JP2004345913A - Dielectric material for plasma display panel - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a dielectric material which is a glass material desirably used as the dielectric material layer of a plasma display panel, especially, as the dielectric material layer of a front panel, is capable of being fired at 600°C or lower, has a coefficient of thermal expansion of 60×10<SP>-7</SP>to 90×10<SP>-7</SP>/°C in the temperature range of 30 to 350°C, has a low permittivity, is not reactive with Ag, has water resistance, and has a high light transmittance. <P>SOLUTION: The dielectric material contains a glass powder having the composition: 40 to 68 wt.% PbO, 2 to 18 wt.% B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 11 to 28 wt.% SiO<SB>2</SB>, 0.01 to 20 wt.% ZnO, and 0.01 to 20 wt.% MgO. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）の誘電体層の形成に用いられる誘電体材料に関する。更に詳しくは、プラズマディスプレイパネルの前面板の誘電体層の形成に好適に用いられる誘電体材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、薄型のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）が注目を浴びている。特にプラズマディスプレイパネルはその構造から大型化が容易であり、４０インチ以上の大型ＦＰＤの本命と言われている。
プラズマディスプレイパネルは、ガラス基板、電極、誘電体層、隔壁、蛍光体等から構成される背面板と、ガラス基板、電極、誘電体層、保護層等で構成される前面板とから成る。
従来、前面板及び背面板の誘電体層は、材料として低融点ガラス粉末を５００℃〜６００℃程度で焼成して形成されている。そしてこのような低融点ガラスとしては、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラス等が使用され、特開平１１−１１６２７１号、特開２０００−３１３６３７号等に係る発明が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この前面板及び背面板の誘電体層のガラス材料に求められる特性としては、
（１）．６００℃以下での焼成が可能であること。
（２）．基板のソリやガラスの亀裂を防止するため３０〜３５０℃の温度範囲において６０〜９０×１０^−７／℃の熱膨張係数を有すること。
（３）．消費電力を少なくするため低い誘電率を有すること。
（４）．電極に用いられるＡｇと反応しないこと。
（５）．ガラス粉砕の際の耐水性があること。
が求められる。
更に前面板の誘電体層のガラス材料に求められる特性としては、
（６）．鮮明な画像を得るため高い光透過性を有すること。
が求められる。
ところが上記従来から提案されている低融点ガラスは、前記（１）〜（６）の特性の全てを必ずしも満足するものではなかった。
【０００４】
そこで本発明は、上記の諸特性を満たし、プラズマディスプレイパネルの誘電体層に好適に用いられ、特に前面板の誘電体層に好適に用いられる誘電体材料としてのガラス材料を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明者は種々、鋭意研究を重ねた結果、ＰｂＯ−Ｂ_２Ｏ_３−ＳｉＯ_２系ガラスにＺｎＯ及びＭｇＯを添加したガラス材料がプラズマディスプレイパネルの誘電体層、特に前面板の誘電体層に用いられる誘電体材料として上記の特性を満足し得ることを見出し、本発明を完成するに至った。
即ち、本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、組成として、重量％で、ＰｂＯ：４０〜６８％、Ｂ_２Ｏ_３：２〜１８％、ＳｉＯ_２：１１〜２８％、ＺｎＯ：０．０１〜２０％、ＭｇＯ：０．０１〜２０％からなるガラス粉末を含有することを第１の特徴としている。
また本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、組成として、重量％で、ＰｂＯ：４０〜６８％、Ｂ_２Ｏ_３：２〜１８％、ＳｉＯ_２：１１〜２８％、ＺｎＯ：０．０１〜２０％、ＭｇＯ：０．０１〜２０％、Ａｌ_２Ｏ_３：１５％以下からなるガラス粉末を含有することを第２の特徴としている。
また本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、組成として、重量％で、ＰｂＯ：５５〜６５％、Ｂ_２Ｏ_３：５〜１５％、ＳｉＯ_２：１６〜２１％、ＺｎＯ：３〜８％、ＭｇＯ：０．５〜３％、Ａｌ_２Ｏ_３：２〜１０％からなるガラス粉末を含有することを第３の特徴としている。
また本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、組成として、重量％で、ＰｂＯ：４０〜６８％、Ｂ_２Ｏ_３：２〜１８％、ＳｉＯ_２：１１〜２８％、ＺｎＯ：０．０１〜２０％、ＭｇＯ：０．０１〜２０％、Ａｌ_２Ｏ_３：１５％以下、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの何れか１種以上：２０％以下からなるガラス粉末を含有することを第４の特徴としている。
また本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、上記第１〜４の何れかの特徴による作用効果に加えて、ガラス粉末の５０％粒子径Ｄ_５０を５μｍ以下に調整することを第５の特徴としている。
【０００６】
上記第１の特徴によるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、
プラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、軟化点を４５０〜６００℃の範囲にすることができ、誘電体層形成の際、６００℃以下での焼成が可能である。また誘電体層がＡｇ電極と反応し難くすることが可能となる。軟化点が４５０℃未満であると、Ａｇ電極と反応し易く、着色するので好ましくない。また軟化点が６００℃を超えると焼成時にガラス基板が変形し易いので好ましくない。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、３０〜３５０℃の温度範囲において６０〜９０×１０^−７／℃の熱膨張係数の範囲にすることができる。これによって焼成後の冷却の際に、ガラス基板との熱膨張係数の差を少なくして、ガラス基板のソリや亀裂を確実に防止することができる。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、その誘電率を１５以下とすることができ、消費電力を十分に低減することができる。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、優れた耐水性を保持できる。誘電体層用のガラス粉末の製造は、ガラスを湿式粉砕で細かく粉砕する方法もある。本材料によれば、耐水性が優れているために湿式粉砕も可能で、ガラスが水に侵食されず、よって焼成後の誘電体層の光透過性を良好に保持することができ、鮮明な画像を得ることが可能となる。耐水性が悪いとガラスの湿式粉砕の際にガラスが水に侵食され易い結果、誘電体層の光透過性が低下する。これは水の浸食によりガラスの組成が変わり、誘電体層の屈折率が局所的に変わってしまうことや、侵食によりガラス粉末の表面が粗くなり、これにより焼成の際にガラス粉末の間の隙間が増えて誘電体層に残る気泡が増えてしまうことによる。
