JP2004043956A

JP2004043956A - VAPOR DEPOSITION MATERIAL, MgO VAPOR DEPOSITION MATERIAL AND ITS MANUFACTURING PROCESS, DEPOSITION PROCESS

Info

Publication number: JP2004043956A
Application number: JP2003049694A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Sakurai; 桜井　英章; Ginjiro Toyoguchi; 豊口　銀二郎; Yoshio Kuromitsu; 黒光　祥郎
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 2002-05-20
Filing date: 2003-02-26
Publication date: 2004-02-12
Anticipated expiration: 2023-02-26
Also published as: JP4823475B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To acceralate vapor deposition speed and to improve controllability of the vapor deposition speed when vapor deposition is applied by an electron-beam vapor deposition process. <P>SOLUTION: A surface roughness Ra of a vapor deposition material is set to 1.0-10 μm. A real surface area in consideration of an irregularity of the surface of the vapor deposition material is set 200-1,200 mm<SP>2</SP>. It is desirable to set a value of outside volume to 30-1,500 mm<SP>3</SP>. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蒸着材、ＭｇＯ蒸着材及びその製造方法、成膜方法に係り、特に、ＡＣ型のプラズマディスプレイパネルのＭｇＯ膜の成膜等に用いて好適な技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＭｇＯは耐熱性に優れるため、主に坩堝や耐火煉瓦などの耐熱材料として使用され、その機械的強度を上げるために焼結補助剤を添加すること等が試みられている。このような技術は、例えば、特許文献１〜３等に記載されるものが知られている。
【０００３】
近年、液晶（Ｌｉｑｕｉｄ　Ｃｒｙｓｔａｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ：ＬＣＤ）をはじめとして、各種の平面ディスプレイ（Ｆｌａｔ　Ｐａｎｅｌ　Ｄｉｓｐｌａｙ）の研究開発と実用化はめざましく、その生産も急増している。カラープラズマディスプレイパネル（Ｐｌａｓｍａ　Ｄｉｓｐｌａｙ　Ｐａｎｅｌ：ＰＤＰ）についても、その開発と実用化の動きが最近活発になっている。ＰＤＰは大型化し易く、ハイビジョン用の大画面壁掛けテレビの最短距離にあり、既に対角６０インチクラスのＰＤＰの試作・製造が進められており、ＰＤＰの中では、電極構造の点において、金属電極がガラス誘電体材料で覆われるＡＣ型が主流となっている。
【０００４】
このＡＣ型ＰＤＰでは、イオン衝撃のスパッタリングによりガラス誘電体層の表面が変化して放電開始電圧が上昇しないよう、ガラス誘電体層表面に高い昇華熱を持つ保護膜をコーティングする。この保護膜は直接放電用のガスと接しているために、耐スパッタリング性以外に、複数の重要な役割を担っている。即ち、保護膜に求められる特性は、放電時の耐スパッタリング性、高い２次電子放出能（低い放電電圧を与える）、絶縁性、および、光透過性などがある。これらの条件を満たす材料として、一般にＭｇＯを蒸着材料とし、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により成膜されたＭｇＯ膜が使用されている。このＭｇＯ保護膜は、前述のように誘電体層の表面を放電時のスパッタリングから守ることでＰＤＰの長寿命化に重量な働きをしており、保護膜の膜密度が高いほど耐スパッタ性は向上することが知られている（非特許文献１）。
【０００５】
さらに、この保護膜材料（蒸着材料）としてはＭｇＯ単結晶体およびＭｇＯ多結晶体が知られている。このような技術は、例えば、特許文献４〜１０等に記載されるものがある。
【０００６】
上記ＭｇＯ多結晶体は一般に海水法や気相法で得られた任意の純度、不純物組成のＭｇＯ粉末を造粒、プレス成型、焼成することで製造される。一方単結晶ＭｇＯは一般に、純度が９８％以上のＭｇＯクリンカや軽焼ＭｇＯ（１０００℃以下で焼結されたもの）を電弧炉（アーク炉）で溶融することにより、すなわち、電融によりインゴットとした後、このインゴットから単結晶部分を取り出して破砕することにより製造される。
【０００７】
【特許文献１】
特開平０７−１３３１４９号公報
【特許文献２】
特許２９６１３８９号公報
【特許文献３】
特公平０７−１０２９８８号公報
【特許文献４】
特開平１０−２９１８５４号公報
【特許文献５】
特開平１０−２９７９５５号公報
【特許文献６】
特開平１１−２９８５７号公報
【特許文献７】
特開平１０−２９７９５６号公報
【特許文献８】
特開２０００−６３１７１公報
【特許文献９】
特開平１１−２９３５５号公報
【特許文献１０】
特開平１１−２１３８７５号公報
【非特許文献１】
ＩＥＩＣＥ　Ｔｒａｎｓ．　Ｅｌｅｃｔｒｏｎ．，ｖｏｌ．Ｅ８２−Ｃ，　Ｎｏ．１０，　ｐ．１８０４−１８０７，（１９９９）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
１パネル当たりに係る成膜（蒸発）時間は比較的長く、これを短縮して作業効率を向上し、製造コストを低減したいという要求があった。なお、上記のＭｇＯに限らず、他の蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法による成膜をおこなった場合には、同様にその成膜（蒸発）速度を改善したいという要求もあった。
【０００９】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、以下の目的を達成しようとするものである。
１．電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法における成膜速度の向上を図ること。
２．電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法における成膜速度の制御性向上を図ること。
３．ＭｇＯ蒸着材における成膜（蒸発）速度の改善を図ること。
４．スプラッシュの低減を図ること。
５．成膜したＭｇＯ膜の膜密度の低下防止を図ること。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の蒸着材においては、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定されてなることにより上記課題を解決した。
本発明の蒸着材においては、蒸着材表面の凹凸を考慮した実表面積が２００ｍｍ^２　〜１２００ｍｍ^２　の範囲に設定されてなることにより上記課題を解決した。
本発明において、外形体積の値が３０ｍｍ^３　〜１５００ｍｍ^３　の範囲に設定されてなることが望ましい。
また、本発明において、実表面積／外形体積の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定されてなる手段を採用することもできる。
本発明における単位重量当たりの実表面積である比表面積の値が２０ｃｍ^２　／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定されてなることがある。
本発明のＭｇＯ蒸着材においては、上記の蒸着材において、ＭｇＯからなることにより上記課題を解決した。
また、ＭｇＯ純度が９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上であることができる。
本発明の蒸着材の製造方法においては、上述した蒸着材を製造する方法において、
原料粉末を混合および／または造粒して造粒粉とし、この造粒粉をプレス成形して成形体とし、この成形体を焼成する際に、
前記原料粉末として、平均粒径５０μｍ以上の粉末または顆粒粉を使用する手段か、
混合および／または造粒する際のバインダ液の溶媒として、室温での表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍ（２×１０^−２Ｎ／ｍ〜８×１０^−２Ｎ／ｍ）の液を使用する手段か、
前記造粒粉の平均粒径を１００μｍ以上に設定する手段か、
前記成形体における表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定する手段か、
前記焼成における温度条件および焼成時間を、焼成後の蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲にするよう設定する手段を採用することができる。
また、本発明の蒸着材の製造方法においては、上述した蒸着材を製造する方法において、
原料粉末を混合および／または造粒して造粒粉とし、この造粒粉をプレス成形して成形体とし、この成形体を焼成し、
前記焼成後に表面を研磨して、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定する手段を採用することもできる。
本発明において、上述した蒸着材を製造する方法において、
電融法によりインゴットを作成した後解砕により所定の大きさのペレットを製造し、
その後、表面を研磨して蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定することも可能である。
本発明におけるＭｇＯ蒸着材の製造方法では、上記の蒸着材の製造方法において、
原料粉末がＭｇＯとされることにより、上記の課題を解決した。
また、ＭｇＯ蒸着材の製造方法では、ＭｇＯ純度が９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上であることがある。
本発明の成膜方法は、上記の蒸着材または上記の製造方法によって製造された蒸着材を使用することにより上記課題を解決した。
本発明のＭｇＯ膜の成膜方法においては、上記のＭｇＯ蒸着材または上記の製造方法によって製造されたＭｇＯ蒸着材を使用することにより上記課題を解決した。
【００１１】
本発明の蒸着材においては、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定されてなることにより、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法等において使用した場合、従来の蒸着材に比べて、成膜（蒸発）速度を大きくすることが可能となる。ここで、表面粗さＲａとは、ＪＩＳ　Ｂ０６０１−１９９４に準じて定義される。
これは、本願発明者らが、得た次のような知見によるものである。
【００１２】
本願発明者らは、蒸着材を製造し、この蒸着材に電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜をする際、成膜速度を規制する段階として蒸発速度に関する考察をおこなった。この結果、蒸着材の表面に微細な凹凸がある場合、つまり、蒸着材表面粗さＲａが増大すると蒸発速度は上昇する傾向を示すことが判明した。これは、詳細には不明であるが、表面粗さＲａが増大することで、電子ビーム等における蒸着材の蒸発表面積が向上することが主な原因だと考えられる。従って、蒸着材の表面粗さを上記のように設定することにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、成膜速度を変えない場合には、電子ビーム出力を押さえることができるので、装置のランニングコストの低減が可能となる。
【００１３】
本発明の蒸着材においては、蒸着材ペレット表面の凹凸を考慮した実表面積が２００ｍｍ^２　〜１２００ｍｍ^２　の範囲に設定されてなることにより、電子ビーム蒸着法等において使用した場合、従来の蒸着材に比べて、成膜（蒸発）速度を大きくすることができる。
ここで、実表面積とは、レーザ顕微鏡（ＶＫ−８５００、キーエンス社製）等によって蒸着材表面を観察して得た表面粗さを考慮した表面積である。
【００１４】
上述したように、蒸着材を製造し、この蒸着材を用い電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜をする際の蒸発速度に関する考察をおこなった。この結果、蒸着材の表面に微細な凹凸がある場合、つまり、蒸着材の実表面積が増大すると蒸発速度は上昇する傾向を示すことが解った。従って、蒸着材の実表面積を上記のように設定することにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、成膜速度を変えない場合には、電子ビーム出力を抑えることができるので、装置のランニングコストの低減が可能となる。
【００１５】
本発明において、外形体積の値が３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３の範囲に設定したことにより、このような蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により成膜した際には、蒸着材の大きさがスプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができる。すなわち、蒸着材サイズを３０ｍｍ^３以上に設定し、スプラッシュ程度を減少して、成膜に使用できる蒸着材料の使用効率を向上し、結果的には材料コストを低減することができる。同時に、蒸着材サイズを１５００ｍｍ^３以下に設定することにより、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少することを防止できる。
ここで、外形体積とは、ノギス等によって例えば縦横高さ、直径および長さなどの蒸着材の寸法を計測し、その体積を算出したものである。
【００１６】
また、本発明において、実表面積／外形体積の比の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定されてなることにより、上記のように、スプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができるとともに、成膜（蒸発）速度を向上することが可能となる。その結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００１７】
実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定したことにより、
このような蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により成膜をおこなった場合には、蒸着材の大きさがスプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができる。すなわち、前記比の値を８ｍ^−１以上に設定し、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少することを防止できる。同時に、前記比の値を３０ｍ^−１以下に設定することにより、スプラッシュ程度を減少して、成膜に使用できる蒸着材料の使用効率を向上し、結果的には材料コストを低減することができる。
【００１８】
本発明における単位重量当たりの実表面積である比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定されてなることにより、電子ビーム蒸着法等において使用した場合、従来の蒸着材に比べて、成膜（蒸発）速度を大きくすることができる。その結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、成膜速度を変えない場合には、電子ビーム出力を抑えることができるので、装置のランニングコストの低減が可能となる。
ここで、比表面積とは、実表面積／（外形体積×密度）を意味している。つまり、蒸着材において密度を小さく設定すると、比表面積の値は大きくなり、密度を大きく設定すると、比表面積の値は小さくなる。
【００１９】
比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定したことにより、このような蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により成膜をおこなった場合には、蒸着材の大きさがスプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができる。すなわち、前記比表面積を２０ｃｍ^２／ｇ以上に設定することにより、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少することを防止できる。同時に、比表面積を１００ｃｍ^２／ｇ以下に設定することにより、スプラッシュ程度を減少して、成膜に使用できる蒸着材料の使用効率を向上し、結果的には材料コストを低減することができる。
ここで、極端に低密度の蒸着材の場合には、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法により成膜をおこなう際に水や炭酸ガスのような不純物ガスが多量に発生してしまい、チャンバ内の雰囲気が悪くなるため成膜した膜の膜密度が低下する等の膜質の低下が起こる可能性があり、好ましくない。
【００２０】
上述したように、蒸着材を製造し、この蒸着材に電子ビーム蒸着法やイオンプレーティング法などでの成膜をする際の蒸発速度に関する考察をおこなった。この結果、蒸着材の表面に微細な凹凸がある場合、つまり、蒸着材にあっては比表面積が増大すると蒸発速度は上昇する傾向を示すことが判明した。これは、詳細には不明であるが、蒸着材の比表面積を上記のように設定することにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、成膜速度を変えない場合には、電子ビーム出力を押さえることができるので、装置のランニングコストの低減が可能となる。
【００２１】
本発明のＭｇＯ蒸着材においては、上記の蒸着材において、ＭｇＯからなることにより、このＭｇＯ蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜などを成膜した際に、スプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができるとともに、成膜（蒸発）速度を向上することが可能となる。その結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、成膜速度を変えない場合には、電子ビーム出力を押さえることができるので、装置のランニングコストの低減が可能となる。
【００２２】
本発明のＭｇＯ蒸着材においては、ＭｇＯ純度が９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上としたことにより、このようなＭｇＯ蒸着材料を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜を成膜した際には、スプラッシュの発生程度が低減して保護膜としても膜特性を向上することができる。これは、上記のように設定することにより、ガス化成分が低減してスプラッシュが低減するためと考えられる。
ここで、膜特性としては、ＭｇＯの膜密度、膜厚分布、屈折率、耐スパッタ性、放電特性（放電電圧、放電応答性等）、絶縁性等がある。
【００２３】
ここで、ＭｇＯ純度および相対密度が上記の範囲以外に設定された場合には、蒸着材の強度が不十分であるため好ましくなく、また、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、蒸着材のスプラッシュ発生程度が増大し、その結果、成膜に使用できる蒸着材量の使用効率が低下し、結果的に材料コストが増大してしまうとともに、得られた膜の結晶配向性および微細組織の制御が難しくなり、さらにＭｇＯ膜成分の基板上への緻密な堆積が阻害されるため、結果的に膜密度が低下するため好ましくない。
【００２４】
さらに、本発明の蒸着材の製造方法においては、前記原料粉末として、平均粒径５０μｍ以上の粉末または顆粒粉を使用することにより、造粒粉をプレス成形して成形体とした際に表面に凹凸を形成し、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００２５】
本発明においては、混合および／または造粒する際のバインダ液の溶媒として、室温での表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍの液を使用することにより、蒸着材表面に凹凸を形成することができる。ここで、室温とは、２０℃程度とされる。
造粒粉における凝集体の「硬さ」はバインダ液の表面張力に依存する。すなわち、バインダ液の溶媒の表面張力が小さいと、造粒粉の「硬さ」は小さく、その後のプレス成型時に容易に変形し蒸着材の実表面積は小さくなってしまう。これに対し、バインダ液の溶媒の表面張力が大きい場合には、形成された造粒粉の「硬さ」は大きくプレス成型時も比較的変形せず、結果として得られた蒸着材の実表面積を増大することができる。
【００２６】
このため、バインダ液の溶媒の表面張力を上記の範囲に設定することにより、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２　〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
ここで、バインダ液の溶媒としては、メタノール、アセトン、水、エタノールや、水とエタノールとを、重量％で水：エタノール＝９０：１０から１：９９程度の混合比で混合したものなどがあげられる。またバインダとしては、ポリエチレングリコールやポリビニールブチラール等があげられ、その量は溶媒に対して０．２〜２．５重量％添加することができる。
【００２７】
本発明においては、前記造粒粉の平均粒径が１００μｍ以上に設定されることにより、造粒粉をプレス成形して成形体とした際に表面に凹凸を形成し、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００２８】
本発明においては、造粒粉をプレス成形する際の圧力、加圧時間等の条件を制御して成形体における表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定されてなることにより、成形体を焼成した蒸着材における表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２　　／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００２９】
本発明においては、成形体を焼成する際の温度条件および焼成時間が、焼成後の蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲にするよう設定されてなることにより、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００３０】
本発明におけるＭｇＯ蒸着材の製造方法では、上記の蒸着材の製造方法において、原料粉末がＭｇＯとされることにより、上記のような蒸着材を製造することができ、製造されたＭｇＯ蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜などを成膜した際に、スプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができるとともに、成膜（蒸発）速度を向上することが可能となる。その結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００３１】
また、本発明のＭｇＯ蒸着材の製造方法では、ＭｇＯ純度を９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上としたことにより、上記のような蒸着材を製造することができ、このようなＭｇＯ蒸着材料を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜を成膜した際には、スプラッシュの発生程度が低減して保護膜としても膜特性を向上することができる。これは、上記のように設定することにより、ガス化成分が低減してスプラッシュが低減するためと考えられる。
【００３２】
ここで、上記の範囲以外に設定された場合には、蒸着材の強度が不十分であるため好ましくなく、また、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、蒸着材のスプラッシュ発生程度が増大し、その結果、成膜に使用できる蒸着材量の使用効率が低下し、結果的に材料コストが増大してしまうとともに、得られた膜の結晶配向性および微細組織の制御が難しくなり、さらにＭｇＯ膜成分の基板上への緻密な体積を阻害するため、結果的に膜密度が低下するためため好ましくない。
【００３３】
