JPH11209146A - 低融点ガラス組成物および封着用ガラスセラミックス組成物 - Google Patents
低融点ガラス組成物および封着用ガラスセラミックス組成物Info
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- 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
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- C03C3/12—Silica-free oxide glass compositions
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- 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
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- C03C8/08—Frit compositions, i.e. in a powdered or comminuted form containing phosphorus
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】鉛を全く含まず、ブラウン管、プラズマディス
プレイパネルまたは蛍光表示管の封着が可能で強度に優
れた封着用ガラスセラミックス組成物を得る。 【解決手段】ガラスセラミックス組成物中の、ガラス粉
末の組成は、実質的にモル表示でＳｎＯ：２〜３７．５
％、ＺｎＯ：３２〜７３％、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜４０％、
Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ：０〜９％からなり、モル
比ＳｎＯ／ＺｎＯが１未満である。
プレイパネルまたは蛍光表示管の封着が可能で強度に優
れた封着用ガラスセラミックス組成物を得る。 【解決手段】ガラスセラミックス組成物中の、ガラス粉
末の組成は、実質的にモル表示でＳｎＯ：２〜３７．５
％、ＺｎＯ：３２〜７３％、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜４０％、
Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ：０〜９％からなり、モル
比ＳｎＯ／ＺｎＯが１未満である。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低温度の熱処理に
より封着できるブラウン管のパネルとファンネルとを封
着するための組成物およびプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）を封着するための組
成物に関する。
より封着できるブラウン管のパネルとファンネルとを封
着するための組成物およびプラズマディスプレイパネル
（ＰＤＰ）、蛍光表示管（ＶＦＤ）を封着するための組
成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、カラーブラウン管のパネルとファ
ンネルとは、特公昭３６−１７８２１に開示されるタイ
プのＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 系結晶性低融
点ガラスを用い４４０℃以上４５０℃未満の温度に３０
〜４０分程度保持し封着していた。かくして封着された
パネルとファンネルはその内部を１０-6Ｔｏｒｒ以上の
高真空を得るため３００〜３８０℃に加熱されつつ排気
される。
ンネルとは、特公昭３６−１７８２１に開示されるタイ
プのＰｂＯ−Ｂ2 Ｏ3 −ＺｎＯ−ＳｉＯ2 系結晶性低融
点ガラスを用い４４０℃以上４５０℃未満の温度に３０
〜４０分程度保持し封着していた。かくして封着された
パネルとファンネルはその内部を１０-6Ｔｏｒｒ以上の
高真空を得るため３００〜３８０℃に加熱されつつ排気
される。
【０００３】また、従来、ＰＤＰまたはＶＦＤにおける
ガラス基板は、低融点ガラスを用い４４０〜５００℃で
封着していた。かくして、封着されたパネルはＰＤＰの
場合は２５０〜３８０℃に加熱されつつ排気され、１０
０〜５００ＴｏｒｒになるようにＮｅ、Ｎｅ−Ｘｅ、Ｈ
ｅ−Ｘｅ等の放電ガスを封入し、またＶＦＤの場合は真
空を得るため２５０〜３８０℃に加熱されつつ排気され
て封着される。
ガラス基板は、低融点ガラスを用い４４０〜５００℃で
封着していた。かくして、封着されたパネルはＰＤＰの
場合は２５０〜３８０℃に加熱されつつ排気され、１０
０〜５００ＴｏｒｒになるようにＮｅ、Ｎｅ−Ｘｅ、Ｈ
ｅ−Ｘｅ等の放電ガスを封入し、またＶＦＤの場合は真
空を得るため２５０〜３８０℃に加熱されつつ排気され
て封着される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の封着用粉末ガラ
