(57)【要約】【課題】非鉛ガラスにおいて、６００℃以下の温度で焼成することができ、ガラス基板に適合する熱膨張係数と優れた耐酸性を有する誘電体層を形成することが可能なプラズマディスプレイパネル用誘電体材料を提供することである。【解決手段】本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス粉末を含むプラズマディスプレイパネル用誘電体材料において、該ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、ＴｉＯ2を含有するガラスからなることを特徴とする。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス粉末を含むプラズマディスプレイパネル用誘電体材料において、該ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、ＴｉＯ2を含有するガラスからな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。
【請求項２】
ガラス粉末が、モル百分率で、ＴｉＯ2を０．１〜１８％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イパネル用誘電体材料。
【請求項３】
ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ０．１〜１８％、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  １０〜５５％、ＳｉＯ2  １０〜３５％、Ｂｉ2Ｏ3  ０〜２５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２５％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％を含有するガラスからなることを特徴とする請求項１または２に記載のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料。
【請求項４】
ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ６．５〜１８％、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  １０〜３５％、ＳｉＯ2  ２０〜３５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２５％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％を含有するガラスからなることを特徴とする請求項１〜３のいず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。
【請求項５】
ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ０．１〜６．５％未満、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  ２０〜５５％、ＳｉＯ2  １０〜３５％、Ｂｉ2Ｏ3  ５〜２５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％を含有するガラスからなることを特徴とする請求項１〜３のいず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。
【請求項６】
ガラス粉末の粒度は、平均粒径Ｄ50が３．０μｍ以下、最大粒径ＤMaxが２０μｍ以下であることを特徴とする請求項１〜５のいず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。
【請求項７】
ガラス粉末５０〜１００質量％と、セラミック粉末０〜５０質量％からなることを特徴とする請求項１〜６のいず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。
【請求項８】
背面ガラス基板用の誘電体材料として使用されることを特徴とする請求項１〜７のいず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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プラズマディスプレイパネル用誘電体材料に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラズマディスプレイは、自己発光型のフラットパネルディスプレイであり、薄型、高視野角等の優れた特性を備えており、また大画面化が可能であることから、将来性のある表示装置の一つとして注目されている。
【０００３】
プラズマディスプレイパネルは、前面ガラス基板と背面ガラス基板とが一定の間隔で対向しており、その周囲が封着ガラスで気密封止された構造を有している。また、パネル内部にはＮｅ、Ｘｅ等の希ガスが充填されている。
【０００４】
上記用途に供される前面ガラス基板には、プラズマ放電用の走査電極が形成され、その上には走査電極を保護するための前面ガラス基板用の誘電体層（前面誘電体）が形成されている。
【０００５】
