JP2013018698A

JP2013018698A - ガラス

Info

Publication number: JP2013018698A
Application number: JP2012030235A
Authority: JP
Inventors: Masato Rokusha; 真人六車
Original assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Current assignee: Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date: 2011-05-10
Filing date: 2012-02-15
Publication date: 2013-01-31
Anticipated expiration: 2032-02-15
Also published as: JP5915891B2

Abstract

【課題】本発明は、歪点が十分に高く、且つ周辺部材の熱膨張係数に整合し、しかも高温粘度が低いガラス（特にガラス板）を創案することを技術的課題とする。
【解決手段】本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２４５〜５５％（但し、５５％を含まず）、Ａｌ_２Ｏ_３１０．０超〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１５％、ＭｇＯ０〜３．７％未満、ＣａＯ２．９超〜８％、ＳｒＯ４.０超〜１５％、ＢａＯ２.０超〜１４％未満（但し、１４．０％を含まず）、Ｌｉ_２Ｏ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ４.０超〜１５％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、ＺｒＯ_２０〜７％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０１〜１％を含有することを特徴とする。
【選択図】なし

Description

本発明はガラスに関し、特にプラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）等のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）のガラス板等に好適なガラスに関する。

ＰＤＰは、以下のようにして作製される。まず前面ガラス板の表面にＩＴＯ膜、ネサ膜等の透明電極を成膜し、その上に誘電体層を形成すると共に、背面ガラス板の表面にＡｌ、Ａｇ、Ｎｉ等の電極を形成し、その上に誘電体層を形成し、更にその上に隔壁を形成する。次に、前面ガラス板と背面ガラス板を対向させて電極等の位置合わせを行った後、前面ガラス板と背面ガラス板の外周縁部を４５０〜５５０℃の温度域でフリットシールする。その後、排気管を通じて、パネル内部を真空排気し、更にパネル内部に希ガスを封入する。

従来、ＰＤＰには、フロート法等により板厚１．５〜３．０ｍｍに成形されたソーダ石灰ガラス（熱膨張係数：約８４×１０^−７／℃）からなるガラス板が用いられていた。しかし、ソーダ石灰ガラスは、歪点が５００℃程度であるため、熱処理工程で熱変形、熱収縮が生じ易かった。このため、現在では、ソーダ石灰ガラスと同等の熱膨張係数を有し、且つ高歪点のガラス板が使用されている（特許文献１参照）。

特開平８−２９０９３８号公報特開２００５−８９２８６号公報

上記の通り、ガラス板の歪点を高めると、ガラス板の熱収縮や熱変形を低下させることが可能になる。更に、フロート法でガラス板を成形する場合に、フロートバスの操業条件の変動に伴い、ガラス板の温度履歴が変化することに起因して、ガラス板の熱収縮や熱変形の度合いがばらつき易くなるが、この問題に対しても、ガラス板の歪点を高める方法が有効である。

しかし、特許文献１に記載のガラス板は、歪点が十分に高くない（６００℃以下）ため、熱収縮や熱変形の問題を十分に解消することができない。

一方、特許文献２には、６００超〜６５０℃の歪点を有するガラス板が開示されているが、このガラス板は、熱膨張係数が低過ぎるため、シールフリット等の周辺部材の熱膨張係数に整合せず、シール不良等の不具合を惹起させ易い。更に、このガラス板は、高温粘度が高過ぎるため、溶融温度、成形温度が高くなり、結果として、ガラス板の製造コストを低廉化することができない。

そこで、本発明は、歪点が十分に高く、且つ周辺部材の熱膨張係数に整合し、しかも高温粘度が低いガラス（特にガラス板）を創案することを技術的課題とする。

本発明者は、鋭意検討した結果、ガラス組成を所定範囲に規制することにより、上記技術的課題を解決できることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のガラスは、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ_２４５〜５５％（但し、５５％を含まず）、Ａｌ_２Ｏ_３１０．０超〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１５％、ＭｇＯ０〜３．７％未満、ＣａＯ２．９超〜８％、ＳｒＯ４.０超〜１５％、ＢａＯ２.０超〜１４％未満（但し、１４．０％を含まず）、Ｌｉ_２Ｏ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ４.０超〜１５％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、ＺｒＯ_２０〜７％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０１〜１％を含有することを特徴とする。

