JPH11116271A - 電極被覆に適した低融点ガラス組成物 - Google Patents
電極被覆に適した低融点ガラス組成物Info
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- JPH11116271A JPH11116271A JP27771997A JP27771997A JPH11116271A JP H11116271 A JPH11116271 A JP H11116271A JP 27771997 A JP27771997 A JP 27771997A JP 27771997 A JP27771997 A JP 27771997A JP H11116271 A JPH11116271 A JP H11116271A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/24—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders
- C03C8/245—Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions, i.e. for use as seals between dissimilar materials, e.g. glass and metal; Glass solders containing more than 50% lead oxide, by weight
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- C03C8/00—Enamels; Glazes; Fusion seal compositions being frit compositions having non-frit additions
- C03C8/02—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form
- C03C8/10—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing lead
Abstract
(57)【要約】
【課題】スズがドープされた酸化インジウムあるいは酸
化スズ等の透明電極を保護するために形成される低融点
絶縁ガラス被覆組成物に関するものである。 【解決手段】酸化物基準重量％で、ＰｂＯ：６０〜８０
％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５％、ＳｉＯ2 ：２０〜４０％から
実質的になることを特徴とする、電極被覆に適した低融
点ガラス組成物。
化スズ等の透明電極を保護するために形成される低融点
絶縁ガラス被覆組成物に関するものである。 【解決手段】酸化物基準重量％で、ＰｂＯ：６０〜８０
％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５％、ＳｉＯ2 ：２０〜４０％から
実質的になることを特徴とする、電極被覆に適した低融
点ガラス組成物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ＩＴＯあるいは酸
化スズ等の透明電極を保護するために形成される低融点
絶縁ガラス被覆材料およびその方法に関するものであ
る。
化スズ等の透明電極を保護するために形成される低融点
絶縁ガラス被覆材料およびその方法に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】近年、薄型の平板型カラー表示装置が注
目を集めている。このような表示装置においては、画像
を形成する画素における表示状態を制御するために各画
素に電極を形成しなくてはならない。このような電極材
料として、画像の質を低下させないためには透明な電極
材料が好ましい。このような電極材料としては、板ガラ
ス表面上に形成されたＩＴＯ（スズがドープされた酸化
インジウム）または酸化スズの薄膜が多く用いられてい
る。
目を集めている。このような表示装置においては、画像
を形成する画素における表示状態を制御するために各画
素に電極を形成しなくてはならない。このような電極材
料として、画像の質を低下させないためには透明な電極
材料が好ましい。このような電極材料としては、板ガラ
ス表面上に形成されたＩＴＯ（スズがドープされた酸化
インジウム）または酸化スズの薄膜が多く用いられてい
る。
【０００３】このような透明電極薄膜は、特に上記表示
装置において、精細な画像を実現するために、細い線状
に加工される。そして各画素を独自に制御させるために
は、このような微細に加工された透明電極の電極間の絶
縁性を確保する必要がある。
装置において、精細な画像を実現するために、細い線状
に加工される。そして各画素を独自に制御させるために
は、このような微細に加工された透明電極の電極間の絶
縁性を確保する必要がある。
