JPH1067534A - 被膜形成用低融点ガラス - Google Patents

被膜形成用低融点ガラス

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JPH1067534A
JPH1067534A JP8220885A JP22088596A JPH1067534A JP H1067534 A JPH1067534 A JP H1067534A JP 8220885 A JP8220885 A JP 8220885A JP 22088596 A JP22088596 A JP 22088596A JP H1067534 A JPH1067534 A JP H1067534A
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JP
Japan
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glass
low
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melting glass
melting
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JP8220885A
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English (en)
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Kazuhiro Nishikawa
和浩 西川
Ayumi Takayama
亜弓 高山
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Central Glass Co Ltd
Original Assignee
Central Glass Co Ltd
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/062Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight
    • C03C3/07Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead
    • C03C3/072Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron
    • C03C3/074Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron containing zinc
    • C03C3/0745Glass compositions containing silica with less than 40% silica by weight containing lead containing boron containing zinc containing more than 50% lead oxide, by weight

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 表示パネル基板、特に反射型PDP基板等に
透明電極線パターンを形成し、更にそれを絶縁被覆する
うえで適用される低融点ガラスであって、組成範囲およ
び熱物性を規定したことにより、従来にない透明性、透
視性に優れる被膜形成用低融点ガラスを提供する。 【構成】 基板上に絶縁性の被膜を形成するための低融
点ガラスであって、その成分組成がwt%表示でSiO2
〜7、B2O3 15〜25、Al2O3 0〜8、ZnO 3〜15、PbO
60〜75、CaO 、MgO 、 SrO またはBaO より選択される1
種または2種以上を0〜6の範囲で含み、かつ軟化点が
450〜 480℃、熱膨張係数が77〜90×10-7/℃である被
膜形成用低融点ガラス。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、軟化温度が低いい
わゆる低融点ガラスであって、焼成時の泡抜けが容易
で、透明・透視性に富み、従って表示パネル基板の導電
性配線 (電極線と称する) パターンを厚膜状に絶縁被覆
するうえで好適な被膜形成用の低融点ガラスにかかり、
