JPH07257937A - ガラス組成物 - Google Patents
ガラス組成物Info
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- JPH07257937A JPH07257937A JP5006594A JP5006594A JPH07257937A JP H07257937 A JPH07257937 A JP H07257937A JP 5006594 A JP5006594 A JP 5006594A JP 5006594 A JP5006594 A JP 5006594A JP H07257937 A JPH07257937 A JP H07257937A
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- glass
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- sro
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
- C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
- C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
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- Organic Chemistry (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高歪点で連続生産が可能なＰＤＰ用基板に適
したガラス組成物を提供する。 【構成】 重量％で表示して本質的に、５６〜６０％の
ＳｉＯ2 、１０〜１６％のＡｌ2Ｏ3、１〜４％のＺｒＯ
2 、０〜３％のＴｉＯ2 、０〜４％のＭｇＯ、３〜９％
のＣａＯ、０〜４％のＳｒＯ、２〜８％のＢａＯ、０〜
３％のＺｎＯ、３〜７％のＮａ2Ｏ 及び５〜１０％のＫ
2Ｏ からなり、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏが１６％以下であることを特徴とするガラス組成物。
したガラス組成物を提供する。 【構成】 重量％で表示して本質的に、５６〜６０％の
ＳｉＯ2 、１０〜１６％のＡｌ2Ｏ3、１〜４％のＺｒＯ
2 、０〜３％のＴｉＯ2 、０〜４％のＭｇＯ、３〜９％
のＣａＯ、０〜４％のＳｒＯ、２〜８％のＢａＯ、０〜
３％のＺｎＯ、３〜７％のＮａ2Ｏ 及び５〜１０％のＫ
2Ｏ からなり、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋Ｚｎ
Ｏが１６％以下であることを特徴とするガラス組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス組成物に関し、さ
らに詳しくはプラズマディスプレーパネル等表示装置の
基板用ガラス組成物に関する。
らに詳しくはプラズマディスプレーパネル等表示装置の
基板用ガラス組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】表示装置に用いられる基板用ガラス組成
物は、表示装置の形式に応じて各種の組成物が開示され
ている。最も種類が多いのは、液晶表示管に用いられる
無アルカリガラスであり、熱膨張係数は４０×１０-7〜
５０×１０-7／℃である。代表的なものとしては、コー
ニング社の＃７０５９がある。一方、プラズマディスプ
レー（以下「ＰＤＰ」という。）は大画面で直視型の壁
掛けハイビジョンＴＶ用表示装置等として注目されてい
る。ＰＤＰに用いられるガラス基板は、従来、一般建築
用と同じソーダライムシリカガラスが用いられてきた。
物は、表示装置の形式に応じて各種の組成物が開示され
ている。最も種類が多いのは、液晶表示管に用いられる
無アルカリガラスであり、熱膨張係数は４０×１０-7〜
５０×１０-7／℃である。代表的なものとしては、コー
ニング社の＃７０５９がある。一方、プラズマディスプ
レー（以下「ＰＤＰ」という。）は大画面で直視型の壁
