JP4029438B2

JP4029438B2 - プラズマディスプレイパネル用ガラス基板

Info

Publication number: JP4029438B2
Application number: JP15882197A
Authority: JP
Inventors: 年安河口; 誠司宮崎
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1996-06-20
Filing date: 1997-06-16
Publication date: 2008-01-09
Anticipated expiration: 2017-06-16
Also published as: JPH1072235A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
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。
【０００２】
【従来の技術】
プラズマディスプレイパネル用ガラス基板には、１．５〜３．５ｍｍの厚さの範囲のフロート法によって板状に成形されたガラス、特にソーダライムシリカガラスが用いられている。フロート法によって成形されるガラスは、大量生産に向いているうえ、平滑性にもすぐれ、その点でプラズマディスプレイパネル用ガラス基板として適しているといえる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、これらのガラスには固有の着色がある。すなわち、画像表示の輝度やコントラストを向上するうえで、障害になるような吸収が可視域の波長に存在する。
【０００４】
特に、フロート法により成形されたソーダライムシリカガラスには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い色に着色させている。
【０００５】
本発明は、上記問題点を解決し、輝度が高くとれ表示上の問題となる着色の少ないプラズマディスプレイパネル用ガラス基板を提供する。また、本発明は、表示のコントラストを高くとれるよう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。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、１．５〜３．５ｍｍの範囲の厚さで４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上であり、歪点が５５０℃以上および０℃〜３００℃での平均熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃であり、ガラスの組成が重量％表示で、
ＳｉＯ₂ ５０〜７５、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ０〜１５、
Ｒ₂ Ｏ６〜２４（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫであり、これらの合量）、
Ｒ’Ｏ６〜２４（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａまたはＺｎであり、これらの合量）、
なる成分を含み、Ｋ₂ Ｏが６．５〜１４％であり、全鉄酸化物の含有量がＦｅ₂ Ｏ₃ に換算して０．０５重量％以下および２価の鉄の酸化物の含有量がＦｅＯに換算して０．０１５重量％以下であるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板を提供する。
【０００７】
また、本発明は、歪点が５５０℃以上および０℃〜３００℃での平均熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃であり、ガラスの組成が重量％表示で、
ＳｉＯ₂ ５０〜７５、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ０〜１５、
Ｒ₂ Ｏ６〜２４（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫであり、これらの合量）、
Ｒ’Ｏ６〜２４（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａまたはＺｎであり、これらの合量）、
なる成分を含み、Ｋ₂ Ｏが６．５〜１４％であり、２価の鉄の酸化物の含有量がＦｅＯに換算して０．０２重量％以下であるとともに、重量表示で１５０ｐｐｍ以下のＣｏＯおよび１２００ｐｐｍ以下のＮｉＯをＮｉＯ／ＣｏＯの重量比で６〜１２含有して５５０ｎｍの分光透過率を低減せしめてなるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板を提供する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の第１の態様におけるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板は、１．５〜３．５ｍｍの範囲の厚さで４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上である。このようなガラス基板をプラズマディスプレイパネルの画像表示側の基板として用いると、輝度の低下が起きず問題となる着色も目立たないプラズマディスプレイパネルが得られる。本ガラス基板は、プラズマディスプレイパネルの画像表示側の基板として用いられるが、画像表示の反対側に用いても支障ない。
【０００９】
ガラスを商業生産するうえで、不純物として鉄の混入は不可避に近く、通常は、ガラス全体に対して、Ｆｅ₂ Ｏ₃ に換算して０．０８重量％程度の鉄酸化物が含有される。ガラス中では鉄酸化物は２価と３価のイオンとして存在し、これらのイオンは、それぞれ特有の吸収を可視域の波長に有する。前述のように、通常のソーダライムシリカガラスは、１０００ｎｍ付近の近赤外域に吸収のピークを有するが、これは２価の鉄イオンに起因する。
【００１０】
本発明では、ＦｅＯに換算した２価の鉄の酸化物の含有量が０．０１５重量％以下となるように制御する。この制御により、容易に、ガラスの４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上になるようにできる。
【００１１】
