KR20100071034A - 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료 - Google Patents

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KR20100071034A
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구미코 곤도
히로시 오시마
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니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤
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Abstract

비용을 상승시키지 않고, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, 또한 소성시에 Ag 에 의한 황변을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료, 유전체층의 형성 방법, 그 유전체 재료를 사용하여 형성되어 이루어지는 유전체층 및 그 유전체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판을 제공하는 것이다. 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O (R2O 는 Li2O, Na2O, K2O 의 알칼리 금속 산화물을 나타낸다) 계 유리 분말로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료에 있어서, 그 유리 분말이, 실질적으로 PbO 를 함유하지 않으며, 질량 백분율로 ZnO ＋ B2O3 ＋ SiO2 45 ∼ 85 ％, Bi2O3 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만, R2O 1 ∼ 12 ％, CuO 0.01 ∼ 1.5 ％ 함유하고, 질량비로 R2O/Bi2O3 이 0.35 ∼ 5.0 이 되는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료{DIELECTRIC MATERIAL FOR PLASMA DISPLAY PANEL}
본 발명은 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료, 유전체층의 형성 방법, 그 유전체 재료를 사용하여 형성되어 이루어지는 유전체층 및 그 유전체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이는 자기 발광형 플랫 패널 디스플레이로서, 경량 박형, 고시야각 등의 우수한 특성을 구비하고 있으며, 또 대화면화가 가능하다는 점에서 급속히 시장이 확대되고 있다.
플라즈마 디스플레이 패널은, 전면 유리 기판과 배면 유리 기판이 일정한 간격으로 대향하고 있으며, 그 주위가 봉착 (封着) 유리로 기밀 밀봉된 구조를 갖고 있다. 또, 패널 내부에는 Ne, Xe 등의 희가스가 충전되어 있다.
상기 용도에 제공되는 전면 유리 기판에는, 플라즈마 방전용 주사 전극이 형성되고, 그 위에는 주사 전극을 보호하기 위하여, 30 ∼ 40 ㎛ 정도의 전면 유리 기판용 유전체층 (투명 유전체층) 이 형성되어 있다.
또, 배면 유리 기판에는, 플라즈마 방전의 위치를 정하기 위한 어드레스 전극이 형성되고, 그 위에는 어드레스 전극을 보호하기 위하여, 10 ∼ 20 ㎛ 정도의 배면 유리 기판용 유전체층 (어드레스 보호 유전체층) 이 형성되어 있다. 또한, 어드레스 보호 유전체층 상에는, 방전의 셀을 구획하기 위하여 격벽이 형성되며, 또한 셀 내에는 적색 (R), 녹색 (G), 청색 (B) 의 형광체가 도포되어 있고, 플라즈마 방전을 일으켜 자외선을 발생시킴으로써, 형광체가 자극되어 발광하는 구조로 되어 있다.
일반적으로, 플라즈마 디스플레이 패널의 전면 유리 기판이나 배면 유리 기판에는, 소다라임 유리나 고변형점 유리가 사용되고 있고, 주사 전극이나 어드레스 전극에는, 스크린 인쇄법으로 성막할 수 있는 Ag 가 널리 사용되고 있다. 전극을 형성한 유리 기판에 유전체층을 형성할 때에는, 유리 기판의 변형을 방지하고, 전극과의 반응에 의한 특성 열화를 억제하기 위하여, 500 ∼ 600 ℃ 정도의 온도역에서 소성하는 방법이 채용되고 있다. 그러므로, 유전체 재료에는, 유리 기판의 열팽창 계수에 적합하고, 500 ∼ 600 ℃ 에서 소성할 수 있으며 높은 내전압을 가질 것이 요구되고 있다.
또, 투명 유전체층에 있어서는, 상기 특성뿐만 아니라 높은 투명성을 가질 것도 요구되기 때문에, 투명 유전체층을 형성하기 위한 유전체 재료에는, 소성시에 기포가 빠지기 쉬울 것도 요구되고 있다.
상기한 요구 특성을 만족시키는 것으로서, 특허문헌 1 에 나타내는 바와 같은 PbO-B2O3-SiO2 계의 납 유리 분말을 함유하는 유전체 재료가 사용되어 왔는데, 최근, 환경 보호의 고조나 환경 부하 물질 사용의 삭감 움직임에서 유전체 재료에 있어서도 비납 유리 분말을 사용할 것이 요망되고 있다. 그 때문에, 특허문헌 2 및 3 에 나타내는 바와 같이, 비교적 용이하게 저융점화가 가능한 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O (R2O 는 Li2O, Na2O, K2O 의 알칼리 금속 산화물을 나타낸다) 계 비납 유리 분말을 사용한 유전체 재료가 사용되게 되었다.
일본 공개특허공보 평11-60272호 일본 공개특허공보 2001-139345호 일본 공개특허공보 2003-128430호
그러나, 특허문헌 2 및 3 에 나타내는 바와 같은 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 비납 유리 분말을 사용한 유전체 재료의 경우, Bi2O3 이 고가의 원료이기 때문에, 비용이 현저하게 상승한다는 문제가 생긴다.
현저한 비용의 상승을 억제하기 위하여, Bi2O3 의 함유량을 줄임과 함께, Bi2O3 의 함유량 감소에 의한 연화점 상승을 방지하기 위하여 R2O 의 함유량을 늘리는 것을 생각할 수 있다.
