KR100802521B1 - Substrate glass for display device - Google Patents

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KR100802521B1
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히로시 마치시타
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샌트랄 글래스 컴퍼니 리미티드
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Abstract

본 발명은 SiO2 63∼69중량%, Al2O3 0.5∼5중량%, Na2O 2∼7중량%, K2O 8∼17중량%, MgO 10∼18중량%, CaO 0∼7중량%, SrO 0∼3중량%, BaO 0∼3중량% 및 ZrO2 0.5∼7 중량%를 포함하고, 또한 왜점이 570℃이상인 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리에 관한 것이다.The present invention is 63 to 69% by weight of SiO 2 , 0.5 to 5% by weight of Al 2 O 3 , Na 2 O 2 to 7% by weight, K 2 O 8 to 17% by weight, MgO 10 to 18% by weight, CaO 0-7 The present invention relates to a substrate glass for a flat panel display device comprising a weight%, 0 to 3% by weight of SrO, 0 to 3% by weight of BaO, and 0.5 to 7% by weight of ZrO 2 and having a distortion point of 570 ° C or higher.

왜점, 디스플레이장치, 기판 유리Distortion, Display, Substrate Glass

Description

디스플레이 장치용 기판 유리{SUBSTRATE GLASS FOR DISPLAY DEVICE}Substrate glass for display device {SUBSTRATE GLASS FOR DISPLAY DEVICE}

본 발명은 내열성이 우수하며 경량이고 또한 고강도의 유리 조성물에 관한 것이다. 특히 통상적인 소다 라임 실리카 유리와 동일한 정도의 열팽창 계수와 높은 내열성이 요구되는 유리 기판, 예를 들면 PDP(플라즈마 디스플레이 패널)나 EL(일렉트로루미네슨스), FED(필드 에미션 디스플레이)등의 전자 디스플레이용 기판에 매우 적합한 유리 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a glass composition having excellent heat resistance, light weight and high strength. Particularly, glass substrates requiring the same thermal expansion coefficient and high heat resistance as conventional soda lime silica glass, for example, electrons such as PDP (plasma display panel), EL (electroluminescence), FED (field emission display), etc. It relates to a glass composition which is very suitable for a substrate for a display.

종래, PDP 제조 분야에 있어서는, 기판 유리로서 상온∼300℃의 열팽창 계수가 80∼90×10-7/℃정도, 왜점이 510∼520℃정도의 소다 라임 실리카 유리를 사용해 왔다. 소다 라임 실리카 유리는 다방면으로 이용되어 저가로 용이하게 조달할 수 있는 점에서 유리하다. 그러나 왜점이 낮기 때문에 유리 기판상에 전극선 패턴을 배치하고, 또한 저융점 유리에 의한 절연 피복을 형성하는 등, 패널 제작상 각종 열처리를 할 때에, 기판 유리의 휘어짐이나 수축 등의 변형이 쉽게 발생한다고 하는 단점이 있다.Conventionally, in the field of PDP manufacture, soda-lime silica glass whose thermal expansion coefficient of normal temperature -300 degreeC is about 80-90x10 <-7> / degreeC, and distortion point about 510-520 degreeC has been used as substrate glass. Soda lime silica glass is advantageous in that it can be easily used at low cost because it is used in various ways. However, since the strain point is low, when the various heat treatments are performed in panel fabrication such as disposing an electrode wire pattern on the glass substrate and forming an insulating coating by low melting point glass, deformation of the substrate glass such as warpage or shrinkage occurs easily. There is a disadvantage.

상기 단점을 해소하기 위하여, 근래에는 소다 라임 실리카 유리와 같은 알칼리 석회계 유리로, 열팽창 계수가 소다 라임 실리카 유리와 근사하고, 왜점이 550 ℃을 넘고 또한 600℃을 넘을 수 있는 고왜점 유리가 제안되어 있다(예를 들면 특허 문헌 1∼3). 이들 유리는 디스플레이 패널의 제조 공정에서 열변형이 적고, 또한 다른 부재와의 팽창의 정합성도 좋다.In order to alleviate the above disadvantages, in recent years, alkali lime-based glass such as soda lime silica glass has proposed a high-distortion glass having a thermal expansion coefficient close to that of soda lime silica glass and having a strain point exceeding 550 ° C and exceeding 600 ° C. (For example, patent documents 1-3). These glasses have little thermal deformation in the manufacturing process of a display panel, and also the matching property of expansion with another member is good.

