WO2002014234A1 - Substrat en verre pour affichage electroluminescent inorganique - Google Patents

Substrat en verre pour affichage electroluminescent inorganique Download PDF

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WO2002014234A1
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Hiroki Yamazaki
Tomohiro Nagakane
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Nippon Electric Glass Co., Ltd.
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Definitions

  • the present invention relates to an inorganic EL (electro-luminescence) display glass substrate.
  • Inorganic EL (Electro-Electro Luminescence) displays have many advantages, including thin and lightweight, clear display, easy miniaturization of images, realization of high-quality images, and full color. In the future, it will tend to become more and more popular as a display device.
  • an inorganic EL display has a metal electrode 11, a first dielectric layer 12, an inorganic EL luminescent layer 13, and a second dielectric layer 14 on a rear substrate 10. It has a structure in which an ITO (indium tin oxide) electrode 15, an RGB (red-green-blue) color filter 16, and a front substrate 17 are sequentially stacked.
  • ITO indium tin oxide
  • RGB red-green-blue
  • An inorganic EL display having such a structure generates light by applying a voltage to the metal electrode 11 and the ITO electrode 15 to excite the inorganic EL luminous body ⁇ 13, which is converted to an RGB color. Color conversion is performed by filter 1-16.
  • the alumina substrate has a large density of about 4 gZ cm 3, which is a major obstacle in reducing the weight of inorganic EL displays.
  • soda-lime glass substrate used for the front substrate of an inorganic EL display was studied.
  • This glass substrate is inexpensive, can be formed into a large plate, and has a low density.
  • soda-lime glass substrates have low heat resistance, and if they are fired at 800 ° C., they will be thermally deformed and cannot be used as a back substrate.
  • the so-called glyme glass has a low volume electrical resistivity (1 ogp) at 150 ° C of 8.4 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ and a high mobility of alkali components in the glass.
  • the aluminum component in the glass reacts with the metal electrode and changes the electrical resistance of the electrode material.
  • an object of the present invention is to prevent thermal deformation even when fired at 650 to 700 ° C. and to have a higher volume resistivity than a soda-lime glass substrate, and to reduce the weight and size.
  • Other objects of the present invention by providing a possible and suitable inorganic EL display glass substrate as a back substrate will become apparent as the description proceeds. Disclosure of the invention
  • the present inventors have found that in order to prevent thermal deformation in the firing step at 650 to 700 ° C, the glass must have a strain point of 520 ° C or higher. We found something that would be good, and came to propose the present invention.
  • an inorganic EL display glass substrate composed of an aluminosilicate glass, wherein the content of Ca ⁇ , SrO, BaO, and ZrO 2 is in mass percentage, and CaO is 0 to 13%, S rO 0 to 13%, Ba ⁇ 0 to 13%, Zr 0 2 to 10%, Ca ⁇ + Sr ⁇ + BaO + Z rO 2 0 to 13%, strain point 520 ° C or more
  • CaO is 0 to 13%
  • S rO 0 to 13% S 0 to 13%
  • Ba ⁇ 0 to 13% Ba ⁇ 0 to 13%
  • Zr 0 2 to 10%
  • Ca ⁇ + Sr ⁇ + BaO + Z rO 2 0 to 13%
  • the inorganic EL display glass substrate 30 to 380 ° thermal expansion coefficient 50 ⁇ 100X 10 one 7 Roh in the temperature range of C. Consists of C.
  • the inorganic EL display glass substrate of the present invention has a strain point of 520 ° C or more (preferably 55 CTC or more, more preferably 570 ° C or more), it is used as a back substrate and fired at 650 to 700 ° C. No thermal deformation occurs. Moreover, since the aluminosilicate glass has a higher volume electrical resistivity than the so-called glyme glass, the electrical resistance of the electrode material of the inorganic EL display is less likely to change.
  • aluminosilicate glass substrate is generally, there is a disadvantage that easily broken compared to the source one glyme glass substrate, Ca_ ⁇ , Sr_ ⁇ , BaO, which is a component to deteriorate the crack resistance of Zr_ ⁇ 2 Gaga Las Since the total amount of these components is limited to 13% or less, the inorganic EL display glass substrate of the present invention has high crack resistance and is hardly broken.
  • L 00 X 10 one 7 Bruno. C (preferably, 60 to 90 X 10 one 7 / ° C) and
  • the glass substrate of the present invention can be formed into a large plate, a large display substrate of 40 to 60 inches can be produced at low cost. By dividing and cutting into pieces, a small display substrate of 12 inches or less can be manufactured at low cost.
  • the glass substrate of the present invention can be manufactured by a well-known plate glass forming method, that is, a float method, a roll-out method, a slot down draw method, an over-puff opening-down draw method, and the like. It can be formed into a large substrate.
