JP2007284307A - Substrate glass for display device - Google Patents

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Tadashi Muramoto
正 村本
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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
    • C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve such a problem that though there are a high strain point glass substrate and a nonalkali glass substrate as the glass substrate to be used particularly in a display field, each of them has problems and there is no glass substrate usable in a wide field. <P>SOLUTION: The substrate glass for a display device contains substantially 50-65 wt.% SiO<SB>2</SB>, 5-15 wt.% Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 3-10 wt.% B<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, 0-3 wt.% Li<SB>2</SB>O, 0-5 wt.% Na<SB>2</SB>O, 0-6 wt.% K<SB>2</SB>O, 1-8 wt.% R<SB>2</SB>O (wherein R is Li, Na and K), 0-5 wt.% MgO, 5-15 wt.% CaO, 0-15 wt.% SrO, 0-20 wt.% BaO and 14-32 wt.% R'O (wherein R' is Mg, Ca, Sr and Ba) and has 50-70(×10<SP>-7</SP>/°C) average coefficient of linear expansion at 30-300°C, ≥550°C strain point and ≤2.8 g/cm<SP>3</SP>density. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、耐熱性に優れ、軽量でかつ耐久性に優れたガラス組成物に関する。特に通常のソーダライムシリカガラスと同程度の熱膨張係数と高い耐熱性が要求されるガラス基板、例えばＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）やＥＬ（エレクトロルミネセンス）、ＦＥＤ（フィールドエミッションディスプレイ）等の電子ディスプレイ用基板に好適なガラス組成物に関する。   The present invention relates to a glass composition having excellent heat resistance, light weight and excellent durability. In particular, glass substrates that require the same thermal expansion coefficient and high heat resistance as ordinary soda lime silica glass, such as electronic displays such as PDP (plasma display panel), EL (electroluminescence), and FED (field emission display). The present invention relates to a glass composition suitable for an industrial substrate.

従来、ＰＤＰ製造分野においては高歪点ガラス、ＬＣＤ製造分野においては無アルカリガラスが使用されてきた。   Conventionally, high strain point glass has been used in the PDP manufacturing field, and alkali-free glass has been used in the LCD manufacturing field.

ＰＤＰ製造分野においては、ソーダライムシリカガラスと同様なアルカリ・アルカリ土類・シリカ系ガラスが使用され、そのガラスは熱膨張係数がソーダライムシリカガラスと近似し、歪点が５５０℃を越え、あるいは６００℃を超えるような高歪点ガラスである（特許文献１〜３参照）。   In the PDP manufacturing field, alkali / alkaline earth / silica glass similar to soda lime silica glass is used, which has a thermal expansion coefficient close to that of soda lime silica glass and a strain point exceeding 550 ° C., or It is a high strain point glass exceeding 600 ° C. (see Patent Documents 1 to 3).

これらのガラスを用いた基板は、ディスプレイパネルの製造工程において、熱膨張係数がソーダライムシリカガラスに近いため、熱収縮が大きく、パネル製造工程において熱変形が多いという問題点がある。   Substrates using these glasses have a problem in that the thermal expansion coefficient is close to that of soda lime silica glass in the manufacturing process of the display panel, so that the thermal contraction is large and the thermal deformation is large in the panel manufacturing process.

一方、ＬＣＤ製造分野においては、アルカリ金属酸化物を含まない無アルカリガラスが使用されている。これはＬＣＤ製造工程中の各種熱処理中にガラスから電極側へアルカリイオンが移動するのを嫌うためである（特許文献４、５参照）。このようなガラスを用いた基板は、ディスプレイパネルの製造工程において、３０〜３００℃における平均線膨張係数が４０×１０−７／℃以下と小さく、歪点も６４０℃以上と高いため、熱収縮は小さい。
特開平１０−０４５４２３号公報 特開平１１−２４０７３５号公報 特開２０００−１０３６３８号公報 特開２００２−０２９７７６号公報 特開２００２−３０８６４３号公報 On the other hand, in the LCD manufacturing field, alkali-free glass containing no alkali metal oxide is used. This is to dislike the movement of alkali ions from the glass to the electrode side during various heat treatments during the LCD manufacturing process (see Patent Documents 4 and 5). Since the substrate using such glass has a small average linear expansion coefficient at 30 to 300 ° C. of 40 × 10 −7 / ° C. or less and a high strain point of 640 ° C. or more in the display panel manufacturing process, the heat shrinkage is caused. Is small.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-045423 Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-240735 JP 2000-103638 A JP 2002-029776 A JP 2002-308643 A