특허 문헌1 : 일본국 특허 제 2738036호 공보Patent Document 1: Japanese Patent No. 2738036

특허 문헌2 : 일본국 특개평 9-202641호 공보Patent Document 2: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-202641

특허 문헌3 : 일본국 특개평 9-255354호 공보Patent Document 3: Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-255354

그러나, 종래의 고왜점 유리는 성분 조성 자체가 소다 라임 실리카 유리에 비하여 약간 특이한 조성이고, 종래의 고왜점 유리의 밀도는 소다 라임 실리카 유리에 비해 크고, 2.6을 넘는 것이 많다. 이것은 디스플레이 장치의 경량화를 어렵게 하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 유리 기판의 자체 중량에 의한 굴곡의 문제도 발생한다. 즉 유리 기판의 자체 중량에 의한 굴곡량(W)은, 식(1)에서 나타나듯이, 유리의 밀도(ρ) 에 비례하여 증대한다. 그러므로 유리 기판이 대형화되면 굴곡량이 매우 커지고, 기판의 반송이나 이동 공정에서 파손 등의 문제가 발생한다.However, conventional high-distortion glass has a slightly unusual composition in comparison with soda lime silica glass, and the density of the conventional high-distortion glass is larger than soda lime silica glass and often exceeds 2.6. This not only has a problem that it is difficult to reduce the weight of the display device, but also causes a problem of bending due to its own weight of the glass substrate. That is, the curvature amount W by the weight of the glass substrate itself increases in proportion to the density ρ of the glass, as shown in formula (1). Therefore, when a glass substrate becomes large, the amount of curvature becomes very large, and a problem, such as a breakage, arises in the conveyance and movement process of a board | substrate.

W=c(ρ/E)(L4/t2) (1) W = c (ρ / E) (L 4 / t 2 ) (1)

W : 최대 굴곡량, L : 2변 지지간의 거리, t : 판 두께, ρ: 유리의 밀도, E : 유리의 영 탄성률(Young's modulus:영률), c : 정수W: maximum bending amount, L: distance between two sides support, t: sheet thickness, ρ: glass density, E: Young's modulus of glass, c: integer

또한 종래의 고왜점 유리는 소다 라임 실리카 유리에 비하여 저항력이 약하기 때문에, 여러 가지 처리를 할 때에 쉽게 부서지는 문제가 있었다. 일반적으로 유리의 파열은 상처(크랙)를 기점으로 일어나는 취성(brittleness) 파괴라고 생각 되고, 이 파괴에 대한 저항성은 파괴 인성(KIC)이라고 불린다. 따라서, 상기 파열의 문제를 개선하기 위해서는 KIC가 높은 유리가 필요하다.In addition, the conventional high-distortion glass has a weaker resistance than the soda lime silica glass, and thus has a problem of being easily broken when performing various treatments. In general, the rupture of the glass is considered to be a brittleness fracture occurring from the scratch (cracks), and the resistance to the fracture is called fracture toughness (K IC ). Therefore, in order to improve the problem of rupture, glass having a high K IC is required.

본 발명의 목적은, 이러한 문제를 해결하기 위해서 소다 라임 실리카 유리와 동일한 정도의 선팽창 계수를 가짐과 동시에 왜점과 KIC가 높고, 밀도가 낮은 것을 특징으로 하는 기판 유리를 제공하는 것에 있다.An object of the present invention is to provide a substrate glass characterized by having a linear expansion coefficient of the same degree as that of soda lime silica glass, high distortion point and high K IC , and low density.

본 발명에 의하면 SiO2 63∼69중량%, Al2O3 0.5∼5중량%, Na2O 2∼7중량%, K2O 8∼17중량%, MgO 10∼18중량%, CaO 0∼7중량%, SrO 0∼3중량%, BaO 0∼3중량% 및 ZrO2 0.5∼7 중량%를 포함하고, 또한 왜점이 570℃이상인 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리가 제공된다.According to the present invention, 63 to 69 wt% SiO 2 , 0.5 to 5 wt% Al 2 O 3 , 2 to 7 wt% Na 2 O, 8 to 17 wt% K 2 O, 10 to 18 wt% MgO, and CaO 0 to Substrate glass for a flat panel display device comprising 7% by weight, 0-3% by weight of SrO, 0-3% by weight of BaO and 0.5-7% by weight of ZrO 2 and having a distortion point of 570 ° C or higher is provided.

본 발명에 의하면 상기 유리는, 실질적으로 SiO2 63∼69중량%, Al2O3 0.5∼5중량%, Na2O 2∼7중량%, K2O 8∼17중량%, MgO 10∼18중량%, CaO 0∼7중량%, SrO 0∼3중량%, BaO 0∼3중량% 및 ZrO2 0.5∼7 중량%만으로 이루어진 유리여도 된다.According to the present invention, the glass is substantially 63 to 69% by weight of SiO 2 , 0.5 to 5% by weight of Al 2 O 3 , Na 2 O 2 to 7% by weight, K 2 O 8 to 17% by weight, MgO 10 to 18 The glass may be composed of only 0% by weight, 0-7% by weight of CaO, 0-3% by weight of SrO, 0-3% by weight of BaO and 0.5-7% by weight of ZrO 2 .

