TW200427650A - Glass for constituting dielectric and material for constituting dielectric of plasma display panel - Google Patents

Description

200427650 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關電漿顯示板用電介質形成用玻璃及使用 該玻璃的電介質形成用材料。 【先前技術】 由於電漿顯示板係自發光型平板顯示器，具備輕量薄 型、咼視角等優異特性，容易大晝面化，故以最具未來性 的顯示裝置受到矚目。 第1圖係圖示此種電漿顯示板的構造的剖視圖。如第· 1圖所示，於電漿顯示板中，通常正面玻璃基板1與背面 玻璃基板2相向對置，於此等基板間的空間内形成有用來· 區隔出多數氣體放電部的隔壁（隔離肋）3。於正面玻璃基板， 1上形成一對掃描電極4,施加電壓於此等掃描電極4間， 以產生電漿放電。使用Ag(銀）或Cr-Cu—Cr(鉻—銅—鉻）電極 作為掃描電極。 於掃描電極4上，呈覆蓋正面玻璃基板i的全面狀形 、，介質層5。於電介質層5上形成有用來穩定形成電裝 、Mg0(氧化鎂）所構成的保護層6。 且面’在背面玻璃基板2上形成位址電極7，於 j壬覆盖背面玻璃基板2的全面狀形成電介質層9 介質層9上形成隔壁3，之後，塗覆螢光體8於 &壁：的侧壁及背面玻璃基板上的電介質層9上。 施加電Μ於掃描電極4 μ，藉此 乳體放電部内產生電f放恭，Μ ^ 所&出的 私水放屯糟由電漿放電所產生的紫外 315784 5 200427650 線照射於螢光體8，使螢光體8發光。 ， 形成於電漿顯示板的正面或背面玻璃板的電介質層為 了、准持放電，在正面玻璃基板上的情形下，具有約#爪 至40//m，在背面玻璃基板上的情形下，具有約⑺^爪至 2〇 // m的膜厚。 面及月面電介質層使用以高錯玻璃為主要成份的電 二二形成用材料形成。且在使用於背面電介質方面，為了 提高反射率，或在形成隔壁於其燒成膜之後獲得適當的表 面粗糙度，進一步添加氧化鋁、氧化鍅、锆石、二氧化鈦· 的填料。 習知使用的高鉛玻璃含有40至75質量百分比的Pb〇 -(氧化釓），藉此，達成600°C以下的軟化點，並實現在3〇 ， 至3〇(TC的溫度範圍内6〇至9〇χ 的熱膨脹係數。 又’為了抑制與電極相反應，並防止玻璃板的變形，在電 介質層形成時，係以5〇〇至6〇(TC左右的溫度範圍内燒成。 近年來’基於對環境的影響，故呼籲減少鉛的使用或鲁 全面廢棄。有鏗於此情形，即便是電介質形成用材料，仍 要求使用無錯玻璃。 例如於曰本特開平7-291656號公報、日本特開平9一 268026號公報就提議以鉍系列的絕緣用玻璃作為此種無 鉛玻璃。 然而’日本特開平7 —291656號公報的玻璃利用差示熱 分析測定求得的結晶化放熱峰值（結晶化峰值）出現在較電 介質材料的燒成溫度高的700至800°C。因此，在低於600 6 315784 2UU42/()^〇 極附::：备、件下’也會有特別是在Ag電極或Cr-Cu_Cr電 i所1現結晶化現象的情形。又，在為了使用於背面電 :貝=添加填料情形下，也會出現結晶化現象。由於結晶 叮;^造成熱膨脹係數變化，會有關_玻璃基板破裂的 :二故不佳’遂要求不易引起結晶化，熱反應方面穩 疋的玻璃。 又’日本特開平9-268026號公報所揭示的玻璃儘管無 出見、m s曰化現象的傾向，卻有在玻璃熔融於鉑坩堝之際， 出現翻的知餘劇烈的生產上問題的情形。X，在成形後， 玻璃容易著成褐色。 【發明内容】 —本f明目的在於提供無結晶化傾向，熱反應方面穩 疋，同％，玻璃不易著色，並且，生產性優異的電介質形 成用玻离以及使用此玻璃的電漿顯示板用電介質形成用 材料。 本發明電漿顯示板的電介質形成用玻璃的特徵在於·· 至少含BiWJ氧化鉍）、Zn〇(氧化鋅）、Ca〇(氧化鈣）及Sb2〇3 (氧化銻）作為必要成份，以質量百分比來表示，含有Bi2〇3 35 至 70%、ΖηΟ 〇·5 至 25%、CaO 1 至 15%、Sb203 0·01 至 10%。 又’本發明較佳的是電介質形成用玻璃進一步含有 Β2〇3(氧化蝴）10 至 30%、Si〇2(氧化矽）〇. 5 至 15%、SrO + BaO(氧化銘+氧化鋇）〇至4%。 又’本發明較佳的是電介質形成用玻璃實質上不含鹼 7 315784 金屬成份。 本發明電漿顯示板用電介質形成用材料的特徵在於: 含有上述玻璃構成的玻璃粉末。 本毛明私介質形成用材料以進一步含有填料粉末較 佳。