【０００７】
また上記第２の特徴によるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記第１の特徴と同様の作用効果を奏する。
加えてＡｌ_２Ｏ_３を１５％以下含有させることで、ガラスの耐水性を一層向上させることができる。これによって湿式粉砕によるガラス粉末を用いて焼成して得られる誘電体層の光透過性をより良好にすることができる。
【０００８】
また上記第３の特徴によるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記第１の特徴と同様の作用効果を奏する。
特にＰｂＯを５５〜６５％、Ｂ_２Ｏ_３を５〜１５％、ＳｉＯ_２を１６〜２１％、ＺｎＯを３〜８％、ＭｇＯを０．５〜３％とすることで、第１の特徴による場合よりも、一層良好で確実な６００℃以下での焼成を可能にし、誘電体層の３０〜３５０℃での熱膨張係数をよりガラス基板に近い熱膨張係数とし、より低誘電率によるより低い消費電力を可能とし、Ａｇ電極とのより確実な非反応、より良好な光透過性を可能にできる。
またＡｌ_２Ｏ_３を２〜１０％としたことで、より良好な耐水性を可能にできる。
【０００９】
また上記第４の特徴によるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記第１の特徴と同様の作用効果を奏する。
そして特に、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの何れか１種以上を２０％以下含有させることで、焼成される誘電体層の熱膨張係数を上げて、３０〜３５０℃でのよりガラス基板に近い熱膨張係数を可能とすると共に、焼成時におけるガラスの粘性を下げてより低温での焼成を容易に達成させることを可能とする。
【００１０】
また上記第５の特徴によるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、上記第１〜４の何れかの特徴に加えて、ガラス粉末の５０％粒子径Ｄ_５０を５μｍ以下に調整することにより、このガラス粉末を用いて焼成される誘電体層の光透過性を良好にすることができる。
【００１１】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料について、各成分の含有範囲の限定理由を以下に説明する。なお成分組成は全て重量％で示す。
ＰｂＯの含有量は４０〜６８％とする。ＰｂＯは材料の軟化点を下げる成分であり、必須である。
ＰｂＯが４０％未満になると軟化点が高くなりすぎ、６００℃以下での焼成が困難となる。また６８％を超えると誘電率、熱膨張係数が高くなりすぎる。
ＰｂＯの含有量は、好ましくは４５〜６８％とするのがよい。
またＰｂＯの含有量は、更に好ましくは５５〜６５％とするのがよい。
【００１２】
Ｂ_２Ｏ_３の含有量は２〜１８％とする。Ｂ_２Ｏ_３はガラスの骨格を形成し、材料の軟化点を下げる成分であり、必須である。
Ｂ_２Ｏ_３が２％未満ではガラス化が困難となる。また１８％を超えると耐水性が不十分となり、また軟化点が下がりすぎ、Ａｇ電極との反応が起こり易くなる。
Ｂ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは３〜１６％とするのがよい。
またＢ_２Ｏ_３の含有量は、更に好ましくは５〜１５％とするのがよい。
【００１３】
ＳｉＯ_２の含有量は１１〜２８％とする。ＳｉＯ_２はガラスの骨格を形成し、耐水性を上げる成分であり、必須である。
ＳｉＯ_２が１１％未満では耐水性が不十分となる。また２８％を超えると軟化点が高くなりすぎ、６００℃以下での焼成が困難となる。
ＳｉＯ_２の含有量は、好ましくは１３〜２３％とするのがよい。
またＳｉＯ_２の含有量は、更に好ましくは１６〜２１％とするのがよい。
【００１４】
ＺｎＯの含有量は０．０１〜２０％とする。ＺｎＯは材料の軟化点を下げると共に、焼成時のガラスの粘性を下げる成分であり、必須である。
ＺｎＯが０．０１％未満になると、その効果が十分に得られない。また２０％を超えると、ガラスが失透し、誘電体層の光透過性が低下する。
ＺｎＯの含有量は、好ましくは１〜１５％とするのがよい。
またＺｎＯの含有量は、更に好ましくは３〜８％とするのがよい。
【００１５】
ＭｇＯの含有量は０．０１〜２０％とする。ＭｇＯは熱膨張係数を上げると共に、焼成時のガラスの粘性を下げる成分であり、必須である。
ＭｇＯが０．０１％未満になると、その効果が十分に得られない。また２０％を超えると、ガラスが失透し、誘電体層の光透過性が低下する。
ＭｇＯの含有量は、好ましくは０．３〜１０％とするのがよい。
またＭｇＯの含有量は、更に好ましくは０．５〜３％とするのがよい。
【００１６】
Ａｌ_２Ｏ_３は必須ではないが、ガラスの骨格を形成し、耐水性を上げる成分ととして、１５％以下で含有させると効果がある。
Ａｌ_２Ｏ_３が１５％を超えると、軟化点が高くなりすぎ、６００℃以下での焼成が困難となる。
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は、好ましくは２〜１２％とするのがよい。
またＡｌ_２Ｏ_３の含有量は、更に好ましくは２〜１０％とするのがよい。
【００１７】
ＣａＯは必須ではないが、誘電体層の熱膨張係数を上げると共に、焼成時のガラスの粘性を下げる成分として、２０％以下で含有させると効果がある。
ＣａＯが２０％を超えると失透し、誘電体層の光透過性が低下する。
ＣａＯの含有量は、好ましくは１５％以下とするのがよい。
またＣａＯの含有量は、更に好ましくは１０％以下とするのがよい。
【００１８】
ＳｒＯは必須ではないが、誘電体層の熱膨張係数を上げると共に、焼成時のガラスの粘性を下げる成分として、２０％以下で含有させると効果がある。
ＳｒＯが２０％を超えると失透し、誘電体層の光透過性が低下する。
ＳｒＯの含有量は、好ましくは１５％以下とするのがよい。
またＳｒＯの含有量は、更に好ましくは１０％以下とするのがよい。
【００１９】
ＢａＯは必須ではないが、誘電体層の熱膨張係数を上げると共に、焼成時のガラスの粘性を下げる成分として、２０％以下で含有させると効果がある。
ＢａＯが２０％を超えると失透し、誘電体層の光透過性が低下する。
ＢａＯの含有量は、好ましくは１８％以下とするのがよい。
またＢａＯの含有量は、更に好ましくは１５％以下とするのがよい。
【００２０】
以上の成分以外にも、軟化点や熱膨張係数を調整する目的でＢｉ_２Ｏ_３、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ、Ｐ_２Ｏ_５、ＭｏＯ_２、ＭｎＯ_２、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＣｏＯ、ＮｉＯを添加してもよい。
またＡｇ電極との反応を抑える目的でＣｕＯ、Ｓｂ_２Ｏ_３、ＳｎＯ_２、Ｉｎ_２Ｏ_３、ＣｅＯ_２を添加してもよい。
【００２１】
更に誘電体層の強度の改善や外観の調整のために、本発明の材料は酸化物セラミックフィラーを含有させることができる。材料の調製は、ガラス粉末に前記酸化物セラミックフィラー粉末を混合して行う。酸化物セラミックフィラーは特に限定されないが、シリカ、アルミナ、チタニア、ジルコニア等を単独で、又は２種類以上を混合して用いることができる。
【００２２】
以上からなるプラズマディスプレイパネル用誘電体材料に用いるガラス材料は、これを溶融、成形、固化させた後で粉砕し、更に主として湿式法により微粉末にし、その後、焼成して誘電体層に形成する。
