JP2001048594A - ディスプレイ基板用フロートガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】銀電極形成時の黄色着色の問題が起らないディ
スプレイ基板用フロートガラスを得る。 【解決手段】Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏからなる群
から選ばれた１種以上を含有し、その含有量の合計Ｒ₂
Ｏが１〜２０モル％であり、溶融スズと接触していない
側の表面の銀拡散能が１５μｇ／ｃｍ²以下であるディ
スプレイ基板用フロートガラス。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プラズマディスプ
レイパネル（ＰＤＰ）、フィールドエミッションディス
プレイ（ＦＥＤ）、等のフラットパネルディスプレイの
基板に好適なフロートガラスに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、フラットパネルディスプレイ、特
に薄型平板型ガス放電表示パネルの１種であるＰＤＰが
注目を集め、精力的に開発されている。ＰＤＰは、前面
ガラス基板、背面ガラス基板および隔壁によりセルが区
画形成されており、セル中でプラズマ放電を発生させる
ことによりセル内壁の蛍光体層が発光し画像を形成す
る。

【０００３】ＰＤＰの前面ガラス基板および背面ガラス
基板には、ガラス基板の大型化が容易であり、かつ平坦
性・均質性に優れるフロートガラス（溶融スズの上で溶
融ガラスを浮上搬送しながら板状に成形した板状ガラ
ス）が使用されている。前面ガラス基板のトップ面（溶
融スズと接触していない側の表面）にはＩＴＯ（インジ
ウムがドープされたスズ酸化物）からなる透明電極が形
成され、その上にスクリーン印刷法により銀ペーストを
塗布後５５０〜６００℃で焼成して銀電極が形成され
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし前記銀電極形成
時に前面ガラス基板が黄色に着色し、ＰＤＰカラー表示
の品位が低下する問題があった。すなわち、白色を表示
させた画面が全体に黄色味を帯びたり、また青色を表示
させた画面の輝度が低下したりする問題があった。この
黄色着色は、前記銀電極形成時に前面ガラス基板表面か
ら内部（表面層）に拡散したＡｇイオンが該表面層に存
在するＦｅ²⁺、Ｓｎ²⁺、等によって還元されてＡｇ⁰と
なり、これが凝集して生成したコロイドの発色によるも
のと考えられる。なお、ガラス基板のボトム面（溶融ス
ズと接触していた側の表面）はスズ濃度が高く、そのた
めと考えられるが、通常はボトム面に銀電極を形成した
場合の黄色着色はトップ面に銀電極を形成する場合に比
べ顕著である。したがって通常はトップ面に銀電極が形
成される。本発明は、以上の問題を解決するディスプレ
イ基板用フロートガラスの提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、溶融スズ上で
溶融ガラスを浮上搬送しながら板状に成形したフロート
ガラスであって、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏからな
る群から選ばれた１種以上を含有し、その含有量の合計
Ｒ₂Ｏが１〜２０モル％であり、溶融スズと接触してい
ない側の表面の下記銀拡散能が１５μｇ／ｃｍ²以下で
あるディスプレイ基板用フロートガラスを提供する。

【０００６】なお、前記銀拡散能は以下のようにして測
定される。 （１）溶融スズと接触していない側のフロートガラス表
面に、銀粒子、バインダおよび有機溶剤を含有する銀ペ
ーストを塗布し、大気中において５８０℃で１時間焼成
して、厚さが１０μｍ以上であり、かつＡｇ含有量が９
５重量％以上である膜を形成する。 （２）硝酸により前記膜をフロートガラス表面から除去
する。

【０００７】（３）前記膜が除去されたフロートガラス
表面をフッ酸と硫酸の混合液により溶解し、前記表面の
ガラスを抽出する。 （４）前記抽出されたガラス中のＡｇ量（単位：μｇ）
を、誘導結合プラズマ法により測定する。 （５）前記Ａｇ量を、前記表面の面積（単位：ｃｍ²）
により除して銀拡散能を算出する。 本発明者は、銀拡散能と前記銀電極形成時の黄色着色と
の間に強い相関があることを見出し、本発明に至った。

