JP2006252828A - Glass substrate for plasma display panel - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass substrate for a plasma display panel, capable of achieving high luminance by suppressing coloring of glass; even without reducing contents of all diiron trioxide (Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>) and divalent iron monooxide (FeO) in the glass. <P>SOLUTION: In the glass substrate for the plasma display panel, wherein the spectral transmittance at 400-700 nm is 87% or higher, the full content of iron oxide converted into Fe<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is 0.06-0.20 mass%, and the thickness of the glass is 2.3 mm or smaller. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板に関するものである。   The present invention relates to a glass substrate for a plasma display panel.

プラズマディスプレイ装置は、次のようにして作製される。まず、前面ガラス基板表面にＩＴＯ膜やネサ膜等からなる透明電極を成膜し、その上に誘電体材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成し誘電体層を形成する。また、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ等からなる電極が形成された背面ガラス基板に、背面誘電体材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成して誘電体層を形成し、その上に隔壁材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成して隔壁を形成することにより回路を形成する。その後、前面ガラス基板と背面ガラス基板を対向させて電極等の位置合わせを行って、周囲を５００〜６００℃程度の温度でフリットシールすることにより作製される。   The plasma display device is manufactured as follows. First, a transparent electrode made of an ITO film, a nesa film or the like is formed on the surface of the front glass substrate, a dielectric material is applied thereon, and baked at a temperature of about 500 to 600 ° C. to form a dielectric layer. Further, a back dielectric material is applied to a back glass substrate on which an electrode made of Al, Ag, Ni, or the like is formed, and is baked at a temperature of about 500 to 600 ° C. to form a dielectric layer, on which a partition wall is formed. A circuit is formed by applying a material and baking it at a temperature of about 500 to 600 ° C. to form a partition. Thereafter, the front glass substrate and the rear glass substrate are opposed to each other to align the electrodes and the like, and the periphery is frit-sealed at a temperature of about 500 to 600 ° C.

尚、ガラス基板には、フロート法等によって２．８ｍｍの肉厚に成形されたガラス基板が用いられている。その理由は、フロート法によって成形されるガラス基板は、平滑性にも優れ、大量生産に向いており、比較的安価に製造できるためである。   In addition, the glass substrate shape | molded by the float method etc. to the thickness of 2.8 mm is used for the glass substrate. The reason is that a glass substrate molded by the float process is excellent in smoothness, is suitable for mass production, and can be manufactured at a relatively low cost.

また、ガラス基板の材質としては、ソーダ石灰ガラス（熱膨張係数 約８４×１０-7／℃）が用いられていたが、歪点が５００℃程度と低いため、熱処理時に、熱変形や熱収縮が起こり、前面ガラス基板と背面ガラス基板を対向させる際、電極の位置合わせを精度よく実現することが難しくなる。また、ソーダ石灰ガラスは、ガラス中のアルカリ成分の移動度が大きく、ガラス中のアルカリ成分がＩＴＯ膜やネサ膜等の薄膜電極と反応し、電極材料の電気抵抗値を変化させる問題も有している。そこで、ソーダ石灰ガラスと同等の熱膨張係数を有し、ソーダ石灰ガラスよりも高い歪点と体積電気抵抗率を有するガラス（高歪点ガラス）がガラス基板に使用されている。（特許文献１〜３参照）
特開平８−２９０９３８号公報 特開平８−２９０９３９号公報 特開平１０−７２２３５号公報 Further, soda lime glass (thermal expansion coefficient is about 84 × 10 −7 / ° C.) was used as the material of the glass substrate. However, since the strain point is as low as about 500 ° C., thermal deformation and heat shrinkage during the heat treatment are performed. When the front glass substrate and the rear glass substrate are made to face each other, it becomes difficult to accurately achieve the alignment of the electrodes. Also, soda-lime glass has a problem that the alkali component in the glass has a large mobility, and the alkali component in the glass reacts with a thin film electrode such as an ITO film or a nesa film to change the electric resistance value of the electrode material. ing. Therefore, a glass (high strain point glass) having a thermal expansion coefficient equivalent to that of soda lime glass and having a higher strain point and volume resistivity than that of soda lime glass is used for the glass substrate. (See Patent Documents 1 to 3)
JP-A-8-290938 JP-A-8-290939 JP-A-10-72235

しかしながら、これらガラスには固有の着色がある。即ち、画像表示の輝度を向上させる上で、障害となるような吸収が可視波長域に存在する。   However, these glasses have an inherent color. That is, there is an absorption in the visible wavelength region that becomes an obstacle to improving the luminance of image display.