また、背面ガラス基板には、プラズマ放電の位置を定めるためのアドレス電極が形成され、その上にはアドレス電極を保護するための背面ガラス基板用の誘電体層（背面誘電体）が形成されている。更に、背面誘電体層上には、放電のセルを仕切るために隔壁が形成され、また、セル内には、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の蛍光体が塗布されており、プラズマ放電を起こして紫外線を発生させることにより、蛍光体が刺激されて発光する仕組みになっている。
【０００６】
一般に、プラズマディスプレイパネルの前面ガラス基板や背面ガラス基板には、ソーダライムガラスや高歪点ガラスが使用されており、ガラス基板への誘電体層の形成にあたっては、ガラス基板の変形を防止し、電極との反応を抑えるために、５００〜６００℃程度の温度域で焼成する方法が採られている。それ故、誘電体材料には、ガラス基板の熱膨張係数に適合し、５００〜６００℃で焼成できることが求められている。また、高い耐電圧を有することも求められている。
【０００７】
上記の要求特性を満たすものとして、ＰｂＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の鉛ガラス粉末を用いた誘電体材料（特許文献１参照）が使用されてきたが、近年、環境保護の高まりや環境負荷物質の使用削減の動きから、誘電体材料においても非鉛ガラス粉末を使用することが望まれている。そのため、比較的容易に低融点化が可能なＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の非鉛ガラス粉末を用いた誘電体材料（特許文献２参照）が提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１１９７９号公報
【特許文献２】特開２０００−２２６２３２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、背面ガラス基板上に形成されるアドレス電極を保護するための背面誘電体上への隔壁の形成方法の一つに酸エッチング法がある。酸エッチング法は、背面誘電体上に形成された隔壁層上にレジスト等を形成し、露光、現像した後に、スプレーで硝酸等の酸溶液を吹き付けてレジスト等が形成されていない箇所をエッチングすることで所定箇所に隔壁を形成する方法である。このとき、酸溶液によって隔壁層の下に形成されている誘電体層までエッチングされると、誘電体層の膜厚が薄くなり、絶縁性を確保することが困難となる。そのため、酸エッチング法で隔壁を形成する場合、背面誘電体材料には、上記の要求特性に加え、隔壁形成に用いられる酸溶液によってエッチングされないことが求められる。
【０００９】
しかしながら、特許文献２に示すようなＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の非鉛ガラスは耐酸性が低く、隔壁を形成する際の酸溶液によって、背面誘電体層までエッチングされるという問題がある。
【００１０】
ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系非鉛ガラスにおいて、耐酸性を向上させる方法として、ＳｉＯ2の含有量を多くすることやＺｎＯの含有量を減らすことが考えられるが、ＳｉＯ2の含有量を多くすると、ガラスの軟化点が上昇し、５００〜６００℃程度の温度域で焼成できなくなるという問題が生じる。また、ＺｎＯの含有量を減らすと熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、焼成時にガラス基板が変形したり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなるという問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、非鉛ガラスにおいて、６００℃以下の温度で焼成することができ、ガラス基板に適合する熱膨張係数と優れた耐酸性を有する誘電体層を形成することが可能なプラズマディスプレイパネル用誘電体材料を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス粉末を含むプラズマディスプレイパネル用誘電体材料において、該ガラス粉末が、実質的にＰｂＯを含有せず、ＴｉＯ2を含有するガラスからなることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、使用するガラス粉末の軟化点が低いため、６００℃以下の温度で焼成することができる。また、ガラス基板に適合する熱膨張係数を有するため、焼成時におけるガラス基板の変形を抑えることができる。しかも、優れた耐酸性を有するため、隔壁を形成する際の酸溶液によって誘電体層がエッチングされることはなく絶縁性を維持できる。それ故、プラズマディスプレイパネル用誘電体材料、特に、隔壁が形成される背面ガラス基板用の誘電体材料として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料において使用するガラス粉末は、ＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系非鉛ガラスを基本組成とし、更に、この系のガラスにＴｉＯ2を添加している。このようにすることで、非鉛系ガラス粉末からなる誘電体材料であっても、６００℃以下の温度で焼成でき、ガラス基板に適合する熱膨張係数と優れた耐酸性を有する誘電体層を得ることができる。
【００１５】