スとしては、鉛成分を含有するガラスが用いられていた
が、最近では鉛成分を含有しないガラスが求められてい
る。また、従来の封着用粉末ガラスは、ガラス基板との
熱膨張率がマッチングせず、パネルが割れたり、排気の
ときの加熱によりガラスにはんだが流動したり、発泡し
たり、シール部分が割れたりしていた。
スとしては、鉛成分を含有するガラスが用いられていた
が、最近では鉛成分を含有しないガラスが求められてい
る。また、従来の封着用粉末ガラスは、ガラス基板との
熱膨張率がマッチングせず、パネルが割れたり、排気の
ときの加熱によりガラスにはんだが流動したり、発泡し
たり、シール部分が割れたりしていた。
【０００５】本発明は、鉛成分を含有しないガラス粉末
を用いた、ブラウン管、ＰＤＰおよびＶＦＤ封着用ガラ
スセラミックス組成物、およびそれに用いうる低融点ガ
ラス組成物の提供を目的とする。
を用いた、ブラウン管、ＰＤＰおよびＶＦＤ封着用ガラ
スセラミックス組成物、およびそれに用いうる低融点ガ
ラス組成物の提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、実質的にモル
表示でＳｎＯに換算したスズ酸化物：２〜３７．５％、
ＺｎＯ：３２〜７３％、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜４０％、Ｌｉ
2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2Ｏ：０〜９％からなり、モル比Ｓ
ｎＯ／ＺｎＯが１未満であることを特徴とする低融点ガ
ラス組成物を提供する。本ガラス組成物は、封着用のガ
ラスセラミックス組成物として用いるのに適する。
表示でＳｎＯに換算したスズ酸化物：２〜３７．５％、
ＺｎＯ：３２〜７３％、Ｐ2 Ｏ5 ：２５〜４０％、Ｌｉ
2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2Ｏ：０〜９％からなり、モル比Ｓ
ｎＯ／ＺｎＯが１未満であることを特徴とする低融点ガ
ラス組成物を提供する。本ガラス組成物は、封着用のガ
ラスセラミックス組成物として用いるのに適する。
【０００７】例えば、ブラウン管のファンネルとパネル
とを封着するためには、重量表示で上記低融点ガラスの
粉末６０〜１００％と低膨張セラミックスフィラーの粉
末０〜４０％からなり、焼成後の５０〜３００℃の平均
熱膨張係数が８０×１０-7〜１１０×１０-7／℃である
ことを特徴とするガラスセラミックス組成物とすること
が好ましい。かかる組成物は、４００〜５００℃の温度
に５分〜１時間保持することにより、カラーブラウン管
のパネルとファンネルとを封着でき、接着後の３００〜
３８０℃の排気時の加熱により、流動したり、発泡した
り、機械的強度が損なわれたりすることがない。
とを封着するためには、重量表示で上記低融点ガラスの
粉末６０〜１００％と低膨張セラミックスフィラーの粉
末０〜４０％からなり、焼成後の５０〜３００℃の平均
熱膨張係数が８０×１０-7〜１１０×１０-7／℃である
ことを特徴とするガラスセラミックス組成物とすること
が好ましい。かかる組成物は、４００〜５００℃の温度
に５分〜１時間保持することにより、カラーブラウン管
のパネルとファンネルとを封着でき、接着後の３００〜
３８０℃の排気時の加熱により、流動したり、発泡した
り、機械的強度が損なわれたりすることがない。
【０００８】また、ＰＤＰまたはＶＦＤのための封着用
に用いる場合は、重量表示で低融点ガラスの粉末５０〜
１００％と低膨張セラミックスフィラーの粉末０〜５０
％とからなり、焼成後の５０〜２５０℃の熱膨張係数が
６０×１０-7〜９０×１０-7／℃であることを特徴とす
るガラスセラミックス組成物とすることが好ましい。か
かる封着用組成物は、４００〜５００℃で５分〜１時間
程度の加熱で、ＰＤＰ用ガラス基板または蛍光表示管を
封着でき、接着後の２８０〜３８０℃の排気時加熱によ
り流動したり、発泡したり、機械的強度が損なわれたり
することがない。
に用いる場合は、重量表示で低融点ガラスの粉末５０〜
１００％と低膨張セラミックスフィラーの粉末０〜５０
％とからなり、焼成後の５０〜２５０℃の熱膨張係数が
６０×１０-7〜９０×１０-7／℃であることを特徴とす
るガラスセラミックス組成物とすることが好ましい。か
かる封着用組成物は、４００〜５００℃で５分〜１時間
程度の加熱で、ＰＤＰ用ガラス基板または蛍光表示管を
封着でき、接着後の２８０〜３８０℃の排気時加熱によ
り流動したり、発泡したり、機械的強度が損なわれたり
することがない。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明において、ガラス組成物が
低融点であるとは、軟化点が６００℃以下のものである
ことをいう。また、低膨張セラミックスフィラーとは、
５０〜３００℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7
／℃以下であるセラミックスフィラーをいう。
低融点であるとは、軟化点が６００℃以下のものである