また、本発明では、純度が９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上で、平均粒径が５０μｍ程度のＭｇＯ粉末またはＭｇＯ顆粒粉末を原料として用い、この粉末とバインダと有機溶媒とを混合して濃度が４５〜７５重量％のスラリーを調製する工程と、前記スラリーを噴霧乾燥して平均粒径が１００〜８００μｍの造粒粉末を得る工程と、前記造粒粉末を所定の型に入れて所定の圧力で成形する工程と、前記成形体を所定の温度で焼結する工程とを有することができる。なお、造粒粉末を得る工程は、一般的な転動造粒法であってもよい。
【００３４】
さらに、造粒粉末を７５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で一軸加圧成形するか或いは造粒粉末を１０００〜３０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力でＣＩＰ成形することが好ましく、また成形体を１２５０〜１３５０℃の温度で一次焼結した後、昇温して１５００〜１７００℃の温度で二次焼結することが好ましい。
【００３５】
さらに、本発明においては、上記のように、原料粉末を混合および／または造粒して造粒粉とする工程、造粒粉をプレス成形して成形体とする工程、この成形体を焼成する工程においてそれぞれ、表面粗さ等を設定する以外にも、電融法によりインゴットを作成した後解砕により所定の大きさのペレットを製造し、その後、これらのペレット表面を研磨して、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定することによっても、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するかまたは、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定することが可能となり、これにより、蒸発速度が大きくなって成膜速度が上昇し、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００３６】
本発明の成膜方法およびＭｇＯ膜の成膜方法においては、上記の蒸着材またはＭｇＯ蒸着材を使用することによりスプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を適性な程度に制御することができるとともに、成膜（蒸発）速度を向上することが可能となる。その結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法、成膜方法の第１実施形態を詳細に説明する。
【００３８】
本実施形態の蒸着材は、ＭｇＯ蒸着材とされ、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定されて、ＭｇＯ純度が９　９．０％以上、さらに好ましくは９９．５％以上、９９．９％以上、かつ相対密度が９０％以上、さらに好ましくは９７％以上、９８％以上の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットからなる。またこの焼結体ペレットの実表面積が２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定され、外形体積の値が３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３の範囲に設定されて、実表面積／外形体積の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定され、比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定されてなる。
【００３９】
またこの焼結体ペレットの平均結晶粒径は１〜５００μｍであり、焼結体ペレットの結晶粒内には平均内径１０μｍ以下の丸みを帯びた気孔を有する。
ここで、ＭｇＯ蒸着材における外形が、具体的には、径寸法φ４〜２０ｍｍで厚み寸法（高さ寸法）１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度の円板状（円柱状）とされることができる。
【００４０】
ここで、表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定したのは、この表面粗さ範囲であれば、このようなＭｇＯ蒸着材料を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜等を成膜した際に、成膜速度を容易にコントロールして、所望の成膜速度とすることができるからである。また、表面粗さＲａが１．０μｍより小さく設定された場合には、成膜（蒸発）速度が低減してしまうため好ましくなく、表面粗さＲａが１０μｍより大きく設定された場合には、成膜速度が不安定となりやすいため、好ましくない。
【００４１】
またこの焼結体ペレットの実表面積が２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲以外に設定した場合、および、実表面積／外形体積の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲以外に設定された場合には、上記の外形体積および表面粗さＲａの値が上記の範囲からはずれてしまい好ましくない。
【００４２】
ＭｇＯ蒸着材外形体積が３０ｍｍ^３より小さく設定された場合には、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、蒸着材のスプラッシュ発生程度が増大し、その結果、成膜に使用できる蒸着材量の使用効率が低下し、結果的に材料コストが増大してしまうとともに、得られた膜の結晶配向性および微細組織の基板内での均−性が悪くなるため好ましくない。
また、ＭｇＯ蒸着材の外形体積が１５００ｍｍ^３より大きく設定された場合には、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少するため好ましくない。
また、焼結体ペレットの平均結晶粒径を１〜５００μｍとしたのは、この粒径範囲であれば、ＭｇＯの組織を制御できるからである。また焼結体ペレットの結晶粒内の気孔の平均内径を１０μｍ以下としたのは、１０μｍを越えるとＭｇＯの組織制御が難しいからである。
【００４３】
またこの焼結体ペレットの比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇより小さく設定された場合には、電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少するため好ましくなく、また、比表面積の値が１００ｃｍ^２／ｇより大きく設定された場合にはぃ電子ビーム蒸着法や、イオンプレーティング法などでの成膜時に、蒸着材のスプラッシュ発生程度が増大し、その結果、成膜に使用できる蒸着材量の使用効率が低下し、結果的に材料コストが増大してしまうとともに、得られた膜の結晶配向性および微細組織の基板内での均−性が悪くなるため好ましくない。
【００４４】
多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットに含まれる不純物（Ｓｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｃｒ，Ｖ，Ｎｉ，Ｎａ，Ｋ，Ｃ及びＺｒ）の含有量は合計で１００００ｐｐｍ以下であることが好ましい。また上記不純物の個別的な含有量は、Ｓｉが元素濃度で１０００ｐｐｍ以下、Ａｌの不純物が元素濃度で３００ｐｐｍ以下であり、Ｃａの不純物が元素濃度で２０００ｐｐｍ以下であり、Ｆｅの不純物が元素濃度で４０ｐｐｍ以下であり、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物がそれぞれ元素濃度で５０ｐｐｍ以下であり、Ｎａ及びＫの不純物がそれぞれ元素濃度で３０ｐｐｍ以下であり、Ｃの不純物が元素濃度で３００ｐｐｍ以下であり、Ｚｒの不純物が元素濃度で１５０ｐｐｍ以下であることが好ましい。上記各不純物が元素濃度で上記値を超えると、ＭｇＯ蒸着材を電子ビーム蒸着法で成膜したガラス基板をパネルに組込んだときに、膜質にばらつきが生じるために、電気的特性、例えば駆動電圧が高くなったり或いは不安定になったりする不具合がある。
【００４５】
このように構成されたＭｇＯ蒸着材の製造方法を説明する。
【００４６】
まず、純度が９９．０％以上で、平均粒径５０μｍ以上の以上のＭｇＯ粉末またはＭｇＯ顆粒粉と、室温での表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍの溶媒を用いたバインダ液と、を混合して、濃度が４５〜７５重量％のスラリーを調製する。バインダとしてはポリエチレングリコールやポリビニールブチラール等を、有機溶媒としてはエタノールやプロパノール等を用いることが好ましく、バインダは０．２〜２．５重量％添加することが好ましい。また、それ以外でも、溶媒としては、水とエタノールとを重量％で９０：１０〜１：９９混合したものを用いることができる。
【００４７】
ここで、原料粉末として、平均粒径５０μｍ以下の以上のＭｇＯ粉末またはＭｇＯ顆粒粉を使用した場合には、後述する成形体表面、蒸着材の表面において、それぞれ好ましい表面粗さの範囲を設定することが難しいため好ましくない。
【００４８】
また、バインダ液の溶媒の表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍより小さい場合には、後述するように造粒粉から溶媒が揮発した後に、造粒粉が比較的弱く凝集しているため、プレス成型後得られた成形体表面の表面粗さＲａが好ましい範囲にならないため、比表面積が前述の好ましい範囲とならず好ましくない。また、表面張力が８０ｄｙｎ／ｃｍより大きい場合には、造粒粉が比較的強く凝集しており、プレス成型性が極端に悪いため、焼成したＭｇＯ蒸着材の密度が好ましい範囲とならず好ましくない。
【００４９】
また、スラリーの濃度を４５〜７５重量％に限定したのは、７５重量％を越えると安定した造粒が難しい問題点があり、４５重量％未満では均一な組織を有する緻密なＭｇＯ焼結体が得られいないからである。即ち、スラリ一濃度を上記範囲に限定すると、スラリーの粘度が２００〜１０００ｃｐｓとなり、スプレードライヤによる粉末の造粒を安定しておこなうことができ、更には成形体の密度が高くなって緻密な焼結体の製造が可能になる。
【００５０】
またＭｇＯ粉末とバインダと有機溶媒との湿式混合は、湿式ボールミル又は撹拌ミルにより行われる。湿式ボールミルでは、ＺｒＯ_２　製ボールを用いる場合には、直径５〜１０ｍｍの多数のＺｒＯ_２　製ボールを用いて８〜２４時間、好ましくは２０〜２４時間湿式混合される。ＺｒＯ_２　製ボールの直径を５〜１０ｍｍと限定したのは、５ｍｍ未満では混合が不十分となることからであり、１０ｍｍを越えると不純物が増大する不具合があるからである。また混合時間が最長２４時間と長いのは、長時間連続混合しても不純物の発生が少ないからである。一方、湿式ボールミルにおいて、鉄芯入りの樹脂製ボールを用いる場合には、直径１０〜１５ｍｍのボールを用いることが好ましい。
【００５１】
撹絆ミルでは、直径１〜３ｍｍのＺｒＯ_２　製ボールを用いて０．５〜１時間湿式混合される。ＺｒＯ_２　製ボールの直径を１〜３ｍｍと限定したのは、１ｍｍ未満では混合が不十分となることからであり、３ｍｍを越えると不純物が増える不具合があるからである。また混合時間が最長１時間と短いのは、１時間を越えると原料の混合のみならず粉砕の仕事をするため、不純物の発生の原因となり、また１時間もあれば十分に混合できるからである。
【００５２】
次に上記スラリーを噴霧乾燥して平均粒径が１００μｍ以上、好ましくは、１００〜８００μｍの造粒粉とする。上記噴霧乾燥はスプレードライヤを用いて行われることが好ましい。
ここで、平均粒径を１００μｍより小さくした場合は、後述するプレス後の成形体、および焼成後のＭｇＯ蒸着材において、表面粗さＲａが好まし範囲にならないため、好ましくない。また、８００μｍを越えると成形体密度が低く強度も低い不具合があるからである。
【００５３】
その後、造粒粉を所定の型に入れて所定の圧力で成形し、成形体とする。この所定の型は一軸プレス装置又は冷開静水圧成形装置（ＣＩＰ（Ｃｏｌｄ　Ｉｓｏｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ）成形装置）が用いられる。一軸プレス装置では、造粒粉末を７５０〜２０００ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは１０００〜１５００ｋ／ｃｍ^２の圧力で０．１〜５分間一軸加圧成形し、ＣＩＰ成形装置では、造粒粉末を１０００〜３０００ｋｇ／ｃｍ^２、好ましくは１５００〜２０００ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で０．１〜６０分間ＣＩＰ成形する。
圧力および加圧保持時間を上記範囲に限定したのは、成形体における表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するとともに、成形体の密度を高め焼結後の変形を防止し、後加工を不要にするためである。
【００５４】
さらに成形体を焼結する。焼結する前に成形体を３５０〜６２０℃の温度で脱脂処理することが好ましい。この脱脂処理は成形体の焼結後の色むらを防止するために行われ、時間をかけて十分に行うことが好ましい。
焼結はその温度条件および時間が、焼成後の蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲にするよう設定され、具体的には、１２５０〜１３５０℃の温度で１〜５時間行う一次焼結と、この後に更に昇温して１５００〜１７００℃の温度で１〜１０時間行う二次焼結とからなる二段焼結により行われる。
【００５５】
成形体を先ず一次焼結するために昇温すると、１２００℃から焼結が始まり、１３５０℃で焼結はかなり進む。この温度で一次焼結することにより、粒径が大きくてもその表面と内部との焼結むら（組織構造の差）はなく、１５００〜１７００℃の温度で二次焼結することにより、相対密度が１００％に近い焼結体ペレットが得られる。この焼結体ペレットには僅かな気孔が存在するが、この気孔はＭｇＯ焼結体の特性に影響を与える結晶粒界ではなく、ＭｇＯ焼結体の特性に殆ど影響を与えない結晶粒内に存在する。この結果、本発明のＭｇＯ焼結体ペレットを用いてプラズマディスプレイパネルに成膜すると、スプラッシュが少なくかつ成膜速度が高く、膜特性の良好なＭｇＯ膜を得られる。
【００５６】
なお、形状の大きな成形体を焼結する場合には、上記二段焼結時の昇温速度を２０〜３０℃／時間と遅くすれば更に緻密化を図ることができる。また、常圧における焼結では、焼結温度が１５００℃未満であると十分に緻密化できないけれども、焼結温度が１５００℃以上であれば高密度の焼結体を得ることができるので、熱間静水圧成形法（ＨＩＰ（Ｈｏｔ　ｌｓｏｓｔａｔｉｃ　Ｐｒｅｓｓ　）法）やホットプレス法等の特殊な焼結を行わなくても済む。
【００５７】
本実施形態においては、Ｍｇｏ蒸着材の表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定され、外形体積の値が３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３の範囲に設定され、実表面積が２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定され、実表面積／外形体積の比の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定され、比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定されることにより、製造されたＭｇＯ蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜（ＭｇＯ膜）などを成膜した際に、成膜（蒸発）速度が大きくなり、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、同じ成膜速度で成膜する場合には、電子ビーム出力を抑えることができるので、装置のランニングコスト低減が可能となる。
【００５８】
以下、本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法、成膜方法の第２実施形態を詳細に説明する。
【００５９】
本実施形態においては、表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍのアルコール等の溶媒にバインダを１．０重量％添加してバインダ液を調整し、第１実施形態と同様に、純度が９９．０％以上のＭｇＯ顆粒粉末を撹拝機中で流動させながら、このパインダ液を滴下しつつ転動造粒法にてＭｇＯの造粒物を得て、プレス後これを焼成し、直径４．０ｍｍ〜２０．０ｍｍ程度、厚さ１．０〜５．０ｍｍ程度の円板状とされる多結晶体を作製し、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲、蒸着材の実表面積が２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲、実表面積／外形体積の比の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲、比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲となるように設定する。
【００６０】
この結果、第１実施形態と同様に、本実施形態のＭｇＯ蒸着材をプラズマディスプレイパネルに成膜すると、スプラッシュ程度を減少して、成膜に使用できる蒸着材料の使用効率を向上し、結果的には材料コストを低減することができ、同時に、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少することを防止できる。つまり、スプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を最適化することができる。また、製造されたＭｇＯ蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜などを成膜した際に、成膜（蒸発）速度が大きくなり、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。また、同じ成膜速度で成膜する場合には、電子ビーム出力を抑えることができるので、装置ランニングコストの低減が可能となる。
【００６１】
以下、本発明に係るＭｇＯ蒸着材およびその製造方法、成膜方法の第３実施形態を詳しく説明する。
【００６２】
本実施形態においては、純度が９８．０％以上のＭｇＯ粉末を電融し、徐冷してインゴットとした後、このインゴットから単結晶部を取り出して破砕し、一辺３．５ｍｍ〜１１ｍｍ程度の略立方体、あるいは、１０ｍｍ×１０ｍｍ×（１ｍｍ〜１５ｍｍ）程度の略直方体とされる外形の単結晶ペレットを作製する。
その後、この単結晶ペレット表面を研磨して表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲、蒸着材の実表面積が２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲、実表面積／外形体積の比の値が８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲、比表面積の値が２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲となるように設定する。
ここで、単結晶ペレットの研磨は、ケミカルエッチングや、サンドブラスト法、サンドペーパー等による機械研磨等によりおこなうことができる。
【００６３】
この結果、第１実施形態と同様に、本実施形態のＭｇＯ蒸着材をプラズマディスプレイパネルに成膜すると、製造されたＭｇＯ蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜などを成膜した際に、成膜（蒸発）速度が大きくなり、結果として、１パネルあたりにかかる成膜時間を短縮することができるため、生産性を向上して生産コストの低減を測ることが可能となる。同時に、スプラッシュ程度を減少して、成膜に使用できる蒸着材料の使用効率を向上し、結果的には材料コストを低減することができ、同時に、成膜（蒸発）速度が低下してしまい生産性が減少することを防止できる。つまり、スプラッシュ程度と成膜（蒸発）速度を最適化することもできる。
【００６４】
なお、本実施形態では単結晶ペレットを製造し、この単結晶ペレット表面を研磨により上記の表面粗さ範囲にしたが、前述の第１，第２実施形態と同様、加圧成形法によって多結晶ペレットを製造し、その多結晶ペレット表面を研磨して表面粗さを設定することもできる。
【００６５】
以下に実施例としての各実験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明はその要旨を越えない限り、以下の実施例に限定されるものではない。
【００６６】
市販のＭｇＯ顆粒粉末（平均粒径１００μｍ）に対し、バインダとしてポリエチレングリコールを１重量％添加し、メタノール変性アルコールを溶媒とするスラリーを濃度３０重量％に調製した。次いでこのスラリーをボールミル（直径５〜２０ｍｍのナイロンコートスチールボール使用）にて２４時間湿式混合した後、真空乾燥機にて８０℃で溶媒を気化させ、引き続き乾式にて解砕することで、平均粒径２００μｍの造粒粉末を得た。次に得られた造粒粉末を一軸成形プレス装置にて、成形体表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲になるように１０００ｋｇ／ｃｍ^２で外径６．７ｍｍφ、厚さ２．０ｍｍに成形した。更にこの成形体を電気炉に入れ、大気中１３００℃で１時間一次焼成した後、１６５０℃で３時間二次焼成した。得られた多結晶焼結体ペレットは、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲となっており、外径５．０±０．５ｍｍφ、厚さ１．６±０．２ｍｍであった。この焼結体の円板を実験例とした。
【００６７】
重量比でエタノール：水が９５：５の混合溶液を用い、バインダ液を調整した。上記の実施例と同様のＭｇＯ顆粒粉末（平均粒径５０μｍ）を攪拌機中で流動させながら、このバインダ液を滴下しつつ転動造粒法にて、平均粒径が３００μｍで、ＭｇＯの造粒粉を得た。次に、この造粒粉を一軸成形プレス装置にて表面粗さＲａが１．０〜１０μｍになるよう１０００Ｋｇ／ｃｍ^２　で成形し、その後電気炉にて、大気中１６５０℃で３時間焼成した。得られた表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲で、外形サイズが３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３となる直径４ｍｍ〜φ２０ｍｍ、厚さ１ｍｍ〜５ｍｍの各種円板状の多結晶ペレットを実験例とした。
【００６８】
市販のＭｇＯ粉末（純度９８％）を電融し、徐冷してインゴットとした後、このインゴットから単結晶部を取り出して破砕し、外形サイズが３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３となる約２〜８ｍｍで中心径約５ｍｍの板状単結晶ペレットの表面をサンドペーパーを用いて研磨し、表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲である単結晶ペレットを得て、これを実験例とした。
【００６９】
［成膜速度測定］
得られた蒸着材を用いて、電子ビーム蒸着装置によりＭｇＯ膜の成膜をおこない、その成膜速度を測定した。ＭｇＯ蒸着材の蒸着成膜試験は、電子ビーム蒸着装置の半球状のハース（直径５０ｍｍ、深さ２５ｍｍ）に各実験例で得られた蒸着材を仕込み、到達真空度２．６６×１０^−４Ｐａ（２．０×１０^−６Ｔｏｒｒ）、Ｏ_２　分圧１．３３×１０^−２Ｐａ（１．０×１０^−４Ｔｏｒｒ）の雰囲気にして、加速電圧１０ｋＶ、ビームスキャンエリア約４０ｍｍφの電子ビームを照射することで、ＭｇＯ蒸着材を加熱した。なお、電子ビーム電流量は９０ｍＡで固定し、電子ビーム装置に取り付けた膜厚モニタ（水晶振動子の周波数変化により膜厚変化の速度を測定できる。ＭｇＯの理論密度：３．６５ｇ／ｃｍ^３　として換算）を用いることで、評価した。
その結果を図１〜図５に示す。
【００７０】
図１は、各実験例のＭｇＯ蒸着材における実表面積／外形面積の比と成膜速度との関係を示すグラフである。
図１において、外形面積とは外形体積と同様に、ノギス等によって例えば縦横高さ、直径および長さなどの蒸着材の寸法を計測し、その表面積を算出したものである。
図１の結果から、実表面積／外形面積の値が大きくなると、成膜速度も上昇していることがわかる。
【００７１】
図２は、各実験例のＭｇＯ蒸着材における表面粗さＲａと成膜速度との関係を示すグラフである。
図２の結果から、表面粗さＲａの値が大きくなると、成膜速度も上昇していることがわかる。
【００７２】
図３は、各実験例のＭｇＯ蒸着材における実表面積／外形体積の比と成膜速度との関係を示すグラフである。
図３の結果から、実表面積／外形体積の値が大きくなると、成膜速度も上昇していることがわかる。
【００７３】
図４は、各実験例のＭｇＯ蒸着材における比表面積と成膜速度との関係を示すグラフである。
図４の結果から、比表面積の値が大きくなると、成膜速度も上昇していることがわかる。
【００７４】
図５は、各実験例のＭｇＯ蒸着材における体積（外形サイズ）と成膜速度との関係を示すグラフである。
図５の結果から、体積（外形サイズ）の値が大きくなると、成膜速度は減少していることがわかる。
【００７５】