그러나, Ag 전극이 형성된 유리 기판 상에, Bi2O3 의 함유량을 줄이고 R2O 를 많이 함유시킨 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 비납 유리 분말로 이루어지는 유전체 재료를 사용하여 유전체층을 형성하면, 소성 중에 유전체와 Ag 전극이 반응하여, 전극인 Ag0 이 유리 중에 녹아 Ag＋ 가 되고, 다시 Ag0 으로 가수 (假數) 변화되어 콜로이드가 됨으로써 Ag 전극 주변의 유전체층이 황색으로 착색 (황변) 되어, 화상이 잘 보이지 않게 된다는 문제가 생긴다.
특히, 최근, 플라즈마 디스플레이 패널은 고정세화가 진행되어, 종래 패널에 비해 전극의 간격이 짧아졌으며, Ag 전극이 고밀도화되기 때문에, 보다 황변이 일어나기 쉬워졌다.
본 발명의 목적은, 비용을 상승시키지 않고, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, 또한 소성시에 Ag 에 의한 황변을 억제할 수 있는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료, 유전체층의 형성 방법, 그 유전체 재료를 사용하여 형성되어 이루어지는 유전체층 및 그 유전체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판을 제공하는 것이다.
본 발명자들은 여러 실험을 실시한 결과, Ag 전극이 형성된 유리 기판 상에, ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 비납 유리 분말로 이루어지는 유전체 재료를 사용하여 유전체층을 형성해도, 유리 중의 R2O 의 함유량, Bi2O3 의 함유량 및 R2O/Bi2O3 의 값을 적정화함과 함께, CuO 를 필수 성분으로서 함유시킴으로써, 비용을 상승시키지 않고, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, 또한 소성시에 Ag 에 의한 황변을 억제할 수 있는 것을 알아내어 제안하는 것이다.
즉, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 유리 분말로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료에 있어서, 그 유리 분말이, 실질적으로 PbO 를 함유하지 않으며, 질량 백분율로 ZnO ＋ B2O3 ＋ SiO2 45 ∼ 85 ％, Bi2O3 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만, R2O 1 ∼ 12 ％, CuO 0.01 ∼ 1.5 ％ 함유하고, 질량비로 R2O/Bi2O3 이 0.35 ∼ 5.0 이 되는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체층의 형성 방법은, 상기한 유전체 재료를 전극이 형성된 유리 기판 상에 형성하고, 500 ∼ 600 ℃ 에서 소성하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체층은, 상기한 유전체 재료를 사용하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판은, 상기한 유전체층을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, 소성시에 황변이 잘 일어나지 않아 투명성이 우수한 유전체층 및 유리판을 얻을 수 있다. 또, 코스트 퍼포먼스도 우수하다. 그러므로, 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료 및 그것을 사용하여 형성되어 이루어지는 유전체층 및 그 유전체층을 구비하여 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판으로서 적합하다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, PbO 를 함유하지 않아도 비교적 용이하게 유리의 저융점화를 실시할 수 있으며, 또한 유리 기판에 적합한 열팽창 계수를 얻기 쉬운 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 비납 유리를 기본 조성으로 한다. 이 계의 유리에 있어서는, 특히 비용의 상승을 억제하기 위하여, Bi2O3 의 함유량을 줄이고 R2O 를 많이 함유시킨 경우, Ag 전극이 형성된 유리 기판 상에 유전체층을 형성하면, 소성시에 유전체층과 Ag 가 반응하여, Ag 전극 주변의 유전체층이 황변되기 쉬워진다.
그러나, 본 발명에서는, 이 계의 유리에 있어서, 황변을 억제하는 성분인 CuO 를 필수 성분으로서 0.01 ∼ 1.5 질량％ 함유시킨다. 그 때문에, 유전체층의 황변을 억제할 수 있어, 투명성이 우수한 유전체층을 얻을 수 있다.
또한, CuO 의 함유량이 0.01 ％ 보다 적어지면, 유전체층의 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 한편, 1.5 ％ 보다 많아지면, 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. CuO 의 바람직한 범위는 0.02 ∼ 1.2 ％ 이다.
또, 본 발명의 유전체 재료에 있어서, 비용의 상승을 억제하면서 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있고, 또한 유리 기판에 적합한 열팽창 계수를 갖는 유전체층을 얻기 위해서는, 유전체 재료를 구성하는 유리 중의 Bi2O3 을 2.5 ∼ 14.5 질량％ 미만, R2O 를 1 ∼ 12 질량％ 함유시켜, R2O/Bi2O3 의 값을 0.35 ∼ 5.0 (질량비) 으로 제한할 필요가 있다.
Bi2O3 의 함유량이 2.5 ％ 보다 적어지면 유리의 연화점이 상승하는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. 또, 유리의 연화점 상승을 억제하기 위하여, Ag 전극과의 반응을 일으키기 쉽게 하는 성분인 R2O 를 많이 함유시키지 않으면 안 되게 되어, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 한편, Bi2O3 의 함유량이 14.5 ％ 이상이 되면 비용이 상승한다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. Bi2O3 의 바람직한 범위는 3 ∼ 10 ％ 미만이다.
