WO2006132102A1 - リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物 - Google Patents

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free glass
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Hirobumi Yamamoto
Hidekazu Sakae
Satoshi Kumano
Ichiro Uchiyama
Tomoyuki Taguchi
Hideyuki Kuribayasi
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Nihon Yamamura Glass Co., Ltd.
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Definitions

  • Zinc phosphate-based lead-free glass composition Zinc phosphate-based lead-free glass composition
  • the present invention relates to a zinc phosphate-based lead-free glass composition, a plasma display panel partition wall for which a zinc phosphate-based lead-free glass composition is used, and a low soft spot glass composition for a dielectric layer. .
  • CRT cathode ray tube image display devices
  • a plasma display panel (hereinafter also referred to as “PDP”) is well-colored, has a clear image, and is relatively easy to enlarge!
  • the two sheets of glass plate force SPDP with a large number of linear electrodes formed in parallel on a glass substrate such as soda glass are used on the front side and the back side.
  • the plates are arranged so that the electrodes are orthogonal to each other so that the electrodes are in a lattice shape when the PDP is viewed from the front.
  • the two glass plates are arranged with their electrode faces facing each other and provided with a gap, a phosphor is arranged in the gap, and a rare gas is introduced. Then, by generating a potential between the front and back electrodes, a plasma discharge is generated at a position that becomes a lattice point of the electrodes, and the phosphor emits light.
  • the two glass plates used in this PDP usually have a glass layer called a dielectric layer formed on the electrode so as to cover the electrode, On the plate, a partition wall for dividing the phosphor into pixels is formed on the dielectric layer.
  • This dielectric layer is usually formed by sintering a paste containing powdered glass or a green sheet on a glass substrate (electrode).
  • the barrier ribs are formed by sintering a paste or green sheet containing powdered glass as in the dielectric layer. Therefore, the powder glass used for these dielectric layers and barrier ribs must have a low softening temperature (soft point) that can be sintered on a glass substrate. Below 600 ° C Has a softening point.
  • a glass containing a large amount of lead is known as a low soft spot glass having a low and soft spot as described above.
  • lead-free, low-soft spot glass that can suppress problems in disposal and work environments is desired.
  • Patent Document 1 discloses a bismuth-based material mainly composed of acid bismuth and acid boron. The use of glass compositions for PDP is described.
  • bismuth is a rare metal, and in recent years, bismuth is not as good as lead, but there are concerns that it will have a negative impact on the environment, and there is a desire to reduce the use of bismuth. It has been.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-128430
  • Patent Document 2 Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-327367
  • an object of the present invention is to provide a zinc phosphate-based lead-free glass composition having a low soft spot of 600 ° C or lower.
  • zinc phosphate glass has one of K 0, Na 0 and Li O. More than types
  • the soft phosphate of this zinc phosphate glass is set to 600 ° C.
  • the present inventors have found that the following can be achieved and have completed the present invention.
  • the present invention is a mass% in terms of oxide that solves the above problems, and the Po force ⁇
  • One or more kinds of 0, Na 0 and Li O are contained in a total of 0.05 to 15%.
  • a zinc phosphate-based lead-free glass composition is provided.
  • the present invention contains, in mass% in terms of oxide, P0 force ⁇ -25%, ZnO force 0-50%, BO force 0-45%, BaO 5-30%.
  • a lithium containing one or more kinds of K 0, Na 0, Li O in a total of 0.05 to 15%.
  • a low softening point glass composition for a plasma display panel in which a zincate-based lead-free glass composition is used.
  • one or more kinds of K0, Na0, LiO are added to the zinc phosphate-based lead-free glass composition.
  • the softening point of the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be 600 ° C or lower.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be sintered on a glass substrate like a low soft spot glass for PDP. Further, since zinc phosphate-based lead-free glass is used as the glass composition, the glass composition can be made lead-free. Furthermore, the use of bismuth can be reduced compared to bismuth-based lead-free glass. That is, the glass composition can have a low soft spot of 600 ° C. or less and a reduced environmental load.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition in the present embodiment includes P 2 O, ZnO, B 2 O and
  • BaO is contained, and one or more kinds of K 0, Na 0 and Li 2 O are contained.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition of the present embodiment contains TiO as an optional component.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition of the present embodiment contains any oxide of Cu, V, Sb, Mn, Fe, Co, and Ce as an optional component.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition of the present embodiment includes BiO,
  • CaO, MgO, SrO, SiO, Al 2 O, and SnO are contained.
  • the P ⁇ ⁇ is an essential component in the zinc phosphate-based lead-free glass composition, and the content thereof is oxide conversion.