【００２３】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、耐水性に優れている。ガラスの耐水性が不十分であると、ガラス粉砕の際にガラスが水に侵食され易い。そして得られたガラス粉末を焼成して形成した誘電体層は光透過性が低下する。これは上記したように、水の浸食によりガラス組成が変わり、誘電体層の屈折率が局所的に変わってしまうことや、侵食によりガラス粉末の表面が粗くなり、これによりガラス粉末間の隙間が増えて、誘電体層に残る気泡が増えてしまうことによる。
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、その耐水性として、粉末法によるガラスの水溶出試験での重量減少が、１４×１０^−７ｇ／ｃｍ^２・ｈ以下であることが好ましく、１１×１０^−７ｇ／ｃｍ^２・ｈ以下であることがより好ましい。
【００２４】
上記粉末法によるガラスの水溶出試験の方法について説明する。
先ず、ガラスフレークを乳鉢などで粉砕する。粉砕されたガラス粉末を目の開きが１．７０ｍｍと０．８５ｍｍの標準篩でふるい、１．７０ｍｍを通り０．８５ｍｍの上に残ったガラス粉末を試料とする。このガラス粉末を、ジエチルエーテルの入ったビーカーに入れ、超音波洗浄を２〜３分かけ、白濁した液を捨てる。ジエチルエーテルを用いた超音波洗浄をもう１度繰り返した後、メタノールを用いて超音波洗浄を２〜３分かけ、液を捨てる。その後、ガラス粉末をビーカーに入れたまま１２０℃で１時間乾燥させ、デシケータ内で放冷する。洗浄されたガラス粉末を表面積が同一になるように、予め測定した比重と同数値のグラム数だけ秤取し、７０メッシュ（０．２１ｍｍ）の白金製の籠に入れる。白金製の籠に入れたままメタノールの入ったビーカーに浸け、超音波洗浄を２〜３分かけた後、白金製の籠をビーカーから引き出し、１２０℃で１時間乾燥させ、デシケータ内で放冷する。放冷されたガラス粉末入りの白金製の籠を、１０^−５ｇ単位まで秤量する。次にテフロン（登録商標）製の容器に秤量したガラス粉末入りの白金製の籠を入れ、次いでイオン交換水１００ｍｌを入れ、テフロン（登録商標）製のふたで密閉する。これを予め８０℃にしておいた恒温器にいれ、６６時間放置して耐水試験をする。６６時間後、テフロン（登録商標）製の容器からガラス粉末の入った白金製の籠を取り出し、メタノール中で２〜３分超音波洗浄する。超音波洗浄後、１２０℃で１時間乾燥させ、デシケーター内で放冷する。放冷されたガラス粉末入りの白金製の籠を、１０^−５ｇ単位まで秤量し、耐水試験前後の重量から重量減少を求める。重量減少と、予め比表面積計を用いて測定した表面積の値から、１ｃｍ^２、１時間当たりの重量減少を計算する。また１種類のガラスに対して３回試験を繰り返し、その平均値をガラスの水溶出試験の重量減少とする。
【００２５】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、そのガラス粉末の軟化点は４５０〜６００℃の範囲となる。軟化点が４５０℃より低い場合、ガラスがＡｇ電極と反応し易く、着色するので好ましくない。また軟化点が６００℃を超える場合、焼成時に一緒に加熱されるガラス基板が変形し易くなり、好ましくない。
材料の軟化点は４８０〜５９０℃に調整するのが好ましい。
【００２６】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、誘電体層の誘電率が１５以下となる。誘電率が１５を超える場合、プラズマディスプレイパネルの消費電力が高くなり、好ましくない。
誘電率は１３以下に調整するのが好ましい。
【００２７】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、誘電体層の３０〜３５０℃における熱膨張係数が６０〜９０×１０^−７／℃となる。熱膨張係数がこの範囲にない場合、ガラス基板との熱膨張係数の差が大きくなってガラス基板のソリや亀裂が生じ易くなるので好ましくない。
３０〜３５０℃での熱膨張係数は６３〜８０×１０^−７／℃に調整されるのが好ましい。
【００２８】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料に用いるガラス材料は、ガラスを細かく砕いて粉末にするが、このガラス粉末の５０％粒子径Ｄ_５０は５μｍ以下とする。５０％粒子径Ｄ_５０が５μｍを超える場合、ガラス粉末を焼成して形成した誘電体層の光透過性が低くなってしまい、好ましくない。
５０％粒子径Ｄ_５０は３μｍ以下であることが好ましい。
【００２９】
【実施例】
次に本発明を実施例により、更に詳細に説明する。しかしながら、本発明は実施例によって限定されるものではない。
実施例１〜７と本発明の組成から外れた比較例１〜３について、表１の組成となるように調製した。調製は、先ずガラス原料を調合、混合した後、白金ルツボに入れて１３００℃で１時間溶融した。次に溶融ガラスを急冷し、薄板状のガラスフレークを得た。このガラスフレークをアルミナ製のボールミルに入れて粗粉砕処理し、５０％粒子径Ｄ_５０が３〜４μｍのガラス粉末を得た（実施例４、６、比較例２）。次に５０％粒子径Ｄ_５０が２〜３μｍの試料については、粗粉砕品を分級することによって作製した（実施例２、５、比較例１）。また５０％粒子径Ｄ_５０が２μｍ未満の試料については、アルミナ製のボールミルに粗粉砕品と蒸留水を入れてスラリーとし、微粉砕処理した。このスラリーを乾燥器で乾燥することによって目的のガラス粉末を得た（実施例１、３、７、比較例３）。
これらのガラス粉末を用いて、耐水性、軟化点、熱膨張係数、誘電率、５０％粒子径Ｄ_５０、光透過率、Ａｇ電極との反応性を評価した。
結果を表１に示す。
【００３０】
【表１】

【００３１】
耐水性の評価として、粉末法によるガラスの水溶出試験を行った。試験方法は、上記で説明した方法によった。
【００３２】
軟化点の評価は、ガラス粉末を白金セルに入れ、理学電機株式会社製のサーモプラス（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ）ＴＧ８１２０を用いて、常温から７００℃まで２０℃／分の昇温速度で示差熱分析を行い、第４の変曲点を軟化点とした。
【００３３】
熱膨張係数の評価は、ガラスディスクを作製し、直径４ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工して行った。この円柱状のガラスディスクを理学電機株式会社製のサーモプラス（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ）ＴＭＡ８３１０を用いて、３０℃から３５０℃の温度範囲での熱膨張係数を求めた。なお単位は、×１０^−７／℃で表記した。
【００３４】
誘電率はガラスディスクを作製し、研磨加工を施し、直径３０ｍｍ、厚さ５ｍｍにし、直径１５ｍｍのＡｇ電極をスクリーン印刷にて作製した後、横河ヒューレットパッカード株式会社製インピーダンスアナライザー４１９２Ａを用いて測定し、算出した。
【００３５】
５０％粒子径Ｄ_５０の評価は、ガラス粉末を蒸留水に混合し、超音波分散させた後、日機装株式会社製マイクロトラックＨＲＡを用いて測定した。
【００３６】
光透過率の評価は、予めエチルセルロースを溶解させたターピネオール溶液とガラス粉末を混合し、アルミナ製の三本ロールで混練してガラスペーストを調製した。このガラスペーストを５０×５０×２．８ｍｍのガラス基板上にスクリーン印刷法で印刷し、５８０℃で１５分焼成し、３０μｍ厚さの誘電体層を作製して透過率測定用試料とし、この試料を株式会社日立製作所製の分光光度計Ｕ−３４１０を用いて波長５５０ｎｍでの光透過率を測定した。なお光透過率の測定に際しては、予め誘電体層を形成していないガラス基板を測定し、これをベースラインとして差し引くことで誘電体層のみの光透過率を測定した。
【００３７】
Ａｇ電極との反応性の評価は、予めＡｇ電極を形成した５０×５０×２．８ｍｍのガラス基板上に、スクリーン印刷法で前記のガラスペースト（透過率の評価に用いた）を印刷し、５８０℃で１５分間焼成した後のＡｇ電極と誘電体層との界面付近の着色の有無を評価することで行った。
