(57)【要約】【課題】透明性に優れ、しかも耐電圧の高い誘電体層を形成することが可能なプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペーストを提供する。【解決手段】最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下の粒度分布を有し、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇであるガラス粉末を含むペーストである。【選択図】　　　　なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下の粒度分布を有し、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇであるガラス粉末を含むことを特徴とするプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項２】
ガラス粉末と熱可塑性樹脂と溶剤とを含むことを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項３】
ガラス粉末が、質量百分率でＰｂＯ　５０〜７５％、Ｂ２Ｏ３　２〜３０％、ＳｉＯ２　２〜３５％、ＺｎＯ＋ＣａＯ　０〜２０％含有するガラスからなることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項４】
ガラス粉末が、質量百分率でＰｂＯ　３０〜５５％、Ｂ２Ｏ３　１０〜４０％、ＳｉＯ２　１〜１５％、ＺｎＯ　０〜３０％、ＢａＯ＋ＣａＯ＋Ｂｉ２Ｏ３　０〜３０％含有するガラスからなることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項５】
ガラス粉末が、質量百分率でＺｎＯ　４０〜７０％、Ｂ２Ｏ３　２０〜４０％、ＳｉＯ２　５〜２０％、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ　２〜３０％含有するガラスからなることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項６】
ガラス粉末が、質量百分率でＺｎＯ　２５〜４５％、Ｂｉ２Ｏ３　１５〜４０％、Ｂ２Ｏ３　１０〜３０％、ＳｉＯ２　０．５〜８％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ　８〜２４％含有するガラスからなることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペースト。
【請求項７】
最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下の粒度分布を有し、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇであることを特徴とするプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ガラス粉末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレーパネルは、前面ガラス板に形成されたプラズマ放電用の走査電極上に、膜厚３０〜４０μｍの誘電体層が形成されている。この誘電体層は透明性に優れて高い耐電圧を有することが要求されるが、これらの特性は誘電体層の品位、即ち表面平滑性及び層内の泡の状態に大きく左右される。
【０００３】
従来、このような誘電体層を形成する方法として、ガラス粉末等の粉末成分とビークル（溶剤に熱可塑性樹脂等を溶かしたもの）を混練して作製したペースト状の誘電体形成材料をスクリーン印刷し、焼成する方法が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の材料は、平滑で均一な膜厚を有する塗布層が形成し難い、泡が多数残存する、残存する泡径が大きい等の欠点があるため、透明性が高く、耐電圧の高い誘電体層を形成することが難しいという問題を抱えている。このため従来では、ビークルの粘度やその混合割合を調整することによって、誘電体層の品位を高めることが試みられてきたが、この方法では再現性に乏しく、上記の問題を根本的に解決することはできない。
【０００５】
本発明の目的は、透明性に優れ、しかも耐電圧の高い誘電体層を形成することが可能なプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペーストを提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者等は種々実験を行った結果、ペーストに含まれるガラス粉末の粒度分布を制御することによって上記目的が達成できることを見いだし、本発明として提案するものである。
【０００７】