ことをいう。また、低膨張セラミックスフィラーとは、
５０〜３００℃における平均熱膨張係数が７０×１０-7
／℃以下であるセラミックスフィラーをいう。
【００１０】本発明における低融点ガラスの組成範囲に
ついて説明する。本発明においては、比較的低温の４０
０〜５００℃、かつ短時間（５分〜１時間）で充分に流
動して、封着可能なように、低融点ガラスはモル％表示
で以下のような組成範囲を持ち、モル比ＳｎＯ／ＺｎＯ
が１未満である。
ついて説明する。本発明においては、比較的低温の４０
０〜５００℃、かつ短時間（５分〜１時間）で充分に流
動して、封着可能なように、低融点ガラスはモル％表示
で以下のような組成範囲を持ち、モル比ＳｎＯ／ＺｎＯ
が１未満である。
【００１１】 ＳｎＯに換算したスズ酸化物 ２〜３７．５％、 ＺｎＯ ３２〜７３％、 Ｐ2 Ｏ5 ２５〜４０％、 Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ ０〜 ９％。
【００１２】ＳｎＯに換算したスズ酸化物は、流動性を
向上させる効果があり、含有量が２モル％未満の場合は
軟化点が高くなりすぎ、流動性が悪く、封着部の強度、
気密性が損なわれ、４００〜５００℃では封着できない
おそれがある。好ましくは３モル％以上、特に好ましく
は７モル％以上である。その含有量が３７．５モル％超
では、ガラスが困難になる。好ましくは３７モル％以下
である。
向上させる効果があり、含有量が２モル％未満の場合は
軟化点が高くなりすぎ、流動性が悪く、封着部の強度、
気密性が損なわれ、４００〜５００℃では封着できない
おそれがある。好ましくは３モル％以上、特に好ましく
は７モル％以上である。その含有量が３７．５モル％超
では、ガラスが困難になる。好ましくは３７モル％以下
である。
【００１３】ＺｎＯは耐水性を向上させ、封着物の熱膨
張係数を低下させる作用があり、含有量が３２モル％未
満では熱膨張係数が大きくなり、封着対象物の熱膨張係
数とマッチングせず、割れやすくなるおそれがある。ま
た、熱膨張係数をマッチングさせるために、低膨張セラ
ミックスフィラーを大量に含有させる必要が生じるた
め、緻密な焼結体ができにくい。好ましくは３３モル％
以上である。含有量が７３モル％超では、失透が析出し
やすくなり、さらに軟化点が高くなりすぎ、４００〜５
００℃では封着できなくなるおそれがある。好ましくは
７１モル％以下である。
張係数を低下させる作用があり、含有量が３２モル％未
満では熱膨張係数が大きくなり、封着対象物の熱膨張係
数とマッチングせず、割れやすくなるおそれがある。ま
た、熱膨張係数をマッチングさせるために、低膨張セラ
ミックスフィラーを大量に含有させる必要が生じるた
め、緻密な焼結体ができにくい。好ましくは３３モル％
以上である。含有量が７３モル％超では、失透が析出し
やすくなり、さらに軟化点が高くなりすぎ、４００〜５
００℃では封着できなくなるおそれがある。好ましくは
７１モル％以下である。
【００１４】本発明のガラス組成物においては、モル比
ＳｎＯ／ＺｎＯが１未満とされる。この比が１以上にな
ると、ガラスの熔解性が低下し、ガラスの熔解時に表面
に被膜上の未融物が残りやすくなるおそれがある。好ま
しくは、この比は０．９７以下である。
ＳｎＯ／ＺｎＯが１未満とされる。この比が１以上にな
ると、ガラスの熔解性が低下し、ガラスの熔解時に表面
に被膜上の未融物が残りやすくなるおそれがある。好ま
しくは、この比は０．９７以下である。
【００１５】Ｐ2 Ｏ5 の含有量が２５モル％未満の場合
には、ガラス化が困難になるおそれがある。好ましく
は、２７モル％以上である。４０モル％超の場合には、
封着物の耐水性が低下するおそれがある。好ましくは３
８モル％以下である。
には、ガラス化が困難になるおそれがある。好ましく
は、２７モル％以上である。４０モル％超の場合には、
封着物の耐水性が低下するおそれがある。好ましくは３
８モル％以下である。
【００１６】本発明の低融点ガラス組成物には、必須で
はないが、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上を含
有することにより、流動性を向上することができる。流
動性向上の効果を確実に得るためには、合量で、０．１
モル％以上含有することが好ましい。一方、この合量が
９モル％を超えると熱膨張係数が大きくなり、封着対象
物の熱膨張係数とマッチングせず、割れやすくなるおそ
れがある。また、熱膨張係数をマッチングさせるため
に、低膨張セラミックスフィラー粉末を大量に含有させ
る必要が生じるため、緻密な焼結体ができにくい。な
お、ガラス組成物の高電気抵抗性が特に要求される用途
では、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏは含有させないこと
が好ましい場合がある。
はないが、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏの１種以上を含
有することにより、流動性を向上することができる。流
