glass of the present invention is preferably 450 g / cm 2 or more. When CIL is less than 450 g / cm 2 , cracks may easily occur when an impact is applied to the partition walls. More preferably, it is 600 g / cm 2 or more.
CILはたとえば次のようにして測定する。
溶融ガラスをステンレス鋼製の型枠に流し込み、徐冷する。
徐冷されたガラスを板状ガラスに加工し、その一方の表面を鏡面研磨して、典型的な大きさが50mm×50mm、厚みが10mmであるガラス試験片を得る。
このガラス試験片を用いて、ビッカース硬度試験機を使用し、相対湿度が35%以下のグローブボックス内でガラス試験片表面にビッカース圧子を15秒間押し込み、亀裂数を測定する。そのときの押し込み荷重は10g〜1kgの間で測定し、クラックが2本となる荷重を測定した。
CIL is measured, for example, as follows.
The molten glass is poured into a stainless steel mold and slowly cooled.
The slowly cooled glass is processed into a sheet glass, and one surface thereof is mirror-polished to obtain a glass test piece having a typical size of 50 mm × 50 mm and a thickness of 10 mm.
Using this glass test piece, using a Vickers hardness tester, a Vickers indenter is pushed into the surface of the glass test piece for 15 seconds in a glove box having a relative humidity of 35% or less, and the number of cracks is measured. The indentation load at that time was measured between 10 g and 1 kg, and the load with two cracks was measured.
本発明のガラスの落球強度H/H0は2.5以上であることが好ましい。H/H0が2.5未満では、隔壁に衝撃が加わった場合にクラックが入りやすいおそれがある。より好ましくは3.0以上である。 The falling ball strength H / H 0 of the glass of the present invention is preferably 2.5 or more. If H / H 0 is less than 2.5, cracks may easily occur when an impact is applied to the partition walls. More preferably, it is 3.0 or more.
H/H0は次のようにして測定する。
典型的には大きさが100mm×100mm、厚みが1.8mmであるガラス基板を製造し、粒度が#1500である耐水研磨紙の上に置き、そのガラス基板の上面の3cmの高さから45gのステンレス鋼製球を落下させる。このステンレス鋼製球の落下によってガラス基板が割れないときは落下高さを5mm高くしてステンレス鋼製球を落下させる。ガラス基板が割れるまで落下高さを5mm刻みで高くしてステンレス鋼製球を落下させる。
このようなガラス基板破壊試験を5回繰り返し、得られた破壊高さの平均値をH0とする。
H / H 0 is measured as follows.
Typically, a glass substrate having a size of 100 mm × 100 mm and a thickness of 1.8 mm is manufactured, placed on a water-resistant abrasive paper having a particle size of # 1500, and 45 g from the height of 3 cm on the upper surface of the glass substrate. Drop the stainless steel ball. When the glass substrate is not broken by the fall of the stainless steel ball, the drop height is increased by 5 mm and the stainless steel ball is dropped. The drop height is increased in steps of 5 mm until the glass substrate breaks, and the stainless steel ball is dropped.
Such glass substrate fracture test repeated five times, the average value of fracture height obtained and H 0.
Hはガラス基板の一方の表面を、膜厚20〜30μmの隔壁形成用ガラスで被覆したガラス層付きガラス基板について、H0と同様にして測定された破壊高さの平均値である。
すなわち、隔壁形成用ガラスによって被覆されている表面を下にして前記耐水研磨紙の上に置く以外はH0測定と同様にしてガラス層付きガラス基板破壊試験を5回繰り返し、得られた破壊高さの平均値をHとする。
H is an average value of breaking heights measured in the same manner as H 0 for a glass substrate with a glass layer in which one surface of the glass substrate is coated with a glass for forming a partition wall having a thickness of 20 to 30 μm.
That is, the addition of placing on the waterproof abrasive paper in the same manner as H 0 repeatedly measuring glass substrate destructive testing with the glass layer 5 times, resulting fracture height the surface being covered by glass for forming barrier ribs in the lower Let H be the average value.