掛けハイビジョンＴＶ用表示装置等として注目されてい
る。ＰＤＰに用いられるガラス基板は、従来、一般建築
用と同じソーダライムシリカガラスが用いられてきた。
【０００３】ＰＤＰの製造工程では、ガラス基板上への
電極の焼き付け、誘電体層の形成、隔壁の形成、蛍光体
の形成を行う工程で５００〜６００℃の熱処理がなされ
る。この熱処理により発生するガラス基板の熱収縮によ
り、パターン合わせする際に重ね合わせの位置ずれが生
じる。高精度な積層形成には、ガラス基板の熱収縮率の
値及びバラツキを管理することが必要となる。上記熱処
理には、絶縁ペースト、シーリングフリットが用いられ
るので、ガラス基板はこれらと熱膨張係数が合致するこ
とが要求される。このため、ガラス基板の５０〜３５０
℃の平均熱膨張係数は７５×１０-7〜９０×１０-7／℃
程度が必要となる。また、上記熱処理によるガラスの収
縮を小さくするには、歪点の高いガラスが必要となる。
液晶表示装置に用いられるガラス基板は、高い歪点を有
するが、熱膨張係数が小さいため、ＰＤＰの用途には適
さない。一方、従来用いられてきたソーダライムシリカ
ガラスは、熱膨張係数の値は要求を満たすが、歪点は５
００℃程度であり、５００〜６００℃の熱処理を行うと
大きな熱収縮を生じる。
電極の焼き付け、誘電体層の形成、隔壁の形成、蛍光体
の形成を行う工程で５００〜６００℃の熱処理がなされ
る。この熱処理により発生するガラス基板の熱収縮によ
り、パターン合わせする際に重ね合わせの位置ずれが生
じる。高精度な積層形成には、ガラス基板の熱収縮率の
値及びバラツキを管理することが必要となる。上記熱処
理には、絶縁ペースト、シーリングフリットが用いられ
るので、ガラス基板はこれらと熱膨張係数が合致するこ
とが要求される。このため、ガラス基板の５０〜３５０
℃の平均熱膨張係数は７５×１０-7〜９０×１０-7／℃
程度が必要となる。また、上記熱処理によるガラスの収
縮を小さくするには、歪点の高いガラスが必要となる。
液晶表示装置に用いられるガラス基板は、高い歪点を有
するが、熱膨張係数が小さいため、ＰＤＰの用途には適
さない。一方、従来用いられてきたソーダライムシリカ
ガラスは、熱膨張係数の値は要求を満たすが、歪点は５
００℃程度であり、５００〜６００℃の熱処理を行うと
大きな熱収縮を生じる。
【０００４】この熱収縮の問題を解決するために、特開
平３−４０９３３号公報において、熱膨張係数が８３×
１０-7／℃、歪点が６００℃程度のＰＤＰ用基板ガラス
組成物が開示されている。
平３−４０９３３号公報において、熱膨張係数が８３×
１０-7／℃、歪点が６００℃程度のＰＤＰ用基板ガラス
組成物が開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】特開平３−４０９３３
号公報には、従来のソーダライムシリカガラスが有して
いた前記課題を解決する基板用ガラス組成物を開示して
いる。しかし、製造上の観点からは、ガラスの作業温度
（ガラスの粘度が１０4 ポイズになる温度）に比べて液
相温度が高く、フロート法等による連続生産が困難であ
るという問題があった。
号公報には、従来のソーダライムシリカガラスが有して
いた前記課題を解決する基板用ガラス組成物を開示して
いる。しかし、製造上の観点からは、ガラスの作業温度
（ガラスの粘度が１０4 ポイズになる温度）に比べて液
相温度が高く、フロート法等による連続生産が困難であ
るという問題があった。
【０００６】本発明は、かかる不都合を解決し、フロー
ト法等による連続生産が可能な基板用ガラス組成物を提
供することを目的とする。
ト法等による連続生産が可能な基板用ガラス組成物を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量％で表示
して本質的に、５６〜６０％のＳｉＯ2 、１０〜１６％
のＡｌ2Ｏ3、１〜４％のＺｒＯ2 、０〜３％のＴｉＯ
2 、０〜４％のＭｇＯ、３〜９％のＣａＯ、０〜４％の
ＳｒＯ、２〜８％のＢａＯ、０〜３％のＺｎＯ、３〜７
％のＮａ2Ｏ 及び５〜１０％のＫ2Ｏ からなり、ＭｇＯ
＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１６％以下である
