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金屬氧化物多晶體的制作方法

文檔序號:3412064閱讀:330來源:國知局
專利名稱:金屬氧化物多晶體的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及可有利地用于特別是通過電子束蒸鍍法制造含有鍶和鈣的氧化物膜 之際的多孔體,即蒸鍍材料及其制造方法。本發(fā)明還涉及通過電子束蒸鍍法制造含有鍶和 鈣的氧化物膜的方法。
背景技術(shù)
交流型等離子體顯示器(以下,稱作AC型PDP)—般包含作為圖像顯示面的前面板 和夾持填充有放電氣體的放電空間而對向配置的背面板。前面板包含前面玻璃基板、形成 在前面玻璃基板之上的一對放電電極、被覆放電電極的介電體層、以及形成在介電體層的 表面的介電體層保護膜。背面板包括背面玻璃基板、形成在背面玻璃基板之上的尋址電極、 被覆背面玻璃基板和尋址電極且分隔放電空間的隔板、以及配置于隔板的表面的用紅、綠、 藍的熒光體形成的熒光體層。AC型PDP中,對前面板的放電電極施加電壓時,通過重復以下(1) (4)的過程而 增加放電空間內(nèi)的荷電粒子數(shù),通過荷電粒子的放電而產(chǎn)生真空紫外光。并且,通過產(chǎn)生的 真空紫外光,紅、綠、藍的熒光體受到激發(fā)而產(chǎn)生可見光,通過該可見光的組合而形成圖像。(1)在放電電極間產(chǎn)生電場,存在于放電氣體中的離子或電子等荷電粒子受到加 速而與介電體層保護膜碰撞。(2)通過荷電粒子的碰撞,從介電體層保護膜發(fā)射二次電子。(3)發(fā)射的二次電子與未離子化的放電氣體原子碰撞,生成放電氣體離子。(4)生成的放電氣體離子通過上述(1)的過程而與介電體層保護膜碰撞。上述(1) 的過程中,介電體層保護膜不僅保護介電體層免受荷電粒子的碰 撞造成的沖擊,還發(fā)揮作為二次電子發(fā)射膜的功能。一般地,介電體層保護膜的二次電子發(fā) 射系數(shù)高的,則AC型PDP的初始放電電壓或放電維持電壓有降低的傾向。因此,介電體層 保護膜要求對荷電粒子的耐沖擊性高(即,耐濺射性高),且二次電子發(fā)射系數(shù)高(即,初始 放電電壓或放電維持電壓的降低效果高)。介電體層保護膜雖然廣泛利用氧化鎂膜,但最近與氧化鎂相比,二次電子發(fā)射系 數(shù)高的含有鍶和鈣的氧化物膜更受到關(guān)注。介電體層保護膜的制造方法廣泛利用電子束蒸鍍法。在通過電子束蒸鍍法制造氧 化物膜之際使用的蒸鍍材料優(yōu)選難以發(fā)生吸濕。這是因為蒸鍍材料大量含有水分時,則在 利用電子束蒸鍍法制造氧化物膜之際,有可能蒸鍍材料中的水分發(fā)生氣化,電子束蒸鍍裝 置的真空腔內(nèi)的壓力變得不穩(wěn)定,所得的氧化物膜變得不均勻的緣故。但是,含有鍶和鈣的 氧化物卻有吸濕性高的問題。專利文獻1中,作為吸濕性低的含有鍶和鈣的氧化物膜制造用的蒸鍍材料的制造 方法,記載了使含有平均粒徑在0. 01 15 μ m的范圍的碳酸鍶粉末與平均粒徑在0. 01 15 μ m的范圍的碳酸鈣粉末和/或氫氧化鈣粉末的成型體燒結(jié)的方法。其中,該專利文獻1 的實施例中記載的使用上述方法制造得到的多晶體,在溫度20°C、濕度50%的條件下的48小時后的質(zhì)量增加率為0. 20 0. 50質(zhì)量%。應(yīng)予說明,該專利文獻1中進而還記載了向成 型體中添加作為燒結(jié)助劑的氧化釔粉末、氧化鈰粉末、氧化鋯粉末、氧化鈧粉末、氧化鋁粉 末、氧化鉻粉末等金屬氧化物粉末。專利文獻2中記載了通過用氟化物層被覆蒸鍍材料的表面來降低蒸鍍材料的吸 濕性。根據(jù)該專利文獻2的實施例的記載,包含用氟化物被覆表面的含有鍶和鈣的氧化物 的蒸鍍材料在大氣中放置7天時的質(zhì)量增加率為0. 1。專利文獻3中記載了通過用硫酸化物和/或硫化物被覆蒸鍍材料的表面來降低蒸 鍍材料的吸濕性。根據(jù)該專利文獻3的實施例的記載,包含用硫酸化物層(硫化物層)被 覆表面的含有鍶和鈣的氧化物的蒸鍍材料在大氣中放置7天時的質(zhì)量增加率為0. 1。[現(xiàn)有技術(shù)文獻] [專利文獻]日本特開2009-256195號公報 [專利文獻2]日本特開2002-294432號公報 [專利文獻3]日本特開2004-281276號公報。

發(fā)明內(nèi)容
[發(fā)明要解決的課題]