  • the calculated mass percentage is 1 to 25%.
  • The content of ⁇ is within this range is less than 1%
  • the resulting zinc phosphate-based lead-free glass becomes unstable and cannot be densely sintered at a sintering temperature of 600 ° C or lower. This is because the zinc phosphate-based lead-free glass composition is not vitrified.
  • the content of PO is more preferably 2 to 20%.
  • the ZnO also content in essential ingredient zinc phosphate Pb-free glass composition is 30-50% by mass 0/0 of the oxide conversion calculated.
  • the content of ZnO is in such a range when the content is less than 30%, the zinc phosphate-based lead-free glass composition does not vitrify, while the content exceeds 50%. This is because zinc phosphate-based lead-free glass becomes unstable and cannot be sintered densely at sintering temperatures of 600 ° C or lower.
  • the content of ZnO is more preferably 30 to 47%, and further preferably 33 to 44%.
  • the B 2 O is also an essential component for a zinc phosphate-based lead-free glass composition and is a zinc phosphate-based lead-free glass.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition does not vitrify, while if it exceeds 45%, the soft phosphate point of the zinc phosphate-based lead-free glass composition exceeds 600 ° C. This is because it ends up.
  • the content of B 2 O is more preferably 20 to 41%.
  • the BaO also content in essential ingredient zinc phosphate Pb-free glass composition, the mass 0/0 of the oxide conversion calculations, 5 to 30%.
  • the content of BaO is within this range.
  • the amount is less than 5%
  • the soft phosphate point of the zinc phosphate-based lead-free glass composition exceeds 600 ° C.
  • the content exceeds 30%
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition it is impossible to sinter densely at sintering temperatures below 600 ° C.
  • the BaO content is more preferably 6 to 27%.
  • One or more of the above 0, Na 0, and Li 2 O are also essential components for a zinc phosphate-based lead-free glass composition.
  • the content in minutes is 0.05 to 15% in total in terms of mass% in terms of oxide.
  • One or more types of O are in this range because if the content is less than 0.05%, the soft spot of the zinc phosphate-based lead-free glass composition exceeds 600 ° C. If the content exceeds 15%, the zinc phosphate-based lead-free glass will not crystallize and become glass when sintered.
  • the range of 0.05 to 0. 1% is preferable in terms of increasing transparency and preventing a decrease or variation in luminance of the PDP panel.
  • TiO is an optional component and the zinc phosphate-based lead-free glass composition turns black during sintering.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition is used for PDP powder glass, it is preferably contained in an amount of 0.05 to 5% by mass in terms of oxide.
  • the TiO content is preferably in this range when the content is less than 0.05%.
  • the content is more preferably 0.05 to 3%.
  • any of the oxides of Cu, V, Sb, Mn, Fe, Co, and Ce is an optional component, and the zinc phosphate-based lead-free glass composition is prevented from being blackened during sintering.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition has a total mass% of 0.05 to 3
  • % Content is preferable.
  • oxides of Cu, V, Sb, Mn, Fe, Co, and Ce, CuO, CeO, and VO have the effect of suppressing the blackening of the glass when used in combination with TiO. It becomes more prominent than in Germany.
  • CuO, CeO, and CoO are used as electrode materials for K 0, Na 0, Li ⁇ and PDP.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition is used for the PDP dielectric layer
  • the zinc phosphate-based It is preferable to be contained in the lead glass composition.
  • BiO is an optional component and is a network element, a part of P2O3 and B2O are included.
  • the content of BiO is 5% or less in terms of mass% in terms of oxide.
  • CaO, MgO, SrO are optional components! /, And the deviation has the effect of stabilizing the zinc phosphate-based lead-free glass as glass, and its content is the total mass% in terms of oxides. It is preferable to be 0.05 to 5%, and more preferably 0.05 to 3%.
  • the total of these contents is within such a range.
  • the content is less than 0.05%, the stability effect of the glass is not sufficient, while it exceeds 5%. This is because if it is contained, there is a possibility that a homogeneous glass cannot be obtained due to force splitting if no further glass stability effect can be expected.
  • It has an effect of suppressing, and its content is preferably 0.1 to 10% in terms of total mass% in terms of acid oxide, and more preferably 0.1 to 8%.
  • the total of these contents is preferably in such a range, if less than 0.1%, the effect of suppressing the crystallization of the zinc phosphate-based lead-free glass is not sufficient, On the other hand, if the content exceeds 10%, the effect of suppressing crystallization commensurate with the amount added cannot be obtained.