【０００４】ところが、板ガラスの表面に水分や板ガラ
ス中のアルカリ成分が介在した場合、この板ガラス表面
を介して若干の電流が流れてしまう場合がある。このよ
うな、電流を防止するには、透明電極間に絶縁層を形成
する方法が有効である。
ス中のアルカリ成分が介在した場合、この板ガラス表面
を介して若干の電流が流れてしまう場合がある。このよ
うな、電流を防止するには、透明電極間に絶縁層を形成
する方法が有効である。
【０００５】このような絶縁層を形成する方法として
は、各種絶縁材料でこれら電極上に被覆層を形成する方
法が知られている。しかし、透明であり信頼性の高い絶
縁材料としてはガラス材料で被覆する方法が好ましい。
このようなガラス材料で被覆する方法としては、スパッ
タ法等真空下で被膜を形成する方法もあるが、低融点ガ
ラスの粉末を塗布し焼成する方法が経済的に好ましい。
は、各種絶縁材料でこれら電極上に被覆層を形成する方
法が知られている。しかし、透明であり信頼性の高い絶
縁材料としてはガラス材料で被覆する方法が好ましい。
このようなガラス材料で被覆する方法としては、スパッ
タ法等真空下で被膜を形成する方法もあるが、低融点ガ
ラスの粉末を塗布し焼成する方法が経済的に好ましい。
【０００６】特に、最近大型平面カラーディスプレイと
して期待されているプラズマディスプレイ表示装置の前
面板ガラスにおいては、この透明電極をプラズマから保
護するプラズマに対する耐性に優れた低融点ガラス被覆
層が必須である。
して期待されているプラズマディスプレイ表示装置の前
面板ガラスにおいては、この透明電極をプラズマから保
護するプラズマに対する耐性に優れた低融点ガラス被覆
層が必須である。
【０００７】しかし、このような被覆を例えば７００℃
を超えるような温度で行うと、透明電極の特性が低下し
てしまう。そこで、７００℃以下の温度でこのような被
覆を形成することが必要であるが、このような温度で耐
水性等に優れ、緻密で信頼性の高い被覆を形成できる低
融点ガラスとしては、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラスが知られている。
を超えるような温度で行うと、透明電極の特性が低下し
てしまう。そこで、７００℃以下の温度でこのような被
覆を形成することが必要であるが、このような温度で耐
水性等に優れ、緻密で信頼性の高い被覆を形成できる低
融点ガラスとしては、ＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガ
ラスが知られている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】このような低融点ガラ
スでＩＴＯまたは酸化スズ透明電極を被覆する場合、一
般的なＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスを用いる
と、透明電極膜が低融点ガラスに浸食され電気抵抗が著
しく上昇したり、透明電極材料と低融点ガラス材料との
界面の反応により低融点ガラス中に気泡が生成し絶縁性
が損なわれてしまうという問題が生じていた。
スでＩＴＯまたは酸化スズ透明電極を被覆する場合、一
般的なＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系ガラスを用いる
と、透明電極膜が低融点ガラスに浸食され電気抵抗が著
しく上昇したり、透明電極材料と低融点ガラス材料との
界面の反応により低融点ガラス中に気泡が生成し絶縁性
が損なわれてしまうという問題が生じていた。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決するためになされたものであり、酸化物基準重量％
で、ＰｂＯ：６０〜８０％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５％、Ｓｉ
Ｏ2 ：２０〜４０％から実質的になる電極被覆に適した
低融点ガラス組成物およびこのようなガラスを用いたプ
ラズマディスプレイ装置を提供するものである。
解決するためになされたものであり、酸化物基準重量％
で、ＰｂＯ：６０〜８０％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜５％、Ｓｉ
Ｏ2 ：２０〜４０％から実質的になる電極被覆に適した
低融点ガラス組成物およびこのようなガラスを用いたプ
ラズマディスプレイ装置を提供するものである。
【００１０】本発明のガラス材料は、その組成中に酸化
物重量基準重量％で、ＰｂＯを６０〜８０％含有する。
ＰｂＯはガラスを低融点化するために必須な成分であ
り、６０％に満たない場合は、ガラスの軟化温度が高く
なってしまい７００℃以下での透明で緻密な被覆が困難
となる。好ましくは６５％以上である。８０％を超えた
場合は、ガラス被覆層が黄色に着色するおそれがある。
好ましくは７５％以下である。
物重量基準重量％で、ＰｂＯを６０〜８０％含有する。
ＰｂＯはガラスを低融点化するために必須な成分であ