由專利文獻1中記載的方法得到的蒸鍍材料依然存在吸濕性高的問題。專利文獻2和 專利文獻3中記載的蒸鍍材料存在因被覆蒸鍍材料表面的氟化物或硫酸化物和/或硫化物 發(fā)生氣化,而在電子束蒸鍍法或濺射法等物理氣相生長法中,難以在穩(wěn)定條件下制造氧化 物膜的問題。本發(fā)明的目的在于提供多晶體,其吸濕性低、且可有利地用作用于通過電子束蒸 鍍法等物理氣相生長法在穩(wěn)定的條件下制造含有鍶和鈣的氧化物膜的蒸鍍材料。[用于解決問題的手段]
本發(fā)明人確認了下述多晶體的吸濕性低,該多晶體是由以摩爾比計為0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例含有鍶和鈣的氧化物的結(jié)晶粒子形成的多晶體,其中,在將鍶的摩 爾量和鈣的摩爾量的總和設(shè)為100摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、 鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素,并且平均細孔直徑在0.01 0. 50 μ m的范圍,進而,確認了將該多晶體用于蒸鍍材料通過電子束蒸鍍法制造得到的氧化 物膜在用于AC型PDP的介電體層保護膜時,使AC型PDP的初始放電電壓降低的效果高,從 而完成了本發(fā)明。因此,本發(fā)明在于金屬氧化物多晶體,其是由以摩爾比計為0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例含有鍶和鈣的結(jié)晶粒子形成的金屬氧化物多晶體,其中,在將鍶和 鈣的總摩爾量設(shè)為100摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和 稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素,并且平均細孔直徑在0. 01 0. 50 μ m的范圍。本發(fā)明的多晶體的優(yōu)選方式如下所述。(1)相對密度為90%以上。(2)金屬元素為選自由硅、鋁、鈦、鏑構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素。
本發(fā)明還在于含有鍶和鈣的金屬氧化物膜的制造方法,該方法包括在減壓下對 上述本發(fā)明的金屬氧化物多晶體照射電子束,使含有鍶和鈣的氧化物氣化,并將氣化了的 氧化物堆積于基板之上。本發(fā)明的金屬氧化物多晶體,可以通過包含下述工序的方法來制造將以鍶和鈣 的摩爾比為0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子,并在 將鍶和鈣的總摩爾量設(shè)為100摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、 鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素的化合物的、平均粒徑在0. 05 2. 0 μ m的范圍的水性分散液進行噴霧干燥而得到干燥粒狀物的工序;將該干燥粒狀物成 型為圓片狀(《 > 〃卜狀)的工序;以及對所得圓片狀成型物進行燒成的工序。本發(fā)明的金屬氧化物多晶體還可以通過包含下述工序的方法來制造將分散有以 摩爾比為0. 2 0. 8 0. 8 0.2的范圍含有鍶和鈣的碳酸鹽的粒子,并在將鍶和鈣的總 摩爾量設(shè)為100摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土 類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素的化合物的、平均粒徑在0. 05 2. Ομπι的范圍 的水性分散液進行噴霧干燥而得到干燥粒狀物的工序;將該干燥粒狀物成型為圓片狀的工 序;以及對所得圓片狀成型物進行燒成的工序。[發(fā)明效果]
本發(fā)明的多晶體在溫度25°C、相對濕度47%的氣氛下靜置168小時時的質(zhì)量增加率通 常在0. 5質(zhì)量%以下,特別在0. 01 0. 5質(zhì)量%的范圍,由于吸濕性低,故通過將本發(fā)明的 多晶體用作蒸鍍材料,可通過電子束蒸鍍法或濺射法等物理氣相生長法在穩(wěn)定的條件下制 造含有鍶和鈣的氧化物膜。此外,本發(fā)明的多晶體由于吸濕性低、且以特定的量含有特定的 金屬元素,故將本發(fā)明的多晶體用作蒸鍍材料而制造的含有鍶和鈣的氧化物膜使AC型PDP 的初始放電電壓降低的效果大。此外,通過利用本發(fā)明的制造方法,可以在工業(yè)上有利地制 造可用作蒸鍍材料的多晶體,該蒸鍍材料用于制造作為AC型PDP的介電體層保護膜有用的 含有鍶和鈣的氧化物膜。


