JP2006143523A - Glass substrate for display device - Google Patents

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JP2006143523A JP2004335588A JP2004335588A JP2006143523A JP 2006143523 A JP2006143523 A JP 2006143523A JP 2004335588 A JP2004335588 A JP 2004335588A JP 2004335588 A JP2004335588 A JP 2004335588A JP 2006143523 A JP2006143523 A JP 2006143523A
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Tatsuya Tsuzuki
都築  達也
Tadashi Muramoto
正 村本
Atsushi Tsuji
篤史 辻
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/083Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass substrate for a flat panel display device which is high in strain point, high in heat resistance, high in toughness and low in density and which has a composition capable of being melted by a float process allowing a mass production. <P>SOLUTION: The glass substrate for the flat panel display device substantially contains, by weight, 63-69% SiO<SB>2</SB>, 0.5-3% Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 2-6% Na<SB>2</SB>O, 12-16% K<SB>2</SB>O, 10-15% MgO, 0.2-2% CaO, 0-2% SrO, 0-1% BaO and 0.5-3.5% ZrO<SB>2</SB>and is characterized in that the 10<SP>2</SP>poise temperature is ≤1,560°C, the 10<SP>4</SP>poise temperature is ≤1,180°C and the temperature difference between the 10<SP>4</SP>poise temperature and the devitrification temperature is ≥30°C. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、直接通電溶融を含めた溶融、フロート法成形に適しているため生産性が高く、かつ耐熱性に優れ、軽量で高強度のガラス組成物に関する。特に通常のソーダライムシリカガラスと同程度の熱膨張係数と高い耐熱性が要求されるガラス基板、例えばPDP(プラズマディスプレイパネル)やEL(エレクトロルミネセンス)、FED(フィールドエミッションディスプレイ)等の電子ディスプレイ用基板に好適なガラス組成物に関する。   The present invention relates to a glass composition having high productivity, excellent heat resistance, light weight and high strength because it is suitable for melting including direct electric melting and float molding. In particular, glass substrates that require the same thermal expansion coefficient and high heat resistance as ordinary soda lime silica glass, such as electronic displays such as PDP (plasma display panel), EL (electroluminescence), and FED (field emission display). The present invention relates to a glass composition suitable for an industrial substrate.

従来、PDP製造分野においては、基板ガラスとして常温〜300℃の熱膨張係数が80〜90×10ー7/℃程度、歪点が 510〜 520℃程度のソーダライムシリカガラスを使用してきた。ソーダライムシリカガラスは多方面に利用され、低価格で容易に調達できる点で有利とされている。しかし歪点が低いため、ガラス基板上に電極線パターンを配し、更に低融点ガラスによる絶縁被覆を形成する等、パネル製作上各種熱処理を施す際に、基板ガラスの反りや収縮などの変形を生じ易いという不具合が生じる。 Conventionally, in a PDP manufacturing field, the thermal expansion coefficient of the normal temperature to 300 ° C. as the substrate glass is 80-90 × 10 over 7 / ° C. approximately, strain point have used soda lime silica glass of about 510 to 520 ° C.. Soda lime silica glass is used in many fields and is advantageous in that it can be easily procured at a low price. However, since the strain point is low, the electrode glass pattern is arranged on the glass substrate, and the insulation coating with low melting point glass is formed. The problem that it is easy to occur arises.

上記不具合を解消するために、近年においては、ソーダライムシリカガラスと同様なアルカリ・アルカリ土類・シリカ系ガラスで、熱膨張係数がソーダライムシリカガラスと近似し、歪点が550℃を越え、あるいは600℃を超えるような高歪点ガラスが使用されている(特許文献1〜3参照)。これらのガラスを用いた基板は、ディスプレイパネルの製造工程において、熱変形が少なく、またパネルを構成する他の部材との熱膨張の整合性も良い。   In order to eliminate the above problems, in recent years, alkali-alkaline earth-silica glass similar to soda lime silica glass, thermal expansion coefficient approximates to soda lime silica glass, strain point exceeds 550 ° C, Or the high strain point glass which exceeds 600 degreeC is used (refer patent documents 1-3). These substrates using glass are less susceptible to thermal deformation in the manufacturing process of the display panel, and also have good thermal expansion consistency with other members constituting the panel.