上述したように、実表面積／外形面積、表面粗さ、実表面積／外形体積、比表面積、と成膜速度とは、それぞれ比例関係にあることがわかるので、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定し、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定し、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定し、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定するとともに、このようにＭｇＯ蒸着材の表面状態を制御することにより、所望の成膜速度を得て、成膜速度を制御することが可能となることがわかる。
【００７６】
【発明の効果】
本発明の蒸着材、ＭｇＯ蒸着材、成膜方法によれば、蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、蒸着材の実表面積を２００ｍｍ^２〜１２００ｍｍ^２の範囲に設定するか、外形体積の値を３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３の範囲に設定するか、または、実表面積／外形体積の比の値を８ｍ^−１〜３０ｍ^−１の範囲に設定するか、または、比表面積の値を２０ｃｍ^２／ｇ〜１００ｃｍ^２／ｇの範囲に設定するか、ＭｇＯ純度が９９．０％以上かつ相対密度が９０．０％以上としたことにより、このような蒸着材（ＭｇＯ蒸着材）を用いて、電子ビーム蒸着法またはイオンプレーティング法によりＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ保護膜等を成膜した際には、成膜（蒸発）速度を向上するとともに成膜速度の制御性を向上することができる。同時に、外形体積の値が３０ｍｍ^３〜１５００ｍｍ^３の範囲に設定したことにより、スプラッシュの発生程度が低減して、保護膜として、ＭｇＯの膜密度、膜厚分布、光透過性、耐スパッタ性、放電特性（放電電圧、放電応答性等）、絶縁性等の膜特性を向上することができるという効果を奏する。
【００７７】
また、本発明の蒸着材、ＭｇＯ蒸着材の製造方法、成膜方法において、原料粉末として、平均粒径５０μｍ以上の以上の粉末または顆粒粉を使用するか、または、バインダの溶媒として、室温での表面張力が２０ｄｙｎ／ｃｍ〜８０ｄｙｎ／ｃｍの液を使用するか、または、造粒粉の平均粒径を１００μｍ以上に設定するか、または、成形体における表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定するか、または、焼成における温度条件および焼成時間を、焼成後の蒸着材の表面粗さＲａを１．０μｍ〜１０μｍの範囲にするよう設定するか、または、加圧成形法でペレットを作成後、または、電融法のインゴットを解砕してペレットを作成後、これらのペレット表面を研磨して、蒸着材の表面粗さＲａが１．０μｍ〜１０μｍの範囲に設定することにより、上記のようなＭｇＯ蒸着材を製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法の実施例において、実表面積／外形面積の比と成膜速度との関係を示すグラフである。
【図２】本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法の実施例において、表面粗さＲａと成膜速度との関係を示すグラフである。
【図３】本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法の実施例において、実表面積／外形体積の比と成膜速度との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法の実施例において、比表面積と成膜速度との関係を示すグラフである。
【図５】本発明に係る蒸着材、ＭｇＯ蒸着材およびその製造方法の実施例において、体積（外形サイズ）と成膜速度との関係を示すグラフである。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, a method for manufacturing the same, and a film forming method, and particularly to a technique suitable for use in forming an MgO film of an AC type plasma display panel.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, since MgO has excellent heat resistance, it is mainly used as a heat-resistant material such as a crucible and a refractory brick, and it has been attempted to add a sintering aid to increase its mechanical strength. As such a technique, for example, those described in Patent Documents 1 to 3 and the like are known.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, research and development and commercialization of various flat displays (Flat Panel Displays), including liquid crystal (Liquid Crystal Displays), have been remarkable, and their production has been rapidly increasing. The development and commercialization of a color plasma display panel (PDP) has recently been active. PDPs are easy to increase in size and are at the shortest distance from large screen wall-mounted TVs for high-definition televisions. Trial production and manufacture of 60-inch diagonal PDPs are already underway. The AC type, which is covered with a glass dielectric material, is mainly used.
[0004]
In this AC type PDP, a protective film having high sublimation heat is coated on the surface of the glass dielectric layer so that the surface of the glass dielectric layer does not change due to ion bombardment sputtering and the firing voltage does not increase. Since this protective film is in direct contact with the discharge gas, it plays several important roles in addition to the sputtering resistance. That is, the properties required for the protective film include spatter resistance during discharge, high secondary electron emission ability (providing a low discharge voltage), insulation properties, and light transmittance. As a material that satisfies these conditions, generally, an MgO film formed by using an evaporation material such as MgO and an electron beam evaporation method or an ion plating method is used. As described above, the MgO protective film has a heavy role in extending the life of the PDP by protecting the surface of the dielectric layer from sputtering during discharge, and the higher the film density of the protective film, the higher the sputter resistance. It is known to improve (Non-Patent Document 1).
[0005]
Further, as this protective film material (vapor deposition material), MgO single crystal and MgO polycrystal are known. Such techniques are described, for example, in Patent Documents 4 to 10.
[0006]
The above-mentioned MgO polycrystal is generally produced by granulating, press-molding, and firing MgO powder having any purity and impurity composition obtained by a seawater method or a gas phase method. On the other hand, single-crystal MgO is generally formed by melting an MgO clinker having a purity of 98% or more or lightly burned MgO (sintered at a temperature of 1000 ° C. or less) in an electric arc furnace (ie, an arc furnace). After that, it is manufactured by taking out a single crystal portion from this ingot and crushing it.
[0007]
[Patent Document 1]
JP-A-07-133149
[Patent Document 2]
Japanese Patent No. 2961389
[Patent Document 3]
Japanese Patent Publication No. 07-102988
[Patent Document 4]
JP-A-10-291854
[Patent Document 5]
JP-A-10-297555
[Patent Document 6]
JP-A-11-29857
[Patent Document 7]
JP-A-10-297956
[Patent Document 8]
JP 2000-63171 A
[Patent Document 9]
JP-A-11-29355
[Patent Document 10]
Japanese Patent Application Laid-Open No. H11-213875
[Non-patent document 1]
IEICE Trans. Electron. , Vol. E82-C, no. 10, p. 1804-1807, (1999)
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
The film formation (evaporation) time per panel is relatively long, and there has been a demand for shortening the time to improve the working efficiency and reduce the manufacturing cost. When a film is formed by electron beam evaporation using not only the above-described MgO but also another evaporation material, there is also a demand to similarly improve the film formation (evaporation) speed.
[0009]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and aims to achieve the following objects.
1. To improve the film formation rate in an electron beam evaporation method or an ion plating method.
2. To improve controllability of a film forming rate in an electron beam evaporation method or an ion plating method.
3. To improve the film formation (evaporation) rate of the MgO vapor deposition material.
4. Reduce splash.
5. To prevent a decrease in film density of a formed MgO film.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In the vapor deposition material of the present invention, the above problem was solved by setting the surface roughness Ra in the range of 1.0 μm to 10 μm.
In the vapor deposition material of the present invention, the actual surface area considering the irregularities of the vapor deposition material surface is 200 mm ² ~ 1200mm ² The above-mentioned problem was solved by being set in the range of.
In the present invention, the value of the external volume is 30 mm ³ ~ 1500mm ³ Is desirably set in the range of.
In the present invention, the value of actual surface area / outer volume is 8 m. ^-1 ~ 30m ^-1 It is also possible to employ a means set in the range.
The value of the specific surface area, which is the actual surface area per unit weight in the present invention, is 20 cm. ² / G ~ 100cm ² / G range.
In the MgO vapor-deposited material of the present invention, the above problem is solved by using the above-mentioned vapor-deposited material of MgO.
Further, the MgO purity can be 99.0% or more and the relative density can be 90.0% or more.
In the method for producing a vapor deposition material of the present invention, in the method for producing the vapor deposition material described above,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
Means using a powder or granule powder having an average particle size of 50 μm or more as the raw material powder,
As a solvent for the binder liquid during mixing and / or granulation, the surface tension at room temperature is from 20 dyn / cm to 80 dyn / cm (2 × 10 ^-2 N / m to 8 × 10 ^-2 N / m)
Means for setting the average particle size of the granulated powder to 100 μm or more,
Means for setting the surface roughness Ra of the molded body in a range of 1.0 μm to 10 μm,
Means for setting the temperature conditions and the firing time in the firing so that the surface roughness Ra of the deposited material after firing is in the range of 1.0 μm to 10 μm can be adopted.
Further, in the method for producing a vapor deposition material of the present invention, in the method for producing the vapor deposition material described above,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, the granulated powder is press-molded to form a compact, and the compact is fired,
Means for polishing the surface after the firing and setting the surface roughness Ra of the vapor deposition material in the range of 1.0 μm to 10 μm may be employed.
In the present invention, in the method for producing the above-described vapor deposition material,
After making an ingot by electrofusion method, to produce pellets of a predetermined size by crushing,
Thereafter, the surface may be polished to set the surface roughness Ra of the vapor deposition material in a range of 1.0 μm to 10 μm.
In the method for producing a MgO vapor deposition material according to the present invention, in the method for producing the vapor deposition material described above,
The above problem was solved by using the raw material powder as MgO.
Further, in the method of manufacturing the MgO vapor deposition material, the MgO purity may be 99.0% or more and the relative density may be 90.0% or more.
The film forming method of the present invention has solved the above-described problem by using the above-described vapor deposition material or the vapor deposition material manufactured by the above manufacturing method.
In the method of forming an MgO film according to the present invention, the above-described problem has been solved by using the above-described MgO vapor deposition material or the MgO vapor deposition material manufactured by the above manufacturing method.
[0011]
In the vapor deposition material of the present invention, when the surface roughness Ra is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, when used in an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, or the like, compared with a conventional vapor deposition material. As a result, the film formation (evaporation) speed can be increased. Here, the surface roughness Ra is defined according to JIS B0601-1994.
This is based on the following knowledge obtained by the present inventors.
[0012]
The inventors of the present application manufactured a vapor-deposited material, and when forming a film by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method on the vapor-deposited material, considered the evaporation rate as a step of regulating the film deposition rate. . As a result, it has been found that the evaporation rate tends to increase when the surface of the evaporation material has fine irregularities, that is, when the surface roughness Ra of the evaporation material increases. Although this is not known in detail, it is considered that the main reason is that the surface roughness Ra increases and the evaporation surface area of the vapor deposition material in an electron beam or the like improves. Therefore, by setting the surface roughness of the deposition material as described above, the evaporation rate is increased and the deposition rate is increased, and as a result, the deposition time per panel can be shortened. It is possible to improve productivity and measure reduction in production cost. In addition, when the deposition rate is not changed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0013]