ガラスの着色は、ガラス中に不純物として混入する鉄酸化物によるものである。ガラス中において、鉄酸化物は２価の鉄イオン（Ｆｅ2+）又は３価の鉄イオン（Ｆｅ3+）として存在し、２価の鉄イオン（Ｆｅ2+）の場合、１０００ｎｍ付近の近赤外域に吸収のピークがあり、これが可視域にまで伸びているため、ガラスを緑色ないし青色に着色させる。３価の鉄イオン（Ｆｅ3+）の場合、３８０ｎｍ付近に吸収のピークがあり、主に５００ｎｍより短い波長の透過率を下げ、黄色に着色させる。 The coloring of the glass is due to iron oxides mixed as impurities in the glass. In glass, iron oxide exists as divalent iron ions (Fe 2+ ) or trivalent iron ions (Fe 3+ ), and in the case of divalent iron ions (Fe 2+ ), near 1000 nm. Since there is an absorption peak in the infrared region and this extends to the visible region, the glass is colored green to blue. In the case of trivalent iron ions (Fe 3+ ), there is an absorption peak in the vicinity of 380 nm, and the transmittance mainly at wavelengths shorter than 500 nm is lowered and colored yellow.

着色を抑えて、画像表示の輝度を向上させる方法として、特許文献３には、ガラス中の全鉄酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）及び２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくすることが開示されている。 As a method for suppressing coloring and improving the brightness of image display, Patent Document 3 discloses that the contents of total iron oxide (Fe 2 O 3 ) and divalent iron oxide (FeO) in glass are reduced. It is disclosed.

しかしながら、ガラス中の全鉄酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）の含有量を少なくするには、高純度原料を用い、且つ、原料調合設備等から原料へ鉄が混入しないような特別に設計された製造設備を使用する必要があり、ガラス基板の製造コストが非常に高くなるという問題がある。 However, in order to reduce the content of total iron oxide (Fe 2 O 3 ) in the glass, it was specially designed to use high-purity raw materials and prevent iron from being mixed into the raw materials from raw material preparation equipment. There is a problem that it is necessary to use a production facility, and the production cost of the glass substrate becomes very high.

また、ガラス中の２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくするには、酸化性の雰囲気で熔融、成形を行えばよいが、雰囲気を一定に制御することは難しい。特に、フロート法でガラスを成形する場合、還元性の雰囲気で成形しなければならないため、２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくするには限界がある。   In order to reduce the content of divalent iron oxide (FeO) in the glass, melting and molding may be performed in an oxidizing atmosphere, but it is difficult to control the atmosphere to be constant. In particular, when glass is formed by the float process, it must be formed in a reducing atmosphere, so there is a limit to reducing the content of divalent iron oxide (FeO).

本発明の目的は、ガラス中の全鉄酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）及び２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくしなくても、ガラスの着色を抑え、輝度を高くすることが可能なプラズマディスプレイパネル用ガラス基板を提供することである。 The object of the present invention is to suppress the coloring of the glass and increase the brightness without reducing the content of total iron oxide (Fe 2 O 3 ) and divalent iron oxide (FeO) in the glass. It is to provide a glass substrate for a plasma display panel.

本発明者等は種々検討した結果、ガラス基板の肉厚を薄くすることで、表示上の問題となる着色を抑え、輝度を高くできることを見いだし、本発明を提案するに至った。   As a result of various studies, the present inventors have found that by reducing the thickness of the glass substrate, coloring that becomes a display problem can be suppressed and luminance can be increased, and the present invention has been proposed.

即ち、本発明のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板は、４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上であるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板において、全鉄酸化物の含有量がＦｅ2Ｏ3に換算して０．０６超〜０．２０質量％であり、且つ、ガラスの肉厚が２．３ｍｍ以下であることを特徴とする。 That is, the plasma display panel glass substrate of the present invention is a plasma display panel glass substrate having a spectral transmittance of 87% or more at 400 to 700 nm, and the total iron oxide content is converted to Fe 2 O 3. It is more than 0.06 to 0.20% by mass and the thickness of the glass is 2.3 mm or less.

本発明のガラス基板は、ガラス中の全鉄酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）及び２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくしなくても、ガラスの透過率を高くすることができ、着色を抑え、輝度を高くすることができる。それ故、プラズマディスプレイパネル用ガラス基板として好適である。 The glass substrate of the present invention can increase the transmittance of the glass without reducing the total iron oxide (Fe 2 O 3 ) and divalent iron oxide (FeO) contents in the glass. Coloring can be suppressed and luminance can be increased. Therefore, it is suitable as a glass substrate for a plasma display panel.