しかし、上記特開平１０−０４５４２３号公報、特開平１１−２４０７３５号公報及び特開２０００−１０３６３８号公報に記載のものは、ディスプレイパネルの製造工程において、熱膨張係数がソーダライムシリカガラスに近いため、熱収縮が大きく、パネル製造工程において熱変形が多いという問題点がある。   However, those described in JP-A-10-045423, JP-A-11-240735 and JP-A-2000-103638 have a thermal expansion coefficient close to that of soda lime silica glass in the display panel manufacturing process. However, there is a problem that the thermal shrinkage is large and the thermal deformation is large in the panel manufacturing process.

また、上記特開２００２−０２９７７６号公報及び特開２００２−３０８６４３号公報に記載のものは、アルカリ金属酸化物を含まないため溶融温度が１５９０℃あるいはそれ以上にもなることから主にフュージョン法で生産されており、生産性が悪いという問題点がある。   Further, those described in JP-A-2002-029776 and JP-A-2002-308643 do not contain an alkali metal oxide, so that the melting temperature becomes 1590 ° C. or higher. There is a problem that productivity is poor.

本発明は、実質的に重量％表示で、ＳｉＯ２が５０〜６５、Ａｌ２Ｏ３が５〜１５、Ｂ２Ｏ３が３〜１０、Ｌｉ２Ｏが０〜３、Ｎａ２Ｏが０〜５、Ｋ２Ｏが０〜６、Ｒ２Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ）が１〜８、ＭｇＯが０〜５、ＣａＯが５〜１５、ＳｒＯが０〜１５、ＢａＯが０〜２０、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）が１４〜３２、であるディスプレイ装置用基板ガラスである。 The present invention is substantially expressed by weight%, SiO 2 is 50 to 65, Al 2 O 3 is 5 to 15, B 2 O 3 is 3 to 10, Li 2 O is 0 to 3, and Na 2 O is 0. to 5, K 2 O is 0~6, R 2 O (wherein, R is Li, Na, K) is 1 to 8, MgO is 0 to 5, CaO is 5 to 15, SrO 0 to 15, the BaO The display device substrate glass is 0 to 20, and R′O (where R ′ is Mg, Ca, Sr, Ba) is 14 to 32.

また本発明は、３０〜３００℃における平均線膨張係数が５０〜７０（×１０−７／℃）であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。 Moreover, this invention is said substrate glass for display apparatuses characterized by the average linear expansion coefficient in 30-300 degreeC being 50-70 (x10 < -7 > / degreeC).

また本発明は、歪点が５５０℃以上であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。   Moreover, this invention is said board | substrate glass for display apparatuses characterized by a strain point being 550 degreeC or more.

また本発明は、密度が２．８ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。 Moreover, this invention is said substrate glass for display apparatuses characterized by the density being 2.8 g / cm < 3 > or less.

また本発明は、溶融温度（粘性がlogη＝２．０の時の温度（℃））が１５５０℃以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。   The present invention also provides the above substrate glass for a display device, wherein the melting temperature (temperature (° C.) when the viscosity is log η = 2.0) is 1550 ° C. or less.

さらに本発明は、ＪＩＳ Ｒ３５０２規格のアルカリ溶出試験において、Ｎａ２Ｏ換算したアルカリ溶出量が０．０３（ｍｇ／５０ｍL）以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。 Furthermore, the present invention is the above substrate glass for a display device, wherein an alkali elution amount converted to Na 2 O is 0.03 (mg / 50 mL) or less in an alkali elution test of JIS R3502 standard.

本発明のガラスは熱膨張係数が高歪点ガラスよりも低く、無アルカリガラスよりも高いガラスである。   The glass of the present invention is a glass having a thermal expansion coefficient lower than that of a high strain point glass and higher than that of an alkali-free glass.

