JPH11228178A - ガラス組成物、それを用いた絶縁体、fpd用隔壁及び絶縁層 - Google Patents

ガラス組成物、それを用いた絶縁体、fpd用隔壁及び絶縁層

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JPH11228178A
JPH11228178A JP10031175A JP3117598A JPH11228178A JP H11228178 A JPH11228178 A JP H11228178A JP 10031175 A JP10031175 A JP 10031175A JP 3117598 A JP3117598 A JP 3117598A JP H11228178 A JPH11228178 A JP H11228178A
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mol
glass
paste
ceramic
glass substrate
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JP10031175A
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Yoshio Kuromitsu
祥郎 黒光
Kunio Sugamura
邦夫 菅村
Kenji Morinaga
健次 森永
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】FPDのガラス基板に反りを発生させず、かつ
FPDの画像にクロストークを発生させずに、反射率を
向上できる。 【解決手段】 ガラス組成物のガラス成分として、B2
320〜45モル%と、ZnO15〜45モル%と、
BaO、SrO、CaO及びMgOからなる群より選ば
れた1種又は2種以上の酸化物15〜40モル%と、B
aF2、CaF2、SrF2、MgF2及びAlF3からな
る群より選ばれた1種又は2種以上のフッ化物10〜3
0モル%とを含む。また上記ガラス組成物と、ジルコ
ン、アルミナ、シリカ、ムライト、βユークリプタイ
ト、コーディエライト、βスポデューメン及びフォルス
テライトからなる群より選ばれた1種又は2種以上のセ
ラミックフィラーとを含む混合体を焼成することにより
絶縁体(FPD用隔壁、FPD用絶縁層)が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、PDP(plasma d
isplay panel:プラズマディスプレイパネル)、PAL
C(plasma addressed liquid crystal display)等の
FPD(flat panel display)用隔壁及び絶縁層に好適
なガラス組成物及びこれを用いた絶縁体に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】従来、この種のガラス組成物として、ガ
ラス粉末が70〜95重量%、耐火物フィラーが5〜3
0重量%、耐熱顔料が0〜10重量%を含むものが開示
されている(特開平3−170346)。このガラス組
成物では、ガラス成分が55〜65重量%のPbO、0
〜5重量%のZnO、0〜10重量%のB23、15〜
25重量%のSiO2、0.5〜5重量%のAl23
0.5〜15重量%の(SnO2+TiO2)、0.5〜
10重量%の(MgO+CaO+SrO+BaO)、
0.1〜2重量%のCeO2、0.1〜5重量%のLa2
3からなる。しかし、上記従来のガラス組成物では、
Pb成分を含有するため、ガラス組成物の密度が大きく
なり、このガラス組成物をPDPのガラス基板上の隔壁
として使用した場合、ガラス基板の重量が増大する問題
点や、環境汚染の原因となる問題点があった。ガラス基
板の重量が増大すると、ガラス基板の焼成時にガラス基
板に反りを発生し易くなる、即ちガラス基板の焼成工程
において加熱むらを防止するために、ガラス基板を下か
ら数カ所で点支持しているが、ガラス基板が重いと自重
で反りが発生し易くなる問題点があった。また上記従来
のガラス組成物では、隔壁の比誘電率が10〜12程度
で比較的大きいため、電気信号が近隣の配線に漏洩し、
画像にクロストークが生じ易い問題点があった。更に上
記従来のガラス組成物においては、PDP隔壁若しくは
絶縁層としての使用中(プラズマ減圧雰囲気下にて)に
金属Pbが析出し、放電特性が低下する問題点があっ
た。
【0003】Pb成分を含まないガラスとして、耐イオ
ン放電衝撃性低軟化温度ガラス(特開昭48−4300
7)やプラズマディスプレイパネル(特開平8−301
631)が開示されている。上記特開昭48−4300
7号公報に示された耐イオン放電衝撃性低軟化温度ガラ
スでは、30〜43重量%の無水硼酸(B23)、18
〜33重量%の五酸化バナジウム(V25)、17〜2
2重量%の酸化亜鉛(ZnO)、8〜12重量%の酸化
ナトリウム(Na2O)を主成分とし、これに6重量%
以下の珪酸(SiO2)、5重量%以下のアルミナ(A
23)、4重量%以下の酸化ジルコニウム(Zr
2)のうち少なくとも1種を含有させたことを特徴と
する。この耐イオン放電衝撃性低軟化温度ガラスでは、
一般に使用される窓ガラス板と略同じ熱膨張係数と窓ガ
ラス板より低い軟化温度を有するため、ひび割れ等を生
じることなく窓ガラスに均一に融着する。またガスイオ
ン等の放電による衝撃により解離等の変化を生じ易い酸
化鉛(PbO)や酸化ビスマス(Bi23)等の重金属
酸化物を全く含有しないため、PDPのガラス基板の被
