JP4853817B2 - フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板 - Google Patents

フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板 Download PDF

Info

Publication number
JP4853817B2
JP4853817B2 JP2005181594A JP2005181594A JP4853817B2 JP 4853817 B2 JP4853817 B2 JP 4853817B2 JP 2005181594 A JP2005181594 A JP 2005181594A JP 2005181594 A JP2005181594 A JP 2005181594A JP 4853817 B2 JP4853817 B2 JP 4853817B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
glass
content
glass substrate
display device
thermal expansion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005181594A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2006052125A (ja
Inventor
研 長壽
寛典 高瀬
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
Priority to JP2005181594A priority Critical patent/JP4853817B2/ja
Publication of JP2006052125A publication Critical patent/JP2006052125A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4853817B2 publication Critical patent/JP4853817B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • 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
    • 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
    • C03C3/078—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing an oxide of a divalent metal, e.g. an oxide of zinc
    • 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
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • 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
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • 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
    • C03C3/083—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound
    • C03C3/085—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal
    • C03C3/087—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing aluminium oxide or an iron compound containing an oxide of a divalent metal containing calcium oxide, e.g. common sheet or container glass
    • 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
    • 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
    • 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
    • C03C3/093—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium containing zinc or zirconium
    • 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
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ装置、特にプラズマディスプレイ装置に適したガラス基板に関するものである。
プラズマディスプレイ装置は、次のようにして作製される。まず、前面ガラス基板表面にＩＴＯ膜やネサ膜等からなる透明電極を成膜し、その上に誘電体材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成し誘電体層を形成する。また、Ａｌ、Ａｇ、Ｎｉ等からなる電極が形成された背面ガラス基板に、背面誘電体材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成して誘電体層を形成し、その上に隔壁材料を塗布して５００〜６００℃程度の温度で焼成して隔壁を形成することにより回路を形成する。その後、前面ガラス基板と背面ガラス基板を対向させて電極等の位置合わせを行って、周囲を５００〜６００℃程度の温度でフリットシールすることにより作製される。
従来、ガラス基板としては、フロート法等によって１．８〜３．０ｍｍの肉厚に成形されたソーダ石灰ガラス（熱膨張係数 約８４×１０-7／℃）が一般的に用いられてきた。また、絶縁ペースト、リブペースト、フリットシールといった周辺材料の熱膨張係数もソーダ石灰ガラスに合わせて、７０〜９０×１０-7／℃の範囲に調整されている。
ところが、ソーダ石灰ガラスは歪点が５００℃程度と低いため、５７０〜６００℃の温度で熱処理する際に、熱変形や熱収縮が起こり、寸法が著しく変化する。その結果、前面ガラス基板と背面ガラス基板を対向させる際、電極の位置合わせを精度よく実現することが難しく、特に大型高精細のプラズマディスプレイ装置を作製する上で困難を生じていた。
また、ソーダ石灰ガラスは、１５０℃での体積電気抵抗率（ｌｏｇ ρ）が８．４Ω・ｃｍと低く、ガラス中のアルカリ成分の移動度が大きい。従って、ガラス中のアルカリ成分がＩＴＯ膜やネサ膜等の薄膜電極と反応し、電極材料の電気抵抗値を変化させる問題も有している。
これらの事情から、ソーダ石灰ガラスと同等の熱膨張係数を有し、ソーダ石灰ガラスよりも高い体積電気抵抗率と歪点を有するガラスがガラス基板に使用され、大型高精細のプラズマディスプレイ装置が作製されている。
特開平８−２９０９３８号公報 特開平８−２９０９３９号公報
ところで、プラズマディスプレイは、他のディスプレイ装置に比べて、消費電力が大きいという問題がある。近年、環境保護や省エネルギーの観点から、ディスプレイ装置の消費電力を低減することが強く求められており、消費電力を低減することのできるガラス基板が望まれている。
本発明の目的は、ディスプレイ装置の消費電力を低減することができるフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板を提供することである。
本発明者は種々検討した結果、ガラス基板の誘電率を低くすることで、ディスプレイ装置の消費電力を低減できることを見いだし、本発明を提案するに至った。
