专利名称：形成等离子显示板用电介体的糊剂及玻璃粉末的制作方法
技术领域：
本发明涉及形成等离子显示板的电介体层所使用的电介体形成材料。
背景技术：
等离子显示板具有前面玻璃板和形成于该前面玻璃板上的等离子放电用的扫描电极。在扫描电极上形成有膜厚为30～40μm的电介体层。要求该电介体层的透明度优良且具有高的耐电压的特性。这些特性在很大程度上受电介体层的品位、即表面平滑性和层内气泡状态的支配。
作为形成这种电介体层的方法，过去众所周知的方法，是将玻璃粉末等粉末成分和媒液(将热可塑性树脂等溶化在溶剂中而形成的)混匀而制作的糊状电介体形成材料(在以下说明中将它称为“形成电介体的糊剂”)进行网板印刷，再进行烧成。
但是，现有的形成电介体的糊剂存在着难以形成平滑且具有均匀膜厚的涂敷层、残留有很多气泡及残留的气泡直径大等缺点，故具有难以形成透明度高、耐电压性能高的电介体层的问题。因此，虽然试图通过调整媒液的粘度及其混合比例来提高电介体层的品质，但用该方法重显性差，不能从根本上解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种形成电介体的糊剂，该糊剂可形成透明度优良且耐电压性能高的电介体层。
本发明的另一目的在于提供一种形成电介体的糊剂，该糊剂适合于形成等离子显示板用电介体。
本发明的又一目的在于提供一种玻璃粉末，该玻璃粉末适合于上述形成电介体的糊剂的形成。
本发明者们进行了各种实验，结果发现，通过控制形成电介体的糊剂中所含有的玻璃粉末的粒度分布可以达到上述目的，于是作为本发明提出来。
根据本发明的一种形式，可以得到形成等离子显示板用电介体的糊剂，该糊剂的特征在于，在含有玻璃粉末的形成等离子显示板用电介体的糊剂中，上述玻璃粉末具有最大粒子直径DMAX为15μm以下、90％粒子直径D90为7μm以下、75％粒子直径D75为4μm以下、50％粒子直径D50为3μm以下、25％粒子直径D25为2μm以下的粒度分布，上述玻璃粉末的比面积为1.0～4.0m2/g。
根据本发明的另一种形式，可以得到形成等离子显示板和电介体的玻璃粉末，该玻璃粉末的特征在于，具有最大粒子直径DMAX为15μm以下、90％粒子直径D90为7μm以下、75％粒子直径D75为4μm以下、50％粒子直径D50为3μm以下、25％粒子直径D25为2μm以下的粒度分布，比面积为1.0～4.0m2/g。
该形成电介体的糊剂，适合于在形成于等离子显示板的前面玻璃板上的等离子放电用扫描电极上形成膜厚30～40μm的电介体层，主要成分含有玻璃粉末。该玻璃粉末的最大粒子直径DMAX为15μm以下、90％粒子直径D90为7μm以下、75％粒子直径D75为4μm以下、50％粒子直径D50为3μm以下、25％粒子直径D25为2μm以下，比面积为1.0～4.0m2/g。像这样限制玻璃粉末的粒度分布时，玻璃粉末粒子之间的间隙非常小，故烧成后的电介体层中所含有的气泡极少，残留的气泡也极小，透光率为76％以上。并且，电介体层的表面平滑性提高，用称为分批涂层法的方法涂敷糊剂的场合，该效果特别显著。
将玻璃粉末的最大粒子直径DMAX选定为15μm以下，最好为8～10μm。最大粒子直径DMAX超过15μm时，粒子之间的间隔过大，残留很多气泡，该气泡直径也增大，故不能确保足够的透明性。并且，电介体层的表面平滑性降低，耐电压性变差。玻璃粉末的最大粒子直径DMAX小于8μm时，玻璃粉末的收得率降低，生产效率变差，故在实际生产上产生问题。
玻璃粉末的粒度分布为90％粒子直径D90为7μm以下(最好为3≤D90＜7μm)，75％粒子直径D75为4μm以下(最好为2≤D75＜4μm)，50％粒子直径D50为3μm以下(最好为1≤D50＜3μm)，25％粒子直径D25为2μm以下(最好为0.5≤D25＜2μm)。在大于各种粒子直径的场合，粒子之间的间隔增大，气泡数量增多，气泡直径增大，透明性变差。并且，容易使电介体层的表面平滑性降低。