さらに、従来の高歪点ガラスはソーダライムシリカガラスに比べて脆いために、様々な処理を施す際に割れやすい問題がある。一般的にガラスの割れは傷(クラック)を起点として起こる脆性破壊と考えられており、この破壊に対する抵抗性は破壊靭性(KIC)と呼ばれる。前記割れの問題を改善するためにはKICが高いガラスが必要である。 Furthermore, since conventional high strain point glass is brittle compared to soda lime silica glass, there is a problem that it is easily broken when various treatments are performed. Generally, glass cracking is considered to be brittle fracture starting from scratches, and resistance to this fracture is called fracture toughness (K IC ). In order to improve the cracking problem, a glass having a high K IC is required.

従って、ディスプレイ装置用ガラス基板には、耐熱性はもちろんのこと、密度が低く、KICが高いガラスが強く望まれており、そのようなガラスが提案されている(特許文献4〜6)。
特許第2738036号公報 特開平9−202641号公報 特開平9−255354号公報 特開平11−314933号公報 特開2002−193635号公報 特開2001―226138号公報
Therefore, glass having a low density and a high K IC is strongly desired for the glass substrate for display devices, and such glasses have been proposed (Patent Documents 4 to 6).
Japanese Patent No. 2738036 JP-A-9-202641 JP-A-9-255354 JP 11-314933 A JP 2002-193635 A JP 2001-226138 A

しかし、従来の高歪点ガラスは、成分組成自体ソーダライムシリカガラスに対しやや特異な組成であって、従来の高歪点ガラスの密度はソーダライムシリカガラスに比べて大きく、2.6を越えるものが多い。例えば上記特開平9−255354号公報のものは、SrO及びBaOを多量に含むために密度が2.8を超え、広い範囲で密度が3以上になる。これは、ディスプレイ装置の軽量化が困難になるという問題がある上に、ガラス基板の自重によるたわみの問題も発生する。即ち、ガラス基板の自重によるたわみ量(W)は、式(1)で表されるように、ガラスの密度(ρ)に比例して増大する。そのためガラス基板が大型化するとたわみ量がより大きくなって、基板の搬送や移動の工程で破損などの不具合が起こる問題がある。   However, the conventional high strain point glass has a composition slightly different from that of soda lime silica glass, and the density of the conventional high strain point glass is larger than that of soda lime silica glass and exceeds 2.6. There are many things. For example, the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 9-255354 includes a large amount of SrO and BaO, so that the density exceeds 2.8, and the density becomes 3 or more in a wide range. This has a problem that it is difficult to reduce the weight of the display device, and also causes a problem of deflection due to the weight of the glass substrate. That is, the amount of deflection (W) due to the weight of the glass substrate increases in proportion to the density (ρ) of the glass as represented by the formula (1). For this reason, when the glass substrate is increased in size, the amount of deflection becomes larger, and there is a problem that problems such as breakage occur in the process of transporting and moving the substrate.

W=c(ρ/E)(L4/t2) (1)
W:最大たわみ量、L:2辺支持間の距離、t:板厚、ρ:ガラスの密度、E:ガラスのヤング率、c:定数
W = c (ρ / E) (L 4 / t 2 ) (1)
W: maximum deflection, L: distance between two side supports, t: plate thickness, ρ: glass density, E: Young's modulus of glass, c: constant

しかしながら、ガラスの密度を低く、あるいはKICを高くするにはアルカリ酸化物やアルカリ土類酸化物を減らして、網目形成酸化物を増やす必要があるが、それに伴って熱膨張係数の低下や溶融・成形温度の上昇等が起こる。例えば、上記特開平11−314933号公報及び特開2002−193635号公報のものは、熱膨張係数が75×10-7/℃以下と低く、パネルを構成する他の部材との熱膨張の整合性が悪くなる。また、上記の特許はこのようなことからガラスの高温粘度が高くなるため、ガラスの溶融温度や成形温度を高くしなければならず、溶融や成形が困難となる。特に、フロート法による成形ではガラスの高温粘度が高いと、窯やフロートバスの錫等に悪影響を及ぼし、生産性が低下することになる。また、例えば上記特開2001−226138号公報のものは、Pを必要とするため溶融・成形条件の微妙な変動によってガラスが着色する可能性がある。 However, in order to lower the glass density or increase the K IC , it is necessary to reduce the alkali oxides and alkaline earth oxides to increase the network-forming oxide.・ Molding temperature rises. For example, the above-mentioned JP-A-11-314933 and JP-A-2002-193635 have a low thermal expansion coefficient of 75 × 10 −7 / ° C. or lower, and the thermal expansion matching with other members constituting the panel Sexuality gets worse. In addition, the above-mentioned patent increases the high-temperature viscosity of the glass because of this, so the melting temperature and molding temperature of the glass must be increased, and melting and molding become difficult. In particular, in the molding by the float process, if the high-temperature viscosity of the glass is high, it adversely affects the kiln and the tin of the float bath and the productivity is lowered. Further, for example, in the above-mentioned JP-A No. 2001-226138, P 2 O 5 is required, so that there is a possibility that the glass is colored due to subtle fluctuations in melting and molding conditions.