  • the SnO is an optional component that suppresses crystallization of zinc phosphate-based lead-free glass.
  • the content is preferably 0.1 to 2% in terms of total mass% in terms of oxide. In this range of SnO content
  • the content is less than 0.1%, the effect of suppressing the crystallization of the zinc phosphate-based lead-free glass and the effect of suppressing the blackening of the glass are not sufficient, while 2% This is because if the content exceeds V, the glass may be phase-separated and a homogeneous glass cannot be obtained.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition can contain components other than the materials described above within a range not impairing the effects of the present invention.
  • the powder prepared as described above is pasted using a general binder resin and solvent, applied onto a glass substrate by a screen printing method, etc., dried and sintered to obtain a uniform thickness.
  • the glass film can be formed.
  • a green sheet can be formed using the powder prepared as described above, and a glass film having a uniform thickness can be formed by pressure bonding on a glass substrate and sintering.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition of the present invention can be suitably used in the point where suppression of discoloration of the glass is desired, it has been described as a low soft spot glass for PDP.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition of the present invention can be used for applications other than the low soft spot glass for PDP.
  • the raw materials were prepared so as to have the composition shown in Tables 1 to 4, and after mixing, the raw materials were melted at a temperature of about 1100 ° C. for 1-2 hours. The molten glass was quenched with a stainless steel cooling roll to produce glass flakes.
  • the glass flakes were pulverized to prepare a powder having an average particle diameter of 1 to 3 m, and a glass paste was prepared from the powder and a vehicle mainly composed of ethyl cellulose.
  • the obtained glass paste is screen-printed on a soda lime glass substrate so as to have a thickness of 30 m after sintering, and the soda lime glass substrate is heated at a temperature of 600 ° C. or less without fear of causing thermal deformation. Sintered to form a 30 m thick glass film on a soda lime glass substrate.
  • a 0.2 to 0.5 g sample was sintered on a 96% alumina substrate (thickness 0.8 mm), and the degree of discoloration was observed with the naked eye.
  • K 0, Na 0, Li O are contained in a total of 0.05 to 15%.
  • the soft phosphate point of the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be 600 ° C or lower.