前記ガラス層付きガラス基板は次のようにして作製される。
隔壁形成用ガラスの粉末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と混練してガラスペーストを作製し、大きさが100mm×100mmであるガラス基板上に、焼成後の膜厚が20μmとなるよう均一にスクリーン印刷し、120℃で10分間乾燥する。その後、このガラス基板を昇温速度毎分10℃で隔壁形成用ガラスの軟化温度(Ts)または(Ts−50℃)〜Tsの範囲の温度まで加熱してその温度に30分間保持して焼成を行い、ガラス基板上に膜厚20〜30μmの隔壁形成用ガラスの層を形成してガラス層付きガラス基板とする。
The glass substrate with a glass layer is produced as follows.
100 g of partition wall forming glass powder was kneaded with 25 g of an organic vehicle in which 10% by mass of ethyl cellulose was dissolved in α-terpineol or the like to prepare a glass paste, and after firing on a glass substrate having a size of 100 mm × 100 mm Screen-printed uniformly to a film thickness of 20 μm and dried at 120 ° C. for 10 minutes. Thereafter, this glass substrate is heated to a softening temperature (Ts) or (Ts-50 ° C.) to Ts in the partition wall forming glass at a temperature rising rate of 10 ° C. per minute, and kept at that temperature for 30 minutes for firing. Then, a glass layer-forming glass layer having a thickness of 20 to 30 μm is formed on the glass substrate to obtain a glass substrate with a glass layer.
次に、本発明のガラスの組成についてモル百分率表示を用いて説明する。
本発明の隔壁形成用無鉛ガラスの好ましいガラス組成は、B2O3を20〜55%、SiO2を10〜50%、Al2O3を4〜20%、Li2O、Na2OおよびK2Oのいずれか1種以上を含み含有量の合計が5〜20%、ZnOを0〜20%含有するものである。そして、K2O/(Li2O+Na2O)のモル比が1以下、(B2O3+SiO2+Al2O3)/(Li2O+Na2O+K2O)で表されるモル比が4.2以上である。
Next, the composition of the glass of the present invention will be described using a mole percentage display.
The preferable glass composition of the lead-free glass for forming a partition wall of the present invention is 20 to 55% B 2 O 3 , 10 to 50% SiO 2 , 4 to 20% Al 2 O 3 , Li 2 O, Na 2 O and It contains any one or more of K 2 O, the total content is 5 to 20%, and ZnO is 0 to 20%. The molar ratio of K 2 O / (Li 2 O + Na 2 O) is 1 or less, and the molar ratio represented by (B 2 O 3 + SiO 2 + Al 2 O 3 ) / (Li 2 O + Na 2 O + K 2 O) is 4 .2 or more.
B2O3は所望とする範囲を含有させるとTsを下げ、Eを小さくし、CIL、H/H0を高くする等の効果を有する成分であり、必須である。20%未満では上記効果が不十分になるおそれがある。好ましくは44%以上である。55%超では耐水性が低下するおそれがある。また、ガラスが分相しやすくなる。耐水性を高くしたい等の場合には好ましくは50%以下、典型的には48%以下である。 B 2 O 3 is a component having effects such as lowering Ts, lowering E, increasing CIL, and H / H 0 when it contains a desired range, and is essential. If it is less than 20%, the above effects may be insufficient. Preferably it is 44% or more. If it exceeds 55%, the water resistance may decrease. Moreover, it becomes easy to phase-separate glass. When it is desired to increase the water resistance, it is preferably 50% or less, typically 48% or less.
SiO2はガラスの骨格をなし、Eを小さくし、CIL、H/H0を高くする等の効果を有する成分であり、必須である。10%未満ではガラスが不安定になるおそれがある。またはεが大きくなるおそれがある。好ましくは20%以上である。50%超ではTsが高くなる。好ましくは47%以下である。 SiO 2 is a component having an effect such as forming a glass skeleton, reducing E, increasing CIL, and H / H 0 , and is essential. If it is less than 10%, the glass may become unstable. Or ε may increase. Preferably it is 20% or more. If it exceeds 50%, Ts becomes high. Preferably it is 47% or less.