本発明の目的は、これらの問題を解決するために、通常のソーダライムシリカガラスと同程度の熱膨張係数を有し、かつ耐熱性に優れ、非常に軽量で高強度のガラスであるにもかかわらず、直接通電溶融を含めた溶融、フロート法成形に適しているため溶融や成形が容易であるフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスを提供する。   In order to solve these problems, the object of the present invention is a glass having a thermal expansion coefficient comparable to that of ordinary soda lime silica glass, excellent heat resistance, and extremely light weight and high strength. Regardless, the present invention provides a substrate glass for flat panel display devices that is easy to melt and form because it is suitable for melting including direct current melting and float method molding.

実質的に重量%表示で、SiOが63〜69、Alが0.5〜3、NaOが2〜6、KOが12〜16、MgOが10〜15、CaOが0.2〜2、SrOが0〜2、BaOが0〜1、ZrOが0.5〜3.5からなり、ガラスの10ポイズ温度が1560℃以下、10ポイズ温度が1180℃以下であり、10ポイズ温度―失透温度の温度差が30℃以上ことを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。 Substantially expressed by weight%, SiO 2 is 63 to 69, Al 2 O 3 is 0.5 to 3, Na 2 O is 2 to 6, K 2 O is 12 to 16, MgO is 10 to 15, CaO is 0.2 to 2, SrO is 0 to 2, BaO is 0 to 1, ZrO 2 consists 0.5-3.5, 10 2 poise temperature of the glass is 1560 ° C. or less, 10 4 poise temperature 1180 ° C. or less A substrate glass for a flat panel display device having a temperature difference of 10 4 poise temperature-devitrification temperature of 30 ° C. or more.

さらに、密度が2.55g/cm未満であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。 Furthermore, the substrate glass for a flat panel display device described above, wherein the density is less than 2.55 g / cm 3 .

さらに、30から300℃の線膨張係数が75〜90×10-7/℃であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。 Further, the substrate glass for a flat panel display device described above, wherein a linear expansion coefficient at 30 to 300 ° C. is 75 to 90 × 10 −7 / ° C.

さらに、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。 Furthermore, it is said substrate glass for flat panel display apparatuses characterized by fracture toughness K IC being 0.7 MPa · m 1/2 or more.

さらにまた、歪点が570℃以上であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。   Furthermore, it is said substrate glass for flat panel display apparatuses characterized by a strain point being 570 degreeC or more.

本発明によれば、フラットパネルディスプレイ装置の基板ガラスに適する高歪点を有し、また適切な密度、熱膨張係数であり、かつ破壊靭性が高いため熱応力やたわみによるガラスの破損が少なく、大量生産に向くようなフロート法で溶融可能なガラスの組成を提供される。これはPDP、ELおよびFEDなどの電子ディスプレイ用ガラス基板として極めて好適である。   According to the present invention, it has a high strain point suitable for a substrate glass of a flat panel display device, has an appropriate density, thermal expansion coefficient, and high fracture toughness, so there is little damage to the glass due to thermal stress or deflection, Provided is a glass composition that can be melted by a float process suitable for mass production. This is extremely suitable as a glass substrate for electronic displays such as PDP, EL and FED.

実質的に重量%表示で、SiOが63〜69、Alが0.5〜3、NaOが2〜6、KOが12〜16、MgOが10〜15、CaOが0.2〜2、SrOが0〜2、BaOが0〜1、ZrOが0.5〜3.5からなり、ガラスの10ポイズ温度が1560℃以下、10ポイズ温度が1180℃以下であり、10ポイズ温度−失透温度の温度差が30℃以上ことを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。 Substantially expressed by weight%, SiO 2 is 63 to 69, Al 2 O 3 is 0.5 to 3, Na 2 O is 2 to 6, K 2 O is 12 to 16, MgO is 10 to 15, CaO is 0.2 to 2, SrO is 0 to 2, BaO is 0 to 1, ZrO 2 consists 0.5-3.5, 10 2 poise temperature of the glass is 1560 ° C. or less, 10 4 poise temperature 1180 ° C. or less , and the 10 4 poise temperature - a flat panel display device substrate glass temperature difference devitrification temperature is equal to or 30 ° C. or higher.

