JPH08333133A - ディスプレイパネルのためのガラス - Google Patents

ディスプレイパネルのためのガラス

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JPH08333133A
JPH08333133A JP8046184A JP4618496A JPH08333133A JP H08333133 A JPH08333133 A JP H08333133A JP 8046184 A JP8046184 A JP 8046184A JP 4618496 A JP4618496 A JP 4618496A JP H08333133 A JPH08333133 A JP H08333133A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 フラットパネル表示のための支持体として特
に有用であるために、ガラス中のアルカリ濃度を低くす
る。 【解決手段】 プラズマディスプレイパネル10用のシ
リカアルミガラス11、12は、重量パーセントで計算
された酸化物、40−57%SiO2、2.0−11%
Al23、1−16%CaO、8−21.5%SrO、
14−31.5%BaO、0−3%MgOおよび0−4
%B23からなる組成を有し、さらにそのガラスは、粘
度が20MPa・s(200ポアズ)、CTEが60−
90×10-7/℃、および歪点が630℃以上で、14
50℃を超えない温度示す。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はプラズマ表示素子に
必要な物理化学的特性を示すシリカアルミガラスパネル
を備えたプラズマ表示素子に関するものである。
【0002】
【従来の技術】フラットパネル表示素子への関心は急速
に拡大している。これまで、商業活動はラップトップコ
ンピューターに使用されるような小型の表示装置に集中
しており、このような目的で、液晶表示(LCD)素子
は興味の中心である。
【0003】また、情報やエンターテイメントの応用に
使用されるような大型の表示装置に注意が注がれつつあ
る。LCDは、その構造において高い精度を要求してお
り、そのため大型スクリーン化は容易ではない。したが
って、大型装置に関心が移るにしたがって別のタイプの
表示素子が注目されるようになってきている。
【0004】このようなもののひとつに、プラズマ表示
素子がある。その最も簡単な形として、プラズマ表示素
子は、互いに対面して間隔をおいた位置関係を保つ二つ
の絶縁ガラス支持体を含んでいる。一つの支持体は、そ
の表面上に形成される陽極電極を有し、もう一方は、そ
の表面上に形成される陰極電極を有している。クロスト
ークを防ぐために、バリヤーがそれぞれの支持体の電極
間に作られている。
【0005】その2枚の支持体は、互いに対向した固定
位置の関係に保たれる。それらの電極と支持体は、電極
部分がお互いに向き合い、画素に相当するように配列さ
れている。ネオン、アルゴン、またはヘリウムのような
希ガスが、電極の周りおよび電極間に密封される。10
0Vまでの電圧が電極間に与えられると、ガスはグロー
放電する。このことは、ネオングロー放電として良く知
られた原理に基づいている。
【0006】この放電により生じた光が、ディスプレイ
を形成するのに用いられる。放電の作用で、電極には、
主要な赤、緑および青色を発生する材料が含まれてい
る。別の形では、蛍光体が電極上に被覆され、放電によ
って目的の色を発光するようになっている。
【0007】電極は、お互いに垂直なストリップ状に塗
布されている。それらは印刷されてもよいし、あるいは
写真平板過程により作られてもよい。一方、多数の点が
印刷により、あるいはフィルムを用いて従来良く知られ
ている写真平板技術によりそのフィルムを処理すること
により形成される。
【0008】従来、発光表示素子に用いられる絶縁支持
体は、ソーダ石灰ガラスのシートであった。ソーダ石灰
ガラスは、高い熱膨張率(CTE)を与える理由から使
われている。60−90×10-7/℃(0−300℃)
程度の高いCTEが、表示素子において電極とバリヤー
を作る際に使われるガラスフリットの膨張に合わせるた
めに必要である。
【0009】例えば、電極とバリヤーはペーストとして
用いられ、乾燥される。ペーストは金属粉末のような導
電性成分、低融点のガラスフリットおよび溶媒やバイン
ダ剤のような有機物を含む。乾燥されたペーストは、残
留有機物を燃焼させるため、およびガラスフリットを軟
かくして支持体に付着させるために燃やされる。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】このように、ソーダ石
灰ガラスは十分高いCTEを示すが、それらはまた低い
歪点と低い抵抗率を示す。その結果、ソーダ石灰支持体
