JP2008542189A

JP2008542189A - ディスプレイパネルのための低赤外線透過率ガラス製基材

Info

Publication number: JP2008542189A
Application number: JP2008515267A
Authority: JP
Inventors: アバンスール，シルビー; クォン，ソン−ミン
Original assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Current assignee: Saint Gobain Glass France SAS
Priority date: 2005-06-10
Filing date: 2006-06-09
Publication date: 2008-11-27
Also published as: FR2886935B1; WO2006131682A2; US20080214380A1; EP1919835A2; CN101248020A; KR20080033254A; FR2886935A1; WO2006131682A3; RU2008100044A; TW200714566A

Abstract

【課題】本発明は、ディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネルに関する。
【解決手段】本発明のガラス組成物は、ディスプレイスクリーンパネルの製造のためのガラス組成物であって、２．８ｍｍのガラス厚さについて測定したときに、９１０ｎｍで測定した赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）が４０％以下、Ｄ_６５光源での全光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）が４０％超、主波長（λ_Ｄ）が４８０〜５７０ｎｍ、且つ純度が８％又はそれ未満であり、且つ下記の着色剤を含有するガラス組成物である：Ｆｅ_２Ｏ_３：０．４〜２％、ＦｅＯ：０．１〜０．６％、ＣｏＯ：０〜２００ｐｐｍ、Ｓｅ：０〜３０ｐｐｍ、ＮｉＯ：０〜１，０００ｐｐｍ、及びＣｕＯ：０〜６，６００ｐｐｍ。
【選択図】なし

Description

本発明は、ディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネルの前面を形成することを意図した低赤外線透過率ガラス製基材に関する。

本発明は、より特にプラズマディスプレイパネルのような電界放出型のディスプレイパネルを使用して画像を表示するために使用される基材に関して説明するが、本発明はこのような用途に限定されるわけではない。

プラズマディスプレイパネルは一般に、２枚のガラス板（より一般的には「基材」として言及される）によって作られている。これらの２枚のガラス板は、間隔をあけて配置されており、この間隔にプラズマガス（Ｎｅ、Ｘｅ、Ａｒ）の混合物が封入されている。後側基材の内側面は、蛍光体を具備している。この蛍光体は、２枚のガラス板の間でプラズマ放電を受けるプラズマガス混合物が放出する紫外線によって励起され、可視光放射（赤色、緑色、青色）をもたらす。この放射によってもたらされる画像は、ディスプレイパネルの前面を形成する基材を通って投射される。

光の放射には、ディスプレイパネルの前側基材を通る８００〜１，２５０ｎｍの赤外線放射も伴う。ここで、この赤外線放射は、赤外線によって制御されている近くの装置、例えばリモコンによって制御されている近くの装置の操作を様々な程度で妨げる傾向がある。

更に、全ての電子機器のように、プラズマディスプレイパネルは、マイクロコンピューター、携帯電話等のような装置と干渉する傾向がある電磁波をもたらすアドレッシング・システム（「ドライバー」と呼ばれる）を有する。

上述の望ましくない放射の伝播に関連する欠点を克服するために、ディスプレイパネルの前側基材に、画像が見えるようにするために透明で且つ電磁遮蔽を行うために金属処理されている構造体を提供することが一般に行われている。

このような既知の構造体は、一般にポリビニルブチラル（ＰＶＢ）である２枚のプラスチックシートと、その間に配置されている均一な格子の形のワイヤの列とからなっている。例えばこの格子は、熱によってＰＶＢシートに結合されたワイヤ織物からなっており、又はガラス若しくはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）である透明な基材に通常の光リソグラフ技術によって直接にエッチングされたワイヤ織物からなっている。後者の場合には、その後、基材はＰＶＢシートに結合される。

基材に対して適用される構造体は、周縁部の固定手段によってディスプレイパネルから特定の間隔をあけて維持すること、又は接着手段によってガラスに直接に結合することができる。

特許文献１は、このタイプの構造体を改良することを提案している。この改良は、無機顔料又は無機染料を、熱可塑性樹脂シートのうちの少なくとも１つに導入し、それによって赤外線透過率を低下させることからなる。

上述の構造体の他の改良は、金属導電体、特に銀が有する赤外線反射性を使用する。この改良は、前側基材のガラスに直接に、少なくとも１つの銀に基づく層を有する透明多層薄膜を堆積させることからなる。このような多層は例えば、特許文献２〜５で示されている。