SiOはガラスの主成分であり、重量%において63%未満ではガラスの耐熱性または化学耐久性を悪化させる。他方、69%を超えるとガラス融液の高温粘度が高くなり、ガラス成形が困難となる。また、ガラスの線膨張係数が小さくなり過ぎて、ディスプレイパネルを構成する他の部材との整合性が悪くなる。従って63〜69%、好ましくは65〜69%の範囲とする。 SiO 2 is a main component of glass, and if it is less than 63% by weight, the heat resistance or chemical durability of the glass is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 69%, the high-temperature viscosity of the glass melt increases, and glass molding becomes difficult. Moreover, the linear expansion coefficient of glass becomes too small, and the compatibility with other members constituting the display panel is deteriorated. Therefore, the range is 63 to 69%, preferably 65 to 69%.

Alは、密度を低くし、破壊靭性を高くするが、また高温粘度を上昇させる成分である。重量%において3%を超えるとガラス融液の高温粘度が高くなる上に、失透傾向が増大する。従って0.5〜3%、好ましくは0.5〜2.5%の範囲とする。 Al 2 O 3 is a component that lowers density and increases fracture toughness, but also increases high-temperature viscosity. If it exceeds 3% by weight, the high-temperature viscosity of the glass melt increases and the tendency to devitrification increases. Therefore, the range is 0.5 to 3%, preferably 0.5 to 2.5%.

NaOは、KOとともにガラス溶解時の融剤として作用し、またガラスの線膨張係数を適度な大きさに維持するうえで不可欠である。2%未満であると融剤としての効果が不十分であり、また線膨張係数が低くなり過ぎる。6%を超えると歪点が低下し過ぎる。従って2〜6%、好ましくは3〜5%の範囲とする。 Na 2 O acts as a flux at the time of glass melting together with K 2 O, and is indispensable for maintaining the linear expansion coefficient of the glass at an appropriate size. If it is less than 2%, the effect as a flux is insufficient, and the linear expansion coefficient becomes too low. If it exceeds 6%, the strain point is too low. Therefore, the range is 2 to 6%, preferably 3 to 5%.

Oは、NaOと同様の作用効果を示すと共に、NaOとの混合アルカリ効果によりアルカリイオンの移動を抑制し、ガラスの体積抵抗率を高める必須成分である。12%未満であるとそれらの作用が不十分であり、16%を超えると線膨張係数が過大となり、また歪点も低下し過ぎるため、12〜16%、好適には12〜14%の範囲とする。 K 2 O is, with shows the same effect as Na 2 O, and suppress the movement of the alkali ions by mixed alkali effect with Na 2 O, it is an essential component to improve the volume resistivity of the glass. If it is less than 12%, the action thereof is insufficient, and if it exceeds 16%, the linear expansion coefficient is excessive and the strain point is too low. Therefore, the range is 12 to 16%, preferably 12 to 14%. And

MgOは、ガラスの破壊靭性KICを増大させると共に、歪点も上昇させることができる必須成分である。10%未満ではそれらの作用が不十分である。他方15%を超えると失透傾向が大きくなるため、ガラスの成形が困難になる。従って10〜15%、好ましくは10〜13%の範囲とする。 MgO is an essential component that can increase the fracture toughness K IC of the glass and increase the strain point. If it is less than 10%, their action is insufficient. On the other hand, if it exceeds 15%, the tendency of devitrification increases, so that it becomes difficult to form glass. Accordingly, the range is 10 to 15%, preferably 10 to 13%.

CaOは、必須成分ではないが、ガラス溶解時の溶融ガラスの粘度を下げる作用を有すると共に、ガラスの歪点を上昇させる作用を有する。0.2%未満ではその効果が得られない。他方2%を超えると破壊靭性KICを低下させ、また失透傾向も増大するので、0.2〜2%の範囲で導入する。 CaO is not an essential component, but has an effect of lowering the viscosity of the molten glass at the time of melting the glass and an effect of raising the strain point of the glass. If it is less than 0.2%, the effect cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 2%, the fracture toughness K IC is lowered and the tendency to devitrification is also increased, so it is introduced in the range of 0.2 to 2%.

SrOは、必須成分ではないが、CaOとの共存下でガラス融液の高温粘度を下げて失透の発生を抑制する作用を有する。2%を超えると密度が上昇し、所望の値を維持できなくなるので、2%以下の範囲が望ましい。   SrO is not an essential component, but has the effect of suppressing the occurrence of devitrification by lowering the high-temperature viscosity of the glass melt in the presence of CaO. If it exceeds 2%, the density increases and the desired value cannot be maintained, so a range of 2% or less is desirable.