膜用ガラス等の長時間にわたりガスイオンの放電衝撃を
受ける部分に使用してもガスイオン放電特性に全く影響
を生じることがなく、被膜の黒化及び透明度の変化等の
劣化を生じることもない。
【0004】一方、上記特開平8−301631号公報
に示されたプラズマディスプレイでは、相対向するガラ
ス基板間のディスプレイの各画素間に隔壁が形成され、
この隔壁がP25系ガラスからなるガラス粉末と、低膨
張セラミック粉末とからなるガラスセラミック組成物の
焼成物からなることを特徴とする。このプラズマディス
プレイパネルでは、ガラスセラミック組成物が20〜7
0重量%のガラス粉末と、30〜80重量%の低膨張セ
ラミック粉末からなり、ガラス粉末が25〜35モル%
のP25、0〜50モル%のZnO、0〜70モル%の
SnO、0〜10モル%のLi2O、0〜10モル%の
Na2O、0〜10モル%のK2O、0〜20モル%の
(Li2O+Na2O+K2O)、0〜10モル%のMg
O、0〜10モル%のCaO、0〜10モル%のSr
O、0〜10モル%のBaO、0〜20モル%の(Mg
O+CaO+SrO+BaO)、0〜10モル%のB2
3、0〜10モル%のAl23からなる。このように
構成されたプラズマディスプレイパネルでは、隔壁の比
誘電率が7〜10の間であり、Pbを含有する隔壁と比
較して、表示のクロストークを低減できる。また隔壁に
Pb成分を含有しないため、密度が小さく、大型のPD
Pに最適である。更に熱膨張係数が通常のPDP用ガラ
ス基板に整合しているため、PDPのガラス基板上に隔
壁を形成した際に反りがなく、下地のオーバコートにク
ラックが入ったりすることがなく、ガラス基板も割れ難
くなる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の特開昭48
−43007号公報に示された耐イオン放電衝撃性低軟
化温度ガラスでは、V25を含むため、茶色に着色さ
れ、反射率が低下する不具合があった。また上記従来の
特開平8−301631号公報に示されたプラズマディ
スプレイでは、P25を含むため、耐水性が悪い問題点
があった。上記従来の特開平8−301631号公報に
示されたプラズマディスプレイでは、ガラスの熱膨張係
数がガラス基板に対して大きいので、熱膨張係数をガラ
ス基板と整合させるために、セラミックフィラーを多量
に添加しなければならず、焼成後の構造が多孔質にな
り、強度が低下し放電特性も低下する問題点があった。
【0006】本発明の目的は、FPDのガラス基板に反
りを発生させず、かつFPDの画像にクロストークを発
生させずに、反射率を向上できる、ガラス組成物、それ
を用いた絶縁体、FPD用隔壁及び絶縁層を提供するこ
とにある。本発明の別の目的は、強度及び放電特性を低
下させずに、熱膨張係数を低くして熱膨張係数をFPD
のガラス基板と整合させることができ、かつガラス基板
より軟化点を低くくできる、ガラス組成物、それを用い
た絶縁体、FPD用隔壁及び絶縁層を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
ガラス成分として、B2320〜45モル%と、ZnO
15〜45モル%と、BaO、SrO、CaO及びMg
Oからなる群より選ばれた1種又は2種以上の酸化物1
5〜40モル%と、BaF2、CaF2、SrF2、Mg
2及びAlF3からなる群より選ばれた1種又は2種以
上のフッ化物10〜30モル%とを含むガラス組成物で
ある。この請求項1に記載されたガラス組成物では、ガ
ラス成分を上記範囲内でそれぞれ混合すると、焼成温度
が低くなって、軟化点も低くなる。また上記ガラス成分
に密度の大きいPb成分を含まないため、重量を軽減で
き、環境を汚染することもない。
【0008】請求項2に係る発明は、B2320〜45
モル%と、ZnO15〜45モル%と、BaO、Sr
O、CaO及びMgOからなる群より選ばれた1種又は
2種以上の酸化物15〜40モル%と、BaF2、Ca
2、SrF2、MgF2及びAlF3からなる群より選ば
れた1種又は2種以上のフッ化物10〜30モル%とを
含むガラス組成物と;ジルコン、アルミナ、シリカ、ム
ライト、βユークリプタイト、コーディエライト、βス
ポデューメン及びフォルステライトからなる群より選ば
れた1種又は2種以上のセラミックフィラーとを含む混
合体を焼成してなる絶縁体である。この請求項2に記載
された絶縁体では、ガラスの軟化点が低いので、絶縁体
の焼成温度を低くすることができる。またガラス成分に
25を含まないため、白色の反射率の高い絶縁体を得
ることができる。
【0009】請求項3に係る発明は、請求項2記載の絶
縁体により形成されたFPD用隔壁である。請求項4に
係る発明は、請求項2記載の絶縁体により形成されたF
PD用絶縁層である。この請求項3に記載されたFPD
用隔壁又は請求項4に記載されたFPD用絶縁層では、
上記ガラス組成物とセラミックフィラーとの混合体に有
機バインダを含むセラミックグリーンリブ又はセラミッ
クグリーンシートを焼成することにより、上記リブ又は
シートが隔壁又は絶縁層になる。或いはガラス組成物、
セラミックフィラー及び有機バインダに有機溶媒を加え
て、ペースト化しスクリーン印刷法などでセラミックキ
ャピラリリブ又はセラミックキャピラリ層を乾燥、焼成
することにより、上記セラミックキャピラリリブ又はセ
ラミックキャピラリ層が隔壁又は絶縁層になる。このと
きの焼成温度はガラス基板の軟化点より100℃以上低
いため、ガラス基板に反り等は生じない。また上記隔壁
又は絶縁層の熱膨張係数はガラス基板の熱膨張係数と概
略同一になるため、ガラス基板の反りを更に抑制でき