ことを特徴とするガラス組成物である。
して本質的に、５６〜６０％のＳｉＯ2 、１０〜１６％
のＡｌ2Ｏ3、１〜４％のＺｒＯ2 、０〜３％のＴｉＯ
2 、０〜４％のＭｇＯ、３〜９％のＣａＯ、０〜４％の
ＳｒＯ、２〜８％のＢａＯ、０〜３％のＺｎＯ、３〜７
％のＮａ2Ｏ 及び５〜１０％のＫ2Ｏ からなり、ＭｇＯ
＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯが１６％以下である
ことを特徴とするガラス組成物である。
【０００８】本発明による組成物の組成限定理由は以下
のとおりである。ＳｉＯ2 はガラスの骨格をなす部分で
ある。ＳｉＯ2 が５６％未満ではガラスの歪点が低くな
りすぎガラスの熱収縮が大きくなる。一方、６０％を超
えるとガラスの熱膨張率が小さくなり好ましくない。
のとおりである。ＳｉＯ2 はガラスの骨格をなす部分で
ある。ＳｉＯ2 が５６％未満ではガラスの歪点が低くな
りすぎガラスの熱収縮が大きくなる。一方、６０％を超
えるとガラスの熱膨張率が小さくなり好ましくない。
【０００９】Ａｌ2Ｏ3はガラスの歪点を上昇する成分で
ある。Ａｌ2Ｏ3が１０％未満ではガラスの歪点が低くな
りすぎ好ましくない。１６％を超えるとガラスの熱膨張
率が小さくなるとともにガラスの溶解性が低下する。
ある。Ａｌ2Ｏ3が１０％未満ではガラスの歪点が低くな
りすぎ好ましくない。１６％を超えるとガラスの熱膨張
率が小さくなるとともにガラスの溶解性が低下する。
【００１０】ＺｒＯ2 はＡｌ2Ｏ3と同様に歪点を上昇さ
せる成分である。ＺｒＯ2 が１％未満ではガラスの歪点
が低くなる。４％を超えるとガラスの熱膨張係数が低下
し好ましくない。
せる成分である。ＺｒＯ2 が１％未満ではガラスの歪点
が低くなる。４％を超えるとガラスの熱膨張係数が低下
し好ましくない。
【００１１】ＴｉＯ2 はガラスの化学的耐久性を高める
成分である。ＴｉＯ2 が３％を超えるとガラスが着色す
るので好ましくない。
成分である。ＴｉＯ2 が３％を超えるとガラスが着色す
るので好ましくない。
【００１２】ＭｇＯはガラスの粘度を調整する成分であ
るが必須成分ではない。ＭｇＯが４％を超えるとガラス
の液相温度が上昇するので好ましくない。
るが必須成分ではない。ＭｇＯが４％を超えるとガラス
の液相温度が上昇するので好ましくない。
【００１３】ＣａＯはガラスの粘度を調整する成分であ
る。ＣａＯが３％未満ではガラスの粘度が高くなりすぎ
連続生産が困難になる。ＣａＯが９％を超えるとガラス
の液相温度が高くなり失透が発生しやすくなる。
る。ＣａＯが３％未満ではガラスの粘度が高くなりすぎ
連続生産が困難になる。ＣａＯが９％を超えるとガラス
の液相温度が高くなり失透が発生しやすくなる。
【００１４】ＳｒＯとＢａＯはガラスの熱膨張係数を上
げることなくガラスの溶融を促進するのに必要な成分で
ある。ＳｒＯとＢａＯは原料代がいずれも高価である
が、ＳｒＯのほうがより高価であるのでＳｒＯは４％を
上限とする。ＢａＯが２％未満ではガラスの溶解性が低
下する。一方、ＢａＯが８％を超えると原料代が高くな
りすぎて好ましくない。
げることなくガラスの溶融を促進するのに必要な成分で
ある。ＳｒＯとＢａＯは原料代がいずれも高価である
が、ＳｒＯのほうがより高価であるのでＳｒＯは４％を
上限とする。ＢａＯが２％未満ではガラスの溶解性が低
下する。一方、ＢａＯが８％を超えると原料代が高くな
りすぎて好ましくない。
【００１５】ＺｎＯはガラスの化学的耐久性を向上させ
るが必須成分ではない。ＺｎＯは高価であること及びガ
ラスの成形にフロート法を用いるときにはフロートバス
中の水素によって還元されやすいので３％を上限とす
る。
るが必須成分ではない。ＺｎＯは高価であること及びガ
ラスの成形にフロート法を用いるときにはフロートバス
中の水素によって還元されやすいので３％を上限とす
る。
【００１６】また、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋
ＺｎＯが１６％を超えるとガラスの歪点が低下して好ま
しくない。
ＺｎＯが１６％を超えるとガラスの歪点が低下して好ま
