JPH1129857A

JPH1129857A - 多結晶ＭｇＯ蒸着材及びその製造方法

Info

Publication number: JPH1129857A
Application number: JP9186126A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Sasaki; 博佐々木; Takeyoshi Takenouchi; 武義竹之内
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1997-07-11
Filing date: 1997-07-11
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】電子ビーム法にて蒸着しても、スプラッシュが
殆ど発生せずかつ成膜されるＭｇＯ膜の厚さを略均一に
形成できる。【解決手段】本発明の多結晶ＭｇＯ蒸着材はＭｇＯ純度
が９９．５％以上かつ相対密度が９６％以上の多結晶Ｍ
ｇＯの焼結体ペレット１１からなり、このペレット１１
がエッジレスに又はエッジに丸みを付けて形成される。
またペレット１１の結晶粒径は１〜５００μｍである。
更にペレット１１に含まれる、Ｓｉ及びＡｌの不純物が
それぞれ元素濃度で２００ｐｐｍ以下、Ｃａの不純物が
元素濃度で２５０ｐｐｍ以下、Ｚｒの不純物が元素濃度
で１５０ｐｐｍ以下、Ｆｅの不純物が元素濃度で５０ｐ
ｐｍ以下、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物がそれぞれ元素濃
度で１０ｐｐｍ以下、Ｎａ及びＫの不純物がそれぞれ元
素濃度で２０ｐｐｍ以下、Ｃの不純物が元素濃度で７０
ｐｐｍ以下である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ＡＣ型のプラズマ
ディスプレイパネルのＭｇＯ膜の成膜に適した多結晶Ｍ
ｇＯ蒸着材及びその製造方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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（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４０インチクラ
スのＰＤＰの試作が進められている。ＰＤＰは、電極構
造の点で金属電極がガラス誘電体材料で覆われるＡＣ型
と、放電空間に金属電極が露出しているＤＣ型とに分類
される。

【０００３】このＡＣ型ＰＤＰの開発の当初は、ガラス
誘電体層が放電空間に露出していたため、直接放電にさ
らされ、イオン衝撃のスパッタリングにより誘電体層の
表面が変化して放電開始電圧が上昇していた。そのた
め、高い昇華熱を持つ種々の酸化物をこの誘電体層の保
護膜とする試みがなされた。この保護膜は直接放電用の
ガスと接しているために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、低い放電電圧、放
電時の耐スパッタリング性、速い放電の応答性、及び
絶縁性である。これらの条件を満たす材料として、Ｍ
ｇＯが保護膜に用いられる。このＭｇＯからなる保護膜
は、誘電体層の表面を放電時のスパッタリングから守
り、ＰＤＰの長寿命化に重要な働きをしている。

【０００４】現在、ＡＣ型ＰＤＰの上記保護膜として、
単結晶ＭｇＯの破砕品を蒸着材とする電子ビーム蒸着法
により成膜されたＭｇＯ膜が知られている。この電子ビ
ーム蒸着法によるＭｇＯ膜は１０００オングストローム
／分以上の高速で成膜することができる。また成膜され
たＭｇＯ膜の結晶方位は（１１１）面に配向した膜が最
も低い維持電圧で駆動でき、更に膜中に存在する（１１
１）面の量が増えるほど、二次電子の放出比は増大し、
駆動電圧も減少すると言われている。なお上記単結晶Ｍ
ｇＯの破砕品は純度が９８％以上のＭｇＯクリンカや軽
焼ＭｇＯ（１０００℃以下で焼結されたＭｇＯ）を電弧
炉（アーク炉）で溶融することにより、即ち電融により
インゴットとした後、このインゴットから単結晶部を取
出して破砕することにより製造される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の単
結晶ＭｇＯの破砕品は直方体であるため、この破砕品を
蒸着材として用いた電子ビーム蒸着時に蒸着材のエッジ
に局所的に高エネルギが与えられると、蒸着材の飛散
（スプラッシュ）が発生し、蒸着効率が低下する不具合
があった。このスプラッシュの発生の防止には蒸着材の
大型化が有効であると考えられているが、単結晶ＭｇＯ
の破砕品は脆弱であるため粉化しやすく、この破砕品を
現行の粒径１〜５ｍｍより大きな一定のサイズに均一に
揃えることが困難であった。また上記従来の単結晶Ｍｇ
Ｏの破砕品を蒸着材として用いた電子ビーム蒸着時に大
面積のガラス誘電体層に対してＭｇＯ膜を均一に成膜す
ることが難しく、膜厚が均一にならない問題があった。
この結果、ＭｇＯ膜を成膜したガラス誘電体層をＰＤＰ
に組込んだ場合に、電気的特性、例えば放電開始電圧や
駆動電圧が高くなったり或いは変化したりする問題点が
あった。

