JP5018032B2 - 電極被覆用無鉛ガラス - Google Patents
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Description
近年は鉛を含有しないガラスが望まれており、たとえば、質量百分率表示で、B2O3 34.0%、SiO2 4.4%、ZnO 49.9%、BaO 3.9%、K2O 7.8%、からなる電極被覆用ガラスが開示されている(特許文献1参照)。
エッチング法では隔壁用ペーストを絶縁層の上に塗布、焼成して隔壁形成用ガラス層を形成した後、隔壁形成に不必要な部分をパターニングにより露出させ、酸等にて選択的に除去することで隔壁の形成を行う(特許文献2参照)。
本発明は、化学的耐久性に優れ、PDP背面基板の電極被覆に用いることが可能な電極被覆用無鉛ガラスの提供を目的とする。
また、前記電極被覆用無鉛ガラスの粉末と、その粉末100質量部に対して0.1〜40質量部の割合の無機酸化物粉末とを含有するガラスセラミックス組成物を提供する。
たとえば、本発明のガラスの粉末、または本発明のガラスの粉末に光学特性、電気特性もしくは色調調整のため無機酸化物フィラーを添加したガラスセラミックス組成物を、印刷性を付与するための有機ビヒクル等を用いてガラスペーストとし、ガラス基板上に形成された電極上に前記ガラスペーストを塗布、焼成して電極を被覆する。
なお、有機ビヒクルとはエチルセルロース等のバインダをα−テルピネオール等の有機溶剤に溶解したものである。また、ガラスペーストに限らず先に述べたようなグリーンシート法を用いて電極を被覆してもよい。
本発明のガラスを用いたPDPの製造は、たとえば交流方式のものであれば次のようにして行われる。
パターニングされた透明電極およびバス線(典型的には銀線)をガラス基板の表面に形成し、その上に透明電極被覆用ガラスの粉末をガラスペースト法またはグリーンシート法によって塗布・焼成してガラス層を形成し、最後に保護膜として酸化マグネシウムの層を形成して前面基板とする。
エッチング法にて隔壁を形成する場合、従来の電極被覆用無鉛ガラスでは浸食が生じやすかったが、本発明のガラスを用いることによりその問題はなくなる、または軽減される。
前面基板と背面基板の周縁にシール材をディスペンサで塗布し、前記透明電極と前記アドレス用電極が対向するように組み立てた後、焼成してPDPとする。そしてPDP内部を排気して、放電空間(セル)にNeやHe−Xeなどの放電ガスを封入する。
なお、上記の例は交流方式のものであるが、本発明のガラスは直流方式のものにも適用できる。
本発明のガラスは、Tsが450〜600℃、αが60×10−7〜90×10−7/℃であることが好ましい。
SiO2は化学的耐久性を向上させる成分であり、必須である。SiO2が25%未満では化学的耐久性が低下し、好ましくは30%以上、より好ましくは35%以上である。SiO2が55%超ではTsが高くなり、好ましくは50%以下、より好ましくは48%以下である。
Al2O3を含有する場合その含有量は1%以上であることが好ましい。
また、その場合B2O3およびAl2O3の含有量合計B2O3+Al2O3は26%以下である。これが26%超では化学的耐久性が低下する。
第2のガラスにおいては、TiO2は化学的耐久性を向上させる成分であり、必須である。TiO2は典型的には3%以上、好ましくは3.2%以上である。TiO2が10%超ではガラスが失透しやすくなり、好ましくは8%以下、より好ましくは7%以下である。
Na2OおよびK2Oはいずれも必須ではないが、Tsを低下させるため、いずれか一方または両者を合計で10%までの範囲で含有してもよい。Na2O+K2Oが10%超では化学的耐久性が低下し、またはαが大きくなりすぎ、好ましくは8%以下、より好ましくは7%以下、典型的には6%以下である。
第1のガラスにおいてTsを低下させたい場合には、TiO2は含有しないようにするか2%未満の範囲で含有するようにすることが好ましい。
CoO、CuOおよびCeO2は銀発色現象を抑制したい等の場合に好適な成分であり、これら成分の1以上を合計で2%まで含有してもよい。
SnO2は耐候性を上げたい等の場合に好適な成分であり、2%まで含有してもよい。
第2のガラスは化学的耐久性をより向上させたい場合に好適な態様である。