尚、隔壁を形成する際の酸溶液による背面誘電体層のエッチングを効果的に抑えるには、ＴｉＯ2を０．１モル％以上添加することが好ましい。しかし、ＴｉＯ2の含有量が多くなると、ガラス化し難くなったり、ガラスが結晶化して透明な焼成膜が得難くなるため、１８モル％以下にすることが好ましい。
【００１６】
また、本発明に使用するＴｉＯ2を添加したＺｎＯ−Ｂ2Ｏ3−ＳｉＯ2系ガラス粉末は、耐酸性に優れ、ガラス基板に適合する熱膨張係数を有し、６００℃以下の焼成で良好な流動性を示すガラスであれば制限はなく、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ０．１〜１８％、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  １０〜５５％、ＳｉＯ2  １０〜３５％、Ｂｉ2Ｏ3  ０〜２５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２５％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％の組成範囲からなるガラスが使用できる。
【００１７】
特に、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ６．５〜１８％、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  １０〜３５％、ＳｉＯ2  ２０〜３５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２５％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％の組成範囲（組成範囲Ａ）からなるガラスや、実質的にＰｂＯを含有せず、モル百分率で、ＴｉＯ2  ０．１〜６．５％未満、ＺｎＯ  ０．１〜２５％、Ｂ2Ｏ3  ２０〜５５％、ＳｉＯ2  １０〜３５％、Ｂｉ2Ｏ3  ５〜２５％、Ｒ2Ｏ（Ｒ2ＯはＬｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ、Ｋ2Ｏを示す）  ０〜２０％、ＢａＯ  ０〜１５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ  ０〜２０％の組成範囲（組成範囲Ｂ）からなるガラスを使用することが望ましい。その理由は、上記特性に加え、透明性に優れた誘電体を得やすくなり、前面誘電体材料としても用いることができるためである。
【００１８】
尚、コストを安く抑えたい場合は、高価な成分であるＢｉ2Ｏ3を必ずしも必要としない組成範囲Ａからなるガラスを選択することが好ましく、より優れた耐酸性を得たい場合は、耐酸性を低下させる成分であるＲ2Ｏの含有量を少なくできるようにＢｉ2Ｏ3を多く含有した組成範囲Ｂからなるガラスを選択することが好ましい。
【００１９】
本発明においてガラスの組成を組成範囲Ａのように限定した理由は、次のとおりである。
【００２０】
ＴｉＯ2は、ガラスの耐酸性や耐水性を向上させる成分であり、本発明においては必須成分である。ＴｉＯ2を含有させないと、耐酸性や耐水性が得られず、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされることになる。尚、Ｂｉ2Ｏ3を必要としないガラス系において、効果的に耐酸性を高め、しかも、ガラスの結晶化を抑えて透明な焼成膜を得やすくするには、ＴｉＯ2の含有量を６．５〜１８％にすることが好ましい。より好ましい範囲は６．６〜１５％である。
【００２１】
ＺｎＯはガラスの熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が０．１％よりも少なくなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。一方、２５％よりも多くなると耐酸性が低下する傾向にあり、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされやすくなる。ＺｎＯのより好ましい範囲は０．１〜２０％である。
【００２２】
Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成すると共に、ガラス化範囲を広げる成分である。その含有量が１０％よりも少なくなるとガラス化し難くなったり、ガラスが結晶化して透明な焼成膜が得難くなる。一方、３５％よりも多くなるとガラスの軟化点が上昇する傾向にあり、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。Ｂ2Ｏ3のより好ましい範囲は１５〜３０％である。
【００２３】
ＳｉＯ2はガラスの骨格を形成する成分である。その含有量が２０％よりも少なくなると耐酸性が低下する傾向にあり、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされやすくなる。一方、３５％よりも多くなるとガラスの軟化点が上昇する傾向にあり、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。ＳｉＯ2のより好ましい範囲は２０〜３０％である。
【００２４】
Ｒ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋを表す）は、ガラスの軟化点を低下させたり、熱膨張係数を調整するために添加する成分である。その含有量が２５％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。また、耐酸性が著しく低下し易くなる。Ｒ2Ｏのより好ましい範囲は５〜２０％である。また、各成分の含有量は、Ｌｉ2Ｏ  ０〜７％、Ｎａ2Ｏ  ０〜１５％、Ｋ2Ｏ  ０〜５％であることが望ましい。