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be made suitable as a powder glass for PDP.
  • the total of one or more kinds of K 0, Na 0, Li O is 0.05 to
  • the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be made suitable as a powder glass for a PDP dielectric layer.
  • Example 9 Example 10 Example "Example 1 2 Example 13 Example 14 Example 15 Example 1 6 Example 17 Example 18 p 2 o 5 8 9 3 7 11 9 11 25 13 5
  • the soft point of the zinc phosphate-based lead-free glass composition can be reduced to 600 ° C or less.

Abstract

 600°C以下の低い軟化点を有するリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を提供することにある。酸化物換算の質量%で、P2O5が1~25%、ZnOが30~50%、B2O3が20~45%、BaOが5~30%含有され、さらに、K2O、Na2O、Li2Oの一種類以上が合計0.05~15%含有されてなることを特徴とするリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を提供する。

Description

明 細 書
リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物
技術分野
[0001] 本発明は、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物と、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が用 V、られるプラズマディスプレイパネル隔壁、誘電体層用低軟ィ匕点ガラス組成物に関 する。
背景技術
[0002] 近年の高画質化、省スペース化、省エネルギー化の流れの中で、陰極線管式画像 表示装置(以下「CRT」ともいう)に代わり、フラットパネルディスプレイが用いられてい る。
特に、プラズマディスプレイパネル (以下「PDP」ともいう)は、発色がよく画像も鮮明 であり、大画面化が比較的容易であると!/、う点力 広く用いられて 、る。
この PDPには、例えば、ソーダガラスなどのガラス基板上に多数本の線状電極が平 行に形成されたガラス板力 SPDPの前面側と背面側との 2枚用いられ、この 2枚のガラ ス板は、 PDPを正面から見た場合に電極が格子状となるよう互 、の電極を直交させ て配されている。また、この 2枚のガラス板は、互いの電極面を対面させ且つ間隙を 設けて配され、該間隙に蛍光体が配され、さらに希ガスが導入されている。そしてこ の前面側と背面側の電極間に電位を発生させることにより、電極の格子点となる位置 でプラズマ放電を生じさせ、蛍光体を発光させている。
[0003] なお、この PDPに用いられる 2枚のガラス板には、通常、前記電極上に該電極を覆 うように誘電体層と呼ばれるガラス層が形成されており、また、背面側のガラス板には 、この誘電体層のさらに上に、前記蛍光体を画素ごとに区切る隔壁が形成されている 。この誘電体層は、通常、粉末ガラスを含むペーストやグリーンシートをガラス基板( 電極)上で焼結して形成される。また、前記隔壁は、誘電体層と同様に粉末ガラスを 含むペーストあるいはグリーンシートを焼結して形成される。そのため、これらの誘電 体層や隔壁に用いられる粉末ガラスは、ガラス基板上で焼結し得る低 ヽ軟化温度( 軟ィ匕点)を有することが必要であり、通常、これらに用いられるガラスは 600°C以下の 軟化点を有している。
[0004] ところで、従来、上記のような低 、軟ィ匕点を有する低軟ィ匕点ガラスとして鉛を多く含 んだガラスが知られている。しかし、近年においては、環境意識の高まりから、廃棄処 理、作業環境における問題を抑制することのできる無鉛系の低軟ィ匕点ガラスが望ま れている。
前述のような PDP用粉末ガラスにおいても同様に無鉛系の低軟ィ匕点ガラスが望ま れており、特許文献 1には、酸ィ匕ビスマスと酸ィ匕ホウ素とを主たる成分とするビスマス 系ガラス組成物を PDPに用いることが記載されている。しかし、ビスマスは、希少金属 であるとともに、近年、ビスマスも鉛ほどではないが環境に悪影響を及ぼすことが懸念 されるようになつてきており、ビスマスの使用も低減させることが要望されるようになつ ている。
このようなことから、近年、鉛含有ガラスに比べて環境負荷が低いリン酸亜鉛系無鉛 ガラス組成物を用いることが検討されてきている。しかし、このリン酸亜鉛系無鉛ガラ ス組成物については、特許文献 2に実施例 3として記載されているように 620°Cもの 高い軟ィ匕点のものし力得られておらず、鉛含有ガラスやビスマス系ガラス組成物と同 等の低軟ィ匕点を示すものが得られていない。すなわち、従来のリン酸亜鉛系無鉛ガ ラスでは PDP用粉末ガラスのごとくガラス基板上で焼結し得るような 600°C以下の低 軟ィ匕点とすることが困難であるという問題を有している。
[0005] 特許文献 1 :日本国特開 2003— 128430号公報
特許文献 2 :日本国特開 2000— 327367号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0006] 本発明の課題は、上記問題点に鑑み、 600°C以下の低い軟ィ匕点を有するリン酸亜 鉛系無鉛ガラス組成物を提供することにある。
課題を解決するための手段
[0007] 本発明者らは、 PDPなどに用いられるリン酸亜鉛系ガラスの低軟ィ匕点化について 鋭意検討を行った結果、リン酸亜鉛系ガラスに K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合
