JP2738036B2 - 基板用ガラス組成物 - Google Patents

基板用ガラス組成物

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    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
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Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はガラス組成物に関し、特にプラズマディスプ
レー，液晶表示管等のディスプレー用基板および厚膜回
路形成用基板に用いるガラス基板組成物に関する。
［従来の技術］ 例えば、PDP用ガラス基板などは、一般建築用ガラス
（軟化点;730〜740℃）が用いられる。この基板にAl又
はNi電極；絶縁ペースト等を500〜600℃の温度で焼き付
け回路が形成される。さらに後工程にて同温度域でフリ
ットシールすることによりディスプレーバルブが造られ
ている。この工程内でガラス基板に要求されるスペック
に精度および歩留りの点で500〜600℃で熱変形しないこ
と並びに絶縁ペーストあるいはシーリングフリットの熱
膨張係数と基板のそれが整合して反りが発生しないこと
等の要求スペックがある。この熱膨張係数としては75〜
90×10-7/℃程度のものが用いられる。
ここで従来用いられている一般建築用ソーダライムガ
ラスでは、例えば570〜600℃の温度で熱処理すると熱変
形が大きいため基板厚みを２〜3mmとしなければならな
い。しかるに一方ディスプレーの軽量化の要求もあり、
薄板化する必要がある。これらの要求に対し、基本的に
高耐熱ガラスが必要となる。
［発明の解決しようとする課題］ 本発明は従来のソーダライムガラスが有していた上記
課題を解消し、前記したような熱変形が小さい、いわゆ
る高耐熱性ガラス基板用組成物であり、且つ、絶縁ペー
ストおよびシーグフリットとの熱膨張係数が整合してい
る組成物の提供を目的とする。
さらに従前のソーダライムガラスに比しアルカリ成分
を低減することにより、アルカリマイグレーションの抑
制，化学的耐久性の機能が向上するガラス基板用組成物
の提供を目的とする。
［課題を解決するための手段］ 本発明は重量％で実質的に SiO2 55〜65 ％ Al2O3 ５〜15 ％ CaO ３〜12 ％ MgO＋CaO＋SrO＋BaO 17〜25 ％ Li2O＋Na2O＋K2O ６〜12 ％ ZrO2 0.5〜 6 ％ SO3＋As2O3＋Sb2O3 ０〜 0.5％ SnO2＋TiO2 ０〜 3 ％ La2O3 ０〜 5 ％ からなり、50〜350℃の熱膨張係数が75×10-7/℃〜90×
10-7/℃である基板用ガラス組成物である。
本発明による組成物の限定理由は以下のとおりであ
る。
SiO2; ガラスのネットワークフォーマーである。SiO2が55％
未満ではガラスの軟化点が低すぎ、高耐熱化が望めな
い。65％より多いとガラスの熱膨張が小さくなりすぎ、
反り等の歪を生じ好ましくない。望ましくは57〜63％で
ある。
Al2O3; 高耐熱化および耐薬品性を付与するために必須であ
り、５％より少ないと耐薬品性が悪くなる。15％より多
いと高軟化点化は実現できるが熱膨張が小さくなり好ま
しくない。望ましくは６〜13％である。
CaO; ３％未満では熱膨張係数が小さくなり過ぎ、他方12％
を越えると失透が生成し易くなるのでいずれも好ましく
ない。
MgO＋CaO＋SrO＋BaO; 高融点且つ高膨張化のために必須である。その合量が
17％よりも少ないと所望の熱膨張が得られない。一方、
25％より多いとガラスの失透温度が高くなり過ぎ製板が
困難になる。望ましくは19〜23％である。
Li2O＋Na2O＋K2O; 軟化点および熱膨張係数さらに耐薬品性向上に必須。
合量で６％より少ないと熱膨張率が小さすぎる。12％よ
り多いと軟化点が低くなりすぎ、耐熱性が低下するので
好ましくない。望ましくは合量で８〜11％である。
ZrO2; 化学的特性向上に必須である。0.5％より少ないとそ
の効果はない。６％より多いと熱膨張率が低くなりすぎ
る。望ましくは１〜５％である。
SO3＋As2O3＋Sb2O3; 必須成分ではないが清澄剤として用いることができ
る。合量で0.5％を越えると着色等の欠点を生じ易くな
るので好ましくない。
SnO2＋TiO2; 必須成分ではないが、化学的耐久性向上が目的であ
る。合量で３％を越えるとガラスが着色するのが好まし
くない。
La2O3; 必須成分ではないが、熱膨張，化学的耐久性あるいは
軟化点の微調整剤として使用される。しかしその含有量
が５％を越えても効果の向上は認められない。
［実施例］ 本発明によるガラスは、例えば次のように製造する。
目標組成になるように各原料を調合し、これを1450〜15
20℃の温度にて溶解し、製板する。かくして得られたガ
ラス板について、歪点（単位：℃）、軟化点（単位：
℃）、50〜350℃の熱膨張係数（単位:10-7/℃）、熱変
形量（単位:mm）、および電気抵抗（単位：Ω・cm）を
測定し、その結果を次の表に示した。同表には従来使用
されている一般建築用のソーダライムガラスとを対比さ
せて示す。
なお、熱変形量は厚さ2mmのガラス板をスパン200mmで
二点支持を行ない、600℃で10分間保持した場合のたわ
み量である。
同表より明らかなように、本発明によるガラス組成物
は、熱変形量が極めて少なく、耐熱性に優れ、熱膨張係
数が75〜90×10-7/℃の範囲にある。
［発明の効果］ 本発明によるガラス基板は、600℃前後の熱処理工程
において、従前のガラスが５〜10mm熱変形するのに対
し、0.1mm以下と殆んど変形のない高耐熱性ガラスであ
って、従前のガラスと同等の熱膨張係数を有するため、
他部材の変更なく、高精細度且つ歩留まり改善に大きな
効果を実現し得る。

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】実質的に重量％表示で SiO2 55〜65 ％ Al2O3 ５〜15 ％ CaO ３〜12 ％ MgO＋CaO＋SrO＋BaO 17〜25 ％ Li2O＋Na2O＋K2O ６〜12 ％ ZrO2 0.5〜 6 ％ SO3＋As2O3＋Sb2O3 ０〜 0.5％ SnO2＋TiO2 ０〜 3 ％ La2O3 ０〜 5 ％ からなり、50〜350℃の熱膨張係数が75×10-7/℃〜90×
    10-7/℃である基板用ガラス組成物。
  2. 【請求項２】実質的に重量％表示で SiO2 55〜65 ％ Al2O3 ５〜15 ％ CaO ３〜12 ％ MgO＋CaO＋SrO＋BaO 17〜25 ％ Li2O＋Na2O＋K2O ８〜11 ％ ZrO2 １〜 5 ％ SO3＋As2O3＋Sb2O3 ０〜 0.5％ SnO2＋TiO2 ０〜 3 ％ La2O3 ０〜 5 ％ からなる請求項１の基板用ガラス組成物。
  3. 【請求項３】実質的に重量％表示で SiO2 57〜63 ％ Al2O3 ６〜13 ％ CaO ３〜12 ％ MgO＋CaO＋SrO＋BaO 19〜23 ％ Li2O＋Na2O＋K2O ８〜11 ％ ZrO2 １〜 5 ％ SO3＋As2O3＋Sb2O3 ０〜 0.5％ SnO2＋TiO2 ０〜 3 ％ La2O3 ０〜 5 ％ からなる請求項１または２の基板用ガラス組成物。
  4. 【請求項４】プラズマディスプレー基板用である、請求
    項１、２または３の基板用ガラス組成物。
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