【０００６】一方、ＭｇＯクリンカや軽焼ＭｇＯは、海
水から得られるＭｇＣｌ₂を原料としていることが多
く、このＭｇＣｌ₂には比較的多くのＣａ，Ｓｉ，Ｆｅ
等の不純物が含まれるため、これらの不純物が単結晶Ｍ
ｇＯ中に残留する。また単結晶ＭｇＯの製造過程におけ
るインゴットでは、このインゴットの中心から表面部に
向って連続的に不純物量が増加しており、このため単結
晶部の取出し方によって製品の純度が極めて容易に変動
してしまい、単結晶ＭｇＯの純度の安定性や信頼性を欠
く問題点があった。

【０００７】これらの点を解消するために単結晶ＭｇＯ
に代えて多結晶ＭｇＯを用いる方法も考えられる。しか
し種々の焼結助剤の添加により緻密化した高密度の多結
晶ＭｇＯでは、組織的に結晶粒界に欠陥が存在する問題
点があり、また純度を高くすると、密度が低くくなる問
題点があった。この結果、これらの多結晶ＭｇＯ蒸着材
を用いて電子ビーム蒸着法にてガラス誘電体層にＭｇＯ
膜を成膜すると、結晶方位の（１１１）面への配向量が
減少し、このガラス誘電体層をＰＤＰに組込んだときの
電気的特性が低下するため、多結晶ＭｇＯを蒸着材とし
て使用できなかった。

【０００８】本発明の目的は、電子ビーム蒸着法にて蒸
着しても、スプラッシュを発生させずに高速でかつ均一
に成膜できる多結晶ＭｇＯ蒸着材及びその製造方法を提
供することにある。本発明の別の目的は、成膜されたＭ
ｇＯ膜の膜特性を向上できる多結晶ＭｇＯ蒸着材及びそ
の製造方法を提供することにある。本発明の更に別の目
的は、焼結体ペレットが粉化せず、また焼結体ペレット
の強度及び密度を向上でき、更に焼結体ペレットを電子
ビーム蒸着装置に一定量供給できる多結晶ＭｇＯ蒸着材
及びその製造方法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明は、
図１に示すように、ＭｇＯ純度が９９．５％以上かつ相
対密度が９６％以上の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット１
１からなり、このペレット１１がエッジレスに又はエッ
ジに丸みを付けて形成された多結晶ＭｇＯ蒸着材であ
る。この請求項１に記載された多結晶ＭｇＯ蒸着材で
は、高純度かつ高密度の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット
１１を用いてＡＣ型ＰＤＰ等のＭｇＯ膜を成膜すると、
スプラッシュが極めて少なく高速で安定した成膜ができ
る。また焼結体ペレット１１がエッジレスに又はエッジ
に丸みを付けて形成されるので、エッジが欠けたり或い
は割れたりしない。この結果、ペレット１１が粉化しな
いので、スプラッシュの発生は更に少なくなる。従っ
て、膜厚分布を向上できるので、略均一な膜質を有する
ＭｇＯ膜を得ることができる。また焼結体ペレット１１
の大きさが均一であるので、ペレット１１を電子ビーム
蒸着装置に一定量ずつ供給でき、ペレット１１の粉化等
を防止でき、効率良くＭｇＯ膜を成膜できる。