ＰＤＰ製造工程において本発明のガラスを用いた基板は、熱膨張係数が低いために熱変形が少なく、またパネルを構成する他の部材との熱膨張の整合性も低い分には大きな問題とはならない。   In the PDP manufacturing process, the substrate using the glass of the present invention has a low thermal expansion coefficient, so there is little thermal deformation, and the thermal expansion consistency with other members constituting the panel is also a big problem. Don't be.

一方、ＬＣＤ製造工程において本発明のガラスを用いた場合も、上と同様の理由で基板の反りや収縮が起こりにくい上、アルカリイオンが溶出しにくい特性を有するために熱処理中のアルカリイオンの移動が抑制される。また、ＬＣＤ業界はコスト面からいかに大きなガラス基板を扱えるかが最も重要な課題であるが、本発明のガラスは溶融温度が従来の高歪点ガラス程度でＦＬ法での製造に適しているため、生産性が高く、大面積化も容易である。   On the other hand, when the glass of the present invention is used in the LCD manufacturing process, the substrate is not easily warped or contracted for the same reason as described above, and alkali ions are not easily eluted. Is suppressed. The most important issue for LCD industry is how large glass substrates can be handled in terms of cost, but the glass of the present invention has a melting temperature comparable to that of conventional high strain point glass and is suitable for manufacturing by the FL method. High productivity and easy area enlargement.

本発明のガラスはＰＤＰとＬＣＤ用ガラス基板の問題点をそれぞれ改善でき、かつ中間的な特性を持つため、両方に使用することが出来るものである。   Since the glass of the present invention can improve the problems of the glass substrate for PDP and LCD, and has intermediate characteristics, it can be used for both.

本発明は、実質的に重量％表示で、ＳｉＯ２が５０〜６５、Ａｌ２Ｏ３が５〜１５、Ｂ２Ｏ３が３〜１０、Ｌｉ２Ｏが０〜３、Ｎａ２Ｏが０〜５、Ｋ２Ｏが０〜６、Ｒ２Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ）が１〜８、ＭｇＯが０〜５、ＣａＯが５〜１５、ＳｒＯが０〜１５、ＢａＯが０〜２０、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）が１４〜３２、であるディスプレイ装置用基板ガラスである。 The present invention is substantially expressed by weight%, SiO 2 is 50 to 65, Al 2 O 3 is 5 to 15, B 2 O 3 is 3 to 10, Li 2 O is 0 to 3, and Na 2 O is 0. to 5, K 2 O is 0~6, R 2 O (wherein, R is Li, Na, K) is 1 to 8, MgO is 0 to 5, CaO is 5 to 15, SrO 0 to 15, the BaO The display device substrate glass is 0 to 20, and R′O (where R ′ is Mg, Ca, Sr, Ba) is 14 to 32.

ＳｉＯ２はガラスの主成分であり、重量％において５０％未満ではガラスの耐熱性または化学的耐久性を悪化させる。他方、６５％を超えるとガラス融液の高温粘度が高くなり、ガラス成形が困難となる。また、ガラスの線膨張係数が小さくなり過ぎて、ディスプレイパネルを構成する他の部材との整合性が悪くなる。従って、５０〜６５％、好ましくは５５〜６０％の範囲とする。 SiO 2 is a main component of glass, and if it is less than 50% by weight, the heat resistance or chemical durability of the glass is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 65%, the high-temperature viscosity of the glass melt becomes high and glass molding becomes difficult. Moreover, the linear expansion coefficient of glass becomes too small, and the compatibility with other members constituting the display panel is deteriorated. Therefore, the range is 50 to 65%, preferably 55 to 60%.

Ａｌ２Ｏ３は、歪点を高くし、化学的耐久性を向上する成分である。重量％において５％未満ではガラスの耐熱性または化学的耐久性を悪化させる。他方、１５％を超えるとガラスの溶融温度が高くなり、ガラスの溶融が困難になる。従って５〜１５％の範囲が好ましい。 Al 2 O 3 is a component that increases the strain point and improves chemical durability. If the weight percentage is less than 5%, the heat resistance or chemical durability of the glass is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 15%, the melting temperature of the glass becomes high, and it becomes difficult to melt the glass. Therefore, the range of 5 to 15% is preferable.