動性向上の効果を確実に得るためには、合量で、０．１
モル％以上含有することが好ましい。一方、この合量が
９モル％を超えると熱膨張係数が大きくなり、封着対象
物の熱膨張係数とマッチングせず、割れやすくなるおそ
れがある。また、熱膨張係数をマッチングさせるため
に、低膨張セラミックスフィラー粉末を大量に含有させ
る必要が生じるため、緻密な焼結体ができにくい。な
お、ガラス組成物の高電気抵抗性が特に要求される用途
では、Ｌｉ2 Ｏ、Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏは含有させないこと
が好ましい場合がある。
【００１７】本発明のガラス組成物を、ブラウン管の封
着用のガラスセラミックス組成物に用いる場合は、低融
点ガラス粉末の含有量は、低融点ガラス粉末と低膨張セ
ラミックスフィラー粉末との総量に対して６０〜１００
重量％の範囲が好ましい。低膨張セラミックスフィラー
粉末を含有させると、熱膨張係数を小さくする効果が有
り、パネルおよびファンネルと熱膨張係数を合わせやす
くなる。低融点ガラスの含有量が６０重量％未満では、
ガラス分が少なく流動性が悪くなり、封着部の気密性が
損なわれる。上記理由により、より好ましくは６５〜９
９重量％、特に好ましくは７０〜９９重量％である。
着用のガラスセラミックス組成物に用いる場合は、低融
点ガラス粉末の含有量は、低融点ガラス粉末と低膨張セ
ラミックスフィラー粉末との総量に対して６０〜１００
重量％の範囲が好ましい。低膨張セラミックスフィラー
粉末を含有させると、熱膨張係数を小さくする効果が有
り、パネルおよびファンネルと熱膨張係数を合わせやす
くなる。低融点ガラスの含有量が６０重量％未満では、
ガラス分が少なく流動性が悪くなり、封着部の気密性が
損なわれる。上記理由により、より好ましくは６５〜９
９重量％、特に好ましくは７０〜９９重量％である。
【００１８】一方、低膨張セラミックスフィラー粉末は
必須ではないが、低融点ガラス粉末と低膨張セラミック
スフィラー粉末との総量に対して０〜４０重量％で含有
されることが好ましい。低膨張セラミックスフィラー粉
末の含有量が合計量で４０重量％超では、封着時の流動
性が悪くなる。より好ましくは１〜３５重量％、特に好
ましくは１〜３０重量％である。
必須ではないが、低融点ガラス粉末と低膨張セラミック
スフィラー粉末との総量に対して０〜４０重量％で含有
されることが好ましい。低膨張セラミックスフィラー粉
末の含有量が合計量で４０重量％超では、封着時の流動
性が悪くなる。より好ましくは１〜３５重量％、特に好
ましくは１〜３０重量％である。
【００１９】かかる低膨張セラミックスフィラーとして
は、ジルコン、コージェライト、チタン酸アルミニウ
ム、アルミナ、ムライト、シリカ、β−ユークリプタイ
ト、β−スポジュメン、β−石英固溶体が取り扱いの点
で好ましく、これらは単独で使用、または２種以上で併
用される。
は、ジルコン、コージェライト、チタン酸アルミニウ
ム、アルミナ、ムライト、シリカ、β−ユークリプタイ
ト、β−スポジュメン、β−石英固溶体が取り扱いの点
で好ましく、これらは単独で使用、または２種以上で併
用される。
【００２０】低膨張セラミックスフィラー粉末のうち、
アルミナとジルコンの合量が重量表示で封着用ガラスセ
ラミックス組成物量に対して９％以下であることが好ま
しい。アルミナは平均熱膨張係数が６５×１０-7〜７５
×１０-7／℃（５０〜３５０℃）、ジルコンは熱膨張係
数が４２×１０-7〜４８×１０-7／℃（５０〜３５０
℃）であり、熱膨張係数が比較的大きく、ガラスと混合
しても熱膨張係数を調整する効果が他の低膨張セラミッ
クフィラーより小さいためである。低膨張セラミックス
フィラーの含有量を上記の好ましい範囲にすると、ガラ
ス成分の量をさほど減らすことなく、所望の熱膨張係数
が得られるので、耐圧強度の向上に効果がある。
アルミナとジルコンの合量が重量表示で封着用ガラスセ
ラミックス組成物量に対して９％以下であることが好ま
しい。アルミナは平均熱膨張係数が６５×１０-7〜７５
×１０-7／℃（５０〜３５０℃）、ジルコンは熱膨張係
数が４２×１０-7〜４８×１０-7／℃（５０〜３５０
℃）であり、熱膨張係数が比較的大きく、ガラスと混合
しても熱膨張係数を調整する効果が他の低膨張セラミッ
クフィラーより小さいためである。低膨張セラミックス
フィラーの含有量を上記の好ましい範囲にすると、ガラ
ス成分の量をさほど減らすことなく、所望の熱膨張係数
が得られるので、耐圧強度の向上に効果がある。
【００２１】参考にその他の熱膨張係数（５０〜３５０
℃、単位：×１０-7／℃）は、次に示す通りである。 コージェライト １０〜 ２０、 チタン酸アルミニウム １０〜 ２０、 ムライト ５０〜 ６０、 シリカ ５〜 ６、 β−ユークリプタイト −６０〜−８０、 β−スポジュメン ８〜 １５、 β−石英固溶体 −１０〜＋１０。
℃、単位：×１０-7／℃）は、次に示す通りである。 コージェライト １０〜 ２０、 チタン酸アルミニウム １０〜 ２０、 ムライト ５０〜 ６０、 シリカ ５〜 ６、 β−ユークリプタイト −６０〜−８０、 β−スポジュメン ８〜 １５、 β−石英固溶体 −１０〜＋１０。