【００１０】請求項２に係る発明は、請求項１に係る発
明であって、更に多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットの結晶
粒径が１〜５００μｍであることを特徴とする。この請
求項２に記載された多結晶ＭｇＯ蒸着材では、上記範囲
内の大小さまざまな粒径の結晶がモザイク状に焼結して
焼結体ペレットが形成されるため、ペレットの強度及び
密度が高くなり、隣接する結晶粒の粒界が密着して粒界
における気孔の発生を低減できる。この結果、成膜され
たＭｇＯ膜は優れた膜特性を有する。

【００１１】請求項３に係る発明は、請求項１又は２に
係る発明であって、更に多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット
に含まれる、Ｓｉ及びＡｌの不純物がそれぞれ元素濃度
で２００ｐｐｍ以下であり、Ｃａの不純物が元素濃度で
２５０ｐｐｍ以下であり、Ｚｒの不純物が元素濃度で１
５０ｐｐｍ以下であり、Ｆｅの不純物が元素濃度で５０
ｐｐｍ以下であり、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物がそれぞ
れ元素濃度で１０ｐｐｍ以下であり、Ｎａ及びＫの不純
物がそれぞれ元素濃度で２０ｐｐｍ以下であり、Ｃの不
純物が元素濃度で７０ｐｐｍ以下であることを特徴とす
る。この請求項３に記載された多結晶ＭｇＯ蒸着材で
は、成膜されたＭｇＯ膜に含まれる不純物が極めて少な
くなるので、このＭｇＯ膜の膜特性は向上する。

【００１２】請求項４に係る発明は、図１及び図２に示
すように、純度が９９．５％以上で平均粒径が０．１〜
３μｍのＭｇＯ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、
スラリーを噴霧乾燥して平均粒径が５０〜３００μｍの
造粒粉末１２を得る工程と、造粒粉末１２を金型プレス
法によりエッジレスのペレット状に又はエッジに丸みが
形成されたペレット状に成形する工程と、ペレット状の
成形体１４を所定の温度で焼結する工程とを含む多結晶
ＭｇＯ蒸着材の製造方法である。この請求項４に記載さ
れた多結晶ＭｇＯ蒸着材の製造方法では、請求項１に記
載されたＭｇＯ純度が９９．５％以上かつ相対密度が９
６％以上の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット１１からなる
多結晶ＭｇＯ蒸着材を得ることができる。また造粒粉末
をメカニカルプレス法、タブレットマシン法又はブリケ
ットマシン法のいずれかの金型プレス法によりペレット
状に成形し、更にこのペレット状の成形体を１２５０〜
１３５０℃の温度で一次焼結した後、昇温して１５００
〜１６５０℃の温度で二次焼結することが好ましい。

【００１３】

【発明の実施の形態】次に本発明の第１の実施の形態を
図面に基づいて説明する。図１に示すように、本発明の
多結晶ＭｇＯ蒸着材はＭｇＯ純度が９９．５％以上、更
に好ましくは９９．９％以上、かつ相対密度が９６％以
上、更に好ましくは９７．５％以上の多結晶ＭｇＯの焼
結体ペレット１１からなる。またこの焼結体ペレット１
１はエッジレスの円柱状に形成される、即ち円柱状のペ
レット１１の両端周縁のエッジに斜面１１ａ，１１ａを
れぞれ形成することによりエッジレスの円柱状に形成さ
れる。このペレット１１の外径は３〜１５ｍｍ、好まし
くは４〜７ｍｍの範囲内に形成され、高さは１〜１０ｍ
ｍ、好ましくは２〜５ｍｍの範囲内に形成される。ペレ
ット１１の外径及び高さを上記範囲に限定したのは、成
形性が良好で、取扱いに便利だからである。