しくない。
【００１７】Ｎａ2Ｏ とＫ2Ｏ はガラスの熱膨張係数の
調整、化学的耐久性の向上及びガラスの溶解性の向上に
必要な成分である。Ｎａ2Ｏ が３％未満またはＫ2Ｏ が
５％未満ではガラスの熱膨張係数が小さくなりすぎて好
ましくない。Ｎａ2Ｏ が７％を超えるかＫ2Ｏ が１０％
を超えるとガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎ、同時
にガラスの歪点が低下するので好ましくない。また、ガ
ラスの化学的耐久性は混合アルカリ効果により向上する
のでＮａ2Ｏ とＫ2Ｏ が同時に存在することが必要であ
る。
調整、化学的耐久性の向上及びガラスの溶解性の向上に
必要な成分である。Ｎａ2Ｏ が３％未満またはＫ2Ｏ が
５％未満ではガラスの熱膨張係数が小さくなりすぎて好
ましくない。Ｎａ2Ｏ が７％を超えるかＫ2Ｏ が１０％
を超えるとガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎ、同時
にガラスの歪点が低下するので好ましくない。また、ガ
ラスの化学的耐久性は混合アルカリ効果により向上する
のでＮａ2Ｏ とＫ2Ｏ が同時に存在することが必要であ
る。
【００１８】以上の成分の他に、本発明の目的を損なわ
ない範囲で、溶解促進と化学的耐久成向上のために２％
以下のＬｉ2Ｏ を含むことができる。また、各種清澄剤
（Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳＯ2 、Ｆ、Ｃｌ等）を含むこ
とができる。
ない範囲で、溶解促進と化学的耐久成向上のために２％
以下のＬｉ2Ｏ を含むことができる。また、各種清澄剤
（Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳＯ2 、Ｆ、Ｃｌ等）を含むこ
とができる。
【００１９】
【実施例】表１、表２の目標組成となるように各原料を
調合した。このとき、清澄剤として芒硝、亜砒酸、三酸
化アンチモンを各々単独で用いた。調合したバッチを白
金坩堝に投入し、１５５０℃で４時間溶融後流しだして
徐冷した。このようにして得られたガラス試料の液相温
度、作業温度、ガラス転移点、歪点、熱膨張係数を測定
した。歪点の高いガラスはガラス転移点も高いので全て
のガラスについて歪点を測定することはせず、ガラス転
移点を代用特性とした。
調合した。このとき、清澄剤として芒硝、亜砒酸、三酸
化アンチモンを各々単独で用いた。調合したバッチを白
金坩堝に投入し、１５５０℃で４時間溶融後流しだして
徐冷した。このようにして得られたガラス試料の液相温
度、作業温度、ガラス転移点、歪点、熱膨張係数を測定
した。歪点の高いガラスはガラス転移点も高いので全て
のガラスについて歪点を測定することはせず、ガラス転
移点を代用特性とした。
【００２０】
【表１】
【００２１】
【表１】
【００２２】液相温度の測定は以下のようにした。ガラ
スを粉砕して１６８０μｍのフルイを通り１１９０μｍ
のフルイ上に留まったガラス粒を白金ボード上に１列に
あけた１ｍｍ径の多数の穴の上に置き、ボードの長さ方
向に適当な温度勾配をもつように温度設定された炉内で
１時間保持する。炉からとりだした白金ボードを自然放
冷させた後に、顕微鏡によって白金ボード上のガラス粒
を観察し、失透が発生している最高温度をもって液相温
度とした。
スを粉砕して１６８０μｍのフルイを通り１１９０μｍ
のフルイ上に留まったガラス粒を白金ボード上に１列に
あけた１ｍｍ径の多数の穴の上に置き、ボードの長さ方
向に適当な温度勾配をもつように温度設定された炉内で
１時間保持する。炉からとりだした白金ボードを自然放
冷させた後に、顕微鏡によって白金ボード上のガラス粒
を観察し、失透が発生している最高温度をもって液相温
度とした。
【００２３】耐水性は、ガラスを粉砕して分級し１２５
〜２５０μｍの粉末試料を得、このガラス粉末約２ｇを
３００ｍｌの精製水にいれ、８０℃で２０時間保持した
後の重量減を測定して％で表示した。耐酸性は、耐水性
と同じ方法で測定したが、精製水の代わりに１０重量％
の塩酸溶液を用いた。
〜２５０μｍの粉末試料を得、このガラス粉末約２ｇを