  • composition of the inorganic EL display glass substrate of the present invention S I_ ⁇ 2 45 ⁇ 85%, A 1 2 0 3 1 ⁇ 20%, Mg_ ⁇ 0-15%, Ca_ ⁇ 0 to 13% S R_ ⁇ 0 ⁇ 13%, BaO 0 ⁇ 13%, L i 2 ⁇ 0 to 2%, Na 2 ⁇ 0 ⁇ 10%, K 2 O 0 ⁇ 20 %, Z R_ ⁇ 2 0 ⁇ 10%, C A_ ⁇ + S r O + B a O + Z r is 0 2 0 to 13%.
  • composition ranges those having the following two compositions are particularly preferable.
  • S i 0 2 45 to 85% (preferably 50% to 70% is), A l 2 ⁇ 3 1-20% (preferably from 1 to 15%), Mg_ ⁇ 0-15% (preferably 1 to 7%), Ca ⁇ 0-13% (preferably l to 10%), S rO 0 to 13% (preferably 0 to 8%), BaO 0 to 13% (preferably 0 to 8%), L i 2 ⁇ 0 to 2% (good Mashiku is 0 ⁇ : L%), Na 2 0 0 ⁇ ; L 0% ( preferably 0 ⁇ 6%), K 2 ⁇
  • S i 0 2 45 ⁇ 85% (preferably 50-70%), A 1 2 ⁇ 3 1-20% (preferably 1 to 15%), 0 to 15% MgO (preferably 1 to 7%) , CaO 0 to 6% (preferably 1-5%), 31 " ⁇ 0-13% (preferably 0 to 8%), BaO 0 to 13% (preferably from 0 ⁇ 8%), L i 2 ⁇ 0 ⁇ 2% (good Preferably 0 to 1%), Na 2 0 to 10% (preferably 0 to 6%), 200 to 20% (preferably 4 to 15%), Zr ⁇ 20 to : LO% ( preferably 0-7% is), CaO + S r O + BaO + Z r 0 2 0 ⁇ 13% ( preferably one which has a composition consisting of 6-1 2%).
  • S i ⁇ 2 is a component that increases the strain point of glass. If S i 0 2 is less than 45%, the strain point of the glass decreases, and ripening tends to occur. On the other hand, if it is more than 85%, the thermal expansion coefficient becomes too low, which is not preferable.
  • a 1 2 0 3 is also to enhance the strain point of the glass. If A 1 2 3 is less than 1%, the strain point of the glass decreases, and ripening tends to occur. On the other hand, if A 1 2 0 3 is greater than 20% is not preferable to lower the melting property of the glass.
  • MgO is a component that controls the coefficient of thermal expansion of glass and improves the meltability. If ⁇ 40 is more than 15%, devitrification tends to occur, which is not preferable.
  • CaO is a component that improves the melting property and volume resistivity of glass. If the content of Ca ⁇ is more than 13%, the glass tends to be devitrified, which is not preferable.
  • S r 0 is a component that increases the melting property and volume resistivity of glass. If S r ⁇ is more than 13%, the density of the glass increases and the weight of the substrate becomes too heavy, which is not preferable.
  • BaO like SrO, is a component that enhances the melting property and volume resistivity of glass.
  • the value of 8 & 0 is as small as 13%, the density of the glass increases and the weight of the substrate becomes too heavy, which is not preferable.
  • Li 2 ⁇ is a component that controls the coefficient of thermal expansion of glass and enhances the melting property. If Li 2 ⁇ is more than 2%, the strain point of the glass is undesirably lowered.
  • Na 2 0, as well as L i 2 0, to control the thermal expansion coefficient of the glass is high Mel component fusibility. If Na 20 is more than 1% by weight, the strain point of the glass decreases, which is not preferable.
  • K 2 0 is also similar to L i 2 0 and Na 2 ⁇ , to control the thermal expansion coefficient of glass and is a component for improving the meltability. When K 2 0 is greater than 20%, the strain point of the glass is lowered Not preferred.
  • Zr_ ⁇ 2 is a component to increase the strain point of the glass.
  • sigma 1 " ⁇ 2 is more than 10%, the density of the glass becomes undesirably high since the weight of the substrate increases.
  • the total amount of Zr_ ⁇ 2, 7; is limited to L 3% or less. If the total amount of these components is more than 13%, the crack resistance of the glass will be remarkably reduced, and if it is less than 7%, the strain point of the glass will be undesirably lowered.
  • S i0 2 is to enhance the strain point of the glass. If S i 0 2 is less than 45%, the strain point of the glass decreases, and thermal deformation tends to occur. On the other hand, if it is more than 85%, the thermal expansion coefficient becomes too low, which is not preferable.