即ち、本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板は、ガラス組成として、質量百分率で、ＳｉＯ２ ５５〜７４％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜７．３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、ＭｇＯ １〜１３％、ＣａＯ ０〜８％、ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ ０〜３％、Ｎａ２Ｏ ０．３〜８％、Ｋ２Ｏ ２〜１２％、ＺｒＯ２ ０〜７％を含有し、２５℃、１ＭＨｚにおける誘電率が７．０以下であることを特徴とする。
本発明のガラス基板は、誘電率が低く、ディスプレイ装置の消費電力を低減できるため、フラットパネルディスプレイ装置、特に、プラズマディスプレイ装置のガラス基板として好適である。
本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板は、２５℃、１ＭＨｚにおける誘電率が７．０以下と低いため、ディスプレイ装置の消費電力を低減することができる。ガラス基板の誘電率が高くなると、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。ガラス基板の誘電率の好ましい値は６．９以下であり、より好ましくは６．８以下であり、更に好ましくは６．７以下である。
尚、ガラス基板の誘電率を低くすることで、ディスプレイ装置の消費電力を低減することができる理由は、ガラス基板の誘電率が低いと、セルを１回発光させるために必要な電流量が小さくなるためであろうと考えられる。
また、本発明のガラス基板において、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程におけるガラス基板の熱変形や熱収縮の発生を抑えるには、ガラスの歪点を５８０℃以上（より好ましくは５８５℃以上、更に好ましくは５９５℃以上）にすることが好ましい。
また、溶融ガラスを板状に成形する際、成形装置に負担を掛けずに成形を容易にするには、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度を１２００℃以下（より好ましくは１１８０℃以下、更に好ましくは１１７０℃以下）にすることが好ましい。
更に、絶縁ペースト、リブペースト、フリットシールといった周辺材料の熱膨張係数との整合性を取ることができ、しかも、急冷しても割れ難い耐熱衝撃性に優れたガラス基板を得るには、ガラスの熱膨張係数を６０〜８０×１０-7／℃（より好ましくは６５〜７５×１０-7／℃、更に好ましくは６７〜７３×１０-7／℃）にすることが好ましい。
尚、ガラス基板の誘電率を７．０以下にするには、ＳｉＯ２の含有量を多くしたり、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を少なくすることで調整することができ、具体的には、質量百分率で、ＳｉＯ２ ５５〜７４％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜７．３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、ＭｇＯ １〜１３％、ＣａＯ ０〜８％、ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ ０〜３％、Ｎａ２Ｏ ０．３〜８％、Ｋ２Ｏ ２〜１２％、ＺｒＯ２ ０〜７％の範囲内で適宜選択すればよい。
また、７．０以下の誘電率、５８０℃以上の歪点、１１８０℃以下の１０４ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度及び６０〜８０×１０−７／℃の熱膨張係数を有するガラス基板を得るには、上記の組成範囲の中でも、質量百分率で、ＳｉＯ２ ５５〜７４％、Ａｌ２Ｏ３ ０．５〜４％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、ＭｇＯ １〜１３％、ＣａＯ ０〜８％、ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ １５〜２７％、ＺｎＯ ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ ０〜３％、Ｎａ２Ｏ ０．３〜８％、Ｋ２Ｏ ２〜１２％、ＺｒＯ２ ０〜７％の範囲内（組成範囲Ａ）や、質量百分率で、ＳｉＯ２ ５５〜７４％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜２．５％未満、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、ＭｇＯ １〜１３％、ＣａＯ ０〜８％、ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ０〜５％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ １５〜２７％、ＺｎＯ ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ ０〜３％、Ｎａ２Ｏ ０．３〜８％、Ｋ２Ｏ ２〜１２％、ＺｒＯ２ １超〜７％であり、ＺｒＯ２含有量＞Ａｌ２Ｏ３含有量となる範囲内（組成範囲Ｂ）からガラス組成を適宜選択することが望ましい。
特に、組成範囲Ｂからガラス組成を選択すると、６．９以下の誘電率、５９５℃以上の歪点、１１７０℃以下の１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度及び６７〜７３×１０-7／℃の熱膨張係数を有するガラス基板が得やすくなる。
本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板において、ガラスの組成を組成範囲Ａのように限定した理由は、次のとおりである。
ＳｉＯ2は、ガラスの誘電率を低くしたり、ガラスのネットワークフォーマーを形成する成分である。その含有量は５５〜７４％、好ましくは５６〜７０％、より好ましくは５８〜７０％である。ＳｉＯ2の含有量が多くなると、ガラスの誘電率を低くすることができるが、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなりすぎて周辺材料との整合性が取り難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの誘電率が高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、熱膨張係数が大きくなりガラスの耐熱衝撃性が低下したり、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板に割れが発生したり、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。
Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの歪点を高くする成分である。その含有量は０．５〜４％、好ましくは１〜４％、より好ましくは１〜３．５％である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなり周辺材料との整合性が取り難くなる。一方、含有量が少なくなると、熱膨張係数が大きくなりガラスの耐熱衝撃性が低下したり、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板に割れが発生したり、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。
Ｂ２Ｏ３は、誘電率を低くする成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板に割れが発生したり、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。
ＭｇＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は１〜１３％、好ましくは２〜１３％、より好ましくは３〜１２％である。ＭｇＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＣａＯは、ＭｇＯと同様に、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜８％、好ましくは１〜８％、より好ましくは１〜７％である。ＣａＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。
ＳｒＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は１〜１５％、好ましくは３〜１５％、より好ましくは４〜１３％である。ＳｒＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が著しく高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＢａＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜５％、好ましくは０〜４％、より好ましくは０〜３％である。ＢａＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が著しく高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。
尚、ガラスの失透性を強めることなく、ガラスの高温粘度を低くして、溶融性と成形性を向上させるために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は１５〜２７％（より好ましくは１６．８〜２７％、更に好ましくは１８超〜２７％）にすることが好ましい。これら成分の合量が多くなると、ガラスが失透しやすくなる。また、これら成分の合量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＺｎＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜３％、好ましくは０〜１％である。ＺｎＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は０〜３％、好ましくは０〜１％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が著しく低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
Ｎａ２Ｏは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は０．３〜８％、好ましくは０．３〜６％、より好ましくは０．５〜５％である。Ｎａ２Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
Ｋ2Ｏは、Ｎａ2Ｏと同様に、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は２〜１２％、好ましくは２〜１１％、より好ましくは２〜１０％である。Ｋ2Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。また、熱膨張係数が小さくなりすぎて、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
ＺｒＯ2は、ガラスの歪点を高める成分である。その含有量は０〜７％、好ましくは０〜３％、より好ましくは０〜１％である。ＺｒＯ2の含有量が多くなると、誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、失透ブツが発生する傾向にあり、成形が難しくなる。
尚、Ａｌ2Ｏ3を１％以上含む組成系においては、ＺｒＯ2を多く含むとＺｒＯ2に起因する失透ブツが発生する傾向にあるため、ＺｒＯ2の含有量を１％以下に制限することが好ましい。
また、本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板において、ガラスの組成を組成範囲Ｂのように限定した理由は、次のとおりである。
ＳｉＯ2は、ガラスの誘電率を低くしたり、ガラスのネットワークフォーマーを形成する成分である。その含有量は５５〜７４％、好ましくは５６〜７０％、より好ましくは５８〜７０％である。ＳｉＯ2の含有量が多くなると、ガラスの誘電率を低くすることができるが、ガラスの高温粘度が高くなり、溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなりすぎて周辺材料との整合性が取り難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの誘電率が高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、熱膨張係数が大きくなりガラスの耐熱衝撃性が低下したり、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板に割れが発生したり、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。
Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの歪点を高くする成分である。その含有量は０〜２．５％未満、好ましくは０〜１．５％、より好ましくは０〜１％未満である。Ａｌ2Ｏ3の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が著しく高くなり、溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が小さくなり周辺材料との整合性が取り難くなる。
Ｂ２Ｏ３は、誘電率を低くする成分である。その含有量は０〜１０％、好ましくは０〜５％である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板に割れが発生したり、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。
ＭｇＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は１〜１３％、好ましくは６．５〜１１％、より好ましくは７．５〜１１％である。ＭｇＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＣａＯは、ＭｇＯと同様に、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜８％、好ましくは０〜５％、より好ましくは１〜３．５％である。ＣａＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。
ＳｒＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は１〜１５％、好ましくは７〜１３％、より好ましくは７．５〜１３％である。ＳｒＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が著しく高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＢａＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜５％、好ましくは０〜４％、より好ましくは０〜２．５％である。ＢａＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が著しく高くなり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、ガラスが失透しやすくなる傾向にあり成形し難くなる。
尚、ガラスの失透性を強めることなく、ガラスの高温粘度を低くして、溶融性と成形性を向上させるために、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は１５〜２７％（より好ましくは１６．８〜２７％、更に好ましくは１８超〜２７％）にすることが好ましい。これら成分の合量が多くなると、ガラスが失透しやすくなる。また、これら成分の合量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。