【００１４】またエッジに形成された斜面１１ａの大き
さはＣ面取り換算で０．２〜２ｍｍであることが好まし
い。斜面１１ａの大きさを上記範囲に限定したのは、
０．２ｍｍ未満ではペレット１１のエッジに割れや欠け
が発生する恐れがあり、２ｍｍを越えると成形上の不具
合があるからである。焼結体ペレット１１の結晶粒径は
１〜５００μｍの範囲内にあることが好ましい。ペレッ
ト１１の結晶粒径を１〜５００μｍと限定したのは、こ
の範囲内の大小さまざまな粒径の結晶がモザイク状に焼
結するため、ペレット１１の強度及び密度が高くなり、
隣接する結晶粒の粒界が密着して粒界における気孔の発
生を低減できるからである。

【００１５】多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット１１に含ま
れる不純物（Ｓｉ，Ａｌ，Ｃａ，Ｚｒ，Ｆｅ，Ｃｒ，
Ｖ，Ｎｉ，Ｎａ，Ｋ及びＣ）の含有量は合計で８５０ｐ
ｐｍ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及びＡｌの不純物がそれぞれ元素濃
度で２００ｐｐｍ以下であり、Ｃａの不純物が元素濃度
で２５０ｐｐｍ以下であり、Ｚｒの不純物が元素濃度で
１５０ｐｐｍ以下であり、Ｆｅの不純物が元素濃度で５
０ｐｐｍ以下であり、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物がそれ
ぞれ元素濃度で１０ｐｐｍ以下であり、Ｎａ及びＫの不
純物がそれぞれ元素濃度で２０ｐｐｍ以下であり、Ｃの
不純物が元素濃度で７０ｐｐｍ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、Ｍｇ
Ｏ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。

【００１６】このように構成された多結晶ＭｇＯ蒸着材
の製造方法を図１及び図２に基づいて説明する。先ず純
度が９９．５％以上のＭｇＯ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。スラリーの濃度を４５〜７５重量％に限定した
のは、７５重量％を越えると上記スラリーが非水系であ
るため、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焼結体ペレット１
１が得られいないからである。即ち、スラリー濃度を上
記範囲に限定すると、スラリーの粘度が２００〜１００
０ｃｐｓとなり、スプレードライヤによる粉末の造粒を
安定して行うことができ、更には成形体１４の密度が高
くなって緻密な焼結体ペレット１１の製造が可能にな
る。

【００１７】またＭｇＯ粉末の平均粒径は０．１〜３μ
ｍの範囲内にあることが好ましい。ＭｇＯ粉末の平均粒
径を０．１〜３μｍと限定したのは、０．１μｍ未満で
は、粉末が細かすぎて凝集するため、粉末のハンドリン
グが悪くなり、４５重量％以上の高濃度スラリーを調製
することが困難となるためであり、３μｍを越えると、
微細構造の制御が難しく、緻密な焼結体ペレット１１が
得られないからである。またＭｇＯ粉末の平均粒径を上
記範囲に限定すると、焼結助剤を用いなくても所望の焼
結体ペレット１１が得られる利点もある。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い。バインダは０．２〜２．５重量
％添加することが好ましい。

【００１８】またＭｇＯ粉末とバインダと有機溶媒との
湿式混合、特にＭｇＯ粉末と分散媒である有機溶媒との
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、ＺｒＯ₂製ボールを用いる場
合には、直径５〜１０ｍｍの多数のＺｒＯ₂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。ＺｒＯ₂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。

【００１９】撹拌ミルでは、直径１〜３ｍｍのＺｒＯ₂
製ボールを用いて０．５〜１時間湿式混合される。Ｚｒ
Ｏ₂製ボールの直径を１〜３ｍｍと限定したのは、１ｍ
ｍ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。