基材がより良好な耐衝撃性を有するようにするために、前側基材は一般に、強化ガラスで作られている。通常、その外側面、すなわち最終的な配置において使用者側に向いている面は、有利には耐ひっかき性の反射防止コーティングによって更にコーティングされている。

上述の基材は、赤外線透過性、特にプラズマ型電界放出ディスプレイパネルの赤外線透過性の問題を改良しているが、更に他の解決手段を見出すことが望ましい。特にディスプレイパネルの製造者は、所望の機能を統合することを意図した解決手段、特に赤外線放射を吸収する能力をガラス組成物によって基材に直接に導入し、それによって工程数を減少させて製造工程を単純化し、且つコストを低下させる解決手段を求めている。

フランス国特許出願公開第２，８４３，２７３号フランス国特許出願公開第２，８５９，７２１号ＰＣＴ国際公開ＷＯ０１／８１２６２号フランス国特許出願公開第２，８６８，９６１号ヨーロッパ特許出願公開第１，１５５，８１６号

本発明の１つの目的は、許容できる透過画像、特に高い輝度且つ大きいコントラストで、色の純度に影響を与えることなく、許容できる透過画像をもたらすことができる低赤外線透過率電界放出ディスプレイパネル基材を可能にするガラス組成物を提案することである。

本発明の他の目的は、従来のソーダ−ライム−シリカガラスに近い条件で、「フロート」プロセスを用いて溶融金属浴上に溶融ガラスを浮かべることによって基材を製造することを可能にするこのようなガラス組成物を提供することである。

これらの目的は、ディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネルのための基材の製造を意図したガラス組成物であって、２．８ｍｍのガラス厚さについて測定したときに、９１０ｎｍで測定した赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）が４０％又はそれ未満、Ｄ_６５光源での全光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）が４０％超、主波長（λ_Ｄ）が４８０〜５７０ｎｍ、且つ純度が８％又はそれ未満であり、且つ下記の着色剤を重量について下記に示す割合で含有する本発明のガラス組成物によって達成される：
Ｆｅ_２Ｏ_３（鉄合計）０．４〜２％
ＦｅＯ０．１〜０．６％
ＣｏＯ０〜２００ｐｐｍ
Ｓｅ０〜３０ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜１，０００ｐｐｍ
ＣｕＯ０〜６，６００ｐｐｍ。

好ましくは、本発明のガラス組成物では、酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）含有量とＦｅ_２Ｏ_３として表される鉄の合計含有量との比であるレドックス値が、０．１５〜０．４０、有利には０．２０〜０．３５である。

また好ましくは、本発明のガラス組成物は、４８５〜５２０ｎｍの主波長を有する。

更に好ましくは、本発明のガラス組成物は、５％未満、有利には３％未満の純度を有する。

本発明のガラス組成物は、上記の着色剤に加えて、ガラスマトリックスを形成することを意図した成分を含むことができ、この成分は、下記の重量による割合で示される：
ＳｉＯ_２５３〜７５％
Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０％
ＺｒＯ_２０〜８％
Ｎａ_２Ｏ２〜８％
Ｋ_２Ｏ０〜１０％
Ｌｉ_２Ｏ０〜２％
ＣａＯ０〜１２％
ＭｇＯ０〜９％
ＳｒＯ０〜１２％
ＢａＯ０〜１２％。

好ましくは、ガラスマトリックスは、下記の成分を含有している：
ＳｉＯ_２５７〜７５％、好ましくは６８％超
Ａｌ_２Ｏ_３０〜７％、好ましくは１〜６％
ＺｒＯ_２２〜７％、好ましくは２．５〜４．５％
Ｎａ_２Ｏ２〜６％、好ましくは３〜５％
Ｋ_２Ｏ２〜１０％、好ましくは５〜９％
Ｌｉ_２Ｏ０〜１％、好ましくは０．５％未満
ＣａＯ２〜１１％、好ましくは５〜１１％
ＭｇＯ０〜４％、好ましくは０〜２％
ＳｒＯ２〜９％、好ましくは５〜９％
ＢａＯ０〜９％、好ましくは０〜５％。

本発明の第１の態様では、本発明のガラス組成物は、着直剤として、重量について下記に示される割合で下記の化合物の組み合わせを含有している：
Ｆｅ_２Ｏ_３（鉄合計）０．５〜１．９％
ＦｅＯ０．１０〜０．５５％
ＣｏＯ２０〜１５０ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜５５０ｐｐｍ
Ｓｅ０〜２０ｐｐｍ。