【００２５】
ＢａＯはガラスを安定化させたり、熱膨張係数を調整するために添加する成分である。その含有量が１５％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。ＢａＯのより好ましい範囲は０〜１０％である。
【００２６】
ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯはガラスの熱膨張係数を調整するために添加する成分である。これらの成分の合量が２０％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯのより好ましい範囲は０〜１０％である。また、各成分の含有量は、ＭｇＯ  ０〜８％、ＣａＯ  ０〜８％、ＳｒＯ  ０〜５％であることが望ましい。
【００２７】
尚、組成範囲Ａのガラスにおいては、ガラスの軟化点を低下させたり、耐酸性を向上させるために、Ｂｉ2Ｏ3を５％まで含有させてもよい。含有量が多くなると、コストが上昇する。また、ＴｉＯ2を多く含有するガラス系においては、ガラスが失透しやすくなり、透明な焼成膜が得難くなる。Ｂｉ2Ｏ3のより好ましい範囲は０〜１％である。
【００２８】
また、本発明においてガラスの組成を組成範囲Ｂのように限定した理由は、次のとおりである。
【００２９】
ＴｉＯ2は、ガラスの耐酸性や耐水性を向上させる成分であり、本発明においては必須成分である。ＴｉＯ2を含有させないと、耐酸性や耐水性が得られず、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされることになる。尚、より優れた耐酸性を得るために、Ｂｉ2Ｏ3を多く含有したガラス系において、効果的に耐酸性を高め、しかも、ガラスの結晶化を抑えて透明な焼成膜を得やすくするには、ＴｉＯ2の含有量を０．１〜６．５未満％にすることが好ましい。より好ましい範囲は１．０〜６．０％である。
【００３０】
ＺｎＯはガラスの熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が０．１％よりも少なくなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。一方、２５％よりも多くなると耐酸性が低下する傾向にあり、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされやすくなる。ＺｎＯのより好ましい範囲は０．１〜２０％である。
【００３１】
Ｂ2Ｏ3はガラスの骨格を形成すると共に、ガラス化範囲を広げる成分である。その含有量が２０％よりも少なくなるとガラス化し難くなったり、ガラスが結晶化して透明な焼成膜が得難くなる。一方、５５％よりも多くなるとガラスの軟化点が上昇する傾向にあり、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。Ｂ2Ｏ3のより好ましい範囲は２０〜５０％である。
【００３２】
ＳｉＯ2はガラスの骨格を形成する成分である。その含有量が１０％よりも少なくなると耐酸性が低下する傾向にあり、隔壁形成に用いられる酸溶液によって誘電体層がエッチングされやすくなる。一方、３５％よりも多くなるとガラスの軟化点が上昇する傾向にあり、６００℃以下の温度で焼成し難くなる。ＳｉＯ2のより好ましい範囲は１０〜２５％である。
【００３３】
Ｂｉ2Ｏ3は、ガラスの軟化点を低下させると共に、耐酸性を向上させる成分である。その含有量が５％よりも少なくなると、ガラスの軟化点を低下させる効果が得難く、耐酸性を低下させる成分であるＲ2Ｏを多く含有させなければならなくなり、結果として、耐酸性が低下し易くなる。一方、２５％以上になると、ガラスが失透しやすくなり、透明な焼成膜が得難くなる。Ｂｉ2Ｏ3のより好ましい範囲は６．５〜２０％である。
【００３４】
Ｒ2Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋを表す）は、ガラスの軟化点を低下させたり、熱膨張係数を調整するために添加する成分である。その含有量が２０％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。また、耐酸性が著しく低下し易くなる。Ｒ2Ｏのより好ましい範囲は０〜１５％である。また、各成分の含有量は、Ｌｉ2Ｏ  ０〜５％、Ｎａ2Ｏ  ０〜１３％、Ｋ2Ｏ  ０〜５％であることが望ましい。
【００３５】
ＢａＯはガラスを安定化させたり、熱膨張係数を調整するために添加する成分である。その含有量が１５％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。ＢａＯのより好ましい範囲は０〜１０％である。
【００３６】
ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯはガラスの熱膨張係数を調整するために添加する成分である。これらの成分の合量が２０％よりも多くなると誘電体材料の熱膨張係数が大きくなる傾向にあり、ガラス基板や隔壁の熱膨張係数と整合し難くなる。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯのより好ましい範囲は０〜１０％である。また、各成分の含有量は、ＭｇＯ  ０〜８％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜５％であることが望ましい。