Al2O3はEを小さくし、耐水性を高くする等の効果があり必須である。4%以下ではガラスのEが高くなるおそれがある。好ましくは6%以上である。20%超ではTsが高くなる。好ましくは18%以下である。
B2O3とSiO2とAl2O3の含有量の合計が72%以上であればEの値を小さくさせやすい。
Al 2 O 3 is essential because it has effects such as reducing E and increasing water resistance. If it is 4% or less, the E of the glass tends to be high. Preferably it is 6% or more. If it exceeds 20%, Ts becomes high. Preferably it is 18% or less.
If the total content of B 2 O 3 , SiO 2, and Al 2 O 3 is 72% or more, the value of E is easily reduced.
Li2O、Na2O、K2OはTsを下げる成分であり、いずれか1種類以上が必須である。5%以下ではTsが高くなるおそれがある。より好ましくは8%以上である。20%超ではαが大きくなりすぎるおそれがある。特に、Li2Oは必須成分である。好ましくは7.5%以上、さらに好ましくは10%以上である。一方、19%超ではαが大きくなりすぎるおそれがある。 Li 2 O, Na 2 O, and K 2 O are components that lower Ts, and at least one of them is essential. If it is 5% or less, Ts may be high. More preferably, it is 8% or more. If it exceeds 20%, α may be too large. In particular, Li 2 O is an essential component. Preferably it is 7.5% or more, More preferably, it is 10% or more. On the other hand, if it exceeds 19%, α may be too large.
K2O/(Li2O+Na2O)比が1より小さいことが好ましい。1を超える場合はαが大きくなりすぎるおそれがあり、H/H0が小さくなるおそれがある。 It is preferable that the K 2 O / (Li 2 O + Na 2 O) ratio is smaller than 1. If it exceeds 1, α may be too large, and H / H 0 may be small.
ZnOは、ガラスを安定化する、Tsを下げる、αを小さくする、耐水性を高める等の効果を有する場合があり、この場合20%以下の範囲で含有してもよい。含有する場合は2%以上含むことが好ましい。20%超である結晶化が起こる可能性がある。ZnOの含有量は好ましくは15%以下である。 ZnO may have effects such as stabilizing the glass, lowering Ts, reducing α, and improving water resistance. In this case, ZnO may be contained in a range of 20% or less. When it contains, it is preferable to contain 2% or more. Crystallization that is greater than 20% can occur. The content of ZnO is preferably 15% or less.
α、Ts、化学的耐久性、ガラスの安定性、誘電率の調整などの目的で添加してもよい成分として、MgO、CaO、SrO、BaO、TiO2、SnO2、MnO2、ZrO2等の成分が例示される。これらの成分は、15%以下まで含有させることができる。好ましくは10%以下である。
なお、本発明のガラスはPbOを含有しない。
As components that may be added for the purpose of adjusting α, Ts, chemical durability, glass stability, dielectric constant, etc., MgO, CaO, SrO, BaO, TiO 2 , SnO 2 , MnO 2 , ZrO 2, etc. These components are exemplified. These components can be contained up to 15% or less. Preferably it is 10% or less.
The glass of the present invention does not contain PbO.
表1のB2O3からAl2O3までの欄にモル百分率表示で示した組成となるように原料を調合、混合した。これを、白金ルツボを用いて1400℃にそれぞれ加熱し60分間溶融した。例1〜22は実施例、例23〜27は比較例である。このうち、例9、10は半透明であり分相していると認められたので、以下に述べる測定などは行わなかった。なお、表2には各ガラスの質量百分率表示組成を示す。 The raw materials were prepared and mixed so as to have the composition shown in mole percentages in the columns from B 2 O 3 to Al 2 O 3 in Table 1. This was heated to 1400 ° C. using a platinum crucible and melted for 60 minutes. Examples 1-22 are examples, and examples 23-27 are comparative examples. Among these, since it was recognized that Examples 9 and 10 were translucent and phase-separated, the measurement described below was not performed. In addition, Table 2 shows the mass percentage display composition of each glass.