特に反射型プラズマディスプレイパネル (反射型PDP
と略称する)の透明な前面基板にパターン形成した透明
電極線パターンを透明・透視性に富む被膜で絶縁被覆
し、PDPの輝度の低下を来すことのない被膜形成用低
融点ガラスに関する。
【0002】
【従来技術とその解決すべき課題】特開昭49−110709号
には、SiO2 1〜20wt%、B2O3 5〜25wt%、Al2O3
〜8wt%、ZnO 3〜15wt%、PbO 60〜80wt%からなり、
気体放電を利用した表示パネルにおける電極線を被覆す
る絶縁ガラスであって、低い電圧で有効に発光できる表
示パネル用絶縁ガラスが開示されている。
【0003】特開平8−119665号には、SiO2 12〜17wt
%、B2O3 8〜15wt%、Al2O3 0.1〜5wt%、ZnO 5〜1
2wt%、PbO 60〜70wt%からなり、室温〜 300℃におけ
る熱膨張係数が63〜76×10-7/℃であって、PDP基
板、特に背面基板に厚膜を形成するうえで好適で、基板
に塗布し焼成して厚膜を形成した際に基板に反りや割れ
を発生し難いPDP用のガラス組成物が開示されてい
る。これら先行技術は透明・透視性を重視したものでは
なく、また言及していない。
【0004】本発明は、表示パネル基板、特に反射型P
DP基板等のソーダ石灰系ガラスあるいはそれに類似の
透明ガラスを基板とする表示パネルに透明電極線パター
ンを形成し、更にそれを絶縁被覆するうえで適用される
低融点ガラスであって、組成範囲および熱物性を規定し
たことにより透明性、透視性に優れる被膜形成用低融点
ガラスを提供するものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、基板上に絶縁
性の被膜を形成するための低融点ガラスであって、その
成分組成がwt%表示でSiO2 2〜7、B2O3 15〜25、Al
2O3 0〜8、ZnO 3〜15、PbO 60〜75、CaO 、MgO 、 Sr
O またはBaO より選択される1種または2種以上を0〜
6の範囲で含み、かつ軟化点が 450〜 480℃、熱膨張係
数が77〜90×10 -7/℃である被膜形成用低融点ガラス、
さらに、反射型PDP基板に配した透明電極線パターン
を透明な絶縁性の被膜で被覆するための低融点ガラスと
して適用される前記被膜形成用低融点ガラス、からな
る。
【0006】
【発明の実施の形態】一例として反射型PDPは、図1
の概略側断面図に示すような構造からなる。1は透明な
前面基板ガラスで、前記したようにソーダ石灰系ガラス
あるいはそれに類似のガラスからなる。2はパターニン
グされた透明電極であり、例えばインジウム−錫(ITO)
を主要素とする透明電極である。3は本発明にかかる低
融点ガラスよりなる透明な絶縁被膜(当業界では通常誘
電体層と称しており、以下誘電体層とよぶ)で、予め製
造、整粒した低融点ガラス粉とペーストオイルからなる
混合物をスクリーン印刷等により前面基板1および透明
電極2上に塗布し、570 〜600 ℃程度で焼成して厚み30
μm 程度の厚膜を形成する。4は例えばスパッタリング
法等により積層したマグネシア層で、誘電体層3を放電
によるスパッタリングから保護するものであり、このよ
うに保護マグネシア層を被覆することは周知の技術事項
である。
【0007】5は背面基板ガラスで、前記透明電極に対
向するアドレス電極6、および所望色調に発光する蛍光
体7が配され、また各画素を区画する誘電性セラミック
質の隔壁8が形成される。これら前面基板ガラス1と背
面基板ガラス5は、それら周辺部をシール用低融点ガラ
ス9により封着せしめる。該低融点ガラス9はシールが
主目的で透明性、透視性等は問題とするものではなく、
PbO-SiO2系低融点ガラス粉とペーストオイルからなる混
合物を略450 ℃で焼成することにより完全にシールする
ことができる。前面基板ガラス1と背面基板ガラス5の
間の空間 (放電空間) には希ガス10が封入される。
【0008】しかして、電圧印加により透明電極2とア
ドレス電極6の間に電位差を生じさせ、それにより希ガ
ス10を励起して紫外線を放射せしめ、それが蛍光体7を
刺激して発光、色表示せしめ、これを前面基板側より透
視するものである。
【0009】前面基板ガラス1におけるソーダ石灰系ガ
ラス等の透明ガラスは熱膨張係数 (常温〜300 ℃) がお
およそ80〜90×10-7/℃であり、従って被膜形成用低融