R2O 의 함유량이 1 ％ 보다 적어지면 유리의 연화점이 상승하는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. 또, 유리의 연화점 상승을 억제하기 위하여, 고가의 원료인 Bi2O3 을 많이 함유시키지 않으면 안 되게 되어 비용이 현저하게 상승한다. 한편, 12 ％ 보다 많아지면, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. R2O 의 바람직한 범위는 1 ∼ 11 ％ 이다. 또한, R2O 의 각 성분의 바람직한 범위는, 질량 백분율로 Li2O 0 ∼ 2 ％, Na2O 0 ∼ 6 ％, K2O 0 ∼ 12 ％ 이다.
R2O/Bi2O3 의 값이, 질량비로 0.35 보다 작아지면 비용이 현저하게 상승한다. 한편, 5.0 보다 커지면, Ag 전극과의 반응이 일어나기 쉬워져, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 유리의 연화점이 상승하는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. R2O/Bi2O3 의 바람직한 범위는 0.75 ∼ 4.7 이다.
또한, 본 발명에 있어서, ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 유리를 사용할 때에, 충분한 유리화 범위를 갖고, 유리 용융시에 있어서의 유리의 실투나 유전체 재료의 소성시에 있어서의 유리 중에 대한 결정의 석출을 억제하여 투명성이 우수한 유전체층을 얻기 위해서는, ZnO, B2O3 및 SiO2 를 합량으로 45 ∼ 85 질량％ 로 하는 것이 중요하다. ZnO, B2O3 및 SiO2 의 합량이 적어지면 유리화가 잘 되지 않게 된다. 한편, ZnO, B2O3 및 SiO2 의 합량이 많아지면, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. ZnO, B2O3 및 SiO2 의 합량의 바람직한 범위는 55 ∼ 83 ％ 이다. 또한, 각 성분의 바람직한 범위는, 질량 백분율로 ZnO 26 ∼ 55 ％, B2O3 10 ∼ 40 ％, SiO2 3 ∼ 20 ％ 이다.
또, 본 발명에 사용하는 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계 유리 분말은, 황변을 잘 일으키지 않아 투명성이 우수하며, 600 ℃ 이하의 소성에서 양호한 유동성을 나타내고, 유리 기판에 적합한 열팽창 계수를 갖는 유리이면 제한은 없지만, 특히, 실질적으로 PbO 를 함유하지 않으며, 질량 백분율로 ZnO 26 ∼ 55 ％, B2O3 10 ∼ 40 ％, SiO2 3 ∼ 20 ％, ZnO ＋ B2O3 ＋ SiO2 45 ∼ 85 ％, Bi2O3 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만, Li2O 0 ∼ 2 ％, Na2O 0 ∼ 6 ％, K2O 0 ∼ 12 ％, R2O 1 ∼ 12 ％, MgO 0 ∼ 15 ％, CaO 0 ∼ 15 ％, SrO 0 ∼ 15 ％, BaO 0 ∼ 15 ％, RO (RO 는 MgO, CaO, SrO, BaO 의 알칼리 토금속 산화물을 나타낸다) 0 ∼ 18 ％, CuO 0.01 ∼ 1.5 ％ 함유하고, 질량비로 R2O/Bi2O3 이 0.35 ∼ 5.0 이 되는 유리를 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 있어서 유리의 조성을 상기와 같이 한정한 이유는 다음과 같다.
ZnO 는 유리를 구성하는 주성분임과 함께, 유리의 연화점을 낮추는 성분으로서, 그 함유량은 26 ∼ 55 ％ 이다. ZnO 의 함유량이 적어지면 유리의 연화점이 상승하여, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. 또, 유리의 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. 한편, 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. ZnO 의 보다 바람직한 범위는 28 ∼ 50 ％ 이다.
B2O3 은 유리의 골격을 형성함과 함께, 유리화 범위를 넓혀 유리를 안정화시키는 성분으로서, 그 함유량은 10 ∼ 40 ％ 이다. B2O3 의 함유량이 적어지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 한편, 함유량이 많아지면, 유리의 연화점이 높아지는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. 또, 유리의 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. B2O3 의 보다 바람직한 범위는 13 ∼ 38 ％ 이다.
SiO2 는 유리의 골격을 형성하는 성분으로서, 그 함유량은 3 ∼ 20 ％ 이다. SiO2 의 함유량이 적어지면 유리화가 잘 되지 않게 된다. 한편, 함유량이 많아지면 유리의 연화점이 높아지는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. SiO2 의 보다 바람직한 범위는 5 ∼ 19 ％ 이다.
또한, 충분한 유리화 범위를 갖고, 유리 용융시에 있어서의 유리의 실투나 유전체 재료의 소성시에 있어서의 유리 중에 대한 결정의 석출을 억제하여 투명성이 우수한 유전체층을 얻기 위해서는, SiO2, B2O3 및 ZnO 를 합량으로 45 ∼ 85 ％ 로 할 필요가 있다. SiO2, B2O3 및 ZnO 의 합량이 적어지면 유리화가 잘 되지 않게 된다. 한편, SiO2, B2O3 및 ZnO 의 합량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. SiO2, B2O3 및 ZnO 의 합량의 바람직한 범위는 55 ∼ 80 ％ 이다.