【００３８】
表１から明らかなように、本発明の実施例１〜７では、耐水性は良好乃至ほぼ良好である。
また実施例１〜７では、何れも軟化点が５４７〜５７５℃にあり、６００℃以下での焼成が可能である。
また実施例１〜７では、何れも３０℃から３５０℃の温度範囲での熱膨張係数が６３〜７４×１０^−７／℃にあり、ガラス基板との熱膨張係数の差を小さく抑えてソリや亀裂の発生を防止することができる。
また実施例１〜７では、何れも誘電率が９．８〜１２．３にあり、プラズマディスプレイパネルの消費電力を少なく抑えることができる。
また実施例１〜７では、何れも光透過率が８８〜９１％にあり、高透過率による鮮明な画像が期待できる。
更に実施例１〜７では、何れもＡｇ電極との反応が生じない。
【００３９】
一方、本発明の成分範囲外の比較例１〜３において、比較例１はＢ_２Ｏ_３の含有量が範囲外であって、耐水性に難があり、光透過率が低下する可能性を含んでいる。またＡｇ電極と反応する問題がある。比較例２はＳｉＯ_２の含有量が範囲外であって、軟化点がやや高すぎる他、光透過率が低すぎる。また比較例３はＰｂＯの含有量が範囲外であって、誘電率が高すぎる他、Ａｇ電極と反応する問題がある。
【００４０】
【発明の効果】
本発明は以上の構成、作用よりなり、請求項１に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、
プラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、軟化点を４５０〜６００℃の範囲にすることができ、誘電体層形成の際、６００℃以下での焼成が可能である。また誘電体層がＡｇ電極と反応し難くすることが可能となる。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、３０〜３５０℃の温度範囲において６０〜９０×１０^−７／℃の熱膨張係数の範囲にすることができる。これによって焼成後の冷却の際に、ガラス基板との熱膨張係数の差を少なくして、ガラス基板のソリや亀裂を確実に防止することができる。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、その誘電率を１５以下とすることができ、消費電力を十分に低減することができる。
またプラズマディスプレイパネルの前面板及び背面板の誘電体層を形成用の材料として、優れた耐水性を保持できる。よって焼成後の誘電体層の光透過性を良好に保持することができ、鮮明な画像を得ることが可能となる。
また請求項２に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記請求項１の構成による効果と同様の効果を得ることができる。
加えてＡｌ_２Ｏ_３を１５％以下含有させることで、ガラスの耐水性を一層向上させることができる。これによって湿式粉砕によるガラス粉末を用いて焼成して得られる誘電体層の光透過性をより良好にすることができる。
また請求項３に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記請求項１の構成による効果と同様の作用効果を奏する。
特にＰｂＯを５５〜６５％、Ｂ_２Ｏ_３を５〜１５％、ＳｉＯ_２を１６〜２１％、ＺｎＯを３〜８％、ＭｇＯを０．５〜３％とすることで、更に一層良好で確実な６００℃以下での焼成を可能にし、誘電体層の３０〜３５０℃での熱膨張係数をよりガラス基板に近い熱膨張係数とし、より低誘電率によるより低い消費電力を可能とし、Ａｇ電極とのより確実な非反応、より良好な光透過性を可能にできる。
またＡｌ_２Ｏ_３を２〜１０％としたことで、より良好な耐水性を可能にできる。
また請求項４に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、そこに示されたガラス組成とすることで、上記請求項１の構成による効果と同様の作用効果を奏する。
そして特に、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの何れか１種以上を２０％以下含有させることで、焼成される誘電体層の熱膨張係数を上げて、３０〜３５０℃でのよりガラス基板に近い熱膨張係数を可能とすると共に、焼成時におけるガラスの粘性を下げて、より低温での焼成を容易に達成させることを可能とする。
また請求項５に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料によれば、上記請求項１〜４の何れかに記載の構成による効果に加えて、ガラス粉末の５０％粒子径Ｄ_５０を５μｍ以下に調整することにより、このガラス粉末を用いて焼成して得られる誘電体層の光透過性を一層良好にすることができる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a dielectric material used for forming a dielectric layer of a plasma display panel (PDP). More specifically, the present invention relates to a dielectric material suitably used for forming a dielectric layer of a front panel of a plasma display panel.
[0002]
[Prior art]
In recent years, thin flat panel displays (FPDs) have attracted attention. In particular, the size of the plasma display panel can be easily increased due to its structure, and it is said that the plasma display panel is the favorite of a large FPD of 40 inches or more.
The plasma display panel includes a back plate composed of a glass substrate, electrodes, dielectric layers, partitions, phosphors, and the like, and a front plate composed of a glass substrate, electrodes, dielectric layers, protective layers, and the like.
Conventionally, the dielectric layers of the front plate and the rear plate are formed by firing low melting glass powder as a material at about 500 ° C. to 600 ° C. And it includes such low melting point _{glass, PbO-B 2 O 3 -SiO} 2 based glass or the like is used, Japanese Patent Laid-Open No. 11-116271, has been proposed the invention according to JP 2000-313637, and the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
The properties required for the glass material of the dielectric layer of the front plate and the back plate include:
(1). Baking at 600 ° C. or less is possible.