【００３７】
尚、本発明において、上記組成範囲Ａ及びＢで記載された成分以外にも、要求される特性を損なわない範囲で種々の成分を添加することができる。例えば、ガラスの軟化点を低下させるために、Ｃｓ2Ｏ、Ｒｂ2Ｏ等を合量で１０％まで、走査電極やアドレス電極との反応を抑えるために、ＣｕＯ、Ｓｂ2Ｏ3、ＣｅＯ2、ＭｎＯ等を合量で５％まで、ガラスを安定化させたり、耐水性や耐酸性を向上させるために、Ｙ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｔａ2Ｏ5、ＳｎＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、Ｎｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5等を合量で１０％まで添加することができる。
【００３８】
但し、ＰｂＯは、ガラスの融点を低下させる成分であるが、環境負荷物質でもあるため、実質的なガラスへの導入は避けるべきである。
【００３９】
尚、本発明で言う「実質的なガラスへの導入を避ける」とは、積極的に原料として用いず不純物として混入するレベルをいい、具体的には、含有量が０．１％以下であることを意味する。
【００４０】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料におけるガラス粉末の粒度は、平均粒径Ｄ50が３．０μｍ以下、最大粒径Ｄmaxが２０μｍ以下のものを使用することが望ましい。いずれか一方でもその上限を超えると、焼成膜中に大きな泡が残存しやすくなり、耐電圧が低下するためである。
【００４１】
本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、熱膨張係数や焼成後の強度及び外観の調節の為に、上記ガラス粉末に加えてセラミック粉末を５０％まで含有してもよい。セラミック粉末が５０％より多くなると、十分に焼結が行えず、緻密な膜を形成することが難しくなる。好ましくは４０％以下である。尚、セラミック粉末としては、例えばアルミナ、ジルコニア、ジルコン、チタニア、コージエライト、ムライト、シリカ、ウイレマイト、酸化錫、酸化亜鉛等を１種又は２種以上組み合わせて使用することができる。また、セラミック粉末の導入による誘電体層の透明性の低下を避けたい場合は、セラミック粉末の一部または全部が球状のものを用いればよい。ここでいう球状とは、写真での状態観察において、粒子表面に角張った個所がなく、且つ粒子中心から表面全体の半径が±２０％以内であるものをいう。また、セラミック粉末は平均粒径が５．０μｍ以下、最大粒径は２０μｍ以下のものを用いることが望ましい。
【００４２】
尚、本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、背面誘電体もしくは前面誘電体のいずれの用途においても使用することが可能であり、もちろんそれ以外の用途においても使用することができる。背面誘電体として使用する場合、上記セラミック粉末を０〜５０質量％（より好ましくは５〜４０質量％、更に好ましくは１０〜４０質量％）の範囲で含有させることが望ましい。また、前面誘電体として使用する場合は、セラミック粉末の添加による可視光の散乱を抑えて透明な焼成膜を得るために、多くても２０質量％（好ましくは１０質量％）以内にすることが望ましい。
【００４３】
次に、本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料の使用方法を説明する。本発明の材料は、例えばペーストやグリーンシートなどの形態で使用することができる。
【００４４】
ペーストの形態で使用する場合、上述した誘電体材料と共に、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を使用する。尚、ペースト全体に占める誘電体材料の割合としては、３０〜９０質量％程度が一般的である。
【００４５】
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、０．１〜２０質量％程度が一般的である。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。
【００４６】
可塑剤は、乾燥速度をコントロールすると共に、乾燥膜に柔軟性を与える成分であり、その含有量は０〜１０質量％程度が一般的である。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。
【００４７】
溶剤は材料をペースト化するための材料であり、その含有量は１０〜３０質量％程度が一般的である。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または混合して使用することができる。
【００４８】
ペーストの作製は、上記の誘電体材料、熱可塑性樹脂、可塑剤、溶剤等を用意し、これを所定の割合で混練することにより行うことができる。
【００４９】
このようなペーストを用いて、前面又は背面誘電体層を形成するには、まず、走査電極が形成された前面ガラス基板やアドレス電極が形成された背面ガラス基板上に、これら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、所定の膜厚の塗布層を形成した後、乾燥させる。その後、焼成することで所定の誘電体層を得ることができる。