本発明のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板は、ガラス肉厚を２．３ｍｍ以下にすることで、４００〜７００ｎｍにおけるガラス基板の分光透過率を８７％以上にして、ガラスの着色を抑え、プラズマディスプレイパネルの輝度を高くしている。これによって、ガラス中の全鉄酸化物（Ｆｅ2Ｏ3）及び２価の鉄酸化物（ＦｅＯ）の含有量を少なくする必要がなくなる。但し、ガラス中の全鉄酸化物の含有量をＦｅ2Ｏ3に換算して０．２０質量％より多くすると、着色が著しくなり、プラズマディスプレイパネルの輝度を高くすることが難しくなるため好ましくない。逆に、ガラス中の全鉄酸化物の含有量を０．０６質量％以下にすると、ガラス基板の製造コストが高くなる。ガラス中の全鉄酸化物の含有量の好ましい範囲は０．０６超〜０．１５％、より好ましくは、０．０６５〜０．１５％である。尚、高純度原料を用いて、ガラス基板を製造すると、ガラス全体に対して、Ｆｅ2Ｏ3に換算して０．０５重量％程度の鉄酸化物が含有される。 The glass substrate for a plasma display panel of the present invention has a glass thickness of 2.3 mm or less, thereby making the spectral transmittance of the glass substrate at 400 to 700 nm 87% or more, and suppressing the coloring of the glass. The brightness is increased. This eliminates the need to reduce the contents of total iron oxide (Fe 2 O 3 ) and divalent iron oxide (FeO) in the glass. However, if the content of the total iron oxide in the glass is more than 0.20% by mass in terms of Fe 2 O 3 , coloring becomes remarkable and it becomes difficult to increase the brightness of the plasma display panel, which is not preferable. . Conversely, when the content of total iron oxide in the glass is 0.06% by mass or less, the production cost of the glass substrate is increased. The preferable range of the content of total iron oxide in the glass is more than 0.06 to 0.15%, more preferably 0.065 to 0.15%. In addition, when a glass substrate is manufactured using a high-purity raw material, about 0.05 wt% iron oxide is contained in terms of Fe 2 O 3 with respect to the entire glass.

本発明のガラス基板において、ガラス肉厚が２．３ｍｍより厚くなると、４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上のガラス基板を得るには、ガラス中の全鉄酸化物の含有量を０．０６質量％以下にしなければならなくなり、ガラス基板の製造コストの増大を招く。ガラス肉厚の好ましい範囲は２．１ｍｍ以下であり、更に好ましくは１．８ｍｍ以下であり、より好ましくは１．５ｍｍ以下である。尚、ガラス肉厚が薄くなりすぎると、強度が低下しやすくなるため、ガラス肉厚の下限は０．５ｍｍまで、好ましくは１ｍｍまでにすることが望ましい。   In the glass substrate of the present invention, when the glass thickness is greater than 2.3 mm, in order to obtain a glass substrate having a spectral transmittance of 87% or more at 400 to 700 nm, the content of total iron oxide in the glass is set to 0.00. The amount must be 06% by mass or less, which increases the manufacturing cost of the glass substrate. The preferable range of the glass thickness is 2.1 mm or less, more preferably 1.8 mm or less, and more preferably 1.5 mm or less. If the glass thickness is too thin, the strength tends to decrease, so the lower limit of the glass thickness is desirably 0.5 mm, preferably 1 mm.

また、４００〜７００ｎｍにおけるガラス基板の分光透過率が８７％より低くなると、プラズマディスプレイパネルの画像表示側のガラス基板として用いた場合、画像表示の輝度を向上させ難くなるため好ましくない。   In addition, when the spectral transmittance of the glass substrate at 400 to 700 nm is lower than 87%, it is not preferable because it is difficult to improve the brightness of image display when used as the glass substrate on the image display side of the plasma display panel.

尚、本発明のガラス基板は、プラズマディスプレイパネルの画像表示側の基板（前面基板）として用いられるが、画像表示の反対側の基板（背面基板）として用いることもできる。   The glass substrate of the present invention is used as a substrate (front substrate) on the image display side of the plasma display panel, but can also be used as a substrate on the opposite side of image display (back substrate).

また、本発明のガラス基板において、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程におけるガラス基板の熱変形や熱収縮の発生を抑えるには、ガラスの歪点を５６０℃以上にすればよく、好ましくは５７０℃以上、より好ましくは５８０℃以上である。   Further, in the glass substrate of the present invention, in order to suppress the occurrence of thermal deformation and thermal shrinkage of the glass substrate in the thermal process when manufacturing the display device, the strain point of the glass may be set to 560 ° C. or more, preferably 570. C. or higher, more preferably 580.degree. C. or higher.

また、絶縁ペースト、リブペースト、フリットシールといった周辺材料の熱膨張係数との整合性を取ることができ、しかも、急冷しても割れ難い耐熱衝撃性に優れたガラス基板を得るには、３０〜３８０℃におけるガラスの熱膨張係数を６０〜９０×１０-7／℃にすればよく、好ましくは６５〜８５×１０-7／℃、より好ましくは６５〜７５×１０-7／℃である。 In addition, in order to obtain a glass substrate excellent in thermal shock resistance that can be consistent with the thermal expansion coefficient of peripheral materials such as insulating paste, rib paste, and frit seal, and that is not easily broken even when quenched, 30 to 30 The thermal expansion coefficient of the glass at 380 ° C. may be 60 to 90 × 10 −7 / ° C., preferably 65 to 85 × 10 −7 / ° C., more preferably 65 to 75 × 10 −7 / ° C.