[圖1]是顯示將實施例1及實施例5中制造的多晶體在調(diào)節(jié)為溫度25°C、相對濕 度47%的恒溫恒濕器內(nèi)靜置時的質(zhì)量增加率的經(jīng)時變化的圖。
具體實施例方式本發(fā)明的多晶體由以摩爾比計為0. 2 0. 8 0. 8 0. 2的范圍、優(yōu)選 0.3 0.7 0.7 0.3的范圍含有鍶和鈣的氧化物的結(jié)晶粒子形成。本發(fā)明的多晶體可由下述通式表示。上述通式中,M意指選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金 屬元素。X意指0. 2 0. 8的范圍、優(yōu)選0. 3 0. 7的范圍的數(shù)值。其中,M所示的金屬元素可以存在于形成多晶體的結(jié)晶粒子的內(nèi)部,也可以存在于 結(jié)晶粒子間的晶界。金屬元素存在與結(jié)晶粒子間的晶界時,金屬元素通常以氧化物的狀態(tài)存在。在將鍶的摩爾量和鈣的摩爾量的總和設(shè)為100摩爾時,金屬元素的含量為0. 0005 20摩爾的范圍的量。無論金屬元素存在于結(jié)晶粒子的內(nèi)部,還是存在于結(jié)晶粒子間的晶界,當對多晶 體照射電子束時,由于伴隨鍶和鈣、金屬元素也發(fā)生氣化,故金屬元素進入所得氧化物膜 內(nèi)。由于該金屬元素進入所得氧化物膜內(nèi)的情況,故氧化物膜的二次電子發(fā)射系數(shù)提高。 因此,認為將本發(fā)明的多晶體用作蒸鍍材料而通過電子束蒸鍍法制造的氧化物膜在用于AC 型PDP的介電體層保護膜時,AC型PDP的初始放電電壓降低。M所示的金屬元素優(yōu)選為硅、鋁、鈦和稀土類元素。稀土類元素優(yōu)選為鈧、釔、鈰和 鏑,特別優(yōu)選為鏑。在將鍶的摩爾量和鈣的摩爾量的總和設(shè)為100摩爾時的金屬元素的含量,在金屬 元素為硅的情形優(yōu)選為0. 051 5. 2摩爾的范圍。在金屬元素為鋁的情形優(yōu)選為0. 10 11 摩爾的范圍。在金屬元素為鈦的情形優(yōu)選為0.0044 0.45摩爾的范圍。在金屬元素為鋯 的情形優(yōu)選為0. 031 3. 2摩爾的范圍。在金屬元素為稀土類元素的情形優(yōu)選為0. 0041 1. 6摩爾的范圍。特別是在稀土類元素為鏑的情形優(yōu)選為0. 0044 0. 45摩爾的范圍。本發(fā)明的多晶體的平均細孔直徑在0. 01 0. 50 μ m的范圍、優(yōu)選0. 01 0. 40 μ m 的范圍。應(yīng)予說明,本說明書中,平均細孔直徑是通過水銀壓入法測定得到的值。本發(fā)明的多晶體的形狀沒有特別地限定,但優(yōu)選為圓盤狀。圓盤狀多晶體優(yōu)選直 徑為2. 0 IOmm的范圍,厚度優(yōu)選為1. 0 5. Omm的范圍。圓盤狀多晶體的長徑比(厚度 /直徑)優(yōu)選為1.0以下。本發(fā)明的多晶體優(yōu)選相對密度為90%以上,特別優(yōu)選為95%以上。應(yīng)予說明,本說 明書中,相對密度是通過下式算出的值。相對密度=100 X松密度/真密度
應(yīng)予說明,多晶體的真密度是由氧化鈣的真密度和氧化鍶的真密度、以及將總摩爾量 設(shè)為1時的多晶體中的鈣和鍶的摩爾比,利用下式算出的值。真密度(g/cm3)=3.350g/cm3(氧化鈣的真密度)X多晶體中的鈣的摩爾比+ 5. 009g/cm3 (氧化鍶的真密度)X多晶體中的鍶的摩爾比
本發(fā)明的多晶體可以有利地用作通過電子束蒸鍍法制造含有鍶和鈣的氧化物膜之際 的蒸鍍材料。即,通過將本發(fā)明的多晶體配置于電子束蒸鍍裝置的蒸鍍腔,并在減壓下對多 晶體照射電子束,以使含有鍶和鈣的氧化物氣化,并將氣化了的氧化物堆積于基板之上的 方法,可以在基板之上有利地制造含有鍶和鈣的氧化物膜。膜制造時的蒸鍍腔內(nèi)的壓力,以 總壓計優(yōu)選為6. OOX KT2Pa以下。此外,蒸鍍腔內(nèi)優(yōu)選以氧分壓計為0. 10 5. 99 X 10 的范圍、特別是0. 50 4. OOXlO-2Pa的范圍存在氧氣。本發(fā)明的多晶體還可以用作通過離子鍍法或濺射法等電子束蒸鍍法之外的物理 氣相生長法制造氧化物膜之際的蒸鍍材料。