JPH08290939A

JPH08290939A - 基板用ガラス

Info

Publication number: JPH08290939A
Application number: JP7113836A
Authority: JP
Inventors: Yoshiharu Miwa; 義治三和; Junzo Wakagi; 純造若木; Kazuhiko Asahi; 和彦旭
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 1995-04-14
Filing date: 1995-04-14
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】その目的とするところは、５７０℃以上の温
度で熱処理しても熱収縮が小さく、また７５〜９５×１
０^-7／℃の熱膨張係数を有し、しかもソーダライムガラ
スに比べて体積抵抗率が高く、化学的耐久性に優れた基
板用ガラスを提供することである。【構成】重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ ０．５〜４．９％、ＭｇＯ０〜４％、Ｃａ
Ｏ３〜１２％、ＳｒＯ２〜１２％、ＢａＯ２〜１２
％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、
Ｌｉ₂ Ｏ０〜１％、Ｎａ₂ Ｏ２〜１０％、Ｋ₂ Ｏ
２〜１０％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂Ｏ７〜１５
％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂
Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂ Ｏ₃ ０〜１％の組成を有する
ことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基板用ガラスに関し、
特にプラズマディスプレイパネルの基板材料として好適
な基板用ガラスに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来よりプラズマディスプレイパネルの
基板としては、建築窓用ソーダライムガラス板が使用さ
れており、この基板表面に、Ａｌ、Ｎｉ、Ａｇ、ＩＴ
Ｏ、ネサ膜等からなる電極や絶縁ペーストを５００〜６
００℃の温度で焼き付けることによって回路が形成され
る。その後、５００〜６００℃の温度でフリットシール
することによってプラズマディスプレイが作製される。

【０００３】そのためこの種の基板用ガラスには、一般
に次のような特性を満足することが要求される。

【０００４】５００〜６００℃、特に５７０℃以上の
温度で熱処理する際の熱収縮を小さくするため、歪点が
５７０℃以上であること。

【０００５】熱膨張係数が、絶縁ペーストやシーリン
グフリットのそれと整合しているため反りが発生しない
こと。つまり７５〜９５×１０^-7／℃の熱膨張係数を有
すること。

【０００６】ネサ膜等の薄膜電極と、ガラス中のアル
カリ成分が反応すると、電極材料の電気抵抗値が変化し
てしまうため、ガラスの体積抵抗率が、１５０℃で１０
¹⁰Ω・ｃｍ以上と高く、アルカリ成分が薄膜電極と反応
しないこと。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】建築窓用ソーダライム
ガラスは、約８９×１０^-7／℃の熱膨張係数を有してお
り、これをプラズマディスプレイパネルの基板として用
いても反りは発生しないが、歪点が５００℃程度と低い
ため、５７０〜６００℃の温度で熱処理する際の熱収縮
が大きいという欠点を有している。

【０００８】またソーダライムガラスは、体積抵抗率が
比較的低く、しかも化学的耐久性に乏しいため、長期間
の保管、使用によって表面に焼けが発生し、プラズマデ
ィスプレイの表示画面が見づらくなるという欠点も有し
ている。

【０００９】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、その目的とするところは、５７０℃以上の温度で
熱処理しても熱収縮が小さく、また７５〜９５×１０^-7
／℃の熱膨張係数を有し、しかもソーダライムガラスに
比べて体積抵抗率が高く、化学的耐久性に優れた基板用
ガラスを提供することである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明の基板用ガラス
は、重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５％、Ａｌ₂ Ｏ
₃ ０．５〜４．９％、ＭｇＯ０〜４％、ＣａＯ３
〜１２％、ＳｒＯ２〜１２％、ＢａＯ２〜１２％、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ
₂ Ｏ０〜１％、Ｎａ₂ Ｏ２〜１０％、Ｋ₂ Ｏ２〜
１０％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ７〜１５％、Ｚ
ｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５％、Ｓｂ₂ Ｏ₃
０〜１％、Ａｓ₂ Ｏ₃ ０〜１％の組成を有することを
特徴とし、好ましくは、重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５１
〜６４％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ０．７〜４．８％、ＭｇＯ０
〜３．５％、ＣａＯ３．１〜１１％、ＳｒＯ３〜１
１％、ＢａＯ３〜１１％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋
ＢａＯ１７〜２７％、Ｌｉ₂ Ｏ０〜１％、Ｎａ₂ Ｏ
２．５〜９％、Ｋ₂ Ｏ３〜９％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂
Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １．５〜８％、Ｔ
ｉＯ₂ ０．１〜４％、Ｓｂ₂ Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂
Ｏ₃ ０〜１％の組成を有することを特徴とする。