り、６０％に満たない場合は、ガラスの軟化温度が高く
なってしまい７００℃以下での透明で緻密な被覆が困難
となる。好ましくは６５％以上である。８０％を超えた
場合は、ガラス被覆層が黄色に着色するおそれがある。
好ましくは７５％以下である。
【００１１】Ｂ2 Ｏ3 は必須ではないが、５％以下含有
できる。Ｂ2 Ｏ3 はＰｂＯ系低融点ガラスを安定なガラ
スとする成分としては従来相当の量が必須と考えられて
いた成分であるが、このＢ2 Ｏ3 を５％以下にするとＩ
ＴＯや酸化スズといった透明電極材料に対する低融点ガ
ラスの被覆時の浸食性が著しく抑制されることを本発明
者らは新たに見いだした。好ましくは４％以下である。
できる。Ｂ2 Ｏ3 はＰｂＯ系低融点ガラスを安定なガラ
スとする成分としては従来相当の量が必須と考えられて
いた成分であるが、このＢ2 Ｏ3 を５％以下にするとＩ
ＴＯや酸化スズといった透明電極材料に対する低融点ガ
ラスの被覆時の浸食性が著しく抑制されることを本発明
者らは新たに見いだした。好ましくは４％以下である。
【００１２】ＳｉＯ2 は２０〜４０％とする。ＳｉＯ2
はＰｂＯ系低融点ガラスを安定なガラスとするために必
須な成分であるが、４０％を超えるとガラスの軟化温度
が高くなるおそれがある。好ましくは、３５％以下であ
る。２０％に満たないと相対的に含有されるＰｂＯ量が
多くなり低融点ガラスが黄色に着色するおそれがある。
好ましくは２５％以上である。
はＰｂＯ系低融点ガラスを安定なガラスとするために必
須な成分であるが、４０％を超えるとガラスの軟化温度
が高くなるおそれがある。好ましくは、３５％以下であ
る。２０％に満たないと相対的に含有されるＰｂＯ量が
多くなり低融点ガラスが黄色に着色するおそれがある。
好ましくは２５％以上である。
【００１３】これらの成分の他にも、低融点ガラスの熱
膨張係数や化学的耐久性、軟化温度、透明性、ガラスの
安定性を調整するために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ
ａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｓ
ｎＯ2 、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ2等を合量で低融点ガラス組
成中の２０重量％を超えない範囲で適宜含有させること
ができる。また、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等のアル
カリ金属酸化物やＦ等のハロゲン成分もガラスの軟化温
度を低下させる成分として、合量で含有量が１０重量％
を超えず、電気的特性等を阻害しない範囲で加えてもよ
い。
膨張係数や化学的耐久性、軟化温度、透明性、ガラスの
安定性を調整するために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂ
ａＯ、ＺｎＯ、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｌａ2 Ｏ3 、ＴｉＯ2 、Ｓ
ｎＯ2 、ＺｒＯ2 、ＣｅＯ2等を合量で低融点ガラス組
成中の２０重量％を超えない範囲で適宜含有させること
ができる。また、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ等のアル
カリ金属酸化物やＦ等のハロゲン成分もガラスの軟化温
度を低下させる成分として、合量で含有量が１０重量％
を超えず、電気的特性等を阻害しない範囲で加えてもよ
い。
【００１４】プラズマディスプレイ装置の前面板ガラス
のＩＴＯあるいは酸化スズを被覆する場合は、現在板ガ
ラスとしてソーダライムシリカガラスが一般的に用いら
れているため、その膨張特性、熱変形性と適合した低融
点ガラスが好ましい。その場合、酸化物基準重量％で、
ＰｂＯ：６５〜７５％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜４％、ＳｉＯ
2 ：２５〜３５％よりなる低融点ガラスが特に好まし
い。
のＩＴＯあるいは酸化スズを被覆する場合は、現在板ガ
ラスとしてソーダライムシリカガラスが一般的に用いら
れているため、その膨張特性、熱変形性と適合した低融
点ガラスが好ましい。その場合、酸化物基準重量％で、
ＰｂＯ：６５〜７５％、Ｂ2 Ｏ3 ：０〜４％、ＳｉＯ
2 ：２５〜３５％よりなる低融点ガラスが特に好まし
い。
【００１５】本発明の低融点ガラスは、５０〜３００℃
の平均熱膨張係数が７０〜９０×１０-7／℃、特に７０
〜８５×１０-7／℃であることが好ましい。ガラス基板
と熱膨張係数を整合し、基板のそりや基板強度の低下を
防止するためである。
の平均熱膨張係数が７０〜９０×１０-7／℃、特に７０
〜８５×１０-7／℃であることが好ましい。ガラス基板
と熱膨張係数を整合し、基板のそりや基板強度の低下を
防止するためである。
【００１６】また、軟化点は焼成温度にもよるが４５０