本發(fā)明的多晶體可以通過下述方法制造,S卩,在液體介質(zhì)中將碳酸鍶粒子和碳酸 鈣粒子,以這些粒子中的鍶和鈣的摩爾比為0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例分散, 以制備在將該碳酸鍶粒子中的鍶的摩爾量和該碳酸鈣粒子中的鈣的摩爾量的總和設(shè)為100 摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量溶解或以含有該金屬元素的化合物粒子的狀態(tài)分 散有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素、且該液體介質(zhì)中的全部粒子的平均粒徑在0. 05 2. 0 μ m的范圍的水性分散液,對該分散液進行噴霧干 燥而得到干燥粒狀物,接著將該干燥粒狀物成型為圓片狀,然后對所得圓片狀成型物進行 燒成的方法。應(yīng)予說明,本說明書中,液體介質(zhì)中的全部粒子的平均粒徑,在金屬元素作為 化合物粒子分散的情形中意指含有該金屬元素的化合物粒子的全部粒子的平均粒徑。此 外,平均粒徑在其值為0. 1 μ m以上時意指通過激光衍射法測定得到的值,在不足0. 1 μ m時 意指通過動態(tài)光散射法測定得到的值。分散液可通過,向混合碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子與液體介質(zhì)而得的混合液中添加 硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素等金屬元素的水溶性鹽或含有該金屬元素的化合物粒子,然后 使用球磨機或Media Mill (攪拌磨機)等混合粉碎裝置將該混合液一邊混合一邊粉碎,以 使液體介質(zhì)中的全部粒子的平均粒徑為0. 05 2. 0 μ m的范圍來制備。分散液的制備中使用的碳酸鍶粒子的平均粒徑優(yōu)選在0. 03 100 μ m的范圍,更 優(yōu)選在0. 05 100 μ m的范圍。碳酸鍶粒子的BET比表面積優(yōu)選為0. 1 70m2/g的范圍。 碳酸鍶粒子的粒子形狀優(yōu)選為針狀或粒狀。碳酸鍶粒子的純度優(yōu)選為99質(zhì)量%以上。分散液的制備中使用的碳酸鈣粒子的平均粒徑優(yōu)選在0. 03 100 μ m的范圍,更 優(yōu)選在0. 05 100 μ m的范圍。碳酸鈣粒子的BET比表面積優(yōu)選為0. 1 60m2/g的范圍。 碳酸鈣粒子的粒子形狀優(yōu)選為立方體狀,更優(yōu)選為長徑比為1 2的范圍的立方體狀。碳 酸鈣粒子的純度優(yōu)選為99質(zhì)量%以上。作為分散液的制備中使用的金屬元素的水溶性鹽的例子,可舉出金屬元素的硝酸 鹽和氯化物。金屬元素的水溶性鹽可以以水溶液的狀態(tài)添加至混合液中。分散液的制備中使用的含有金屬元素的化合物粒子的平均粒徑優(yōu)選在0.01 2μπι的范圍。作為化合物粒子,可舉出氧化物粒子、氫氧化物粒子和碳酸鹽粒子。分散液的制備中使用的液體介質(zhì)可以使用水、一元醇和它們的混合物。作為一元 醇的例子,可舉出乙醇、丙醇和丁醇。液體介質(zhì)優(yōu)選為水。分散液中也可以添加聚羧酸鹽。聚羧酸鹽作為分散劑起作用。聚羧酸鹽優(yōu)選為銨 鹽和烷基銨鹽。相對于混合物分散液中的固體成分100質(zhì)量份,聚羧酸鹽的添加量優(yōu)選為 0. 5 20質(zhì)量份的范圍、特別優(yōu)選為1 10質(zhì)量份的范圍。聚羧酸鹽可以添加至混合物分 散液中,也可以使之預先附著于原料碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子的兩者或一者的表面。分散液中優(yōu)選進一步添加與液體介質(zhì)具有相容性的聚合物和/或聚氨酯乳液。該 聚合物作為從干燥混合粒狀物獲得圓片狀成型物之際的粘合劑起作用。作為與水具有相容 性的聚合物的例子,可舉出聚乙二醇、聚乙烯醇、聚乙烯醇縮丁醛和丙烯酸系共聚物。相對 于混合物分散液中的固體成分100質(zhì)量份,聚合物的添加量優(yōu)選在0. 10 10質(zhì)量份的范 圍。聚合物可以在進行混合粉碎之前添加,也可以進行混合粉碎后在分散液的噴霧干燥前 添加。分散液的噴霧干燥可以使用通常的噴霧干燥器來進行。噴霧干燥溫度優(yōu)選在 150 280°C的范圍。由分散液的噴霧干燥得到的干燥混合粒狀物通過加壓成型法等方法成型為圓片 狀。成型壓力優(yōu)選在0. 3 3噸/cm2的范圍。圓片狀成型物的燒成優(yōu)選在1400 1800°C的溫度下進行。燒成時間根據(jù)成型物 的大小(特別是厚度)或燒成溫度等要素而變化,因此不能一概而論,一般為1 7小時。