有利には、レドックス値は０．２５〜０．３５である。

この組成物は、ディスプレイパネルの製造に特に適している中性灰色を有することを特徴とするガラスを得ることを可能にする。

着色剤としてＦｅ_２Ｏ_３及びＦｅＯのみを含有している組成物は、大きい全光透過率ＴＬ_Ｄ６５、通常６０％よりも大きいＴＬ_Ｄ６５を有するガラスを得ることを可能にする。

単独のＣｏＯ、又はＮｉＯ及び／又はＳｅと組み合わされたＣｏＯの導入は、Ｄ_６５光源の下での良好な全光透過レベルを維持しながら、主波長又は純度を変化させることによって、ガラスの色をより良好に調節することを可能にする。

本発明の第２の態様では、本発明のガラス組成物は、着直剤として、重量百分率について下記に示される割合で下記の化合物の組み合わせを含有している：
Ｆｅ_２Ｏ_３（鉄合計）０．４〜１．８％
ＦｅＯ０．１０〜０．４５％
ＣｕＯ３５０〜６，６００ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜１，０００ｐｐｍ
好ましくは１００〜１，０００ｐｐｍ。

有利には、レドックス値は０．２０〜０．３０である。

この組成物は、酸化鉄（ＩＩ）の含有率が低いことによって、特に火炎炉において、十分に溶融させることができるガラスを提供することを可能にする。これは、火炎による放射のガラス溶融体への良好な透過を可能にし、したがって効果的な伝熱を可能にする。

着色剤として、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＯ及びＣｕＯを含有している組成物は、上記の態様と同様に、大きい全光透過率ＴＬ_Ｄ６５を有するガラスをもたらす。

組成物へのＮｉＯの添加は、Ｄ_６５光源の下での良好な全光透過レベルを維持しながら、ガラスの純度を良好に調節することを助ける。

本発明のガラス組成物は特に、従来のソーダ−ライム−シリカガラスの製造において使用されるのと同様な温度において、標準のフロートプロセス条件で溶融させ、そしてガラスリボンにすることができるという利点を有する。

これらの組成物において、ＳｉＯ_２は、必須の役割を有する。本発明に関して、ＳｉＯ_２の含有率は７５％を超えてはならない。含有率がこれよりも高い場合、バッチの溶融のために高い温度が必要になり、またガラスの熱膨張率が小さくなりすぎる。ＳｉＯ_２の含有率が５３％よりも低い場合、ガラスの安定性及び歪点が不十分になる。

Ａｌ_２Ｏ_３は、安定化剤として機能する。これは、ガラスの歪点を高くすることを可能にし、またこれは、耐薬品性、特に塩基性媒体中での耐薬品性を改良する。Ａｌ_２Ｏ_３の含有率は、高温における粘度の許容できない大きい増加を防ぎ、且つ熱膨張率の過剰な低下を防ぐために、有利には１０％を超えず、好ましくは７％を超えず、より好ましくは６％を超えない。

ＺｒＯ_２も、安定化剤として機能する。これは、ガラスの耐薬品性を改良し、且つ歪点を高くするのに役立つ。ＺｒＯ_２の含有率が８％超である場合、失透の危険性が増加し、また熱膨張率が減少する。この酸化物の溶融は困難であるが、これは、ＳｉＯ_２及びＡｌ_２Ｏ_３と同じ程度に、高温においてガラスの粘度を増加させないので、この酸化物は有利である。

一般に、本発明のガラスの溶融は、酸化物ＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３及びＺｒＯ_２の合計が７５％又はそれ未満である限り、許容できる範囲である。用語「許容できる範囲」は、１００ポイズの粘度ηに対応するガラスの温度が１，５５０℃を超えないこと、好ましくは１，５１０℃を超えないことを意味している。

Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏは、融点及び高温での粘度を、上記の範囲に維持する。これらは、熱膨張率も調節する。Ｎａ_２Ｏ及びＫ_２Ｏの合計含有率は、一般に少なくとも８％、好ましくは少なくとも１０％である。この合計含有率が１５％を超えると、歪点が小さくなり過ぎる。また、一般的に、Ｋ_２Ｏ／Ｎａ_２Ｏの重量比は、少なくとも１、好ましくは少なくとも１．２である。

ガラス組成物に、フラックスとしてＬｉ_２Ｏを、２％までの量で導入することも可能であるが、これは好ましくは１％を超えず、有利には０．５％を超えない。一般的に、組成物はＬｉ_２Ｏを含有しない。