【００２２】ブラウン管封着用のガラスセラミックス組
成物では、焼成後の５０〜３００℃における封着用組成
物の平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０-7／
℃の範囲とされるのが好ましい。平均熱膨張係数がこの
範囲外では、パネルガラスまたはファンネルガラスまた
は封着部に強く引張応力が働き、バルブの耐圧強度が低
下する。
成物では、焼成後の５０〜３００℃における封着用組成
物の平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０-7／
℃の範囲とされるのが好ましい。平均熱膨張係数がこの
範囲外では、パネルガラスまたはファンネルガラスまた
は封着部に強く引張応力が働き、バルブの耐圧強度が低
下する。
【００２３】また、本発明のガラス組成物を、ＰＤＰま
たはＶＦＤの封着用のガラスセラミックス組成物に用い
る場合は、低融点ガラス粉末の含有量は封着用ガラスセ
ラミックス組成物の全量に対して、５０〜１００重量％
の範囲が好ましい。低膨張セラミックスフィラー粉末を
含有させると、熱膨張係数を小さくする効果があり、Ｐ
ＤＰまたはＶＦＤの基板と熱膨張係数を合わせやすくな
る。５０重量％未満では、ガラス分が少なく流動性が悪
くなり封着部の気密性が損なわれる。上記理由により、
より好ましくは５５〜９９重量％、特に好ましくは６０
〜９８重量％である。
たはＶＦＤの封着用のガラスセラミックス組成物に用い
る場合は、低融点ガラス粉末の含有量は封着用ガラスセ
ラミックス組成物の全量に対して、５０〜１００重量％
の範囲が好ましい。低膨張セラミックスフィラー粉末を
含有させると、熱膨張係数を小さくする効果があり、Ｐ
ＤＰまたはＶＦＤの基板と熱膨張係数を合わせやすくな
る。５０重量％未満では、ガラス分が少なく流動性が悪
くなり封着部の気密性が損なわれる。上記理由により、
より好ましくは５５〜９９重量％、特に好ましくは６０
〜９８重量％である。
【００２４】一方、この場合の低膨張セラミックスフィ
ラーは、必須ではないが０〜５０重量％含有されるのが
好ましい。より好ましくは１〜４５重量％、特に好まし
くは２〜４０重量％である。
ラーは、必須ではないが０〜５０重量％含有されるのが
好ましい。より好ましくは１〜４５重量％、特に好まし
くは２〜４０重量％である。
【００２５】低膨張セラミックスフィラーとしては、ブ
ラウン管用の封着組成物と同様に、ジルコン、コージェ
ライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ムライト、
シリカ、β−ユークリプタイト、β−スポジュメンおよ
びβ−石英固溶体から選ばれた１種以上が好ましい。か
かるセラミックスフィラーのうち、封着強度を向上する
観点ではコージェライト、ジルコンが望ましい。
ラウン管用の封着組成物と同様に、ジルコン、コージェ
ライト、アルミナ、チタン酸アルミニウム、ムライト、
シリカ、β−ユークリプタイト、β−スポジュメンおよ
びβ−石英固溶体から選ばれた１種以上が好ましい。か
かるセラミックスフィラーのうち、封着強度を向上する
観点ではコージェライト、ジルコンが望ましい。
【００２６】また、低膨張セラミックスフィラーのう
ち、アルミナとジルコンの合量が重量表示で封着用ガラ
スセラミックス組成物量に対して９％以下であることが
好ましい。アルミナとジルコンは、前述のとおり、熱膨
張係数が比較的大きく、ガラスと混合しても熱膨張係数
を調整する効果が、他の低膨張フィラーより小さいため
である。低膨張セラミックスフィラーの含有量を上記の
好ましい範囲にすると、ガラス成分の量をさほど減らす
ことなく、所望の熱膨張係数が得られるので、耐圧強度
の向上に効果がある。
ち、アルミナとジルコンの合量が重量表示で封着用ガラ
スセラミックス組成物量に対して９％以下であることが
好ましい。アルミナとジルコンは、前述のとおり、熱膨
張係数が比較的大きく、ガラスと混合しても熱膨張係数
を調整する効果が、他の低膨張フィラーより小さいため
である。低膨張セラミックスフィラーの含有量を上記の
好ましい範囲にすると、ガラス成分の量をさほど減らす
ことなく、所望の熱膨張係数が得られるので、耐圧強度
の向上に効果がある。
【００２７】ＰＤＰ、ＶＦＤ封着用のガラスセラミック
ス組成物は、焼成後の５０〜２５０℃における封着用組
成物の熱膨張係数は６０×１０-7〜９０×１０-7／℃の
範囲にあるのが好ましい。熱膨張係数がこの範囲外で
は、基板ガラスまたは封着物に引張応力が強く働き、耐
圧強度が低下する。
ス組成物は、焼成後の５０〜２５０℃における封着用組
成物の熱膨張係数は６０×１０-7〜９０×１０-7／℃の
範囲にあるのが好ましい。熱膨張係数がこの範囲外で
は、基板ガラスまたは封着物に引張応力が強く働き、耐
圧強度が低下する。
【００２８】この組成物に着色のために顔料を添加し使
用することもできる。
用することもできる。
【００２９】