本备明電介質形成用玻璃係至少含Bi2G3、ZnO、CaO 沾审1 3乍為必要成份的無錯玻璃。如上述限^這些成份 的理由如次。 4 ^ 3疋面保持玻璃的穩定性，一面降低軟化點的成 二夕右^里少於35%，軟化點將超過600〇C。另一方面， ； 玻璃的熱膨脹係數會變得過高，而使溶解性 。又由於玻璃著成強烈褐色，故不佳。又，Bi203的較 L含量為32至67%。

ZnO疋降低熱膨服係數，同時降低軟化點的成份。然 :必要以上的量情形下，玻璃容易產生結晶化。 枚朽眼肖谷易著色。#含量若少㈣· 5%，即難以獲得降低 =二Hi：及軟化點的效果’由於若多於25%，即於差示 析中出現結晶化峰值，故在燒成時，玻璃容易形成結 日日 又’ Ζη0的較佳範圍為1至20%。 士 a〇疋用來使纽原料容易溶於玻璃熔融液的成份，同 日：’具有抑制玻璃成形後的著色的效果。其含量為（至 /〇，尤佳者係含有h 5至12%。若Ca〇少於1%，即會在以 =禍等㈣融裝纽㈣形下Μ料溶狀際，造成翻 ^者名化’或玻璃容易形成著色。相反地，若含有15%以 315784 8 200427650 上日守，玻璃即容易在燒成時結晶化。 含有Sb2〇3的目的係，具有更進一步抑制玻璃著色的 的效果。若sm3少於G.m時’即無法獲得上述效果，相 反地’在超過in情形下’軟化點會變得過高。更佳範圍 為 〇. 05 至 8%。 又，本發明電介質形成用玻璃可依 成份:卜，添加m3舞一二^ 加違等成份的情形，加以說明。 丑2〇3疋擴大玻璃化範圍的成份。由於若其含量少於 鲁 10%’玻璃化即變得困難，若多於30%，玻璃即反而容易分 相’故不佳。又，B2〇3的較佳含量為11至28%。 ‘

Si〇2是玻璃的骨架成份。若其含量少於〇 5%，玻璃化， 即、又4于困難，若多於15% ’軟化點即會超過6〇〇。〇。又，

Si〇2的較佳含量為1至。

SrO、BaO均為提高熱膨脹係數的成份。不過，若其等 的合計量超過4%，則熱膨脹係數即變得過高。其等成份合 计I的較佳範圍為〇· 5至3· 5%。又，Sr〇為〇至3· 5%，尤馨 以〇至3%為佳，BaO為0至3· 5%，尤佳者為〇至3°/。。在