【０００８】

【発明の実施の形態】本明細書において、フロートガラ
スの吸光度Ａは、たとえば以下のようにして測定され
る。 （１）フロートガラスの４１０ｎｍにおける透過率Ｔ₀
を測定する。 （２）溶融スズと接触していない側のフロートガラス表
面（以下トップ面という。）に、銀粒子、バインダおよ
び有機溶剤を含有する銀ペースト（添川理化学社製、ド
ータイトＤ−５５０）を５０μｍの厚さとなるように塗
布する。ドータイトＤ−５５０は、バインダとしてアク
リル樹脂を、有機溶剤としてトルエンをそれぞれ含有し
ている。

【０００９】（３）大気中において２００℃／時で昇温
し、５８０℃で１時間焼成した後、６０℃／時で冷却
し、Ａｇ含有量が９９重量％、厚さが１５μｍの膜をト
ップ面に形成する。 （４）硝酸（濃度：２０重量％）を用いて前記膜をトッ
プ面から除去する。 （５）波長４１０ｎｍにおける透過率Ｔを測定する。 （６）Ａ＝−ｌｏｇ₁₀（Ｔ／Ｔ₀）によりＡを算出す
る。

【００１０】本発明のディスプレイ基板用フロートガラ
ス（以下単に本発明のフロートガラスという。）の吸光
度Ａは０．０２３以下であることが好ましい。０．０２
３超では、銀電極形成にともなう黄色着色が問題になる
おそれがある。より好ましくは０．０１０以下、特に好
ましくは０．００５以下である。

【００１１】本発明のフロートガラスにおいて、銀拡散
能が大きくなると、銀電極形成にともなう黄色着色が強
くなり吸光度Ａが増大する。銀拡散能は、好ましくは１
０μｇ／ｃｍ²以下、より好ましくは８μｇ／ｃｍ²以下
である。

【００１２】本発明のフロートガラスの５０〜３５０℃
における平均線膨張係数は、ＰＤＰ、ＦＥＤ等の製造に
使用されるガラスフリットの焼成体の前記平均線膨張係
数と整合させるために、６０×１０^-7〜１００×１０^-7
／℃であることが好ましい。より好ましくは７０×１０
^-7〜９０×１０^-7／℃である。５０〜３５０℃における
平均線膨張係数を、以下単に膨張係数という。

【００１３】本発明のフロートガラスの２０℃における
比重は２．７以下であることが好ましい。２．７超では
ディスプレイ基板が重くなりすぎるおそれがある。より
好ましくは２．６５以下である。

【００１４】本発明のフロートガラスは、ガラス溶解時
の溶融ガラスの粘度を低下させるために、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂
ＯおよびＬｉ₂Ｏからなる群から選ばれた１種以上を含
有する。その含有量の合計Ｒ₂Ｏが１モル％未満では溶
融ガラスの粘度を低下させる効果が小さい。好ましくは
５モル％以上である。２０モル％超では化学的耐久性お
よび／または電気絶縁性が低下する。好ましくは１６モ
ル％以下、より好ましくは１５モル％以下、特に好まし
くは１３モル％以下である。

【００１５】本発明のフロートガラスは、ガラス溶解時
の溶融ガラスの粘度を低下させるために、ＭｇＯ、Ｃａ
Ｏ、ＳｒＯおよびＢａＯからなる群から選ばれた１種以
上を含有することが好ましい。その含有量の合計ＭＯは
５〜２５モル％であることが好ましい。５モル％未満で
は溶融ガラスの粘度を低下させる効果が小さいおそれが
ある。より好ましくは１０モル％以上、特に好ましくは
１６モル％以上である。２５モル％超では銀拡散能が大
きくなりすぎるおそれがある。より好ましくは２１モル
％以下、特に好ましくは１８モル％以下である。