(2). To have a coefficient of thermal expansion of 60 to 90 × 10 ⁻⁷ / ° C. in a temperature range of 30 to 350 ° C. to prevent warping of the substrate and cracking of the glass.
(3). Having a low dielectric constant to reduce power consumption.
(4). Does not react with Ag used for electrodes.
(5). Water resistance when crushing glass.
Is required.
Further, as properties required for the glass material of the dielectric layer of the front plate,
(6). High light transmittance to obtain clear images.
Is required.
However, the above-mentioned conventionally proposed low melting point glass does not always satisfy all of the above-mentioned characteristics (1) to (6).
[0004]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a glass material as a dielectric material that satisfies the above-mentioned various characteristics and is suitably used for a dielectric layer of a plasma display panel, and particularly preferably used for a dielectric layer of a front panel. And
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present inventor has conducted various studies, and as a result, a glass material obtained by adding ZnO and MgO to PbO—B ₂ O ₃ —SiO ₂ -based glass is used as a dielectric layer of a plasma display panel, in particular. The present inventors have found that a dielectric material used for the dielectric layer of the front plate can satisfy the above characteristics, and have completed the present invention.
That is, the dielectric material for a plasma display panel of the present invention has a composition of 40 to 68% by weight of PbO, _{2 to} 18% of B ₂ O ₃ , 11 to 28% of SiO _{2, and} 0.1 to 0.2% by weight of ZnO. The first feature is that it contains a glass powder composed of 01 to 20% and MgO: 0.01 to 20%.
The dielectric material for a plasma display panel of the present invention, a composition, in _{weight%, PbO: 40~68%, B} 2 O 3: 2~18%, SiO 2: 11~28%, ZnO: 0.01 _{~20%, MgO: 0.01~20%,} Al 2 O 3: and in that it contains a glass powder consisting of 15% or less as the second feature.
The dielectric material for a plasma display panel of the present invention is also a composition, in _{weight%, PbO: 55~65%, B} 2 O 3: 5~15%, SiO 2: 16~21%, ZnO: 3~8 _{%, MgO: 0.5~3%, Al} 2 O 3: and in that it contains a glass powder consisting of 2-10% as the third feature.
The dielectric material for a plasma display panel of the present invention, a composition, in _{weight%, PbO: 40~68%, B} 2 O 3: 2~18%, SiO 2: 11~28%, ZnO: 0.01 _{~20%, MgO: 0.01~20%,} Al 2 O 3: 15% or less, CaO, SrO, or any one of BaO: by containing a glass powder consisting of 20% or less fourth feature And
The dielectric material for a plasma display panel of the present invention, the first to fourth in addition to the advantages according to any of the features, to adjust the 50% particle size D ₅₀ of the glass powder to 5μm below the fifth Features.
[0006]
According to the dielectric material for a plasma display panel according to the first feature, by using the glass composition shown therein,
As a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel, the softening point can be in the range of 450 to 600 ° C., and when forming the dielectric layer, firing at 600 ° C. or less is possible. It is. Further, it becomes possible to make the dielectric layer hardly react with the Ag electrode. If the softening point is lower than 450 ° C., it is not preferable because it easily reacts with the Ag electrode and is colored. On the other hand, if the softening point exceeds 600 ° C., the glass substrate is likely to be deformed during firing, which is not preferable.
The material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel can have a coefficient of thermal expansion of 60 to 90 × 10 ⁻⁷ / ° C. in a temperature range of 30 to 350 ° C. Thereby, upon cooling after firing, the difference in the coefficient of thermal expansion between the glass substrate and the glass substrate can be reduced, and warpage and cracking of the glass substrate can be reliably prevented.
Further, as a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel, the dielectric constant thereof can be 15 or less, and the power consumption can be sufficiently reduced.
Further, excellent water resistance can be maintained as a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel. For the production of glass powder for the dielectric layer, there is also a method of finely pulverizing glass by wet pulverization. According to this material, wet pulverization is also possible due to its excellent water resistance, the glass is not eroded by water, and therefore, the light transmittance of the dielectric layer after sintering can be maintained well, and the sharpness can be obtained. Images can be obtained. If the water resistance is poor, the glass is easily eroded by water during the wet pulverization of the glass, so that the light transmittance of the dielectric layer is reduced. This is due to the fact that the composition of the glass changes due to water erosion, the refractive index of the dielectric layer changes locally, and the surface of the glass powder becomes rough due to erosion. Due to the increase in the number of bubbles remaining in the dielectric layer.
[0007]
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the second feature, the glass composition shown therein has the same function and effect as the first feature.
In addition, by containing Al ₂ O ₃ at 15% or less, the water resistance of the glass can be further improved. Thereby, the light transmittance of the dielectric layer obtained by firing using the glass powder obtained by wet pulverization can be further improved.
[0008]
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the third feature, the glass composition shown therein has the same function and effect as the first feature.
Especially 55 to _65% of _PbO, B 2 _{O 3} 5-15% of SiO ₂ 16 to 21% 3 to 8% of ZnO, by 0.5 to 3% of MgO, first feature And a better and more reliable firing at a temperature of 600 ° C. or less than the case described above, and the coefficient of thermal expansion at 30 to 350 ° C. of the dielectric layer is made closer to that of a glass substrate. Low power consumption, more reliable non-reaction with the Ag electrode, and better light transmittance can be achieved.
Further, by setting Al ₂ O ₃ to 2 to 10%, better water resistance can be achieved.
[0009]
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the fourth feature, the glass composition shown therein has the same function and effect as the first feature.
In particular, by containing at least one of CaO, SrO, and BaO in an amount of 20% or less, the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer to be fired is increased, and the thermal expansion closer to that of a glass substrate at 30 to 350 ° C. In addition to making the coefficient possible, the viscosity of the glass at the time of firing can be reduced to easily achieve firing at a lower temperature.
[0010]
According to the dielectric material for a plasma display panel according to the fifth aspect, in addition to any one of the first to fourth aspects, by adjusting the 50% particle diameter D ₅₀ of the glass powder to 5 μm or less, The light transmittance of the dielectric layer fired using this glass powder can be improved.
[0011]
The reason for limiting the content range of each component in the dielectric material for a plasma display panel of the present invention will be described below. In addition, all component compositions are shown by weight%.
The content of PbO is set to 40 to 68%. PbO is a component that lowers the softening point of the material and is essential.
If PbO is less than 40%, the softening point becomes too high, and it becomes difficult to fire at 600 ° C. or lower. If it exceeds 68%, the dielectric constant and the coefficient of thermal expansion are too high.