本発明のガラスは、上記のようにガラス組成範囲を規制されている。このようにすれば、歪点６００超〜６５０℃、熱膨張係数７０×１０^−７〜１００×１０^−７/℃、１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度１２００℃未満、液相粘度１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上を達成し易くなる。

第二に、本発明のガラスは、ガラス組成として、下記酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３が３０〜４５％（但し、４５％を含まず）、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１７.０超〜４０％、ＭｇＯ＋ＣａＯが２．９超〜１０％、質量比ＣａＯ／ＭｇＯが１．０超、ＣａＯ＋ＳｒＯが６．９２〜２３％、質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）が０．１３７〜０．３５５であることが好ましい。ここで、「ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３」は、ＳｉＯ_２の含有量からＡｌ_２Ｏ_３の含有量を引いた値を指す。「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、及びＢａＯの合量を指す。「ＭｇＯ＋ＣａＯ」は、ＭｇＯとＣａＯの合量を指す。「ＣａＯ＋ＳｒＯ」は、ＣａＯとＳｒＯの合量を指す。「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏの合量を指す。

第三に、本発明のガラスは、更に、ＳＯ_３を０．０１〜１質量％含み、且つフロート法で成形されてなることが好ましい。

第四に、本発明のガラスは、歪点が６００超〜６５０℃であることが好ましい。「歪点」は、ＡＳＴＭＣ３３６−７１に基づいて測定した値を指す。

第五に、本発明のガラスは、熱膨張係数が７０×１０^−７〜１００×１０^−７／℃であることが好ましい。ここで、「熱膨張係数」は、ディラトメーターにより３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した値を指す。

第六に、本発明のガラスは、１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２００℃以下であることが好ましい。ここで、「１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。

第七に、本発明のガラスは、液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相粘度」は、液相温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。「液相温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、この白金ボートを温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値を指す。

第八に、本発明のガラスは、ＦＰＤに用いることが好ましい。

第九に、本発明のガラスは、ＰＤＰに用いることが好ましい。

第十に、本発明のガラスは、板状であることが好ましい。

本発明のガラスは、ガラス組成として、下記酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ_２４５〜５５％（但し、５５％を含まず）、Ａｌ_２Ｏ_３１０．０超〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１５％、ＭｇＯ０〜３．７％（但し、３．７％を含まず）、ＣａＯ２．９超〜８％、ＳｒＯ４.０超〜１５％、ＢａＯ２.０超〜１４％（但し、１４．０％を含まず）、Ｌｉ_２Ｏ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ４.０超〜１５％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、ＺｒＯ_２０〜７％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０１〜１％を含有することを特徴とする。上記のように、各成分の含有量を規制した理由を下記に示す。

ＳｉＯ_２は、ガラスネットワークを形成する成分である。その含有量は４５〜５５％未満、好ましくは４９〜５２％である。ＳｉＯ_２の含有量が多過ぎると、高温粘度が不当に高くなり、溶融性、成形性が低下し易くなることに加えて、熱膨張係数が低くなり過ぎて、シールフリット等の周辺部材の熱膨張係数に整合させ難くなる。なお、本発明に係るガラス組成系では、ＳｉＯ_２の含有量を増加させても、歪点があまり上昇しない。一方、ＳｉＯ_２の含有量が少な過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。更に、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなり、結果として、ＰＤＰ等を製造する際の熱処理工程で、ガラス板に割れが発生し易くなる。

Ａｌ_２Ｏ_３は、歪点を高める成分であると共に、耐候性、化学的耐久性を高める成分であり、更にはガラスの表面硬度を高める成分である。その含有量は１０．０超〜１５％、好ましくは１１．０超〜１４．５％、より好ましくは１１．５〜１４％である。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、高温粘度が不当に高くなり、溶融性、成形性が低下し易くなる。一方、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が少な過ぎると、歪点が低下し易くなる。

Ｂ_２Ｏ_３は、ガラスの粘度を下げることにより、溶融温度、成形温度を低下させる成分であるが、歪点を低下させる成分であり、また溶融時の成分揮発に伴い、炉耐火物材料を消耗させる成分である。よって、Ｂ_２Ｏ_３は任意成分であり、その含有量は０〜１５％、好ましくは０〜１．５％、より好ましくは０〜０．１％未満である。

ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＭｇＯは、アルカリ土類酸化物の中では、ガラスを割れ難くする効果が大きい成分である。しかし、ＭｇＯは、ＺｒＯ_２と共存する場合に、ＺｒＯ_２系の失透結晶を著しく析出させることにより、液相粘度を著しく低下させる成分である。また、ＣａＯと共存する場合に、ＣａＭｇＳｉＯ系の失透結晶を析出させ易い成分である。よって、ＭｇＯは任意成分であり、その含有量は０〜３．７％未満、好ましくは０．０１〜３％、より好ましくは０．０２〜２％、更に好ましくは０．０３〜０．５％である。

ＣａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＣａＯは、アルカリ土類酸化物の中では、ガラスを割れ難くする効果が大きい成分である。ＣａＯの含有量は２．９超〜８％、好ましくは３〜７．５％、より好ましくは４．２〜６％である。ＣａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、ガラス板に成形し難くなる。一方、ＣａＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。

ＳｒＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、ＳｒＯは、ＺｒＯ_２と共存する場合に、ＺｒＯ_２系の失透結晶を析出し難くする成分である。ＳｒＯの含有量は４．０超〜１５％、好ましくは５〜１４％、より好ましくは７．０超〜１３％、更に好ましくは９．２〜１２．５％である。ＳｒＯの含有量が多過ぎると、長石族の失透結晶が析出し易くなり、また原料コストが高騰する。一方、ＳｒＯの含有量が少な過ぎると、上記効果を享受し難くなる。

ＢａＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。ＢａＯの含有量は２．０超〜１４％未満、好ましくは２.０超〜８％未満、より好ましくは２．０超〜５％未満である。ＢａＯの含有量が多過ぎると、バリウム長石族の失透結晶が析出し易くなり、また原料コストが高騰する。更に、密度が増大して、支持部材のコストが高騰し易くなる。一方、ＢａＯの含有量が少な過ぎると、高温粘度が不当に高くなり、溶融性、成形性が低下し易くなる。

Ｌｉ_２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。しかし、Ｌｉ_２Ｏは、原料コストが高いことに加えて、歪点を大幅に低下させる成分である。よって、Ｌｉ_２Ｏは任意成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜２％、より好ましくは０〜０．１％未満である。

Ｎａ_２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。Ｎａ_２Ｏの含有量は４〜１５％、好ましくは４．３超〜１２％、さらに好ましくは４．５〜９％、最も好ましくは５〜７％である。Ｎａ_２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。結果として、ＰＤＰ等を製造する際の熱処理工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。

Ｋ_２Ｏは、熱膨張係数を調整する成分であり、また高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。Ａｌ_２Ｏ_３を１０％超含むガラス系において、Ｋ_２Ｏの含有量が多過ぎると、ＫＡｌＳｉＯ系の失透結晶が析出し易くなる。また、Ｋ_２Ｏの含有量が多過ぎると、歪点が低下し易くなり、また熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。結果として、ＰＤＰ等を製造する際の熱処理工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じたり、割れが発生し易くなる。よって、Ｋ_２Ｏは任意成分であり、その含有量は０〜１０％、好ましくは０．１〜７％である。

ＺｒＯ_２は、高温粘度を上げずに、歪点を高める成分である。ＺｒＯ_２の含有量が多過ぎると、密度が高くなり易く、またガラスが割れ易くなり、更にはＺｒＯ_２系の失透結晶が析出し易くなり、ガラス板に成形し難くなる。よって、ＺｒＯ_２は任意成分であり、その含有量は０〜７％、好ましくは０．１〜６.５％、より好ましくは２〜６％である。