Bi2O3 은 열팽창 계수를 조정하는 성분이다. 또, 유리의 연화점을 저하시키는 성분이기 때문에, Ag 에 의한 유전체층의 황변을 일으키기 쉽게 하는 성분인 R2O 의 함유량을 줄일 수 있는 효과도 갖는 성분이다. 그 함유량은 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만이다. Bi2O3 의 함유량이 적어지면, 유리의 연화점을 저하시키기 위하여 R2O 를 많이 함유시키지 않으면 안 되게 되어, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 한편, Bi2O3 의 함유량이 많아지면 유리의 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. 또, Bi2O3 은 고가의 원료이기 때문에 비용의 상승을 초래한다. Bi2O3 의 바람직한 범위는 3 ∼ 10 ％ 미만이다.
Li2O 는 유리의 연화점을 현저하게 저하시키거나 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 2 ％ 이다. Li2O 의 함유량이 많아지면, CuO 를 함유시킴으로 인한 유전체층의 황변을 억제하는 효과가 현저하게 저하되기 쉬워진다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. Li2O 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 0.5 ％ 이며, 더욱 바람직하게는 실질적으로 함유하지 않는 것이다.
Na2O 는 유리의 연화점을 저하시키거나 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 6 ％ 이다. Na2O 의 함유량이 많아지면, CuO 를 함유시킴으로 인한 유전체층의 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. Na2O 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 5 ％ 이다.
K2O 는 유리의 연화점을 저하시키거나 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 12 ％ 이다. K2O 의 함유량이 많아지면, CuO 를 함유시킴으로 인한 유전체층의 황변을 억제하는 효과가 얻어지지 않는 경우가 있다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. K2O 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 11 ％ 이다.
또한, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, Ag 전극과의 반응에 의한 유전체층의 황변을 억제하고, 유리 기판에 적합한 열팽창 계수를 갖도록 하기 위해서는, Li2O, Na2O 및 K2O 의 합량을 나타내는 R2O 로는 1 ∼ 12 ％ 로 할 필요가 있다. R2O 의 함유량이 적어지면 유리의 연화점이 상승하여, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. 또, 유리의 연화점 상승을 억제하기 위하여, 고가의 원료인 Bi2O3 을 많이 함유시키지 않으면 안 되게 되어 비용이 현저하게 상승한다. 한편, R2O 의 함유량이 많아지면, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. R2O 의 바람직한 범위는 1 ∼ 11 ％ 이다.
또, 비용의 상승을 억제하면서, 유리의 연화점을 저하시킴과 함께 Ag 전극과의 반응에 의한 유전체층의 황변을 억제하기 위해서는, R2O/Bi2O3 의 값을 질량비로 0.35 ∼ 5.0 의 범위로 할 필요가 있다. R2O/Bi2O3 의 값이 작아지면 비용이 현저하게 상승한다. 한편, R2O/Bi2O3 의 값이 커지면, Ag 전극과의 반응이 일어나기 쉬워져, CuO 를 함유시킴으로 인한 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 유리의 연화점이 상승하는 경향이 있어, 600 ℃ 이하의 온도에서 잘 소성되지 않게 된다. R2O/Bi2O3 의 바람직한 범위는 0.75 ∼ 4.7 이다.
MgO 는 유리의 연화점을 저하시킴과 함께, 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 15 ％ 이다. MgO 의 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. MgO 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 10 ％ 이다.
CaO 는 유리의 연화점을 저하시킴과 함께, 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 15 ％ 이다. 또, 알칼리 토금속 산화물 중에서 Ag 전극과의 반응에 의한 유전체층의 황변이 가장 잘 생기지 않는 성분이기도 하다. CaO 의 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. CaO 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 13 ％ 이다.
SrO 는 유리의 연화점을 저하시킴과 함께, 열팽창 계수를 조정하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 15 ％ 이다. SrO 의 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. SrO 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 10 ％ 이다.
BaO 는 유리의 투과율을 높이는 성분이다. 또, 유리의 연화점을 저하시킴과 함께, 열팽창 계수를 조정하는 성분이기도 하다. 그 함유량은 0 ∼ 15 ％ 이다. BaO 의 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. BaO 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 13 ％ 이다. 또한, 유전체층의 투과율을 높이고자 하는 경우에는, BaO 를 0.1 ％ 이상 함유시키는 것이 바람직하다.
또한, MgO, CaO, SrO 및 BaO 의 합량을 나타내는 RO 로는 0 ∼ 18 ％ 인 것이 바람직하다. RO 의 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. 또, 열팽창 계수가 유리 기판보다 커지는 경향이 있어, 유전체층을 유리 기판 상에 형성하였을 때에 유리 기판에 허용량 이상의 변형이 잔류하기 쉬워지며, 패널의 강도가 저하되기 쉬워진다. RO 의 보다 바람직한 범위는 0 ∼ 16 ％ 이다.
CuO 는 소성시에 유전체층과 Ag 전극의 반응이 잘 일어나지 않도록 하여, 유전체층의 황변을 억제하는 성분으로서, 그 함유량은 0.01 ∼ 1.5 ％ 이다. CuO 의 함유량이 적어지면, Ag 전극과의 반응을 억제하기 곤란해져, 유전체층의 황변을 억제하는 효과가 잘 얻어지지 않게 된다. 한편, 함유량이 많아지면 유리가 불안정해지기 쉽고, 유리를 용융할 때에 유리가 실투되거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정이 석출되기 쉬워지는 경향이 있어, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다. CuO 의 바람직한 범위는 0.02 ∼ 1.2 ％ 이다.