2 2 2
計で所定の量含有されて ヽる場合には、このリン酸亜鉛系ガラスの軟ィ匕点を 600°C 以下とし得ることを見出し本発明の完成に到ったのである。
すなわち本発明は、前記課題を解決すベぐ酸化物換算の質量%で、 P o力^〜
2 5
25%、 ZnO力 30〜50%、 B O力 20〜45%、 BaO力 5〜30%含有され、さらに、 K
2 3 2
0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0. 05〜 15%含有されてなることを特徴とする
2 2
リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を提供する。また本発明は、酸化物換算の質量%で 、 P O力^〜 25%、 ZnO力 0〜50%、 B O力 0〜45%、 BaOが 5〜30%含有さ
2 5 2 3
れ、さらに、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0. 05〜15%含有されてなるリ
2 2 2
ン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が用いられて ヽるプラズマディスプレイパネル用低軟 化点ガラス組成物を提供する。
なお、本明細書におけるプラズマディスプレイパネル用低軟ィ匕点ガラス組成物とは
、 PDPの誘電体層や隔壁などのガラス基板上で焼結され用いられる 600°C以下の 軟ィ匕点を有するガラス組成物を意図して 、る。
発明の効果
[0008] 本発明によれば、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以
2 2 2
上が合計 0. 05〜15%含有されていることから、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟 化点を 600°C以下とし得る。
したがって、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を PDP用低軟ィ匕点ガラスのごとくガラス 基板上で焼結し得るものとすることができる。また、ガラス組成物としてリン酸亜鉛系 無鉛ガラスを用いるため、ガラス組成物を無鉛にすることができる。さらに、ビスマス系 無鉛ガラスに比べてビスマスの使用を低減させることができる。すなわち、ガラス組成 物を 600°C以下の低い軟ィ匕点を有し且つ環境負荷を低減させたものとし得る。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 以下に、本発明の好ましい実施の形態について PDP用粉末ガラスとして用いられ る場合のリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を説明する。
[0010] 本実施形態におけるリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物は、 P O、 ZnO、 B Oおよび
2 5 2 3
BaOが含有され、さらに K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が含有されている。
2 2 2
また、本実施形態のリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物は、任意成分として TiOが含
2 有されている。 また、本実施形態のリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物は、任意成分として、 Cu、 V、 S b、 Mn、 Fe、 Co、 Ceの何れかの酸化物が含有されている。
さらに、本実施形態のリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物は、任意成分として、 Bi O、
2 3
CaO、 MgO、 SrO、 SiO、 Al O、 SnOが含有されている。
2 2 3 2
[0011] 前記 P Οは、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に必須な成分で含有量は、酸化物換
2 5
算の質量%で 1〜25%である。 Ρ Οの含有量がこのような範囲とされるのは、 1%未
2 5
満の場合は、得られるリン酸亜鉛系無鉛ガラスが不安定となり、 600°C以下の焼結温 度では緻密に焼結することができず、一方、 25%を超えて含有されると得られるリン 酸亜鉛系無鉛ガラス組成物がガラス化しないためである。
このような点において、 P Oの含有量は、 2〜20%であることがより好ましぐ 2〜15
2 5
%であることがさらに好ましい。
[0012] 前記 ZnOも、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に必須な成分で含有量は、酸化物換 算の質量0 /0で 30〜50%である。 ZnOの含有量がこのような範囲とされるのは、含有 量が 30%未満の場合は、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物がガラス化せず、一方、 50 %を超えて含有されるとリン酸亜鉛系無鉛ガラスが不安定となり、 600°C以下の焼結 温度では緻密に焼結することができな 、ためである。
このような点において、 ZnOの含有量は、 30〜47%であることがより好ましぐ 33〜 44%であることがさらに好ましい。
[0013] 前記 B Oも、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に必須な成分でリン酸亜鉛系無鉛ガ
2 3
ラスをガラスとして安定化させる効果を有し、その含有量は、酸化物換算の質量%で 、 20〜45%である。 B Oの含有量がこのような範囲とされるのは、含有量が 20%未
2 3