  • a 1 2 0 3 is also to enhance the strain point of the glass. And A 1 2 0 3 1% Yori small Nai, the strain point of the glass is lowered, the thermal deformation is likely to occur. On the other hand, if A 1 2 0 3 is greater than 20% is not preferable to lower the melting property of the glass.
  • MgO is a component that controls the coefficient of thermal expansion of glass and improves the meltability. If Mg ⁇ is more than 15%, devitrification tends to occur, which is not preferable.
  • CaO is a component that improves the melting property and volume resistivity of glass. If the content of Ca is more than 6%, crack resistance is undesirably reduced.
  • SrO is a component that increases the melting property and volume resistivity of glass. If Sr ⁇ is more than 13%, the density of the glass increases and the substrate becomes too heavy, which is not preferable.
  • Ba ⁇ like Sr ⁇ , is a component that increases the meltability and volume resistivity of glass. If the content of BaO is more than 13%, the density of the glass increases and the weight of the substrate becomes too heavy, which is not preferable.
  • Li 20 is a component that controls the coefficient of thermal expansion of glass and enhances the meltability. If Li 2 ⁇ is more than 2%, the strain point of the glass is undesirably lowered.
  • Na 2 ⁇ as with L i 2 0, to control the thermal expansion coefficient of the glass is high Mel component fusibility. If the Na 2 O content is more than 10%, the strain point of the glass decreases, which is not preferable.
  • K 2 0 is also similar to L i 2 0 and Na 2 0, and controls the thermal expansion coefficient of glass and is a component for improving the meltability. If K 2 ⁇ ⁇ is more than 20%, the strain point of the glass is undesirably reduced.
  • Na 2 ⁇ 1 it is desirable to suppress 2 ⁇ of the total amount to 20% or less.
  • Z r ⁇ 2 is a component that increases the strain point of glass.
  • Z R_ ⁇ 2 is more than 10%, the density of the glass becomes undesirably high since the weight of the substrate increases.
  • the total amount of Zr0 2 is restricted to 13% or less as described above. If the total amount of these components is more than 13%, the crack resistance of the glass is significantly reduced, which is not preferable.
  • the following components may be added in addition to the above components.
  • the P 2 ⁇ 5 to 10% is preferred properly, may be added up to 5%.
  • the volume electrical resistivity of the glass tends to decrease, not to want to suppress the addition amount to 10% or less.
  • a Ti 0 2 to 5% preferably, it may be added up to 1%. It should be noted that, as T i 0 2 increases, the density of the glass tends to increase.
  • B 2 ⁇ 3 to 5% preferably, may be added up to 2%.
  • B 2 0 3 increases, the strain point of the glass tends to decrease, it is desirable to suppress the addition amount below 5%.
  • the fining agent such S_ ⁇ 3, C 1 up to 1% in total, F e 2 ⁇ 3, CoO, can contain N i 0, Cr 2 0 3 , C E_ ⁇ 2 such colorants to 1% each.
  • N i 0, Cr 2 0 3 the fining agent
  • C E_ ⁇ 2 such colorants
  • the density of the glass substrate is lower, because the weight of the inorganic EL display can be reduced.
  • the density is set to 3.Og / cm 3 or less (preferably, 2.8 g / cm 3 Below) is desirable.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining the structure of an inorganic EL display. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • Tables 1 and 2 show examples (sample Nos. 1 to 10) and comparative examples (samples 11 and 12) of the inorganic EL display glass substrate of the present invention.
  • the sample of Comparative Example No. 12 is a so-called glyme glass substrate which is commercially available as a window glass for construction.
  • a glass substrate was prepared by mixing glass raw materials so as to have the respective glass compositions shown in the table, melting them at 1550 ° C for 5 hours with a platinum pot, and then pouring them onto a carbon plate.
  • Example 1 A glass substrate was prepared by mixing glass raw materials so as to have the respective glass compositions shown in the table, melting them at 1550 ° C for 5 hours with a platinum pot, and then pouring them onto a carbon plate.
  • each of the samples of Examples No. 1 to 10 has a strain point of 533 ° C or more, a volume resistivity of 10.6 or more, and a thermal expansion coefficient of 71 to 85 ⁇ 10 It was 17 Z ° C, which was suitable as a back substrate for inorganic EL displays. Further, it is possible to reduce the weight I spoon for density 2. is 55 cm one 3 below. Moreover, since each of these samples has a high crack resistance of 68 OmN or more, it is considered that cracks are unlikely to occur in the manufacturing process.
  • the sample No. 11 which is a comparative example, has a low crack resistance of 49 OmN, so it seems that cracks are likely to occur in the manufacturing process.
  • the sample of No. 12 has a low strain point, it is considered that thermal deformation will occur if it is used as the back substrate of the inorganic EL display and fired at 650 to 700 ° C.