得られた溶融ガラスの一部を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をアルミナ製のボールミルで16時間乾式粉砕後、気流分級を行い、平均粒径(D50)が2〜4μmであるガラス粉末を作製した。本明細書においてD50は、レーザ回折・散乱法で測定した値をいう。
このガラス粉末を試料として示差熱分析装置(DTA)を用いてガラス転移点(Tg)、Tsを測定した(単位:℃)。
A part of the obtained molten glass was poured into a stainless steel roller to be flaked. The obtained glass flakes were dry pulverized with an alumina ball mill for 16 hours and then subjected to airflow classification to produce a glass powder having an average particle diameter (D 50 ) of 2 to 4 μm. In the present specification, D 50 refers to a value measured by a laser diffraction / scattering method.
Using this glass powder as a sample, a glass transition point (Tg) and Ts were measured using a differential thermal analyzer (DTA) (unit: ° C.).
また、残った溶融ガラスをステンレス鋼製の型枠に流し込み、徐冷した。
徐冷されたガラスの一部を長さ20mm、直径5mmの円柱状に加工し、石英ガラスを標準試料としてリガク社製熱膨張計TMA−8310を用いてこのガラスのαを測定した(単位:10−7/℃)。
The remaining molten glass was poured into a stainless steel mold and gradually cooled.
A part of the slowly cooled glass was processed into a cylindrical shape having a length of 20 mm and a diameter of 5 mm, and α of the glass was measured using a thermal expansion meter TMA-8310 manufactured by Rigaku Corporation using quartz glass as a standard sample (unit: 10 −7 / ° C.).
徐冷されたガラスの他の部分を厚み約5mmの板状に加工し、オリンパスNDT社製超音波厚さ計35DLを使用し、JIS R1602−1995「ファインセラミックスの弾性率試験方法 5.3超音波パルス法」により弾性率(ヤング率)E(単位:GPa)を測定した。 The other part of the slowly cooled glass is processed into a plate shape having a thickness of about 5 mm, and an ultrasonic thickness meter 35DL manufactured by Olympus NDT is used. The elastic modulus (Young's modulus) E (unit: GPa) was measured by the “sonic pulse method”.
また、板状に加工した前記ガラスの片面を鏡面研磨し、残留応力を除去するため500〜520℃に1時間保持して徐冷した試験片を用いて、先に述べた方法によってCILを測定した(g/cm2)。 In addition, one side of the glass processed into a plate shape is mirror-polished, and CIL is measured by the above-described method using a test piece which is kept at 500 to 520 ° C. for 1 hour to remove residual stress. (G / cm 2 ).
H/H0は大きさが100mm×100mm、厚みが1.8mmであるガラス基板を製造し、粒度が#1500である耐水研磨紙の上に置き、そのガラス基板の上面の3cmの高さから22gのステンレス鋼製球を落下させる。このステンレス鋼製球の落下によってガラス基板が割れないときは落下高さを5mm高くしてステンレス鋼製球を落下させる。ガラス基板が割れるまで落下高さを5mm刻みで高くしてステンレス鋼製球を落下させる。
このようなガラス基板破壊試験を5回繰り返し、得られた破壊高さの平均値をH0とした。Hはガラス基板の一方の表面に、隔壁形成用ガラスで膜厚20μmとなるようにガラス層を形成したガラス層付きガラス基板について、H0と同様にして測定された破壊高さの平均値である。表1に示した例はすべて膜厚20μmとなるようにガラス層を形成したものの評価である。
すなわち、隔壁形成用ガラスによって被覆されている表面を下にして前記耐水研磨紙の上に置く以外はH0測定と同様にしてガラス層付きガラス基板破壊試験を5回繰り返し、得られた破壊高さの平均値をHとした。
H / H 0 is a glass substrate having a size of 100 mm × 100 mm and a thickness of 1.8 mm, placed on a water-resistant abrasive paper having a particle size of # 1500, and from the height of 3 cm on the upper surface of the glass substrate. A 22 g stainless steel ball is dropped. When the glass substrate is not broken by the fall of the stainless steel ball, the drop height is increased by 5 mm and the stainless steel ball is dropped. The drop height is increased in steps of 5 mm until the glass substrate breaks, and the stainless steel ball is dropped.