る。上記記隔壁又は絶縁層の比誘電率が4〜7程度と比
較的小さくなるので、電気信号が近隣の配線に漏洩する
ことはなく、画像にクロストークが発生しない。更にガ
ラス成分へのセラミックフィラー成分の添加量は比較的
少量で済むので、焼成後の強度及び放電特性が低下する
こともない。なお、上記セラミックキャピラリとは、ガ
ラス組成物とセラミックフィラーと有機バインダと溶媒
とを含むペーストを塗布した後の大部分の有機バインダ
及び溶媒が残存している状態をいう。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を図面
に基づいて詳しく説明する。本発明の絶縁体はガラス組
成物とセラミックフィラーとを含む混合体を焼成するこ
とにより形成される。上記ガラス組成物としては、B2
3を20〜45モル%と、ZnOを15〜45モル%
と、BaO、SrO、CaO及びMgOからなる群より
選ばれた1種又は2種以上の酸化物を15〜40モル%
と、BaF2、CaF2、SrF2、MgF2及びAlF3
からなる群より選ばれた1種又は2種以上のフッ化物を
10〜30モル%とを含む。
【0011】B23を20〜45モル%の範囲に限定し
たのは、20モル%未満ではガラスにならず軟化点も高
い不具合があり、45モル%を越えると耐水性が悪い不
具合があるからであり、B23は25〜40モル%であ
ることが更に好ましい。またZnOを15〜45モル%
の範囲に限定したのは、15モル%未満では軟化点が高
い不具合があり、45モル%を越えても軟化点が高い不
具合があるからであり、ZnOは20〜40モル%であ
ることが更に好ましい。
【0012】またBaO、SrO、CaO及びMgOか
らなる群より選ばれた1種又は2種以上の酸化物を15
〜40モル%の範囲に限定したのは、15モル%未満で
は軟化点が高い不具合があり、40モル%を越えるとガ
ラスにならない不具合があるからであり、この酸化物は
20〜35モル%であることが更に好ましい。更にBa
2、CaF2、SrF2、MgF2及びAlF3からなる
群より選ばれた1種又は2種以上のフッ化物を10〜3
0モル%の範囲に限定したのは、10モル%未満では軟
化点が高い不具合があり、30モル%を越えるとガラス
にならない不具合があるからであり、このフッ化物は1
2〜25モル%であることが更に好ましい。
【0013】またセラミックフィラーとしては、ジルコ
ン、アルミナ、シリカ、ムライト、βユークリプタイ
ト、コーディエライト、βスポデューメン及びフォルス
テライトからなる群より選ばれた1種又は2種以上のセ
ラミックを含む。ガラス成分にセラミックフィラー成分
を混合するのは、例えば上記ガラス成分を用いたPDP
用隔壁をガラス基板上に形成する場合、この隔壁の熱膨
張係数とガラス基板の熱膨張係数とを整合させるためで
ある。
【0014】この実施の形態では、上記混合体を焼成す
ることによりセラミックリブ(PDP用隔壁)が形成さ
れる。このセラミックリブの形成方法を図1に基づいて
説明する。先ずガラス基板10の表面にガラス組成物及
びセラミックフィラーを含むペーストを塗布して形成さ
れたペースト膜11に対してくし歯12bを有するブレ
ード12のエッジ12aをガラス基板10表面に接触さ
せた状態でブレード12又はガラス基板10を一定方向
に移動することによりガラス基板10表面にセラミック
キャピラリリブ13を形成する。上記ペーストは上記ガ
ラス組成物とセラミックフィラーと有機バインダと溶媒
とを含む。
【0015】セラミックフィラーはガラス組成物の容積
に対して60容積%以下であることが好ましい。セラミ
ックフィラーが60容積%以上になるとリブ13が多孔
質になり好ましくないからである。なお、ガラス組成物
及びセラミックフィラーはこれらの粒径がそれぞれ0.
1〜30μmの粉末であることが好ましい。ガラス組成
物及びセラミックフィラーの粒径を0.1〜30μmの
範囲に限定したのは、0.1μm未満では凝集し易くそ
の取扱いが煩わしくなり、30μmを越えると後述する
ブレード12の移動時に所望のリブ13が形成できなく
なるからである。
【0016】ペーストの各成分の配合比は、ガラス組成
物及びセラミックフィラーを30〜70重量%、有機バ
インダを15〜3重量%、溶媒を55〜27重量%であ
ることが好ましい。溶媒は常温での揮発性が比較的小さ
い有機溶媒であることが必要であり、ターピネオール、
プチルカルビトール、アセテート又はエーテル等が挙げ
られる。ペーストをこのように構成することにより所定
の粘度を有するペーストを得ることができ、ガラス基板
10上に形成されたセラミックキャピラリリブ13のだ
れを抑制して焼成することによりセラミックリブを精度
良く形成することができる。
【0017】ペーストのガラス基板10表面への塗布
は、スクリーン印刷法、ディップ法又はドクタブレード
法等の既存の手段により行われる。ペースト膜11の形
成されたガラス基板10表面に接触させるブレード12
には複数のくし歯12bが等間隔にかつ同一方向に形成
される。このブレード12はペーストとの反応やペース
トに溶解されることのない金属、セラミック又はプラス
チック等により作られ、特に、寸法精度、耐久性の観点
からセラミック若しくはFe,Ni,Co基の合金が好
ましい。それぞれのくし歯12bの間の隙間はこのブレ
ード12により形成されるセラミックキャピラリリブ1
3の断面形状に相応して形成される。
【0018】このように構成されたブレード12による
セラミックキャピラリリブ13の形成は、ブレード12
のエッジ12aをペースト膜11を形成したガラス基板