満の場合は、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物がガラス化せず、一方、 45%を超えて 含有されるとリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟ィ匕点が 600°Cを超えてしまうためで ある。
このような点において、 B Oの含有量は、 20〜41%であることがより好ましぐ 20〜
2 3
35%であることがさらに好ましぐ 23〜35%であることがさらに好ましい。
[0014] 前記 BaOも、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に必須な成分で含有量は、酸化物換 算の質量0 /0で、 5〜30%である。 BaOの含有量がこのような範囲とされるのは、含有 量が 5%未満の場合は、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟ィ匕点が 600°Cを超えて しまい、一方、 30%を超えて含有されるとリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が 600°C以 下の焼結温度では緻密に焼結することができなくなるためである。
このような点において、 BaOの含有量は、 6〜27%であることがより好ましい。
[0015] 前記 0、 Na 0、 Li Oの一種以上もリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に必須な成
2 2 2
分で含有量は、酸化物換算の質量%で合計 0. 05〜15%である。 K 0、 Na 0、 Li
2 2 2
Oの一種以上がこのような範囲とされるのは、含有量が 0. 05%未満の場合は、リン 酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟ィ匕点が 600°Cを超えてしまい、一方、 15%を超えて 含有されるとリン酸亜鉛系無鉛ガラスが焼結された場合に結晶化してガラスにならな いためである。
なお 0、 Na 0、 Li Oは、 PDPの電極材料として用いられる銀と反応してリン酸亜
2 2 2
鉛系無鉛ガラスが焼結されたときにガラスを黄変させるおそれがあることから、特に、 リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が PDPの誘電体層に用いられる場合には、この黄変 を防止して、透明性を高め、 PDPパネルの輝度の低下あるいはバラツキを防止し得 る点において 0. 05-0. 1%の範囲とされることが好ましい。
[0016] 前記 TiOは、任意成分でありリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が焼結時に黒変する
2
ことを抑制する効果を有し、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を PDP用粉末ガラスに用 いる場合には、酸化物換算の質量%で 0. 05〜5%含有されることが好ましい。
TiOの含有量として、このような範囲であることが好ましいのは、 0. 05%未満の場
2
合には、黒変を抑制する効果が十分なものとならず、一方、 5%を超えて含有された 場合には、それ以上黒変を抑制する効果が期待できないばかりかリン酸亜鉛系無鉛 ガラスが緻密に焼結されることを阻害するおそれが生じるためである。
このような点において、 0. 05〜3%の含有量とされることがより好ましい。
[0017] また、前記 Cu、 V、 Sb、 Mn、 Fe、 Co、 Ceの何れかの酸化物も任意成分でありリン 酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が焼結時に黒変することを抑制する効果を有し、前記 Ti Oに加えてリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に酸ィ匕物換算の合計質量%で 0. 05〜3
2
%含有されることが好ましい。 Cu、 V、 Sb、 Mn、 Fe、 Co、 Ceの何れかの酸化物のな かでも、 CuO、 CeO、 V Oは、 TiOとの併用によりガラスの黒変抑制効果が TiO単 独の場合に比べてより顕著なものとなる。
また、 CuO、 CeO、 CoOは、 K 0、 Na 0、 Li Οと PDPの電極材料として用いられ
2 2 2 2
る銀とが反応してガラスを黄変させるおそれを抑制する効果も有し、リン酸亜鉛系無 鉛ガラス組成物が PDPの誘電体層に用いられる場合には、これらがリン酸亜鉛系無 鉛ガラス組成物に含有されて 、ることが好ま 、。
[0018] また、前記 Bi Oは任意成分であり、網目元素であるため、 P O、 B Oの一部をこ
2 3 2 5 2 3
の Bi Oに置き換えて使用することも可能である力 リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物
2 3
の環境負荷低減の観点から、この Bi Oの含有量は、酸化物換算の質量%で 5%以
2 3
下とされることが好ましい。
[0019] 前記 CaO、 MgO、 SrOは、任意成分であり!/、ずれもリン酸亜鉛系無鉛ガラスをガラ スとして安定化させる効果を有し、その含有量は、酸化物換算の合計質量%で 0. 0 5〜5%とされることが好ましぐ 0. 05〜3%とされることがより好ましい。
これらの含有量の合計がこのような範囲であることが好ましいのは、 0. 05%未満の 場合には、ガラスの安定ィ匕効果が十分なものとならず、一方、 5%を超えて含有され た場合には、それ以上ガラスの安定ィ匕効果が期待できないば力りか分相して均質な ガラスを得られなくなるおそれを有するためである。
[0020] 前記 SiO、 Al Oは、任意成分であり!/、ずれもリン酸亜鉛系無鉛ガラスの結晶化を
2 2 3
抑制させる効果を有し、その含有量は、酸ィ匕物換算の合計質量%で 0. 1〜10%とさ れることが好ましぐ 0. 1〜8%とされることがより好ましい。