本發(fā)明的多晶體還可以通過下述方法制造,即,在液體介質(zhì)中分散以摩爾比 0.2 0.8 0.8 0.2的范圍含有鍶和鈣的碳酸鹽的粒子,以制備在將該碳酸鹽粒子中的 鍶的摩爾量和鈣的摩爾量的總和設(shè)為100摩爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量溶解或 以含有該金屬元素的化合物粒子的狀態(tài)分散有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組 中的一種以上的金屬元素、且該液體介質(zhì)中的全部粒子的平均粒徑在0. 05 2. 0μ m的范 圍的水性分散液,對該分散液進行噴霧干燥而得到干燥粒狀物,接著將該干燥粒狀物成型 為圓片狀,然后對所得圓片狀成型物進行燒成的方法。分散液優(yōu)選通過如下制備,S卩,將水用作液體介質(zhì),在水中生成含有鍶和鈣的碳酸 鹽粒子之前或生成之后,添加硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素等金屬元素的水溶性鹽或含有該 金屬元素的化合物粒子,然后使用球磨機或Media Mill (攪拌磨機)等混合粉碎裝置將該 混合液一邊混合一邊粉碎,以使液體介質(zhì)中的全部粒子的平均粒徑為0. 05 2. 0 μ m的范 圍來制備。作為在水中生成含有鍶和鈣的碳酸鹽粒子的方法,可以使用將硝酸鍶或氯化鍶 等鍶水溶性鹽與硝酸鈣或氯化鈣等鈣水溶性鹽溶解于水性介質(zhì)中,然后向該水溶液中加入 氨水溶液,調(diào)節(jié)該水溶液的pH至7 14的范圍后,向該水溶液供給二氧化碳氣體的方法; 或者使氫氧化鈣粒子和氫氧化鍶粒子分散于水中,然后向該水性分散液供給二氧化碳氣體 的方法。對于將分散液噴霧干燥而得到干燥粒狀物,然后將該干燥粒狀物成型為圓片狀 后,對所得圓片狀成型物進行燒成的工序,可以與原料使用碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子的情 形相同地進行。[實施例] [實施例1]
(1)分散有碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二氧化硅粒子的分散液的制備 將碳酸鈣粒子(純度99. 5質(zhì)量%、BET比表面積44m2/g、平均粒徑6. 9 μ m、一次 粒子形狀立方體狀)202g、碳酸鍶粒子(純度99. 5質(zhì)量%、BET比表面積20m2/g、平 均粒徑1. 2 μ m、一次粒子形狀針狀)298g、以及水1167mL混合而得到混合液。向該混 合液中添加二氧化硅粒子(純度99質(zhì)量%、平均粒徑0. 5 μ m)0. 1861g后,將該混合液 裝入填充有包有鐵芯的尼龍球(直徑11mm)的球磨機中,混合粉碎25小時,制備出分 散有碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二氧化硅粒子的分散液。通過下述方法測定該分散液中 的全部粒子的平均粒徑,結(jié)果為0.74μπι。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、硅的摩爾比為 50 50 0.078 (Sr Ca Si)。[平均粒徑的測定方法]
使用激光衍射式粒度分布測定裝置(7 4々α卜,〃々9320HRA、日機裝(株)制造) 或動態(tài)光散射式粒度分布測定裝置(少7卜,〃々UPA-150、日機裝(株)制造)來測定。 平均粒徑測定用的試樣是相對于分散液中的固體成分0. 5g用50g的水稀釋分散液后,進行 3分鐘超聲波處理而制備的。(2)多晶體的制造
上述(1)中制備的分散液中,將聚乙烯醇以相對于固體成分100質(zhì)量份為2. 5質(zhì)量份 的量、聚乙二醇以相對于固體成分100質(zhì)量份為0.4質(zhì)量份的量添加并攪拌。然后,使用噴霧干燥器對分散液進行噴霧干燥(干燥溫度20(TC ),得到干燥粒狀物。將所得干燥粒狀物 以成型壓力0. 6噸/cm2成型為圓片狀(直徑8mm、厚度3. 0mm、成型體密度1. 85g/cm3)。 然后將所得圓片狀成型物在1650°C的溫度下燒成5小時,得到多晶體。(3)評價