ガラス中のＦｅはＦｅ^２＋又はＦｅ^３＋の状態で存在するが、特にＦｅ^２＋は近赤外領域に強い光吸収特性を有する。このため、Ｆｅ^２＋は、大容量のガラス溶解窯において、ガラス溶解窯内の輻射エネルギーを吸収し易く、溶融効率を高める効果を有する。また、Ｆｅ^３＋は、鉄の価数変化の際に酸素を放出するため、清澄効果も有する。更に、ガラスの製造コストを低廉化するために、高純度原料（Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が極めて少ない原料）の使用を制限して、少量のＦｅ_２Ｏ_３を含む原料を使用することが好ましい。一方、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量が多過ぎると、窯の輻射エネルギーが、エネルギー源の近傍で吸収されて、窯の中央部に到達せず、ガラス溶解窯の熱分布にムラが生じ易くなる。よって、Ｆｅ_２Ｏ_３の含有量は０．０１〜１％である。また、Ｆｅ_２Ｏ_３の好適な下限範囲は０．０５％超、０．１０％超、特に０．２０％超である。なお、本発明では、酸化鉄は、Ｆｅの価数に係らず、「Ｆｅ_２Ｏ_３」に換算して表記するものとする。

更に、下記の成分含有量、成分比を有することが好ましい。

ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３は、ガラスネットワークを構成する成分の内、主要構成成分のＳｉＯ_２と歪点を高める寄与が大きいＡｌ_２Ｏ_３の差である。ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３が大き過ぎると、歪点が低下し易くなる。一方、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３が小さ過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は３０〜４５％未満、３２〜４３％、特に３４〜４０％が好ましい。

ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯは、歪点を低下させずに、高温粘度を低下させる成分である。ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなり、また原料コストが高騰する。一方、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が少な過ぎると、高温粘度が高くなり過ぎる。よって、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は１７．０超〜４０％、１８〜３０％、特に１９〜２５％が好ましい。

ＭｇＯ＋ＣａＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、高温粘度を低下させることにより、ガラス溶解窯内の上昇流、下降流、バッチ投入口方向への後退流の移動速度を高めて、ガラスを均質化させる２成分の総和である。また、ＭｇＯ＋ＣａＯは、アルカリ土類金属酸化物の中では、ガラスの割れ難さを最も維持し得ると共に、密度を最も低下させる２成分の総和である。密度を低下させると、ＰＤＰ等の支持部材のコストを低廉化することができる。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量は２．９超〜１０％、特に３．４超〜９．４％未満が好ましい。ＭｇＯ＋ＣａＯの含有量が多過ぎると、耐失透性、特にＺｒＯ_２系の失透結晶が析出し易くなる。一方、ＭｇＯ＋ＣaＯの含有量が少な過ぎると、ガラス溶解窯内でのガラス融液の移動速度が低下し過ぎて、ガラス融液が均質化されず、結果として、溶融性、成形性が低下し易くなる。

質量比ＣａＯ／ＭｇＯは、アルカリ土類酸化物の内、高温粘度を低下させる効果が大きいＭｇＯとＣａＯの比である。耐失透性の観点から見ると、ＺｒＯ_２系の失透結晶を特に発生させ易いＭｇＯに対して、ＭｇＯと比較してＺｒＯ_２系の失透結晶を発生させ難いＣａＯの比である。質量比ＣａＯ／ＭｇＯは、ＺｒＯ_２系の失透結晶の析出を抑制しつつ、高温粘度を低下させるために、１超、２超、２．５超、特に３．４超が好ましい。

ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量は６．９２〜２３％、８〜２１％、特に９〜２０％が好ましい。ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。一方、ＣａＯ＋ＳｒＯの含有量が少な過ぎると、ガラス溶解窯内でのガラス融液の移動速度が低下し過ぎて、ガラス融液が均質化されず、結果として、溶融性、成形性が低下し易くなる。

質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）は、高温粘度を低下させる効果が大きい成分の総量（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｌｉ_２Ｏ、Ｎａ_２Ｏ、及びＫ_２Ｏの総量）に対するＮａ_２Ｏの含有量の比である。質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）は０．１３７〜０．３５５、０．１４０〜０．３００、特に０．１５８超〜０．２５０が好ましい。質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）が大き過ぎると、高歪点を維持し難くなり、また溶融性、成形性が低下し易くなる。一方、質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）が小さ過ぎると、高温粘度を低下させるために、Ｌｉ_２ＯやＫ_２Ｏの含有量を増加せざるを得ず、結果として、原料コストが高騰する。なお、Ｋ_２Ｏの含有量を優先的に増加させると、Ａｌ_２Ｏ_３を１０％超含むガラス系では、ＫＡｌＳｉＯ系の失透結晶が析出し易くなる。一方、質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）が小さ過ぎても、高歪点を維持し難くなり、また耐失透性が低下して、液相粘度が低下し易くなる。