これらの含有量の合計がこのような範囲であることが好ましいのは、 0. 1%未満の 場合には、リン酸亜鉛系無鉛ガラスの結晶化を抑制させる効果が十分なものとならず 、一方、 10%を超えて含有された場合には、添加量に見合う結晶化抑制効果が得ら れないためである。
また、前記 SnOは、任意成分であり、リン酸亜鉛系無鉛ガラスの結晶化を抑制させ
2
る効果ならびにガラスの黒変抑制効果を有する。その含有量は、酸化物換算の合計 質量%で 0. 1〜2%とされることが好ましい。この SnOの含有量がこのような範囲で
2
あることが好ましいのは、 0. 1%未満の場合には、リン酸亜鉛系無鉛ガラスの結晶化 を抑制させる効果ならびにガラスの黒変抑制効果が十分なものとならず、一方、 2% を超えて含有された場合には、分相して均質なガラスを得られなくなるおそれを有す るためである。
なお、本実施形態においては、本発明の効果を損ねない範囲において上記に示し た材料以外の成分をリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物に含有させることも可能である。
[0021] これらのリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を用いてガラスを形成する場合は、すべて の原料を、例えば 1000〜1200°Cの温度で、混合溶融して均一なガラスを作成し、 該ガラスをミルなどの粉砕手段により粉末とすることで均一な性状のガラスを得ること ができる。
また、上記のように作成された粉末を、一般的なバインダー榭脂ならびに溶剤など を用いてペーストイ匕し、スクリーン印刷法などによりガラス基板上に塗布、乾燥して焼 結することで均一な厚みのガラス膜を形成させることができる。
また、上記のように作成された粉末を用いてグリーンシートを作成し、ガラス基板上 に圧着させて焼結することで均一な厚みのガラス膜を形成させることができる。
[0022] なお、本実施形態にぉ 、ては、無鉛系でありながら、ガラス基板上で焼結し得る低 軟化点を有することが強く要望され、しかも、環境負荷低減が求められている点、さら には、ガラスの変色抑制が要望されている点において、本発明のリン酸亜鉛系無鉛 ガラス組成物を好適に用い得ることから PDP用低軟ィ匕点ガラスにっ 、て説明したが 、本発明のリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物は、 PDP用低軟ィ匕点ガラス以外の用途に ち使用することがでさる。
実施例
[0023] 次に実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれらに限定され るものではない。
(実施例 1〜18、比較例 1〜9)
表 1〜表 4に示す配合組成となるよう原料を調合し、混合の後、約 1100°Cの温度で 1〜2時間溶融した。該溶融したガラスをステンレス製の冷却ロールにて急冷し、ガラ スフレークを作成した。
次いで、ガラスフレークを粉砕して平均粒径 1〜3 mの粉末を作成し、該粉末とェ チルセルロースを主成分とするビヒクルとによりガラスペーストを作成した。 得られた、ガラスペーストをソーダライムガラス基板上に、焼結後に 30 mの厚さと なるようスクリーン印刷して、ソーダライムガラス基板が熱変形を生じるおそれのな 、6 00°C以下の温度で焼結し、ソーダライムガラス基板上に、厚さ 30 mのガラス膜を形 成した。
[0024] (評価)
1)軟化点
各実施例、比較例のガラス試料を、理学電機 (株)社製 DTA (型名「TG— 8120」 )を用いて、大気雰囲気下において 20°CZ分の昇温速度で示差熱分析測定を行い 、溶融時の吸熱ピークが終了した点を接線法により求め軟ィ匕点とした。
2)黒変,黄変
黒変については、 0. 2〜0. 5gの試料を 96%アルミナ基板(厚さ 0. 8mm)の上で 焼結し、変色度合いを肉眼にて観察した。
また、黄変については各実施例、比較例で作成した厚さ 30 mの焼結品を肉眼で 観祭した。
各評価結果を表 1〜表 4にあわせて示す。
[0025] [表 1]
Figure imgf000009_0001
この表から P O力^〜 25%、 ZnO力 0〜50%、 B O力 ^20〜45%、 BaOが 5〜30
2 5 2 3
%含有され、さらに、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0. 05〜15%含有され
2 2 2
ることでリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟ィ匕点を 600°C以下とし得ることがわかる。
[表 2] 実施例 5 実施例 6 実施例 7 実施例 8
2O5 1 2 11 10
ZnO 45 44 33 33
BaO 30 27 13 14
B203 23 23 33 28
し i20 0 0 3.7 2
Na20 0.05 0.05 0 0
Bi203 0 0 2 2
Ti02 0.05 0.05 0.1 0
CaO 0 0 0 1
MgO 0 0 0 1
SrO 0.05 0.1 0.4 0
Si02 0.6 0.8 2.8 3
Al203 0 0 0 5
Sn02 0 0 0.8 1
CuO 0.25 2 0.2 0
CoO 0 1 0 0
軟化点 (¾) 580 575 570 590
黒変 なし なし なし あり
黄変 なし なし あり ― この表から、 0. 05-5. 0%の TiO力 Sさらに含有されることでガラスに黒変が生じる
2
ことを抑制できリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物を PDP用粉末ガラスとして好適なもの とし得ることがわかる。また、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上の前記合計が 0. 05〜
2 2 2
0. 1%とされることでガラスに黄変が生じることを抑制できリン酸亜鉛系無鉛ガラス組 成物を PDPの誘電体層用粉末ガラスとして好適なものとし得ることがわかる。
[表 3]
実施 実施 実施 実施 実施 実施 実施 実施 実施 実施 例 9 例 10 例" 例 1 2 例 13 例 14 例 15 例 1 6 例 17 例 18 p2o5 8 9 3 7 11 9 11 25 13 5