アルカリ土類金属酸化物ＣａＯ、ＭｇＯ、ＳｒＯ及びＢａＯは、ガラスの融点及び高温におけるガラスの粘度を低下させる効果を有する。またこれらは一般に、歪点を高くする。これらの酸化物の合計含有率は、一般に少なくとも１５％である。これらの酸化物の合計含有率が２５％よりも大きい場合、失透の危険性が、フロートプロセス条件に適合しなくなる。

ＢａＯ含有率は、ガラスの光学的品質を低下させる硫酸バリウム（ＢａＳＯ_４）結晶の生成を制限するために、一般に１２％未満、好ましくは９％未満、より好ましくは５％未満である。好ましくは、ガラス中のＢａＯ含有率は、バッチ材料の不可避不純物に対応している。

ＳｒＯは、ガラスの歪点を高くし、且つガラスの耐薬品性を増加させるのに役立つ。ＳｒＯの含有率は、好ましくは９％未満である。

本発明のガラス組成物は、従来のソーダ−ライムケイ酸塩ガラス組成物のためのフロートプロセスの条件において溶融金属浴上にガラスを浮かべることによって、溶融させ且つガラスリボンにすることができる。

その後、ガラスリボンを適当な寸法に切断し、それによってディスプレイパネルのための基材、特にディスプレイパネルの前面のための基材を作る。

本発明を以下の例で説明するが、これらの例は本発明を限定するものではない。

表１に示す割合で着色剤を含有しているガラス組成物を製造した。

これらの例では、ガラスマトリックスは、重量に関して下記に示される成分からなっている：
ＳｉＯ_２６８．５％
Ａｌ_２Ｏ_３０．７％
Ｎａ_２Ｏ４．５％
Ｋ_２Ｏ５．５％
ＣａＯ１０．０％
ＳｒＯ７．０％
ＺｒＯ_２３．８％。

それぞれの組成物を、白金るつぼに入れ、１，５００℃で溶融した。溶融したガラスを、カーボンのテーブル上に取り出し、シート状に成形した。このシートを、炉において６５５℃で６０分間にわたってアニール処理した。このシートを、５０×５０×２．８ｍｍの試料に切断し、その後、これを研磨した。

試料に関して、以下のパラメータを測定した：
○９１０ｎｍの波長で測定される赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）；
○３８０〜７８０ｎｍの範囲で積分され且つＥＮ４１０標準で計算されたＤ_６５光源での全光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）；
○Ｄ_６５光源での主波長（λ_Ｄ）；
○Ｄ_６５光源での励起純度（Ｐ_Ｄ６５）；及び
○酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯとして表される）の質量含有率と全鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３として表される）の質量含有率との比として定義されるレドックス値。

赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）、光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）、主波長（λ_Ｄ）、及び純度（Ｐ_Ｄ６５）は、１９３１ＣＩＥ（ＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＣｏｍｍｉｓｓｉｏｎｏｎＩｌｌｕｍｉｎａｔｉｏｎ）基準観測によって計算した。レドックス値を決定するために、合計鉄含有率（Ｆｅ_２Ｏ_３）をＸ線蛍光分析で測定し、且つ酸化鉄（ＩＩ）（ＦｅＯ）含有率を湿式化学法で測定した。

本発明の組成物は、ディスプレイパネル基材としての使用に適合している下記の性質を有するガラス板を得ることを可能にする：赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）は４０％以下、光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）は４０％超、主波長（λ_Ｄ）は４８０〜５７０ｎｍ、且つ及び純度は８％未満。

Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＯ、並びにＣｏＯ、ＮｉＯ及び／又はＳｅを組み合わせているガラス組成物（例１〜１１）は、特に有利な中性の灰色の利点を有する。

ＣｏＯをＮｉＯ及び／又はＳｅと組み合わせている例６、及び８〜１１は、ガラスの純度を低下させ、それによってそれぞれ例２、１、及び３〜５と比較してより中性の色を有すること、並びに同様なＴ_{ＩＲ９１０}率を維持しながら、これを行うことを可能にする。