In the vapor deposition material of the present invention, the actual surface area considering the irregularities of the vapor deposition material pellet surface is 200 mm ² ~ 1200mm ² , When used in an electron beam evaporation method or the like, the film formation (evaporation) speed can be increased as compared with a conventional evaporation material.
Here, the actual surface area is a surface area in consideration of the surface roughness obtained by observing the surface of the deposition material using a laser microscope (VK-8500, manufactured by Keyence Corporation) or the like.
[0014]
As described above, a vapor deposition material was manufactured, and the evaporation rate when forming a film by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method using the vapor deposition material was considered. As a result, it was found that the evaporation rate tends to increase when the surface of the evaporation material has fine irregularities, that is, when the actual surface area of the evaporation material increases. Therefore, by setting the actual surface area of the vapor deposition material as described above, the evaporation rate is increased and the film formation rate is increased. As a result, the film formation time per panel can be shortened. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving the performance. In addition, when the deposition rate is not changed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0015]
In the present invention, the value of the external volume is 30 mm ³ ~ 1500mm ³ When the film is formed by the electron beam evaporation method or the ion plating method using such a vapor deposition material, the size of the vapor deposition material is about a splash and the film formation (evaporation) speed is set to It can be controlled to an appropriate degree. That is, the deposition material size is 30 mm ³ With the above setting, the degree of splash is reduced, the use efficiency of the deposition material that can be used for film formation is improved, and as a result, the material cost can be reduced. At the same time, the deposition material size is 1500mm ³ By setting as follows, it is possible to prevent a decrease in the film formation (evaporation) rate and a decrease in productivity.
Here, the external volume is obtained by measuring the dimensions of the vapor deposition material, such as the height, diameter, and length, using calipers or the like, and calculating the volume.
[0016]
In the present invention, the value of the ratio of actual surface area / outer volume is 8 m. ^-1 ~ 30m ^-1 As described above, it is possible to control the degree of the splash and the film formation (evaporation) rate to an appropriate degree as described above, and to improve the film formation (evaporation) rate. . As a result, the film formation time per panel can be shortened, so that productivity can be improved and reduction in production cost can be measured.
[0017]
The value of the ratio of actual surface area / outer volume is 8m ^-1 ~ 30m ^-1 By setting in the range of
When a film is formed using such a vapor deposition material by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method, the size of the vapor deposition material is controlled to about the splash and the film formation (evaporation) rate is controlled to an appropriate degree. be able to. That is, the value of the ratio is 8 m ^-1 With the above setting, it is possible to prevent the film formation (evaporation) rate from decreasing and the productivity from decreasing. At the same time, the value of the ratio is 30 m ^-1 By setting as follows, the degree of splash can be reduced, the use efficiency of the deposition material that can be used for film formation can be improved, and as a result, the material cost can be reduced.
[0018]
The value of the specific surface area, which is the actual surface area per unit weight in the present invention, is 20 cm. ² / G ~ 100cm ² / G, the film formation (evaporation) rate can be increased when used in an electron beam evaporation method or the like, as compared with a conventional evaporation material. As a result, the film formation time per panel can be shortened, so that productivity can be improved and reduction in production cost can be measured. In addition, when the deposition rate is not changed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
Here, the specific surface area means actual surface area / (outer volume × density). That is, when the density is set to be small in the vapor deposition material, the value of the specific surface area becomes large, and when the density is set to be large, the value of the specific surface area becomes small.
[0019]
20cm specific surface area ² / G ~ 100cm ² / G, when the film is formed by electron beam evaporation or ion plating using such a vapor deposition material, the size of the vapor deposition material is approximately splash. The rate of evaporation can be controlled to an appropriate degree. That is, the specific surface area is 20 cm ² By setting the ratio to / g or more, it is possible to prevent the film formation (evaporation) rate from decreasing and the productivity from decreasing. At the same time, the specific surface area is 100cm ² By setting the ratio to / g or less, the degree of splash can be reduced, the use efficiency of a deposition material that can be used for film formation can be improved, and as a result, material cost can be reduced.
Here, in the case of an extremely low-density vapor deposition material, a large amount of impurity gas such as water or carbon dioxide gas is generated when a film is formed by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method, so that the inside of the chamber is hardly formed. Since the atmosphere of the film deteriorates, there is a possibility that the film quality is deteriorated such as a decrease in the film density of the formed film, which is not preferable.
[0020]
As described above, a vapor deposition material was manufactured, and the evaporation rate when forming a film on the vapor deposition material by an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, or the like was considered. As a result, it has been found that when there are fine irregularities on the surface of the vapor deposition material, that is, when the specific surface area of the vapor deposition material increases, the evaporation rate tends to increase. Although this is not clear in detail, by setting the specific surface area of the vapor deposition material as described above, the evaporation rate is increased and the deposition rate is increased, and as a result, the deposition time per panel is increased. , The productivity can be improved and the reduction in production cost can be measured. In addition, when the deposition rate is not changed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0021]
In the MgO vapor-deposited material of the present invention, the above-mentioned vapor-deposited material is made of MgO, and the MgO vapor-deposited material is used to form an MgO protective film such as an AC type PDP by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method. When the film is formed, the degree of the splash and the film formation (evaporation) speed can be controlled to an appropriate degree, and the film formation (evaporation) speed can be improved. As a result, the film formation time per panel can be shortened, so that productivity can be improved and reduction in production cost can be measured. In addition, when the deposition rate is not changed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0022]
In the MgO vapor deposition material of the present invention, the MgO purity is 99.0% or more and the relative density is 90.0% or more, so that the MgO vapor deposition material can be used for electron beam vapor deposition or ion plating. Accordingly, when an MgO protective film such as an AC PDP is formed, the degree of occurrence of splash is reduced, and the film characteristics can be improved as a protective film. This is presumably because the setting as described above reduces gasification components and reduces splash.
Here, the film characteristics include MgO film density, film thickness distribution, refractive index, spatter resistance, discharge characteristics (discharge voltage, discharge responsiveness, etc.), insulation and the like.
[0023]
Here, if the MgO purity and the relative density are set out of the above ranges, the strength of the vapor deposition material is insufficient, which is not preferable. Further, the composition by the electron beam vapor deposition method, the ion plating method or the like is not preferable. During film formation, the degree of splash of the vapor deposition material increases, as a result, the efficiency of use of the vapor deposition material that can be used for film formation decreases, and as a result, the material cost increases, and the crystal orientation of the obtained film is increased. This makes it difficult to control the properties and microstructure, and further inhibits the dense deposition of the MgO film component on the substrate, resulting in a decrease in film density, which is not preferable.
[0024]
Furthermore, in the method for producing a vapor deposition material of the present invention, by using a powder or a granule powder having an average particle diameter of 50 μm or more as the raw material powder, Irregularities are formed and the surface roughness Ra of the vapor deposition material is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the vapor deposition material is 200 mm ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
[0025]
In the present invention, as the solvent of the binder liquid during mixing and / or granulation, a surface tension at room temperature of 20 dyn / cm to 80 dyn / cm is used to form irregularities on the surface of the deposition material. Can be. Here, the room temperature is about 20 ° C.
The “hardness” of the aggregate in the granulated powder depends on the surface tension of the binder liquid. That is, when the surface tension of the solvent of the binder liquid is small, the “hardness” of the granulated powder is small, and the granulated powder is easily deformed during the subsequent press molding, and the actual surface area of the vapor deposition material is reduced. On the other hand, when the surface tension of the solvent of the binder liquid is large, the “hardness” of the formed granulated powder is large and relatively not deformed even during press molding, and the actual surface area of the resulting vapor deposition material Can be increased.
[0026]
Therefore, by setting the surface tension of the solvent of the binder liquid in the above range, the surface roughness Ra of the vapor deposition material is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the vapor deposition material is set to 200 mm. ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
Here, examples of the solvent for the binder liquid include methanol, acetone, water, ethanol, and a mixture of water and ethanol in a mixing ratio of water: ethanol = 90: 10 to 1:99 by weight. Can be Examples of the binder include polyethylene glycol and polyvinyl butyral. The amount of the binder can be 0.2 to 2.5% by weight based on the solvent.
[0027]