【００１１】

【作用】以下、本発明の基板用ガラスの各成分を上記の
ように限定した理由を説明する。

【００１２】ＳｉＯ₂ は、ガラスのネットワークフォー
マーである。その含有量は５０〜６５％、好ましくは５
１〜６４％である。５０％より小さいと、ガラスの歪点
が低くなるため、熱収縮が大きくなり、一方、６５％よ
り多いと、熱膨張係数が小さくなりすぎる。

【００１３】Ａｌ₂ Ｏ₃ は、ガラスの歪点を高めるため
の成分であり、その含有量は０．５〜４．９％、好まし
くは０．７〜４．８％である。０．５％より小さいと、
上記効果が得られず、一方、４．９％より多いと、ガラ
スが失透しやすく、成形が困難となる。すなわちガラス
が失透しやすいと、失透物の発生を抑えるため溶融温度
を高くする必要があるが、溶融温度を高くすると、成形
時のガラスが軟らかくなる。その結果、ガラス板の表面
にうねりが発生したり、寸法精度が低下しやすくなり、
高い表面精度や寸法精度が要求されるプラズマディスプ
レイパネルの基板として使用することが不可能となる。

【００１４】ＭｇＯは、ガラスを溶融しやすくすると共
に熱膨張係数を制御するための成分であり、その含有量
は０〜４％、好ましくは０〜３．５％である。４％より
多いと、ガラスが失透しやすく、成形が困難となる。

【００１５】ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、いずれもＭ
ｇＯと同様の作用を有する成分であり、ＣａＯの含有量
は、３〜１２％、好ましくは３．１〜１１％である。３
％より少ないと、歪点が低くなりすぎる。

【００１６】またＳｒＯとＢａＯの含有量は、各々２〜
１２％、好ましくは３〜１１％である。これらの成分
が、各々２％より少ないと、歪点が低くなりすぎ、一
方、１２％より多いと、ガラスが失透しやすく、成形が
困難となる。

【００１７】ただしＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａ
Ｏの合量が、１７％より少ないと、熱膨張係数が小さく
なりやすく、一方、２７％より多いと、ガラスが失透し
やすくなる。

【００１８】Ｌｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ ＯおよびＫ₂ Ｏは、いず
れも熱膨張係数を制御するための成分であり、Ｌｉ₂ Ｏ
の含有量は、０〜１％である。Ｌｉ₂ Ｏが１％より多い
と、歪点が低くなりすぎる。

【００１９】またＮａ₂ Ｏの含有量は、２〜１０％、好
ましくは２．５〜９％である。２％より少ないと、熱膨
張係数が小さくなりすぎ、一方、１０％より多いと、歪
点が低くなりすぎる。

【００２０】Ｋ₂ Ｏの含有量は、２〜１０％、好ましく
は３〜９％である。２％より少ないと、熱膨張係数が小
さくなりすぎ、一方、１０％より多いと、歪点が低くな
りすぎる。

【００２１】ただしＬｉ₂ Ｏ、Ｎａ₂ ＯおよびＫ₂ Ｏの
合量が７％より少ないと、熱膨張係数が小さくなりやす
く、一方、１５％より多いと、歪点が低くなりやすくな
る。

【００２２】ＺｒＯ₂ は、ガラスの化学的耐久性を向上
させるのに効果のある成分であり、その含有量は、１〜
９％、好ましくは１．５〜８％である。１％より少ない
と、化学的耐久性を向上させる効果に乏しくなると共に
歪点が低くなりすぎ、一方、９％より多いと、熱膨張係
数が小さくなりすぎると共に、ガラスの溶融時に失透物
が生成しやすく成形が困難となる。

【００２３】ＴｉＯ₂ は、ガラスの紫外線による着色を
防止する成分である。その含有量は、０〜５％、好まし
くは０．１〜４％である。プラズマディスプレイの場
合、放電時に紫外線が発生するが、基板が紫外線によっ
て着色すると、長期間使用している間に徐々に表示画面
が見づらくなる。従って本発明においては、ＴｉＯ₂ を
０．１％以上含有させることが望ましい。しかしながら
５％より多いと、ガラスが失透しやすく、成形が困難と
なるため好ましくない。

【００２４】Ｓｂ₂ Ｏ₃ とＡｓ₂ Ｏ₃ は、いずれも清澄
剤として使用する成分であり、その含有量は、各々０〜
１％である。１％より多いと、ガラスが失透しやすくな
り、成形が困難となる。

