JP2008540314A - 基板用高変形点ガラス組成物 - Google Patents
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Abstract
【選択図】図1
Description
0.1〜5重量%、K2O:7〜13重量%、MgO:7〜14重量%、CaO:0〜4重量%、SrO:7〜12重量%及びSO3:0.01〜0.5重量%を含むことを特徴とするガラス組成物に関する。上記組成物を使用して製造されたガラスは、ガラスの変形点が従来のPDP(プラズマディスプレイ)用基板ガラスとして適用されたソーダ石灰ガラスより、さらに高い570℃以上であるので、高温の焼成にも熱変形が少ない。また、本発明の組成物を使用して製造されたガラスは、溶融温度が1460℃未満なので、燃料費増加及び耐火物寿命短縮などの不利な点がなく、50〜350℃温度範囲での熱膨張係数が80〜95×10−7/℃である。従って、本発明に係るガラスは、基板用として適している。
めには基板下部にSiO2コーティングして、このような反応を抑制しなければならない、という短所がある。このようなAg+とアルカリ金属との反応性は、体積抵抗率を測定して予測することができる。即ち、高い体積抵抗率はアルカリ金属の拡散速度が低いことを意味するので、基板ガラスの体積抵抗率を増加させることによって、黄変現象を抑制することができる。従来のソーダ石灰ガラスの体積抵抗率は、約109Ω・cmとして測定された。
従って、上記温度が低いほど、清澄作業を容易に行うことができる。言い換えれば、ガラス溶融物の粘度値が10〜102ポイズである領域に一致する温度が低いほど、清澄作業を容易に行うことができる。また、従来ソーダ石灰ガラスの溶融物の清澄作業は、1400〜1500℃の温度範囲で行われ、ソーダ石灰ガラス溶融物の場合には粘度が102ポイズの温度は約1420℃である。
組成物を開示しているが、MgO含量増加による液相温度変化での測定結果がなく、失透化傾向の増加による欠陥発生に対する解決方案がないので、その実効性が不明である。従って、板ガラスの製造工程上避けられない失透欠陥によって、高品質のディスプレイパネル用基板ガラスに好適なガラスの生産が難しいと判断される。
加することは、当業者には公知である。このようにして発生する結晶欠陥の中で最も代表的な結晶には、透輝石(diopside)(MgO・CaO・SiO2)があり、組成実験を通じてMgO含量増加によって発生率が増加することが確認できた。このような失透傾向を抑制するための実験を行った結果、従来の高変形点の基板ガラスの一般的な組成では、失透化傾向を抑制できないことを確認した。そこで、本発明の発明者らは、持続的な開発を通じてAl2O3含量とCaO含量を減少させた新規組成を開発し、この組成系ではMgO含量増加による失透化傾向の増大現象を效果的に抑制することができることを確認した。
本発明のPDP基板用ガラス組成物は、組成成分の種類及び含量を調節することによって、下記特徴を有する。本組成物は、従来のPDP用基板ガラスとして適用されたソーダ石灰ガラスより高い、570℃以上の変形点となるので、基板ガラスとして適用された場合、寸法安定性及び平坦度を有する。従って、本組成物は高温の焼成にも熱変形が少ない。また、本組成物の溶融温度が1460℃未満であるので、燃料費増加及び耐火物寿命短縮などの不利な点がない。さらに、本組成物は、50〜350℃の温度範囲で熱膨張係数が80〜95×10−7/℃で、従来のソーダ石灰板ガラスと同様な水準を示すので、従来のソーダ石灰板ガラスの製造時に適用されたペースト材料をそのまま使用することができる。従って、本組成物は、基板用に適している。
まず、SiO2は、ガラスの基本構造である網目を形成する。含有量が55重量%未満のとき、ガラスの構造が不安定になるので、耐化学性や耐水性が低下する傾向がある。その含量が70重量%以上のとき、ガラスの高温粘度増加と溶融性低下によって発生しうる失透などの欠陥によって生産性が減少する。SiO2の好ましい含量は、59〜67重量%である。
することが好ましい。Na2Oの好ましい含量は、1〜3.5重量%である。
また、本発明では、TiO2、Fe2O3、FeO、As2O3、Sb2O3、CoO、NiO、Cr2O3またはCeO2などの成分をさらに、総量1重量%未満で含む。
本発明を以下の実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明の範囲は下記実施例によって限定されるものではない。
実施例1〜7及び比較例1〜5
ガラス組成物の各組成成分を混合して、白金るつぼで1550℃に加熱し、4時間溶融した。この溶融が行われる間、ガラス組成物の均質化のために白金撹拌機を使用して30分間、混合物を攪拌した。上記溶融されたガラス組成物を金属板または黒鉛板に注いで成形し、その後、焼きなまし点以上の温度を保持した後、焼鈍してガラスを製造した。各ガラス組成物の成分別含量と物性値は、表1に示した。比較例5は、ソーダ石灰ガラスである従来の基板ガラスの組成と物性値である。
350℃温度範囲で測定した。
。
て測定した。
つまり、本発明に係るガラスの溶融温度は1460℃未満であり、一般ソーダ石灰ガラスと同様な水準で管理することができる。従って、既存の基板ガラス組成において問題となる高い高温粘度による清澄作業の困難性や溶融負荷などの短所を克服することができる。
さらに、本発明の組成物は、MgO/CaO重量比を8以上に調整して耐スクラッチ性の基準である脆性指標を低くし、そしてK2O/Na2O重量比を2.5以上に調節してAg電極とアルカリ金属との反応性を低くした。
Claims (6)
- SiO2:55〜70重量%、Al2O3:0〜1重量%、ZrO2:0.1〜5重量%、Na2O:0.1〜5重量%、K2O:7〜13重量%、MgO:7〜14重量%、CaO:0〜4重量%、SrO:7〜12重量%及びSO3:0.01〜0.5重量%を含むことを特徴とするガラス組成物。
- SiO2+Al2O3+ZrO2の総量が、組成物全体の60〜72重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のガラス組成物。
- MgO+CaO+SrOの総量が、組成物全体の15〜24重量%であることを特徴とする、請求項1に記載のガラス組成物。
- MgO/CaOの重量比が、8〜35であることを特徴とする、請求項1に記載のガラス組成物。
- K2O/Na2Oの重量比が、2.5〜10.0であることを特徴とする、請求項1に
記載のガラス組成物。 - 熱膨張係数が、50〜350℃温度範囲で80〜95×10−7/℃の範囲であり、変形点が570℃以上であり、溶融温度が1460℃未満であることを特徴とする、第1項に記載のガラス組成物を含んでなる基板用ガラス。
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