【００２０】次に上記スラリーを噴霧乾燥して平均粒径
が５０〜３００μｍ、好ましくは５０〜２００μｍの造
粒粉末１２を得た後、この造粒粉末１２を金型プレス法
によりエッジに斜面１１ａが形成されたペレット状に成
形する。ここで、造粒粉末１２の平均粒径を５０〜３０
０μｍと限定したのは、５０μｍ未満では成形性が悪い
不具合があり、３００μｍを越えると成形体１２密度が
低く強度も低い不具合があるからである。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。
また金型プレス法としてはメカニカルプレス法が用いら
れ、メカニカルプレス装置１３は図２に詳しく示すよう
に、円筒状の型１３ａと、この型１３ａに下方から挿入
される下ポンチ１３ｂと、型１３ａに上方から挿入され
る上ポンチ１３ｃとを備える。

【００２１】このメカニカルプレス装置１３の下ポンチ
１３ｂの上面周縁及び上ポンチ１３ｃの下面周縁には、
成形体１４のエッジに斜面１４ａ，１４ａを形成するた
めのテーパ面を有するリング１３ｄ，１３ｅがそれぞれ
形成される。この装置１３で造粒粉末１２を成形するに
は、先ず円筒状の型１３ａに円柱状の下ポンチ１３ｂを
下方から挿入した状態で造粒粉末１２を上記型１３ａ内
に投入し（図２（ａ））、上ポンチ１３ｃを型１３ａに
上方から挿入して造粒粉末１２の圧密を行う（図２
（ｂ））。次に上ポンチ１３ｃを抜いた後、下ポンチ１
３ｂによりペレット状の成形体１４を突上げてこの成形
体１４を取出す（図２（ｃ））。また上記メカニカルプ
レス法によるプレス圧力は３００〜２０００ｋｇ／ｃｍ
²、好ましくは５００〜１０００ｋｇ／ｃｍ²である。プ
レス圧を上記範囲に限定したのは、３００ｋｇ／ｃｍ²
未満では所定の密度が得られず、２０００ｋｇ／ｃｍ²
を越えると割れや欠けの原因となる層状の亀裂（ラミネ
ーション）が発生するからである。また高圧プレスを用
いると、高強度の金型を必要とし成形装置が大型化する
ため、成形コストが上昇し好ましくない。この原料粉末
であるＭｇＯ粉末にはバインダが混合されているため、
比較的小さな圧力でも十分に強度が高くかつ密度の大き
い成形体１４を得ることができる。

【００２２】更にペレット状の成形体１４を所定の温度
で焼結する。焼結する前に成形体１４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１４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１
２５０〜１３５０℃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１５００〜１６５０℃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。

【００２３】成形体１４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、１５００〜１６５０℃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１１が得られる。この結果、本発明の高純度かつ
高密度のＭｇＯ焼結体ペレット１１をプラズマディスプ
レイパネルに成膜すると、ペレット１１がエッジレスで
あるため、電子ビーム蒸着時のスプラッシュが少なく、
膜特性の良好なＭｇＯ膜を得られる。

【００２４】なお、この実施の形態では、焼結体ペレッ
トのエッジに斜面を形成したが、エッジに丸みを形成し
てもよい。この場合、エッジの丸みの曲率半径を０．５
〜２ｍｍに形成することが好ましい。また、この実施の
形態では、焼結体ペレットを円柱状に形成したが、エッ
ジに斜面又は丸みを形成すれば、直方体状、立法体状、
三角柱状又はその他の形状に形成してもよい。また、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。更に、この実施の
形態では、成形体を二段焼結により焼結したが、焼結温
度が１５００〜１６５０℃の範囲の一段焼結により成形
体を焼結してもよい。