例８と比較して比較的多くのセレンを含有している例７は、比較的大きい主波長で、例１と同様な純度を有するガラスを得ることを可能にする。

Ｆｅ_２Ｏ_３、ＦｅＯ及びＣｕＯ、並びに随意にＮｉＯを組み合わせている例１２〜１９の組成物は、比較的中性の灰色を有する。

例１６〜１８では、ＮｉＯの追加が、それぞれ例１２〜１４のガラスの純度を更に低下させることを可能にする。

これらの組成物は、特に好ましい熱条件において溶融させることができる。例１５の組成物は、例５のガラスと実質的に同じ性質を有するガラスに関して、ＦｅＯ含有率が比較的低いことによって、例５の組成物と比較して更により好ましい条件で溶融させることができる。

Claims

ディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネルのための基材の製造を意図したガラス組成物であって、
２．８ｍｍのガラス厚さについて測定したときに、９１０ｎｍで測定した赤外線透過率（Ｔ_{ＩＲ９１０}）が４０％又はそれ未満、Ｄ_６５光源での全光透過率（ＴＬ_Ｄ６５）が４０％超、主波長（λ_Ｄ）が４８０〜５７０ｎｍ、且つ純度が８％又はそれ未満であり、且つ下記の着色剤を重量について下記に示す割合で含有する、ガラス組成物：
Ｆｅ_２Ｏ_３０．４〜２％
ＦｅＯ０．１〜０．６％
ＣｏＯ０〜２００ｐｐｍ
Ｓｅ０〜３０ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜１，０００ｐｐｍ
ＣｕＯ０〜６，６００ｐｐｍ。
レドックス値が、０．１５〜０．４０、有利には０．２０〜０．３５であることを特徴とする、請求項１に記載の組成物。
主波長が４８５〜５２０ｎｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の組成物。
純度が、５％未満、有利には３％未満であることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の組成物。
ガラスマトリックスを形成するための下記の重量による割合で示される成分を含有していることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の組成物：
ＳｉＯ_２５３〜７５％
Ａｌ_２Ｏ_３０〜１０％
ＺｒＯ_２０〜８％
Ｎａ_２Ｏ２〜８％
Ｋ_２Ｏ０〜１０％
Ｌｉ_２Ｏ０〜２％
ＣａＯ０〜１２％
ＭｇＯ０〜９％
ＳｒＯ０〜１２％
ＢａＯ０〜１２％。
下記の成分を含有していることを特徴とする、請求項５に記載の組成物：
ＳｉＯ_２５７〜７５％、好ましくは６８％超
Ａｌ_２Ｏ_３０〜７％、好ましくは１〜６％
ＺｒＯ_２２〜７％、好ましくは２．５〜４．５％
Ｎａ_２Ｏ２〜６％、好ましくは３〜５％
Ｋ_２Ｏ２〜１０％、好ましくは５〜９％
Ｌｉ_２Ｏ０〜１％、好ましくは０．５％未満
ＣａＯ２〜１１％、好ましくは５〜１１％
ＭｇＯ０〜４％、好ましくは０〜２％
ＳｒＯ２〜９％、好ましくは５〜９％
ＢａＯ０〜９％、好ましくは０〜５％。
着直剤として、重量について下記に示される割合で下記の化合物を含有していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物：
Ｆｅ_２Ｏ_３（鉄合計）０．５〜１．９％
ＦｅＯ０．１０〜０．５５％
ＣｏＯ２０〜１５０ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜５５０ｐｐｍ
Ｓｅ０〜２０ｐｐｍ。
レドックス値が０．２５〜０．３５であることを特徴とする、請求項７に記載の組成物。
着直剤として、重量について下記に示される割合で下記の化合物を含有していることを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の組成物：
Ｆｅ_２Ｏ_３０．４〜１．８％
ＦｅＯ０．１０〜０．４５％
ＣｕＯ３５０〜６，６００ｐｐｍ
ＮｉＯ０〜１，０００ｐｐｍ
好ましくは１００〜１，０００ｐｐｍ。
レドックス値が０．２０〜０．３０であることを特徴とする、請求項９に記載の組成物。
ディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネルのための基材を、特に前記ガラスを溶融金属浴に浮かべることによって得られるガラスのリボンから切断されたガラスから、製造するための、請求項１〜１０のいずれかに記載のガラス組成物の使用。
前記基材がプラズマディスプレイの前面を形成することを特徴とする、請求項１１に記載の使用。
少なくとも１つの基材が、請求項１〜１０のいずれかに記載の組成を有するガラスからなることを特徴とする、プラズマガス混合物を保持してる空間によって隔離されている２枚のガラス基材を有するディスプレイパネル、特に電界放出ディスプレイパネル。
前記基材が前面を形成していることを特徴とする、請求項１３に記載のディスプレイパネル。