Si02는 유리의 주성분이고, 중량%가 63%미만에서는 원하는 파괴 인성 KIC를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 유리의 내열성 또는 화학 내구성을 악화시킨다. 한편 69%를 넘으면 유리 융액의 고온 점도가 높아져, 유리 성형이 어려워진다. 또한 유리의 선 열팽창 계수가 너무 작아져, 디스플레이 패널을 구성하는 다른 부재와의 정합성이 나빠진다. 따라서 63∼69%, 바람직하게는 64∼68%의 범위로 한다.Si0 2 is the main component of the glass and when the weight percentage is less than 63%, the desired fracture toughness K IC cannot be obtained as well as worsening the heat resistance or chemical durability of the glass. On the other hand, when it exceeds 69%, the high temperature viscosity of a glass melt will become high and glass molding will become difficult. In addition, the coefficient of linear thermal expansion of the glass becomes too small, resulting in poor compatibility with other members constituting the display panel. Therefore, it is 63 to 69%, Preferably it is 64 to 68% of range.

Al2O3는 왜점 및 파괴 인성KIC을 높게 하는 성분이며 필수 성분이다. 중량%가 0.5%미만에서는 유리의 왜점 및 파괴 인성KIC이 저하되고, 한편 5%를 넘으면 유리융액의 고온 점도가 높아질 뿐만 아니라, 불투명성이 증대하기 때문에 유리 성형이 어려워 진다. 따라서 0.5∼5%, 매우 적합하게는 1∼4%의 범위가 좋다.Al 2 O 3 is a component that increases the strain point and fracture toughness K IC and is an essential component. If the weight% is less than 0.5%, the glass distortion and fracture toughness K IC are lowered. On the other hand, if it exceeds 5%, the glass melt becomes difficult because the high temperature viscosity of the glass melt is increased and the opacity increases. Therefore, the range of 0.5 to 5%, suitably 1 to 4% is good.

Na2O는 K2O와 함께 유리 용해시의 융제로서 작용하고, 또한 유리의 선 팽창 계수를 적당한 크기로 유지하는데 불가결하다. 2%미만이면 융제로서의 효과가 불충분하고, 또한 선팽창 계수가 너무 낮아진다. 7%를 넘으면 왜점이 너무 저하된다. 따라서 2∼7%, 바람직하게는 3∼6%의 범위로 한다.Na 2 O, together with K 2 O, acts as a flux at the time of melting the glass and is also indispensable for maintaining the linear expansion coefficient of the glass at a suitable size. If it is less than 2%, the effect as a flux is insufficient, and the coefficient of linear expansion becomes too low. If it exceeds 7%, the distortion is too low. Therefore, it is 2 to 7%, Preferably it is 3 to 6% of range.

K2O는, Na2O와 같은 작용 효과를 나타냄과 동시에, Na2O와의 혼합 알칼리 효과에 의해 알칼리 이온의 이동을 억제하고, 유리의 체적 저항율을 높이는 필수 성분이다. 8%미만이면 이러한 작용에 불충분하고, 17%를 넘으면 선 팽창 계수가 너무 커지게 되고, 또한 왜점도 매우 저하된다.K 2 O exhibits the same effect as Na 2 O, and is an essential component that suppresses the movement of alkali ions by the mixed alkali effect with Na 2 O and increases the volume resistivity of the glass. If it is less than 8%, this action is insufficient, and if it exceeds 17%, the coefficient of linear expansion becomes too large, and the distortion is also very low.

K20 함유량은 14∼17%, 또는 15∼17%여도 된다. 이 K20 함유량인 경우 본 발명의 유리를 제 1 유리라고 정의한다. 이것에 비하여 K20 함유량은 8∼15%, 또는 8∼14%, 또는 10∼13%여도 된다. 이 K2O 함유량인 경우 본 발명의 유리를 제 2 유리라고 정의한다.The K 2 O content may be 14 to 17% or 15 to 17%. If the K 2 0 content is defined as the first glass to the glass of the present invention. In contrast, the K 2 O content may be 8 to 15%, 8 to 14%, or 10 to 13%. If the K 2 O content of the glass is defined as the second glass of the present invention.