10表面に接触させた状態でガラス基板10を固定して
図1の実線矢印で示すようにブレード12を一定方向に
移動するか、又はブレード12を固定して図1の破線矢
印で示すようにガラス基板10を一定方向に移動させる
ことにより行われる。この移動によりガラス基板10表
面に塗布されたペーストのブレード12のくし歯12b
に対応する箇所はくし歯12bの間の隙間に移動するか
若しくは掃き取られ、くし歯12bの間の隙間に位置す
るペーストのみがガラス基板10上に残存してガラス基
板10表面にセラミックキャピラリリブ13が形成され
る。くし歯の溝の深さがペースト膜11の厚さより大き
い場合にはブレード12又はガラス基板10を移動する
ときに掃き取られたペーストが溝に入り込みペースト膜
11の厚さ以上の高さを有するセラミックキャピラリリ
ブ13を形成できる。
【0019】このようして形成されたセラミックキャピ
ラリリブ13はその後乾燥されてセラミックグリーンリ
ブ(図示せず)になり、更に脱バインダのため加熱さ
れ、引続いて焼成することにより図2に示すセラミック
リブ14になる。このときの焼成温度は600℃未満で
あり、ガラス基板としてソーダ石灰ガラスを用いた場合
のこのガラス基板10の軟化点(735℃)より100
℃以上低いため(ガラスの軟化点は焼成温度から約10
0℃差し引いた温度である。)、ガラス基板10は軟化
せず、ガラス基板10に反り等は生じない。また上記セ
ラミックリブ14の熱膨張係数は65〜87×10-7
℃と上記ガラス基板10の熱膨張係数(85×10-7
℃)と概略同一になり、上記ガラス組成物に密度の大き
いPb成分を含まずガラス組成物の重量を軽減できるた
め、ガラス基板10の反りを更に抑制できる。
【0020】またガラス成分にV25を含まないため、
白色の反射率の高いセラミックリブ14を得ることがで
き、上記セラミックリブ14の比誘電率が4〜7程度と
比較的小さいので、電気信号が近隣の配線に漏洩するこ
とはなく、画像にクロストークが発生しない。更にガラ
ス組成物へのセラミックフィラーの添加量は比較的少量
で済むので、焼成後のセラミックリブ14の強度や放電
特性が低下することもない。
【0021】図3及び図4は本発明の第2の実施の形態
を示す。図3及び図4において図1及び図2と同一符号
は同一部品を示す。この実施の形態では、ガラス基板1
0の表面に上記ペーストを塗布して形成されたペースト
膜11に対して、くし歯12bを有するブレード12の
エッジ12aをガラス基板10表面から所定の高さ浮上
した状態でブレード12又はガラス基板10を一定方向
に移動することにより、ガラス基板10表面にセラミッ
クキャピラリ層21が形成され、このセラミックキャピ
ラリ層21上にセラミックキャピラリリブ23が形成さ
れる(図3)。上記セラミックキャピラリ層21及びセ
ラミックキャピラリリブ23は乾燥されてセラミックグ
リーン層及びセラミックグリーンリブになり、更に脱バ
インダのため加熱され、引続いて焼成されることによ
り、図4に示すガラス基板10上に形成された絶縁層2
2と、この絶縁層22上に形成されたセラミックリブ2
4となる。
【0022】なお、セラミックリブは図5に示すよう
に、厚膜印刷法によりガラス基板30上にセラミックリ
ブ24を形成してもよい。この方法では、ガラス基板3
0の表面に上記ペーストを厚膜印刷法により所定のパタ
ーンで位置合わせをして重ね塗りした後に乾燥し、ペー
スト膜31を形成する。この工程を多数回繰返してペー
スト膜31を所定の高さに形成した後に焼成することに
より、セラミックリブ34がガラス基板30上に所定の
間隔をあけて形成される。
【0023】また、セラミックリブは図6に示すよう
に、サンドブラスト法によりガラス基板30上にセラミ
ックリブ44を形成してもよい。この方法では、ガラス
基板30の表面全体に上記ペーストを厚膜法で塗布し、
乾燥することにより、或いは上記ペーストから作製され
たセラミックグリーンテープを積層することにより、所
定の高さのパターン形成層41を形成した後、このパタ
ーン形成層41を感光性フィルム42で被覆し、更にこ
のフィルム42上をマスク43で覆って、露光、現像を
行うことにより所定のパターンのレジスト層46を形成
する。次にこのレジスト層46の上方からサンドブラス
ト処理を施してセル47となる部分を取除くことによ
り、パターン形成層41がセラミックグリーンリブ48
となる。更に剥離剤等を用いて上記レジスト層46を除
去した後に焼成することにより、セラミックリブ44が
ガラス基板30上に所定の間隔をあけて形成される。更
に、上記第1及び第2の実施の形態では、本発明の絶縁
体によりPDP用隔壁及びPDP用絶縁層を形成した
が、PALC用隔壁及びPALC用絶縁層を形成しても
よい。
【0024】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに詳しく
説明する。 <実施例1>B23を30モル%と、ZnOを20モル
%と、BaOを30モル%と、MgF2を20モル%と
を含むガラス粉末(ガラス組成物)を70重量%用意
し、セラミックフィラーとして平均粒径4.3μmのジ
ルコン粉末を30重量%用意し、両者を十分に混合し
た。上記ガラス粉末は具体的には、B23としてH3
3、ZnOはそのまま、BaOとしてBaCO3、Mg
2はそのままをそれぞれ所定の成分になるように混合
し、大気中で1100℃にて30分間溶解して白金皿に
流し出し、固化した後に粉砕して(平均粒径3〜5μ
m)得た。この混合粉末と有機バインダであるエチルセ
ルロースと溶媒であるαテレピネオールとを重量比で5