〜６００℃程度とされることが好ましい。このようなガ
ラスを５００〜６００℃程度で焼成すると高い透明性が
得られるためである。
〜６００℃程度とされることが好ましい。このようなガ
ラスを５００〜６００℃程度で焼成すると高い透明性が
得られるためである。
【００１７】前記プラズマディスプレイ装置において
は、前記ＩＴＯやＳｎＯ2 といった透明電極のみでは電
気抵抗が高すぎる場合、これら透明電極上にＡｇやＡｌ
やＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ等の金属細線を形成する場合があ
る。これらの金属電極が介在する場合、一般の低融点ガ
ラスでは被覆形成時の熱処理において、これら金属電極
が浸食されたり、金属電極の介在によりＩＴＯや酸化ス
ズ等の透明電極の浸食が促進されたりする現象がある
が、本発明の低融点ガラスを使用することによりこれら
の現象を有効に抑制することも可能であった。
は、前記ＩＴＯやＳｎＯ2 といった透明電極のみでは電
気抵抗が高すぎる場合、これら透明電極上にＡｇやＡｌ
やＣｒ−Ｃｕ−Ｃｒ等の金属細線を形成する場合があ
る。これらの金属電極が介在する場合、一般の低融点ガ
ラスでは被覆形成時の熱処理において、これら金属電極
が浸食されたり、金属電極の介在によりＩＴＯや酸化ス
ズ等の透明電極の浸食が促進されたりする現象がある
が、本発明の低融点ガラスを使用することによりこれら
の現象を有効に抑制することも可能であった。
【００１８】低融点ガラスの被覆形成方法としては、ガ
ラスを微粉末に粉砕し、かかる微粉末ガラスを有機溶剤
中に分散混合しインク状にし、スクリーン印刷等の手法
で透明電極が形成された板ガラス上に塗布し、有機溶剤
を乾燥後、焼成し、低融点ガラスを緻密に焼結する方法
が一般的である。しかし、本発明の目的が達成できる被
覆形成が可能な方法であればこの限りではない。
ラスを微粉末に粉砕し、かかる微粉末ガラスを有機溶剤
中に分散混合しインク状にし、スクリーン印刷等の手法
で透明電極が形成された板ガラス上に塗布し、有機溶剤
を乾燥後、焼成し、低融点ガラスを緻密に焼結する方法
が一般的である。しかし、本発明の目的が達成できる被
覆形成が可能な方法であればこの限りではない。
【００１９】
【実施例】以下、本発明の低融点ガラス組成物を実施例
に基づいて詳細に説明する。表に示すような組成となる
ように、酸化鉛、無水ホウ酸、ケイ砂、酸化亜鉛、炭酸
カルシウムを混合し、１３００℃１時間白金ルツボ中で
溶融し、薄板状のガラスに成形した後、ボールミルで粉
砕し、低融点ガラス粉末を得た。なお、例６〜８は比較
例である。これら粉末ガラスの軟化点を示差熱分析計で
測定し、さらに、粉末ガラスを形成して表に示す焼成温
度（単位：℃）で表に示す焼成時間（単位：分）焼成し
て得た焼成体を直径５ｍｍ、長さ２ｃｍの円柱状に加工
し、熱膨張計で５０〜３５０℃の線膨張係数（単位：×
１０-7／℃）を測定した。それぞれの値を表に示す。こ
の粉末１００ｇを、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルアセテートにエチルセルロースを７重量％熔解し
た有機ビヒクル２５ｇと混練し、ペースト状インクを作
製した。
に基づいて詳細に説明する。表に示すような組成となる
ように、酸化鉛、無水ホウ酸、ケイ砂、酸化亜鉛、炭酸
カルシウムを混合し、１３００℃１時間白金ルツボ中で
溶融し、薄板状のガラスに成形した後、ボールミルで粉
砕し、低融点ガラス粉末を得た。なお、例６〜８は比較
例である。これら粉末ガラスの軟化点を示差熱分析計で
測定し、さらに、粉末ガラスを形成して表に示す焼成温
度（単位：℃）で表に示す焼成時間（単位：分）焼成し
て得た焼成体を直径５ｍｍ、長さ２ｃｍの円柱状に加工
し、熱膨張計で５０〜３５０℃の線膨張係数（単位：×
１０-7／℃）を測定した。それぞれの値を表に示す。こ
の粉末１００ｇを、ジエチレングリコールモノブチルエ
ーテルアセテートにエチルセルロースを７重量％熔解し
た有機ビヒクル２５ｇと混練し、ペースト状インクを作
製した。
【００２０】膜厚が２０００Åで幅が０．５ｍｍのＩＴ
Ｏ透明電極膜を形成した１０ｃｍ角厚み２．８ｍｍのソ
ーダライムガラス板を用意して、透明電極の上に３０ｍ
ｍ角の面積に該ペーストを均一にスクリーン印刷をし、
１２０℃１０分間乾燥させた。かかる板を昇温速度毎分
１０℃で表１記載の所定の温度に加熱し、所定の温度で
１０分間保ち、焼成を行った。
Ｏ透明電極膜を形成した１０ｃｍ角厚み２．８ｍｍのソ
ーダライムガラス板を用意して、透明電極の上に３０ｍ
ｍ角の面積に該ペーストを均一にスクリーン印刷をし、
１２０℃１０分間乾燥させた。かかる板を昇温速度毎分
１０℃で表１記載の所定の温度に加熱し、所定の温度で
１０分間保ち、焼成を行った。
【００２１】焼成後の低融点ガラスの膜厚を測定し外観
を観察するとともに、透明電極の電気抵抗を焼成前後で
測定した。ペーストを印刷しないＩＴＯ透明電極膜を同