  • the volume electric resistivity is as low as 8.5, there is a concern that the electric resistance of the electrode material may be changed.
  • the strain point in the table was measured based on ASTM C336-71, and the volume resistivity was measured at 150 ° C based on ASTM C657-78.
  • the cracking resistance was determined by the method proposed by Wada et al. (M. Wa daeta 1.Proc., The Xth I CG, vol. 11; Ceram. Soc., Japan, Kyo to, 1974, p 39) was used. In this method, a sample glass is placed on the stage of a Pickers hardness tester, and a diamond-shaped diamond indenter is pressed against the surface of the sample glass with various loads for 15 seconds.
  • crack resistance The load at which the crack occurrence rate becomes 50% is referred to as “crack resistance”.
  • a large crack resistance means that cracks are unlikely to occur even under a high load, that is, the crack resistance is excellent.
  • the crack rate was measured 20 times with the same load. The average was determined. The measurement was performed at a temperature of 25 ° C and a humidity of 30%. Furthermore, the average coefficient of thermal expansion at 30 to 380 ° C was measured by using Dilatome overnight.
  • the inorganic EL display glass substrate of the present invention has a high strain point of 520 ° C. or higher, and has a high volume resistivity and a high crack resistance, and thus is suitable as a rear substrate of an inorganic EL display. .
  • the inorganic EL display glass substrate of the present invention has a low density, so that the weight can be reduced. Further, since a large-sized substrate can be manufactured at a low cost, a large household TV of 40 to 60 inches, etc. Can be manufactured, and when used in small displays, productivity can be greatly improved.

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Description

明 細 書 無機 E Lディスプレイガラス基板 技術分野
本発明は、 無機 E L (エレクト口ルミネッセンス） ディスプレイガラス基板に 関するものである。 背景技術
無機 E L (エレクト口ルミネッセンス） ディスプレイは、 薄型軽量で表示が 鮮明であり、 画像の微細化が容易であるため高品位画像が実現でき、 フルカラー 化が可能であるなど、 多くの利点を有するため、 今後表示装置として益々普及す る傾向にある。
無機 E Lディスプレイは、 例えば第 1図に示すように、 背面基板 1 0上に金属 電極 1 1、 第 1の誘電体層 1 2、 無機 E L発光体曆 1 3、 第 2の誘電体層 1 4、 I T O (indium tin oxide)電極 1 5、 R G B (red- green-blue)カラ一フィル夕一 1 6、 前面基板 1 7が順番に積層された構造を有している。
このような構造を有する無機 E Lディスプレイは、 金属電極 1 1と I T O電 極 1 5に電圧を印加して無機 E L発光体曆 1 3を励起することにより光を発生さ せ、 これを R G Bカラ一フィルタ一 1 6で色変換するようになっている。
