CN1264770C - 等离子显示器基板玻璃 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种等离子显示器(PDP)基板玻璃，属玻璃生产技术领域。其技术方案为：一种等离子显示器基板玻璃，包括玻璃基本氧化物，其特征在于：还加入有混合稀土氧化物，所述混合稀土氧化物中的稀土元素选用镧、铈与镨，所述玻璃基本氧化物总量与所述混合稀土氧化物总量的重量份数比66.8-160∶0.105-7.0。本发明的等离子显示器基板玻璃的组份，有效改善了玻璃的熔化和成型性能，提高玻璃的熔化质量和工艺性能，在满足电学、热学和化学稳定性能的同时，又能适合浮法玻璃的生产工艺。

Description

等离子显示器基板玻璃
技术领域
本发明涉及一硅酸盐基板玻璃，具体讲是一种掺杂有稀土元素的等离子显示器(PDP)用的硅酸盐基板玻璃，属于玻璃生产技术领域。
背景技术
目前，大部分等离子显示器所用的基板玻璃为浮法生产的钠钙硅玻璃，其缺点是应变温度低、热变形大，而等离子电视在制造工艺过程中有些厚膜印刷材料、镀膜材料的热处理温度均高于钠钙硅玻璃的应变点，所以造成玻璃的扇形变形和收缩，导致基板玻璃弯曲，致使印刷困难，造成像素错位。为解决该问题，美国专利US5459109，US5854153，和US6297182中公开了采用高铝组分的硅酸盐玻璃作为等离子显示器基板玻璃，这些玻璃虽然具有较高的应变温度，但仍存在熔化温度高，高温粘度大，不易澄清和均化；成型温度高，使得锡槽温度升高，造成锡液挥发严重；玻璃析晶温度高，料性短，不易薄板玻璃的成型等问题。因而难以适应浮法玻璃生产工艺的要求。
发明内容
为了解决现有技术中基板玻璃应变温度低、热稳定性差等问题，本发明的目的在于提供一种应变温度高、热变形小，易于澄清，均化的等离子显示器基板玻璃。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种等离子显示器基板玻璃，包括玻璃基本氧化物，其特征在于：还加入有混合稀土氧化物，所述玻璃基本氧化物总量与所述混合稀土氧化物的重量份数比为66.8-160∶0.105-7.0；所述混合稀土氧化物中的稀土元素选用镧、铈与镨，其重量份数比分别为：La2O3 0.05～5.0，CeO2 0.05～1.5和Pr2O3 0.005～0.5；所述玻璃基本氧化物由下述组分组成，其所占的重量份数比分别为：SiO2 50～70，Al2O3 3～15，MgO0～7，CaO 0～10，SrO 0.5～13，BaO 5～12，Na2O 3～10，K2O 3～12，ZrO2 2～10和TiO20.3～1.0。
所述玻璃氧化物中还加入有脱色剂，其脱色剂的加入量与所述玻璃基本氧化物总量的重量份数比为0～0.10∶100。
所述脱色剂为氧化钴、氧化锰、氧化镍或氧化钕中一种或一种以上混合使用。
所述脱色剂选用氧化钴，所述氧化钴的加入量与所述玻璃基本氧化物总量的重量份数比为0.005～0.01∶100。
所述脱色剂选用氧化锰、氧化镍或氧化钕中两种或两种以上的组合，其重量份数比为1∶1或1∶1∶1。
本发明的有益效果在于：
本发明采用混合稀土氧化物掺杂改性技术，在提高玻璃理化性能的同时，可改善玻璃的熔化、促进澄清、均化及成型性能；该玻璃既可满足等离子显示器基板玻璃的热学、电学和化学稳定性要求，又能适应浮法玻璃的生产工艺。
具体实施方式
本发明的等离子显示器(PDP)专用基板玻璃原料由石英砂、长石、氧化铝、氧化镁、碳酸钙、碳酸锶、碳酸钡、纯碱、碳酸钾、锆英石、芒硝和含有氧化镧、氧化铈和氧化镨的稀土尾矿混合熔制而成；用该配合料生产的基板玻璃氧化物组份及重量份数比、基板玻璃性能指标以及产品的具体加工要求结合实施例作进一步说明。
实施例一