0/10/40の割合で配合し、十分に混練してペース
トを得た。このようにして得られたペーストを実施例1
とした。なお、以下の実施例2〜29及び比較例1〜8
のガラス粉末も、上記と同様にB23としてH3BO3
ZnOはそのまま、酸化物であるBaO,SrO,Ca
O又はMgOとしてBaCO3,SrCO3,CaCO3
又はMgCO3、フッ化物であるMgF2,CaF2,S
rF2,MgF2又はAlF3はそのままをそれぞれ所定
の成分になるように混合し、大気中で1100℃にて3
0分間溶解して白金皿に流し出し、固化した後に粉砕し
て(平均粒径3〜5μm)得た。
【0025】<実施例2>ガラス粉末が実施例1のMg
2に替えてSrF2を20モル%含むことを除いて、実
施例1と同様にしてペーストを形成した。このペースト
を実施例2とした。 <実施例3>ガラス粉末が実施例1のMgF2に替えて
CaF2を20モル%含むことを除いて、実施例1と同
様にしてペーストを形成した。このペーストを実施例3
とした。 <実施例4>ガラス粉末が実施例1のMgF2に替えて
AlF3を20モル%含むことを除いて、実施例1と同
様にしてペーストを形成した。このペーストを実施例4
とした。 <実施例5>ガラス粉末がB23を30モル%と、Zn
Oを20モル%と、BaOを40モル%と、CaF2
10モル%とを含むことを除いて、実施例1と同様にし
てペーストを形成した。このペーストを実施例5とし
た。
【0026】<実施例6>ガラス粉末がB23を45モ
ル%と、ZnOを15モル%と、BaOを20モル%
と、CaF2を20モル%とを含むことを除いて、実施
例1と同様にしてペーストを形成した。このペーストを
実施例6とした。 <実施例7>ガラス粉末がB23を30モル%と、Zn
Oを45モル%と、BaOを15モル%と、CaF2
10モル%とを含むことを除いて、実施例1と同様にし
てペーストを形成した。このペーストを実施例7とし
た。 <実施例8>ガラス粉末がB23を20モル%と、Zn
Oを35モル%と、BaOを15モル%と、CaF2
30モル%とを含むことを除いて、実施例1と同様にし
てペーストを形成した。このペーストを実施例8とし
た。
【0027】<実施例9>ガラス粉末がB23を30モ
ル%と、ZnOを20モル%と、CaOを30モル%
と、CaF2を20モル%とを含むことを除いて、実施
例1と同様にしてペーストを形成した。このペーストを
実施例9とした。 <実施例10>ガラス粉末が実施例9のCaOに替えて
SrOを30モル%含むことを除いて、実施例9と同様
にしてペーストを形成した。このペーストを実施例10
とした。 <実施例11>ガラス粉末が実施例9のCaOに替えて
MgOを30モル%含むことを除いて、実施例9と同様
にしてペーストを形成した。このペーストを実施例11
とした。
【0028】<実施例12>B23を30モル%と、Z
nOを20モル%と、BaOを10モル%と、SrOを
10モル%と、CaOを10モル%と、CaF2を20
モル%とを含むガラス粉末を60重量%用意し、セラミ
ックフィラー粉末として平均粒径3.2μmのアルミナ
粉末を40重量%用意し、両者を十分に混合した。上記
以外は実施例1と同様にしてペーストを形成した。この
ペーストを実施例12とした。 <実施例13>B23を30モル%と、ZnOを20モ
ル%と、BaOを5モル%と、SrOを5モル%と、M
gOを20モル%と、BaF2を20モル%とを含むガ
ラス粉末を60重量%用意したことを除いて、実施例1
2と同様にしてペーストを形成した。このペーストを実
施例13とした。
【0029】<実施例14>B23を30モル%と、Z
nOを20モル%と、BaOを10モル%と、SrOを
5モル%と、CaOを10モル%と、MgOを10モル
%と、SrF2を20モル%とを含むガラス粉末を60
重量%用意したことを除いて、実施例12と同様にして
ペーストを形成した。このペーストを実施例14とし
た。 <実施例15>B23を30モル%と、ZnOを20モ
ル%と、BaOを10モル%と、CaOを10モル%
と、MgOを10モル%と、CaF2を10モル%と、
AlF3を10モル%とを含むガラス粉末を60重量%
用意したことを除いて、実施例12と同様にしてペース
トを形成した。このペーストを実施例15とした。
【0030】<実施例16>B23を30モル%と、Z
nOを20モル%と、CaOを15モル%と、MgOを
15モル%と、BaF2を5モル%と、CaF2を10モ
ル%と、AlF3を5モル%とを含むガラス粉末を60
重量%用意したことを除いて、実施例12と同様にして
ペーストを形成した。このペーストを実施例16とし
た。 <実施例17>B23を30モル%と、ZnOを20モ
ル%と、SrOを5モル%と、CaOを20モル%と、
MgOを5モル%と、SrF2を10モル%と、MgF2
を10モル%とを含むガラス粉末を60重量%用意した
ことを除いて、実施例12と同様にしてペーストを形成
した。このペーストを実施例17とした。
【0031】<実施例18>B23を30モル%と、Z
nOを20モル%と、CaOを30モル%と、CaF2
を10モル%と、MgF2を5モル%と、AlF3を5モ
ル%とを含むガラス粉末を60重量%用意したことを除
いて、実施例12と同様にしてペーストを形成した。こ
のペーストを実施例18とした。 <実施例19>B23を30モル%と、ZnOを20モ
ル%と、BaOを30モル%と、BaF2を10モル%
と、MgF2を5モル%と、AlF3を5モル%とを含む
ガラス粉末を60重量%用意したことを除いて、実施例
12と同様にしてペーストを形成した。このペーストを