更に、ガラス基板の薄肉化による軽量化を効果的に行うには、ガラスの密度を２．５５ｇ／ｃｍ3以上（好ましくは２．５７ｇ／ｃｍ3以上、より好ましくは２．６０ｇ／ｃｍ3以上）にすることが望ましい。 Furthermore, effectively performing weight reduction by thinning of the glass substrate, the density of the glass 2.55 g / cm 3 or more (preferably 2.57 g / cm 3 or more, more preferably 2.60 g / cm 3 or more ) Is desirable.

また、５６０℃以上の歪点と、６０〜９０×１０-7／℃の熱膨張係数及び２．６ｇ／ｃｍ3以上の密度を有するガラス基板を得るには、質量百分率で、ＳｉＯ2 ５０〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 ０．１〜１５％、ＭｇＯ ０〜１５％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａを表わす） １〜３０％、ＺｎＯ ０〜５％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ １〜１０％、Ｋ2Ｏ １〜１５％、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋを表わす） ２．５〜２４％、ＺｒＯ2 ０〜１０％、Ｆｅ2Ｏ3 ０．０６超〜０．２０％を含有するガラスを使用することが好ましい。尚、上記組成を有するガラスであれば、フロート法による成形が可能となる。また、この組成系において、歪点を上げるには、特に、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｎＯ、ＺｒＯ2の含有量を多くしたり、Ｒ’2Ｏの含有量を少なくすればよく、また、熱膨張係数を下げるには、特に、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3の含有量を多くしたり、Ｒ’2Ｏの含有量を少なくすればよい。上記のように組成範囲を決定した理由は以下の通りである。 Moreover, in order to obtain a glass substrate having a strain point of 560 ° C. or higher, a thermal expansion coefficient of 60 to 90 × 10 −7 / ° C., and a density of 2.6 g / cm 3 or higher, the SiO 2 50 75%, Al 2 O 3 0.1-15%, MgO 0-15%, CaO 0-15%, SrO 0-15%, BaO 0-15%, RO (R is Mg, Ca, Sr, Ba) represents) 1~30%, 0~5% ZnO, Li 2 O 0~5%, Na 2 O 1~10%, K 2 O 1~15%, R '2 O (R' is Li, Na, K It is preferable to use a glass containing 2.5 to 24%, ZrO 2 0 to 10%, Fe 2 O 3 more than 0.06 to 0.20%. In addition, if it is the glass which has the said composition, shaping | molding by a float process will be attained. Further, in this composition system, in order to increase the strain point, in particular, the content of SiO 2 , Al 2 O 3 , ZnO, ZrO 2 may be increased, or the content of R ′ 2 O may be decreased, In order to lower the thermal expansion coefficient, in particular, the content of SiO 2 or Al 2 O 3 may be increased or the content of R ′ 2 O may be decreased. The reason for determining the composition range as described above is as follows.

ＳｉＯ2はガラスのネットワークフォーマーを形成する成分である。その含有量は５０〜７５％、好ましくは５０〜７２％であり、より好ましくは５３〜７０％である。ＳｉＯ2の含有量が多くなると溶融性が悪化しやすくなる。一方、ＳｉＯ2の含有量が少なくなるとガラスの歪点が低下し、ディスプレイを製造する際の熱処理工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。尚、歪点をより高くしたり、熱膨張係数をより低くしたい場合、ＳｉＯ2の含有量を６０％以上にすることが好ましい。 SiO 2 is a component forming a glass network former. Its content is 50-75%, preferably 50-72%, more preferably 53-70%. As the content of SiO 2 increases, the meltability tends to deteriorate. On the other hand, when the content of SiO 2 is reduced, the strain point of the glass is lowered, and thermal deformation and thermal shrinkage are likely to occur in the heat treatment process when manufacturing the display. If the strain point is desired to be higher or the thermal expansion coefficient is desired to be lower, the SiO 2 content is preferably 60% or more.

Ａｌ2Ｏ3はガラスの歪点を高める成分である。その含有量は０．１〜１５％、好ましくは０．１〜１２％であり、より好ましくは０．５〜１１％である。Ａｌ2Ｏ3が多くなると高温粘度が高くなって、ガラスの成形が難しくなる傾向がある。一方、Ａｌ2Ｏ3の含有量が少なくなるとガラスの歪点が低下し、ディスプレイを製造する際の熱処理工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。尚、歪点をより高くしたり、熱膨張係数をより低くしたい場合、Ａｌ2Ｏ3の含有量を１．５％以上にすることが好ましい。 Al 2 O 3 is a component that increases the strain point of glass. The content is 0.1 to 15%, preferably 0.1 to 12%, and more preferably 0.5 to 11%. When the amount of Al 2 O 3 increases, the high-temperature viscosity tends to increase, and glass molding tends to be difficult. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 is reduced, the strain point of the glass is lowered, and thermal deformation and thermal shrinkage are likely to occur in the heat treatment process when manufacturing the display. In addition, when it is desired to raise the strain point or lower the thermal expansion coefficient, the content of Al 2 O 3 is preferably 1.5% or more.