The content of PbO is preferably set to 45 to 68%.
Further, the content of PbO is more preferably 55 to 65%.
[0012]
The content of B ₂ O ₃ is 2 to 18%. B ₂ O ₃ is a component that forms the skeleton of glass and lowers the softening point of the material, and is essential.
If B ₂ O ₃ is less than 2%, vitrification becomes difficult. On the other hand, if it exceeds 18%, the water resistance becomes insufficient, and the softening point becomes too low, so that the reaction with the Ag electrode tends to occur.
The content of B ₂ O ₃ is preferably set to 3 to 16%.
The content of B ₂ O ₃ is more preferably 5 to 15%.
[0013]
The content of SiO ₂ is 11 to 28%. SiO ₂ is a component that forms a skeleton of glass and increases water resistance, and is essential.
If the content of SiO ₂ is less than 11%, the water resistance becomes insufficient. On the other hand, if it exceeds 28%, the softening point becomes too high, so that firing at 600 ° C. or lower becomes difficult.
The content of SiO ₂ is preferably set to 13 to 23%.
The content of SiO ₂ is more preferably 16 to 21%.
[0014]
The content of ZnO is 0.01 to 20%. ZnO is a component that lowers the softening point of the material and lowers the viscosity of the glass during firing, and is essential.
If ZnO is less than 0.01%, the effect cannot be sufficiently obtained. If it exceeds 20%, the glass is devitrified and the light transmittance of the dielectric layer is reduced.
The content of ZnO is preferably set to 1 to 15%.
The content of ZnO is more preferably 3 to 8%.
[0015]
The content of MgO is set to 0.01 to 20%. MgO is a component that increases the coefficient of thermal expansion and lowers the viscosity of the glass during firing, and is essential.
If the content of MgO is less than 0.01%, the effect cannot be sufficiently obtained. If it exceeds 20%, the glass is devitrified and the light transmittance of the dielectric layer is reduced.
The content of MgO is preferably set to 0.3 to 10%.
Further, the content of MgO is more preferably 0.5 to 3%.
[0016]
Al ₂ O ₃ is not essential, but is effective when contained at 15% or less as a component that forms a glass skeleton and increases water resistance.
When Al ₂ O ₃ exceeds 15%, the softening point becomes too high, and it becomes difficult to fire at 600 ° C. or lower.
The content of Al ₂ O ₃ is preferably set to 2 to 12%.
The content of Al ₂ O ₃ is more preferably set to 2 to 10%.
[0017]
Although CaO is not essential, it is effective to increase the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer and reduce the viscosity of the glass during firing by 20% or less as a component.
If the content of CaO exceeds 20%, devitrification occurs, and the light transmittance of the dielectric layer decreases.
The content of CaO is preferably 15% or less.
The content of CaO is more preferably 10% or less.
[0018]
Although SrO is not essential, it is effective to increase the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer and to reduce the viscosity of the glass during firing by 20% or less as a component.
If SrO exceeds 20%, devitrification occurs, and the light transmittance of the dielectric layer decreases.
The content of SrO is preferably 15% or less.
Further, the content of SrO is more preferably 10% or less.
[0019]
Although BaO is not essential, it is effective to increase the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer and reduce the viscosity of the glass during firing by 20% or less as a component.
If BaO exceeds 20%, devitrification occurs, and the light transmittance of the dielectric layer decreases.
The content of BaO is preferably set to 18% or less.
The content of BaO is more preferably 15% or less.
[0020]
In addition to the above components, Bi ₂ O ₃ , Li ₂ O, Na ₂ O, K ₂ O, P ₂ O ₅ , MoO ₂ , MnO ₂ , and Fe ₂ O ₃ are used for adjusting the softening point and the coefficient of thermal expansion. , CoO, NiO may be added.
The _CuO for the purpose of suppressing the reaction between the Ag _{electrode, Sb 2 O 3, SnO 2} , In 2 O 3, CeO 2 may be added.
[0021]
Further, in order to improve the strength of the dielectric layer and adjust the appearance, the material of the present invention may contain an oxide ceramic filler. The material is prepared by mixing the oxide ceramic filler powder with glass powder. The oxide ceramic filler is not particularly limited, but silica, alumina, titania, zirconia, or the like can be used alone or in combination of two or more.
[0022]
The glass material used for the dielectric material for a plasma display panel composed of the above is melted, molded, solidified and then pulverized, further pulverized mainly by a wet method, and then fired to form a dielectric layer. .
[0023]
The dielectric material for a plasma display panel of the present invention has excellent water resistance. If the water resistance of the glass is insufficient, the glass is likely to be eroded by water during the grinding of the glass. The light transmittance of the dielectric layer formed by firing the obtained glass powder is reduced. This is because, as described above, the glass composition changes due to the erosion of water, and the refractive index of the dielectric layer changes locally, and the surface of the glass powder becomes rough due to erosion. This is due to an increase in the number of bubbles remaining in the dielectric layer.
As for the dielectric material for a plasma display panel of the present invention, the water resistance of the glass is preferably 14 × 10 ⁻⁷ g / cm ² · h or less, as a water resistance, in a water elution test of glass by a powder method. More preferably, it is not more than × 10 ⁻⁷ g / cm ² · h.
[0024]
The method of the water elution test of glass by the above-mentioned powder method will be described.
First, the glass flakes are ground in a mortar or the like. The crushed glass powder is sieved with a standard sieve having openings of 1.70 mm and 0.85 mm, and the glass powder passing through 1.70 mm and remaining on 0.85 mm is used as a sample. This glass powder is placed in a beaker containing diethyl ether, subjected to ultrasonic cleaning for 2 to 3 minutes, and the cloudy liquid is discarded. After repeating the ultrasonic cleaning using diethyl ether once more, the ultrasonic cleaning is performed for 2 to 3 minutes using methanol, and the liquid is discarded. Thereafter, the glass powder is dried in a beaker at 120 ° C. for 1 hour and allowed to cool in a desiccator. The washed glass powder is weighed in the same number of grams as the previously measured specific gravity so as to have the same surface area and placed in a 70-mesh (0.21 mm) platinum basket. Soak it in a beaker containing methanol while keeping it in a platinum basket, apply ultrasonic cleaning for 2 to 3 minutes, pull out the platinum basket from the beaker, dry at 120 ° C for 1 hour, and let cool in a desiccator I do. The cooled platinum basket containing the glass powder is weighed to the unit of 10 ⁻⁵ g. Next, a weighed platinum basket containing glass powder is placed in a Teflon (registered trademark) container, and then 100 ml of ion-exchanged water is charged, followed by sealing with a Teflon (registered trademark) lid. This is placed in a thermostat that has been previously heated to 80 ° C., and left for 66 hours to perform a water resistance test. After 66 hours, the basket made of platinum containing the glass powder is taken out of the container made of Teflon (registered trademark) and ultrasonically washed in methanol for 2 to 3 minutes. After the ultrasonic cleaning, the substrate is dried at 120 ° C. for 1 hour and allowed to cool in a desiccator. The platinum cage containing the cooled glass powder is weighed to the unit of ^10-5 g, and the weight loss is determined from the weight before and after the water resistance test. From the weight loss and the surface area value previously measured using a specific surface area meter, the weight loss per 1 cm ² per hour is calculated. In addition, the test is repeated three times for one type of glass, and the average value is defined as the weight loss in the water dissolution test of the glass.