は、熱処理中、収縮および/または歪みがおこる。熱処
理過程は、電極の燃焼および/または支持体の密封を含
む。高いソーダ含量はまた表示電子体(例えば、電極)
を分解するナトリウムイオンの泳動を引き起こす。
【0011】従って、60−90×10-7/℃程度のC
TEと630℃より高い歪点を示すガラス支持体を提供
することが望ましい。同時に、支持体成分中のアルカリ
の使用を制限することが望ましい。というのは、これら
のイオンはガラス歪点を低くするのと同様に、表示寿命
を制約するからである。最も好ましくは、ガラスは浮動
プロセスを用いて製造されることが望ましい。本発明
は、これらの様々な条件を満足するガラスを提供するこ
とを目的とするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明のガラスは、限ら
れたアルカリ金属イオン濃度を持つシリカアルミガラス
であり、その組成は、重量パーセントで計算された酸化
物、40−57%SiO2、2.0−12%Al23
1−16%CaO、8−21.5%SrO、14−31
%BaO、0−3%MgOおよび0−4%B23からな
り、そのガラスは、粘度が20MPa・s(200ポア
ズ)、CTEが60−90×10-7/℃、および歪点が
630℃以上で、1500℃を超えない温度、さらに好
ましくは1450℃を超えない温度を示すことを特徴と
するものである。これらのガラスは、好ましくは全体の
2O濃度(R=Li、NaまたはK)が約5重量%よ
り低い濃度を含んでいる。
【0013】さらに本発明の表示パネルは、フリーのア
ルカリ金属イオンであるシリカアルミガラス支持体を備
えた表示パネルであり、重量パーセントで計算された酸
化物、40−57%SiO2、2.0−11%Al
23、1−16%CaO,8−21.5%SrO、14
−31.5%BaO、0−3%MgOおよび0−4%B
23の組成から主としてなり、そのガラスは、粘度が2
0MPa・s(200ポアズ)、CTEが60−90×
10-7/℃、および歪点が630℃以上で、1450℃
を超えない温度を示すことを特徴とするものである。
【0014】ある。
【0015】
【発明の効果】本発明のガラスは、フリーのアルカリ金
属イオンであるシリカアルミガラスであり、成分中のア
ルカリ金属イオン濃度の水準を低くすることにより、熱
膨張率(CTE)、歪点および重量損失などの適正なガ
ラス特性を与えることができるようになる。さらにフロ
ートガラス製造プロセスを使って作ることもでき、フラ
ットパネル表示素子のための支持体として有用である。
【0016】
【発明の実施の形態】以下、本発明によるシリカアルミ
ガラス表示パネルの実施の形態を図面に基づいて説明す
る。図1は、本発明による一般的にデザインされたプラ
ズマ表示パネル10の基本構造の一実施の形態を示す斜
視図である。図1に示されているパネル10は、前面支
持体11と背面支持体12からなる。陰極電極13は前
面支持体11の内側表面に形成され、陽極電極14は、
背面支持体12の内側表面に形成される。リブ15は支
持体11と12の間に空間を与え、孤立したバリヤーと
しても機能している。孤立したバリヤーは、同様に別の
知られた形を取ってもよく、このような場合、支持体1
1と12は、リブ15よりもむしろ周囲の密閉している
ストリップにより離れて置かれてもよい。
【0017】図2は、図1の要素部分の一部側断面図で
あり、表示パネル10の中の要素すなわちセル20を拡
大した形で示している。支持体11と12は、垂直に密
閉されたパネルを作るために結合している。次に、空間
の中間支持体は減圧され、通常の方法で希ガスで満たさ
れている。
【0018】本発明は、主に11と12のような絶縁支
持体の製造に適合する改良されたガラスに関するもので
ある。特にそのガラスは、このような支持体の様々な特
性の必要条件を満たしている。つけ加えて、本発明の多
くのガラスは、浮動(フロート)ガラス製造プロセスを
使って作ることもできる。溶融過程に柔軟性を与えるた
め、特に浮動プロセスを経たガラスの製造を可能にする
ために、ガラスは溶融特性に関していくつかの特徴を持
つことが望ましい。例えば、いくつかの浮動プロセスに
おいて、融点(すなわち、粘度が約20MPa・s(2
00ポアズ)である温度)が約1500℃ より低いも
しくはそれ以上、さらには、約1450℃より低いもし
くはそれ以上であることが望ましい。さらに重要なこと
は、フロートガラス製造プロセスを経てそのガラスを製
造するために、ガラスは、50MPa・s(500ポア
ズ)より大きい、さらに好ましくは、100MPa・s
(1000ポアズ)より大きい、最も好ましくは、約2
50MPa・s(2500ポアズ)より大きい粘度を液
相線温度で示すことが望ましい。
【0019】上記実施の形態により提供されたガラス
は、60−90×10-7/℃、さらには65−85×1