近年、 無機 E Lディスプレイは、 家庭用テレビ等に利用することが試みられて おり、 大型ディスプレイ用として、 4 0〜6 0型程度の大きさの基板が要求され ている。 また 1 2型以下の小型ディスプレイを作製する場合でも、 1枚毎に背面 基板を作製するよりも、 一旦大型基板を作製してから、 それを複数枚に分割切断 する方が、 遙かに生産効率が高いため、 この点からも基板の大型化が望まれてい る。
従来より無機 E Lディスプレイの製造工程において、 背面基板に誘電体層や蛍 光体層を形成するには、 これらの材料をペースト法等で背面基板に塗布し、 乾燥 した後、 約 8 0 0 °Cで焼成する方法が採られている。 そのため、 背面基板として は、 耐熱性の高いアルミナ基板が主に使用されている。
ところがアルミナから大型基板を作製することは非常に困難であり、 コスト が極めて高くなるという問題がある。 しかも、 アルミナ基板は、 密度が 4 gZ c m3程度と大きいため、 無機 E Lディスプレイの軽量化を図る際の大きな障害と なっている。
このような事情から、 ガラス基板を背面基板として用いることが検討されてい る。 そこで、 まず、 無機 E Lディスプレイの前面基板に使用されているソ一ダラ ィムガラス基板を用いることが検討された。 このガラス基板は、 安価であり、 ま た、 大板状に成形可能で、 密度も低いという特徴を有している。 しかしながら、 ソ一ダライムガラス基板は耐熱性が低く、 これを 8 0 0 °Cの高温で焼成すると、 熱変形を起こすため、 背面基板としては使用できない。
近年、 無機 E Lディスプレイの生産コストを下げるため、 焼成温度の低温化が 図られ、 現在では 6 5 0〜7 0 0 °C程度の温度で均一な誘電体層や発光体層を形 成する技術が開発され、 満足な色純度のデイスプレイを作製できるようになって きているが、 このような焼成条件であっても、 背面基板としてソーダライムガラ ス基板を使用すると、 やはり熱変形を起こす。
従って、 ソーダライムガラス基板を背面基板に用いようとすると、 誘電体層 と発光体層の焼成を 6 5 0 °C以下の温度、 すなわちガラス基板が熱変形しない温 度で行う必要があるが、 このような低温焼成では、 均一な誘電体層や発光体層が 得られず、 無機 E Lディスプレイの色純度が著しく悪くなり、 使用に耐えなくな る。
さらにソ一グライムガラスは、 1 5 0 °Cでの体積電気抵抗率 （1 o g p ) が 8. 4 Ω · ο πιと低く、 ガラス中のアルカリ成分の移動度が大きいため、 これ を無機 E Lディスプレイの背面基板として用いると、 ガラス中のアル力リ成分が 金属電極と反応し、 電極材料の電気抵抗を変化させるという問題もある。
それ故、本発明の目的は、 6 5 0〜7 0 0 °Cで焼成されても熱変形が起こらず、 またソーダライムガラス基板に比べて体積電気抵抗率が高く、 軽量化、 大型化が 可能で背面基板として好適な無機 E Lディスプレイガラス基板を提供することで 本発明の他の目的は、 明細書の記載が進むにつれ明らかになろう。 発明の開示
本発明者等は、 上記目的を達成すべく種々の実験を繰り返した結果、 650〜 700°Cの焼成工程で熱変形を起こさないためには、 ガラスの歪点が 520°C以 上以上であれば良いことを見いだし、 本発明を提案するに至つた。
すなわち、本発明によれば、アルミノシリケ一ト系ガラスからなる無機 E Lディ スプレイガラス基板であって、 Ca〇、 S rO、 BaO、 Zr02の含有量が質 量百分率で、 CaO 0〜13%、 S rO 0〜13%、 Ba〇 0-13%, Z r 02 0〜10%、 Ca〇 + Sr〇 + BaO + Z rO2 0〜13%の範囲 にあり、 歪点が 520°C以上であることを特徴とする無機 ELディスプレイガラ ス基板が得られる。
好ましくは、 無機 ELディスプレイガラス基板は、 30〜380°Cの温度範囲 における熱膨張係数が 50〜100x 10一7ノ。 Cからなる。
本発明の無機 ELディスプレイガラス基板は、 歪点が 520°C以上 （好ましく は 55 CTC以上、 より好ましくは 570°C以上） であるため、 背面基板として使 用し、 650〜700 Cで焼成されても熱変形を起こすことがない。 しかも、 ァ ルミノシリケート系ガラスはソ一グライムガラスに比べて、 体積電気抵抗率が高 いため、 無機 ELディスプレイの電極材料の電気抵ぉ値が変化し難い。
また、 一般にアルミノシリケートガラス基板は、 ソ一グライムガラス基板に 比べて割れやすいという欠点があるが、 Ca〇、 Sr〇、 BaO、 Zr〇2がガ ラスの耐クラック性を悪化させる成分であることを見いだし、 これら成分の合量 を 13%以下に制限しているため、本発明の無機 ELディスプレイガラス基板は、 耐クラック性が高く、 割れにくい。
さらに本発明においては、 基板の熱膨張係数を、 30〜380°Cの温度範囲に おいて 50〜： L 00 X 10一7ノ。 C (好ましくは、 60〜90 X 10一7 /°C) と し、 前面基板や誘電体層の熱膨張係数に近似させると、 前面基板や誘電体材料と の間で熱応力が発生することもないため、 より好ましい。
また、 本発明のガラス基板は、 大板状に成形可能であるため、 40〜60型の 大型ディスプレイ基板を安価に作製することができ、 しかも一旦、 大板ガラスを 作製してから、それを複数枚に分割切断することによって、 12型以下の小型ディ スプレイ基板を安価に作製することも可能である。