또, 본 발명의 유전체 재료는, 상기 성분 이외에도, 더욱 황변을 억제하기 위하여 MoO3 을 0 ∼ 3 ％ (바람직하게는 0 ∼ 2.5 ％), 또 CoO 를 0 ∼ 0.2 ％ (바람직하게는 0.03 ∼ 0.15 ％) 첨가해도 된다. 단, 이들 성분의 함유량이 많아지면, 이들 성분에 의한 유전체층의 착색이 강해져, 투명성이 우수한 유전체층이 잘 얻어지지 않게 된다.
추가로, 상기 성분 이외에도, 요구되는 특성을 손상시키지 않는 범위에서 여러 성분을 첨가할 수 있다. 예를 들어, 유리의 연화점을 저하시키기 위하여, Cs2O, Rb2O 등을 합량으로 5 ％ 까지, 유리를 안정화시키거나 내수성이나 내산성을 향상시키기 위하여, Y2O3, La2O3, Ta2O5, SnO2, Al2O3, TiO2, ZrO2, Nb2O5, P2O5 등을 합량으로10 ％ 까지 첨가할 수 있다. 또한, Al2O3, TiO2 및 ZrO2 는, 유리의 연화점을 상승시키거나, 유리를 용융할 때에 유리를 실투시키거나, 유전체 재료를 소성할 때에 유리 중에 결정을 석출시켜, 투명한 소성막이 잘 얻어지지 않게 하는 성분이기도 하므로, 이들 성분의 함유량은 합량으로 3.5 ％ 이하로 하는 것이 바람직하다.
단, PbO 는, 유리의 융점을 저하시키는 성분이지만 환경 부하 물질이기도 하므로, 실질적으로 함유하지 않는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명에서 말하는 「실질적으로 함유하지 않는다」란, 적극적으로 원료로서 사용하지 않고 불순물로서 혼입되는 레벨을 말하며, 구체적으로는 함유량이 0.1 ％ 이하인 것을 의미한다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료에 있어서의 유리 분말의 입도는, 평균 입경 (D50) 이 3.0 ㎛ 이하, 최대 입경 (Dmax) 이 20 ㎛ 이하인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 어느 일방이라도 그 상한을 초과하면, 소성막 중에 기포가 잔존하기 쉬워져, 투명성이 우수하고 안정적인 내전압을 갖는 유전체층이 잘 얻어지지 않게 되기 때문이다.
본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, 열팽창 계수나 소성 후의 강도 및 외관의 조절을 위하여, 상기 유리 분말뿐만 아니라 세라믹 분말을 함유해도 된다. 세라믹 분말이 많아지면 충분히 소결할 수 없어, 치밀한 막을 형성하기 곤란해진다. 또한, 세라믹 분말로는, 예를 들어 알루미나, 지르코니아, 지르콘, 티타니아, 코디어라이트, 멀라이트, 실리카, 윌레마이트, 산화 주석, 산화 아연 등을 1 종 또는 2 종 이상 조합하여 사용할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있으며, 소성시에 유전체층이 잘 황변되지 않아, 투명성이 우수한 소성막이 얻어지기 때문에, 특히, Ag 전극이 형성된 전면 유리 기판용 투명 유전체층의 형성에 사용되는 유전체 재료로서 유용하다. 또, 2 층 이상의 유전체 구조를 갖는 유전체에 있어서의 전극과 접하는 하층 유전체층으로서도 사용할 수 있다. 물론, Ag 이외의 전극 상에 형성하는 유전체 재료나, 하층 유전체층 상에 형성되어 직접 전극과 접하지 않는 상층 유전체층의 재료나, 그 이외의 용도, 예를 들어 배면 유리 기판용 어드레스 전극 보호 유전체 재료나 격벽 형성 재료로서 사용할 수도 있다.
전면 유리 기판용 투명 유전체 재료로서 사용하는 경우에는, 상기 세라믹 분말의 함유량을 0 ∼ 10 질량％ 로 함으로써 사용할 수 있다. 세라믹 분말의 함유량을 이와 같이 함으로써, 세라믹 분말의 첨가에 의한 가시광의 산란을 억제하여 투명도가 높은 소성막을 얻을 수 있다. 또, 배면 유리 기판용 어드레스 전극 보호 유전체 재료나 격벽 재료로서 사용하는 경우에는, 상기 세라믹 분말을 5 ∼ 40 질량％ 의 범위에서 함유시킴으로써 사용할 수 있다. 세라믹 분말의 함유량을 이와 같이 함으로써, 높은 강도 혹은 우수한 내산성을 갖는 소성막을 얻을 수 있다.
다음으로, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료의 사용 방법을 설명한다. 본 발명의 재료는, 예를 들어 페이스트나 그린 시트 등의 형태로 사용할 수 있다.
페이스트의 형태로 사용하는 경우, 상기 서술한 유전체 재료와 함께 열가소성 수지, 가소제, 용제 등을 사용한다. 또한, 페이스트 전체에 차지하는 유전체 재료의 비율로는, 30 ∼ 90 질량％ 정도가 일반적이다.