In the present invention, the average particle size of the granulated powder is set to 100 μm or more, so that when the granulated powder is pressed and formed into a molded body, irregularities are formed on the surface, and the surface roughness of the deposition material Ra is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the deposition material is set to 200 mm. ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
[0028]
In the present invention, molding is performed by controlling the conditions such as pressure and pressurizing time when press-forming the granulated powder and setting the surface roughness Ra of the molded body to a range of 1.0 μm to 10 μm. The surface roughness Ra of the vapor-deposited material obtained by firing the body is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the vapor-deposited material is set to 200 mm. ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
[0029]
In the present invention, the temperature condition and the firing time for firing the molded body are set so that the surface roughness Ra of the fired vapor deposition material is in the range of 1.0 μm to 10 μm, so that the vapor deposition material The surface roughness Ra is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the deposition material is set to 200 mm. ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
[0030]
In the method for producing an MgO vapor deposition material according to the present invention, in the method for producing the above vapor deposition material, the raw material powder is changed to MgO, whereby the above vapor deposition material can be produced, and the produced MgO vapor deposition material is produced. When a MgO protective film such as an AC type PDP is formed by an electron beam evaporation method or an ion plating method, the degree of splash and the film formation (evaporation) rate can be controlled to an appropriate degree. The film formation (evaporation) speed can be improved. As a result, the film formation time per panel can be shortened, so that productivity can be improved and reduction in production cost can be measured.
[0031]
Moreover, in the method for producing a MgO vapor deposition material of the present invention, the above vapor deposition material can be produced by setting the MgO purity to 99.0% or more and the relative density to 90.0% or more. When an MgO protective film such as an AC-type PDP is formed by electron beam evaporation or ion plating using a suitable MgO vapor deposition material, the degree of occurrence of splash is reduced and the film characteristics are improved even as a protective film. can do. This is presumably because the setting as described above reduces gasification components and reduces splash.
[0032]
Here, when the thickness is set to a value other than the above range, the strength of the vapor deposition material is insufficient, which is not preferable.In addition, the electron beam vapor deposition method or the ion plating method may be used to form the vapor deposition material. The degree of splash generation increases, and as a result, the use efficiency of the amount of vapor deposition material that can be used for film formation decreases, resulting in an increase in material cost, and control of the crystal orientation and microstructure of the obtained film. Is difficult, and furthermore, the volume of the MgO film component on the substrate is hindered, and as a result, the film density is undesirably reduced.
[0033]
Further, in the present invention, MgO powder or MgO granule powder having a purity of 99.0% or more, a relative density of 90.0% or more, and an average particle diameter of about 50 μm is used as a raw material, and this powder, a binder and an organic solvent are used. To prepare a slurry having a concentration of 45 to 75% by weight, a step of spray-drying the slurry to obtain a granulated powder having an average particle diameter of 100 to 800 μm, and a step of forming the granulated powder into a predetermined mold. And molding at a predetermined pressure, and sintering the molded body at a predetermined temperature. The step of obtaining the granulated powder may be a general rolling granulation method.
[0034]
Further, the granulated powder is 750-2000 kg / cm ² Pressure molding or granulated powder with a pressure of 1000 to 3000 kg / cm ² It is preferable to perform CIP molding at a pressure of, for example, and to perform primary sintering of the molded body at a temperature of 1250 to 1350 ° C., and then increase the temperature and perform secondary sintering at a temperature of 1500 to 1700 ° C.
[0035]
Further, in the present invention, as described above, a step of mixing and / or granulating the raw material powder to form a granulated powder, a step of press-forming the granulated powder to form a compact, and firing the compact. In each of the steps, in addition to setting the surface roughness, etc., pellets of a predetermined size are produced by crushing after creating an ingot by an electrofusion method, and then polishing the surface of these pellets to form a vapor deposition material. The actual surface area of the vapor deposition material is also 200 mm by setting the surface roughness Ra of ² ~ 1200mm ² Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range, thereby increasing the evaporation rate and increasing the film formation rate. As a result, the film formation time per panel can be shortened, and the productivity can be reduced. It is possible to measure the reduction of the production cost by improving.
[0036]
In the film forming method and the MgO film forming method of the present invention, by using the above-described vapor deposition material or MgO vapor deposition material, it is possible to control the splash degree and the film formation (evaporation) rate to an appropriate degree, The film formation (evaporation) speed can be improved. As a result, the film formation time per panel can be shortened, so that productivity can be improved and reduction in production cost can be measured.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a first embodiment of a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, a method for manufacturing the same, and a film forming method according to the present invention will be described in detail.
[0038]
The vapor deposition material of the present embodiment is an MgO vapor deposition material, the surface roughness Ra is set in a range of 1.0 μm to 10 μm, and the purity of MgO is 99.0% or more, more preferably 99.5% or more. It is composed of sintered pellets of polycrystalline MgO having a relative density of 99.9% or more and a relative density of 90% or more, more preferably 97% or more and 98% or more. The actual surface area of the sintered pellet is 200 mm. ² ~ 1200mm ² Is set in the range, and the outer volume value is 30 mm ³ ~ 1500mm ³ And the value of actual surface area / outer volume is 8m ^-1 ~ 30m ^-1 Is set in the range, and the value of the specific surface area is 20 cm. ² / G ~ 100cm ² / G range.
[0039]
The average grain size of the sintered body pellet is 1 to 500 μm, and the sintered body pellet has round pores with an average inner diameter of 10 μm or less.
Here, the outer shape of the MgO vapor deposition material can be, specifically, a disk (column) having a diameter of φ4 to 20 mm and a thickness (height) of about 1.0 mm to 5.0 mm. .
[0040]
Here, the reason why the surface roughness Ra was set in the range of 1.0 μm to 10 μm is that if the surface roughness is within the range, the MgO vapor deposition material is used and the electron beam vapor deposition method or the ion plating method is used. This is because, when a MgO protective film or the like such as an AC PDP is formed, a desired film forming speed can be obtained by easily controlling the film forming speed. Further, when the surface roughness Ra is set to be smaller than 1.0 μm, the film formation (evaporation) speed is decreased, which is not preferable. When the surface roughness Ra is set to be larger than 10 μm, the surface roughness is set to be smaller. This is not preferable because the film speed tends to be unstable.
[0041]
The actual surface area of the sintered pellet is 200 mm. ² ~ 1200mm ² And the value of the actual surface area / outer volume is 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 If the value is set outside the range, the values of the external volume and the surface roughness Ra deviate from the above ranges, which is not preferable.
[0042]
MgO deposition material outer volume is 30mm ³ If it is set to a smaller value, the degree of splash of the vapor deposition material increases during film formation by the electron beam vapor deposition method or the ion plating method, and as a result, the use efficiency of the vapor deposition material amount that can be used for film formation is increased. Is decreased, and as a result, the material cost is increased, and the crystal orientation of the obtained film and the uniformity of the fine structure in the substrate are deteriorated.
The outer volume of the MgO vapor deposition material is 1500 mm. ³ If the value is set to a larger value, the film formation (evaporation) rate is reduced at the time of film formation by an electron beam evaporation method or an ion plating method, which is not preferable because productivity is reduced.
The reason why the average crystal grain size of the sintered body pellet is 1 to 500 μm is that the MgO structure can be controlled within this grain size range. The reason why the average inner diameter of the pores in the crystal grains of the sintered pellet is 10 μm or less is that if it exceeds 10 μm, it is difficult to control the structure of MgO.
[0043]
Also, the value of the specific surface area of the sintered pellet is 20 cm. ² If it is set to be smaller than / g, the film formation (evaporation) rate is reduced at the time of film formation by an electron beam evaporation method, an ion plating method, or the like, so that productivity is reduced. The value of the specific surface area is 100cm ² When the value is set to be larger than / g, the degree of splash generation of the vapor deposition material increases during film formation by an electron beam vapor deposition method, an ion plating method, or the like. It is not preferable because the use efficiency is lowered and the material cost is increased as a result, and the crystal orientation of the obtained film and the uniformity of the microstructure in the substrate are deteriorated.
[0044]
The total content of impurities (Si, Al, Ca, Fe, Cr, V, Ni, Na, K, C and Zr) contained in the sintered pellet of polycrystalline MgO is preferably 10,000 ppm or less. The individual contents of the impurities are as follows: Si is 1000 ppm or less in elemental concentration, Al is 300 ppm or less in elemental concentration, Ca is 2000 ppm or less in elemental concentration, and Fe is less than 2000 ppm in elemental concentration. 40 ppm or less; Cr, V, and Ni impurities each having an element concentration of 50 ppm or less; Na and K impurities each having an element concentration of 30 ppm or less; and C impurity having an element concentration of 300 ppm or less. Is preferably 150 ppm or less in elemental concentration. When each of the impurities exceeds the above-mentioned value in elemental concentration, when a glass substrate formed by depositing an MgO vapor deposition material by an electron beam vapor deposition method is incorporated into a panel, a variation occurs in the film quality. There is a problem that the voltage becomes high or becomes unstable.
[0045]