通過下述方法測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和水蒸氣存在下的質(zhì)量增加 率。此外,使用所得多晶體,通過下述方法制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板 的初始放電電壓。圖1顯示水蒸氣存在下的多晶體的靜置時間和質(zhì)量增加率的關(guān)系。由圖1的結(jié)果 可知質(zhì)量增加率經(jīng)時性地增加。應(yīng)予說明,48小時靜置后的質(zhì)量增加率為0. 008質(zhì)量%。下 述表1中顯示多晶體的平均細孔直徑、相對密度、168小時靜置后的質(zhì)量增加率以及模擬板 的初始放電電壓的測定結(jié)果。[平均細孔直徑的測定方法]
使用水銀孔隙率測定儀(Quntachrome制造,PoreMaster60-GT),測定細孔直徑在 0. 0036 400 μ m的范圍的細孔的累積孔容和累積比表面積,通過下式算出平均細孔直徑。平均細孔直徑=4 X累積孔容/累積比表面積 [相對密度的測定方法]
通過使用煤油作為介質(zhì)液體的阿基米德法測定松密度,真密度設(shè)為4. 18 g/ cm3 [Sr0.5Ca0.50=3. 350 g/cm3 (氧化鈣的真密度)X 0. 5+5. 009 g/cm3 (氧化鍶的真密 度)X0. 5],而通過下式算出。相對密度=100 X松密度/真密度 [質(zhì)量增加率的測定方法]
將預先測定質(zhì)量的多晶體靜置于調(diào)節(jié)至溫度25°C、相對濕度47%的恒溫恒濕器內(nèi)。每 24小時測定靜置后的質(zhì)量增加量,而通過下式算出。質(zhì)量增加率=IOOX質(zhì)量增加量/靜置前的質(zhì)量 [模擬板的制造和初始放電電壓的測定方法]
(1)準備在石英基板之上形成有以0. 2mm的間隔相互平行地配置的一對放電電極10 組,且該放電電極的表面被介電體層覆蓋的基板。在該基板的介電體層之上,將多晶體作為 蒸鍍材料,使用電子束蒸鍍裝置(EX-50-D10型、ULVAC社制造),以蒸鍍電壓8kV、蒸鍍速度 2nm/秒、氧分壓2X 10_2Pa、基板溫度200°C的條件,制造厚度IOOOnm的含有鍶和鈣的氧化 物膜,制造模擬板。(2)初始放電電壓
將模擬板的放電電極與電源連接。將模擬板放入密閉容器中,減壓至該密閉容器內(nèi)的 壓力為IkPa以下后,向該密閉容器內(nèi)封入含有氖氣95體積%、氙氣5體積%的比例的混合 氣體,以使壓力為60kPa (450托)。重復3次該操作后,在模擬板的放電電極間施加電壓,使 電壓緩緩上升,用示波器讀取10組放電電極全部點亮時的電壓,將該電壓作為初始放電電 壓。[實施例2]
除了使二氧化硅粒子的添加量為1.8629g之外,與實施例1的(1)相同地制備分散有 碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二氧化硅粒子的分散液。該分散液中的全部粒子的平均粒徑為0. 76ym0應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、硅的摩爾比為50 50 0. 78 (Sr Ca Si)。然 后,除了使用該分散液之外,與實施例1的( 相同地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例3]
除了使二氧化硅粒子的添加量為4. 3469g之外,與實施例1的(1)相同地制備分散有 碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二氧化硅粒子的分散液。該分散液中的全部粒子的平均粒徑為 0. 77ym0應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、硅的摩爾比為50 50 1.8 (Sr Ca Si)。然 后,除了使用該分散液之外,與實施例1的( 相同地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例4]
除了代替二氧化硅粒子而添加硝酸鋁水溶液(鋁濃度4質(zhì)量%)3. 之外,與實 施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、且溶解有硝酸鋁的分散液。該 分散液中的全部粒子的平均粒徑為0.92 μ m。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、鋁的摩爾比為 50 50 0. 13 (Sr Ca Al)。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同地 制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例ι相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例5]