ＭｇＯはガラスの高温粘度を低下させてガラスの成形性や溶融性を高める成分である。その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１３％であり、より好ましくは０．１〜１０％である。ＭｇＯの含有量が多くなると失透しやすくなる。   MgO is a component that lowers the high temperature viscosity of the glass and improves the moldability and meltability of the glass. The content is 0 to 15%, preferably 0 to 13%, more preferably 0.1 to 10%. When the content of MgO increases, devitrification easily occurs.

ＣａＯは、ＭｇＯと同様にガラスの高温粘度を低下させてガラスの成形性や溶融性を高める成分である。その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１３％、より好ましくは０．５〜１２％である。ＣａＯの含有量が多くなると失透しやすくなる。   CaO, like MgO, is a component that lowers the high temperature viscosity of the glass and increases the moldability and meltability of the glass. The content is 0 to 15%, preferably 0 to 13%, more preferably 0.5 to 12%. When the content of CaO increases, devitrification easily occurs.

ＳｒＯは、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの成形性や溶融性を高める成分である。その含有量は０〜２０％、好ましくは０〜１５％、より好ましくは０．５〜１３％である。ＳｒＯの含有量が多くなると失透しやすくなる。   SrO is a component that lowers the high temperature viscosity of the glass and improves the moldability and meltability of the glass. The content is 0 to 20%, preferably 0 to 15%, more preferably 0.5 to 13%. When the content of SrO increases, devitrification easily occurs.

ＢａＯは、ＳｒＯと同様、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの成形性や溶融性を高めたり、ガラスの歪点を高めたりする成分である。その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１０％、より好ましくは０〜９％である。ＢａＯが多くなると失透しやすくなる。尚、ＢａＯは環境負荷物質であるため、特性を損なわない範囲で、できる限り少なくすることが望ましい。   BaO, like SrO, is a component that lowers the high-temperature viscosity of the glass to increase the moldability and meltability of the glass and increase the strain point of the glass. Its content is 0 to 15%, preferably 0 to 10%, more preferably 0 to 9%. When BaO is increased, devitrification is likely to occur. In addition, since BaO is an environmental load substance, it is desirable to reduce it as much as possible within the range which does not impair a characteristic.

尚、ガラスを失透させることなく、ガラスの高温粘度を低くして、成形性や溶融性を向上させるためには、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量であるＲＯを、１〜３０％にする必要がある。ＲＯの含有量が多くなると、ガラスが失透しやすくなる。また、ＲＯの含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。好ましい範囲は５〜３０％であり、より好ましくは１０〜２８％である。   In order to reduce the high temperature viscosity of the glass and improve the moldability and meltability without devitrifying the glass, RO, which is the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO, is 1 to 30%. It is necessary to. When the content of RO increases, the glass tends to devitrify. Moreover, when the content of RO decreases, the high temperature viscosity of the glass increases, and melting and molding become difficult. A preferable range is 5 to 30%, and more preferably 10 to 28%.

ＺｎＯは、ガラスの歪点を高める成分である。その含有量は０〜５％、好ましくは０〜４％、より好ましくは０〜３％である。ＺｎＯの含有量が多くなると、高温粘度が高くなって、ガラスの成形が難しくなる傾向がある。   ZnO is a component that increases the strain point of glass. Its content is 0-5%, preferably 0-4%, more preferably 0-3%. When the content of ZnO increases, the high-temperature viscosity tends to increase and glass molding tends to be difficult.

Ｌｉ2Ｏはガラスの熱膨張係数を制御したり、ガラスの溶融性を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％、より好ましくは０〜３％である。Ｌｉ2Ｏの含有量が多くなるとガラスの歪点が著しく低下し、また、熱膨張係数が大きくなり、周辺材料の熱膨張係数との整合性が取りにくくなったり、耐熱衝撃性が低下しやすくなる。尚、歪点をより高めたり、熱膨張係数をより低くしたい場合、Ｌｉ2Ｏを含有しないことが好ましい。 Li 2 O is a component that controls the thermal expansion coefficient of the glass and increases the meltability of the glass. The content is 0 to 10%, preferably 0 to 5%, more preferably 0 to 3%. When the Li 2 O content is increased, the strain point of the glass is remarkably lowered, the thermal expansion coefficient is increased, and it is difficult to achieve consistency with the thermal expansion coefficient of the surrounding material, and the thermal shock resistance is likely to be lowered. Become. When it is desired to further increase the strain point or lower the thermal expansion coefficient, it is preferable not to contain Li 2 O.