前記その他の成分としてはガラスの安定化等を目的とするMgO、CaO、SrO、BaO等が例示される。MgO、CaO、SrOまたはBaOを含有する場合これら成分の含有量の合計は5%以下であることが好ましい。
なお、本発明のガラスはPbOを含有しないし、Sb2O3も含有しないことが好ましい。
例1〜9は実施例、例10〜19は比較例である。
Ts:800℃までの範囲で示差熱分析計を用いて測定した。
α:ガラス粉末を加圧成形後、Tsより30℃高い温度で10分間焼成して得た焼成体を直径5mm、長さ2cmの円柱状に加工し、熱膨張計で50〜350℃の平均線膨張係数を測定した。
次に、大きさ50mm×75mm、厚さ2.8mmのガラス基板を用意した。なお、前記ガラス基板は、質量百分率表示組成が、SiO2 58%、Al2O3 7%、Na2O 4%、K2O 6.5%、MgO 2%、CaO 5%、SrO 7%、BaO 7.5%、ZrO2 3%、であり、またガラス転移点が626℃、αが83×10−7/℃、であるガラスからなる。
ガラス基板上に前記ガラス層が形成された試料について、化学的耐久性を以下に述べるようにして測定した。結果を表に示す。
Claims (11)
- 下記酸化物基準のモル%表示で、SiO2 25〜55%、B2O3 4〜25%、ZnO 5〜30%、Al2O3 0〜10%、TiO2 0〜10%、Li2O 0〜17%、Na2O+K2O 0〜10%、Bi2O3 0〜25%、CoO+CuO+CeO2+SnO2 0〜3%、から本質的になり、Al2O3を含有する場合B2O3+Al2O3が26モル%以下であり、TiO2、Na2OまたはK2Oを含有する場合(TiO2+4モル%)≧(Na2O+K2O)である電極被覆用無鉛ガラス。
- SiO2が30〜50モル%、B2O3が6〜20モル%、ZnOが9〜27モル%、TiO2が0〜8モル%、Li2Oが2〜15モル%、Na2O+K2Oが0〜8モル%である請求項1の電極被覆用無鉛ガラス。
- 下記酸化物基準のモル%表示で、SiO2 25〜55%、B2O3 4〜25%、ZnO 5〜30%、Al2O3 0〜10%、TiO2 2〜10%、Li2O 0〜17%、Na2O+K2O 0〜10%、Bi2O3 0〜25%、CoO+CuO+CeO2+SnO2 0〜3%、から本質的になり、Al2O3を含有する場合B2O3+Al2O3が26モル%以下である電極被覆用無鉛ガラス。
- SiO2が30〜50モル%、B2O3が6〜20モル%、ZnOが9〜27モル%、TiO2が2〜8モル%、Li2Oが2〜15モル%、Na2O+K2Oが0〜8モル%である請求項3の電極被覆用無鉛ガラス。
- TiO2が3.2モル%以上である請求項3または4の電極被覆用無鉛ガラス。
- Bi2O3を1〜15モル%含有する請求項1〜5のいずれかの電極被覆用無鉛ガラス。
- SiO2が35〜48モル%、B2O3が8〜18モル%、ZnOが11〜27モル%、Li2Oが2〜15モル%である請求項6の電極被覆用無鉛ガラス。
- 請求項1〜7のいずれかの電極被覆用無鉛ガラスの粉末と、その粉末100質量部に対して0.1〜40質量部の割合の無機酸化物粉末とを含有するガラスセラミックス組成物。
- 無機酸化物粉末が、TiO2、ZnO、SiO2、Al2O3、ZrO2、P2O5、Fe2O3、MnO2、Cr2O3およびCo2O3からなる群から選ばれた1種以上の無機酸化物の粉末である請求項8のガラスセラミックス組成物。
- プラズマディスプレイ装置の製造に用いられる隔壁付きガラス基板の製造方法であって、ガラス基板上に形成された電極を請求項1〜7のいずれかの電極被覆用無鉛ガラスによって被覆し、その電極を被覆したガラスの上にエッチング法によって隔壁を形成する隔壁付きガラス基板の製造方法。
- プラズマディスプレイ装置の製造に用いられる隔壁付きガラス基板の製造方法であって、ガラス基板上に形成された電極を請求項8または9のガラスセラミックス組成物を含有するグリーンシートまたは同ガラスセラミックス組成物を含有するガラスペーストによって被覆して焼成し、そのグリーンシートまたはガラスペーストの焼成体の上にエッチング法によって隔壁を形成する隔壁付きガラス基板の製造方法。
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