SrO或BaO超過上述範圍情形下，會出現熱膨脹係數過高 的傾向。 甚而’本發明玻璃在無損於本發明的效果範圍内可添 加上述成份以外的成份。基於改善化學耐久性的目的，可 含有例如Al2〇3(氧化鋁）、Ti02(二氧化鈦）、Zr02(二氧化 錯）、Ce02(二氧化鈽）、Sn〇2(二氧化錫）、Ta205(氧化钽）、 9 315784 200427650

Nb205(氧化鈮）、Mg0(氧化鎂）、La2〇3(氧化鑭）、γ2〇3(氧化 釔），其合計量最高達1 〇%。再者，就各成份的上限而言， 較佳的是 ai2o3 最高達 8%，Ti〇2、Zr 〇2、Ce〇2、Sn〇2、ΤΜ)5、 肋2〇5分別最南達3G/◦，不過，Mg〇、U2〇3、l〇3分別最高達 5%。 然而，於本發明玻璃中，較佳的是實質上不含鹼金屬 成份。其理由在於，若於電介質形成用材料含有鹼金屬成 伤，即有電漿顯示板的發光性能或電特性劣化之虞。且， 於本說明書中「實質上不含鹼金屬成份」意指U2〇(氧化 鋰）、Na2〇(氧化鈉）、K2〇(氧化鉀）的含量的合計量在〇·⑽ 以下，特別是在〇· 5以下，甚而在〇·3以下。 本發明電介質形成用玻璃以玻璃粉末的形式來使用。 匕玻离私末的最大粒徑D組以在2 〇 # m以下，特別是1〇 =、18//πι較佳。由於若Dmax超過2〇//m，諸粒子間隔即變 =大’會殘留多數氣泡，其泡徑亦變大，故無法確保充 :性。又’電介f層的表面平滑性降低，耐電壓惡化。 ^若玻璃粉末的最大粒徑Dmax小於10//m’玻璃衫的 里即降低，生產效率惡化，故有實際生產上的問題。甚 ^玻璃粉末的粒度分布以9G%粒徑7心以下（特別 75<5/zm)、50%粒徑、在3//m以下（特別是& :、25%粒徑D25在2//m以下(特別是Q5 二 —形下，諸粒子間隔增大，= 泡從變大，透明性惡化。又，電介質層的表面平滑 315784 10 200427650 性容易降低。 本發明電介質形成用材料 構成成份。且為了調整燒 =㈣末作為主要 質常數等，可除了、身=、表面粗糙度、介 錯石、二氧化μ々 外，含有氧化紹、氧化錯、 末的最大粒徑在15心以下。 “的一些填料粉 所旦。玻^末與填料粉末的比例以玻璃粉末為70至1〇〇 貝里。’毛、料粉末為0至30質㈣交佳。若填料粉 30%’即會在正面電介 、：夕； --,-^ nH i 、μ々卜心成可見光散亂，變 ，透月。又在背面電介質用途情形 電壓降低。 乂、、D性趨名，耐 =發明電_示板用電介f形成用材料可糊化或胚片 用。以下舉例說明糊化使用的方法。 在糊化使用情形下，可除了電介質形成用材料外，使 用熱可塑性樹脂、可塑劑、溶劑等。 曰、玻掏叙末作為主要構成成份的電介質形成用材料的 含f以糊料全體的Μ至9G質量％，特別是5G至7Q質量％ 的乾圍較佳。X，如前述，即使於電介質材料中含有填料 粉末仍無妨。 ' 熱可塑性樹脂是提高乾燥後的膜強度，又賦與柔軟性 的成份’其含量以糊料全體的0· 1至30質量％，特別是i 至2 0貝里％的範圍較佳。