【実施例】ガラス成分のうちＰ2 Ｏ5 成分を除く固体原
料中に、８５％正リン酸を滴下することによって得られ
た原料スラリーをよく混合した後に、１２０℃で乾燥す
ることによって粉末バッチを作成した。この原料を石英
ルツボ中に入れ、ふたをして９００〜１２００℃で溶融
した後、水破またはローラーを通すことによりフレーク
状のガラスにした。次いでこれをボールミルにて所定時
間粉砕し、表１の「ガラス組成」欄に示す組成の低融点
ガラス粉末を製造した。
料中に、８５％正リン酸を滴下することによって得られ
た原料スラリーをよく混合した後に、１２０℃で乾燥す
ることによって粉末バッチを作成した。この原料を石英
ルツボ中に入れ、ふたをして９００〜１２００℃で溶融
した後、水破またはローラーを通すことによりフレーク
状のガラスにした。次いでこれをボールミルにて所定時
間粉砕し、表１の「ガラス組成」欄に示す組成の低融点
ガラス粉末を製造した。
【００３０】これらの低融点ガラス粉末と低膨張セラミ
ックスフィラー粉末とを表１の「構成」欄に示す重量割
合で混合し、封着用組成物を調製した。ここで例１〜例
８は実施例、例９、例１０は比較例であり、例１１はガ
ラス組成物としては、本発明の範囲内のものであるが、
封着用組成物としては本発明の範囲外のものである。こ
の封着用組成物について、フローボタン径、接着残留
歪、平均熱膨張係数を測定した結果を表１に示す。
ックスフィラー粉末とを表１の「構成」欄に示す重量割
合で混合し、封着用組成物を調製した。ここで例１〜例
８は実施例、例９、例１０は比較例であり、例１１はガ
ラス組成物としては、本発明の範囲内のものであるが、
封着用組成物としては本発明の範囲外のものである。こ
の封着用組成物について、フローボタン径、接着残留
歪、平均熱膨張係数を測定した結果を表１に示す。
【００３１】フローボタン径：封着時の組成物の流動性
を示すもので、封着組成物の試料粉末ブラウン管用は
５．５ｇ、ＰＤＰ用は３．５ｇ、ＶＦＤ用は３．５ｇ
を、直径１２．７ｍｍの円柱状に加圧成形後、表１に記
載した焼成温度（単位：℃）に、３０分間保持したと
き、封着組成物が流動した直径（単位：ｍｍ）である。
このフローボタン径はブラウン管用途においては２６．
５ｍｍ以上、ＰＤＰ、ＶＦＤ用途においては２０．０ｍ
ｍ以上が望ましい。
を示すもので、封着組成物の試料粉末ブラウン管用は
５．５ｇ、ＰＤＰ用は３．５ｇ、ＶＦＤ用は３．５ｇ
を、直径１２．７ｍｍの円柱状に加圧成形後、表１に記
載した焼成温度（単位：℃）に、３０分間保持したと
き、封着組成物が流動した直径（単位：ｍｍ）である。
このフローボタン径はブラウン管用途においては２６．
５ｍｍ以上、ＰＤＰ、ＶＦＤ用途においては２０．０ｍ
ｍ以上が望ましい。
【００３２】接着残留歪：封着組成物とビヒクル（酢酸
イソアミルにニトロセルロース１．２％を溶解した溶
液）とを重量比６．５：１の割合で混合してペーストと
した。このペーストをブラウン管封着用の場合はファン
ネルガラス片の上、ＰＤＰ用、ＶＦＤ用の場合は基板ガ
ラス片の上に塗布し、フローボタン径の場合と同条件で
焼成後、ガラス片と封着用組成物との間に発生した残留
歪（単位：ｎｍ／ｃｍ）をポーラリメーターを用いて測
定した。「＋」は封着用組成物が圧縮歪を受ける場合、
「−」は封着用組成物が引張歪を受ける場合をそれぞれ
示す。この残留歪は−１００〜＋５００ｎｍ／ｃｍの範
囲が望ましい。
イソアミルにニトロセルロース１．２％を溶解した溶
液）とを重量比６．５：１の割合で混合してペーストと
した。このペーストをブラウン管封着用の場合はファン
ネルガラス片の上、ＰＤＰ用、ＶＦＤ用の場合は基板ガ
ラス片の上に塗布し、フローボタン径の場合と同条件で
焼成後、ガラス片と封着用組成物との間に発生した残留
歪（単位：ｎｍ／ｃｍ）をポーラリメーターを用いて測
定した。「＋」は封着用組成物が圧縮歪を受ける場合、
「−」は封着用組成物が引張歪を受ける場合をそれぞれ
示す。この残留歪は−１００〜＋５００ｎｍ／ｃｍの範
囲が望ましい。
【００３３】平均熱膨張係数：封着用組成物をフローボ
タン径の場合と同条件で焼成後、所定寸法に研磨して、
熱膨張測定装置により昇温速度１０℃／分の条件で伸び
の量を測定し、５０〜３００℃（ブラウン管用途）また
は５０〜２５０℃（ＰＤＰ、ＶＦＤ用途）までの平均熱
膨張係数（単位：×１０-7／℃）を算出した。ブラウン
管ガラス用途では、熱膨張係数のマッチングを考慮する
と、この平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０
-7／℃の範囲が望ましい。ＰＤＰ、ＶＦＤ用途では、Ｐ
ＤＰ用基板ガラス、ＶＦＤ用基板ガラスとの熱膨張係数
のマッチングを考慮すると、この平均熱膨張係数は６０
×１０-7〜９０×１０-7／℃の範囲が望ましい。
タン径の場合と同条件で焼成後、所定寸法に研磨して、
熱膨張測定装置により昇温速度１０℃／分の条件で伸び
の量を測定し、５０〜３００℃（ブラウン管用途）また
は５０〜２５０℃（ＰＤＰ、ＶＦＤ用途）までの平均熱
膨張係数（単位：×１０-7／℃）を算出した。ブラウン