MgO는 유리의 파괴 인성 KIC을 증대시킴과 동시에, 왜점도 상승시킬 수 있는 필수 성분이다. 10% 미만에서는 이러한 작용이 불충분하다. 한편 18%를 넘으면 불투명성이 커지기 때문에, 유리의 성형이 어렵게 된다. 따라서 10∼18%, 바람직하게는 10.5∼16%의 범위로 한다.MgO is an essential component that can increase the fracture toughness K IC of the glass and increase the distortion. Less than 10% this action is insufficient. On the other hand, if it exceeds 18%, the opacity increases, so that molding of the glass becomes difficult. Therefore, it is 10 to 18%, Preferably it is 10.5 to 16% of range.

CaO는 필수 성분은 아니지만, 유리 용해시의 용융 유리의 점도를 낮추는 작용을 갖음과 동시에, 유리의 왜점을 상승시키는 작용을 갖는다. 따라서 7%이하까지 함유해도 된다. 7%를 넘으면 유리의 경도를 상승시켜 파괴 인성KIC을 저하시키므로, 바람직하게는 7%이하의 범위에서 도입한다.Although CaO is not an essential component, it has the effect | action which lowers the viscosity of the molten glass at the time of glass melting, and has the effect | action which raises the strain point of glass. Therefore, it may contain up to 7%. When it exceeds 7%, the hardness of the glass is increased to lower the fracture toughness K IC , so it is preferably introduced in the range of 7% or less.

SrO와 BaO는 필수 성분은 아니지만, CaO와의 공존하에서 유리 융액의 고온 점도를 낮추고 불투명성 발생을 억제하는 작용을 갖는다. 3%를 넘으면 선 팽창 계수가 너무 커지므로, 각각 3% 이하의 범위로 하는 것이 바람직하다.Although SrO and BaO are not essential components, they have a function of lowering the high temperature viscosity of the glass melt and suppressing the occurrence of opacity in the presence of CaO. If it exceeds 3%, the coefficient of linear expansion becomes too large, so it is preferable to make the range of 3% or less, respectively.

ZrO2는, 유리의 왜점을 상승시켜, 유리의 화학적 내구성을 향상시키는 효과를 갖는 필수 성분으로, 0.5%이상 함유시키는 것이 바람직하다. 7%를 넘으면 밀도가 상승하여, 원하는 값을 유지할 수 없게 된다. 따라서 0.5∼7%, 바람직하게는 1∼6% 범위로 한다.ZrO 2 is an essential component having the effect of raising the strain point of the glass and improving the chemical durability of the glass, and it is preferable to contain 0.5% or more. If it exceeds 7%, the density increases, and the desired value cannot be maintained. Therefore, it is 0.5 to 7%, Preferably it is 1 to 6% of range.

B2O3는 필수 성분은 아니지만, 유리 용해시의 용융 유리의 점도를 낮게 하는 작용을 가짐과 동시에, 불투명해지는 경향을 줄이는 작용을 가지므로 5% 이하까지 함유해도 된다. 5%를 넘으면 왜점이 너무 낮아지므로, 5% 이하의 범위에서 도입하는 것이 바람직하다.B 2 O 3, but is an essential component, because at the same time and having an effect of lowering the viscosity of the molten glass during the glass melting, to reduce the tendency of the opaque action may contain up to 5% or less. If it exceeds 5%, the strain point becomes too low, so it is preferable to introduce it in the range of 5% or less.

Li2O는 필수 성분은 아니지만, 유리의 고온 점도를 낮추고, 유리 원료의 용융을 촉진한다. 다만 3%를 넘게 함유시키면 왜점이 너무 저하되므로 3%이하의 범위에서 도입하는 것이 바람직하다.Li 2 O is not an essential component, but lowers the high temperature viscosity of the glass and promotes melting of the glass raw material. However, if the content exceeds 3%, the distortion point is too low, it is preferable to introduce in the range of 3% or less.

본 발명의 일실시예에 따른 유리는 실질적으로 상기 성분만으로 이루어지는데, 본 발명의 목적을 해하지 않는 범위에서 다른 성분을 중량% 표시로 총량에서 3%까지 함유해도 된다. 예를 들면 유리의 용해, 투명도, 성형성의 개선을 위해서 S03, Cl, F, As203 등을 총량으로 1%까지 함유해도 된다. 또한 유리를 착색하기 위하여 Fe203, CoO, NiO 등을 총량에서 1%까지 함유해도 된다. 또한 PDP에 있어서의 전자선 브라우닝 방지 등을 위하여 TiO2 및 CeO2를 각각 1%까지, 총량으로 1%까지 함유해도 된다.The glass according to an embodiment of the present invention consists essentially of the above components, but may contain up to 3% of the other components in a weight% display in a range that does not impair the object of the present invention. For example, in order to improve the dissolution of glass, transparency, and moldability, S0 3, Cl, F, As 2 O 3, etc. may be contained in a total amount of up to 1%. Also it may contain a Fe 2 0 3, CoO, NiO, such as to color the glass in a total amount up to 1%. In addition, TiO 2 and CeO 2 may be contained in amounts up to 1% and up to 1% in total amounts, for example, to prevent electron beam browning in the PDP.