なお、３価の鉄イオンも３８０ｎｍ付近にピークを持つ吸収があり、主に５００ｎｍより短い波長の透過率を下げ、黄色みを帯びた発色をする。したがって、３価の鉄イオンも２価の鉄イオン同様に含有量が制御されることが好ましい。
【００１２】
Ｆｅ₂ Ｏ₃ に換算した全鉄の含有量が０．０５重量％以下となることである。
【００１３】
２価の鉄の量の制御は、全鉄量を制御する以外に、含まれる鉄酸化物のイオン状態を制御することによって行える。鉄酸化物のイオン状態は、ガラス中の酸塩基度、熔融ガラス中の酸素濃度等の熔解条件に大きく影響される。具体的には、酸化セリウムや硝酸ソーダなどの酸化剤を適宜（通常は２重量％以下）添加するなどして、全鉄中の２価の鉄の量の割合を減らし、ひいては、２価の鉄の絶対量を減らすことができる。この場合、２価の鉄イオン／全鉄イオンの重量比は好ましくは２０％以下にされる。
【００１４】
酸化剤として、ガラスの熔解時に用いられるＡｓ₂ Ｏ₃ やＳｂ₂ Ｏ₃ 等の清澄剤を用いてもよい。ただし、このような清澄剤を用いると、フロート法による成形ができなくなる場合があるので注意が必要である。フロートバス中の金属スズと反応するおそれがあるからである。
【００１５】
基板ガラスの母組成については、重量％表示で、
ＳｉＯ₂ ５０〜７５（好ましくは５０〜７２）、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ０〜１５、
Ｒ₂ Ｏ６〜２４（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫであり、これらの合量）、
Ｒ’Ｏ６〜２４（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａまたはＺｎであり、これらの合量）、
なる成分を含み、Ｋ ₂ Ｏが６．５〜１４％である。なお、Ａｌ₂ Ｏ₃ は必須成分ではない。
【００１６】
基板ガラスが上記成分から本質的になる場合、この範囲で、歪点が５５０℃以上であり、０℃〜３００℃での平均熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃となるような基板ガラスが得られる。歪点が５５０℃以上の基板ガラスは、プラズマディスプレイパネル用基板を製造する際の焼成工程で、不規則な熱変形や大きな熱伸縮を生じにくいため、好ましい。また、０℃〜３００℃での熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃となるような基板ガラスは、プラズマディスプレイパネルの部材として通常用いられるガラスフリットと熱膨張係数が整合しているため、プラズマディスプレイパネルを製造する際に変形などの不具合を生じにくい。
【００１７】
なお、基板ガラスには、ガラスの熔解性、清澄性または成形性を改善するために、ＳＯ₃ 、Ｆ、Ｃｌを合量で２重量％以下、添加できる。また、ガラスの化学的耐久性を向上させるために、Ｂ₂ Ｏ₃ 、ＺｒＯ₂ 、Ｌａ₂ Ｏ₃ 、ＴｉＯ₂ 、ＳｎＯ₂ 、ＺｎＯを合量で５重量％以下、添加できる。
【００１８】
本発明の第２の態様におけるプラズマディスプレイパネル用基板では、上記の母組成のガラスを使用することを前提として、ＦｅＯに換算した２価の鉄の酸化物の含有量が０．０２重量％以下であるとともに、重量表示で１５０ｐｐｍ以下のＣｏＯおよび１２００ｐｐｍ以下のＮｉＯを含有して、５５０ｎｍの分光透過率をＣｏＯ、ＮｉＯがいずれも含有されていない場合に比べて低減せしめたことを特徴とする。
【００１９】
第１の態様の基板ガラスは光透過率が高いため、高輝度のプラズマディスプレイパネルが得られる。ところが、プラズマディスプレイパネルに用いる蛍光体の発光効率が高い場合は、基板ガラスの光透過率が高いと、コントラスト比が低下するおそれがある。
【００２０】
本発明の第２の態様の基板ガラスでは、前記と同様の母組成のガラスに重量表示で１５０ｐｐｍ以下のＣｏＯおよび１２００ｐｐｍ以下のＮｉＯを含有させて、５５０ｎｍの分光透過率を低減せしめる。このようにして、プラズマディスプレイパネルに用いる蛍光体の発光効率が高い場合でも、表示のコントラスト比を高くできる。５５０ｎｍの分光透過率は、１．５〜３．５ｍｍの範囲の厚さで、好ましくは４５％以上８５％未満、特に好ましくは４５％以上８０％未満、である。ＣｏＯとＮｉＯとの含有量は、重量表示でＣｏＯは１５〜１１０ｐｐｍ、ＮｉＯは１００〜１１００ｐｐｍ、が好ましい。
【００２１】
ＮｉＯとＣｏＯとは、互いに補色の位置に光の吸収を生じさせる。したがって、両者を含みかつ両者の含有量を適当に釣り合わせることによって、不適当な着色を生じることなく、光の透過率を低減できる。この観点で、ＮｉＯ／ＣｏＯの重量比は６〜１２である。
【００２２】
本発明の第２の態様の基板ガラスにおいても、ＦｅＯに換算した２価の鉄の酸化物の含有量が０．０２重量％以下、好ましくは０．０１５重量％以下、に制御されているので、第１の態様の基板ガラスと同様に、紫外域および近赤外域に問題となる吸収を生じない。
【００２３】
３価の鉄イオンも、３８０ｎｍ付近にピークを持つ吸収があるので、Ｆｅ₂ Ｏ₃ に換算した全鉄の含有量が０．０６重量％以下、特には０．０５重量％以下、となるようにすることが好ましいのは、第１の態様と同様である。
【００２４】
【実施例】
各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金るつぼを用いて１５００℃程度の温度で熔解した。次いで、熔解ガラスを流し出し、板状に成形後、徐冷した試料の４００〜７００ｎｍでの分光透過率を１００ｎｍ間隔で測定した。
【００２５】
表１、表２には、こうして得られたガラスの組成、厚さ、および４００〜７００ｎｍでの分光透過率を示す。表１、表２中のＦｅ₂ Ｏ₃ 、ＣｏＯおよびＮｉＯを除く母ガラスの組成の欄に記載した、Ａ〜Ｄは、表３に示すような組成を示す。表１、表２中の全鉄酸化物量はＦｅ₂ Ｏ₃ に換算した値である。
【００２６】
例６と例７は比較例である。例１〜例５は、４００〜７００ｎｍの分光透過率が８８％以上にできている。例６、例７は、鉄酸化物の含有量が多いため、７００ｎｍでの分光透過率の低下が見られる。
【００２７】
一方、ＮｉＯとＣｏＯとで５５０ｎｍの透過率を下げたガラスの組成、厚さ、５５０ｎｍでの分光透過率を表４に示す。例９、例１０では、ＮｉＯとＣｏＯとの添加により、５５０ｎｍでの分光透過率が８７％よりも低くなっている。したがってプラズマディスプレイパネルの発光体の輝度が高い場合でも高コントラスト比が得られる。
【００２８】
【表１】