上記の成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。

ＴｉＯ_２は、紫外線による着色を防止すると共に、耐候性を高める成分である。しかし、ＴｉＯ_２の含有量が多過ぎると、ガラスが失透したり、ガラスが茶褐色に着色し易くなる。よって、ＴｉＯ_２の含有量は０〜１０％、特に０〜０．１％未満が好ましい。

Ｐ_２Ｏ_５は、耐失透性を高める成分、特にＺｒＯ_２系の失透結晶の析出を抑制する成分であり、またガラスを割れ難くする成分である。しかし、Ｐ_２Ｏ_５の含有量が多過ぎると、ガラスが乳白色に分相し易くなる。よって、Ｐ_２Ｏ_５の含有量は０〜１０％、０〜０．２％、特に０〜０．１％未満が好ましい。

ＺｎＯは、高温粘度を低下させる成分である。ＺｎＯの含有量が多過ぎると、耐失透性が低下し易くなる。よって、ＺｎＯの含有量は０〜１０％、特に０〜５％が好ましい。

ＳＯ_３は、清澄剤として作用する成分であり、その含有量は０〜１％、特に０．０１〜１％が好ましい。なお、フロート法でガラス板を成形すると、安価にガラス板を大量生産し得るが、この場合、清澄剤として芒硝を用いることが好ましい。

Ｓｂ_２Ｏ_３は、清澄剤として作用する成分であるが、フロート法でガラス板を成形する場合、ガラスを着色させる成分であり、また環境的負荷が懸念される成分である。Ｓｂ_２Ｏ_３の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。

Ａｓ_２Ｏ_３は、清澄剤として作用する成分であるが、フロート法でガラス板を成形する場合、ガラスを着色させる成分であり、また環境的負荷が懸念される成分である。Ａｓ_２Ｏ_３の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。

ＳｎＯ_２は、清澄剤として作用する成分であるが、耐失透性を低下させる成分である。ＳｎＯ_２の含有量は０〜１％、特に０〜０．１％未満が好ましい。

上記成分以外にも、溶解性、清澄性、成形性を高めるために、Ｆ、Ｃｌ、ＣｅＯ_２を合量で各々１％まで添加してもよい。また、化学的耐久性を高めるために、Ｎｂ_２Ｏ_５、ＨｆＯ_２、Ｔａ_２Ｏ_５、Ｙ_２Ｏ_３、Ｌａ_２Ｏ_３を各々３％まで添加してもよい。更に、色調の調整のために、上記以外の希土類酸化物、遷移金属酸化物を合量で２％まで添加してもよい。

本発明のガラスにおいて、熱膨張係数は７０×１０^−７〜１００×１０^−７／℃、特に８０×１０^−７〜９０×１０^−７／℃が好ましい。このようにすれば、シールフリット等の周辺部材の熱膨張係数に整合し易くなる。なお、熱膨張係数が高過ぎると、耐熱衝撃性が低下し易くなり、結果として、ＰＤＰ等を製造する際の熱処理工程で、ガラス板に割れが発生し易くなる。

本発明のガラスにおいて、密度は２．９０ｇ／ｃｍ^３以下、特に２．８５ｇ／ｃｍ^３以下が好ましい。このようにすれば、ＰＤＰ等の支持部材のコストを低廉化し易くなる。なお、「密度」は、周知のアルキメデス法で測定可能である。

本発明のガラスにおいて、６００超〜６５０℃、６０５超〜６５０℃、特に６１０超〜６５０℃が好ましい。このようにすれば、ＰＤＰ等を製造する際の熱処理工程で、ガラス板に熱収縮や熱変形が生じ難くなる。

本発明のガラスにおいて、１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度は１２００℃以下、特に１１８０℃以下が好ましい。このようにすれば、低温でガラス板を成形し易くなる。

本発明のガラスにおいて、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は１５２０℃以下、特に１４６０℃以下が好ましい。このようにすれば、低温でガラス原料を溶解し易くなる。なお、「１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。

本発明のガラスにおいて、液相温度は１１６０℃以下、特に１１００℃以下が好ましい。液相温度が上昇すると、成形時にガラスが失透し易くなり、成形性が低下し易くなる。

本発明のガラスにおいて、液相粘度は１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上、特に１０^４．３ｄＰa・以上が好ましい。液相粘度が低下すると、成形時にガラスが失透し易くなり、成形性が低下し易くなる。