열가소성 수지는, 건조 후의 막강도를 높이고 또한 유연성을 부여하는 성분으로서, 그 함유량은 0.1 ∼ 20 질량％ 정도가 일반적이다. 열가소성 수지로는 폴리부틸메타아크릴레이트, 폴리비닐부티랄, 폴리메틸메타아크릴레이트, 폴리에틸메타아크릴레이트, 에틸셀룰로오스 등을 사용할 수 있고, 이들을 단독 혹은 혼합하여 사용한다.
가소제는 건조 속도를 컨트롤함과 함께, 건조막에 유연성을 부여하는 성분으로서, 그 함유량은 0 ∼ 10 질량％ 정도가 일반적이다. 가소제로는 부틸벤질프탈레이트, 디옥틸프탈레이트, 디이소옥틸프탈레이트, 디카프릴프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등을 사용할 수 있고, 이들을 단독 혹은 혼합하여 사용한다.
용제는 재료를 페이스트화하기 위한 재료로서, 그 함유량은 10 ∼ 30 질량％ 정도가 일반적이다. 용제로는, 예를 들어 테르피네올, 디에틸렌글리콜모노부틸에테르아세테이트, 2,2,4-트리메틸-1,3-펜타디올모노이소부틸레이트 등을 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있다.
페이스트의 제조는 상기한 유전체 재료, 열가소성 수지, 가소제, 용제 등을 준비하고, 이것을 소정의 비율로 혼련함으로써 실시할 수 있다.
이와 같은 페이스트를 사용하여, 투명 유전체층 또는 어드레스 보호 유전체층을 형성하기 위해서는, 먼저 주사 전극이 형성된 전면 유리 기판이나 어드레스 전극이 형성된 배면 유리 기판 상에, 이들 페이스트를 스크린 인쇄법이나 일괄 코트법 등을 사용하여 도포하고, 소정의 막두께의 도포층을 형성한 후 건조시킨다. 그 후, 500 ∼ 600 ℃ 의 온도에서 5 ∼ 20 분간 유지하고 소성함으로써 소정의 유전체층을 얻을 수 있다. 또한, 소성 온도가 지나치게 낮거나 유지 시간이 짧아지면, 충분히 소결할 수 없어 치밀한 막을 형성하기 곤란해진다. 한편, 소성 온도가 지나치게 높거나 유지 시간이 길어지면, 유리 기판이 변형되거나 Ag 에 의한 유전체층의 황변이 발생하기 쉬워진다.
또한, 2 층 이상의 유전체 구조를 갖는 유전체층을 형성하는 경우, 미리 전극이 형성된 유리판 상에, 하층 유전체 형성용 페이스트를 스크린 인쇄법이나 일괄 코트법 등에 의해, 막두께 대략 20 ∼ 80 ㎛ 로 도포하고 건조시킨 후, 상기와 동일하게 소성한다. 이어서, 그 위에 상층 유전체 형성용 페이스트를 스크린 인쇄나 일괄 코트법 등에 의해 막두께 대략 60 ∼ 160 ㎛ 로 도포하고 건조시킨다. 그 후, 상기와 동일하게 소성함으로써 얻을 수 있다.
본 발명의 재료를 그린 시트의 형태로 사용하는 경우, 상기 서술한 유전체 재료와 함께 열가소성 수지, 가소제 등을 사용한다. 또한, 그린 시트 중에 차지하는 유전체 재료의 비율은, 60 ∼ 80 질량％ 정도가 일반적이다.
열가소성 수지 및 가소제로는, 상기 페이스트의 조제시에 사용되는 것과 동일한 열가소성 수지 및 가소제를 사용할 수 있고, 열가소성 수지의 혼합 비율로는 5 ∼ 30 질량％ 정도가 일반적이며, 가소제의 혼합 비율로는 0 ∼ 10 질량％ 정도가 일반적이다.
그린 시트를 제조하는 일반적인 방법으로는, 상기한 유전체 재료, 열가소성 수지, 가소제 등을 준비하고, 이들에 톨루엔 등의 주용매나, 이소프로필 알코올 등의 보조 용매를 첨가하여 슬러리로 하고, 이 슬러리를 독터 블레이드법에 의해 폴리에틸렌테레프탈레이트 (PET) 등의 필름 상에 시트 성형한다. 시트 성형 후, 건조시킴으로써 용매나 용제를 제거하고 그린 시트로 할 수 있다.
이상과 같이 하여 얻어진 그린 시트를 사용하여 전면 또는 배면 유전체층을 형성하기 위해서는, 주사 전극이 형성된 전면 유리 기판이나 어드레스 전극이 형성된 배면 유리 기판 상에 그린 시트를 배치하고, 열압착하여 도포층을 형성한 후에, 상기 서술한 페이스트의 경우와 동일하게 소성함으로써 유전체층을 얻을 수 있다.
또한, 2 층 이상의 유전체 구조를 갖는 유전체층을 형성하는 경우, 미리 전극이 형성된 유리판 상에, 하층 유전체 형성용 그린 시트를 열압착하여 하층 유전체막을 형성한 후, 상기 서술한 페이스트의 경우와 동일하게 소성한다. 이어서 그 위에 상층 유전체 형성용 그린 시트를 열압착하여 상층 유전체막을 형성하고, 그 후, 상기와 동일하게 소성함으로써 얻을 수 있다.