BaOは、必須成分ではないが、SrOと同様にCaOとの共存下でガラス融液の高温粘度を下げて失透の発生を抑制する作用を有する。1%を超えると密度が上昇し、所望の値を維持できなくなるので、1%以下の範囲が望ましい。   BaO is not an essential component, but has the effect of suppressing the occurrence of devitrification by lowering the high-temperature viscosity of the glass melt in the presence of CaO as in the case of SrO. If it exceeds 1%, the density increases, and the desired value cannot be maintained, so a range of 1% or less is desirable.

ZrOは、ガラスの歪点を上昇させ、またガラスの化学的耐久性を向上させるとともに失透を抑える効果を有する必須成分で、0.5%以上含有させることが好ましい。3.5%を超えると密度が上昇し、所望の値が維持できなくなる。従って0.5〜3.5%、好ましくは1〜3%の範囲とする。 ZrO 2 is an essential component having an effect of raising the strain point of glass and improving the chemical durability of the glass and suppressing devitrification, and is preferably contained in an amount of 0.5% or more. If it exceeds 3.5%, the density increases and the desired value cannot be maintained. Accordingly, the range is 0.5 to 3.5%, preferably 1 to 3%.

本発明の好ましい態様の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合量で3%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SO、Cl、F、As等を合量で1%まで含有してもよい。また、ガラスを着色するためにFe、CoO、NiO等を合量で1%まで含有してもよい。さらに、PDPにおける電子線ブラウニング防止等のためにTiOおよびCeOをそれぞれ1%まで、合量で1%まで含有してもよい。 Although the glass of the preferable aspect of this invention consists of said component substantially, in the range which does not impair the objective of this invention, you may contain other components to 3% in total amount. For example, a total amount of SO 3 , Cl, F, As 2 O 3 and the like may be contained up to 1% in order to improve melting, fining, and moldability of glass. Further, Fe 2 O 3 to color the glass, CoO, may contain NiO, etc. up to 1% in total. Further, in order to prevent electron beam browning in the PDP, TiO 2 and CeO 2 may each be contained up to 1%, and the total amount may be contained up to 1%.

また、本発明は、ガラスの10ポイズ温度が1560℃以下、10ポイズ温度が1180℃以下であり、10ポイズ温度−失透温度の温度差が30℃以上であることを特徴とする。 Further, the present invention is 10 2 poise temperature of the glass is 1560 ° C. or less, 10 4 poise temperature is at 1180 ° C. or less, 10 4 poise temperature - temperature difference between liquidus temperature, characterized in that at 30 ° C. or higher .

一般的にガラス原料を溶融させて均一に混合するためには、融液粘度が10ポイズ以下になる必要があり、このときの10ポイズ温度は溶融温度ともいわれている。この温度が高いと、原料の溶融や融液の清澄が困難となり、炉材を傷めるなどコストも高くなる。通常のフロート窯などで均一に溶融するためには、この10ポイズ温度が1560℃以下であることが望ましい。 Generally, in order to melt a glass raw material and mix it uniformly, the melt viscosity needs to be 10 2 poises or less, and the 10 2 poise temperature at this time is also referred to as a melting temperature. When this temperature is high, it becomes difficult to melt the raw material and clarify the melt, and the cost increases, for example, the furnace material is damaged. To uniformly melted like a normal float furnace, it is desirable the 10 2 poise temperature of 1560 ° C. or less.

また、フロート窯などで平滑なガラス面を成形するためには、成形時の融液粘度が10ポイズ程度であることが望ましいため、10ポイズ温度は成形温度といわれる。溶融後、融液はフロートバス上において成形されるため、成形温度が高くなるとバスの温度も高くする必要がある。バスの温度を高くするとバスの錫等に悪影響を及ぼし、欠陥や歩留の低下を引き起こすため、錫等の影響を考えると、10ポイズ温度が1180℃以下であることが望ましい。 Further, in order to form a smooth glass surface in the float kiln, it is desirable melt viscosity during molding is about 10 4 poise, 10 4 poise temperature is said to molding temperature. Since the melt is molded on the float bath after melting, the bath temperature must be increased as the molding temperature increases. Increasing the bath temperature adversely affects the tin of the bus and causes defects and yield reduction. Therefore, considering the effect of tin and the like, the 10 4 poise temperature is desirably 1180 ° C. or lower.

ここでの失透温度は、ガラスを一定温度に2時間維持して失透が生ずる上限温度を意味する。一般的に10ポイズ温度から失透温度までの温度範囲は作業温度範囲といわれ、成形作業の容易性の目安となる。この温度範囲が狭いと、成形作業中にガラスが失透しやすくなり、ガラスの成形が困難となる。このためこの温度範囲は広い方が望ましく、すなわち10ポイズ温度−失透温度の温度差が30℃以上であることが望ましい。 The devitrification temperature here means an upper limit temperature at which devitrification occurs when the glass is maintained at a constant temperature for 2 hours. Generally, the temperature range from 10 4 poise temperature to the devitrification temperature is called the working temperature range, and is a measure of the ease of the molding work. If this temperature range is narrow, the glass tends to be devitrified during the molding operation, making it difficult to mold the glass. Thus this temperature range is wider is desirable, i.e. 10 4 poise temperature - temperature difference between liquidus temperature is desirably 30 ° C. or higher.

また、本発明は密度が2.55g/cm未満であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。密度が2.55g・cm−3以上ではディスプレイ装置の軽量化ができなくなる。 The present invention also provides the above substrate glass for a flat panel display device, wherein the density is less than 2.55 g / cm 3 . If the density is 2.55 g · cm −3 or more, the display device cannot be reduced in weight.

また、30から300℃の線膨張係数が75〜90×10-7/℃であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。線熱膨張係数が75未満あるいは90×10―7/℃を超えるとパネルを構成する他の部材との熱膨張の整合性が悪くなる。 Further, the substrate glass for a flat panel display device described above, wherein a linear expansion coefficient at 30 to 300 ° C. is 75 to 90 × 10 −7 / ° C. When the linear thermal expansion coefficient is less than 75 or exceeds 90 × 10 −7 / ° C., the thermal expansion consistency with other members constituting the panel is deteriorated.

また、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2未満では、ディスプレイ装置の製造工程中で割れやすい問題が出てくる。 Further, the substrate glass for a flat panel display device described above, wherein the fracture toughness K IC is 0.7 MPa · m 1/2 or more. When the fracture toughness K IC is less than 0.7 MPa · m 1/2, there is a problem that it is easily broken during the manufacturing process of the display device.

さらに、歪点が570℃以上であることを特徴とする上記のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラスである。歪点はガラスの耐熱性を示す特性であり、570℃未満ではディスプレイパネルの製造工程において熱変形が多くなるため不適である。   Further, the substrate glass for a flat panel display device described above, wherein the strain point is 570 ° C. or higher. The strain point is a characteristic indicating the heat resistance of glass, and if it is less than 570 ° C., it is not suitable because thermal deformation increases in the display panel manufacturing process.

以下、実施例に基づき、説明する。   Hereinafter, a description will be given based on examples.

(ガラスの作成)
珪砂、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウムおよび珪酸ジルコニウムよりなる調合原料を白金ルツボに充填し、電気炉内で1450〜1600℃、約6時間加熱溶融した。加熱溶融の途中で白金棒によりガラス融液を攪拌してガラスを均質化させた。次に、溶融ガラスを鋳型に流し込み、ガラスブロックとし、600〜700℃に保持した電気炉に移入して該炉内で徐冷した。得られたガラス試料は泡や脈理の無い均質なものであった。
(Creation of glass)
A prepared raw material consisting of silica sand, aluminum oxide, sodium carbonate, sodium sulfate, potassium carbonate, magnesium oxide, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate and zirconium silicate is charged into a platinum crucible, and 1450 to 1600 ° C., about 6 in an electric furnace. It was melted by heating for hours. During the heating and melting, the glass melt was stirred with a platinum rod to homogenize the glass. Next, the molten glass was poured into a mold to form a glass block, which was transferred to an electric furnace maintained at 600 to 700 ° C. and gradually cooled in the furnace. The obtained glass sample was homogeneous without bubbles or striae.

原料調合に基づくガラスの組成(酸化物換算)を表1に示す。これらのガラスについて、高温粘度(ガラスの粘度が10ポイズおよび10ポイズに相当する温度)、失透温度(℃)、歪点(℃)、密度(g/cm)、30〜300℃の平均線膨張係数(10−7/℃)および破壊靱性KIC(MPa・m1/2)を以下の方法により測定した。 Table 1 shows the glass composition (as oxide) based on the raw material formulation. About these glasses, high temperature viscosity (temperature corresponding to glass viscosity of 10 2 poise and 10 4 poise), devitrification temperature (° C.), strain point (° C.), density (g / cm 3 ), 30 to 300 ° C. The average linear expansion coefficient (10 −7 / ° C.) and fracture toughness K IC (MPa · m 1/2 ) were measured by the following methods.