本発明のガラスにおいて、誘電率は８以下、７．９以下、特に７．８以下が好ましい。このようにすれば、セルを１回発光させるために必要な電流量が小さくなるため、ＰＤＰ等の消費電力を低減し易くなる。ここで、「誘電率」は、ＡＳＴＭＤ１５０−８７に基づいて、２５℃、１ＭＨｚの条件で測定した値を指す。

本発明のガラスにおいて、体積電気抵抗率（１５０℃）は１１．０以上、特に１１．５以上が好ましい。このようにすれば、ガラス中のアルカリ成分が移動し難くなるため、アルカリ成分がＩＴＯ膜等の電極と反応し難くなり、結果として、電極の電気抵抗が変化し難くなる。ここで、「体積電気抵抗率（１５０℃）」は、ＡＳＴＭＣ６５７−７８に基づいて、１５０℃で測定した値を指す。

本発明のガラスにおいて、誘電正接は０．０５以下、０．０１以下、特に０．００５以下が好ましい。誘電正接が高くなると、画素電極等に電圧が印加された際に、ガラスが発熱して、ＰＤＰ等の動作特性に悪影響を及ぼすおそれがある。ここで、「誘電正接」は、ＡＳＴＭＤ１５０−８７に基づいて、２５℃、１ＭＨｚの条件で測定した値を指す。

本発明のガラスにおいて、ヤング率は７８ＧＰａ以上、特に８０ＧＰａ以上が好ましい。また、比ヤング率は、２７．５ＧＰａ／(ｇ／ｃｍ^３)以上、特に２８ＧＰａ／(ｇ／ｃｍ^３)以上が好ましい。このようにすれば、ガラス板が撓み難くなるため、搬送工程や梱包工程における取り扱いの際に大きく揺動して落下したり、他の部材と接触して破損し難くなる。ここで、「ヤング率」は、共振法で測定した値を指す。「比ヤング率」は、ヤング率を密度で割った値である。

本発明のガラスは、上記のガラス組成範囲になるように、調合したガラス原料を連続溶融炉に投入し、ガラス原料を加熱溶融した後、得られたガラス融液を脱泡した上で、成形装置に供給し、板状等に成形、徐冷することにより、作製することができる。

ガラス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、リドロー法等を例示できるが、安価にガラス板を大量生産する場合、フロート法を採用することが好ましい。

以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。

表１〜６は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜３３、３９〜４２）、比較例（試料Ｎｏ．３４〜３８）を示している。

次のようにして、試料Ｎｏ．１〜４２を作製した。まず表中のガラス組成になるように調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１５５０℃で２時間溶融した。次に、得られた溶融ガラスをカーボン板上に流し出して、平板形状に成形した後、徐冷した。その後、各測定に応じて、所定の加工を行った。得られた各試料について、熱膨張係数α、密度ｄ、歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓ、１０^４ｄＰａ・ｓにおける温度、１０^３ｄＰａ・ｓにおける温度、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度、１０^２ｄＰａ・ｓにおける温度、液相温度ＴＬ、液相粘度ｌｏｇ_１０ηＴＬ、体積電気抵抗率ρ（１５０℃、２５０℃、３５０℃）、誘電率ε、誘電正接ｔａｎδ、ヤング率、比ヤング率を評価した。これらの結果を表１〜６に示す。

熱膨張係数αは、ディラトメーターにより３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した値である。なお、測定試料として、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱試料を用いた。

密度ｄは、公知のアルキメデス法で測定した値である。

歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａ、軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭＣ３３６−７１に基づいて測定した値である。

１０^４ｄＰａ・ｓにおける温度、１０^３ｄＰａ・ｓにおける温度、１０^２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。なお、１０^４ｄＰａ・ｓにおける温度は、成形温度に相当している。

液相温度ＴＬは、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れた後、この白金ボートを温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶が析出する温度を測定した値である。液相粘度ｌｏｇ_１０ηＴＬは、液相温度ＴＬにおけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定した値である。なお、液相温度が低い程、また液相粘度が高い程、耐失透性が向上し、成形時にガラス中に失透結晶が析出し難くなり、結果として、大型のガラス板を安価に作製し易くなる。