Ｂ２Ｏ３は、ガラス溶解時の融剤として作用し、溶解温度を下げる。また、化学的耐久性を向上する成分である。重量％において３％未満ではガラスの溶解が困難となり、または化学的耐久性を悪化させる。他方、１０％を超えると失透傾向が増加しガラスの成型が困難となる。従って３〜１０％の範囲が好ましい。さらに望ましくは５〜６％の範囲である。 B 2 O 3 acts as a flux during melting of the glass and lowers the melting temperature. Moreover, it is a component which improves chemical durability. If it is less than 3% by weight, it becomes difficult to melt the glass, or the chemical durability is deteriorated. On the other hand, if it exceeds 10%, the tendency of devitrification increases and glass molding becomes difficult. Therefore, the range of 3 to 10% is preferable. More desirably, it is in the range of 5 to 6%.

Ｎａ２Ｏは、Ｋ２Ｏとともにガラス溶解時の融剤として作用する。５％を超えると化学的耐久性が悪くなる。従って５％以下とする。 Na 2 O acts as a flux at the time of glass melting together with K 2 O. If it exceeds 5%, the chemical durability is deteriorated. Therefore, it is 5% or less.

Ｌｉ２Ｏは、Ｎａ２Ｏと同様の作用効果を示し、その効果も著しく、溶解温度を下げるが歪点も下げる。３％を超えると歪点が低くなり耐熱性が悪くなる。従って、３％以下が望ましい。 Li 2 O exhibits the same effect as Na 2 O, and the effect is also remarkable, lowering the melting temperature but lowering the strain point. If it exceeds 3%, the strain point becomes low and the heat resistance deteriorates. Therefore, 3% or less is desirable.

Ｋ２Ｏも、Ｎａ２Ｏと同様の作用効果を示す。６％を超えると化学的耐久性が悪くなる。従って、６％以下とする。 K 2 O also exhibits the same effect as Na 2 O. If it exceeds 6%, the chemical durability is deteriorated. Therefore, it is 6% or less.

前記アルカリ成分Ｒ２Ｏ（Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）の量に関して、その合量を１．０〜８％にすることにより、高温粘度および化学的耐久性を適切な範囲に維持することができる。アルカリ成分の合量が１．０％未満ではガラス融液の高温粘度が高くなり、ガラス溶解が困難となる。８％を超えると化学的耐久性が悪くなる。従って、１．０〜８％の範囲とするものである。 With respect to the amount of the alkali component R 2 O (Li 2 O, Na 2 O, K 2 O), by setting the total amount to 1.0 to 8%, the high-temperature viscosity and chemical durability are within appropriate ranges. Can be maintained. If the total amount of the alkali components is less than 1.0%, the high-temperature viscosity of the glass melt becomes high and glass melting becomes difficult. If it exceeds 8%, the chemical durability deteriorates. Therefore, the range is 1.0 to 8%.

ＭｇＯは、必須成分ではないが、ガラス溶解時の溶融ガラスの粘度を下げる作用を有する。５％を超えるとガラスの失透傾向が増大し溶融ガラスの成形が困難になる。ＭｇＯは５％以下とする。   MgO is not an essential component, but has the effect of lowering the viscosity of the molten glass during glass melting. If it exceeds 5%, the tendency of devitrification of the glass increases, and it becomes difficult to mold the molten glass. MgO is 5% or less.

ＣａＯは、ガラス溶解時の溶融ガラスの粘度を下げる作用を有すると共に、ガラスの熱膨張係数を上昇させる作用を有する。５％未満ではガラスの熱膨張係数が低くなりすぎる。他方、１５％を超えると失透傾向が大きくなり、溶融ガラスの成形が困難になる。従って５〜１５％の範囲とする。   CaO has the effect of lowering the viscosity of the molten glass at the time of melting the glass and the effect of increasing the thermal expansion coefficient of the glass. If it is less than 5%, the thermal expansion coefficient of the glass becomes too low. On the other hand, if it exceeds 15%, the tendency of devitrification increases, and it becomes difficult to mold molten glass. Therefore, the range is 5-15%.