本発明のガラス基板は、 周知の板ガラス成形法、 すなわちフロート法、 ロール アウト法、 スロッ トダウンドロ一法、 ォ一パ一フ口一ダウンドロ一法等によって 作製することができ、 これらの方法によつて大型の基板状に成形することが可能 である。
本発明の無機 ELディスプレイガラス基板の具体的組成は、 S i〇2 45〜 85%、 A 1203 1〜20%、 Mg〇 0〜15%、 Ca〇 0〜13%、 S r〇 0〜13%、 BaO 0〜13%、 L i 2〇 0〜2%、 Na2〇 0 〜10%、 K2O 0〜20%、 Z r〇2 0〜 10%、 C a〇+ S r O + B a O + Z r 02 0〜13%である。
上記の組成範囲の中でも、 特に、 以下の 2つの組成を有するものが好ましい。
S i 02 45〜85% (好ましくは 50〜70%) 、 A l 2〇3 1〜20% (好ましくは 1〜15%) 、 Mg〇 0〜15% (好ましくは 1〜7%) 、 Ca 〇 0-13% (好ましくは l〜10%) 、 S rO 0〜13% (好ましくは 0 〜8%) 、 BaO 0〜 13% (好ましくは 0〜8%) 、 L i 2〇 0~2% (好 ましくは 0〜： L%) 、 Na20 0〜； L 0% (好ましくは 0〜6%) 、 K2〇
0〜20% (好ましくは 4~15%) 、 Z r 02 0〜10% (好ましくは 0〜 7%) 、 CaO + S rO + BaO + Z r02 7〜13% (好ましくは 8〜1 2%) からなる組成を有するもの。
若しくは、 S i 02 45〜85% (好ましくは 50〜70%) 、 A 12〇3 1-20% (好ましくは 1〜15%)、MgO 0〜15%(好ましくは1〜7%)、 CaO 0〜 6 % (好ましくは1〜5%) 、 31"〇 0〜13% (好ましくは 0 〜8%) 、 BaO 0〜13% (好ましくは 0~8%) 、 L i 2〇 0~2% (好 ましくは 0~1%) 、 Na20 0〜10% (好ましくは 0〜 6%) 、 20 0〜20% (好ましくは 4〜15%) 、 Z r〇2 0〜： L O% (好ましくは 0〜 7%) 、 CaO + S r O + BaO + Z r 02 0〜13% (好ましくは 6〜 1 2%) からなる組成を有するもの。
尚、前者のガラスの組成範囲を上記のように限定した理由は、次の通りである。
S i〇2は、 ガラスの歪点を高める成分である。 S i 02が 45%より少ない と、 ガラスの歪点が低下し、 熟変形が起こりやすくなる。 一方、 85%より多い と、 熱膨張係数が低くなりすぎるため好ましくない。
A 1203もガラスの歪点を高める成分である。 A 12〇3が1%ょり少なぃと、 ガラスの歪点が低下し、 熟変形が起こりやすくなる。 一方、 A 1203が 20% より多いと、 ガラスの溶融性が低下するため好ましくない。
MgOは、ガラスの熱膨張係数を制御したり、溶融性を向上させる成分である。 \4 0が15%より多いと、 失透しやすくなるため好ましくない。
CaOは、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を向上させる成分である。 Ca 〇が 13%より多いと、 ガラスが失透しやすくなるため好ましくない。
S r 0は、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を高める成分である。 S r〇が 13%より多いと、 ガラスの密度が上昇して基板の重量が重くなりすぎるため好 ましくない。
BaOは、 S rOと同様、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を高める成分で ある。 8&0が13%ょり多ぃと、 ガラスの密度が上昇して基板の重量が重くな りすぎるため好ましくない。
L i 2〇は、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融性を高める成分である。 L i 2〇が 2%より多いと、 ガラスの歪点が低下するため好ましくない。
Na20は、 L i 20と同様、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融性を高 める成分である。 Na20が 1◦%より多いと、 ガラスの歪点が低下するため好 ましくない。
K20も、 L i 20や Na2〇と同様、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融 性を高める成分である。 K20が 20%より多いと、 ガラスの歪点が低下するた め好ましくない。
但し、 ガラス中に多量の N a 2〇と K2〇が含まれていると、 焼成時にガラス 中のアルカリイオンが誘電体層等に拡散し、 特性の劣化を招きやすいため、 Na 2〇と K20の合量を 20%以下に抑えることが望ましい。
Zr〇2は、 ガラスの歪点を高める成分である。 ∑ 1"〇2が10%より多いと、 ガラスの密度が高くなり、 基板の重量が大きくなるため好ましくない。
CaO、 Sr〇、 Ba〇、 Zr〇2の合量は、 7〜； L 3%以下に制限される。 これら成分の合量が 13%より多いと、 ガラスの耐クラック性が著しく低下し、 7%より少ないと、 ガラスの歪点が低下するため好ましくない。