【００２５】図３及び図４は本発明の第２の実施の形態
を示す。この実施の形態では、多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レット３１はその両端に略半球状部３１ａ，３１ａを有
する円柱状に形成することにより、エッジレスに形成さ
れる。また造粒粉末３２を上記形状に成形するには、上
記第１の実施の形態と同様にメカニカルプレス法が用い
られる。メカニカルプレス装置３３は図４に詳しく示す
ように、円筒状の型３３ａと、この型３３ａに下方から
挿入される下ポンチ３３ｂと、型３３ａに上方から挿入
される上ポンチ３３ｃとを備える。このメカニカルプレ
ス装置３３の下ポンチ３３ｂの上面及び上ポンチ３３ｃ
の下面は、成形体３４の両端に略半球状部３４ａ，３４
ａを形成するための曲面にそれぞれ形成される。この装
置３３で造粒粉末３２を成形するには、第１の実施の形
態と同様に、先ず円筒状の型３３ａに円柱状の下ポンチ
３３ｂを下方から挿入した状態で造粒粉末３２を上記型
３３ａ内に投入し（図４（ａ））、上ポンチ３３ｃを型
３３ａに上方から挿入して造粒粉末３２の圧密を行う
（図４（ｂ））。次に上ポンチ３３ｃを抜いた後、下ポ
ンチ３３ｃにより成形体３４を突上げて成形体３４を取
出す（図４（ｃ））。上記以外の構成及び製造方法は第
１の実施の形態と同一であるので、繰返しの説明を省略
する。なお、この実施の形態では、造粒粉末をメカニカ
ルプレス法で成形したが、造粒粉末を後述するタブレッ
トマシン法で成形してもよい。

【００２６】図５及び図６は本発明の第３の実施の形態
を示す。この実施の形態では、多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レット５１が楕円の長軸を中心に回転して形成される回
転楕円体状、即ちラグビーボール状に形成される。これ
によりペレット５１はエッジレスに形成される。また造
粒粉末５２を上記形状に成形するには金型プレス法のう
ちブリケットマシン法が用いられる。ブリケットマシン
５３は図６に詳しく示すように、外周面にペレット５１
の縦割りの半分に相応する形状の第１凹部５６ａが複数
形成され第１保持具５６ｂにより回転可能に保持された
第１ロール５６ｃと、外周面に上記第１凹部５６ａに対
向する複数の第２凹部５７ａが形成され第２保持具５７
ｂにより回転可能に保持された第２ロール５７ｃと、第
２ロール５７ｃを第１ロール５６ｃに圧接するばね５８
と、第１及び第２ロール５６ｃ，５７ｃの圧接面の上方
に設けられ造粒粉末５２を上記圧接面に供給可能に貯留
するホッパ５９とを備える。

【００２７】このブリケットマシン５３で造粒粉末５２
を成形するには、第２ロール５７ｃを第１ロール５６ｃ
に圧接した状態で第１ロール５６ｃを図６の実線矢印の
方向に回転させる。このとき第２ロール５７ｃは第１ロ
ール５６ｃとは反対方向、即ち破線矢印の方向に回転す
る。この状態でホッパ５９に造粒粉末５２を貯留する
と、ホッパ５９内の造粒粉末５２が第１及び第２ロール
５６ｃ，５７ｃの圧接面に供給されて、第１及び第２凹
部５６ａ，５７ａ内に入り回転楕円体状に圧密された後
に、ロール５６ｃ，５７ｃの下方に落下する。上記以外
の構成及び製造方法は第１の実施の形態と同一であるの
で、繰返しの説明を省略する。