ＳｒＯは、必須成分ではないが、ＣａＯとの共存下でガラス融液の高温粘度を下げて失透の発生を抑制する作用を有する。１５％を超えると密度が高くなり過ぎるので、１５％以下が望ましい。   SrO is not an essential component, but has the effect of suppressing the occurrence of devitrification by lowering the high-temperature viscosity of the glass melt in the presence of CaO. If it exceeds 15%, the density becomes too high, so 15% or less is desirable.

ＢａＯは、必須成分ではないが、ガラス融液の失透傾向を抑制する作用を有する。２０％を超えると密度が上昇するので、２０％以下が望ましい。   BaO is not an essential component, but has an effect of suppressing the devitrification tendency of the glass melt. Since density will rise when it exceeds 20%, 20% or less is desirable.

さらに、上記組成範囲内において、二価の金属酸化物Ｒ’Ｏ（Ｒ’は、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）の合計量を１４〜３２％の範囲とすることによって、ガラスの溶融性を良好な範囲に維持しつつ、粘度―温度勾配を適度としてガラスの成形性を良好とし、耐熱性、化学的耐久性等に優れ、適切な範囲の熱膨張係数を有するガラスを得ることができる。Ｒ’Ｏの合計が１４％未満では、高温粘度が上昇してガラスの溶融と成形が困難となる。また、歪点が下がり過ぎる上に、熱膨張係数が低下する。一方、３２％を超えると、特に密度が上昇するとともに失透傾向が増大し、化学的耐久性が低下する。より好ましい範囲は、２７〜３１％である。   Furthermore, within the above composition range, the total amount of the divalent metal oxide R′O (R ′ is Mg, Ca, Sr, Ba) is in the range of 14 to 32%, thereby improving the meltability of the glass. While maintaining the good range, it is possible to obtain a glass having an appropriate viscosity-temperature gradient, good glass moldability, excellent heat resistance, chemical durability, etc., and having an appropriate range of thermal expansion coefficient. If the total amount of R′O is less than 14%, the high-temperature viscosity increases and it becomes difficult to melt and mold the glass. In addition, the strain point is lowered too much and the thermal expansion coefficient is lowered. On the other hand, if it exceeds 32%, the density increases, the tendency to devitrification increases, and the chemical durability decreases. A more preferable range is 27 to 31%.

ＺｒＯ２は、必須成分ではないが、ガラスの歪点を上昇させ、またガラスの化学的耐久性を向上させる効果を有する。しかし、５％を超えると失透傾向が増加し、ガラス成型が困難となるので５％以下が好ましい。 ZrO 2 is not an essential component, but has the effect of raising the strain point of the glass and improving the chemical durability of the glass. However, if it exceeds 5%, the tendency of devitrification increases and glass molding becomes difficult, so 5% or less is preferable.

本発明の好ましい態様のガラスは実質的に上記成分からなるが、本発明の目的を損なわない範囲で他の成分を合量で１％まで含有してもよい。たとえば、ガラスの溶解、清澄、成形性の改善のためにＳＯ３、Ｃｌ、Ｆ、Ａｓ２Ｏ３等を合量で１％まで含有してもよい。また、ガラスを着色するためにＦｅ２Ｏ３、ＣｏＯ、ＮｉＯ等を合量で１％まで含有してもよい。さらに、ＰＤＰにおける電子線ブラウニング防止等のためにＴｉＯ２およびＣｅＯ２をそれぞれ１％まで、合量で１％まで含有してもよい。 Although the glass of the preferable aspect of this invention consists of said component substantially, in the range which does not impair the objective of this invention, you may contain other components to 1% in total amount. For example, a total amount of SO 3 , Cl, F, As 2 O 3 and the like may be contained up to 1% in order to improve melting, fining, and moldability of glass. Further, Fe 2 O 3 to color the glass, CoO, may contain NiO, etc. up to 1% in total. Further, in order to prevent electron beam browning in the PDP, TiO 2 and CeO 2 may each be contained up to 1%, and the total amount may be contained up to 1%.

また、本発明は３０〜３００℃における平均線膨張係数が５０〜７０（×１０−７／℃）であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。 Moreover, this invention is said substrate glass for display apparatuses characterized by the average linear expansion coefficient in 30-300 degreeC being 50-70 (x10 < -7 > / degreeC).