【００５０】
本発明の材料をグリーンシートの形態で使用する場合、上述した誘電体材料と共に、熱可塑性樹脂、可塑剤等を使用する。尚、グリーンシート中に占める誘電体材料の割合は、６０〜８０質量％程度が一般的である。
【００５１】
熱可塑性樹脂及び可塑剤としては、上記ペーストの調製の際に用いられるのと同様の熱可塑性樹脂及び可塑剤を用いることができ、熱可塑性樹脂の混合割合としては、５〜３０質量％程度が一般的であり、可塑剤の混合割合としては、０〜１０質量％程度が一般的である。
【００５２】
グリーンシートを作製する一般的な方法としては、上記の誘電体材料、熱可塑性樹脂、可塑剤等を用意し、これらにトルエン等の主溶媒や、イソプロピルアルコール等の補助溶媒を添加してスラリーとし、このスラリーをドクターブレード法によって、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等のフィルムの上にシート成形する。シート成形後、乾燥させることによって溶媒や溶剤を除去し、グリーンシートとすることができる。
【００５３】
以上のようにして得られたグリーンシートを用いて前面又は背面誘電体層を形成するには、走査電極が形成された前面ガラス基板やアドレス電極が形成された背面ガラス基板上に、グリーンシートを配置し、熱圧着して塗布層を形成した後に、上述のペーストの場合と同様に焼成することで誘電体層を得ることができる。
【００５４】
上記の説明においては、誘電体形成方法として、ペーストまたはグリーンシートを用いた方法を例にして説明しているが、本発明のプラズマディスプレイパネル用誘電体材料は、これらの方法に限定されるものではなく、感光性ペースト法、感光性グリーンシート法などその他の形成方法にも適用され得る材料である。
【実施例】
【００５５】
以下、本発明のプラズマディスプレイの誘電体材料を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００５６】
表１及び２は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１４）を、表３は比較例（試料Ｎｏ．１１５〜１７）をそれぞれ示している。尚、試料Ｎｏ．１７は、鉛系ガラスからなる従来品を示すものである。
【００５７】
【表１】
2007246382.tif 000002
【００５８】
【表２】
2007246382.tif 000003
【００５９】
【表３】
2007246382.tif 000004
【００６０】
表の各試料は、次のようにして調製した。
【００６１】
まず、表に示すガラス組成となるように原料を調合し、均一に混合した。次いで、白金ルツボに入れて１３００℃で２時間溶融した後、溶融ガラスを薄板状に成形した。続いて、これらを流体ボールミルにて粉砕し、気流分級して平均粒径Ｄ50が３．０μｍ以下、最大粒径Ｄmaxが２０μｍ以下のガラス粉末からなる試料を得た。このようにして得られたガラス粉末について軟化点、熱膨張係数、ガラスの着色の有無、結晶の析出の有無及びガラスの耐酸性を評価した。
【００６２】
表から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１〜１４は、軟化点が５９５℃以下と低く６００℃以下の温度で焼成できるものであった。また、熱膨張係数は７３．７〜９５．３×１０-7／℃であり、ガラス基板と整合するものであった。また、ガラスの着色や結晶の析出も殆どなく透明な焼成膜が得られた。更に、耐酸性評価試験における焼成膜の侵食量が８．０μｍ以下と小さく耐酸性に優れているため、酸エッチング法で隔壁を形成しても、誘電体層は侵食され難く絶縁性は確保できると予想される。
【００６３】
これに対し、比較例である試料Ｎｏ．１５及び１６は、耐酸性評価試験における焼成膜の侵食量が１２．５μｍ以上と大きく耐酸性に劣っているため、酸エッチング法で隔壁を形成すると、誘電体層の厚みが薄くなり絶縁性の確保が難しくなることが予想される。
【００６４】
尚、ガラスの軟化点については、マクロ型示差熱分析計を用いて測定し、第四の変曲点の値を軟化点とした。
【００６５】
熱膨張係数については、各試料を粉末プレス成型し、軟化点の温度で焼成した後、直径４ｍｍ、長さ４０ｍｍの円柱状に研磨加工し、ＪＩＳ  Ｒ３１０２に基づいて測定し、３０〜３００℃の温度範囲における値を求めた。
【００６６】
ガラスの着色の有無及び結晶の析出の有無については、上記のようにして作製したペーストを、約５０μｍの焼成膜が得られるようにＡｇ電極が形成された高歪点ガラス基板（日本電気硝子株式会社製ＰＰ−８）上にスクリーン印刷法で塗布、乾燥し、電気炉中に入れた後、軟化点の温度で１０分間保持した。このようにして得られた焼成膜について、電極周辺部や焼成膜全体を目視で観察し着色の有無の評価を行い、次いで、光学顕微鏡を用いて結晶の析出の有無を評価した。尚、観察した焼成膜に、着色や結晶の析出が認められなかったものを「○」、明らかに着色や結晶の析出が認められたものを「×」として表中に示した。
【００６７】
ガラスの耐酸性については、ガラスの着色及び結晶の析出の評価に用いた試料の一部をマスキングし、超音波浴槽中で４５℃、０．５％硝酸溶液に１２０秒浸漬した。浸漬後の試料のマスキング部と侵食部の段差を接触式の粗さ計で測定し、侵食量を測定し耐酸性を評価した。