ＺｎＯは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。その含有量は０〜３％、好ましくは０〜１％である。ＺｎＯの含有量が多くなると、ガラスの誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。
Ｌｉ２Ｏは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は０〜３％、好ましくは０〜１％である。Ｌｉ２Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が著しく低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
Ｎａ２Ｏは、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は０．３〜８％、好ましくは１〜５％、より好ましくは１〜３％である。Ｎａ２Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
Ｋ2Ｏは、Ｎａ2Ｏと同様に、ガラスの高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高める成分である。また、ガラスの熱膨張係数を調整する成分でもある。その含有量は２〜１２％、好ましくは３〜１０％、より好ましくは４〜７％である。Ｋ2Ｏの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下する傾向にあり、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、熱変形や熱収縮が起こりやすくなる。また、熱膨張係数が大きくなりすぎて、ガラスの耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの高温粘度が上昇し、溶融、成形が難しくなる。また、熱膨張係数が小さくなりすぎて、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなる。
ＺｒＯ2は、ガラスの高温粘度を高めることなくガラスの歪点を著しく高める成分である。その含有量は１超〜７％、好ましくは１超〜５％、より好ましくは１超〜３％である。ＺｒＯ2の含有量が多くなると、誘電率が高くなる傾向にあり、ディスプレイ装置の消費電力を低減させることが難しくなる。また、失透ブツが発生する傾向にあり、成形が難しくなる。一方、含有量が少なくなると、ガラスの歪点を高める効果が得難くなる。
尚、ガラスの高温粘度を著しく高めることなく、ガラスの歪点のみを著しく高めるには、ＺｒＯ2の含有量を、Ａｌ2Ｏ3の含有量よりも多くすればよい。
また、ガラスの高温粘度を低くして、成形しやすくするために、Ａｌ2Ｏ3の含有量を１％未満にした組成系においては、ガラスの歪点を高めるために、ＺｒＯ2の含有量を１％より多く含有させることが好ましい。
尚、本発明において、上記組成範囲Ａ及びＢで記載された成分以外にも、例えば、紫外線着色を防止するためにＴｉＯ2を５％まで、耐クラック性を向上させるためにＰ2Ｏ5を４％まで、液相温度を低下させて成形性を向上させるためにＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3、Ｎｂ2Ｏ3を各３％まで、着色剤としてＦｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｃｒ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3を各２％まで、清澄剤としてＡｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＳＯ3、Ｆ、Ｃｌ等を合量で１％まで添加することが可能である。但し、フロート法で成形する場合、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3はフロートバス中で還元されて金属異物となるため、導入は避けるべきである。
次に、本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板を製造する方法を説明する。
まず、上記のガラス組成範囲となるようにガラス原料を調合する。続いて、調合したガラス原料を連続溶融炉に投入して加熱溶融し、脱泡した後、成形装置に供給して板状に成形し徐冷することでガラス基板を得ることができる。
尚、ガラス基板の成形方法としては、フロート法、スロットダウンドロー法、オーバーフローダウンドロー法、リドロー法等の様々な成形方法があるが、フロート法で板状に成形することが好ましい。その理由は、比較的安価に大型のガラス基板を得やすいためである。
以下、本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板を実施例に基づいて詳細に説明する。
表１〜４は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜２０）及び比較例（試料Ｎｏ．２１）を示すものである。尚、試料Ｎｏ．２１は、市販されているプラズマディスプレイ装置用の高歪点ガラスである。
表中の各試料は、次のようにして作製した。
まず、表の組成となるようにガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１４５０〜１６００℃で４時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形し、徐冷後、板厚が２．８ｍｍになるように両面研磨して、得られた板ガラスを２００ｍｍ角の大きさに切断加工することで試料ガラスを作製した。
このようして得られた各試料について、誘電率、歪点、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度及び熱膨張係数を測定した。その結果を表に示す。
表から明らかなように、実施例である試料Ｎｏ．１〜２０の各試料は、誘電率が７．０以下と低く、ディスプレイ装置の消費電力を抑えることができる。また、歪点が５８０℃であり、熱処理工程におけるガラス基板の熱変形や熱収縮を抑えることができる。更に、熱膨張係数が６７．０〜７５．０×１０-7／℃であり、耐熱衝撃性に優れ、周辺材料と良好に整合する熱膨張係数を有していた。また、試料Ｎｏ．１〜１８の各試料については、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１１９０℃以下と低く成形性にも優れていた。
これに対して、比較例である試料Ｎｏ．２１は、誘電率が７．５と高かった。
尚、誘電率については、ＡＳＴＭ Ｄ１５０−８７に基づいて２５℃、１ＭＨｚにおける値を測定した。
また、歪点については、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１に基づいて測定した。尚、この温度が高い程、ディスプレイ装置を製造する際の熱工程におけるガラス基板の熱変形や熱収縮を抑えることができる。
また、ガラスの粘度が１０4ｄＰａ・ｓに相当するガラス融液の温度は、白金球引き上げ法により測定した。この温度は、ガラスを板状に成形する際の目安になり、この温度が低い方が成形性は良いことになる。
熱膨張係数については、直径５．０ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状の試料を作製し、ディラトメーターで３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定した。
本発明のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板は、プラズマディスプレイ装置用途に限られるものではなく、例えば、電界放射型ディスプレイ、エレクトロルミネッセンスディスプレイ用途に用いることも可能である。