【００２８】図７及び図８は本発明の第４の実施の形態
を示す。この実施の形態では、多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レット７１が楕円の短軸を中心に回転して形成される回
転楕円体状、いわゆる糖衣錠の錠剤状に形成される。こ
れによりペレット７１はエッジレスに形成される。また
造粒粉末７２を上記形状に成形するには金型プレス法の
うちタブレットマシン法が用いられる。タブレットマシ
ン７３は図８に詳しく示すように、回転円盤７３ａの周
縁近傍に所定の間隔をあけて設けられた複数の臼７３ｂ
と、これらの臼７３ｂに下方から挿入された上下動可能
な複数の下杵７３ｃと、回転円盤７３ａの上方に複数の
下杵７３ｃに対向して設けられ上下動可能な複数の上杵
７３ｄと、所定の位置に到来した臼７３ｂ内に造粒粉末
７２を投入するホッパ７３ｅと、上記所定の位置とは別
の位置に到来した下杵７３ｃ及び上杵７３ｄを上方及び
下方にそれぞれ押付ける下ロール７３ｆ及び上ロール７
３ｇとを備える。このタブレットマシン７３で造粒粉末
７２を成形するには、回転円盤７３ａの所定の位置でホ
ッパ７３ｅから臼７３ｂ内に造粒粉末７２を投入して充
填した後、下ロール７３ｆ及び上ロール７３ｇにより下
杵７３ｃ及び上杵７３ｄを臼７３ｂ内で互いに近付けて
造粒粉末７２に強い圧縮力を加える。その後、上杵７３
ｄを上方に移動させて下杵７３ｃにより成形体７４を押
上げる。上記以外の構成及び製造方法は第１の実施の形
態と同一であるので、繰返しの説明を省略する。

【００２９】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、多
結晶ＭｇＯ蒸着材をＭｇＯ純度が９９．５％以上かつ相
対密度が９６％以上の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットに
より構成し、更にこのペレットをエッジレスに又はエッ
ジに丸みを付けて形成したので、この高純度かつ高密度
の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットを用いてＡＣ型ＰＤＰ
等のＭｇＯ膜を成膜すると、スプラッシュが少なく効率
的に成膜でき、略均一な膜厚を有するＭｇＯ膜を得るこ
とができる。また焼結体ペレットをエッジレスに又はエ
ッジに丸みを付けて形成することにより、エッジの欠け
や割れが発生しないので、ペレットが粉化せず、スプラ
ッシュの発生は更に少なくなる。この結果、ＭｇＯ膜の
成膜面積が大きくても、略均一に成膜することができる
ので、例えばＭｇＯ膜を成膜したガラス誘電体層をＰＤ
Ｐに組込んだ場合に、放電開始電圧や駆動電圧を低く一
定にでき、ＰＤＰの電気的特性を向上できる。また焼結
体ペレットの大きさが均一であるので、ペレットを電子
ビーム蒸着装置に一定量ずつ供給でき、ペレットの粉化
等を防止でき、効率良くＭｇＯ膜を成膜できる。

【００３０】また多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットの結晶
粒径を１〜５００μｍに形成すれば、この範囲内の大小
さまざまな粒径の結晶がモザイク状に焼結して焼結体ペ
レットが形成されるため、ペレットの強度及び密度が高
くなり、隣接する結晶粒の粒界が密着して粒界における
気孔の発生を低減できる。この結果、成膜されたＭｇＯ
膜は優れた膜特性を有する。また多結晶ＭｇＯの焼結体
ペレットに含まれる、Ｓｉ及びＡｌの不純物をそれぞれ
元素濃度で２００ｐｐｍ以下に、Ｃａの不純物を元素濃
度で２５０ｐｐｍ以下に、Ｚｒの不純物を元素濃度で１
５０ｐｐｍ以下に、Ｆｅの不純物を元素濃度で５０ｐｐ
ｍ以下に、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物をそれぞれ元素濃
度で１０ｐｐｍ以下に、Ｎａ及びＫの不純物をそれぞれ
元素濃度で２０ｐｐｍ以下に、Ｃの不純物を元素濃度で
７０ｐｐｍ以下にすれば、成膜されたＭｇＯ膜に含まれ
る不純物が極めて少なくなるので、このＭｇＯ膜の膜特
性は向上する。

