(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
重量百分率でガラス粉末を６０〜８０％、セラミック粉末を０〜１０％、熱可塑性樹脂を５〜３０％、可塑剤を０．１〜１０％含むガラスシートからなり、自己接着性を有す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材料。
【請求項２】
ガラス粉末が、重量百分率で、ＰｂＯ  ５０〜７５％、Ｂ2Ｏ3  ２〜３０％、ＳｉＯ2  ２〜３５％、ＺｎＯ  ０〜２０％の組成を有することを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料。
【請求項３】
ガラス粉末が、重量百分率で、ＺｎＯ  ２５〜４５％、Ｂｉ2Ｏ3  １５〜３５％、Ｂ2Ｏ3  １０〜３０％、ＳｉＯ2  ０．５〜８％、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ８〜２４％の組成を有することを特徴とする請求項１のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料。
【請求項４】
可塑剤が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およびジブチルフタレートからなる群より選ばれた１種または２種以上のフタル酸エステルであることを特徴とする請求項１に記載のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料。
【請求項５】
シート厚が５０〜１００μｍであることを特徴とする請求項１〜４のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
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の前面ガラス板には、プラズマ放電用の電極が形成され、その上に放電維持のための誘電体層が形成される。誘電体層は高い耐電圧を有することが必要とされ、このために誘電体層には表面が平滑であること、膜厚が均一であること、泡が極めて少なく、また小さいこと等が求められている。
【０００３】
従来、このような誘電体層は、鉛ガラス粉末を含むペーストをスクリーン印刷し、焼成することによって形成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記した従来の材料では、印刷後にスクリーンメッシュの跡が残って平滑な表面が得難い、膜厚が安定しない、泡が多数残存する等の問題を有している。また誘電体層として十分な膜厚（約３０〜４０μｍ）を得るためには３〜５回程度印刷を繰り返さなければならず、印刷の度に行う乾燥工程での溶剤の揮発が作業環境の汚染を招き易い。
【０００５】
本発明の目的は、作業性に優れ、作業環境の汚染を招き難く、しかも耐電圧の高い誘電体層を形成することが可能な誘電体形成材料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、上記目的を達成すべく、種々の実験を重ねた結果、ガラス粉末と熱可塑性樹脂と可塑剤を特定の範囲で混合してシート状に成形することにより、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】
即ち、本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料は、重量百分率で、ガラス粉末を６０〜８０％、セラミック粉末を０〜１０％、熱可塑性樹脂を５〜３０％、可塑剤を０．１〜１０％含むガラスシートからなり、自己接着性を有することを特徴とする。
【０００８】
以下、各構成成分について詳細に説明する。
【０００９】
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基本材料であり、その混合割合は、６０〜８０重量％、好ましくは６５〜７７重量％である。ガラス粉末が６０重量％より少なくなると樹脂や可塑剤が相対的に多くなるため、焼成時に発泡が生じ、高い耐電圧を有する誘電体層が得られなくなる。一方、８０重量％より多くなると、樹脂や可塑剤が相対的に少なくなるため、ガラスシートとしての強度が弱くなり、作業性が悪くなる。