Claims (5)

  1. ガラス組成として、質量百分率で、ＳｉＯ２ ５５〜７４％、Ａｌ２Ｏ３ ０〜７．３％、Ｂ２Ｏ３ ０〜１０％、ＭｇＯ １〜１３％、ＣａＯ ０〜８％、ＳｒＯ １〜１５％、ＢａＯ ０〜５％、ＺｎＯ ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ ０〜３％、Ｎａ２Ｏ ０．３〜８％、Ｋ２Ｏ ２〜１２％、ＺｒＯ２ ０〜７％を含有し、２５℃、１ＭＨｚにおける誘電率が７．０以下であることを特徴とするフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板。
  2. 歪点が５８０℃以上であることを特徴とする請求項１記載のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板。
  3. １０４ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１２００℃以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板。
  4. ３０〜３８０℃における熱膨張係数が６０〜８０×１０−７／℃であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板。
  5. プラズマディスプレイ装置用ガラス基板として用いることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のフラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板。
JP2005181594A 2004-07-15 2005-06-22 フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板 Expired - Fee Related JP4853817B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005181594A JP4853817B2 (ja) 2004-07-15 2005-06-22 フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004208201 2004-07-15
JP2004208201 2004-07-15
JP2005181594A JP4853817B2 (ja) 2004-07-15 2005-06-22 フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006052125A JP2006052125A (ja) 2006-02-23
JP4853817B2 true JP4853817B2 (ja) 2012-01-11

Family

ID=36029835

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005181594A Expired - Fee Related JP4853817B2 (ja) 2004-07-15 2005-06-22 フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4853817B2 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008243522A (ja) * 2007-03-27 2008-10-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd プラズマディスプレイパネル
DE102009008954B4 (de) 2009-02-13 2010-12-23 Schott Ag Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung
DE102009008953B4 (de) 2009-02-13 2010-12-30 Schott Ag Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung
DE102009008951B4 (de) 2009-02-13 2011-01-20 Schott Ag Röntgenopakes bariumfreies Glas und dessen Verwendung
JP2011063464A (ja) * 2009-09-16 2011-03-31 Nippon Electric Glass Co Ltd プラズマディスプレイ用ガラス板
CN112661405A (zh) * 2020-12-25 2021-04-16 醴陵旗滨电子玻璃有限公司 一种锂铝硅玻璃及其制备方法、智能终端及显示器
CN114933418A (zh) * 2022-05-10 2022-08-23 河北光兴半导体技术有限公司 低介电常数且低介电损耗玻璃纤维组合物、玻璃纤维及其应用

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4634684A (en) * 1985-10-23 1987-01-06 Corning Glass Works Strontium aluminosilicate glass substrates for flat panel display devices

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006052125A (ja) 2006-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5573157B2 (ja) 基板用ガラス組成物および板ガラスの製造方法
JP5131190B2 (ja) ディスプレイ基板用フロートガラス及びその製造方法
JP5668477B2 (ja) ガラス基板及びその製造方法
JP4853817B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2012041217A (ja) 無アルカリガラス
JP5664891B2 (ja) ガラス基板
KR101090783B1 (ko) 플랫 패널 디스플레이 장치용 유리 기판
JP4962898B2 (ja) フラットパネルディスプレイ用ガラス基板
WO2012153634A1 (ja) 薄膜太陽電池用ガラス板
JP4686858B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2005089286A (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP4320772B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2008013421A (ja) 平面表示装置用ガラススペーサー及びこれを用いたスペーサー
JP2011063464A (ja) プラズマディスプレイ用ガラス板
JP4288657B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2005213132A (ja) プラズマディスプレイパネル用ガラス基板の製造方法及びプラズマディスプレイパネル用ガラス基板
JP2003335547A (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2006347803A (ja) フラットパネルディスプレイ用ガラス基板
WO2011158366A1 (ja) ガラス基板及びその製造方法
JP4958062B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP2006252828A (ja) プラズマディスプレイパネル用ガラス基板
JP4389257B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板
JP5382609B2 (ja) ガラス基板
WO2014208521A1 (ja) 無アルカリガラス
JP4265157B2 (ja) フラットパネルディスプレイ装置用ガラス基板

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080605

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20101221

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110517

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110608

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110719

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110808

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20111003

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20141104

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20111016

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees