(57)【要約】【課題】６５０〜７００℃で焼成されても熱変形が起こらず、ガラス基板上に形成される種々の膜の熱膨張係数と整合する熱膨張係数を有し、軽量化、大型化が可能なディスプレイ用ガラス基板を提供することである。【解決手段】本発明のディスプレイ用ガラス基板は、質量百分率で、ＳｉＯ2  ５０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3  ４〜１３％、Ｂ2Ｏ3  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ５〜１５％、ＢａＯ  ０〜８、Ｎａ2Ｏ  ０〜６％、Ｋ2Ｏ  ７〜１５％、ＺｒＯ2  ５〜１５％を含有することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量百分率で、ＳｉＯ2  ５０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3  ４〜１３％、Ｂ2Ｏ3  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ５〜１５％、ＢａＯ  ０〜８、Ｎａ2Ｏ  ０〜６％、Ｋ2Ｏ  ７〜１５％、ＺｒＯ2  ５〜１５％を含有することを特徴とするディスプレイ用ガラス基板。
【請求項２】
Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2が０．５〜２．５であることを特徴とする請求項１記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項３】
ＣａＯ／ＺｒＯ2が０〜１．０であることを特徴とする請求項１または２に記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項４】
ＳｒＯ／ＺｒＯ2が０．５〜２．０であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項５】
歪点が６３０℃以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項６】
密度が２．８０ｇ／ｃｍ3以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項７】
３０〜３８０℃における熱膨張係数が６０〜９０×１０-7／℃であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項８】
１０2.5ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１６００℃以下であることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項９】
液相温度が１２５０℃以下であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項１０】
液相粘度が１０4.5ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【請求項１１】
無機ＥＬディスプレイの背面板として用いることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載のディスプレイ用ガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液晶、プラズマディスプレイ、電界放射型ディスプレイ、無機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるディスプレイ用ガラス基板に関し、特に、無機ＥＬディスプレイの背面板として好適なガラス基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
無機ＥＬ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普及する傾向にある。
【０００３】
無機ＥＬディスプレイは、例えば、図１に示すように、背面基板１０上に金属電極１１、第１の誘電体層１２、無機ＥＬ発光体層１３、第２の誘電体層１４、ＩＴＯ電極１５、色変換層１６、前面基板１７が順番に積層された構造を有している。
【０００４】
このような構造を有する無機ＥＬディスプレイは、金属電極１１とＩＴＯ電極１５に電圧を印加して無機ＥＬ発光体層１３を励起することにより光を発生させ、これを色変換層１６で色変換するようになっている。
【０００５】
近年、無機ＥＬ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、４０〜６０型程度の大きさの基板が要求されている。また１２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。
【０００６】
従来より無機ＥＬ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８００℃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。
【特許文献１】特開平７−５０１９７号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７９７２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、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４ｇ／ｃｍ3程度と大きいため、無機ＥＬ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。
【０００８】