熱膨張係数はガラスの耐熱性を示す特性であり、７０×１０−７／℃を超えるとディスプレイパネルの製造工程において熱変形が大きくなりすぎるため不適である。したがって、７０×１０−７／℃以下、好ましくは６５×１０−７／℃以下が適当である。 The coefficient of thermal expansion is a characteristic that indicates the heat resistance of glass, and if it exceeds 70 × 10 −7 / ° C., thermal deformation becomes too large in the manufacturing process of the display panel, which is not suitable. Therefore, 70 × 10 −7 / ° C. or less, preferably 65 × 10 −7 / ° C. or less is appropriate.

また、歪点が５５０℃以上であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。歪点もガラスの耐熱性を示す特性であり、低いとディスプレイパネル製造工程において熱変形が大きくなりすぎるため、５５０℃以上が適当である。   Moreover, it is said substrate glass for display apparatuses characterized by a strain point being 550 degreeC or more. The strain point is also a characteristic showing the heat resistance of the glass, and if it is low, thermal deformation becomes too large in the display panel manufacturing process, so 550 ° C. or higher is appropriate.

また、密度が２．８ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。密度が２．８ｇ／ｃｍ３を超えると、一般的なソーダライムシリカガラスよりも大きな値となり、ディスプレイ装置が大型化した場合にガラス基板の自重による変形や割れなどの不具合を生じる恐れがある。 Further, the display device substrate glass is characterized in that the density is 2.8 g / cm 3 or less. When the density exceeds 2.8 g / cm 3 , the value becomes larger than that of general soda lime silica glass, and when the display device is enlarged, problems such as deformation and cracking due to its own weight may occur.

また、溶融温度（粘性がlogη＝２．０の時の温度（℃））が１５５０℃以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。溶融温度が１５５０℃を超えると、原料の溶融及びガラスの成形が困難になる。   The above-mentioned substrate glass for a display device is characterized in that the melting temperature (temperature (° C.) when the viscosity is log η = 2.0) is 1550 ° C. or less. When the melting temperature exceeds 1550 ° C., it is difficult to melt the raw material and form the glass.

さらに、ＪＩＳ Ｒ３５０２規格のアルカリ溶出試験において、Ｎａ２Ｏ換算したアルカリ溶出量が０．０３（ｍｇ／５０ｍL）以下であることを特徴とする上記のディスプレイ装置用基板ガラスである。アルカリ溶出量はガラスの耐久性を示す特性であり、多くなると製造工程内で基板の劣化が起こる。従って、０．０３ｍｇ／５０ｍL以下とする。 Furthermore, in the alkali elution test of JIS R3502 standard, the alkali elution amount in terms of Na 2 O is 0.03 (mg / 50 mL) or less. The amount of alkali elution is a characteristic indicating the durability of glass, and when it increases, the substrate deteriorates within the manufacturing process. Therefore, it is 0.03 mg / 50 mL or less.

以下、実施例に基づき、説明する。   Hereinafter, a description will be given based on examples.

（ガラスの作成）
珪砂、酸化アルミニウム、炭酸リチウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、炭酸バリウムおよび珪酸ジルコニウムよりなる調合原料を白金ルツボに充填し、電気炉内で１５００〜１６００℃、約６時間加熱溶融した。加熱溶融の途中で白金棒によりガラス融液を攪拌してガラスを均質化させた。次に、溶融ガラスを鋳型に流し込み、ガラスブロックとし、５５０〜６００℃に保持した電気炉に移入して該炉内で徐冷した。得られたガラス試料は泡や脈理の無い均質なものであった。 (Creation of glass)
A raw material consisting of silica sand, aluminum oxide, lithium carbonate, sodium carbonate, sodium sulfate, potassium carbonate, magnesium oxide, calcium carbonate, strontium carbonate, barium carbonate and zirconium silicate is charged into a platinum crucible and 1500-1600 ° C. in an electric furnace. For about 6 hours. During the heating and melting, the glass melt was stirred with a platinum rod to homogenize the glass. Next, the molten glass was poured into a mold to form a glass block, which was transferred to an electric furnace maintained at 550 to 600 ° C. and gradually cooled in the furnace. The obtained glass sample was homogeneous without bubbles or striae.