実施例15とした。
【0032】<実施例20>B23を30モル%と、Z
nOを20モル%と、SrOを30モル%と、CaF2
を5モル%と、SrF2を5モル%と、MgF2を5モル
%と、AlF3を5モル%とを含むガラス粉末を60重
量%用意したことを除いて、実施例12と同様にしてペ
ーストを形成した。このペーストを実施例20とした。 <実施例21>B23を36モル%と、ZnOを24モ
ル%と、BaOを30モル%と、CaF2を10モル%
とを含むガラス粉末を50重量%用意し、セラミックフ
ィラー粉末として平均粒径3.2μmのアルミナ粉末を
50重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は
実施例1と同様にしてペーストを形成した。このペース
トを実施例21とした。
【0033】<実施例22>B23を36モル%と、Z
nOを24モル%と、BaOを30モル%と、CaF2
を10モル%とを含むガラス粉末を70重量%用意し、
セラミックフィラー粉末として平均粒径4.3μmのジ
ルコン粉末を30重量%用意し、両者を十分に混合し
た。上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成し
た。このペーストを実施例22とした。 <実施例23>B23を36モル%と、ZnOを24モ
ル%と、BaOを30モル%と、CaF2を10モル%
とを含むガラス粉末を80重量%用意し、セラミックフ
ィラー粉末として平均粒径2.0μmのシリカ粉末を2
0重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は実
施例1と同様にしてペーストを形成した。このペースト
を実施例23とした。
【0034】<実施例24>B23を36モル%と、Z
nOを24モル%と、BaOを20モル%と、CaF2
を20モル%とを含むガラス粉末を70重量%用意し、
セラミックフィラー粉末として平均粒径4.3μmのム
ライト粉末を30重量%用意し、両者を十分に混合し
た。上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成し
た。このペーストを実施例24とした。 <実施例25>B23を36モル%と、ZnOを24モ
ル%と、BaOを20モル%と、CaF2を20モル%
とを含むガラス粉末を80重量%用意し、セラミックフ
ィラー粉末として平均粒径2.6μmのβユークリプタ
イト粉末を20重量%用意し、両者を十分に混合した。
上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成した。
このペーストを実施例25とした。
【0035】<実施例26>B23を36モル%と、Z
nOを24モル%と、BaOを20モル%と、CaF2
を20モル%とを含むガラス粉末を80重量%用意し、
セラミックフィラー粉末として平均粒径4.9μmのコ
ージェライト粉末を20重量%用意し、両者を十分に混
合した。上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形
成した。このペーストを実施例26とした。 <実施例27>B23を30モル%と、ZnOを25モ
ル%と、BaOを30モル%と、CaF2を30モル%
とを含むガラス粉末を75重量%用意し、セラミックフ
ィラー粉末として平均粒径2.9μmのフォルステライ
ト粉末を25重量%用意し、両者を十分に混合した。上
記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成した。こ
のペーストを実施例27とした。
【0036】<実施例28>B23を30モル%と、Z
nOを25モル%と、BaOを30モル%と、CaF2
を30モル%とを含むガラス粉末を60重量%用意し、
セラミックフィラー粉末として平均粒径4.3μmのジ
ルコン粉末を40重量%用意し、両者を十分に混合し
た。上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成し
た。このペーストを実施例28とした。 <実施例29>B23を30モル%と、ZnOを25モ
ル%と、BaOを30モル%と、CaF2を30モル%
とを含むガラス粉末を30重量%用意し、セラミックフ
ィラー粉末として平均粒径3.2μmのアルミナ粉末を
70重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は
実施例1と同様にしてペーストを形成した。このペース
トを実施例29とした。
【0037】<比較例1>B23を20モル%と、Zn
Oを20モル%と、BaOを45モル%と、CaF2
15モル%とを含むガラス粉末を用意した。またセラミ
ックフィラー粉末は用いなかった。上記以外は実施例1
と同様にしてペーストを形成した。このペーストを比較
例1とした。 <比較例2>B23を35モル%と、ZnOを45モル
%と、BaOを10モル%と、CaF2を10モル%と
を含むガラス粉末を70重量%用意し、セラミックフィ
ラー粉末として平均粒径4.3μmのジルコン粉末を3
0重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は実
施例1と同様にしてペーストを形成した。このペースト
を比較例2とした。
【0038】<比較例3>B23を40モル%と、Zn
Oを10モル%と、BaOを30モル%と、CaF2
20モル%とを含むガラス粉末を70重量%用意し、セ
ラミックフィラー粉末として平均粒径4.3μmのジル
コン粉末を30重量%用意し、両者を十分に混合した。