Ｎａ2Ｏはガラスの熱膨張係数を制御したり、ガラスの溶融性を高める成分である。その含有量は１〜１０％、好ましくは１〜８％、より好ましくは１〜６％である。Ｎａ2Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下し、ディスプレイを製造する際の熱処理工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなり、周辺材料の熱膨張係数との整合性が取り難くなったり、耐熱衝撃性が低下する傾向にある。一方、Ｎａ2Ｏの含有量が少なくなると、ガラスの溶融性を高める効果が得難くなる。尚、歪点をより高めたり、熱膨張係数をより低くしたい場合、Ｎａ2Ｏの含有量を５％以下にすることが好ましい。 Na 2 O is a component that controls the thermal expansion coefficient of the glass and increases the meltability of the glass. Its content is 1 to 10%, preferably 1 to 8%, more preferably 1 to 6%. When the content of Na 2 O is increased, the strain point of the glass is lowered, and thermal deformation and thermal shrinkage are likely to occur in the heat treatment step when manufacturing the display. In addition, the thermal expansion coefficient is increased, and it is difficult to achieve consistency with the thermal expansion coefficient of the surrounding material, and the thermal shock resistance tends to be reduced. On the other hand, when the content of Na 2 O decreases, it becomes difficult to obtain the effect of increasing the meltability of the glass. In order to increase the strain point or lower the thermal expansion coefficient, the Na 2 O content is preferably 5% or less.

Ｋ2Ｏは、Ｎａ2Ｏと同様、ガラスの熱膨張係数を制御したり、ガラスの溶融性を高める成分である。その含有量は１〜１５％、好ましくは１〜１２％、より好ましくは１〜１０％である。Ｋ2Ｏの含有量が多くなるとガラスの歪点が低下し、ディスプレイを製造する際の熱処理工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなり、周辺材料の熱膨張係数との整合性が取り難くなったり、耐熱衝撃性が低下する傾向にある。一方、Ｋ2Ｏの含有量が少なくなると、ガラスの溶融性を高める効果が得難くなる。尚、熱膨張係数をより低くしたい場合、Ｋ2Ｏの含有量を８％以下にすることが好ましい。 K 2 O, like Na 2 O, is a component that controls the thermal expansion coefficient of glass and increases the meltability of glass. Its content is 1 to 15%, preferably 1 to 12%, more preferably 1 to 10%. When the content of K 2 O is increased, the strain point of the glass is lowered, and thermal deformation and thermal shrinkage are likely to occur in the heat treatment step when manufacturing the display. In addition, the thermal expansion coefficient is increased, and it is difficult to achieve consistency with the thermal expansion coefficient of the surrounding material, and the thermal shock resistance tends to be reduced. On the other hand, when the content of K 2 O is reduced, it is difficult to obtain the effect of improving the meltability of the glass. In order to lower the thermal expansion coefficient, the K 2 O content is preferably 8% or less.

尚、ガラスの歪点を低下させることなく、溶融性を向上させるためには、Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ及びＫ2Ｏの合量であるＲ’2Ｏを、２．５〜２４％にする必要がある。Ｒ’2Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にある。また、Ｒ’2Ｏの含有量が少なくなると、ガラスの溶融性を高める効果が得難くなる。好ましい範囲は３〜２２％であり、より好ましくは５〜２０％である。 In order to improve the meltability without lowering the strain point of the glass, R ′ 2 O, which is the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O, is adjusted to 2.5 to 24%. There is a need to. When the content of R ′ 2 O increases, the strain point of the glass tends to decrease. Further, when R 'content 2 O is reduced, the effect to improve the melting property of the glass is difficult to obtain. A preferable range is 3 to 22%, and more preferably 5 to 20%.

ＺｒＯ2は、ガラスの歪点を高める成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜７％、より好ましくは０〜５％である。ＺｒＯ2の含有量が多くなるとガラスの密度が上昇する傾向がある。 ZrO 2 is a component that increases the strain point of glass. The content is 0 to 10%, preferably 0 to 7%, more preferably 0 to 5%. When the content of ZrO 2 increases, the density of the glass tends to increase.