原料調合に基づくガラスの組成（酸化物換算）を表１に示す。これらのガラスについて、３０〜３００℃の平均線膨張係数（１０−７／℃）、溶融温度・作業温度（℃）、歪点（℃）、密度（ｇ／ｃｍ３）、およびアルカリ溶出量（ｍｇ）を以下の方法により測定した。 Table 1 shows the glass composition (as oxide) based on the raw material formulation. About these glass, about 30-300 degreeC average linear expansion coefficient (10 <-7 > / degreeC), melting temperature and working temperature (degreeC), strain point (degreeC), density (g / cm < 3 >), and alkali elution amount ( mg) was measured by the following method.

膨張係数は、熱機械分析装置ＴＭＡ８３１０（理学電機（株）製）を用いて３０〜３００℃における平均線膨張係数を測定した。溶融温度・作業温度は球引き上げ粘度計（オプト企業製）を用いて球引き上げ法によりlogη＝２．０、４．０の温度をそれぞれ溶融温度・作業温度として測定した。歪点は、ＪＩＳ Ｒ３１０３−２の規定に基づくビーム曲げ法により測定した。密度は、泡の無いガラス（約５０ｇ）を用いてアルキメデス法により測定した。アルカリ溶出量はＪＩＳ Ｒ３５０２(化学分析用ガラス器具の試験方法)に記載のアルカリ溶出試験法により測定した。   The expansion coefficient measured the average linear expansion coefficient in 30-300 degreeC using the thermomechanical analyzer TMA8310 (Rigaku Denki Co., Ltd. product). Melting temperature and working temperature were measured by a ball pulling method using a ball pulling viscometer (manufactured by Opto Corporation), with log η = 2.0 and 4.0 as the melting temperature and working temperature, respectively. The strain point was measured by a beam bending method based on JIS R3103-2. The density was measured by the Archimedes method using glass without bubbles (about 50 g). The amount of alkali elution was measured by the alkali elution test method described in JIS R3502 (Test method for glassware for chemical analysis).

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（結果）
表１〜３中の実施例１〜１９は本発明におけるガラスであり、表４は比較例である。比較例１はソーダライムシリカガラスである。比較例２、３は従来の高歪点ガラスであり、比較例４は従来の無アルカリガラスである。比較例１のソーダライムシリカガラスおよび比較例２、３の高歪点ガラスにおいては、密度、適切の値であるものの、熱膨張係数がいずれも６５×１０−７/℃以上であり、アルカリ溶出量が０．０３ｍｇよりも多い。また、比較例４の無アルカリガラスにおいては、密度、歪点が適切の値であるものの、熱膨張係数が６０×１０−７／℃以下であり、溶融温度が１６９０℃以上と著しく高い。 (result)
Examples 1 to 19 in Tables 1 to 3 are glasses in the present invention, and Table 4 is a comparative example. Comparative Example 1 is soda lime silica glass. Comparative Examples 2 and 3 are conventional high strain point glasses, and Comparative Example 4 is a conventional alkali-free glass. In the soda lime silica glass of Comparative Example 1 and the high strain point glasses of Comparative Examples 2 and 3, although the density and the appropriate values are all, the thermal expansion coefficient is 65 × 10 −7 / ° C. or more, and the alkali elution The amount is greater than 0.03 mg. Further, in the alkali-free glass of Comparative Example 4, although the density and strain point are appropriate values, the thermal expansion coefficient is 60 × 10 −7 / ° C. or lower, and the melting temperature is extremely high as 1690 ° C. or higher.

これらに対して実施例１〜１９のガラスは、熱膨張係数が５０〜７０×１０−７/℃の範囲内である上に、密度、歪点、溶融温度、とアルカリ溶出量が所望の値である。従って、本願発明のガラスは、従来の高歪点ガラスと同等の密度、歪点を有する上に、熱膨張係数が高歪点ガラスよりも低いことから、従来の高歪点ガラスに較べて、ディスプレイパネル製造工程における熱処理工程でのガラス基板の熱変形が少なく、また熱応力の発生が小さいことは明白である。 On the other hand, the glass of Examples 1 to 19 has a thermal expansion coefficient in the range of 50 to 70 × 10 −7 / ° C., and also has a desired density, strain point, melting temperature, and alkali elution amount. It is. Therefore, the glass of the present invention has the same density and strain point as the conventional high strain point glass, and has a lower thermal expansion coefficient than the high strain point glass, compared with the conventional high strain point glass, It is obvious that there is little thermal deformation of the glass substrate in the heat treatment process in the display panel manufacturing process, and the generation of thermal stress is small.