2 층 이상의 유전체 구조를 갖는 유전체층을 형성할 때에는, 상층 유전체 형성 재료로서 페이스트나 그린 시트 중 어느 것을 사용하여 형성한 경우에도, 하층 유전체층의 소성 온도 ± 20 ℃ 의 온도 범위에서 상층 유전체 재료를 소성하면 된다. 이 조건에서 소성하면, Ag 에 의한 유전체층의 황변을 억제할 수 있고, 또한 하층 유전체층의 형상을 유지하면서, 하층과 상층의 계면에서의 발포를 억제할 수 있다. 또, 상층 유전체 재료 및 하층 유전체 재료의 소성 온도가 동일한 경우에는, 상기 형성 방법 이외에도, 하층 유전체막을 건조시킨 후, 상층 유전체막을 형성하여 건조시킨 후, 소정의 온도에서 두 층을 동시 소성하는 방법을 채용할 수도 있다.
또, 하층 유전체층은 페이스트를 사용하여 형성하고, 상층 유전체층은 그린 시트를 사용하여 형성하는 하이브리드 형성법을 사용할 수도 있다.
상기와 같이, 전극이 형성된 유리 기판 상에 본 발명의 유전체 재료를 도포 또는 배치하고 소성함으로써, Ag 에 의한 황변이 적어 투명성이 우수한 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체층을 구비한 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판을 얻을 수 있다.
상기한 설명에 있어서는, 유전체 형성 방법으로서 페이스트 또는 그린 시트를 사용한 방법을 예로 들어 설명하고 있는데, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료는 이들 방법에 한정되지는 않고, 감광성 페이스트법, 감광성 그린 시트법 등 그 밖의 형성 방법에도 적용될 수 있는 재료이다.
실시예
이하, 본 발명의 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료를 실시예에 기초하여 상세하게 설명한다.
표 1 은 본 발명의 실시예 (시료 No.1 ∼ 6) 를, 표 2 는 비교예 (시료 No.7 ∼ 9) 를 각각 나타내고 있다. 또한, 시료 No.7 은, 종래부터 제안된 ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O 계로 이루어지는 재료를 나타내는 것이다.
Figure pct00001
Figure pct00002
표의 각 시료는, 다음과 같이 하여 조제하였다.
먼저, 질량％ 로 표에 나타내는 유리 조성이 되도록 원료를 조합 (調合) 하고, 균일하게 혼합하였다. 이어서, 백금 도가니에 넣고 1300 ℃ 에서 2 시간 용융한 후, 용융 유리를 박판 형상으로 성형하고, 일부를 실투 유무의 평가 시료로 하고, 나머지를 유체 에너지 밀에 의해 분쇄하고, 기류 분급하여 평균 입경 (D50) 이 3.0 ㎛ 이하, 최대 입경 (Dmax) 이 20 ㎛ 이하인 유리 분말로 이루어지는 시료를 얻었다. 이와 같이 하여 얻어진 유리 분말에 대하여 연화점, 열팽창 계수, 유리의 안정성, 황변의 정도 및 투명성을 평가하였다.
표에서 알 수 있는 바와 같이, 실시예인 시료 No.1 ∼ 6 은, 용융 공정에서 원료가 유리화되어, 유리 중에 실투가 전혀 확인되지 않았다. 또, 유리의 연화점은 574 ∼ 585 ℃ 로, 600 ℃ 이하의 온도에서 소성할 수 있는 것이며, 열팽창 계수는 70.2 ∼ 78.4 × 10-7/℃ 로, 유리 기판의 열팽창 계수와 정합하는 것이었다. 또, 유리 분말을 소성하여 얻어지는 유리 소성막 (유전체층) 중에도 결정의 석출은 확인되지 않아, 안정성도 우수하였다. 또한, 황변의 정도를 나타내는 b* 값이 ＋13.1 이하로, 종래품을 나타내는 시료 No.7 보다 작아, 실용상 문제가 없는 것이었다. 또, 파장 550 ㎚ 에 있어서의 투과율도 60 ％ 이상으로, 투명성도 우수하였다.
반면에, 비교예인 시료 No.8 은, 유리 소성막 중에 결정이 석출되고, 투과율도 56 ％ 로 낮아, 투명성이 우수한 유전체층을 얻을 수 없었다. 또, 시료 No.9 는, 열팽창 계수가 82.6 × 10-7/℃ 로 높고, 또한 황변의 정도에 대해서는 b* 값이 ＋27.2 로, 종래품을 나타내는 시료 No.7 과 거의 동등하여, 실용상 문제가 생기는 것이었다.
또한, 실투 유무의 평가에 대해서는, 원료를 용융하여 박판 형상으로 성형한 유리 시료를 광학 현미경으로 관찰하고, 용융 공정에서 원료가 유리화되어 유리 중에 실투가 전혀 확인되지 않은 것을 「○」, 용융 공정에서 원료가 유리화되지만 일부 실투된 것, 또는 용융 공정에서 원료가 유리화되지 않은 것을 「×」로 하였다.
유리의 연화점에 대해서는, 매크로형 시차열분석계를 사용하여 측정하고, 제 4 변곡점의 값을 연화점으로 하였다.