加工成型的等离子显示器专用基板玻璃的氧化物组份分别为(克)：SiO2 50，Al2O3 3，SrO 0.5，BaO 5，Na2O 3，K2O 3，ZrO2 2，TiO2 0.3，La2O3 0.66，CeO2 0.34，Pr2O3 0.01。
采用实施例一的组配，在玻璃加工工艺中，其玻璃熔液的熔化温度为1520℃，澄清均化温度为1560℃，成型温度为1200℃，液相温度为1140℃，退火温度为640℃。玻璃池窑采用双流液洞负压澄清窑炉，采用全氧燃烧技术和负压澄清技术进行生产，应用浮法工艺成型，加工成型的等离子显示屏基板玻璃的性能指标如下：
(1)应变温度：610℃
(2)软化温度：846℃
(3)平均线热膨胀系数(α20～300℃)：83×10-7/℃
(4)体积电阻率(ρV20～150℃)：7.8×1010Ω·CM
(5)密度：2.65g/cm3
依据上述指标，本发明的基板玻璃应变温度达到610℃，高于日本旭硝子公司等离子显示器基板玻璃PD200的应变温度，平均线热膨胀系数83×10-7/℃，满足等离子显示器基板玻璃性能要求；本发明基板玻璃的熔化温度、澄清和均化温度低于1580℃，成型温度1200℃，液相温度1140℃，成型温度与液相温度的温差大于50℃，满足浮法玻璃生产工艺的要求。
实施例二
加工成型的等离子显示器专用基板玻璃的氧化物组份分别为(克)：SiO2 70，Al2O3 15，MgO 7，CaO 10，SrO 13，BaO 12，Na2O 10，K2O 12，ZrO2 10，TiO2 1.0，La2O3 5.0，CeO2 1.5，Pr2O3 0.5；
为了提高玻璃的澄清度，在玻璃原料混合熔制时，还可以加入芒硝作为澄清剂。
具体参数及玻璃性能指标见表1。
实施例三
加工成型的等离子显示器专用基板玻璃的氧化物组份分别为(克)：SiO2 70，Al2O3 3，MgO 7，CaO 5，SrO 9，BaO 7，Na2O 10，K2O 6，ZrO2 10，TiO2 0.5，La2O33.5，CeO2 0.1，Pr2O3 0.5，在上述组份中根据需要加入脱色剂，脱色剂选用氧化钴，氧化钴的加入量为0.0064克。
具体参数及玻璃性能指标见表1。
实施例四
加工成型的等离子显示器专用基板玻璃的氧化物组份分别为(克)：SiO2 60，Al2O36，MgO 5，CaO 7，SrO 5，BaO 9，Na2O 6，K2O 9，ZrO26，TiO2 0.8，La2O30.05，CeO2 0.05，Pr2O3 0.005，在上述组份中根据需要加入脱色剂，脱色剂选用氧化钴，氧化钴的加入量为0.011克。
具体参数及玻璃性能指标见表1。
实施例五
本发明等离子显示器(PDP)专用基板玻璃混合料的重量份数比为(克)：SiO264，Al2O3 4，MgO 3，CaO 6，SrO 3，BaO 12，Na2O 4，K2O 7，ZrO2 4，TiO2 0.8，La2O3 3.0，CeO2 1.5，Pr2O3 0.5；加入由氧化锰、氧化镍与氧化钕混合后的脱色剂，其加入量为氧化锰0.0036克；氧化镍0.0036克；氧化钕0.0036克。
具体参数及玻璃性能指标见表1。
实施例二至五的玻璃加工工艺同实施例一，具体参数及玻璃性能如表1所示。
表1 实施例二至实施例五具体参数及玻璃性能
  实施例二   实施例三   实施例四   实施例五   现有玻璃
  应变温度(℃)   600   615   613   612   570
  热膨胀系数(×10-7/℃)   83.2   81.3   82.5   81.8   83
  体积电阻率(×1010Ω·CM)   5.6   9.2   8.9   8.5   2.1
  密度(g/cm3)   2.62   2.73   2.71   2.70   2.49
  熔化温度(℃)   1510   1530   1525   1525   1525