すなわち、本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペーストは、最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下の粒度分布を有し、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇであるガラス粉末を含むことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ガラス粉末は、最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下の粒度分布を有し、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明におけるガラス粉末は、最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、Ｄ９０が７μｍ以下、Ｄ７５が４μｍ以下、Ｄ５０が３μｍ以下、Ｄ２５が２μｍ以下で、比表面積が１．０〜４．０ｍ２／ｇである。ガラス粉末の粒度分布をこのように制限すると、ガラス粉末粒子間の隙間が非常に小さくなるため、焼成後の誘電体層中に含まれる泡が極端に少なくなり、残存する泡も極めて小さなものとなって光透過率が７６％以上になる。また誘電体層の表面平滑性が向上するが、この効果は一括コート法と呼ばれる方法でペーストを塗布する場合に特に顕著に現れる。
【００１０】
ガラス粉末は、最大粒子径ＤＭＡＸが１５μｍ以下、好ましくは８〜１０μｍであることを特徴とする。ＤＭＡＸが１５μｍを超えると粒子同士の間隔が大きくなり過ぎて多数の泡が残存し、その泡径も大きくなるために、十分な透明性を確保することができなくなる。また誘電体層の表面平滑性が低下し、耐電圧が劣化する。ガラス粉末の最大粒子径ＤＭＡＸが８μｍより小さくなるとガラス粉末の収率が低くなり生産効率が悪化するため、実生産上問題がある。
【００１１】
またガラス粉末の粒度分布は、９０％粒子径Ｄ９０が７μｍ以下（好ましくは３≦Ｄ９０＜７μｍ）、７５％粒子径Ｄ７５が４μｍ以下（好ましくは２≦Ｄ７５≦４μｍ）、５０％粒子径Ｄ５０が２μｍ以下（好ましくは１≦Ｄ５０≦３μｍ）、２５％粒子径Ｄ２５が２μｍ以下（好ましくは０．５≦Ｄ２５≦２μｍ）であることを特徴とする。それぞれの粒子径より大きい場合、粒子同士の間隔が大きくなり、泡数が多くなったり、泡径が大きくなって透明性が悪くなる。また誘電体層の表面平滑性が低下し易くなる。
【００１２】
なおガラス粉末としては、質量百分率でＰｂＯ　５０〜７５％（好ましくは６０〜７２％）、Ｂ２Ｏ３　２〜３０％（好ましくは２〜２０％）、ＳｉＯ２　２〜３５％（好ましくは５〜３０％）、ＺｎＯ＋ＣａＯ　０〜２０％（好ましくは０〜１０％）含有するガラスや、質量百分率でＰｂＯ　３０〜５５％（好ましくは４０〜５０％）、Ｂ２Ｏ３　１０〜４０％（好ましくは１５〜３５％）、ＳｉＯ２　１〜１５％（好ましくは２〜１０％）、ＺｎＯ　０〜３０％（好ましくは１０〜３０％）、ＢａＯ＋ＣａＯ＋Ｂｉ２Ｏ３　０〜３０％（好ましくは３〜２０％）含有するガラスや、質量百分率でＺｎＯ　４０〜７０％（好ましくは４０〜６０％）、Ｂ２Ｏ３　２０〜４０％（好ましくは２０〜３５％）、ＳｉＯ２　５〜２０％（好ましくは５〜１５％）、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ＋Ｌｉ２Ｏ　２〜３０％（好ましくは２〜２０％）含有するガラスや、質量百分率でＺｎＯ　２５〜４５％（好ましくは３０〜４０％）、Ｂｉ２Ｏ３　１５〜４０％（好ましくは２０〜３５％）、Ｂ２Ｏ３　１０〜３０％（好ましくは１５〜２５％）、ＳｉＯ２　０．５〜８％（好ましくは１〜６％）、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ　８〜２４％（好ましくは１０〜２０％）含有するガラスが、５００〜６００℃の焼成で良好な流動性を示し、また透明性および絶縁特性に優れるとともに安定であるために好適である。
【００１３】
上記特徴を有するガラス粉末は、誘電体層形成ペースト用として好適であり、後述のようにペースト化して使用される。なおペースト化のみならず、グリーンシート化して使用することも可能である。
【００１４】
本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成ペーストは、上記したガラス粉末を含むペーストであり、主成分としてガラス粉末、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等からなる。
【００１５】
ガラス粉末は、高い耐電圧を有する誘電体層を形成するための成分であり、その含有量は３０〜９０質量％、特に５０〜７０質量％の範囲にあることが好ましい。
【００１６】
熱可塑性樹脂は、乾燥後の膜強度を高め、また柔軟性を付与する成分であり、その含有量は０．１〜３０質量％、特に１〜２０質量％の範囲にあることが好ましい。熱可塑性樹脂としてはポリブチルメタアクリレート、ポリビニルブチラール、ポリメチルメタアクリレート、ポリエチルメタアクリレート、エチルセルロース等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用する。
【００１７】
可塑剤は、乾燥速度をコントロールするとともに、乾燥膜に柔軟性を与える成分であり、その含有量は０〜５０質量％、特に５〜３０質量％の範囲にあることが好ましい。可塑剤としてはブチルベンジルフタレート、ジオクチルフタレート、ジイソオクチルフタレート、ジカプリルフタレート、ジブチルフタレート等が使用可能であり、これらを単独あるいは混合して使用する。