왜점이 570℃미만에서는, 유리 기판상에 전극선 패턴을 배치하고, 또한 저융점 유리에 의한 절연 피복을 형성하는 등, 패널 제작상 각종 열처리를 할 때, 기판 유리의 휘어짐이나 수축 등의 변형이 쉽게 일어난다고 하는 문제가 생긴다.When the distortion point is less than 570 ° C, deformation of the glass or the substrate is easily deformed when various heat treatments are performed in panel fabrication such as disposing an electrode wire pattern on a glass substrate and forming an insulating coating by low melting glass. There is a problem that happens.

또한 본 발명의 유리는 30℃∼300℃에서의 평균 선열팽창 계수가 70×10-7/℃에서 90×10-7/℃의 범위 내이어도 된다. 이 범위를 벗어나면 디스플레이 패널을 구성하는 다른 부재와의 정합성이 나빠지는 일이 있다.Moreover, the glass of this invention may be in the range of 90 * 10 <-7> / degreeC from 70 * 10 <-7> / degreeC of average linear thermal expansion coefficient in 30 degreeC-300 degreeC. If it is out of this range, the compatibility with the other member which comprises a display panel may worsen.

또한 본 발명의 제 1 유리에서는 30℃∼300℃에 있어서의 평균 선열팽창 계수가 86×10-7/℃에서 90×10-7/℃의 범위 내, 또한 87×10-7/℃에서 88×10-7/℃의 범위 내이어도 된다. 이러한 범위 중, 후자의 범위 내이라면, 평균 선열팽창 계수가 일반적으로 플로트법으로 제작되는 소다 라임 실리카 유리의 평균 선열팽창 계수와 거의 같아진다. 이것에 비하여 본 발명의 제 2 유리에서는, 30℃∼300℃에 있어서의 평균선열팽창 계수가 70×10-7/℃에서 85×10-7/℃의 범위 내이어도 된다.Further, the first glass in the average coefficient of linear thermal expansion in 30 ℃ ~300 ℃ 86 × 10 -7 / ℃ in the range of 90 × 10 -7 / ℃ within, and from 87 × 10 -7 / ℃ 88 of the present invention It may be in the range of × 10 −7 / ° C. If it is in the latter range among these ranges, an average linear expansion coefficient will become substantially the same as the average linear expansion coefficient of the soda-lime silica glass generally produced by the float method. On the other hand, in the 2nd glass of this invention, the average linear thermal expansion coefficient in 30 degreeC-300 degreeC may be in the range of 85x10 <-7> / degreeC at 70 * 10 <-7> / degreeC.

또한 본 발명의 유리는 파괴 인성 KIC이 0.7 Mpa·m1/ 2이상이어도 된다. 파괴 인성 KIC이 0.7 MPa·ml /2 미만에서는, 디스플레이 장치의 제조 공정 중에서 쉽게 부서진다고 하는 문제가 생길 수도 있다.In addition, the glass of the present invention the fracture toughness K IC may be more than 0.7 Mpa · m 1/2. The fracture toughness K IC is 0.7 MPa · m l / 2 or less, may result in problem that easily broken out of the manufacturing process of the display device.

또한 본 발명의 유리는 밀도가 2.6g/㎤ 미만이어도 된다. 밀도가 2.6g/㎤ 이상이면, 일반적인 소다 라임 실리카 유리보다 큰 값이 되어, 디스플레이 장치가 대형화됐을 경우에 유리 기판의 자체 중량에 의한 변형이나 부서짐 등의 문제가 생길 수도 있다.Moreover, the glass of this invention may be less than 2.6 g / cm <3> in density. If the density is 2.6 g / cm 3 or more, the value becomes larger than that of general soda lime silica glass, and when the display device is enlarged, problems such as deformation or fracture due to its own weight of the glass substrate may occur.

이하에 있어서, 표 1에 나타낸 비한정적 실시예 1∼5 및 표 2에 나타낸 비한정적 실시예 1∼8은 각각 본 발명의 제 1 및 제 2 유리를 예증하는 것이다. 이것에 비하여, 표 3에 나타낸 비교예 1∼4는 그것들과 대조를 이루는 것이다.In the following, the non-limiting examples 1 to 5 shown in Table 1 and the non-limiting examples 1 to 8 shown in Table 2 illustrate the first and second glasses of the present invention, respectively. On the other hand, Comparative Examples 1-4 shown in Table 3 contrast with them.