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ＥＬディスプレイの前面基板に使用されているソーダライ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、ソーダライムガラス基板は耐熱性が低く、これを８００℃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。
【０００９】
近年、無機ＥＬ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６５０〜７００℃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、満足な色純度のディスプレイを作製できるようになってきている。しかしながら、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。尚、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６５０℃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ＥＬ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。
【００１０】
また、無機ＥＬディスプレイ背面基板上には種々の膜が形成されるため、基板の熱膨張係数は、これらの熱膨張係数と整合するように６０〜９０×１０-7／℃であることが望まれる。このような高い熱膨張係数を得るためには、アルカリ金属酸化物の含有量を多くすれば良いが、アルカリ金属酸化物の含有量が多くなりすぎると、歪点が低下しガラスの耐熱性が損なわれる。
【００１１】
本発明の目的は、上記事情に鑑みなされたものであり、６５０〜７００℃で焼成されても熱変形が起こらず、ガラス基板上に形成される種々の膜の熱膨張係数と整合する熱膨張係数を有し、軽量化、大型化が可能なディスプレイ用ガラス基板を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明のディスプレイ用ガラス基板は、質量百分率で、ＳｉＯ2  ５０〜８０％、Ａｌ2Ｏ3  ４〜１３％、Ｂ2Ｏ3  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ５〜１５％、ＢａＯ  ０〜８、Ｎａ2Ｏ  ０〜６％、Ｋ2Ｏ  ７〜１５％、ＺｒＯ2  ５〜１５％を含有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明のガラス基板は、高い歪点を有しているため、ディスプレイを製造する際の熱工程で熱変形を抑制することができる。また、周辺材料と整合する熱膨張係数を有するため、周辺材料とガラス基板との間で発生する熱応力を抑えることができる。更に、低密度であるため軽量化を図ることができ、しかも、液相温度が低いため、大型基板を安価に作製することができる。それ故、フラットパネルディスプレイに用いられるディスプレイ用ガラス基板、特に、無機ＥＬディスプレイの背面板用のガラス基板として好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
一般に、アルミノシリケート系ガラス基板は、ディスプレイを製造する際の熱工程で熱変形を抑制するために、歪点を高くすると、熱膨張係数が小さくなる傾向にあり、ガラス基板上に形成される種々の膜の熱膨張係数と整合し難くなり、これら周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生しやすくなる。しかし、本発明のディスプレイ用ガラス基板は、ガラス中に歪点を高める成分であるＡｌ2Ｏ3及びＺｒＯ2と、歪点をあまり低下させずに熱膨張係数を大きくする成分であるＫ2Ｏを必須成分として含有させている。そのため、高い歪点と周辺材料と整合する熱膨張係数を有することができ、ディスプレイを製造する際の熱工程におけるガラス基板の熱変形を抑制すると共に、周辺材料とガラス基板との間で発生する熱応力を抑えることができる。
【００１５】
また、ガラス中のＺｒＯ2の含有量が多くなると、ＺｒＯ2に起因する失透物が発生して成形性が著しく低下する傾向にあるが、Ａｌ2Ｏ3及びＳｒＯを必須成分として含有させ、これら成分の含有量を調整することで、ＺｒＯ2に起因する失透物の発生を抑えることができる。
【００１６】
尚、ディスプレイを製造する際の熱工程で、ガラス基板の熱変形を防止するには、歪点が６３０℃以上であることが好ましい。歪点が低くなると、ディスプレイを製造する際の熱工程で、熱変形が起こりやすくなる。より好ましくは６４０℃以上であり、さらに好ましくは６５０℃以上、特に好ましくは６６０℃以上、最も好ましくは６７０℃以上である。
【００１７】
また、周辺材料とガラス基板との間で発生する熱応力を抑えるには、３０〜３８０℃における熱膨張係数は６０〜９０×１０-7／℃であることが好ましい。熱膨張係数が大きすぎたり、小さすぎると、周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなる。より好ましい範囲は６０〜８０×１０-7／℃であり、さらに好ましくは６５〜７５×１０-7／℃である。
【００１８】
ディスプレイの軽量化を図るためには、密度は低い方が好ましく、２．８０ｇ／ｃｍ3以下であることが好ましい。より好ましくは２．７５ｇ／ｃｍ3以下、さらに好ましくは２．７０ｇ／ｃｍ3以下、最も好ましくは２．６５ｇ／ｃｍ3以下である。
【００１９】