上記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成した。
このペーストを比較例3とした。 <比較例4>B23を25モル%と、ZnOを50モル
%と、BaOを35モル%と、CaF2を10モル%と
を含むガラス粉末を70重量%用意し、セラミックフィ
ラー粉末として平均粒径4.3μmのジルコン粉末を3
0重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は実
施例1と同様にしてペーストを形成した。このペースト
を比較例4とした。
【0039】<比較例5>B23を15モル%と、Zn
Oを25モル%と、BaOを40モル%と、CaF2
20モル%とを含むガラス粉末を用意した。またセラミ
ックフィラー粉末は用いなかった。上記以外は実施例1
と同様にしてペーストを形成した。このペーストを比較
例5とした。 <比較例6>B23を50モル%と、ZnOを25モル
%と、BaOを15モル%と、CaF2を10モル%と
を含むガラス粉末を70重量%用意し、セラミックフィ
ラー粉末として平均粒径4.3μmのジルコン粉末を3
0重量%用意し、両者を十分に混合した。上記以外は実
施例1と同様にしてペーストを形成した。このペースト
を比較例6とした。
【0040】<比較例7>B23を45モル%と、Zn
Oを25モル%と、BaOを22モル%と、CaF2
8モル%とを含むガラス粉末を70重量%用意し、セラ
ミックフィラー粉末として平均粒径4.3μmのジルコ
ン粉末を30重量%用意し、両者を十分に混合した。上
記以外は実施例1と同様にしてペーストを形成した。こ
のペーストを比較例7とした。 <比較例8>B23を25モル%と、ZnOを25モル
%と、BaOを16モル%と、CaF2を34モル%と
を含むガラス粉末を用意した。またセラミックフィラー
粉末は用いなかった。上記以外は実施例1と同様にして
ペーストを形成した。このペーストを比較例8とした。
【0041】<比較試験及び評価>実施例1〜29及び
比較例1〜8のペーストを縦×横がそれぞれ25mm×
25mmのパターンにガラス基板上に印刷し、150℃
で10分間乾燥後、種々の焼成温度で焼成し、ガラス基
板との密着性が良好で最も低い焼成温度をそのガラス組
成物及びセラミックフィラー(ガラス/セラミック)の
ペーストの焼成温度とした。また反射率はガラス基板上
にて焼成されたガラス/セラミック膜の可視光(380
〜800nm)の反射率を測定した。更に5mm×5m
m×20mmのキャビティに上記ペーストを流し込み、
上記焼成温度にて焼成し、焼成後に形成されたガラス板
の熱膨張係数を測定した。これらの結果を表1〜表3に
示す。
【0042】
【表1】
【0043】
【表2】
【0044】
【表3】
【0045】表1〜表3から明らかなように、実施例1
〜29では、焼成温度が600℃未満と低かったのに対
し、比較例2〜4、比較例6及び7では、焼成温度が6
00℃以上と高く、比較例1、5及び8では、所定のガ
ラス成分にてガラス化ができなかった。また実施例1〜
29では、熱膨張係数が(65〜88)×10-7/℃で
あったのに対し、比較例2〜4、比較例6及び7では、
熱膨張係数が(77〜83)×10-7/℃であった。実
施例1〜29の熱膨張係数はPDPのガラス基板(ソー
ダ石灰ガラス)の熱膨張係数(85×10-7/℃)と概
略同一であった。更に比較例2〜4、比較例6及び7で
は、反射率が72〜78%であったのに対し、実施例1
〜29では、反射率が71〜90%であり、比較例と変
わらないものもあったが、その殆どが78%以上の反射
率を示した。
【0046】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、ガ
ラス組成物のガラス成分として、B2320〜45モル
%と、ZnO15〜45モル%と、BaO、SrO、C
aO及びMgOからなる群より選ばれた1種又は2種以
上の酸化物15〜40モル%と、BaF2、CaF2、S
rF2、MgF2及びAlF3からなる群より選ばれた1
種又は2種以上のフッ化物10〜30モル%とを含むの
で、軟化点が低くなって、焼成温度も低くなる。また上
記ガラス成分に密度の大きいPb成分を含まないため、
重量を軽減でき、環境を汚染せず、使用中における放電
特性の低下もない。
【0047】また上記ガラス組成物と、ジルコン、アル
ミナ、シリカ、ムライト、βユークリプタイト、コーデ
ィエライト、βスポデューメン及びフォルステライトか
らなる群より選ばれた1種又は2種以上のセラミックフ
ィラーを含む混合体を焼成して絶縁体を形成すれば、ガ
ラスの軟化点が低いので、焼成温度が低い絶縁体を得る
ことができる。またガラス成分にV25を含まないた
め、白色の反射率の高い絶縁体を得ることができる。
【0048】また上記絶縁体をFPD用隔壁又はFPD
用絶縁層に適用すれば、上記ガラス組成物の焼成温度が
ガラス基板の軟化点より100℃以上低くなり、上記隔
壁又は絶縁層の熱膨張係数がガラス基板の熱膨張係数と
概略同一になるので、ガラス基板に反り等が生じること
はない。また上記隔壁又は絶縁層の比誘電率が4〜7程
度と比較的小さくなるので、電気信号が近隣の配線に漏
洩することはなく、画像にクロストークが発生しない。
更にガラス成分へのセラミックフィラー成分の添加量は
比較的少量で済むので、焼成後の強度が高い。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態のセラミックキャピラリ
リブの形成状態を示す斜視図。
【図2】図1のA−A線断面におけるセラミックキャピ