A method of manufacturing the MgO vapor deposition material configured as described above will be described.
[0046]
First, MgO powder or MgO granule powder having a purity of 99.0% or more and an average particle size of 50 μm or more, and a binder liquid using a solvent having a surface tension at room temperature of 20 dyn / cm to 80 dyn / cm. Mix to prepare a slurry having a concentration of 45 to 75% by weight. It is preferable to use polyethylene glycol or polyvinyl butyral as a binder, and ethanol or propanol as an organic solvent, and it is preferable to add 0.2 to 2.5% by weight of a binder. In addition, as the solvent, a mixture of water and ethanol in a weight ratio of 90:10 to 1:99 can be used.
[0047]
Here, when MgO powder or MgO granule powder having an average particle size of 50 μm or less is used as the raw material powder, a preferable range of surface roughness is set on each of the surface of the molded body and the surface of the vapor deposition material described later. It is not preferable because it is difficult.
[0048]
When the surface tension of the solvent in the binder liquid is less than 20 dyn / cm, the granulated powder is relatively weakly agglomerated after the solvent is volatilized from the granulated powder as described later. Since the surface roughness Ra of the surface of the formed article does not fall within the preferable range, the specific surface area does not fall within the above-described preferable range, which is not preferable. If the surface tension is larger than 80 dyn / cm, the granulated powder is relatively strongly agglomerated, and the press moldability is extremely poor. .
[0049]
Further, the reason why the concentration of the slurry is limited to 45 to 75% by weight is that if it exceeds 75% by weight, there is a problem that stable granulation is difficult, and if it is less than 45% by weight, a dense MgO sintered body having a uniform structure. Is not obtained. That is, when the slurry concentration is limited to the above range, the viscosity of the slurry becomes 200 to 1000 cps, and the granulation of the powder by the spray dryer can be performed stably. The production of the union becomes possible.
[0050]
The wet mixing of the MgO powder, the binder, and the organic solvent is performed by a wet ball mill or a stirring mill. In a wet ball mill, ZrO ₂ When using balls made of ZrO, a large number of ZrO ₂ The mixture is wet-mixed for 8 to 24 hours, preferably 20 to 24 hours, using a ball. ZrO ₂ The reason why the diameter of the ball is limited to 5 to 10 mm is that if it is less than 5 mm, the mixing becomes insufficient, and if it exceeds 10 mm, there is a problem that impurities increase. The reason why the mixing time is as long as 24 hours is that generation of impurities is small even if continuous mixing is performed for a long time. On the other hand, when a resin ball containing an iron core is used in a wet ball mill, it is preferable to use a ball having a diameter of 10 to 15 mm.
[0051]
In a stirring mill, ZrO with a diameter of 1 to 3 mm is used. ₂ The mixture is wet-mixed using a ball for 0.5 to 1 hour. ZrO ₂ The reason why the diameter of the ball is limited to 1 to 3 mm is that if it is less than 1 mm, the mixing becomes insufficient, and if it exceeds 3 mm, there is a problem that impurities increase. The reason why the mixing time is as short as 1 hour at the maximum is that if the time exceeds 1 hour, not only the mixing of the raw materials but also the work of pulverization is performed, which causes the generation of impurities. .
[0052]
Next, the slurry is spray-dried to obtain granulated powder having an average particle size of 100 μm or more, preferably 100 to 800 μm. The spray drying is preferably performed using a spray dryer.
Here, when the average particle size is smaller than 100 μm, the surface roughness Ra of the molded body after pressing and the MgO vapor deposition material after firing, which will be described later, are not in a preferable range, which is not preferable. On the other hand, if the thickness exceeds 800 μm, there is a problem that the density of the compact is low and the strength is low.
[0053]
Thereafter, the granulated powder is put into a predetermined mold and molded at a predetermined pressure to obtain a molded body. As the predetermined mold, a uniaxial press device or a cold-open hydrostatic molding device (CIP (Cold Isostatic Press) molding device) is used. In the uniaxial pressing machine, the granulated powder is 750-2000 kg / cm ² , Preferably 1000 to 1500 k / cm ² Is uniaxially pressed at a pressure of 0.1 to 5 minutes, and the granulated powder is subjected to 1000 to 3000 kg / cm by a CIP molding apparatus. ² , Preferably 1500-2000 kg / cm ² CIP at a pressure of 0.1 to 60 minutes.
The reason for limiting the pressure and the pressure holding time to the above ranges is that the surface roughness Ra of the molded body is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, the density of the molded body is increased, and deformation after sintering is prevented, This is to make post-processing unnecessary.
[0054]
Further, the compact is sintered. It is preferable to perform a degreasing treatment at a temperature of 350 to 620 ° C. before sintering. This degreasing treatment is performed in order to prevent color unevenness after sintering of the molded body, and it is preferable that the degreasing be performed sufficiently over time.
The sintering is performed by setting the temperature condition and time so that the surface roughness Ra of the deposited material after firing is in the range of 1.0 μm to 10 μm, and specifically, at a temperature of 1250 to 1350 ° C. for 1 to 5 hours. This is performed by two-stage sintering, which includes primary sintering to be performed and secondary sintering to be performed at a temperature of 1500 to 1700 ° C. for 1 to 10 hours after further raising the temperature.
[0055]
When the temperature of the molded body is first raised for primary sintering, sintering starts at 1200 ° C., and proceeds considerably at 1350 ° C. By performing primary sintering at this temperature, even if the grain size is large, there is no unevenness in sintering (difference in microstructure) between the surface and the inside, and by performing secondary sintering at a temperature of 1500 to 1700 ° C. A sintered body pellet having a density close to 100% is obtained. There are a few pores in the sintered pellet, but these pores are not in the grain boundaries that affect the properties of the MgO sintered body, but in the crystal grains that hardly affect the properties of the MgO sintered body. Exists. As a result, when a film is formed on a plasma display panel using the MgO sintered body pellets of the present invention, an MgO film having less splash, a high film forming speed, and excellent film characteristics can be obtained.
[0056]
In the case of sintering a compact having a large shape, further densification can be achieved by lowering the heating rate during the two-stage sintering to 20 to 30 ° C./hour. Further, in sintering at normal pressure, if the sintering temperature is less than 1500 ° C., it is not possible to sufficiently densify, but if the sintering temperature is 1500 ° C. or more, a high-density sintered body can be obtained. Special sintering such as hot isostatic pressing (HIP) or hot pressing can be omitted.
[0057]
In the present embodiment, the surface roughness Ra of the MgO vapor deposition material is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, and the value of the external volume is 30 mm. ³ ~ 1500mm ³ The actual surface area is set to 200mm ² ~ 1200mm ² And the ratio of the actual surface area / outer volume is 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Is set in the range, and the value of the specific surface area is 20 cm. ² / G ~ 100cm ² / G range, when a MgO protective film (MgO film) such as an AC type PDP is formed by an electron beam evaporation method or an ion plating method using the manufactured MgO evaporation material. In addition, the film formation (evaporation) speed is increased, and as a result, the film formation time per panel can be shortened, so that it is possible to improve the productivity and reduce the production cost. In addition, when the film is formed at the same film forming rate, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0058]
Hereinafter, a second embodiment of a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, a method for manufacturing the same, and a film forming method according to the present invention will be described in detail.
[0059]
In the present embodiment, a binder solution is prepared by adding 1.0% by weight of a binder to a solvent such as alcohol having a surface tension of 20 dyn / cm to 80 dyn / cm, and the purity is 99.90%, as in the first embodiment. While flowing 0% or more of the MgO granule powder in a stirrer, the obtained binder liquid was added dropwise to obtain a granulated product of MgO by a tumbling granulation method. A disk-shaped polycrystalline body having a thickness of about 0 mm to 20.0 mm and a thickness of about 1.0 to 5.0 mm is produced, and the surface roughness Ra is in a range of 1.0 μm to 10 μm. 200mm ² ~ 1200mm ² Range, actual surface area / outer volume ratio is 8m ^-1 ~ 30m ^-1 Range, the value of the specific surface area is 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range.
[0060]
As a result, similarly to the first embodiment, when the MgO vapor deposition material of the present embodiment is formed on a plasma display panel, the degree of splash is reduced, the efficiency of using the vapor deposition material that can be used for film formation is improved, and as a result, In this case, the material cost can be reduced, and at the same time, it is possible to prevent the film formation (evaporation) rate from decreasing and the productivity from decreasing. That is, it is possible to optimize the degree of the splash and the film formation (evaporation) speed. Further, when a MgO protective film such as an AC type PDP is formed by an electron beam evaporation method or an ion plating method using the manufactured MgO evaporation material, a film formation (evaporation) rate is increased. (1) Since the film formation time per panel can be shortened, it is possible to improve productivity and measure reduction in production cost. In addition, when the film is formed at the same film forming speed, the output of the electron beam can be suppressed, so that the running cost of the apparatus can be reduced.
[0061]
Hereinafter, a third embodiment of the MgO vapor deposition material, its manufacturing method, and the film forming method according to the present invention will be described in detail.
[0062]
In the present embodiment, MgO powder having a purity of 98.0% or more is electrofused and gradually cooled to form an ingot. Then, a single crystal part is taken out from the ingot and crushed, and a side of about 3.5 mm to 11 mm is obtained. A single crystal pellet having a substantially cubic shape or a substantially rectangular parallelepiped shape of about 10 mm × 10 mm × (1 mm to 15 mm) is prepared.
Thereafter, the surface of the single crystal pellet was polished to have a surface roughness Ra in the range of 1.0 μm to 10 μm and an actual surface area of the deposition material of 200 mm. ² ~ 1200mm ² Range, actual surface area / outer volume ratio is 8m ^-1 ~ 30m ^-1 Range, the value of the specific surface area is 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G range.