高温粘度は、白金球引き上げ法による測定した。なお、先に述べたように、10ポイズの温度はガラスを溶融する際に、また10ポイズの温度はガラスを板状に成形する際に目安となる温度で、これらの温度が低いほど成形性が良いことになる。失透温度は、白金ホルダーと温度傾斜炉を用いた急冷法により測定した。歪点は、JIS R3103−2の規定に基づくビーム曲げ法により測定した。密度は、泡の無いガラス(約50g)を用いてアルキメデス法により測定した。膨張係数は、熱機械分析装置TMA8310(理学電機(株)製)を用いて30〜300℃における平均線膨張係数を測定した。破壊靱性は、微小硬度計DMH−2(松沢精機(株)製)を用いて、JIS R 1607に記載のファインセラミックスの破壊靱性試験方法(圧子圧入法)により算出した。 The high temperature viscosity was measured by a platinum ball pulling method. As described above, the temperature of 10 2 poise is a standard temperature when the glass is melted, and the temperature of 10 4 poise is a standard temperature when the glass is formed into a plate shape. Formability will be good. The devitrification temperature was measured by a rapid cooling method using a platinum holder and a temperature gradient furnace. The strain point was measured by a beam bending method based on JIS R3103-2. The density was measured by the Archimedes method using glass without bubbles (about 50 g). The expansion coefficient measured the average linear expansion coefficient in 30-300 degreeC using the thermomechanical analyzer TMA8310 (Rigaku Denki Co., Ltd. product). Fracture toughness was calculated by a fine ceramic fracture toughness test method (indentation press-in method) described in JIS R 1607 using a microhardness meter DMH-2 (manufactured by Matsuzawa Seiki Co., Ltd.).

Figure 2006143523
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Figure 2006143523
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(結果)
表1は実施例であり、表2は比較例である。表1中の実施例1〜9は本発明におけるガラスであり、比較例1はソーダライムシリカガラスである。比較例2は従来の高歪点ガラスであり、比較例3と4は軽量で高強度の高歪点ガラスである。比較例1のソーダライムシリカガラスにおいては、ガラスの成形性が良く、密度が2.55未満、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上であるものの、歪点が比較例2〜4の高歪点ガラスに較べて著しく低いことを現している。一方、比較例2の在来の高歪点ガラスは、歪点は570℃以上と高いものの、密度が2.6を越えており、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2未満である。また比較例3と4は、歪点は580℃以上と高く、密度が2.55未満で、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上であるが、10ポイズあるいは10ポイズ温度が高く、また10ポイズ温度―失透温度の差も小さいため、ガラスの溶融・成形が容易ではないことが分かる。
(result)
Table 1 is an example and Table 2 is a comparative example. Examples 1 to 9 in Table 1 are glasses in the present invention, and Comparative Example 1 is soda lime silica glass. Comparative Example 2 is a conventional high strain point glass, and Comparative Examples 3 and 4 are light and high strength high strain point glasses. In the soda-lime silica glass of Comparative Example 1, the moldability of the glass is good, the density is less than 2.55, and the fracture toughness K IC is 0.7 MPa · m 1/2 or more. It shows that it is significantly lower than the high strain point glass of No. 4. On the other hand, the conventional high strain point glass of Comparative Example 2 has a strain point as high as 570 ° C. or higher, but the density exceeds 2.6, and the fracture toughness K IC is less than 0.7 MPa · m 1/2 . is there. In Comparative Examples 3 and 4, the strain point is as high as 580 ° C. or higher, the density is less than 2.55, and the fracture toughness K IC is 0.7 MPa · m 1/2 or more, but 10 2 poise or 10 4 poise. Since the temperature is high and the difference between the 10 4 poise temperature and the devitrification temperature is small, it can be seen that it is not easy to melt and form the glass.