(실시예 1∼5, 실시예 1∼8 및 비교예 1∼4)(Examples 1-5, Examples 1-8 and Comparative Examples 1-4)

(유리의 제조)(Manufacture of Glass)

규사, 산화 알류미늄, 탄산나트륨, 황산나트륨, 탄산칼륨, 산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 스토론튬, 탄산발륨 및 규산 지르코늄으로 이루어진 조합 원료를 백금 도가니에 충전하여, 전기로내에서 1500∼1600℃, 약 6시간 가열 용융했다. 가 열 용융 도중에 백금 봉으로 유리 융액을 교반하여 유리를 균질화시켰다. 이어서 용융 유리를 주형(鑄型)에 흘려 넣고, 서서히 식히기 위하여 600∼700℃로 유지한 전기로에 이입하고, 상기 로내에서 냉각하고, 표 1의 실시예 1∼5, 표 2의 실시예 1∼8 및 표 3의 비교예 1∼4에 나타낸 조성의 유리를 얻었다. 얻어진 유리 시료는 거품이나 맥리(脈理)가 없는 균질인 것이었다.A combination raw material consisting of silica sand, aluminum oxide, sodium carbonate, sodium sulfate, potassium carbonate, magnesium oxide, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate and zirconium silicate was charged into a platinum crucible, and the furnace was 1500 to 1600 ° C for about 6 hours. Heat melting. The glass was homogenized by stirring the glass melt with a platinum rod during the heating melting. Subsequently, the molten glass was poured into a mold, and then introduced into an electric furnace maintained at 600 to 700 ° C. for cooling gradually, and then cooled in the furnace, Examples 1 to 5 and Tables 1 to 2 of Table 2 were used. 8 and the glass of the composition shown to the comparative examples 1-4 of Table 3 were obtained. The obtained glass sample was a homogeneous without bubble and striae.

이러한 유리에 있어서, 왜점(℃), 평균 선열팽창 계수(10-7/℃), 파괴 인성 KIC(MPa·m1/2) 및 밀도(g/㎤)를 이하의 방법으로 측정했다.In such glass, the strain point (° C.), average linear thermal expansion coefficient (10 −7 / ° C.), fracture toughness K IC (MPa · m 1/2 ), and density (g / cm 3) were measured by the following method.

왜점은, JIS R3103-2의 규정에 근거하는 빔밴딩(Beam Bending)법에 의해 측정했다. 선열팽창 계수는, 열기계 분석 장치 TMA 8310(리가쿠덴끼(주) 제품)를 이용하여 30∼300℃에서의 평균선열팽창 계수를 측정했다. 파괴 인성은 미소경도계 DMH-2(마츠자와 세이미츠 기카이(주) 제품)를 이용하여, JIS R 1607에 기재된 파인 세라믹스의 파괴 인성 시험 방법(압자 압입법)에 의해 산출했다. 밀도는 거품이 없는 유리(약 50g)에 대하여 아르키메데스법으로 측정했다.Distortion was measured by the beam bending method based on the provision of JIS R3103-2. The linear thermal expansion coefficient measured the average linear thermal expansion coefficient in 30-300 degreeC using the thermomechanical analyzer TMA 8310 (made by Rigaku Denki Co., Ltd.). Fracture toughness was calculated by the fracture toughness test method (indentation method) of fine ceramics described in JIS R 1607 using a microhardness DMH-2 (manufactured by Matsuzawa Seimitsu Kikai Co., Ltd.). The density was measured by the Archimedes method with respect to the glass without bubbles (about 50 g).

실시예Example 1One 22 33 44 55 SiO2 SiO 2 66.066.0 64.564.5 64.564.5 64.064.0 63.063.0 Al2O3 Al 2 O 3 1.01.0 2.02.0 3.03.0 3.53.5 4.04.0 Na2ONa 2 O 4.04.0 4.04.0 4.04.0 3.53.5 5.05.0 K2OK 2 O 15.515.5 15.515.5 15.515.5 16.516.5 14.014.0 MgOMgO 11.011.0 11.511.5 10.510.5 10.010.0 10.010.0 CaOCaO 0.50.5 SrOSrO 0.50.5 1.01.0 BaOBaO ZrO2 ZrO 2 2.52.5 2.52.5 2.02.0 2.02.0 3.03.0 왜점Dwarf 570570 573573 570570 572572 570570 밀도density 2.4912.491 2.4962.496 2.4852.485 2.4832.483 2.5122.512 파괴인성KIC Fracture Toughness K IC 0.7670.767 0.7750.775 0.7970.797 0.8050.805 0.7840.784 팽창계수Coefficient of expansion 8888 8686 8686 8787 8787