ガラス粉末としては、重量百分率で、ＰｂＯ  ５０〜７５％（好ましくは５５〜７０％）、Ｂ2 Ｏ3   ２〜３０％（好ましくは５〜２５％）、ＳｉＯ2   ２〜３５％（好ましくは３〜３１％）、ＺｎＯ  ０〜２０％（好ましくは０〜１０％）の組成を有するガラスや、重量百分率で、ＰｂＯ  ３０〜５５％（好ましくは４０〜５０％）、Ｂ2 Ｏ3   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＋Ｂｉ2 Ｏ3   ０〜３０％（好ましくは３〜２０％）の組成を有するガラスや、重量百分率で、ＺｎＯ  ２５〜４５％（好ましくは３０〜４０％）、Ｂｉ2 Ｏ3   １５〜３５％（好ましくは２０〜３０％）、Ｂ2 Ｏ3   １０〜３０％（好ましくは１７〜２５％）、ＳｉＯ2   ０．５〜８％（好ましくは３〜７％）、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ８〜２４％（好ましくは１０〜２０％）の組成を有するガラスが、５００〜６００℃の焼成で良好な流動性を示し、また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。
【００１０】
セラミック粉末は、誘電体形成材料の流動性、焼結性或いは熱膨張係数を調整するために添加する成分であり、必要に応じて１０重量％まで、好ましくは５重量％まで添加可能である。セラミック粉末としては、アルミナ粉末、ジルコニア粉末、シリカ粉末、ジルコン粉末等が使用可能であり、これらを単独或いは混合して使用する。しかしながらセラミック粉末が１０重量％より多くなると焼結が不十分となり、高い耐電圧を有する誘電体層が得られなくなる。
【００１１】
熱可塑性樹脂は、ガラスシートに必要な強度と柔軟性、及び自己接着性を付与するための材料であり、その混合割合は５〜３０重量％、好ましくは１０〜２５重量％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樹脂、ポリビニルブチラール樹脂、ポリメチルメタアクリレート樹脂、ポリエチルメタアクリレート樹脂、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。熱可塑性樹脂が５重量％より少なくなると上記の効果が得られなくなり、３０重量％より多くなるとシートの焼成時に発泡が生じ、高い耐電圧を有する誘電体層が得られなくなる。
【００１２】
可塑剤は、ガラスシートに柔軟性を高めるとともに自己接着性を付与するために添加する成分であり、その混合割合は０．１〜１０重量％、好ましくは０．１〜７重量％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。しかしながら可塑剤が１０重量％より多くなるとシートの強度が低下するとともに、表面がベタつき過ぎて作業性が低下する。
【００１３】
また本発明の材料は、ガラスの軟化点より１０℃高い温度で焼成したときに、形成されるガラス膜の表面粗さＲａが０．２μｍ以下になることが好ましい。即ち、表面粗さＲａが０．２μｍより大きい場合は、高い耐電圧を有する誘電体層を形成することが難しくなるためである。
【００１４】
次に、本発明の材料を作製する方法を説明する。
【００１５】
まず、上記組成を有するように、ガラス粉末、熱可塑性樹脂及び可塑剤を混合する。また必要に応じてセラミック粉末を添加する。なおガラス粉末やセラミック粉末は、それぞれ最大粒径が５〜３０μｍ及び０．１〜１５μｍのものを使用することが望ましい。次いで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剤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）等のフィルム上にシート成形する。このとき乾燥後のシート厚が約５０〜１００μｍとなるように成形することが好ましい。その後、乾燥させることによって溶媒や溶剤を除去し、ガラスシートの形態を有するプラズマディスプレーパネル用誘電体材料を得ることができる。
【００１６】
次に本発明の材料の使用方法を説明する。
【００１７】
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。前面ガラス板には、予め電極が形成されており、その上に本発明の材料を熱圧着によって接着する。熱圧着は、５０〜２００℃で１〜５ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で行うことが好ましい。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。
【００１８】
【作用】