Such glass substrate fracture test repeated five times, the average value of fracture height, thereby providing an H 0. H is an average value of fracture heights measured in the same manner as H 0 for a glass substrate with a glass layer in which a glass layer is formed on one surface of the glass substrate so as to have a film thickness of 20 μm with partition wall forming glass. is there. All the examples shown in Table 1 are evaluations of glass layers formed so as to have a film thickness of 20 μm.
That is, the addition of placing on the waterproof abrasive paper in the same manner as H 0 repeatedly measuring glass substrate destructive testing with the glass layer 5 times, resulting fracture height the surface being covered by glass for forming barrier ribs in the lower The average value was set to H.
CILは溶融ガラスをステンレス鋼製の型枠に流し込み、徐冷する。
徐冷されたガラスを板状ガラスに加工し、その一方の表面を鏡面研磨して、典型的な大きさが50mm×50mm、厚みが10mmであるガラス試験片を得る。
このガラス試験片を用いて、ビッカース硬度試験機を使用し、相対湿度が35%以下のグローブボックス内でガラス試験片表面にビッカース圧子を15秒間押し込み、亀裂数を測定する。そのときの押し込み荷重は10g〜1kgの間で測定し、クラックが2本となる荷重を測定した。1kgでも亀裂数が2本に達しない場合は>1000と記載した。
また、厚さ約3mmの板状試料の両面に直径38mmの円形の電極を設け、横川ヒューレットパッカード社製LCRメーター4192Aを使用して1MHzにおける比誘電率εを測定した。
In CIL, molten glass is poured into a stainless steel mold and gradually cooled.
The slowly cooled glass is processed into a sheet glass, and one surface thereof is mirror-polished to obtain a glass test piece having a typical size of 50 mm × 50 mm and a thickness of 10 mm.
Using this glass test piece, using a Vickers hardness tester, a Vickers indenter is pushed into the surface of the glass test piece for 15 seconds in a glove box having a relative humidity of 35% or less, and the number of cracks is measured. The indentation load at that time was measured between 10 g and 1 kg, and the load with two cracks was measured. When the number of cracks did not reach 2 even at 1 kg, it was described as> 1000.
In addition, circular electrodes with a diameter of 38 mm were provided on both surfaces of a plate-like sample having a thickness of about 3 mm, and the relative dielectric constant ε at 1 MHz was measured using an LCR meter 4192A manufactured by Yokogawa Hewlett-Packard Company.
表1にこのようにして得られた測定結果または計算結果を示す。なお、表中の「−」は測定または計算をしなかったことを示す。 Table 1 shows the measurement results or calculation results obtained in this way. In the table, “-” indicates that measurement or calculation was not performed.
電子部品の接着、封着、被覆、導体ペーストや抵抗ペースト等の電子回路部品用ペーストの結合材、およびプラズマディスプレイや蛍光表示管の誘電体層、隔壁、などに利用できる。 It can be used for bonding, sealing, coating of electronic components, binders for pastes for electronic circuit components such as conductor pastes and resistance pastes, and dielectric layers and partition walls of plasma displays and fluorescent display tubes.
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JP2015189660A (en) * | 2014-03-29 | 2015-11-02 | 日本山村硝子株式会社 | Low melting point glass composition and composition for conductor formation including the same |
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