Here, the single crystal pellet can be polished by chemical etching, sand blasting, mechanical polishing with sand paper, or the like.
[0063]
As a result, similarly to the first embodiment, when the MgO vapor deposition material of the present embodiment is formed on a plasma display panel, an AC type PDP is formed by an electron beam vapor deposition method or an ion plating method using the manufactured MgO vapor deposition material. When a MgO protective film such as that described above is formed, the film formation (evaporation) speed is increased, and as a result, the film formation time per panel can be shortened. Can be measured. At the same time, the degree of splash is reduced, the use efficiency of the deposition material that can be used for film formation is improved, and consequently the material cost can be reduced. It is possible to prevent the property from decreasing. That is, it is also possible to optimize the degree of splash and the film formation (evaporation) speed.
[0064]
In this embodiment, a single-crystal pellet is manufactured, and the surface of the single-crystal pellet is polished to the above-mentioned surface roughness range. However, similarly to the first and second embodiments, the polycrystalline pellet is formed by pressure molding. It is also possible to produce a pellet and polish the surface of the polycrystalline pellet to set the surface roughness.
[0065]
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to experimental examples as examples. However, the present invention is not limited to the following examples unless it exceeds the gist thereof.
[0066]
To a commercially available MgO granule powder (average particle size: 100 μm), 1% by weight of polyethylene glycol was added as a binder, and a slurry using methanol-modified alcohol as a solvent was adjusted to a concentration of 30% by weight. Next, this slurry was wet-mixed in a ball mill (using a nylon-coated steel ball having a diameter of 5 to 20 mm) for 24 hours, and then the solvent was vaporized at 80 ° C. in a vacuum drier, followed by dry pulverization to obtain an average. A granulated powder having a particle size of 200 μm was obtained. Next, the obtained granulated powder is subjected to 1000 kg / cm by a uniaxial pressing machine so that the surface roughness Ra of the compact becomes in the range of 1.0 μm to 10 μm. ² To form an outer diameter of 6.7 mmφ and a thickness of 2.0 mm. Further, the molded body was placed in an electric furnace and fired in air at 1300 ° C. for 1 hour, and then fired at 1650 ° C. for 3 hours. The obtained polycrystalline sintered body pellet had a surface roughness Ra in a range of 1.0 μm to 10 μm, an outer diameter of 5.0 ± 0.5 mmφ, and a thickness of 1.6 ± 0.2 mm. . This sintered disk was used as an experimental example.
[0067]
A binder solution was prepared using a mixed solution of ethanol: water in a weight ratio of 95: 5. While the same MgO granule powder (average particle size of 50 μm) as in the above example was fluidized in a stirrer, the binder liquid was dropped, and the average particle size was 300 μm by the tumbling granulation method. Powder was obtained. Next, this granulated powder is subjected to 1000 kg / cm by a uniaxial pressing machine so that the surface roughness Ra becomes 1.0 to 10 μm. ² , And then fired in an electric furnace at 1650 ° C. in the air for 3 hours. The obtained surface roughness Ra is in the range of 1.0 μm to 10 μm, and the outer size is 30 mm. ³ ~ 1500mm ³ Various disc-shaped polycrystalline pellets having a diameter of 4 mm to 20 mm and a thickness of 1 mm to 5 mm were used as experimental examples.
[0068]
A commercially available MgO powder (purity: 98%) was electrofused, gradually cooled to form an ingot, and a single crystal portion was taken out of the ingot and crushed, and the outer size was 30 mm. ³ ~ 1500mm ³ The surface of the plate-like single-crystal pellet having a center diameter of about 5 mm and about 2 to 8 mm is polished using sandpaper to obtain a single-crystal pellet having a surface roughness Ra in the range of 1.0 μm to 10 μm. Was used as an experimental example.
[0069]
[Deposition rate measurement]
Using the obtained evaporation material, an MgO film was formed by an electron beam evaporation apparatus, and the film formation rate was measured. The vapor deposition test of the MgO vapor deposition material was performed by charging the vapor deposition material obtained in each of the experimental examples into a hemispherical hearth (diameter 50 mm, depth 25 mm) of an electron beam vapor deposition apparatus, and reaching a degree of ultimate vacuum of 2.66 × 10 6 ^-4 Pa (2.0 × 10 ^-6 Torr), O ₂ 1.33 × 10 ^-2 Pa (1.0 × 10 ^-4 In an atmosphere of Torr), an MgO vapor deposition material was heated by irradiating an electron beam having an acceleration voltage of 10 kV and a beam scan area of about 40 mmφ. The electron beam current was fixed at 90 mA, and the film thickness monitor attached to the electron beam device (the speed of the film thickness change can be measured by the frequency change of the quartz oscillator. Theoretical density of MgO: 3.65 g / cm) ³ The evaluation was made by using (converted as).
The results are shown in FIGS.
[0070]
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the ratio of the actual surface area / outer area and the deposition rate in the MgO vapor deposition material of each experimental example.
In FIG. 1, similarly to the outer volume, the outer surface area is obtained by measuring the dimensions of a vapor deposition material such as height and width, diameter and length using calipers or the like, and calculating the surface area thereof.
From the results in FIG. 1, it can be seen that as the value of actual surface area / outer area increases, the film forming rate also increases.
[0071]
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the surface roughness Ra and the deposition rate of the MgO vapor deposition material of each experimental example.
From the results shown in FIG. 2, it can be seen that as the value of the surface roughness Ra increases, the film forming speed also increases.
[0072]
FIG. 3 is a graph showing the relationship between the ratio of actual surface area / outer volume and the deposition rate in the MgO vapor deposition material of each experimental example.
From the results in FIG. 3, it can be seen that as the value of actual surface area / outer volume increases, the deposition rate also increases.
[0073]
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the specific surface area and the deposition rate in the MgO vapor deposition material of each experimental example.
From the results shown in FIG. 4, it can be seen that as the value of the specific surface area increases, the film forming speed also increases.
[0074]
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the volume (outer size) and the deposition rate in the MgO vapor deposition material of each experimental example.
From the results shown in FIG. 5, it can be seen that as the value of the volume (outer size) increases, the deposition rate decreases.
[0075]
As described above, since the actual surface area / outer area, the surface roughness, the actual surface area / outer volume, the specific surface area, and the film forming rate are proportional to each other, the surface roughness Ra of the deposition material is set to 1 0.0 μm to 10 μm, and the actual surface area of the deposition material is 200 mm ² ~ 1200mm ² And set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m. ^-1 ~ 30m ^-1 And set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G and controlling the surface state of the MgO vapor deposition material in this manner makes it possible to obtain a desired film formation rate and control the film formation rate.
[0076]
【The invention's effect】
According to the vapor deposition material, the MgO vapor deposition material, and the film forming method of the present invention, the surface roughness Ra of the vapor deposition material is set in the range of 1.0 μm to 10 μm, or the actual surface area of the vapor deposition material is set to 200 mm. ² ~ 1200mm ² Or set the outer volume value to 30 mm ³ ~ 1500mm ³ Or set the value of the ratio of actual surface area / outer volume to 8 m ^-1 ~ 30m ^-1 Or set the specific surface area to 20 cm ² / G ~ 100cm ² / G or a MgO purity of 99.0% or more and a relative density of 90.0% or more, the electron beam evaporation method using such an evaporation material (MgO evaporation material) or When a MgO protective film such as an AC PDP is formed by ion plating, the film formation (evaporation) rate can be improved and the controllability of the film formation rate can be improved. At the same time, the outer volume value is 30mm ³ ~ 1500mm ³ , The degree of generation of splash is reduced, and as a protective film, the film density, film thickness distribution, light transmittance, spatter resistance, discharge characteristics (discharge voltage, discharge response, etc.) of MgO, This has the effect of improving film properties such as insulation.
[0077]
Further, in the vapor deposition material of the present invention, in the method for producing the MgO vapor deposition material and the film forming method, a powder or granule powder having an average particle diameter of 50 μm or more is used as a raw material powder, or a Using a liquid having a surface tension of 20 dyn / cm to 80 dyn / cm, or setting the average particle size of the granulated powder to 100 μm or more, or setting the surface roughness Ra of the molded body to 1.0 μm to 10 μm. Or the temperature conditions and firing time in firing are set so that the surface roughness Ra of the deposited material after firing is in the range of 1.0 μm to 10 μm, or by a pressure molding method. After forming the pellets, or after crushing the ingot of the electrofusion method to form the pellets, the surfaces of these pellets are polished, and the surface roughness Ra of the vapor deposition material is set in the range of 1.0 μm to 10 μm. This makes it possible to manufacture the MgO vapor deposition material as described above.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a graph showing a relationship between a ratio of actual surface area / outer area and a deposition rate in an embodiment of a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, and a method of manufacturing the same according to the present invention.
FIG. 2 is a graph showing a relationship between a surface roughness Ra and a film formation rate in an example of a vapor deposition material, an MgO vapor deposition material, and a method of manufacturing the same according to the present invention.
FIG. 3 is a graph showing a relationship between a ratio of actual surface area / outer volume and a film forming rate in an example of a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, and a method of manufacturing the same according to the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a relationship between a specific surface area and a film forming rate in the examples of the vapor deposition material, the MgO vapor deposition material, and the method for producing the same according to the present invention.
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a volume (outer size) and a film forming rate in an example of a vapor deposition material, a MgO vapor deposition material, and a method of manufacturing the same according to the present invention.