本発明のプラズマディスプレー用誘電体形成材料は、シート成形に使用されるスラリーが、スクリーン印刷で使用されるペーストに比べてかなり低粘度であるため、成形時における泡の巻き込みが少なく、表面が平滑で均一な膜厚を有するガラス膜を得ることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料を実施例に基づいて詳細に説明する。
【００２０】
表１は本実施例で使用するガラス粉末（試料Ａ〜Ｄ）を示している。
【００２１】
【表１】
0003906946.tif 000002
【００２２】
各ガラス粉末は以下のようにして作製した。まず表に示す酸化物組成となるようにガラス原料を調合し、均一に混合した後、白金ルツボに入れ、１２５０℃で２時間溶融し、均一なガラスとした。これらをアルミナボールミルで粉砕し、目開き５３μｍの網フルイで分級した。このようにしてガラス粉末を得た。
【００２３】
表２〜４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜１４）及び従来例（試料Ｎｏ．１５）を示している。
【００２４】
【表２】
0003906946.tif 000003
【００２５】
【表３】
0003906946.tif 000004
【００２６】
【表４】
0003906946.tif 000005
【００２７】
Ｎｏ．１〜１４の各試料は以下のようにして作製した。
【００２８】
まず、上記ガラス粉末に対し、平均粒径１μｍ程度の各種セラミック粉末を、表に示す割合で混合した。さらに各種の熱可塑性樹脂及び可塑剤を表に示す割合で混合し、主溶媒としてトルエンを３０重量％、補助溶剤としてイソプロピルアルコールを２重量％混合し、スラリーとした。次いでこのスラリーを、焼成後の膜厚が３０μｍとなるように、ドクターブレード法によってＰＥＴフィルム上にシート成形し、乾燥させることによってトルエンとイソプロピルアルコールを除去し、８５μｍの厚みを有するシート状の試料を得た。
【００２９】
また従来例である試料Ｎｏ．１５は、上記したガラス粉末Ａとエチルセルロースと有機溶剤（ターピネオール）を重量％で７０％、５％、２５％の割合で混練してペースト状にしたものを使用した。
【００３０】
こうして得られた各試料について、焼成後のガラス膜の平均膜厚、表面粗さ、膜厚のバラツキ、残存する泡の大きさについて評価した。また試料Ｎｏ．１〜１４は、さらに自己接着性について評価した。結果を表に示す。
【００３１】
表から明らかなように、従来例である試料Ｎｏ．１５は、表面粗さＲａが０．５μｍ、膜厚のバラツキが±１０％であり、直径２５μｍの大きさの泡が残存していた。一方、実施例である試料Ｎｏ．１〜１４は、表面粗さＲａが０．１５μｍ以下、膜厚のバラツキが±３％以下であり、残存する泡の直径は１５μｍ以下であった。また何れも自己接着性を有していた。
【００３２】
これらの事実から、本発明の材料は、従来例に比べて耐電圧の高い誘電体層を形成できることがわかる。
【００３３】
なお表面粗さは、まずガラス板の表面に各試料（Ｎｏ．１〜１４）を１２０℃、２．５ｋｇｆ／ｃｍ2 の条件で熱圧着し、各ガラスの軟化点より１０℃高い温度で１０分間焼成してガラス膜を形成した後、触針式表面粗さ計を用いて測定した。膜厚のバラツキは、焼成後のガラス膜の膜厚をデジタルマイクロメーターにて９点測定し、目標膜厚（３０μｍ）との膜厚差を評価した。残存する泡の直径は、顕微鏡観察により評価した。なお試料Ｎｏ．１５は、焼成後の膜厚が３０μｍとなるように、スクリーン印刷法を用い、ガラス板上に印刷、乾燥を４回繰り返した後、上記と同様の条件で焼成したものについて評価した。
【００３４】
また自己接着性については次のようにして評価した。まず各試料をアルミナ基板に指圧（約１ｋｇｆ／ｃｍ2 ）で貼り付けた後、試料を下にして室温で２４時間放置した。次いで試料が落下しないか否かを目視で確認し、試料が落下しなかった場合は○、落下した場合は×として、表に示した。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように本発明のプラズマディスプレーパネル用誘電体形成材料は、スクリーン印刷法により塗布される従来の材料に比べて、焼成後のガラス膜の表面が平滑であり、均一な膜厚を有し、しかも残存する泡が少ないために、耐電圧の高い誘電体層を形成することができる。
【００３６】
また本発明の材料は、熱圧着等によって基板上に貼り付けるだけでよく、従来の材料のように３〜５回程度印刷、乾燥を繰り返す必要がないため、作業性を著しく向上させることができる。しかも溶媒等を揮発させる乾燥工程はガラスシートの製造時に１回行うだけでよく、従来の材料に比べて作業環境の汚染を招き難い。