【００２９】
【表２】

【００３０】
【表３】

【００３１】
【表４】

【００３２】
【発明の効果】
本発明によれば、輝度が高くとれ、表示上の問題となる着色の少ないプラズマディスプレイパネル用ガラス基板が得られる。また、本発明によれば、表示のコントラストを高くとれるようなプラズマディスプレイパネル用ガラス基板が得られる。

Claims

１．５〜３．５ｍｍの範囲の厚さで４００〜７００ｎｍにおける分光透過率が８７％以上であり、歪点が５５０℃以上および０℃〜３００℃での平均熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃であり、ガラスの組成が重量％表示で、
ＳｉＯ₂ ５０〜７５、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ０〜１５、
Ｒ₂ Ｏ６〜２４（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫであり、これらの合量）、
Ｒ’Ｏ６〜２４（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａまたはＺｎであり、これらの合量）、
なる成分を含み、Ｋ₂ Ｏが６．５〜１４％であり、全鉄酸化物の含有量がＦｅ₂ Ｏ₃ に換算して０．０５重量％以下および２価の鉄の酸化物の含有量がＦｅＯに換算して０．０１５重量％以下であるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。
歪点が５５０℃以上および０℃〜３００℃での平均熱膨張係数が７０×１０^-7〜９０×１０^-7／℃であり、ガラスの組成が重量％表示で、
ＳｉＯ₂ ５０〜７５、
Ａｌ₂ Ｏ₃ ０〜１５、
Ｒ₂ Ｏ６〜２４（ＲはＬｉ、ＮａまたはＫであり、これらの合量）、
Ｒ’Ｏ６〜２４（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、ＢａまたはＺｎであり、これらの合量）、
なる成分を含み、Ｋ₂ Ｏが６．５〜１４％であり、２価の鉄の酸化物の含有量がＦｅＯに換算して０．０２重量％以下であるとともに、重量表示で１５０ｐｐｍ以下のＣｏＯおよび１２００ｐｐｍ以下のＮｉＯをＮｉＯ／ＣｏＯの重量比で６〜１２含有して５５０ｎｍの分光透過率を低減せしめてなるプラズマディスプレイパネル用ガラス基板。