[0025]
The softening point of the glass powder of the dielectric material for a plasma display panel of the present invention is in the range of 450 to 600 ° C. When the softening point is lower than 450 ° C., the glass easily reacts with the Ag electrode and is colored, which is not preferable. On the other hand, if the softening point exceeds 600 ° C., the glass substrate heated together during firing tends to be deformed, which is not preferable.
The softening point of the material is preferably adjusted to 480 to 590C.
[0026]
In the dielectric material for a plasma display panel of the present invention, the dielectric constant of the dielectric layer is 15 or less. When the dielectric constant exceeds 15, the power consumption of the plasma display panel increases, which is not preferable.
The dielectric constant is preferably adjusted to 13 or less.
[0027]
In the dielectric material for a plasma display panel of the present invention, the coefficient of thermal expansion of the dielectric layer at 30 to 350 ° C. is 60 to 90 × 10 ⁻⁷ / ° C. If the coefficient of thermal expansion is not in this range, the difference in coefficient of thermal expansion from the glass substrate becomes large, and the glass substrate is likely to warp or crack, which is not preferable.
The coefficient of thermal expansion at 30 to 350 ° C. is preferably adjusted to 63 to 80 × 10 ⁻⁷ / ° C.
[0028]
Glass material used for the dielectric material for a plasma display panel of the present invention will be finely crushed powder of glass, 50% particle size D ₅₀ of the glass powder is set to 5μm or less. If the 50% particle size D ₅₀ exceeds 5 [mu] m, will light transmissive dielectric layer formed by firing the glass powder is lowered, which is not preferable.
It is preferred that the 50% particle size _{D 50} is 3μm or less.
[0029]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the present invention is not limited by the examples.
Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 3 deviating from the composition of the present invention were prepared to have the compositions shown in Table 1. For the preparation, first, after mixing and mixing glass raw materials, they were put in a platinum crucible and melted at 1300 ° C. for 1 hour. Next, the molten glass was rapidly cooled to obtain thin glass flakes. The glass flakes was coarsely pulverized put in an alumina ball mill, 50% particle diameter _{D 50} was obtained glass powder 3 to 4 [mu] m (Example 4, 6, Comparative Example 2). Then the 50% particle diameter _{D 50} of about the sample of 2 to 3 [mu] m, were prepared by classifying the coarsely pulverized product (Examples 2, 5, Comparative Example 1). With respect to the 50% particle size D ₅₀ of less than 2μm sample in an alumina ball mill put coarse ground product with distilled water to form a slurry, and milled for. The target glass powder was obtained by drying this slurry with a drier (Examples 1, 3, 7, and Comparative Example 3).
Using these glass powders, water resistance, softening point, coefficient of thermal expansion, dielectric constant, 50% particle diameter D ₅₀ , light transmittance, and reactivity with an Ag electrode were evaluated.
Table 1 shows the results.
[0030]
[Table 1]

[0031]
As an evaluation of water resistance, a water elution test of glass was performed by a powder method. The test method was according to the method described above.
[0032]
The evaluation of the softening point was performed by putting the glass powder into a platinum cell and performing differential thermal analysis using a Thermo Plus TG8120 manufactured by Rigaku Denki Co. at a heating rate of 20 ° C./min from normal temperature to 700 ° C. , The fourth inflection point was taken as the softening point.
[0033]
Evaluation of the coefficient of thermal expansion was performed by preparing a glass disk and processing it into a cylindrical shape having a diameter of 4 mm and a length of 20 mm. The thermal expansion coefficient of this cylindrical glass disk in a temperature range of 30 ° C. to 350 ° C. was determined using Thermo Plus (TMA8310) manufactured by Rigaku Corporation. The unit is expressed by × 10 ⁻⁷ / ° C.
[0034]
Dielectric constant was measured by using a Yokogawa Hewlett-Packard Co., Ltd. impedance analyzer 4192A after preparing a glass disk, polishing it, making it 30 mm in diameter and 5 mm in thickness, and making an Ag electrode 15 mm in diameter by screen printing. And calculated.
[0035]
Evaluation of the 50% particle diameter D ₅₀ is mixed with glass powder in distilled water and allowed to ultrasonic dispersion was measured using a Microtrac HRA manufactured by Nikkiso Co., Ltd..
[0036]
For the evaluation of the light transmittance, a glass paste was prepared by mixing a terpineol solution in which ethyl cellulose was previously dissolved and glass powder, and kneading the mixture with a triple roll made of alumina. This glass paste was printed on a 50 × 50 × 2.8 mm glass substrate by a screen printing method, and baked at 580 ° C. for 15 minutes to produce a 30 μm thick dielectric layer, which was used as a sample for transmittance measurement. The sample was measured for light transmittance at a wavelength of 550 nm using a spectrophotometer U-3410 manufactured by Hitachi, Ltd. When measuring the light transmittance, a glass substrate on which a dielectric layer was not formed was measured in advance, and the light transmittance of only the dielectric layer was measured by subtracting the measured value from the glass substrate as a baseline.
[0037]
The evaluation of the reactivity with the Ag electrode was performed by printing the above-mentioned glass paste (used for evaluation of transmittance) by a screen printing method on a 50 × 50 × 2.8 mm glass substrate on which the Ag electrode had been formed in advance. The evaluation was performed by evaluating the presence or absence of coloring near the interface between the Ag electrode and the dielectric layer after baking at 580 ° C. for 15 minutes.
[0038]
As is clear from Table 1, in Examples 1 to 7 of the present invention, the water resistance is good to almost good.
Further, in Examples 1 to 7, the softening point is 547 to 575 ° C, and firing at 600 ° C or less is possible.
In Examples 1 to 7, the coefficient of thermal expansion in the temperature range of 30 ° C. to 350 ° C. was 63 to 74 × 10 ⁻⁷ / ° C., and the difference in the coefficient of thermal expansion from the glass substrate was suppressed to be small. And the occurrence of cracks can be prevented.
In Examples 1 to 7, the dielectric constant is 9.8 to 12.3, and the power consumption of the plasma display panel can be reduced.