点ガラスからなる透明な誘電体層3もそれに近似した熱
膨張係数を採るようにする。具体的には77〜90×10-7
℃とするもので、その範囲未満あるいはその範囲を越え
ると、基板ガラスに反りや亀裂を与えたり、誘電体層自
体亀裂が生じたりする。また、被膜形成用低融点ガラス
の軟化点 (粘度が107.6 ポイズとなる温度) は450 〜48
0 ℃とするもので、そうすることにより、前記570 〜60
0 ℃での焼成に際して、充分な流動性を有し、泡抜けも
容易となる。なお、軟化点が 480℃を越えると、前記焼
成温度範囲では泡抜けが不充分となり易く、他方泡抜け
を充分とすべく焼成温度を上げると基板ガラスの耐熱温
度を越え、基板ガラスが変形する等の不具合が生ずる。
また軟化点が450 ℃未満であると、前記シール用低融点
ガラス9により封着すべく450 ℃程度で焼成する際に、
被膜形成用低融点ガラスの流動性が増大し、その上に成
膜したマグネシア層に亀裂が生ずる等の不具合が生ず
る。
【0010】本発明においてB2O3はガラス形成の主要成
分として導入するもので、15〜25wt%の範囲とする。15
wt%未満ではガラス形成が不安定で失透、結晶を生じ易
くなる。他方25wt%を越えると焼成に際する泡抜けが困
難となる。好ましくは17〜22wt%の範囲とする。
【0011】SiO2はB2O3同様のガラス形成成分で、それ
によりガラス化範囲を拡大し安定化することができる。
導入量は2〜7wt%の範囲とするのが適当であり、2wt
%未満では前記作用が発揮できず、7wt%を越えるとガ
ラス粘度が上昇し泡抜けが困難となる。好ましくは3〜
5wt%の範囲とする。
【0012】PbO はガラスを低融点とし、すなわち軟化
温度を下げ、流動性を与えるうえで必須の成分であり、
60〜75wt%の範囲で導入する。60wt%未満ではその作用
が十分発揮できず、また焼成に際する泡抜けが不充分と
なる。75wt%を越えると軟化点が低下し過ぎるため、先
述 450℃でのシール用低融点ガラスにより封着する際に
ガラスが流動し易くなり、その上に成膜したマグネシア
層に亀裂が生ずるようになり、また熱膨張係数が過大と
なる。
【0013】ZnO はガラスに流動性を与え、また熱膨張
係数を調整するうえで導入するもので、その範囲は3〜
15wt%とする。3wt%未満ではその作用を発揮し得ず、
15wt%を越えるとガラスが不安定となり、結晶化し易く
なる。
【0014】Al2O3 はガラスを安定化させ、熱膨張係数
を調整するうえで適宜導入する。但し8wt%を越える導
入はガラスの粘度を上昇させ、泡抜けが困難となる。
【0015】なお熱膨張係数を調整する目的において、
本発明における溶融、泡抜け性、熱物性等を損なわない
範囲でCaO 、MgO 、SrO またはBaO より選択される1種
または2種以上を0〜6wt%の範囲で導入できる。
【0016】また、不純物としてのR2O (Na2O 、K2O
等)の存在は、それが希ガス中に混入するとパネル寿命
の短縮を来す恐れがあるため、その混入量を1wt%以下
とすることが望ましい。
【0017】
【実施例】以下具体的実施例を例示して本発明を説明す
る。
【0018】〔ガラス混合ペーストの作製〕SiO2源とし
て微粉珪砂を、B2O3源としてほう酸を、Al2O3 源として
水酸化アルミニウムを、ZnO 源として亜鉛華を、PbO 源
として酸化鉛を、CaO 源として炭酸カルシウムを使用
し、これらを所望ガラス組成となるべく調合したうえ
で、白金ルツボに投入し、電気加熱炉内で1000〜1100
℃、1〜2時間で加熱溶融してガラスを得た。ガラスの
一部は型に流し込み、ブロック状にして熱物性 (熱膨張
係数、軟化点) 測定用に供した。残余のガラスは急冷双
ロール成形機にてフレーク状とし、粉砕装置で平均粒径
3〜4μm 、最大粒径15μm の粉末状に整粒した。
【0019】αテルピネオールとブチルカルビトールア
セテートからなるペーストオイルにバインダーとしての
エチルセルロースと上記ガラス粉を混合し、粘度 300±
50ポイズ程度のスクリーン印刷に適するペーストを調製
した。
【0020】〔誘電体層の形成〕厚み2〜3mm、サイズ
150mm□のソーダ石灰系基板ガラスに、焼成後の膜厚が
25〜30μm となるべく勘案して目の開き#250のスクリー
ンを用いて前記ペーストをスクリーン印刷により塗布し
た。
【0021】次いで140 ℃で15分間乾燥した後、580 ℃