另外，作为玻璃粉末，以质量百分率计含有PbO为50～75％(最好为60～72％)、B2O3为2～30％(最好为2～20％)、SiO2为2～35％(最好为5～30％)、ZnO+CaO为0～20％(最好为0～10％)的玻璃，或以质量百分率计含有PbO为30～55％(最好为40～50％)、B2O3为10～40％(最好为15～35％)、SiO2为1～15％(最好为2～10％)、ZnO为0～30％(最好为10～30％)、BaO+CaO+Bi2O3为0～30％(最好为3～20％)的玻璃，或以质量百分率计含有ZnO为40～70％(最好为40～60％)、B2O3为20～40％(最好为20～35％)、SiO2为5～20％(最好为5～15％)、Na2O+K2O+Li2O为2～30％(最好为2～20％)的玻璃，或以质量百分率计含有ZnO为25～45％(最好为30～40％)、Bi2O3为15～40％(最好为20～35％)、B2O3为10～30％(最好为15～25％)、BiO2为0.5～8％(最好为1～6％)、CaO+SrO+BaO为8～24％(最好为10～20％)的玻璃，在500～600℃温度下进行烧成，表示出良好的流动性，另外，透明性和绝缘特性优良且稳定，故是很合适的。
上述玻璃粉末作为形成等离子显示板用电介体的材料是很合适的。如后面所述，形成糊剂后使用。另外，不仅形成糊剂，也可以制成生薄片使用。
以上述玻璃粉末作为主要成分的、形成电介体的糊剂还含有热可塑性树脂、可塑剂及溶剂等。在该糊剂中，玻璃粉末是为形成具有高的耐电压性的电介体层的成分，其含量为30～90质量％，特别是在50～70质量％范围内比较理想。
热可塑性树脂是提高电介体层的干燥后的薄膜强度、并且赋予柔软性的成分，其含量为0～30质量％，特别是为0.1～30质量％比较理想，在1～20质量％范围内更好。作为热可塑性树脂，可以使用聚甲基丙烯酸丁酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸乙酯、乙基纤维素等，单独使用这些树脂或将这些树脂混合起来使用。
可塑剂是控制电介体层的干燥速度并且赋予干燥膜柔软性的成分，其含量最好为0～50质量％，特别为5～30质量％范围则更好。作为可塑剂，可以使用邻苯二甲酸丁苄酯、酞酸二辛酯、二异辛基酞酸酯、二丁酸乙酯、酞酸二丁酯等，单独使用这些可塑剂或将这些可塑剂混合起来使用。
溶剂是使材料成为糊剂用的成分，其含量在5～60质量％、特别是在20～50质量％范围内比较理想。作为溶剂，可以单独或混合使用例如萜品醇、二甲醇(单)甲醚乙酸盐、2，2，4-三甲基-1，3-戊二烯-异丁酸盐等。
另外，除了上述成分以外，例如为了调整糊剂的流动性、烧结性或热膨胀系数，可以添加氧化铝、氧化锆等陶瓷粉末达10质量％。
下面，对制作上述的形成电介体的糊剂的方法加以说明。
首先，准备好玻璃粉末、热可塑性树脂、可塑剂、溶剂等。另外，玻璃粉末要用球磨机和流体能量碾磨机等进行粉碎，再通过气流分级等进行分级，使其具有规定的粒度分布是重要的。接着，将各成分按规定的比例混匀，得到糊状的材料，即形成电介体的糊剂。
下面，对用该形成电介体的糊剂来形成电介体层的方法进行说明。
首先，准备等离子显示板由所用的前面玻璃板。预先在前面玻璃板上形成扫描电极。然后，用网板印刷法或分批涂层法等将形成电介体的糊剂从扫描电极的上面涂敷到前面玻璃板上，形成膜厚30～100μm的涂敷层。接着，使涂敷层在80～120℃左右温度下干燥。其后，将涂敷层在500～600℃温度下、用5～15分钟时间进行烧成，便可以形成电介体层。
以下，对本发明的几个实施例与比较例一起进行说明。
表1表示本发明的实施例(试料NO.1～NO.3)和比较例(试料N0.4～N0.7)
表1
表1的各试料是将以质量％计玻璃粉末65％、乙基纤维素5％及萜品醇30％混匀而形成糊剂的。
玻璃粉末按如下方法制造。首先，将以质量％计PbO 65.0％、B2O35.0％、SiO225.0％、CaO 5.0％的原料调和以便于成为软化点为560℃的玻璃，均匀混合以后装入白金坩埚，在1300℃温度下溶化2小时后进行成形。接着，将该成形物用流体能量碾磨机进行粉碎，再进行气流分级，得到粒度分布为最大粒子直径DMAX为9.3～25.3μm、90％粒子直径D90为3.5～7.8μm、75％粒子直径D75为2.6～6.0μm、50％粒子直径D50为1.7～3.7μm、25％粒子直径D25为1.0～2.5μm，具有1.0～3.0m2/g的比面积的玻璃粉末。另外，最大粒子直径DMAX、90％粒子直径D90、75％粒子直径D75、50％粒子直径D50及25％粒子直径D25是用日机装株式会社制的激光衍射式粒度分布计“マイクロトラックSPA”进行确认的。