ZnO 35 33 42 32 30 34 34 31 35 41
BaO 14 10 29 14 16 15 14 1 1 14 6
B203 28 29 20 37 30 29 27 22 28 33
Li20 4 0 1 3 1 0 4 4 3 4
Na20 0 0 2 0 0 10 0 0 1 0 κ2ο 0 15 0 0 6 0 0 0 0 0
Bi203 2 0 0 3 1 1 2 1 2 0
TiOz 0.1 0.2 0.1 0.1 0.5 0.15 3 5 0.2 0.1
CaO 0 0.6 0 0 1 0.6 0 0 0 0
MgO 0 0.5 0 0 1 0.6 0 0 0 0
SrO 0.7 0 0.5 0.1 1 0.5 0.5 0.3 0.4 5
Si02 4 0 2 2 0 0 3 0 3 5
Al203 3 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Sn02 1 1 0 1 1 0.1 1 0.3 0 0.5
CuO 0.2 0.2 0.2 0.5 0.3 0 0.2 0.2 0.2 0.2
CeOz 0 0.5 0.2 0.3 0.2 0.05 0.3 0.2 0.2 0 v2o5 0 1 0 0 0 0 0 0 0 0.2 軟化点 (°c) 560 530 565 572 573 540 562 577 549 550 黒変 なし なし なし なし なし なし なし なし なし なし 黄変 あり あ y あり あり あり あり あり あり あり あ y この表からも、 P O力^〜 25%、 ZnO力 0〜50%、 B O力 ^20〜45%、 BaOが 5
2 5 2 3
〜30%含有され、さらに、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0· 05〜15%含
2 2 2
有されることでリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物の軟ィ匕点を 600°C以下とし得ることが ゎカゝる。
[表 4]
比較例 3 比棚 4 比較例 5 比較例 6 比較例 7 比較例 8 比較例 9 205 26 7 0 8 8 3 5
ZnO 29 35 46 37 36 51 35
BaO 11 13 23 16 31 5 10
Bz03 22 28 23 27 17 34 46
Li20 4 6 4 0 3 5 1
Na20 0 5 0 0 0 0 0 κ2ο 0 5 0 0 0 0 0
Bi203 2 0 0 2 2 0 0
Ti02 0.1 0.5 0.3 6 0.1 0.1 0.1
SrO 0.3 0 0.5 0.5 0.3 0.4 0.3
SiOz 3 0 2 3 0 0 0
Al203 0 0 0 0 0 0.6 0
Sn02 2 0 1 0 2 0 0
CuO 0.3 0.25 0.2 0.25 0.3 0.2 0.2
Ce02 0.3 0.25 0 0.25 0.3 0.2 0.1 v2o5 0 0 0 0 0 0.5 0.3
結晶化 Is日日ィし f HHlu
軟化点 (°c) 失透※ 605 失透※ 620
※※ ※※
黒変 ― ― ― なし ― ― なし
※ 焼結時にガラスとして緻密に焼結されずに失透してしまったことを表す。 ※※ 焼結時に結晶化されガラス化されな力 たことを表す。
この表から、リン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物として、含有される、 P O力^〜 25%、
2 5
ZnOが 30〜45%、 B Oカ 20〜40%、 BaOが 10〜30%、 K 0、 Na 0、 Li Oの一
2 3 2 2 2 種類以上が合計 0. 05〜: 15%のいずれの条件が欠けても 600°C以下の軟ィ匕点を有 するリン酸亜鉛系無鉛ガラスが得られないことがわかる。

Claims

請求の範囲
[1] 酸化物換算の質量0 /0で、 P O力^〜 25%、 ZnO力 0〜50%、 B O力 ¾0〜45%、
2 5 2 3
BaOが 5〜30%含有され、さらに、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0. 05〜
2 2 2
15%含有されてなることを特徴とするリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物。
[2] 酸化物換算の質量0 /0で、 P O力^〜 25%、 ZnO力 0〜50%、 B O力 ¾0〜45%、
2 5 2 3
BaOが 5〜30%含有され、さらに、 K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上が合計 0. 05〜
2 2 2
15%含有されてなるリン酸亜鉛系無鉛ガラス組成物が用いられて ヽるプラズマデイス プレイパネル用低軟ィ匕点ガラス組成物。
[3] K 0、 Na 0、 Li Oの一種類以上の前記合計が 0. 05〜0. 1%とされ、プラズマディ
2 2 2
スプレイパネルの誘電体層に用いられる請求項 2に記載のプラズマディスプレイパネ ル用低軟ィ匕点ガラス組成物。
[4] 酸化物換算の質量%で 0. 05〜5. 0%の TiOがさらに含有されてなる請求項 2また
2
は 3に記載のプラズマディスプレイパネル用低軟ィ匕点ガラス組成物。
[5] Cu、 V、 Sb、 Mn、 Fe、 Co、 Ceの何れかの酸化物の少なくとも 1種類以上がさらに含 有され、該含有される酸化物の合計が酸化物換算の質量%で 0. 05〜3. 0%である 請求項 4に記載のプラズマディスプレイパネル用低軟ィ匕点ガラス組成物。
[6] 前記酸化物として、 CuO、 CeO、 CoO及び V Oの何れか 1種類以上が酸化物換算
2 2 5
の質量%で合計 0. 05〜3. 0%含有されてなる請求項 5に記載のプラズマディスプ レイパネル用低軟ィ匕点ガラス組成物。
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