３００ｍｌの精製水にいれ、８０℃で２０時間保持した
後の重量減を測定して％で表示した。耐酸性は、耐水性
と同じ方法で測定したが、精製水の代わりに１０重量％
の塩酸溶液を用いた。
【００２４】測定結果を表１、表２に併せて示す。同表
からわかるように、本発明によるガラス組成物は、液相
温度が作業温度より低いので、ガラスの連続生産に適し
ており、ガラス転移点、歪点が高いのでガラスの熱収縮
が小さく、ＰＤＰ等の表示装置の基板ガラスに適してい
る。
からわかるように、本発明によるガラス組成物は、液相
温度が作業温度より低いので、ガラスの連続生産に適し
ており、ガラス転移点、歪点が高いのでガラスの熱収縮
が小さく、ＰＤＰ等の表示装置の基板ガラスに適してい
る。
【００２５】
【発明の効果】本発明によるガラス組成物は、作業温度
が液相温度より高いので従来のアルミノ珪酸塩ガラスで
は極めて困難であったフロート法による連続生産が可能
である。また、歪点が高くガラスの熱収縮が小さいにも
かかわらず、熱膨張係数は従来のソーダライムシリカガ
ラスと同等であるため、本発明によるガラス組成物から
なるＰＤＰ用ガラス基板を用いることにより、他部材の
変更なく高精度のＰＤＰの製作が可能である。
が液相温度より高いので従来のアルミノ珪酸塩ガラスで
は極めて困難であったフロート法による連続生産が可能
である。また、歪点が高くガラスの熱収縮が小さいにも
かかわらず、熱膨張係数は従来のソーダライムシリカガ
ラスと同等であるため、本発明によるガラス組成物から
なるＰＤＰ用ガラス基板を用いることにより、他部材の
変更なく高精度のＰＤＰの製作が可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 重量％で表示して本質的に、５６〜６０
％のＳｉＯ2 、１０〜１６％のＡｌ2Ｏ3、１〜４％のＺ
ｒＯ2 、０〜３％のＴｉＯ2 、０〜４％のＭｇＯ、３〜
９％のＣａＯ、０〜４％のＳｒＯ、２〜８％のＢａＯ、
０〜３％のＺｎＯ、３〜７％のＮａ2Ｏ 及び５〜１０％
のＫ2Ｏ からなり、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋
ＺｎＯが１６％以下であることを特徴とするガラス組成
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05006594A JP3460298B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 基板用ガラス組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05006594A JP3460298B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 基板用ガラス組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07257937A true JPH07257937A (ja) | 1995-10-09 |
| JP3460298B2 JP3460298B2 (ja) | 2003-10-27 |
Family
ID=12848601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05006594A Expired - Lifetime JP3460298B2 (ja) | 1994-03-22 | 1994-03-22 | 基板用ガラス組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3460298B2 (ja) |
Cited By (11)
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-
1994
- 1994-03-22 JP JP05006594A patent/JP3460298B2/ja not_active Expired - Lifetime
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