更に、大型のガラス基板を安価に大量に生産するためには、優れた成形性を有する必要があり、液相温度は低く、また、液相粘度は高い方が好ましい。尚、液相温度は１２５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１２００℃以下、さらに好ましくは１１５０℃以下、特に好ましくは１１００℃以下、最も好ましくは１０５０℃以下である。また、液相粘度は、１０4.5ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは１０4.8ｄＰａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０5.0ｄＰａ・ｓ以上、特に好ましくは１０5.3ｄＰａ・ｓ以上、最も好ましくは１０5.5ｄＰａ・ｓ以上である。特に、液相粘度を上記のようにすることで、周知の板ガラスの成形方法である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、フロート法、リドロー法、ロールアウト法等で板ガラスに成形することが可能となり、大型のガラス基板を安価に大量に得ることができる。
【００２０】
ガラスの溶融を良好に行うためには、１０2.5ｄＰａ・ｓの粘度におけるガラス融液の温度は低い方が好ましく、１６００℃以下であることが好ましい。より好ましくは１５９０℃以下であり、更に好ましくは１５８０℃以下である。
【００２１】
本発明のディスプレイ用ガラス基板において、各成分の割合を上記のように限定した理由を以下に述べる。
【００２２】
ＳｉＯ2は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量が５０％より少なくなると、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、ガラス基板が熱変形しやすくなったり、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなる。一方、含有量が８０％より多くなると、ＳｉＯ2に起因する失透物が発生したり、ガラスの高温粘度が高くなる傾向にあり、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り、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなる。ＳｉＯ2の好ましい範囲は５３〜７０％であり、より好ましくは５３〜６５％であり、さらに好ましくは５４〜６０％であり、特に好ましくは５５〜５８％である。
【００２３】
Ａｌ2Ｏ3は、ガラスの歪点を高めたり、ＺｒＯ2に起因する失透物の発生を抑える成分である。その含有量が４％より少なくなると、ガラスの歪点が低下してディスプレイ装置を製造する際の熱工程で、ガラス基板が熱変形しやすくなったり、ＺｒＯ2に起因する失透物が発生しやすくなる。一方、含有量が１３％より多くなると、Ａｌ2Ｏ3に起因する失透物が発生したり、ガラスの高温粘度が高くなる傾向にあり、溶融、成形が難しくなる。Ａｌ2Ｏ3の好ましい範囲は５〜１０％であり、より好ましくは５〜９％であり、さらに好ましくは５〜８％であり、特に好ましくは６〜８％である。
【００２４】
Ｂ2Ｏ3は、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの溶融性、成形性を高めたり、失透を抑制する成分である。その含有量が１０％より多くなると、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、ガラス基板が熱変形しやすくなる。Ｂ2Ｏ3の好ましい範囲は０〜８％であり、より好ましくは０〜５％であり、さらに好ましくは０〜４％であり、特に好ましくは０〜２％である。
【００２５】
ＭｇＯは、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの溶融性、成形性を高めたり、熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が１０％より多くなると、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなったり、密度が上昇して、ディスプレイの軽量化を図ることが難しくなる。また、ＺｒＯ2やＭｇＯに起因する失透物が発生しやすくなる傾向にあり成形が難しくなる。ＭｇＯの好ましい範囲は０〜８％であり、より好ましくは０〜６％であり、さらに好ましくは０〜４％であり、特に好ましくは０〜３％である。
【００２６】
ＣａＯは、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの溶融性、成形性を高めたり、熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が１０％より多くなると、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなったり、密度が上昇して、ディスプレイの軽量化を図ることが難しくなる。また、ＺｒＯ2やＣａＯに起因する失透物の発生が著しくなり成形が難しくなる。ＣａＯの好ましい範囲は０〜８％であり、より好ましくは０〜６％であり、さらに好ましくは０〜４％であり、特に好ましくは０〜２％である。
【００２７】
ＳｒＯは、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの溶融性、成形性を高めたり、熱膨張係数を調整する成分である。また、ＺｒＯ2に起因する失透物の発生を抑える成分である。その含有量が５％より少なくなると、前記効果が得難くなる。一方、含有量が１５％より多くなると、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなったり、密度が上昇して、ディスプレイの軽量化を図ることが難しくなる。また、ＳｒＯに起因する失透物が発生する傾向にあり成形が難しくなる。ＳｒＯの好ましい範囲は６〜１４％であり、より好ましくは８〜１３％であり、さらに好ましくは９〜１２％であり、特に好ましくは１０〜１１％である。
【００２８】