【００１６】本発明のフロートガラスは、銀拡散能を小
さくするために、または破壊じん性を大きくするため
に、またはガラス溶解時の溶融ガラスの粘度を低下させ
るために、Ｂ₂Ｏ₃を０．１〜３０モル％の範囲で含有す
ることが好ましい。０．１モル％未満では銀拡散能低
下、破壊じん性増大または溶融ガラス粘度低下の効果が
小さいおそれがある。より好ましくは１モル％以上、特
に好ましくは２モル％以上である。３０モル％超では膨
張係数が小さくなりすぎるおそれがある。より好ましく
は２０モル％以下、特に好ましくは１０モル％以下であ
る。

【００１７】本発明のフロートガラスにおいては、銀拡
散能を小さくするために、ＭＯ＋Ｒ ₂Ｏ−（Ｂ₂Ｏ₃含有
量）が２６モル％以下であることが好ましい。より好ま
しくは２５モル％以下、特に好ましくは２４モル％以下
である。

【００１８】本発明のフロートガラスは、実質的にモル
％表示で、 ＳｉＯ₂ ４５〜７５、 Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜２０、 Ｂ₂Ｏ₃ ０〜２０、 ＺｒＯ₂ ０〜１０、 ＭｇＯ ０〜１５、 ＣａＯ ０〜１５、 ＳｒＯ ０〜１５、 ＢａＯ ０〜１５、 Ｎａ₂Ｏ ０〜１５、 Ｋ₂Ｏ ０〜１５、 Ｌｉ₂Ｏ ０〜１５、 からなり、ＭＯが５〜２１、かつＲ₂Ｏが５〜１６であ
ることが好ましい。

【００１９】上記好ましい組成の限定理由を、モル％を
単に％と表記して以下に述べる。ＳｉＯ₂はネットワー
クフォーマーであり必須である。４５％未満では耐熱性
または化学的耐久性が低下する。好ましくは５０％以上
である。７５％超では膨張係数が小さくなりすぎる。好
ましくは７０％以下である。

【００２０】Ａｌ₂Ｏ₃は必須ではないが、ガラス転移点
を高くし耐熱性を高くするために２０％まで含有しても
よい。２０％超では、膨張係数が小さくなりすぎるおそ
れがある。好ましくは１５％以下である。

【００２１】Ｂ₂Ｏ₃は必須ではないが、銀拡散能を小さ
くするために、または破壊じん性を大きくするために、
またはガラス溶解時の溶融ガラスの粘度を低下させるた
めに、２０％まで含有してもよい。２０％超では膨張係
数が小さくなりすぎるおそれがある。より好ましくは１
５％以下である。Ｂ₂Ｏ₃を含有する場合は０．１％以上
含有することが好ましい。より好ましくは１％以上、特
に好ましくは２％以上である。

【００２２】ＺｒＯ₂は必須ではないが、ガラス転移点
を高くするために１０％まで含有してもよい。１０％超
ではガラスが不安定になり、またガラスが傷つきやすく
なるおそれがある。より好ましくは６％以下である。

【００２３】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯはガ
ラス溶解時の溶融ガラスの粘度を低下させる成分であ
り、少なくともこのうちの１種を含有しなければならな
い。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合
計ＭＯが５％未満では上記効果が小さい。好ましくは１
０モル％以上、より好ましくは１６モル％以上である。
２１モル％超では銀拡散能が大きくなりすぎる。より好
ましくは１８モル％以下である。ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯのそれぞれの含有量は１５％以下である。１
５％超では、失透温度が高くなりすぎる。

【００２４】Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏはガラス溶
解時の溶融ガラスの粘度を低下させる成分であり、少な
くともこのうちの１種を含有しなければならない。Ｎａ
₂Ｏ、Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏの含有量の合計Ｒ₂Ｏが５モル
％未満では上記効果が小さい。好ましくは５モル％以上
である。１６モル％超では化学的耐久性および／または
電気絶縁性が低下する。好ましくは１３モル％以下であ
る。Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏ、Ｌｉ₂Ｏのそれぞれの含有量は１
５％以下である。１５％超では電気絶縁性が低下する。