然后，将各试料在厚为1.7mm的硷石灰玻璃板表面上进行网板印刷，干燥后在570℃温度下进行烧成10分钟，便形成薄膜厚度约30μm的玻璃膜。接着，对所得到的玻璃膜的表面粗糙度Ra、气泡的状态及透过率进行了评价。结果示于表1。
由表1可知，本发明的实施例NO.1～NO.3试料，玻璃膜的表面粗糙度Ra为0.30～0.42μm，另外，没有大于10μm的气泡，10μm以下的气泡较少，为0～3个，透过率为81～83％。
而比较例的试料NO.4～NO.7，表面粗糙度Ra较高，为0.92～2.25μm，另外，大于10μm的气泡有4个以上，透过率较低，为72～75％。
这些评价结果表明，若采用本发明实施例的NO.1～NO.3试料，可以形成耐电压性能高、且透明性优良的电介体层。
另外，气泡的状态，用实体显微镜对烧成后的试料的1cm2范围内大于10μm气泡个数和10μm以下的气泡个数进行计数并评价。玻璃膜的表面粗糙度是用触针式表面粗糙度计进行测定的。透过率是用分光光度计进行测定的。透过率测定了波长550nm的扩散透过率。另外，测定透过率时所用的试料，使用测定气泡个数时所使用的试料，用岛津制作所制的分光光度计UV-3100进行测定，表示进入玻璃板的值。
表2表示本发明的其它实施例。
表2
表2的各试料，采用与表1的试料相同的方法进行调和、制作后，用同样的方法进行评价。另外，在表2所示的条件下进行烧成。
其结果，NO.8～NO.13试料，玻璃膜的表面光粗糙度Ra为0.10～0.5μm，没有大于10μm的气泡，10μm以下的气泡较少，为1～3个，透过率为79～86％。
如上所述，对用本发明实施形式的形成电介体的糊剂所形成的涂敷层进行烧成后，成为具有平滑而均匀的膜厚、几乎没有残留的气泡的玻璃膜。因此，可以形成透明度高、耐电压性能高的电介体层。
产业上利用的可能性本发明的形成电介体糊剂，很适合于在形成于等离子显示板的前面玻璃板上的等离子放电用扫描电极上形成电介体层。
权利要求
1.一种形成等离子显示板用的电介体糊剂，其特征在于，在含有玻璃粉末的、形成等离子显示板用电介体的糊剂中，上述玻璃粉末具有最大粒子直径DMAX为15μm以下、90％粒子直径D90为7μm以下、75％粒子直径D75为4μm以下、50％粒子直径D50为3μm以下、25％粒子直径D25为2μm以下的粒度分布，上述玻璃粉末的比面积为1.0～4.0m2/g。
2.根据权利要求1所述的形成等离子显示板用电介体的糊剂，其特征在于，上述玻璃粉末以质量百分率计由含有PbO为50～75％、B2O3为2～30％、SiO2为2～35％、ZnO+CaO为D～20％的玻璃构成。
3.根据权利要求1所述的形成等离子显示板用电介体的糊剂，其特征在于，上述玻璃粉末以质量百分率计由含有PbO为30～55％、B2O3为10～40％、SiO2为1～15％、ZnO为0～30％、BaO+CaO+Bi2O3为0～30％的玻璃构成。
4.根据权利要求1所述的形成等离子显示板用电介体的糊剂，其特征在于，上述玻璃粉末以质量百分率计由含有ZnO为40～70％、B2O3为20～40％、SiO2为5～20％、Na2O+K2O+Li2O为2～30％的玻璃构成。
5.根据权利要求1所述的形成等离子显示板用电介体的糊剂，其特征在于，上述玻璃粉末以质量百分率计由含有ZnO为25～45％、Bi2O3为15～40％、B2O3为10～30％、SiO2为0.5～8％、CaO+SrO+BaO为8～24％的玻璃构成。
6.一种形成等离子显示板用电介体的玻璃粉末，其特征在于，具有最大粒子直径DMAX为15μm以下、90％粒子直径D90为7μm以下、75％粒子直径D75为4μm以下、50％粒子直径D50为3μm以下、25％粒子直径D25为2μm以下的粒度分布，比面积为1.0～4.0m2/g
全文摘要
一种含有玻璃粉末和热可塑性树脂及溶剂的形成等离子显示板用电介体的糊剂。在该形成电介体的糊剂中，玻璃粉末具有最大粒子直径D
文档编号H01J11/38GK1448960SQ0310840
公开日2003年10月15日 申请日期2003年3月28日 优先权日2002年3月28日
发明者西川佳范, 新宅彻, 大下浩之, 波多野和夫 申请人:日本电气硝子株式会社