【００３１】更に純度が９９．５％以上で平均粒径が
０．１〜３μｍのＭｇＯ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％のスラリーを調製し、
このスラリーを噴霧乾燥して平均粒径が５０〜３００μ
ｍの造粒粉末を得た後に、この造粒粉末を金型プレス法
によりエッジレスのペレット状に又はエッジに丸みが形
成されたペレット状に成形し、更にこのペレット状の成
形体を所定の温度で焼結すれば、上記ＭｇＯ純度が９
９．５％以上かつ相対密度が９６％以上の多結晶ＭｇＯ
の焼結体ペレットからなる多結晶ＭｇＯ蒸着材を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明第１実施形態の多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レットの斜視図。

【図２】造粒粉末をメカニカルプレス法により成形する
工程図。

【図３】本発明第２実施形態の多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レットの斜視図。

【図４】造粒粉末をメカニカルプレス法により成形する
工程図。

【図５】本発明第３実施形態の多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レットの斜視図。

【図６】造粒粉末を成形するブリケットマシンの断面
図。

【図７】本発明第４実施形態の多結晶ＭｇＯの焼結体ペ
レットの斜視図。

【図８】造粒粉末を成形するタブレットマシンの展開構
成図。

【符号の説明】１１，３１，５１，７１焼結体ペレット１２，３２，５２，７２造粒粉末１４，３４，５４，７４成形体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＧ０９Ｆ 9/00 ３４２Ｇ０９Ｆ 9/30 ３４８Ｚ 9/30 ３４８Ｃ０４Ｂ 35/04 Ｚ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ＭｇＯ純度が９９．５％以上かつ相対密
度が９６％以上の多結晶ＭｇＯの焼結体ペレット(11,3
1,51,71)からなり、前記ペレット(11,31,51,71)がエッ
ジレスに又はエッジに丸みを付けて形成された多結晶Ｍ
ｇＯ蒸着材。
【請求項２】多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットの結晶粒
径が１〜５００μｍである請求項１記載の多結晶ＭｇＯ
蒸着材。
【請求項３】多結晶ＭｇＯの焼結体ペレットに含まれ
る、Ｓｉ及びＡｌの不純物がそれぞれ元素濃度で２００
ｐｐｍ以下であり、Ｃａの不純物が元素濃度で２５０ｐ
ｐｍ以下であり、Ｚｒの不純物が元素濃度で１５０ｐｐ
ｍ以下であり、Ｆｅの不純物が元素濃度で５０ｐｐｍ以
下であり、Ｃｒ，Ｖ及びＮｉの不純物がそれぞれ元素濃
度で１０ｐｐｍ以下であり、Ｎａ及びＫの不純物がそれ
ぞれ元素濃度で２０ｐｐｍ以下であり、Ｃの不純物が元
素濃度で７０ｐｐｍ以下である請求項１又は２記載の多
結晶ＭｇＯ蒸着材。
【請求項４】純度が９９．５％以上で平均粒径が０．
１〜３μｍのＭｇＯ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５０〜３００μ
ｍの造粒粉末(12,32,52,72)を得る工程と、前記造粒粉末(12,32,52,72)を金型プレス法によりエッ
ジレスのペレット状に又エッジに丸みが形成されたペレ
ット状に成形する工程と、前記ペレット状の成形体(14,34,54,74)を所定の温度で
焼結する工程とを含む多結晶ＭｇＯ蒸着材の製造方法。
【請求項５】造粒粉末がメカニカルプレス法、タブレ
ットマシン法又はブリケットマシン法のいずれかの金型
プレス法によりペレット状に成形された請求項４記載の
多結晶ＭｇＯ蒸着材の製造方法。
【請求項６】ペレット状の成形体を１２５０〜１３５
０℃の温度で一次焼結した後、昇温して１５００〜１６
５０℃の温度で二次焼結する請求項４記載の多結晶Ｍｇ
Ｏ蒸着材の製造方法。