【００２５】本発明の好ましい態様のフロートガラスは
実質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわな
い範囲で他の成分を１０％まで含有してもよい。たとえ
ば、ガラスの溶解、清澄、成形性の改善のためにＳ
Ｏ₃、Ｆ、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、等を合量で１％まで含
有してもよい。また、化学的耐久性を向上させるために
ＴｉＯ₂、ＳｎＯ₂、ＺｎＯ、等を合量で９％まで含有し
てもよい。また、ガラスを着色するためにＦｅ₂Ｏ₃、Ｎ
ｉＯ、ＣｏＯ、等を合量で１％まで含有してもよい。

【００２６】本発明のフロートガラスは、たとえば次の
ようにして製造される。目標組成となるように通常使用
される原料を調合し、これを溶解炉中で加熱溶融する。
バブリングや清澄剤の添加や撹拌などによってガラスの
均質化を行い、周知のフロート法により所定の板厚に成
形する。本発明のフロートガラスは、ＰＤＰ、ＦＥＤ、
等のフラットパネルディスプレイの基板に好適である。

【００２７】

【実施例】表のＳｉＯ₂からＫ₂Ｏまでの欄にモル％表示
で示した組成のガラスを溶解炉で溶融し、フロート法に
より板状に成形して厚さ２．８ｍｍのフロートガラスを
得た。

【００２８】このフロートガラスから２ｃｍ×３ｃｍの
大きさのガラス板を切り出し、そのトップ面に添川理化
学社製の銀ペースト（商品名：ドータイトＤ−５５０）
を５０μｍの厚さに塗布した。大気中において２００℃
／時で昇温し、５８０℃で１時間焼成後、６０℃／時で
冷却し、厚さが１５μｍ、Ａｇ含有量が９９重量％の膜
を形成した。

【００２９】次に硝酸（濃度：２０重量％）を用いて前
記膜を除去した。膜除去後のガラス板を、３規定の硫酸
と４８％フッ酸とを２０：１の割合で混合したフツ硫酸
に２０分浸漬し、ガラス板の表面を約１００μｍエッチ
ングした。このフツ硫酸溶液をサンドバス上で水分が蒸
発するまで加熱乾固した。

【００３０】得られた固化物を３規定の硫酸（１０ｍ
ｌ）中で超音波洗浄を行い、次に、沈殿物と上澄み液に
遠心分離して該上澄み液を採取した。この上澄み液につ
いて誘導結合プラズマ法により３３８．２８ｎｍにおけ
る発光強度を求め、これから検量線を用いてＡｇ濃度を
得た。このＡｇ濃度と上澄み液の体積からガラス板表面
に存在していたＡｇ量（単位：μｇ）を算出した。この
Ａｇ量をガラス板の面積（６ｃｍ²）により除して銀拡
散能（単位：μｇ／ｃｍ²）を算出した。表に結果を示
す。

【００３１】また、吸光度Ａ、膨張係数（単位：１０^-7
／℃）、比重、ガラス転移点（単位：℃）についても測
定した。 吸光度Ａ：前述の方法により測定した。透過率は日立製
作所製自記分光光度計Ｕ−３５００により測定した。 膨張係数：示差熱膨張計を用いて測定した。 比重：約３０ｇのガラスについて、アルキメデス法によ
り測定した。 ガラス転移点：示差熱膨張計により得られた膨張曲線の
屈曲点に相当する温度を読み取った。