これらに対して実施例1〜9のガラスは、ソーダライムシリカガラスと同等の線膨張係数を有し、また歪点が570℃以上と十分高い上に、密度は2.55未満で、破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上を超えており、さらに10ポイズあるいは10ポイズ温度と10ポイズ温度−失透温度の温度差が適切であるため、フロート法による溶融・成形が容易である。従って、本願発明は、ソーダライムシリカガラスと同等の線膨張係数を有し、従来の高歪点ガラスと同等の耐熱性を有する上に、低密度で、破壊靭性の高いガラスを生産性の高いフロート法により容易に製造できることが明白である。 On the other hand, the glasses of Examples 1 to 9 have a linear expansion coefficient equivalent to that of soda lime silica glass, have a sufficiently high strain point of 570 ° C. or higher, and a density of less than 2.55, and fracture toughness. K IC exceeds 0.7 MPa · m 1/2 or more, and moreover, the temperature difference between 10 2 poise or 10 4 poise temperature and 10 4 poise temperature-devitrification temperature is appropriate. Is easy. Therefore, the present invention has a linear expansion coefficient equivalent to that of soda lime silica glass, heat resistance equivalent to that of a conventional high strain point glass, and low density and high fracture toughness. It is clear that it can be easily manufactured by the float process.

Claims (5)

実質的に重量%表示で、SiOが63〜69、Alが0.5〜3、NaOが2〜6、KOが12〜16、MgOが10〜15、CaOが0.2〜2、SrOが0〜2、BaOが0〜1、ZrOが0.5〜3.5からなり、ガラスの10ポイズ温度が1560℃以下、10ポイズ温度が1180℃以下であり、10ポイズ温度−失透温度の温度差が30℃以上ことを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラス。 Substantially expressed by weight%, SiO 2 is 63 to 69, Al 2 O 3 is 0.5 to 3, Na 2 O is 2 to 6, K 2 O is 12 to 16, MgO is 10 to 15, CaO is 0.2 to 2, SrO is 0 to 2, BaO is 0 to 1, ZrO 2 consists 0.5-3.5, 10 2 poise temperature of the glass is 1560 ° C. or less, 10 4 poise temperature 1180 ° C. or less , and the 10 4 poise temperature - a flat panel display device substrate glass temperature difference devitrification temperature is equal to or 30 ° C. or higher. 密度が2.55g/cm未満であることを特徴とする請求項1に記載のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラス。 The substrate glass for a flat panel display device according to claim 1, wherein the density is less than 2.55 g / cm 3 . 30から300℃の線膨張係数が75〜90×10-7/℃であることを特徴とする請求項1または2に記載のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラス。 The substrate glass for a flat panel display device according to claim 1 or 2, wherein the linear expansion coefficient at 30 to 300 ° C is 75 to 90 × 10 -7 / ° C. 破壊靭性KICが0.7MPa・m1/2以上であることを特徴とする請求項1乃至3に記載のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラス。 The substrate glass for flat panel display devices according to claim 1, wherein the fracture toughness K IC is 0.7 MPa · m 1/2 or more. 歪点が570℃以上であることを特徴とする請求項1乃至4に記載のフラットパネルディスプレイ装置用基板ガラス。
5. The substrate glass for flat panel display devices according to claim 1, wherein the strain point is 570 [deg.] C. or higher.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007031263A (en) * 2005-06-22 2007-02-08 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass substrate for flat panel display device
EP2206691A1 (en) * 2007-11-06 2010-07-14 Asahi Glass Company, Limited Glass plate for substrate
EP2233445A1 (en) * 2007-12-26 2010-09-29 Central Glass Company, Limited Glass composition
JPWO2019054385A1 (en) * 2017-09-13 2020-08-27 日本電気硝子株式会社 Method for manufacturing glass article
US11951713B2 (en) 2020-12-10 2024-04-09 Corning Incorporated Glass with unique fracture behavior for vehicle windshield

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007031263A (en) * 2005-06-22 2007-02-08 Nippon Electric Glass Co Ltd Glass substrate for flat panel display device
EP2206691A1 (en) * 2007-11-06 2010-07-14 Asahi Glass Company, Limited Glass plate for substrate
EP2206691A4 (en) * 2007-11-06 2010-12-29 Asahi Glass Co Ltd Glass plate for substrate
US7951734B2 (en) 2007-11-06 2011-05-31 Asahi Glass Company, Limited Glass plate for substrate
EP2233445A1 (en) * 2007-12-26 2010-09-29 Central Glass Company, Limited Glass composition
EP2233445A4 (en) * 2007-12-26 2014-01-01 Central Glass Co Ltd Glass composition
JPWO2019054385A1 (en) * 2017-09-13 2020-08-27 日本電気硝子株式会社 Method for manufacturing glass article
JP7457278B2 (en) 2017-09-13 2024-03-28 日本電気硝子株式会社 Manufacturing method of glass substrate for display
US11951713B2 (en) 2020-12-10 2024-04-09 Corning Incorporated Glass with unique fracture behavior for vehicle windshield

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