可使用聚甲基丙浠酸丁酯、聚乙 烯丁縮醛、聚甲基丙烯酸曱酯、聚甲基丙烯酸乙酯、乙基 纖維素等’可單獨或混合使用此等成份。 315784 11 200427650 是控制乾燥速度，同時賦與乾燥膜柔軟性的成 伤八3里以糊料全體的0至50質量％，特別 質量％的範圍較佳。可使用鄰苯二甲酸τ g旨 甲酸二辛醋、鄰苯二甲酸二異辛醋、鄰苯二甲酸二 鄰苯=甲酸二m ’可單獨或混合使用此等成份。 浴劑是用來將材料糊化的成份，其含量以糊料全體的 5至60質夏％ ’特別是2〇至5〇質量％的範圍較佳。可單獨 或混合使用例如g品醇、二乙二醇—頂乙酸酯、2、2、 二甲基-1、3-戊二醇一異丁酸酯等作為溶劑。 籲 其次說明糊化方法。 首先，準備電介質形成用材料、熱可塑性樹脂、可塑. 劑、溶劑等。且’玻璃粉末使用球磨機或流體動能研磨機， 粉碎1一步利用氣流分級等來分級，並以具有預定粒度 分布較佳。接著，按預定比例捏合各成份，獲得糊狀材料。 其次，舉正面電介質層的形成為例，說明此糊料的使 用方法。 首先，準備用於電襞顯示板的正面玻璃板。其次，使鲁 用網版印刷法或成批塗覆法等，形成膜厚5〇至1〇〇“m的 塗覆層。且於正面玻璃板預先形成Ag或以―Cu — Cr電極， 於其上進行糊料的塗覆。接著，以8〇至12〇1左右的溫度 烘乾塗覆層。之後，可藉由以5〇〇至6〇(rc燒結5至15分 鐘，形成電介質層。 且’本發明電介質形成用玻璃雖然適合用來作為上述 正面及背面電介質的形成材料，不過，用來作為隔壁形成 315784 12 200427650 材料等其他的電漿異頁 ，示板以外的用 【只施方式】 以下根據實施例 璃。 示板用材料亦無妨。當然，亦可用在 途0 ，詳細說明本發明電介質形成用玻 1表不本發明K施例（喊枓No· 1至10)及比較例（試 料 ， • U、12)。 13 315784 200427650 鉑坩堝侵蝕 有無結晶析出 玻璃著色 結晶化溫度 （°c) 軟化點 （°c) 熱膨脹係數(xio^C) Li2〇+Na20+K20 玻璃組成(質量％) Bl2〇3 ZnO CaO Sb203 B2O3 Si02 SrO BaO ai2o3 Ti02 Zr02 MgO 1淺黃色1 560 〇〇 丨 <0·1 | ^ ^ ^ ^ Η— 淺黃色 550 1— <0·1 1 S ^ ΓΟ 1淺黃色1 澉 570 〇 …<0·1 ^ -3 s 10 ό w c〇 淺黃色 ζβ 1 1 <(U — G w ^ lJ! 淺黃色 590 00 ΙΟ Γ^ΓΊ H-i H-bJH^W^LrtOOOO^ U1 ζβ ζβ 1淺黃色1 555 00 1 <Q1 1 ⑦ m 淺黃色 560 1 <〇 i _1 MtO Ml — 淺黃色 570 1 <Q1 1 WW ^ s ^ ^ S 〇 CO 淺黃色 ϊβ 585 υί 1 邙·1 1 ^ ^ η- ^ ^ 淺黃色 590 Γ<〇·ι 1 — to 〇〇S — ζβ 「黃色 720 570 oo w <01 Η— 'Mr 1褐色1 550 s <Q1 1 ο Ϊλ ^ ο ΓΟ 14