ラリリブを乾燥、加熱及び焼成することにより得たセラ
ミックリブを示す断面図。
【図3】本発明の第2実施形態のセラミックキャピラリ
層付リブの形成状態を示す図1に対応する斜視図。
【図4】図3のB−B線断面におけるセラミックキャピ
ラリ層付リブを乾燥、加熱及び焼成することにより得た
絶縁層付セラミックリブを示す図2に対応する断面図。
【図5】本発明の第3実施形態のセラミックリブの形成
を工程順に示す断面図。
【図6】本発明の第4実施形態のセラミックリブの形成
を工程順に示す断面図。
【符号の説明】
10,30 ガラス基板 14,24,34,44 セラミックリブ(隔壁) 22 絶縁層
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成10年12月1日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【請求項】 請求項2記載の絶縁体又は請求項3記載
のペーストにより形成されたFPD用隔壁。
【請求項】 請求項2記載の絶縁体又は請求項3記載
のペーストにより形成されたFPD用絶縁層。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0009
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】請求項3に係る発明は、請求項2記載のガ
ラス組成物及びセラミックフィラーに有機バインダと溶
媒とを混合して調製された絶縁体用ペーストである。
求項に係る発明は、請求項2記載の絶縁体又は請求項
3記載のペーストにより形成されたFPD用隔壁であ
る。請求項に係る発明は、請求項2記載の絶縁体又は
請求項3記載のペーストにより形成されたFPD用絶縁
層である。この請求項に記載されたFPD用隔壁又は
請求項に記載されたFPD用絶縁層では、上記ガラス
組成物とセラミックフィラーとの混合体に有機バインダ
を含むセラミックグリーンリブ又はセラミックグリーン
シートを焼成することにより、上記リブ又はシートが隔
壁又は絶縁層になる。或いはガラス組成物、セラミック
フィラー及び有機バインダに有機溶媒を加えて、ペース
ト化しスクリーン印刷法などでセラミックキャピラリリ
ブ又はセラミックキャピラリ層を乾燥、焼成することに
より、上記セラミックキャピラリリブ又はセラミックキ
ャピラリ層が隔壁又は絶縁層になる。このときの焼成温
度はガラス基板の軟化点より100℃以上低いため、ガ
ラス基板に反り等は生じない。また上記隔壁又は絶縁層
の熱膨張係数はガラス基板の熱膨張係数と概略同一にな
るため、ガラス基板の反りを更に抑制できる。上記記隔
壁又は絶縁層の比誘電率が4〜7程度と比較的小さくな
るので、電気信号が近隣の配線に漏洩することはなく、
画像にクロストークが発生しない。更にガラス成分への
セラミックフィラー成分の添加量は比較的少量で済むの
で、焼成後の強度及び放電特性が低下することもない。
なお、上記セラミックキャピラリとは、ガラス組成物と
セラミックフィラーと有機バインダと溶媒とを含むペー
ストを塗布した後の大部分の有機バインダ及び溶媒が残
存している状態をいう。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0048
【補正方法】変更
【補正内容】
【0048】また上記絶縁体と有機バインダと溶媒とを
混合して調製されたペーストによりFPD用隔壁又はF
PD用絶縁層を形成したり、或いは上記絶縁体をFPD
用隔壁又はFPD用絶縁層に適用すれば、上記ガラス組
成物の焼成温度がガラス基板の軟化点より100℃以上
低くなり、上記隔壁又は絶縁層の熱膨張係数がガラス基
板の熱膨張係数と概略同一になるので、ガラス基板に反
り等が生じることはない。また上記隔壁又は絶縁層の比
誘電率が4〜7程度と比較的小さくなるので、電気信号
が近隣の配線に漏洩することはなく、画像にクロストー
クが発生しない。更にガラス成分へのセラミックフィラ
ー成分の添加量は比較的少量で済むので、焼成後の強度
が高い。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス成分として、B2320〜45モ
    ル%と、ZnO15〜45モル%と、BaO、SrO、
    CaO及びMgOからなる群より選ばれた1種又は2種
    以上の酸化物15〜40モル%と、BaF2、CaF2
    SrF2、MgF2及びAlF3からなる群より選ばれた
    1種又は2種以上のフッ化物10〜30モル%とを含む
    ガラス組成物。
  2. 【請求項2】 B2320〜45モル%と、ZnO15
    〜45モル%と、BaO、SrO、CaO及びMgOか
    らなる群より選ばれた1種又は2種以上の酸化物15〜
    40モル%と、BaF2、CaF2、SrF2、MgF2
    びAlF3からなる群より選ばれた1種又は2種以上の
    フッ化物10〜30モル%とを含むガラス組成物と;ジ
    ルコン、アルミナ、シリカ、ムライト、βユークリプタ
    イト、コーディエライト、βスポデューメン及びフォル
    ステライトからなる群より選ばれた1種又は2種以上の
    セラミックフィラーとを含む混合体を焼成してなる絶縁
    体。
  3. 【請求項3】 請求項2記載の絶縁体により形成された
    FPD用隔壁。
  4. 【請求項4】 請求項2記載の絶縁体により形成された
    FPD用絶縁層。
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