Ｆｅ2Ｏ3（ガラス中の全鉄酸化物）は、ガラス原料や調合設備等から不純物として混入し、ガラスを着色させる成分である。その含有量は、Ｆｅ2Ｏ3に換算して、０．０６超〜０．２０％、好ましくは０．０６超〜０．１５％、より好ましくは０．０６５〜０．１５％である。Ｆｅ2Ｏ3の含有量が０．２０質量％より多くなると、着色が著しくなり、プラズマディスプレイパネルの輝度を高くすることが難しくなるため好ましくない。逆に、Ｆｅ2Ｏ3の含有量を０．０６質量％以下すると、高純度原料や特別な設備が必要となり、ガラス基板の製造コストが高くなるため好ましくない。 Fe 2 O 3 (total iron oxide in glass) is a component that is mixed as an impurity from glass raw materials, blending equipment, and the like and colors the glass. The content is more than 0.06 to 0.20%, preferably more than 0.06 to 0.15%, more preferably 0.065 to 0.15% in terms of Fe 2 O 3 . When the content of Fe 2 O 3 is more than 0.20% by mass, coloring becomes remarkable and it is difficult to increase the luminance of the plasma display panel, which is not preferable. On the other hand, if the content of Fe 2 O 3 is 0.06% by mass or less, a high-purity raw material and special equipment are required, which is not preferable because the manufacturing cost of the glass substrate increases.

尚、本発明において、上記成分以外にも、例えば、紫外線着色を防止するためにＴｉＯ2を５％まで、耐クラック性を向上させるためにＰ2Ｏ5を４％まで、液相温度を低下させて成形性を向上させるためにＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ3を各３％まで、清澄剤としてＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＳＯ3、Ｆ、Ｃｌ等を合量で１％まで添加することが可能である。但し、フロート法で成形する場合、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3はフロートバス中で還元されて金属異物となるため、導入は避けるべきである。 In the present invention, in addition to the above components, for example, TiO 2 is reduced to 5% to prevent ultraviolet coloring, and P 2 O 5 is decreased to 4% to improve crack resistance. In order to improve the moldability, Y 2 O 3 , La 2 O 3 and Nb 2 O 3 are added up to 3% each. As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 , SO 3 , F, It is possible to add Cl or the like up to a total amount of 1%. However, when forming by the float process, As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are reduced in the float bath to become metal foreign matter, so introduction should be avoided.

次に、本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板を製造する方法を説明する。   Next, a method for producing a glass substrate for a flat panel display device of the present invention will be described.

まず、上記のガラス組成範囲となるようにガラス原料を調合する。続いて、調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して加熱溶融し、脱泡した後、成形装置に供給して板状に成形し徐冷することでガラス基板を得ることができる。   First, a glass raw material is prepared so that it may become said glass composition range. Subsequently, the prepared glass raw material is put into a continuous melting furnace, heated and melted, defoamed, then supplied to a forming apparatus, formed into a plate shape, and slowly cooled to obtain a glass substrate.

尚、ガラス基板の成形方法としては、フロート法、スロットダウンドロー法、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法等の様々な成形方法があるが、フロート法で板状に成形することが好ましい。その理由は、フロート法の場合、比較的安価に大型のガラス基板を得やすいためである。   As a method for forming the glass substrate, there are various forming methods such as a float method, a slot down draw method, an overflow down draw method, and a redraw method, but it is preferable to form the glass substrate into a plate shape by the float method. The reason is that in the case of the float process, it is easy to obtain a large glass substrate at a relatively low cost.

以下、本発明のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板を実施例に基づいて詳細に説明する。   Hereinafter, the glass substrate for plasma display panels of the present invention will be described in detail based on examples.

表１及び表２は本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜８）を、表３は比較例（試料Ｎｏ．９〜１２）をそれぞれ示している。   Tables 1 and 2 show examples (samples Nos. 1 to 8) of the present invention, and Table 3 shows comparative examples (samples Nos. 9 to 12).

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表中の各試料は、次のようにして作製した。   Each sample in the table was prepared as follows.

まず、表の組成となるようにガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１４５０〜１６００℃で４時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形し、徐冷後、表中の肉厚となるように両面研磨して、得られた板ガラスを２００ｍｍ角の大きさに切断加工することで試料ガラスを作製した。   First, the glass raw material was prepared so that it might become the composition of a table | surface, and it melted at 1450-1600 degreeC for 4 hours using the platinum pot. Thereafter, the molten glass is poured onto a carbon plate, formed into a plate shape, slowly cooled, and then polished on both sides so as to have the wall thickness in the table, and the obtained plate glass is cut into a size of 200 mm square. Thus, a sample glass was produced.

このようして得られた各試料について、ガラス中のＦｅ2Ｏ3量、分光透過率、歪点及び熱膨張係数及びで測定した。その結果を表に示す。 Each sample thus obtained was measured by the amount of Fe 2 O 3 in the glass, the spectral transmittance, the strain point, and the thermal expansion coefficient. The results are shown in the table.