また、従来の無アルカリガラスに比べて、ディスプレイパネル製造工程における熱処理工程でのガラス基板の熱変形は同等程度である上、アルカリイオンが溶出しにくく、溶解温度が低くＦＬ法等で製造できるため、生産性が向上し、かつ大面積化が容易であることは明白である。   Compared to conventional alkali-free glass, the thermal deformation of the glass substrate in the heat treatment process in the display panel manufacturing process is comparable, and alkali ions are less likely to elute and the melting temperature is low and can be manufactured by the FL method. It is clear that productivity is improved and area enlargement is easy.

本発明は、ＰＤＰやＬＣＤ等の従来のディスプレイパネル用途だけでなく、熱処理工程の必要な電子材料分野全体に利用できるものである。   The present invention can be used not only for conventional display panel applications such as PDP and LCD, but also in the entire electronic material field requiring a heat treatment process.

Claims (6)

実質的に重量％表示で、ＳｉＯ２が５０〜６５、Ａｌ２Ｏ３が５〜１５、Ｂ２Ｏ３が３〜１０、Ｌｉ２Ｏが０〜３、Ｎａ２Ｏが０〜５、Ｋ２Ｏが０〜６、Ｒ２Ｏ（ただし、ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋ）が１〜８、ＭｇＯが０〜５、ＣａＯが５〜１５、ＳｒＯが０〜１５、ＢａＯが０〜２０、Ｒ’Ｏ（ただし、Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａ）が１４〜３２、であるディスプレイ装置用基板ガラス。 Substantially in wt%, SiO 2 is 50 to 65, Al 2 O 3 is 5 to 15, B 2 O 3 is 3 to 10, Li 2 O is 0 to 3, Na 2 O is 0 to 5, K 2 O is 0-6, R 2 O (where R is Li, Na, K) is 1-8, MgO is 0-5, CaO is 5-15, SrO is 0-15, BaO is 0-20, A substrate glass for a display device, wherein R′O (where R ′ is Mg, Ca, Sr, Ba) is 14 to 32. ３０〜３００℃における平均線膨張係数が５０〜７０（×１０−７／℃）であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレイ装置用基板ガラス。 The average linear expansion coefficient in 30-300 degreeC is 50-70 (x10 < -7 > / degreeC), The substrate glass for display apparatuses of Claim 1 characterized by the above-mentioned. 歪点が５５０℃以上であることを特徴とする請求項１及び２に記載のディスプレイ装置用基板ガラス。 The substrate glass for a display device according to claim 1 or 2, wherein the strain point is 550 ° C or higher. 密度が２．８ｇ／ｃｍ３以下であることを特徴とする請求項１乃至３に記載のディスプレイ装置用基板ガラス。 The substrate glass for a display device according to claim 1, wherein the density is 2.8 g / cm 3 or less. 溶融温度（粘性がlogη＝２．０の時の温度（℃））が１５５０℃以下であることを特徴とする請求項１乃至４に記載のディスプレイ装置用基板ガラス。 5. The substrate glass for a display device according to claim 1, wherein the melting temperature (temperature (° C.) when the viscosity is log η = 2.0) is 1550 ° C. or less. ＪＩＳ Ｒ３５０２規格のアルカリ溶出試験において、Ｎａ２Ｏ換算したアルカリ溶出量が０．０３（ｍｇ／５０ｍL）以下であることを特徴とする請求項１乃至５に記載のディスプレイ装置用基板ガラス。
The substrate glass for a display device according to any one of claims 1 to 5, wherein an alkali elution amount converted to Na 2 O is 0.03 (mg / 50 mL) or less in an alkali elution test of JIS R3502 standard.
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