Claims

A vapor deposition material having a surface roughness Ra set in a range of 1.0 μm to 10 μm.

Evaporation material actual surface area in consideration of the unevenness of the deposition material surface is characterized by comprising set in a range of 200mm ^² ~1200mm ^2.

Claim 1 or 2 deposition material, wherein the value of the external volume is characterized by comprising set in a range of 30mm ^³ ~1500mm ^3.

Vapor deposition material according to any of claims 1-3 in which the value of the actual surface area / outer volume characterized by comprising set in a range of 8m ^-1 30 m ^-1.

Vapor deposition material according to any of claims 1 a value of specific surface area is a real surface area per unit weight is characterized by comprising set in a range of ^{^{20cm 2 / g~100cm 2 / g 4}} .

The vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
An MgO vapor deposition material comprising MgO.

The MgO vapor deposition material according to claim 6, wherein the MgO purity is 99.0% or more and the relative density is 90.0% or more.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
A method for producing a vapor deposition material, wherein powder or granule powder having an average particle size of 50 μm or more is used as the raw material powder.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
As the solvent of the binder solution in mixing and / or granulation, evaporation material, characterized by using a liquid surface tension of ^{2 × 10 -2 N / m~8 ×} 10 -2 N / m at room temperature Manufacturing method.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
A method for producing a vapor deposition material, wherein the average particle size of the granulated powder is set to 100 μm or more.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
A method for producing a vapor deposition material, wherein the surface roughness Ra of the molded body is set in a range of 1.0 μm to 10 μm.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, and the granulated powder is press-molded into a compact, and when the compact is fired,
A method for producing a vapor deposition material, wherein the temperature condition and the firing time in the firing are set so that the surface roughness Ra of the fired vapor deposition material is in a range of 1.0 μm to 10 μm.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
The raw material powder is mixed and / or granulated to form a granulated powder, the granulated powder is press-molded to form a compact, and the compact is fired,
A method for producing a vapor deposition material, wherein the surface is polished after the firing and the surface roughness Ra of the vapor deposition material is set in a range of 1.0 μm to 10 μm.

A method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5,
After making an ingot by electrofusion method, create pellets of a predetermined size by crushing,
Thereafter, the surface is polished to set the surface roughness Ra of the vapor deposition material in a range of 1.0 μm to 10 μm.

The method for producing a vapor deposition material according to any one of claims 8 to 14,
A method for producing an MgO vapor deposition material, wherein the raw material powder is MgO.

The method according to claim 15, wherein the MgO purity is 99.0% or more and the relative density is 90.0% or more.

A film forming method using the vapor deposition material according to any one of claims 1 to 5 or the vapor deposition material manufactured by the manufacturing method according to any one of claims 8 to 14.

A method for forming an MgO film, comprising using the MgO vapor deposition material according to claim 6 or 7 or the MgO vapor deposition material manufactured by the manufacturing method according to claim 15 or 16.