で30分間焼成して、被膜形成用低融点ガラスよりなるク
リアーな厚膜を形成した。得られた試料について以下の
試験に供した。
【0022】〔熱膨張係数の測定〕前記熱物性測定用ガ
ラスブロックを所定寸法に切断、研磨して熱膨張係数測
定試料を作製し、これを熱膨張計にセットして5℃/分
の速度で昇温して伸び量を測定、記録し、室温〜300 ℃
の平均熱膨張係数を算出した。
【0023】〔軟化点の測定〕常法により、ガラスブロ
ックからのガラスを加熱して所定太さ、寸法のガラスビ
ームを作製し、リトルトン粘度計にセットして昇温し、
粘度が107.6 ポイズに達したときの温度、すなわち軟化
点を測定した。
【0024】〔光散乱率 (ヘーズ値) 〕誘電体層を形成
した基板ガラス (厚み3mm) について常法により、ヘー
ズメーターでもってヘーズ値を測定した。なお、ヘーズ
値は2%以下が良好とされる。
【0025】〔透過率〕誘電体層を形成した基板ガラス
(厚み3mm) について常法により、分光光度計でもって
透過率を測定し、可視域における平均透過率を算定し
た。なお、可視光透過率は85%以上が良好とされる。
【0026】〔失透の有無〕誘電体層について鏡下で失
透の有無を観察した。
【0027】〔マグネシア層の亀裂の有無〕誘電体層を
形成した基板ガラス (厚み3mm) について、誘電体層上
にスパッタリング法によりマグネシア膜を成膜し、さら
に450 ℃で15分熱処理した後、マグネシア膜の亀裂の発
生の有無を観察した。
【0028】〔ガラス板の反り〕誘電体層を形成した基
板ガラス (厚み2mm) について常法により、非接触式真
直度・厚み測定機でもって反りの状態を測定し、長さ 3
00mm当たりの撓み深さが100μm 以下のものを良、 100
μm を越えるものを悪として評価した。
【0029】なお基板ガラスにおいて厚み2mmとしたの
は、基板を薄板とすることにより、より反りを生じ易く
し、厳しい区分評価を行えるようにするためである。
【0030】〔結果〕被膜形成用低融点ガラス組成およ
び、各種試験結果を表1に示す。表1から明らかなよう
に、本発明にかかる実施例においては、熱物性、光学特
性等において良好であり、透明で透視性のよい被膜形成
用低融点ガラス、特に反射型PDPの前面基板に透明な
絶縁被膜を形成するガラスとして好適である。
【0031】他方比較例においては、熱物性が適正範囲
をはずれている、または光学特性において劣る、あるい
は基板の反りやマグネシア膜への悪影響がある等の不都
合点を有する。
【0032】なお、実施例5におけるガラス組成中、Ca
O 2wt%に換え、CaO 1wt%+MgO1wt%、SrO 1wt%
+BaO 1wt%とした場合も熱膨張係数、軟化点とも適正
範囲にあり、光散乱率、可視光線透過率その他の光学特
性等において良好であった。
【0033】
【表1】
【0034】
【発明の効果】本発明によれば、熱物性、光学特性等に
おいて良好であり、透明な被膜形成用低融点ガラス、特
に反射型PDPの前面基板に透明な絶縁被膜を形成する
ガラスとして好適である。
【図面の簡単な説明】
【図1】反射型PDPの概略側断面図である。
【符号の説明】
1--------前面基板ガラス 2--------透明電極 3--------誘電体層 4--------マグネシア層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】基板上に絶縁性の被膜を形成するための低
    融点ガラスであって、その成分組成がwt%表示でSiO2
    2〜7、B2O3 15〜25、Al2O3 0〜8、ZnO 3〜15、Pb
    O 60〜75、CaO 、MgO 、 SrO またはBaO より選択される
    1種または2種以上を0〜6の範囲で含み、かつ軟化点
    が 450〜 480℃、熱膨張係数が77〜90×10-7/℃である
    ことを特徴とする被膜形成用低融点ガラス。
  2. 【請求項2】反射型PDP基板に配した透明電極線パタ
    ーンを透明な絶縁性の被膜で被覆するための低融点ガラ
    スであることを特徴とする請求項1記載の被膜形成用低
    融点ガラス。
JP8220885A 1996-08-22 1996-08-22 被膜形成用低融点ガラス Pending JPH1067534A (ja)

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