除了代替二氧化硅粒子而添加硝酸鋁水溶液(鋁濃度4質(zhì)量%) 43. 5410g之外,與實 施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、且溶解有硝酸鋁的分散液。該 分散液中的全部粒子的平均粒徑為0.68 μ m。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、鋁的摩爾比為 50 50 1.6 (Sr Ca Al)。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同地 制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。此外,圖1顯示多晶體的靜置時間與質(zhì)量增加率的關(guān) 系。由圖1的結(jié)果可知質(zhì)量增加率經(jīng)時性地增加。應(yīng)予說明,靜置48小時后的質(zhì)量增加率 為0. 005質(zhì)量%。[實施例6]
除了代替二氧化硅粒子而添加硝酸鋁水溶液(鋁濃度4質(zhì)量%) 108. 之外,與實 施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、且溶解有硝酸鋁的分散液。該 分散液中的全部粒子的平均粒徑為0.70μπι。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、鋁的摩爾比為 50 50 4.0 (Sr Ca Al)。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同地 制造多晶體。
與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例7]
除了代替二氧化硅粒子而添加二氧化鈦粒子(純度98質(zhì)量%、平均粒徑: 0.05ym)4.8432g之外,與實施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二 氧化鈦粒子的分散液。該分散液中的全部粒子的平均粒徑為0. 77 μ m0應(yīng)予說明,分散液中 的鍶、鈣、鈦的摩爾比為50 50 1.5 (Sr Ca Ti)。然后,除了使用該分散液之外,與 實施例1的⑵相同地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例8]
除了代替二氧化硅粒子而添加二氧化鈦粒子(純度98質(zhì)量%、平均粒徑: 0. 05ym)7. 之外,與實施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子、碳酸鈣粒子和二 氧化鈦粒子的分散液。該分散液中的全部粒子的平均粒徑為0. 78 μ m0應(yīng)予說明,分散液中 的鍶、鈣、鈦的摩爾比為50 50 2. 3 (Sr Ca Ti)。然后,除了使用該分散液之外,與 實施例1的⑵相同地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例9]
除了代替二氧化硅粒子而添加硝酸鏑水溶液(鏑濃度4質(zhì)量%)0. 7257g之外,與實 施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、且溶解有硝酸鏑的分散液。該 分散液中的全部粒子的平均粒徑為0.71 μ m。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、鏑的摩爾比為 50 50 0. 0045 (Sr Ca Dy)。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同 地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例ι相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。[實施例10]