【００２５】

【実施例】以下、本発明の基板用ガラスを実施例に基づ
いて詳細に説明する。

【００２６】表１は、実施例の基板用ガラス（試料Ｎ
ｏ．１〜５）と、比較例の基板用ガラス（試料Ｎｏ．
６、７）を示すものである。因に試料Ｎｏ．７は、一般
の建築窓用ソーダライムガラスである。

【００２７】

【表１】

【００２８】表１の各試料は、次のようにして調製し
た。

【００２９】まず表中のガラス組成となるように原料を
調合し、これを白金坩堝に入れた後、電気炉で１４５０
〜１５５０℃の温度で４時間溶融し、この溶融ガラスを
カーボン上に流し出して板状に成形した。次いで、この
ガラス板の両面を光学研磨することによってガラス基板
を作製した。

【００３０】こうして得られた各試料について、歪点、
液相温度、熱膨張係数、体積抵抗率および紫外線による
着色の度合いを調べた。

【００３１】表１から明らかなように、実施例であるＮ
ｏ．１〜５の各試料は、歪点が５７０℃以上であるた
め、熱収縮が小さく、液相温度が１０２５℃以下である
ため、失透し難いことが明らかである。またこれらの試
料は、熱膨張係数が８３〜８７×１０^-7／℃であり、１
５０℃における体積抵抗率が１５０℃で１０^11.4以上と
高く、しかも紫外線による着色度合いが小さかった。

【００３２】それに対し、比較例であるＮｏ．６の試料
は、液相温度が１２００℃と高いことから、失透しやす
く、成形し難いものと考えられる。またＮｏ．８の試料
は、歪点が５００℃と低く、体積対抗率が小さいためア
ルカリ成分が薄膜電極と反応しやすいものと考えられ、
しかも紫外線による着色の度合いも大きかった。

【００３３】尚、表中の歪点は、ＡＳＴＭＣ３３６−
７１の方法に基づいて測定し、液相温度は、白金ボート
に２９７〜５００μｍの粒径を有するガラス粉末を入
れ、温度勾配炉に４８時間保持した後の失透観察によっ
て求めたものである。

【００３４】また熱膨張係数は、ディラトメーターによ
って３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した
ものであり、体積抵抗率は、ＡＳＴＭＣ６５７−７８
に基づいて１５０℃における値を測定したものである。

【００３５】さらに紫外線による着色の度合いは、各ガ
ラス基板を４００Ｗの水銀ランプで４８時間照射し、照
射前後の波長４００ｎｍにおける紫外線透過率を測定
し、その透過率の差を示したものである。この値が大き
いほど、紫外線によって着色しやすいということにな
る。

【００３６】

【発明の効果】以上のように本発明の基板用ガラスは、
５７０℃以上の温度で熱処理しても熱収縮が小さく、７
５〜９５×１０^-7／℃の熱膨張係数を有し、また体積抵
抗率が高く、しかも化学的耐久性に優れ、紫外線による
着色も少ないため、プラズマディスプレイパネルの基板
材料として好適である。

【００３７】さらに本発明の基板用ガラスは、失透し難
いため、一般にガラス板の成形方法として知られている
フロート法、フュージョン法、ロールアウト法等のいず
れの方法によっても製造することが可能である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５０〜６５
％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ０．５〜４．９％、ＭｇＯ０〜４
％、ＣａＯ３〜１２％、ＳｒＯ２〜１２％、ＢａＯ
２〜１２％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ１７
〜２７％、Ｌｉ₂Ｏ０〜１％、Ｎａ₂ Ｏ２〜１０
％、Ｋ₂ Ｏ２〜１０％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂ Ｏ
７〜１５％、ＺｒＯ₂ １〜９％、ＴｉＯ₂ ０〜５
％、Ｓｂ₂ Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂ Ｏ₃ ０〜１％の組
成を有することを特徴とする基板用ガラス。
【請求項２】重量百分率で、ＳｉＯ₂ ５１〜６４
％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ０．７〜４．８％、ＭｇＯ０〜３．
５％、ＣａＯ３．１〜１１％、ＳｒＯ３〜１１％、
ＢａＯ３〜１１％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ
１７〜２７％、Ｌｉ₂ Ｏ０〜１％、Ｎａ₂ Ｏ２．
５〜９％、Ｋ₂ Ｏ３〜９％、Ｌｉ₂ Ｏ＋Ｎａ₂ Ｏ＋Ｋ
₂ Ｏ７〜１５％、ＺｒＯ₂ １．５〜８％、ＴｉＯ₂
０．１〜４％、Ｓｂ₂ Ｏ₃ ０〜１％、Ａｓ₂ Ｏ₃
０〜１％の組成を有することを特徴とする請求項１の基
板用ガラス。