【００１８】
溶剤は材料をペースト化するための成分であり、その含有量は５〜６０質量％、特に２０〜５０質量％の範囲にあることが好ましい。溶剤としては、例えばターピネオール、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、２、２、４−トリメチル−１、３−ペンタジオールモノイソブチレート等を単独又は混合して使用することができる。
【００１９】
なお上記成分以外にも、例えばペーストの流動性、焼結性或いは熱膨張係数を調整するためにアルミナ、ジルコニア等のセラミック粉末を１０質量％まで添加することができる。
【００２０】
次に、本発明の誘電体形成ペーストを作製する方法を述べる。
【００２１】
まずガラス粉末、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を用意する。なおガラス粉末は、ボールミルや流体エネルギーミル等を用いて粉砕し、さらに気流分級等により分級して、所定の粒度分布を有するようしておくことが重要である。続いて各成分を所定の割合で混練してペースト状の材料を得る。
【００２２】
次にこの材料を用いて誘電体層を形成する方法を説明する。
【００２３】
まず、プラズマディスプレーパネルに用いられる前面ガラス板を用意する。次に本発明のペーストをスクリーン印刷法や一括コート法等を用いて塗布し、膜厚３０〜１００μｍの塗布層を形成する。なお前面ガラス板には予め走査電極が形成されており、ペーストの塗布はその上に行う。続いて塗布層を８０〜１２０℃程度の温度で乾燥させる。その後、５００〜６００℃で５〜１５分間焼成することにより、誘電体層を形成することができる。
【００２４】
【実施例】
（実施例１）
表１は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜３）及び比較例（試料Ｎｏ．４〜７）を示している。
【００２５】
【表１】
2004006259.tif 000002
【００２６】
表１の各試料は、質量％でガラス粉末６５％、エチルセルロース５％、及びターピネオール３０％を混練してペ−スト化した。なおガラス粉末は次のようにして作製した。まず質量％でＰｂＯ　６５．０％、Ｂ２Ｏ３　５．０％、ＳｉＯ２　２５．０％、ＣａＯ　５．０％、軟化点５６０℃のガラスとなるように原料を調合し、均一に混合した後、白金ルツボに入れ、１３００℃で２時間溶融し、成形した。
【００２７】
続いてこれらを流体エネルギーミルにて粉砕し、気流分級して最大粒子径ＤＭＡＸが９．３〜２５．３μｍ、９０％粒子径Ｄ９０が３．５〜７．８μｍ、７５％粒子径Ｄ７５が２．６〜６．０μｍ、５０％粒子径Ｄ５０が１．７〜３．７μｍ、２５％粒子径Ｄ２５が１．０〜２．５μｍの粒度分布で、１．０〜３．０ｍ２／ｇの比表面積を有するガラス粉末を得た。なお最大粒子径ＤＭＡＸ、９０％粒子径Ｄ９０、７５％粒子径Ｄ７５、５０％粒子径Ｄ５０及び２５％粒子径Ｄ２５は、日機装株式会社製のレーザー回折式粒度分布計「マイクロトラックＳＰＡ」を用いて確認した。
【００２８】
次に１．７ｍｍ厚のソーダライムガラス板の表面に各試料をスクリーン印刷し、乾燥後、５７０℃で１０分間焼成することによって膜厚約３０μｍのガラス膜を形成した。続いて得られたガラス膜の表面粗さＲａ、泡の状態及び透過率について評価した。結果を表１に示す。
【００２９】
表から明らかなように、本発明の実施例であるＮｏ．１〜３の試料は、ガラス膜の表面粗さＲａが０．３０〜０．４２μｍであり、また１０μｍを超える泡はなく、１０μｍ以下の泡は０〜３個と少なく、透過率は８１〜８３％であった。
【００３０】
これに対して比較例である試料Ｎｏ．４〜７は、表面粗さＲａが０．９２〜２．２５μｍと大きく、また１０μｍを超える泡が４個以上存在し、透過率が７２〜７５％と低かった。
【００３１】
これらの事実は、本発明の材料を用いれば耐電圧が高く、しかも透明性に優れた誘電体層を形成できることを示している。
【００３２】
なお、泡の状態は、実体顕微鏡を用い、焼成後の試料の１ｃｍ２の範囲に存在する１０μｍを超える泡の数および１０μｍ以下の泡の数をカウントして評価した。ガラス膜の表面粗さは、触針式表面粗さ計を用いて測定した。透過率は分光光度計を用いて測定した。透過率は、波長５５０ｎｍに於ける拡散透過率を測定した。なお透過率測定に用いた試料は、泡数の測定に使用したものを用い、測定は島津製作所製の分光光度計ＵＶ−３１００にて行い、ガラス板込みの値を示した。
【００３３】
（実施例２）
表２は、本発明に係る別の実施例を示している。
【００３４】
【表２】
2004006259.tif 000003
【００３５】
各試料は、表２の特徴を有するように、実施例１と同様の方法を用いて調製した後、同様の方法で評価した。なお焼成は、表２に示す条件で行った。
【００３６】
その結果、Ｎｏ．８〜１３の試料は、ガラス膜の表面粗さＲａが０．１０〜０．３５μｍであり、また１０μｍを超える泡はなく、１０μｍ以下の泡は１〜３個と少なく、透過率は７９〜８６％であった。
【００３７】
【発明の効果】
以上のように本発明のペーストで形成した塗布層は、焼成すると、平滑で均一な膜厚を有し、また残存する泡が殆どないガラス膜となるため、透明性が高く、耐電圧の高い誘電体層を形成することができる誘電体形成ペーストとして好適である。