【００３２】

【表１】

【００３３】例１は実施例、例２〜４は比較例である。
なお、例４は周知のソーダライムガラスのフロートガラ
スである。

【００３４】表に示した銀拡散能（Ｄ）と吸光度Ａのデ
ータを累乗式でフィティングした結果、次式で良くフィ
ティングできることを見出した。 吸光度Ａ＝９×１０^-6×Ｄ^2.9 この式を用いてＤが１５μｇ／ｃｍ²のときの吸光度Ａ
を求めると０．０２３であり、銀電極形成時の黄色着色
が問題にならないレベルであると考えられる。

【００３５】

【発明の効果】本発明のガラスは、特にトップ面の銀拡
散能が１５μｇ／ｃｍ²以下となっているので、トップ
面に銀電極を形成した時の黄色着色がない、または少な
いフラットパネルディスプレイの基板が得られる。

フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G059 AA08 AB11 AB14 AC30 HB13 HB14 HB15 HB17 4G062 AA01 AA03 BB01 DA05 DA06 DA07 DB01 DB02 DB03 DB04 DC01 DC02 DC03 DC04 DD01 DE01 DF01 EA01 EA02 EA03 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FB01 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FK01 FL01 GA10 HH20 JJ10 KK10 MM27 5C035 EE01 EE08 EE09

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融スズ上で溶融ガラスを浮上搬送しなが
   ら板状に成形したフロートガラスであって、Ｎａ₂Ｏ、
   Ｋ₂ＯおよびＬｉ₂Ｏからなる群から選ばれた１種以上を
   含有し、その含有量の合計Ｒ₂Ｏが１〜２０モル％であ
   り、溶融スズと接触していない側の表面の下記銀拡散能
   が１５μｇ／ｃｍ²以下であるディスプレイ基板用フロ
   ートガラス。銀拡散能は以下のようにして測定される。 （１）溶融スズと接触していない側のフロートガラス表
   面に、銀粒子、バインダおよび有機溶剤を含有する銀ペ
   ーストを塗布し、大気中において５８０℃で１時間焼成
   して、厚さが１０μｍ以上であり、かつＡｇ含有量が９
   ５重量％以上である膜を形成する。 （２）硝酸により前記膜をフロートガラス表面から除去
   する。 （３）前記膜が除去されたフロートガラス表面をフッ酸
   と硫酸の混合液により溶解し、前記表面のガラスを抽出
   する。 （４）前記抽出されたガラス中のＡｇ量（単位：μｇ）
   を、誘導結合プラズマ法により測定する。 （５）前記Ａｇ量を、前記表面の面積（単位：ｃｍ²）
   により除して銀拡散能を算出する。
2. 【請求項２】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯから
   なる群から選ばれた１種以上を含有し、その含有量の合
   計ＭＯが５〜２５モル％である請求項１に記載のディス
   プレイ基板用フロートガラス。
3. 【請求項３】Ｂ₂Ｏ₃を含有し、その含有量が０．１〜２
   ０モル％である請求項１または２に記載のディスプレイ
   基板用フロートガラス。
4. 【請求項４】ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯから
   なる群から選ばれた１種以上を含有し、その含有量の合
   計ＭＯ（モル％）と前記Ｒ₂Ｏ（モル％）との和からＢ₂
   Ｏ₃の含有量を減じた値が２６モル％以下である請求項
   １、２または３に記載のディスプレイ基板用フロートガ
   ラス。
5. 【請求項５】実質的にモル％表示で、 ＳｉＯ₂ ４５〜７５、 Ａｌ₂Ｏ₃ ０〜２０、 Ｂ₂Ｏ₃ ０〜２０、 ＺｒＯ₂ ０〜１０、 ＭｇＯ ０〜１５、 ＣａＯ ０〜１５、 ＳｒＯ ０〜１５、 ＢａＯ ０〜１５、 Ｎａ₂Ｏ ０〜１５、 Ｋ₂Ｏ ０〜１５、 Ｌｉ₂Ｏ ０〜１５、 からなり、前記ＭＯが５〜２１、かつ前記Ｒ₂Ｏが５〜
   １６である請求項１、２、３または４に記載のディスプ
   レイ基板用フロートガラス。