除了代替二氧化硅粒子而添加硝酸鏑水溶液(鏑濃度4質(zhì)量%) 21. 7700g之外,與實 施例1的(1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、且溶解有硝酸鏑的分散液。該 分散液中的全部粒子的平均粒徑為0.73μπι。應(yīng)予說明,分散液中的鍶、鈣、鏑的摩爾比為 50 50 0. 13 (Sr Ca Dy)。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同地 制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。
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[比較例1]
除了未添加二氧化硅粒子、使利用球磨機的混合粉碎時間為5小時之外,與實施例1的 (1)相同地制備分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子的分散液。該分散液中的全部粒子的平均 粒徑為2. 2μπι。然后,除了使用該分散液之外,與實施例1的(2)相同地制造多晶體。與實施例1相同地測定所得多晶體的平均細孔直徑、相對密度和質(zhì)量增加率。此 外,使用所得多晶體,與實施例1相同地制造AC型PDP的前面板的模擬板,測定該模擬板的 初始放電電壓。其結(jié)果示于下述表1。表 權(quán)利要求
1.金屬氧化物多晶體,其是由以摩爾比計為0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例含 有鍶和鈣的結(jié)晶粒子形成的金屬氧化物多晶體,其中,在將鍶和鈣的總摩爾量設(shè)為100摩 爾時,以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的 一種以上的金屬元素,并且平均孔徑在0.01 0. 50 μ m的范圍。
2.權(quán)利要求1所述的金屬氧化物多晶體,其中,相對密度為90%以上。
3.權(quán)利要求1所述的金屬氧化物多晶體,其中,金屬元素為選自由硅、鋁、鈦、鏑構(gòu)成的 組中的一種以上的金屬元素。
4.含有鍶和鈣的金屬氧化物膜的制造方法,包括在減壓下對權(quán)利要求1所述的金屬 氧化物多晶體照射電子束,使含有鍶和鈣的氧化物氣化,并將氣化了的氧化物堆積于基板 之上。
5.權(quán)利要求1所述的金屬氧化物多晶體的制造方法,包括將以鍶和鈣的摩爾比為 0.2 0.8 0.8 0.2的范圍的比例分散有碳酸鍶粒子和碳酸鈣粒子、并在將鍶和鈣的 總摩爾量設(shè)為100摩爾時以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土 類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素的化合物的、平均粒徑在0. 05 2. 0 μ m的范圍 的水性分散液進行噴霧干燥而得到干燥粒狀物的工序;將該干燥粒狀物成型為圓片狀的工 序;以及對所得圓片狀成型物進行燒成的工序。
6.權(quán)利要求1所述的金屬氧化物多晶體的制造方法,包括將分散有以摩爾比為 0.2 0.8 0.8 0.2的范圍含有鍶和鈣的碳酸鹽的粒子、并在將鍶和鈣的總摩爾量設(shè) 為100摩爾時以0. 0005 20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成 的組中的一種以上的金屬元素的化合物的、平均粒徑在0. 05 2. 0 μ m的范圍的水性分散 液進行噴霧干燥而得到干燥粒狀物的工序;將該干燥粒狀物成型為圓片狀的工序;以及對 所得圓片狀成型物進行燒成的工序。
全文摘要
本發(fā)明涉及金屬氧化物多晶體。提供金屬氧化物多晶體,其吸濕性低、且可有利地用作用于通過電子束蒸鍍法等物理氣相生長法在穩(wěn)定的條件下制造含有鍶和鈣的氧化物膜的蒸鍍材料。該金屬氧化物多晶體是由以摩爾比計為0.2∶0.8~0.8∶0.2的范圍的比例含有鍶和鈣的結(jié)晶粒子形成的金屬氧化物多晶體,其中,在將鍶和鈣的總摩爾量設(shè)為100摩爾時,以0.0005~20摩爾的范圍的量含有選自由硅、鋁、鈦、鋯和稀土類元素構(gòu)成的組中的一種以上的金屬元素,并且平均孔徑在0.01~0.50μm的范圍。
文檔編號C23C14/30GK102127736SQ201110006528
公開日2011年7月20日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月13日
發(fā)明者增田彰, 財田真人, 高崎薰 申請人:宇部材料工業(yè)株式會社
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