-7/℃、最も好ましくは79−85×10-7/℃の範
囲のCTEを示す。このようなCTEの必要性は主に、
電極と密閉操作に使われるガラスフリットのCTEに合
わせることに左右される。本発明のガラスは、630℃
より高い、さらには645℃より高い、最も好ましくは
約655℃より高い歪点を示すことが望ましい。高い歪
点は、その後の熱処理の間に圧縮あるいは収縮すること
によるパネルの歪みを妨ぐのを助けている。熱処理過程
は、電極の燃焼、パネルの密閉および被覆の応用を含
む。最も好ましい実施例において、ガラスは望ましいC
TEと歪点の組合せを示している。例えば、最も好まし
いガラスは、79−85×10-7/℃のCTEと、64
5℃より高い、最も好ましくは約655℃より高い歪点
の組合せを示す。
【0020】さらに本発明の中の一つの実施例において
は、他と異なり、アルカリ金属酸化物は1.0重量パー
セント以下の水準までおさえられている。このような低
いアルカリ金属レベルを持つガラスは、特に直流(D/
C)プラズマ表示パネル中の支持体として有用である。
しかし、アルカリ金属は、他の実施例、たとえば、交流
により増幅されるプラズマ表示のためのガラスに利用す
ることができる。一方、全体のアルカリ水準は約5重量
パーセント以下であることが望ましい。
【0021】このような理由で、含まれるガラスの成分
は、アルカリ土類金属酸化物BaO、SrOおよびCa
Oの本質的な量を使用している。BaOはこれらのカチ
オンのなかで最も大きなカチオンであり、CTEの値を
増加させるのに最も大きな効果があり、続いてSrO、
CaOおよびMgOの順になる。MgOは3%までは許
容されるが、ガラスの中で相分離を引き起こしたり、過
度にCTEを低くするので一般的に避けられる。そのた
め本発明のガラスは、すべて重量パーセントで、14−
31.5%BaO、8−21.5%SrO、1−16%
CaOおよび0−3%MgOを含む。好ましくはこれら
のガラスにはまた、これらの成分(BaO、SrO、M
gOおよびCaO)が、全体量にして約33から55重
量パーセントの間、さらに好ましくは約35から47重
量パーセントの間の量が含まれる。
【0022】ガラスの化学的耐久性は、5%塩酸溶液に
95℃で20分間ガラスサンプルを浸している間に起こ
る重量損失として、mg/cm2の単位で決定される。
化学的耐久性は一般的に、ガラス形成剤に中間物を加え
たもののガラス変性剤に対する比が増加するにつれて改
善する。しかし、化学的耐久性と溶融性の間で妥協する
ことがしばしば必要である。この目的のためのガラス
は、上記記載のように5%塩酸溶液に浸した後、約5.
0mg/cm2より小さい重量損失、より好ましくは
2.0mg/cm2より小さい重量損失、最も好ましく
は1.0mg/cm2より小さい重量損失を示す。重量
パーセントで、下記の範囲以内の酸化物の成分を含むガ
ラスは、一般的に5.0mg/cm2より小さい重量損
失を示すことを特徴とする。
【0023】 SiO2 44−57 Al23 2−12 CaO 1−15 SrO 9−19 BaO 16−29 MgO 0−3 B23 0−1 本発明のガラスは、一次ガラス形成剤として、重量パー
セントで40−57%のSiO2を含む。SiO2濃度の
増加は一般的に耐久性を改善するが、融点を上げる。本
発明のガラスはまた2.0−11%のAl23からな
る。Al23濃度が増加するにつれてガラスの耐久性は
増加するが、CTEは減少し、融点は上がる。酸化ホウ
素(B23)は融点を下げるが、一般的に耐久性、歪点
およびCTEに対しては有害である。そのために、B2
3は4%に制限され、より好ましくは2%より少な
く、最も好ましくは除かれる方がよい。
【0024】さらに上記実施の形態は、次に示す例によ
り説明されるが、これらは実施例を意味し、特許請求の
範囲には幾分制約されていない。表1は前述の典型的な
ガラスの成分、ガラスバッチから計算された酸化物の重
量パーセントを示したものである。これらの実施例のガ
ラスは、ガラスの成分が相対的に均一になるような温度
および時間、例えば、約1450−1550℃の温度
で、約6から12時間、で1000gバッチのそれぞれ
のガラス組成を溶かすことにより準備された。さらに表
1は、それぞれのガラス組成に対する適切なガラス特性
も示している。これらのガラス特性は、0−300℃の
温度範囲の線熱膨張率(CTE×10-7/℃)、歪点
(℃)、液相での粘度(Liq.Visc.MPa・s
/ポアズ)、2300MPa・sの粘度での温度(℃、
Visc.Temp.)、5%塩酸溶液に95℃で20
分間浸した後の重量損失(mg/cm2)を含む。
【0025】
【表1】
【0026】
【表2】
【0027】
【表3】
【0028】
【表4】
【0029】例17に示されるような成分と特性を持っ
たガラスは、現在では本発明の最も良い例と見なされ、