  澄清均化温度(℃)   1560   1570   1565   1565   1590
  成型温度(℃)   1180   1195   1190   1185   1200
  液相温度(℃)   1130   1145   1140   1130   1150
  退火温度(℃)   630   645   640   640   620
表格数据显示的各项理化性能要求。尤其是其应变点高(可高达615℃)，完全满足了PDP显示屏基板玻璃厚膜印刷材料、镀膜材料的热处理要求；与现有PDP基板玻璃的成分相比，工艺简单，玻璃液易于熔化、澄清、均化，提高了玻璃质量，同时，成型温度和液相温度适于浮法工艺，有效的降低了锡液的挥发，降低了玻璃生产成本，是适合大规模浮法工艺生产的PDP显示器基板玻璃。
表1 实施例二至实施例五具体参数及玻璃性能
  实施例二   实施例三   实施例四   实施例五   现有玻璃
应变温度(℃)   600   615   613   612   570
热膨胀系数(×10-7/℃)   83.2   81.3   82.5   81.8   83
体积电阻率(×1010Ω·CM)   5.6   9.2   8.9   8.5   2.1
密度(g/cm3)   2.62   2.73   2.71   2.70   2.49
熔化温度(℃)   1510   1530   1525   1525   1525
澄清均化温度(℃)   1560   1570   1565   1565   1590
成型温度(℃)   1180   1195   1190   1185   1200
液相温度(℃)   1130   1145   1140   1130   1150
退火温度(℃)   630   645   640   640   620
表格数据显示的各项理化性能要求。尤其是其应变点高(可高达615℃)，完全满足了PDP显示屏基板玻璃厚膜印刷材料、镀膜材料的热处理要求；与现有PDP基板玻璃的成分相比，工艺简单，玻璃液易于熔化、澄清、均化，提高了玻璃质量，同时，成型温度和液相温度适于浮法工艺，有效的降低了锡液的挥发，降低了玻璃生产成本，是适合大规模浮法工艺生产的PDP显示器基板玻璃。

Claims (5)

1.一种等离子显示器基板玻璃，包括玻璃基本氧化物，其特征在于：还加入有混合稀土氧化物，所述玻璃基本氧化物总量与所述混合稀土氧化物总量的重量份数比为66.8-160∶0.105-7.0；所述混合稀土氧化物中的稀土元素选用镧、铈与镨，其所占的重量份数比分别为：La2O3 0.05～5.0，CeO2 0.05～1.5和Pr2O3 0.005～0.5；所述玻璃基本氧化物由下述组分组成，其所占的重量份数比分别为：SiO2 50～70，Al2O33～15，MgO 0～7，CaO 0～10，SrO 0.5～13，BaO 5～12，Na2O 3～10，K2O 3～12，ZrO2 2～10和TiO2 0.3～1.0。
2.根据权利要求1所述等离子显示器基板玻璃，其特征在于：所述玻璃基本氧化物中还加入有脱色剂，其脱色剂的加入量与所述玻璃基本氧化物总量的重量份数比为0～0.10∶100。
3.根据权利要求2所述等离子显示器基板玻璃，其特征在于：所述脱色剂为氧化钴、氧化锰、氧化镍或氧化钕中一种或一种以上混合使用。
4.根据权利要求3所述等离子显示器基板玻璃，其特征在于：所述脱色剂选用氧化钴，所述氧化钴的加入量与所述玻璃基本氧化物总量的重量份数比为0.005～0.01∶100。
5.根据权利要求3所述等离子显示器基板玻璃，其特征在于：所述脱色剂选用氧化锰、氧化镍或氧化钕中两种或两种以上的组合，其重量份数比为1∶1或1∶1∶1。
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