表から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１〜８の各試料は、４００〜７００ｎｍにおける透過率が８７％以上と高く、これらのガラス基板を用いて作製したディスプレイの輝度は高いと予想される。また、密度は、２．６０〜２．８２ｇ／ｃｍ3であった。更に、歪点は５８０℃以上と高く、熱膨張係数も７０．０〜８３．０×１０-7／℃であり、周辺材料と良好に整合する熱膨張係数を有していた。 As can be seen from the table, the sample No. Each of the samples 1 to 8 has a high transmittance of 87% or more at 400 to 700 nm, and it is expected that the brightness of a display produced using these glass substrates is high. The density was 2.60-2.82 g / cm 3 . Furthermore, the strain point was as high as 580 ° C. or higher, and the thermal expansion coefficient was 70.0 to 83.0 × 10 −7 / ° C., which had a thermal expansion coefficient that matched well with the surrounding materials.

これに対して、比較例である試料Ｎｏ．９〜１２は、４００ｎｍにおける透過率が８６．８％以下と低かった。   On the other hand, sample No. which is a comparative example. 9 to 12 had a low transmittance of 86.8% or less at 400 nm.

尚、ガラス中の全鉄酸化物については、蛍光Ｘ線分析装置にてガラス中に含まれるＦｅ量を測定し、Ｆｅ2Ｏ3に換算した値を示した。 Note that the total iron oxide in the glass, and measuring the amount of Fe contained in the glass with a fluorescent X-ray analyzer, it showed a value in terms of Fe 2 O 3.

また、分光透過率については、分光光度計にて波長４００〜７００ｎｍにおける透過率を測定し、４００ｎｍ、５００ｎｍ、６００ｎｍ、７００ｎｍにおける透過率を示した。   Moreover, about the spectral transmittance, the transmittance | permeability in wavelength 400-700nm was measured with the spectrophotometer, and the transmittance | permeability in 400nm, 500nm, 600nm, 700nm was shown.

また、密度については、周知のアルキメデス法によって測定し、歪点については、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１に基づいて測定し、熱膨張係数については、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状の試料を作製し、ディラトメーターで３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した。   Further, the density is measured by the well-known Archimedes method, the strain point is measured based on ASTM C336-71, and the thermal expansion coefficient is prepared as a cylindrical sample having a diameter of 5.0 mm and a length of 20 mm. And the average thermal expansion coefficient in 30-380 degreeC was measured with the dilatometer.

本発明のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板は、プラズマディスプレイ用途に限られるものではなく、例えば、電界放射型ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ用途のガラス基板として用いることも可能である。   The glass substrate for a plasma display panel of the present invention is not limited to a plasma display application, and can be used as a glass substrate for a flat panel display such as a field emission display and an electroluminescence display.

Claims (4)

４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上であるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板において、全鉄酸化物の含有量がＦｅ2Ｏ3に換算して０．０６超〜０．２０質量％であり、且つ、ガラスの肉厚が２．３ｍｍ以下であることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。 In the glass substrate for plasma display panels having a spectral transmittance of 87% or more at 400 to 700 nm, the total iron oxide content is more than 0.06 to 0.20 mass% in terms of Fe 2 O 3 , A glass substrate for a plasma display panel, wherein the glass has a wall thickness of 2.3 mm or less. 歪点が５６０℃以上であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。   The glass substrate for a plasma display panel according to claim 1, wherein the strain point is 560 ° C or higher. ３０〜３８０℃における熱膨張係数が６０〜９０×１０-7／℃であることを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。 The glass substrate for a plasma display panel according to claim 1, wherein a thermal expansion coefficient at 30 to 380 ° C is 60 to 90 x 10 -7 / ° C. 質量百分率で、質量百分率で、ＳｉＯ2 ５０〜７５％、Ａｌ2Ｏ3 ０．１〜１５％、ＭｇＯ ０〜１５％、ＣａＯ ０〜１５％、ＳｒＯ ０〜１５％、ＢａＯ ０〜１５％、ＲＯ（ＲはＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａを表わす） １〜３０％、ＺｎＯ ０〜５％、Ｌｉ2Ｏ ０〜５％、Ｎａ2Ｏ １〜１０％、Ｋ2Ｏ １〜１５％、Ｒ’2Ｏ（Ｒ’はＬｉ、Ｎａ、Ｋを表わす） ２．５〜２４％、ＺｒＯ2 ０〜１０％、Ｆｅ2Ｏ3 ０．０６超〜０．２０％を含有することを特徴とする請求項１記載のプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。 By mass percentage, SiO 2 50-75%, Al 2 O 3 0.1-15%, MgO 0-15%, CaO 0-15%, SrO 0-15%, BaO 0-15%, RO (R represents Mg, Ca, Sr, and Ba) 1~30%, 0~5% ZnO , Li 2 O 0~5%, Na 2 O 1~10%, K 2 O 1~15%, R ' 2 O (R' represents Li, Na, K) 2.5 to 24%, ZrO 2 0 to 10%, Fe 2 O 3 > 0.06 to 0.20% The glass substrate for plasma display panels of Claim 1.
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