Further, in Examples 1 to 7, the light transmittance is 88 to 91% in all cases, and clear images with high transmittance can be expected.
Further, in Examples 1 to 7, no reaction occurs with the Ag electrode.
[0039]
On the other hand, in components outside of Comparative Examples 1 to 3 of the present invention, Comparative Example 1 is an out-of-range content of B ₂ O _3, there is hardly water resistance, the possibility that light transmittance decreases Contains. There is also a problem of reacting with the Ag electrode. In Comparative Example 2, the content of SiO ₂ was out of the range, the softening point was slightly too high, and the light transmittance was too low. In Comparative Example 3, the content of PbO was out of the range, the dielectric constant was too high, and there was a problem of reacting with the Ag electrode.
[0040]
【The invention's effect】
According to the dielectric material for a plasma display panel according to the first aspect of the present invention, the present invention has the above-described configuration and operation, and by using the glass composition shown therein,
As a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel, the softening point can be in the range of 450 to 600 ° C., and when forming the dielectric layer, firing at 600 ° C. or less is possible. It is. Further, it becomes possible to make the dielectric layer hardly react with the Ag electrode.
The material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel can have a coefficient of thermal expansion of 60 to 90 × 10 ⁻⁷ / ° C. in a temperature range of 30 to 350 ° C. Thereby, upon cooling after firing, the difference in the coefficient of thermal expansion between the glass substrate and the glass substrate can be reduced, and warpage and cracking of the glass substrate can be reliably prevented.
Further, as a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel, the dielectric constant thereof can be 15 or less, and the power consumption can be sufficiently reduced.
Further, excellent water resistance can be maintained as a material for forming the dielectric layers of the front panel and the rear panel of the plasma display panel. Therefore, the light transmittance of the fired dielectric layer can be kept good, and a clear image can be obtained.
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the second aspect, the same effect as the effect of the configuration of the first aspect can be obtained by using the glass composition shown therein.
In addition, by containing Al ₂ O ₃ at 15% or less, the water resistance of the glass can be further improved. Thereby, the light transmittance of the dielectric layer obtained by firing using the glass powder obtained by wet pulverization can be further improved.
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the third aspect, by using the glass composition shown therein, the same effect as the effect of the configuration of the first aspect can be obtained.
Especially 55 to _65% of _PbO, B 2 _{O 3} 5-15% of SiO ₂ 16 to 21% 3 to 8% of ZnO, by 0.5 to 3% of MgO, further even better It is possible to reliably perform firing at 600 ° C. or less, make the thermal expansion coefficient of the dielectric layer at 30 to 350 ° C. closer to that of a glass substrate, enable lower power consumption due to a lower dielectric constant, and use Ag. More reliable non-reaction with the electrode and better light transmittance can be achieved.
Further, by setting Al ₂ O ₃ to 2 to 10%, better water resistance can be achieved.
Further, according to the dielectric material for a plasma display panel according to the fourth aspect, by using the glass composition shown therein, the same operation and effect as those of the configuration of the first aspect can be obtained.
In particular, by containing at least one of CaO, SrO, and BaO at 20% or less, the thermal expansion coefficient of the dielectric layer to be fired is increased, and the thermal expansion closer to that of a glass substrate at 30 to 350 ° C. In addition to making the coefficient higher, the viscosity of the glass at the time of firing can be reduced, so that firing at a lower temperature can be easily achieved.
According to the dielectric material for a plasma display panel according to claim 5, in addition to the effects by the configuration according to any of the claims 1 to 4, a 50% particle diameter D ₅₀ of the glass powder to 5μm or less By adjusting, the light transmittance of the dielectric layer obtained by firing using this glass powder can be further improved.

Claims (5)

組成として、重量％で、
ＰｂＯ ： ４０〜６８％
Ｂ_２Ｏ_３ ： ２〜１８％
ＳｉＯ_２ ： １１〜２８％
ＺｎＯ ： ０．０１〜２０％
ＭｇＯ ： ０．０１〜２０％
からなるガラス粉末を含有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。As a composition, by weight%,
PbO: 40-68%
B ₂ O _3: 2~18%
SiO ₂ : 11 to 28%
ZnO: 0.01-20%
MgO: 0.01-20%
A dielectric material for a plasma display panel, comprising a glass powder comprising: 組成として、重量％で、
ＰｂＯ ： ４０〜６８％
Ｂ_２Ｏ_３ ： ２〜１８％
ＳｉＯ_２ ： １１〜２８％
ＺｎＯ ： ０．０１〜２０％
ＭｇＯ ： ０．０１〜２０％
Ａｌ_２Ｏ_３ ： １５％以下
からなるガラス粉末を含有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。As a composition, by weight%,
PbO: 40-68%
B ₂ O _3: 2~18%
SiO ₂ : 11 to 28%
ZnO: 0.01-20%
MgO: 0.01-20%
Al ₂ O ₃ : A dielectric material for a plasma display panel, comprising a glass powder consisting of 15% or less. 組成として、重量％で、
ＰｂＯ ： ５５〜６５％
Ｂ_２Ｏ_３ ： ５〜１５％
ＳｉＯ_２ ： １６〜２１％
ＺｎＯ ： ３〜８％
ＭｇＯ ： ０．５〜３％
Ａｌ_２Ｏ_３ ： ２〜１０％
からなるガラス粉末を含有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。As a composition, by weight%,
PbO: 55-65%
B ₂ O _3: 5~15%
SiO _2: 16~21%
ZnO: 3-8%
MgO: 0.5-3%
Al ₂ O ₃ : 2 to 10%
A dielectric material for a plasma display panel, comprising a glass powder comprising: 組成として、重量％で、
ＰｂＯ ： ４０〜６８％
Ｂ_２Ｏ_３ ： ２〜１８％
ＳｉＯ_２ ： １１〜２８％
ＺｎＯ ： ０．０１〜２０％
ＭｇＯ ： ０．０１〜２０％
Ａｌ_２Ｏ_３ ： １５％以下
ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの何れか１種以上 ： ２０％以下
からなるガラス粉末を含有することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。As a composition, by weight%,
PbO: 40-68%
B ₂ O _3: 2~18%
SiO ₂ : 11 to 28%
ZnO: 0.01-20%
MgO: 0.01-20%
Al ₂ O ₃ : 15% or less Any one or more of CaO, SrO and BaO: A dielectric material for a plasma display panel characterized by containing a glass powder consisting of 20% or less. ガラス粉末の５０％粒子径Ｄ_５０を５μｍ以下に調整することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。The dielectric material for a plasma display panel according to any one of claims 1 to 4, characterized in that to adjust the 50% particle size D ₅₀ of the glass powder to 5μm or less.