一条件で焼成した後の電気抵抗に対する上記電気抵抗の
比を求めたところ、表の「電気抵抗比」の欄に記載の結
果を得た。電気抵抗比は２．０以下であることが好まし
いと考えられる。比較例６〜８はいずれも電気抵抗比が
大きくなっている。また、例７、８は気泡が成長して、
透明性が低くなっている。
を観察するとともに、透明電極の電気抵抗を焼成前後で
測定した。ペーストを印刷しないＩＴＯ透明電極膜を同
一条件で焼成した後の電気抵抗に対する上記電気抵抗の
比を求めたところ、表の「電気抵抗比」の欄に記載の結
果を得た。電気抵抗比は２．０以下であることが好まし
いと考えられる。比較例６〜８はいずれも電気抵抗比が
大きくなっている。また、例７、８は気泡が成長して、
透明性が低くなっている。
【００２２】
【表１】
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】以上のように本発明の低融点ガラス組成
物は、ＩＴＯ等の透明電極材料の特性を著しく低下させ
ることなく、透明な絶縁ガラス膜を形成できるため、平
面ディスプレイ用途に好適である。
物は、ＩＴＯ等の透明電極材料の特性を著しく低下させ
ることなく、透明な絶縁ガラス膜を形成できるため、平
面ディスプレイ用途に好適である。
フロントページの続き (72)発明者 小野田 仁 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内 (72)発明者 青木 由美子 神奈川県横浜市神奈川区羽沢町1150番地 旭硝子株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】酸化物基準重量％で、 ＰｂＯ ：６０〜８０％、 Ｂ2 Ｏ3 ： ０〜 ５％、 ＳｉＯ2 ：２０〜４０％、 から実質的になる電極被覆に適した低融点ガラス組成
物。 - 【請求項２】酸化物基準重量％で、 ＰｂＯ ：６０〜８０％、 Ｂ2 Ｏ3 ： ０〜 ５％、 ＳｉＯ2 ：２０〜４０％、 から実質的になるガラス層をＩＴＯ電極または酸化スズ
の電極に被覆した構造を有することを特徴とするプラズ
マディスプレイ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27771997A JPH11116271A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 電極被覆に適した低融点ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27771997A JPH11116271A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 電極被覆に適した低融点ガラス組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11116271A true JPH11116271A (ja) | 1999-04-27 |
Family
ID=17587375
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27771997A Withdrawn JPH11116271A (ja) | 1997-10-09 | 1997-10-09 | 電極被覆に適した低融点ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11116271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017048061A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスペースト組成物及び被膜形成ガラス部材の製造方法 |
-
1997
- 1997-10-09 JP JP27771997A patent/JPH11116271A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017048061A (ja) * | 2015-08-31 | 2017-03-09 | 日本電気硝子株式会社 | ガラスペースト組成物及び被膜形成ガラス部材の製造方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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Effective date: 20040401 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20060901 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A761 | Written withdrawal of application |
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