유리의 열팽창 계수에 대해서는, 각 유리 분말 시료를 분말 프레스 성형하여 소성한 후, 직경 4 ㎜, 길이 20 ㎜ 의 원기둥 형상으로 연마 가공하고, JIS R3102 에 기초하여 측정하여, 30 ∼ 300 ℃ 의 온도 범위에서의 값을 구하였다. 또한, 플라즈마 디스플레이 패널에 사용되고 있는 유리 기판의 열팽창 계수는 83 × 10 × 10-7/℃ 정도이고, 유전체 재료의 열팽창 계수가 60 ∼ 80 × 10 × 10-7/℃ 이면, 유리 기판의 열팽창 계수와 정합하는 것이 된다.
유리의 안정성에 대해서는, 다음과 같이 하여 평가하였다. 먼저, 각 시료를, 에틸셀룰로오스를 5 ％ 함유하는 테르피네올 용액에 혼합하고, 3 개의 롤밀에 의해 혼련하여 페이스트화하였다. 이어서, 이 페이스트를, 약 30 ㎛ 의 유리 소성막이 얻어지도록 소다라임 유리 기판 상에 스크린 인쇄법으로 도포하고 건조 후, 전기로에 의해 연화점의 온도에서 10 분간 유지하고 소성하여 유리 소성막을 형성한 시료를 제조하였다. 이어서, 유리 소성막의 부분을 광학 현미경으로 관찰하여, 소성막 중에 결정의 석출이 전혀 확인되지 않은 것을 「○」, 결정이 석출된 것을 「×」로 하였다.
황변의 정도에 대해서는, 먼저, 유리의 안정성 평가와 동일하게 하여 페이스트를 제조하고, 이 페이스트를 약 30 ㎛ 의 소성막이 얻어지도록 Ag 전극이 형성된 소다라임 유리 기판 상에 스크린 인쇄법으로 도포하고 건조 후, 전기로에 의해 연화점의 온도에서 10 분간 유지하고 소성하여 시료를 제조하였다. 이 시료의 색조를 색채 색차계를 사용하여 측정하여 b* 값으로 평가하였다. 또한, b* 값이 커질수록, 황색으로 변색되는 것을 나타내고 있다.
투명성에 대해서는, 유리의 안정성 평가에서 제조한 시료 및 소다라임 유리의 파장 550 ㎚ 에 있어서의 직선 투과율을 분광 광도계에 의해 측정하고, 소다라임 유리의 직선 투과율을 캔슬함으로써 평가하였다. 또한, 투과율의 값이 커질수록, 투명성이 우수한 것을 나타내고 있다.

Claims (9)

  1. ZnO-B2O3-SiO2-Bi2O3-R2O (R2O 는 Li2O, Na2O, K2O 의 알칼리 금속 산화물을 나타낸다) 계 유리 분말로 이루어지는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료에 있어서, 그 유리 분말이, 실질적으로 PbO 를 함유하지 않으며, 질량 백분율로 ZnO ＋ B2O3 ＋ SiO2 45 ∼ 85 ％, Bi2O3 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만, R2O 1 ∼ 12 ％, CuO 0.01 ∼ 1.5 ％ 함유하고, 질량비로 R2O/Bi2O3 이 0.35 ∼ 5.0 이 되는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  2. 제 1 항에 있어서,
    유리 분말이, 질량 백분율로 ZnO 26 ∼ 55 ％, B2O3 10 ∼ 40 ％, SiO2 3 ∼ 20 ％ 함유하는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    유리 분말이, 질량 백분율로 Li2O 0 ∼ 2 ％, Na2O 0 ∼ 6 ％, K2O 0 ∼ 12 ％ 함유하는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 분말이, 실질적으로 PbO 를 함유하지 않으며, 질량 백분율로 ZnO 26 ∼ 55 ％, B2O3 10 ∼ 40 ％, SiO2 3 ∼ 20 ％, ZnO ＋ B2O3 ＋ SiO2 45 ∼ 85 ％, Bi2O3 2.5 ∼ 14.5 ％ 미만, Li2O 0 ∼ 2 ％, Na2O 0 ∼ 6 ％, K2O 0 ∼ 12 ％, R2O 1 ∼ 12 ％, MgO 0 ∼ 15 ％, CaO 0 ∼ 15 ％, SrO 0 ∼ 15 ％, BaO 0 ∼ 15 ％, RO (RO 는 MgO, CaO, SrO, BaO 의 알칼리 토금속 산화물을 나타낸다) 0 ∼ 18 ％, CuO 0.01 ∼ 1.5 ％ 함유하고, 질량비로 R2O/Bi2O3 이 0.35 ∼ 5.0 이 되는 유리로 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    유리 기판 상에 형성된 Ag 전극과 접하는 유전체층의 형성에 사용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    전면 유리 기판용 투명 유전체 재료로서 사용되는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체 재료.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 유전체 재료를 전극이 형성된 유리 기판 상에 형성하고, 500 ∼ 600 ℃ 에서 소성하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체층의 형성 방법.
  8. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 유전체 재료를 사용하여 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유전체층.
  9. 제 8 항에 기재된 유전체층을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 플라즈마 디스플레이 패널용 유리판.
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