管ガラス用途では、熱膨張係数のマッチングを考慮する
と、この平均熱膨張係数は８０×１０-7〜１１０×１０
-7／℃の範囲が望ましい。ＰＤＰ、ＶＦＤ用途では、Ｐ
ＤＰ用基板ガラス、ＶＦＤ用基板ガラスとの熱膨張係数
のマッチングを考慮すると、この平均熱膨張係数は６０
×１０-7〜９０×１０-7／℃の範囲が望ましい。
【００３４】また、この封着用組成物を２５型のファン
ネルとパネルの間に介在させ、４００〜５００℃に３０
分間保持してファンネルとパネルを封着してバルブを製
造した。また、この封着用組成物をあらかじめ電極や隔
壁リブを形成したＰＤＰの基板の端部に介在させ、４０
０〜５００℃で３０分保持して封着しＰＤＰを製造し
た。また、電極等を形成したガラス基板の端部の間にグ
リッドを設置して介在させ４００〜５００℃で３０分間
保持してガラス基板どうしを封着し、ＶＦＤパネルを製
造した。これらのバルブ、パネルについて、耐水圧強
度、耐熱強度を測定した結果を表１に併せて示した。そ
れぞれの測定法は次のとおりである。
ネルとパネルの間に介在させ、４００〜５００℃に３０
分間保持してファンネルとパネルを封着してバルブを製
造した。また、この封着用組成物をあらかじめ電極や隔
壁リブを形成したＰＤＰの基板の端部に介在させ、４０
０〜５００℃で３０分保持して封着しＰＤＰを製造し
た。また、電極等を形成したガラス基板の端部の間にグ
リッドを設置して介在させ４００〜５００℃で３０分間
保持してガラス基板どうしを封着し、ＶＦＤパネルを製
造した。これらのバルブ、パネルについて、耐水圧強
度、耐熱強度を測定した結果を表１に併せて示した。そ
れぞれの測定法は次のとおりである。
【００３５】耐水圧強度：バルブまたはパネルの内外に
水による圧力差を与えて破壊するときの圧力差を測定し
た（単位：ｋｇ／ｃｍ2 、５個の平均値）。バルブまた
はパネルとしての強度を保証するために、通常この耐水
圧強度は３ｋｇ／ｃｍ2 以上が望ましい。
水による圧力差を与えて破壊するときの圧力差を測定し
た（単位：ｋｇ／ｃｍ2 、５個の平均値）。バルブまた
はパネルとしての強度を保証するために、通常この耐水
圧強度は３ｋｇ／ｃｍ2 以上が望ましい。
【００３６】耐熱強度：バルブまたはパネルの内外に水
と湯による温度差を与えて破壊するときの温度差を測定
した（単位：℃、５個の平均値）。ブラウン管、ＰＤ
Ｐ、ＶＦＤを製造する際の熱処理工程で発熱する熱応力
を考慮すると、通常この耐熱強度は４５℃以上が望まし
い。
と湯による温度差を与えて破壊するときの温度差を測定
した（単位：℃、５個の平均値）。ブラウン管、ＰＤ
Ｐ、ＶＦＤを製造する際の熱処理工程で発熱する熱応力
を考慮すると、通常この耐熱強度は４５℃以上が望まし
い。
【００３７】表から、本発明に係る封着用組成物は従来
品以上の特性を有することがわかる。例１、２は、熱膨
張係数の比較的大であるジルコンおよびアルミナの合量
が少ないため、耐水圧強度が例４より高めであり、例６
も熱膨張係数の比較的大であるジルコンおよびアルミナ
の合量が少ないため、耐水圧強度が例７より高めであ
る。
品以上の特性を有することがわかる。例１、２は、熱膨
張係数の比較的大であるジルコンおよびアルミナの合量
が少ないため、耐水圧強度が例４より高めであり、例６
も熱膨張係数の比較的大であるジルコンおよびアルミナ
の合量が少ないため、耐水圧強度が例７より高めであ
る。
【００３８】
【表１】
【００３９】
【発明の効果】本発明による、鉛を全く含まない封着用
組成物を用いて封着したブラウン管、ＰＤＰ、ＶＦＤは
耐水圧強度、耐熱強度に優れる。
組成物を用いて封着したブラウン管、ＰＤＰ、ＶＦＤは
耐水圧強度、耐熱強度に優れる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 真鍋 恒夫 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 (5)
- 【請求項１】実質的にモル表示で、 ＳｎＯに換算したスズ酸化物 ２〜３７．５％、 ＺｎＯ ３２〜７３％、 Ｐ2 Ｏ5 ２５〜４０％、 Ｌｉ2 Ｏ＋Ｎａ2 Ｏ＋Ｋ2 Ｏ ０〜 ９％ からなり、モル比ＳｎＯ／ＺｎＯが１未満であることを
特徴とする低融点ガラス組成物。 - 【請求項２】重量表示で請求項１記載の低融点ガラス組
成物の粉末６０〜１００％と低膨張セラミックスフィラ
ーの粉末０〜４０％とから実質的になり、焼成後の５０
〜３００℃の平均熱膨張係数が８０×１０-7〜１１０×
１０-7／℃であることを特徴とするブラウン管のパネル
とファンネルを封着するための封着用ガラスセラミック
ス組成物。 - 【請求項３】重量表示で請求項１記載の低融点ガラス組
成物の粉末５０〜１００％と低膨張セラミックスフィラ
ーの粉末０〜５０％とから実質的になり、焼成後の５０
〜２５０℃の平均熱膨張係数が６０×１０-7〜９０×１
０-7／℃であることを特徴とするプラズマディスプレイ
パネルまたは蛍光表示管の封着用ガラスセラミックス組
成物。 - 【請求項４】低膨張セラミックスフィラーが、ジルコ