また、 後者のガラスの組成範囲を上記のように限定した理由は、 次の通りであ る。
S i02は、 ガラスの歪点を高める成分である。 S i 02が 45%より少ない と、 ガラスの歪点が低下し、 熱変形が起こりやすくなる。 一方、 85%より多い と、 熱膨張係数が低くなりすぎるため好ましくない。
A 1203もガラスの歪点を高める成分である。 A 1203が1%ょり少なぃと、 ガラスの歪点が低下し、 熱変形が起こりやすくなる。 一方、 A 1203が 20% より多いと、 ガラスの溶融性が低下するため好ましくない。
MgOは、ガラスの熱膨張係数を制御したり、溶融性を向上させる成分である。 Mg〇が 15%より多いと、 失透しやすくなるため好ましくない。
CaOは、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を向上させる成分である。 Ca 〇が 6%より多いと、 耐クラック性が低下するため好ましくない。
SrOは、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を高める成分である。 Sr〇が 13%より多いと、 ガラスの密度が上昇して基板の重量が重くなりすぎるため好 ましくない。
Ba〇は、 Sr〇と同様、 ガラスの溶融性及び体積電気抵抗率を高める成分で ある。 BaOが 13%より多いと、 ガラスの密度が上昇して基板の重量が重くな りすぎるため好ましくない。
L i20は、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融性を高める成分である。 L i 2〇が 2%より多いと、 ガラスの歪点が低下するため好ましくない。
Na2〇は、 L i 20と同様、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融性を高 める成分である。 Na20が 10%より多いと、 ガラスの歪点が低下するため好 ましくない。
K20も、 L i 20や Na20と同様、 ガラスの熱膨張係数を制御したり、 溶融 性を高める成分である。 K2〇が 20%より多いと、 ガラスの歪点が低下するた め好ましくない。
但し、 ガラス中に多量の Na2〇と Κ2〇が含まれていると、 焼成時にガラス 中のアルカリイオンが誘電体層等に拡散し、 特性の劣化を招きやすいため、 Na 2〇と1：2〇の合量を20%以下に抑えることが望ましい。
Z r〇2は、 ガラスの歪点を高める成分である。 Z r〇2が 10 %より多いと、 ガラスの密度が高くなり、 基板の重量が大きくなるため好ましくない。
Ca〇、 Sr〇、 Ba〇、 Zr02の合量は、 上記したように 13 %以下に制 限される。 これら成分の合量が 13%より多いと、 ガラスの耐クラック性が著し く低下するため好ましくない。
尚、 本発明においては、 上記成分以外にも、 以下の成分を添加してもよい。 ガラス基板の耐クラック性を向上させるために、 P2〇5を 10%まで、 好ま しくは、 5%まで添加してもよい。 尚、 P2〇5が増加すると、 ガラスの体積電 気抵抗率が低下する傾向にあるため、 添加量を 10%以下に抑えることが望まし い。
ガラスの化学的耐久性を向上すると共に、 紫外線によるガラスの着色を防止す るために、 Ti 02を 5%まで、 好ましくは、 1%まで添加してもよい。 尚、 T i 02が増加すると、 ガラスの密度が高くなる傾向にあるため、 添加量を 5%以 下に抑えることが望ましい。
ガラスの溶融性を向上させるために、 B2〇3を 5%まで、 好ましくは、 2% まで添加してもよい。 尚、 B203が増加すると、 ガラスの歪点が低下する傾向 にあるため、 添加量を 5 %以下に抑えることが望ましい。
また、 As2〇3、 Sb203、 S〇3、 C 1等の清澄剤を合量で 1%まで、 F e2〇3、 CoO、 N i 0、 Cr203、 C e〇2等の着色剤を各々 1 %まで含有 させることができる。 ただし環境面を考えると、 有害な As 203の添加は避け るべきである。
さらに本発明では、 ガラス基板の密度が低くなるほど、 無機 ELディスプレイ の軽量化が図れるため好ましく、 具体的には、 密度を 3. Og/cm3以下 （好 ましくは、 2. 8g/cm3以下） にすることが望ましい。 図面の簡単な説明
第 1図は、 無機 ELディスプレイの構造を説明するための断面図である。 発明を実施するための最良の形態
次に本発明の実施例について詳細に説明する。
表 1及び表 2は、 本発明の無機 ELディスプレイガラス基板の実施例 （試料 No. 1-10) と比較例 （試料 Νο· 1 1、 12) を示すものである。
尚、 比較例である No. 12の試料は、 建築用窓板ガラスとして市販されてい るソ一グライムガラス基板である。
表 1
Figure imgf000011_0001
表 2
Figure imgf000012_0001
表中の No. 1〜1 1の各試料は、 次のようにして作製した。
表の各ガラス組成となるようにガラス原料を調合し、 白金ポッ卜で 1550°C で 5時間溶融した後、 カーボン板上に流し出すことによってガラス基板を作製し た。
こうして得られた各試料について、 各種の特性を評価し、 その結果を表に示 した。