실시예Example 1One 22 33 44 55 66 77 88 SiO2 SiO 2 63.563.5 64.064.0 64.064.0 65.065.0 65.065.0 65.065.0 65.565.5 68.068.0 Al2O3 Al 2 O 3 4.54.5 4.54.5 2.02.0 1.01.0 1.51.5 3.03.0 2.02.0 1.01.0 Na2ONa 2 O 4.54.5 5.05.0 6.06.0 3.03.0 6.06.0 4.04.0 3.53.5 6.06.0 K2OK 2 O 14.014.0 10.510.5 8.58.5 11.011.0 8.08.0 11.511.5 11.511.5 8.08.0 MgOMgO 10.510.5 11.511.5 15.015.0 10.510.5 13.013.0 11.011.0 11.011.0 16.016.0 CaOCaO 0.50.5 0.50.5 0.50.5 2.02.0 1.51.5 1.01.0 1.01.0 SrOSrO 0.50.5 0.50.5 3.03.0 0.50.5 0.50.5 BaOBaO 0.50.5 1.01.0 ZrO2 ZrO 2 2.02.0 3.53.5 3.53.5 4.54.5 3.53.5 4.04.0 5.55.5 1.01.0 왜점Dwarf 593593 606606 601601 606606 597597 614614 624624 586586 밀도density 2.512.51 2.5352.535 2.5632.563 2.5872.587 2.5692.569 2.5372.537 2.5482.548 2.5052.505 파괴인성KIC Fracture Toughness K IC 0.870.87 0.8380.838 0.8340.834 0.7740.774 0.8060.806 0.8190.819 0.8190.819 0.8750.875 팽창계수Coefficient of expansion 8585 7676 7979 7272 7979 7676 7171 7777

비교예Comparative example 1One 22 33 44 SiO2 SiO 2 70.970.9 54.654.6 55.555.5 68.968.9 Al2O3 Al 2 O 3 2.02.0 8.78.7 6.66.6 0.90.9 Na2ONa 2 O 13.613.6 4.54.5 5.15.1 4.64.6 K2OK 2 O 0.80.8 8.28.2 6.46.4 4.84.8 MgOMgO 3.63.6 2.92.9 1.21.2 0.10.1 CaOCaO 9.19.1 7.47.4 2.22.2 9.79.7 SrOSrO 9.39.3 6.76.7 BaOBaO 9.99.9 9.09.0 0.40.4 ZrO2 ZrO 2 3.83.8 4.74.7 3.93.9 왜점Dwarf 507507 583583 580580 582582 밀도density 2.5142.514 2.7412.741 2.8432.843 2.642.64 파괴인성KIC Fracture Toughness K IC 0.730.73 0.650.65 0.670.67 0.640.64 팽창계수Coefficient of expansion 8787 8585 8383 7575

(결과)(result)

표 1 중의 실시예 1∼5의 유리 및 표 2 중의 실시예 1∼8의 유리는 각각 본 발명의 제 1 및 제 2 유리에 대응한다. 비교예 1의 유리는 소다 라임 실리카 유리이다. 비교예 2∼4의 유리는 종래의 고왜점 유리이다. 비교예 1의 소다 라임 실리카 유리에 있어서는, 밀도가 2.6 미만이고, 파괴 인성 KIC이 0.7Mpa·m1/2이지만, 왜점이 비교예 2∼4의 고왜점 유리에 비하여 현저하게 낮은 것을 나타내고 있다. 한편, 비교예 2∼4의 고왜점 유리는, 왜점은 580℃이상으로 높지만, 밀도가 2.6을 넘고, 또한 파괴 인성 KIC이 0.7 MPa·m1/2 미만인 것을 나타내고 있다.The glass of Examples 1-5 of Table 1, and the glass of Examples 1-8 of Table 2 correspond to the 1st and 2nd glass of this invention, respectively. The glass of Comparative Example 1 is soda lime silica glass. The glass of Comparative Examples 2-4 is a conventional high distortion glass. In the soda lime silica glass of Comparative Example 1, the density is less than 2.6 and the fracture toughness K IC is 0.7Mpa · m 1/2, but the distortion point is markedly lower than that of the high distortion glass of Comparative Examples 2-4. . On the other hand, the high distortion glass of Comparative Examples 2-4 is high in 580 degreeC or more, but shows that the density exceeds 2.6 and the fracture toughness K IC is less than 0.7 MPa * m 1/2 .