現時点で、本発明の目的とする特性の最高の組合せを提
供するものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態によるプラズマ表示パネ
ルの基本構造を示す斜視図
【図2】本発明のその実施の形態による図1の要素部分
の一部側断面図
【符号の説明】
10 表示パネル 11 前面支持体 12 背面支持体 13 陽極電極 14 陰極電極 15 リブ 16 空間中間支持体 20 要素またはセル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H01J 17/16 H01J 17/16 (72)発明者 ドーン ミシェル モファト アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14839 コーニング エヴァーグリーン ドライ ヴ 1

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 0−300℃の温度範囲での線熱膨張率
    (CTE)が60−90×10-7/℃で、630℃以上
    の歪点を示すガラスであり、重量パーセントで計算され
    た酸化物、40−57%SiO2、2.0−12%Al2
    3、1−16%CaO、8−21.5%SrO、14
    −31.5%BaO、0−3%MgOおよび0−4%B
    23の組成を持つことを特徴とするシリカアルミからな
    るガラス。
  2. 【請求項2】 前記ガラスが、約50MPa・s(50
    0ポアズ)より大きい液体粘度、および/または、79
    −85×10-7/℃のCTEおよび645℃以上の歪点
    を示し、浮動プロセスにより製造されることを特徴とす
    る請求項1記載のガラス。
  3. 【請求項3】 前記ガラスにおいて、B23濃度が約
    1.5重量パーセントより少なく、かつアルカリ金属濃
    度が重量にして約5%より少ないことをいることを特徴
    とする請求項1または2記載のガラス。
  4. 【請求項4】 前記ガラスのMgO濃度が約1.5重量
    パーセントより少ないことを特徴とする請求項3記載の
    ガラス。
  5. 【請求項5】 前記ガラスが、655℃以上の歪点を示
    すことを特徴とする請求項2記載のガラス。
  6. 【請求項6】 前記ガラスが、重量パーセントで計算さ
    れた酸化物、40−57%SiO2、2.0−12%A
    23、1−16%CaO、8−21.5%SrO、1
    4−31.5%BaO、0−3%MgOおよび0−4%
    23、または41−52%SiO2、2−12%Al2
    3、4−16%CaO、8−19%SrO、16−2
    9%BaO、0−3%MgOおよび0−4%B23の組
    成から主としてなることを特徴とする請求項1、2、
    3、4または5記載のガラス。
  7. 【請求項7】 前記ガラスが、フラットパネル表示素子
    のための平らで透明な支持体として使用されるものであ
    ることを特徴とする請求項1から6記載のガラス。
  8. 【請求項8】 前記ガラスが、約1.0%より少ないア
    ルカリ金属濃度を持つことを特徴とする請求項4および
    7記載の支持体。
  9. 【請求項9】 前記ガラスにおいて、直流増幅発光フラ
    ットパネル表示を特徴とする請求項7または8記載の支
    持体。
  10. 【請求項10】 前記ガラスにおいて、5%塩酸溶液に
    95℃で1時間浸した時の重量損失が5.0mg/cm
    2より少ないことを特徴とする請求項7、8または9記
    載の支持体。
JP04618496A 1995-03-02 1996-03-04 ディスプレイパネルのためのガラス Expired - Lifetime JP4120895B2 (ja)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US39760695A 1995-03-02 1995-03-02
US397606 1995-03-02
US593097 1996-02-14
US08/593,097 US5741746A (en) 1995-03-02 1996-02-14 Glasses for display panels

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JPH08333133A true JPH08333133A (ja) 1996-12-17
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EP (1) EP0729922B1 (ja)
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