表から明らかなように、 実施例である N o . 1〜 10の各試料は、 歪点が 53 3 °C以上、 体積電気抵抗率が 10. 6以上、 熱膨張係数が 71〜 85 X 10一7 Z°Cであり、無機 ELディスプレイの背面基板として適したものであった。また、 密度が 2. 55 cm一3以下であるため軽量ィ匕を図ることができる。 しかも、 これらの各試料は、 クラック抵抗が 68 OmN以上と高いため、 製造工程で割れ が発生しにくいと思われる。
それに対し、 比較例である No. 1 1の試料は、 クラック抵抗が 49 OmNと 低いため、 製造工程で割れが発生しやすいと思われる。
また No. 12の試料は、 歪点が低いため、 これを無機 ELディスプレイの背 面基板として用い、 650〜700°Cで焼成すると、 熱変形が起こるものと思わ れる。 また体積電気抵抗率も 8. 5と低いため、 電極材料の電気抵抗値を変化さ せることが懸念される。
尚、 表中の歪点は、 ASTM C336-71に基づいて測定し、 体積電気抵 抗値は、 ASTM C 657— 78に基づいて 150°Cにおける値を測定した。 また耐クラック性は、 和田らが提案した方法 （M. Wa d a e t a 1. P r o c. , t he Xt h I CG, vo l. 1 1， C e r am. S o c. ， J ap an, Kyo t o, 1974, p 39) を用いた。 この方法は、 ピツカ一 ス硬度計のステージに試料ガラスを置き、 試料ガラスの表面に菱形状のダイャモ ンド圧子を種々の荷重で 15秒間押しつける。 そして、 除荷後、 15秒までに圧 痕の四隅から発生するクラック数をカウントし、 最大発生しうるクラック数 （4 ケ） に対する割合を求め、 クラック数をカウントし、 最大発生しうるクラック数 (4ケ） に対する割合を求め、 クラック発生率とする。 また、 クラック発生率が 50%になるときの荷重を 「クラック抵抗」 とする。 クラック抵抗が大きいとい うことは、 高い荷重でもクラックが発生しにくい、 つまり耐クラック性に優れて いるということになる。 尚、 クラック発生率の測定は、 同一荷重で 20回測定し、 その平均値を求めた。 測定条件は、 気温 25°C、 湿度 30%の条件で行った。 さらに、 熟膨張係数は、 ディラトメ一夕一を用いて、 30〜380°Cにおける 平均熱膨張係数を測定した。 密度は、 周知のアルキメデス法によって測定した。 以上説明したように、 本発明の無機 ELディスプレイガラス基板は、 歪点が 5 20°C以上と高く、 且つ、 体積電気抵抗率とクラック抵抗が高いため、 無機 EL ディスプレイの背面基板として好適である。
また本発明の無機 ELディスプレイガラス基板は、 低密度であるため軽量化を 図ることができ、 しかも大型基板を安価に作製することが可能であるため、 40 〜 60型の大型の家庭用テレビ等の製造が可能となり、 また小型デイスプレイに 用いられる際には、 生産性の大幅な向上が図られる。
さらに本発明の無機 E Lディスプレイガラス基板の熱膨張係数を、 30〜 3 80°Cの温度範囲で 50〜100X 10— 7Zでにすると、 前面基板や誘電体材 料との間で熟応力が発生し難いという利点も得られる。

Claims

請求の範囲
1. アルミノシリケ一ト系ガラスからなる無機]
であって、 Ca〇、 S rO、 Ba〇、 Z r〇2の含有量が質量百分率で、 Ca〇
0〜： L 3%、 S rO 0〜13%、 Ba〇 0〜13%、 Z rO2 0〜10%, CaO + S r O + BaO + Z r02 0〜 13%の範囲にあり、 歪点が 520°C 以上であることを特徴とする無機 ELディスプレイガラス基板。
2. 請求項 1に記載の無機 ELディスプレイガラス基板において、 30〜3 80°Cの温度範囲における熱膨張係数が 50〜100 x 10一7 /°Cであること を特徴とする無機 ELディスプレイガラス基板。
3. 請求項 1に記載の無機 ELディスプレイガラス基板において、 Ca〇、 S r〇、 Ba〇、 Z r 02の含有量が質量百分率で、 CaO 0〜13%、 Sr 〇 0〜13%、 BaO 0〜13%、 Z r〇2 0〜： L 0%、 C a O+S r 0 +Ba〇+Z r02 7〜13%の範囲にあることを特徴とする無機 ELデイス プレイガラス基板。
4. 請求項 3に記載の無機 ELディスプレイガラス基板において、 30〜3 80°Cの温度範囲における熱膨張係数が 50〜100 X 10一7/。 Cであること を特徴とする無機 ELディスプレイガラス基板。
5. 請求項 1に記載の無機 ELディスプレイガラス基板において、 Ca〇、 S r〇、 BaO、 Z r〇2の含有量が質量百分率で、 CaO 0〜6%、 Sr〇
0〜13%、 BaO 0〜13%、 Z r〇2 0〜10%、 CaO + S rO + BaO + Z r 02 0〜13%の範囲にあることを特徴とする無機 E Lディスプ レイガラス基板。
6. 請求項 5に記載の無機 ELディスプレイガラス基板において、 30〜3 80°Cの温度範囲における熱膨張係数が 50〜100 X 10一7ノ であること を特徴とする無機 ELディスプレイガラス基板。
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