体積電気抵抗率ρは、各温度において、ＡＳＴＭＣ６５７−７８に基づいて測定した値を指す。

誘電率ε、誘電正接ｔａｎδは、ＡＳＴＭＤ１５０−８７に基づいて、２５℃、１ＭＨｚの条件で測定した値である。

ヤング率は、共振法で測定した値を指す。また、比ヤング率は、ヤング率を密度で割った値である。

表１〜６から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜３３、３９〜４２は、歪点が６００超〜６５０℃であるため、高い耐熱性を有する。また、試料Ｎｏ．１〜３３、３９〜４２は、熱膨張係数が７０×１０^−７〜１００×１０^−７/℃であるため、ＰＤＰ等の構成部材の熱膨張係数に整合させ易い。更に、試料Ｎｏ．１〜３３、３９〜４２は、１０^４ｄＰａ・ｓにおける温度が１２００℃未満、液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であるため、生産性に優れている。

一方、試料Ｎｏ．３４は、歪点が高いものの、アルカリ成分、特にＮａ_２Ｏを含有していないため、高温粘度が高かった。また、試料Ｎｏ．３４は、熱膨張係数が低過ぎるため、ＰＤＰ等の周辺部材の熱膨張係数に整合させることが困難であると考えられる。

試料Ｎｏ．３５は、特許文献１に記載のガラスである。また、試料Ｎｏ．３５、３６は汎用のガラスである。試料Ｎｏ．３５、３６は、歪点が約５８０℃以下であるため、熱処理工程で熱収縮が大きく、高精細のディスプレイ等を作製し難いと考えられる。

試料Ｎｏ．３７は、ＭｇＯの含有量が所定範囲外であるため、ＺｒＯ_２系の失透結晶が析出し易く、液相温度が高かった。

試料Ｎｏ．３８は、ＳｒＯの含有量が少な過ぎるため、１０^４ｄＰａ・ｓにおける温度が上昇し、ガラスの製造コストが高騰する虞がある。

本発明のガラスは、ＰＤＰ、フィールドエミッションディスプレイ等のＦＰＤ以外にも、シリコン太陽電池、色素増感型太陽電池に適用することも可能である。

Claims

ガラス組成として、下記酸化物換算の質量％で、ＳｉＯ_２４５〜５５％（但し、５５％を含まず）、Ａｌ_２Ｏ_３１０．０超〜１５％、Ｂ_２Ｏ_３０〜１５％、ＭｇＯ０〜３．７％（但し、３．７％を含まず）、ＣａＯ２．９超〜８％、ＳｒＯ４.０超〜１５％、ＢａＯ２.０超〜１４％（但し、１４．０％を含まず）、Ｌｉ_２Ｏ０〜１０％、Ｎａ_２Ｏ４.０超〜１５％、Ｋ_２Ｏ０〜１０％、ＺｒＯ_２０〜７％、Ｆｅ_２Ｏ_３０．０１〜１％を含有することを特徴とするガラス。
ＳｉＯ_２−Ａｌ_２Ｏ_３が３０〜４５％（但し、４５％を含まず）、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１７.０超〜４０％、ＭｇＯ＋ＣａＯが２．９超〜１０％、質量比ＣａＯ／ＭｇＯが１．０超、ＣａＯ＋ＳｒＯが６．９２〜２３％、質量比Ｎａ_２Ｏ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｌｉ_２Ｏ＋Ｎａ_２Ｏ＋Ｋ_２Ｏ）が０．１３７〜０．３５５であることを特徴とする請求項１に記載のガラス。
更に、ＳＯ_３を０．０１〜１質量％含み、且つフロート法で成形されてなることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス。
歪点が６００超〜６５０℃であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のガラス。
熱膨張係数が７０×１０^−７〜１００×１０^−７／℃であることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のガラス。
１０^４．０ｄＰａ・ｓにおける温度が１２００℃以下であることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載のガラス。
液相粘度が１０^４．０ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜６の何れか一項に記載のガラス。
フラットパネルディスプレイに用いることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のガラス。
プラズマディスプレイパネルに用いることを特徴とする請求項１〜７の何れか一項に記載のガラス。
板状であることを特徴とする請求項１〜９の何れか一項に記載のガラス。