ン、コージェライト、チタン酸アルミニウム、アルミ
ナ、ムライト、シリカ、β−ユークリプタイト、β−ス
ポジュメンおよびβ−石英固溶体からなる群より選ばれ
た１種以上である請求項２または３記載の封着用ガラス
セラミックス組成物。 - 【請求項５】低膨張セラミックスフィラーの粉末のう
ち、アルミナとジルコンの合量が重量表示で封着用ガラ
スセラミックス組成物量に対して９％以下である請求項
２、３または４記載の封着用ガラスセラミックス組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281898A JP3903566B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 低融点ガラス組成物および封着用ガラスセラミックス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281898A JP3903566B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 低融点ガラス組成物および封着用ガラスセラミックス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11209146A true JPH11209146A (ja) | 1999-08-03 |
| JP3903566B2 JP3903566B2 (ja) | 2007-04-11 |
Family
ID=11815978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1281898A Expired - Fee Related JP3903566B2 (ja) | 1998-01-26 | 1998-01-26 | 低融点ガラス組成物および封着用ガラスセラミックス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3903566B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000072479A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-03-07 | Asahi Glass Co Ltd | 低融点ガラスおよびその用途 |
| US6306783B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-10-23 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Tin borophosphate glass comprising SnO, B2O3, and P2O5 as main components and sealing material using the glass |
| JP2005063835A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd | プラズマディスプレイパネル形成用ガラス組成物およびそれを用いたプラズマディスプレイパネル |
| JP2008300536A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置 |
-
1998
- 1998-01-26 JP JP1281898A patent/JP3903566B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6306783B1 (en) * | 1998-04-06 | 2001-10-23 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | Tin borophosphate glass comprising SnO, B2O3, and P2O5 as main components and sealing material using the glass |
| JP2000072479A (ja) * | 1998-06-19 | 2000-03-07 | Asahi Glass Co Ltd | 低融点ガラスおよびその用途 |
| JP2005063835A (ja) * | 2003-08-13 | 2005-03-10 | Fujitsu Hitachi Plasma Display Ltd | プラズマディスプレイパネル形成用ガラス組成物およびそれを用いたプラズマディスプレイパネル |
| JP2008300536A (ja) * | 2007-05-30 | 2008-12-11 | Asahi Glass Co Ltd | ガラス被覆発光素子及びガラス被覆発光装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3903566B2 (ja) | 2007-04-11 |
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