315784 200427650 表1各試料如次調製。 ^ ’調配各種氧化物、碳酸歸輯成表丨所示玻 =成，放入銘叫在1200至削。c下炫融2小時後， 融玻璃成形為薄膜狀或棒狀，供各種評估。 由表i可知，實施例N〇」至1〇各試料均在3〇至· 圍内具有_75至84χ 1()_7八的熱膨脹係數，軟化點 乂 、下、、’二確5忍热差示熱分析的結晶化峰值。成形 後的玻璃呈與高錯玻璃同等的淺黃色，可判斷實質上益著 匕又’看不出於燒成後有結晶析出。進一步觀察用於熔 融的姑_ ’看不出有_的破裂或變質。 相對於此’作為比較例的N〇· i i試料於出現结 晶化峰值’看得出於燒成後有結晶析出。X，玻璃著成普 ^ I 12試料的玻璃著成褐色。又，看得出於紐掛禍有 破裂或變質。 且’表中的熱膨脹係數將成形為棒狀的麵體研磨加 -、長度4G龍的圓柱狀，使賴棒式熱膨 數裝置來測定。 軟化點及結晶化溫度在將成形為膜狀的玻璃粉碎、分 ，後，使用粒度分布中5_徑為2"m的精製粉末玻璃， 糟差示熱分析計來測定。軟化點以第二吸熱峰值 又’在獲得放糾值情形下，以其作為結晶^ 峰值位置表示結晶化溫度。 +玻璃的著色在將炫融玻璃成形為薄膜後，目視判斷其 315784 15 200427650 如以下方式檢查燒成後有無結晶析出。首先，將和為 了供軟化點測定用而準備者相同的玻璃粉末與二氧化欽粉 f混合：而且’混合比例為玻璃粉末與二氧化鈦粉末的‘ =伤90. 10。糟由將此混合粉末掺入乙基纖維素的⑽萜品 醇溶液，獲得糊料4次，在藉由網版印刷法塗覆此糊料 於納舞玻縣板上之後，置人電爐巾，在下燒結1 小時。利用SEM(掃描電子顯微鏡）觀察所得燒成物的外觀 及截面，藉由確認有無在填料（二氧化鈦）的形態以外觀察 到的結晶物來進行。 由於本發明電介質形成用玻璃不含錯，故於廢棄之際 亦完全無錯所造成的環境污染。並且，玻璃在埶反應 穩二’不會在燒成時發生結晶化。因此，難以發生編 皮衣等，特別適合作為背面電介質用玻璃材料。 又由於本發明電介質形成用材料使用上述玻璃，故適 t作為電漿顯示板的電介質材料，特別適合作為背面電介

【圖式簡單說明】 第1圖係圖示電漿顯示板的構造的說明 2 背面玻璃基板 4 掃描電極 6 保護層 8 螢光體 主要元件符號說明】 正面玻璃基板 隔壁 電介質層 位址電極 電介質層 315784 16

Claims (1)

1. 200427650 十、申請專利範圍： 1· 一種電漿顯示板之電介質形成用玻璃，其特徵係在於： 至少含Bi2〇3、ZnO、CaO及Sb2〇3作為必要成份，在質 里百为比上’含有Bi2〇3 35至70%、ZnO 〇· 5至25%、 CaO 1 至 15%、Sb2〇3 〇· 〇1 至 1〇%。 2·如申請專利範圍第丨項之電漿顯示板之電介質形成用 玻璃’其中，進一步含有β2〇3 1〇至3〇%、Si〇2 〇· 5 至 15%、SrO+BaO 〇 至 4%。 3.如申請專利範㈣！項之電漿顯示板之電介質形成用 玻璃，其中，實質上不含鹼金屬成份。 4· 漿顯示㈣電介f形成用材料，其特徵係在於： 含有申請專利範圍第項中任—項之玻璃構成的玻 璃粉末。 5. 如申請專利範圍第4項之錢顯示板用電介質形成用 材料，其中，進一步含有填料粉末。 6. -種電漿顯*㈣電介制，其特徵係在於：使用申請 =利觀圍第1至3項中任—項之電介質形成用玻璃，或 者使用中請專利範圍第4項或第5項之電介質形成用材 料所形成者。 315784 17