이것들에 비하여 표 1 중의 실시예 1∼5 및 표 2 중의 실시예 1∼8의 유리는, 왜점이 570℃이상으로 충분히 높고, 밀도는 2.6 미만이고, 파괴 인성 KIC가 0.75 MPa·m1/2를 넘어, 0.7 MPa·m1/2 이상을 충분히 만족시키고 있다. 따라서 본원 발명의 유리는, 소다 라임 실리카 유리와 동등의 선팽창 계수를 갖고, 종래의 고왜점 유리와 동등의 내열성을 가질 뿐만 아니라, 저밀도이고 파괴 인성도 높은 것이 명백하다.Carried out in Table 1 in comparison to these Examples 1 to 5 and Table 2, the glass of Example 1 to 8 of is why sufficiently high point above 570 ℃, the density is less than 2.6, the fracture toughness K IC is 0.75 MPa · m 1 / It exceeds 2 and fully satisfy | fills 0.7 MPa * m 1/2 or more. Therefore, it is apparent that the glass of the present invention has a coefficient of linear expansion equivalent to that of soda lime silica glass, not only has heat resistance equivalent to that of conventional high-distortion glass, but also has a low density and high fracture toughness.

본 발명에 의하면, 통상적인 소다 라임 실리카 유리와 동일한 정도의 열팽창계수를 갖고, 밀도가 낮고, 또한 파괴 인성KIC이 높은 고왜점 유리를 제공할 수 있어, 이것은 PDP, EL 및 FED 등의 전자 디스플레이용 유리 기판으로서 매우 적합하다.According to the present invention, it is possible to provide a high-distortion glass having a coefficient of thermal expansion similar to that of conventional soda lime silica glass, and having a low density and high fracture toughness K IC . It is very suitable as a glass substrate for glass.

Claims (9)

SiO2 63∼69중량%, Al2O3 0.5∼5중량%, Na2O 2∼7중량%, K2O 8∼17중량%, MgO 10∼18중량%, CaO 0∼7중량%, SrO 0∼3중량%, BaO 0∼3중량% 및 ZrO2 0.5∼7 중량%를 포함하고, 또한 왜점이 570℃이상, 파괴 인성KIC가 0.7 MPa·m1/2 이상, 밀도가 2.6g/㎤ 미만인 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.63 to 69 weight percent SiO 2 , 0.5 to 5 weight percent Al 2 O 3 , 2 to 7 weight percent Na 2 O, 8 to 17 weight percent K 2 O, 10 to 18 weight percent MgO, 0 to 7 weight percent CaO, SrO 0 to 3% by weight, BaO 0 to 3% by weight and ZrO 2 0.5 to 7% by weight, the distortion point K 570 ℃ or more, fracture toughness K IC of 0.7 MPa · m 1/2 or more, density 2.6g Substrate glass for flat panel display devices of less than / cm3. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, SiO2 63∼69중량%, Al2O3 0.5∼5중량%, Na2O 2∼7중량%, K2O 8∼17중량%, MgO 10∼18중량%, CaO 0∼7중량%, SrO 0∼3중량%, BaO 0∼3중량% 및 ZrO2 0.5∼7중량%만으로 이루어지는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.63 to 69 weight percent SiO 2 , 0.5 to 5 weight percent Al 2 O 3 , 2 to 7 weight percent Na 2 O, 8 to 17 weight percent K 2 O, 10 to 18 weight percent MgO, 0 to 7 weight percent CaO, 0~3% by weight of SrO, BaO 0~3 glass substrate for a flat panel display device comprising only 0.5~7 wt% ZrO 2% by weight. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 K20가 14∼17중량% 포함되는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.Wherein the K 2 0 is a glass substrate for a flat panel display device that includes 14-17% by weight. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 K2O가 8∼15중량% 포함되는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.The K 2 O is a glass substrate for a flat panel display device that includes 8-15% by weight. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 30℃∼300℃에서의 평균 선열팽창 계수가 70×10-7/℃∼90×10-7/℃인 것을 특징으로 하는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.30 ℃ average linear thermal expansion coefficient is 70 × 10 -7 / ℃ ~90 × 10 substrate for the flat panel display device, characterized in that -7 / ℃ glass at ~300 ℃. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 30℃∼300℃에서의 평균 선열팽창 계수가 86×10-7/℃∼90×10-7/℃인 것을 특징으로 하는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.The average linear thermal expansion coefficient in 30 degreeC-300 degreeC is 86 * 10 <-7> / degreeC-90 * 10 <-7> / degreeC, The said board | substrate glass for flat panel display apparatuses characterized by the above-mentioned. 제 4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 30℃∼300℃에서의 평균 선열팽창 계수가 70×10-7/℃∼85×10-7/℃인 것을 특징으로 하는 상기 플랫 패널 디스플레이 장치용 기판 유리.30 ℃ average linear thermal expansion coefficient is 70 × 10 -7 / ℃ ~85 × 10 substrate for the flat panel display device, characterized in that -7 / ℃ glass at ~300 ℃. 삭제delete 삭제delete
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