ＢａＯは、ＭｇＯ、ＣａＯに比べてガラスを失透させることなく、ガラスの高温粘度を低下させてガラスの溶融性、成形性を高めたり、熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が８％より多くなると、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなったり、密度が上昇して、ディスプレイの軽量化を図ることが難しくなる。また、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、ガラス基板が熱変形しやすくなる。ＢａＯの好ましい範囲は０〜７％であり、より好ましくは１〜５％であり、さらに好ましくは１〜４％であり、特に好ましくは１．５〜３％である。
【００２９】
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。その含有量が６％より多くなると、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、ガラス基板が熱変形しやすくなったり、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなる。Ｎａ2Ｏの好ましい範囲は０〜５％であり、より好ましくは０〜４％であり、さらに好ましくは０〜２％であり、特に好ましくは０〜１％である。
【００３０】
Ｋ2Ｏは、ガラスの歪点をあまり低下させずに、熱膨張係数を調整する成分である。その含有量が７％より少なくなると、熱膨張係数が小さくなる傾向にあり、ガラス基板上に形成される種々の膜の熱膨張係数と整合し難くなり、これら周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生しやすくなる。一方、含有量が１５％より多くなると、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、ガラス基板が熱変形しやすくなったり、熱膨張係数が大きくなりすぎて周辺材料の熱膨張係数と整合し難くなり、周辺材料とガラス基板との間で熱応力が発生し易くなる。Ｋ2Ｏの好ましい範囲は８〜１４％であり、より好ましくは９〜１３％であり、さらに好ましくは１０〜１３％であり、特に好ましくは１１〜１２％である。
【００３１】
ＺｒＯ2は、ガラスの歪点を高める成分である。その含有量が５％より少なくなると、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、ガラス基板が熱変形しやすくなる。一方、含有量が１５％より多くなると、ＺｒＯ2に起因する失透物が発生しやすくなる。また、密度が上昇して、ディスプレイの軽量化を図ることが難しくなる。ＺｒＯ2の好ましい範囲は６〜１３％であり、より好ましくは７〜１０％であり、さらに好ましくは７〜９％であり、特に好ましくは７〜８％である。
【００３２】
尚、ガラスの歪点を高めるためにＺｒＯ2を５％以上含有させたガラス系において、ＺｒＯ2に起因する失透物及びＺｒＯ2以外に起因する失透物の発生を抑えるには、Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2の値が０．５〜２．５になるように調整したり、ＳｒＯ／ＺｒＯ2の値が０．５〜２．０になるように調整したり、ＣａＯ／ＺｒＯ2の値が０〜１．０になるように調整することが好ましい。
【００３３】
Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2の値が小さくなると、ＺｒＯ2に起因する失透物が発生する傾向にあり、成形が難しくなる。一方、Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2の値が大きくなると、Ａｌ2Ｏ3に起因する失透物が発生する傾向にあり、成形が難しくなる。Ａｌ2Ｏ3／ＺｒＯ2のより好ましい範囲は０．５〜１．５であり、さらに好ましくは０．６〜１．０であり、特に好ましくは０．７〜０．９である。
【００３４】
また、ＳｒＯ／ＺｒＯ2の値が小さくなると、ＺｒＯ2に起因する失透物の発生を抑える効果が得難くなる。一方、ＳｒＯ／ＺｒＯ2の値が大きくなると、ＳｒＯに起因する失透物が発生する傾向にあり、成形が難しくなる。ＳｒＯ／ＺｒＯ2のより好ましい範囲は０．７〜１．５であり、さらに好ましくは１．０〜１．４であり、特に好ましくは１．１〜１．３である。
【００３５】
さらに、ＣａＯ／ＺｒＯ2の値が大きくなると、ＣａＯやＺｒＯ2に起因する失透物が著しく発生する傾向にあり、成形が難しくなる。ＣａＯ／ＺｒＯ2のより好ましい範囲は０〜０．７であり、さらに好ましくは０〜０．５であり、特に好ましくは０〜０．３である。
【００３６】
尚、本発明において、上記成分以外にも、以下の成分を添加してもよい。
【００３７】
ガラスの粘度を低下させて溶融性や成形性を高めるためにＺｎＯを１０％まで、好ましくは８％まで、より好ましくは５％まで添加してもよい。尚、ＺｎＯの含有量が多くなると、密度が大きくなったり、歪点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。
【００３８】
ガラスの歪点を高め、しかも、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ためにＮｂ2Ｏ5、ＷＯ3、Ｔａ2Ｏ5を合量で１０％まで、好ましくは８％まで、より好ましくは５％まで添加してもよい。尚、これら成分の合量が多くなると、密度が大きくなるため、添加量を合量で１０％以下に抑えることが望ましい。
【００３９】
ガラスの失透を抑えるためにＰ2Ｏ5を３％まで、好ましくは２％まで、より好ましくは１％まで添加してもよい。尚、Ｐ2Ｏ5の含有量が多くなると、分相しやすくなるため、添加量を３％以下に抑えることが望ましい。
【００４０】
紫外線によるガラスの着色を抑えたり、化学的耐久性を高めるために、ＴｉＯ2を１０％まで、好ましくは５％まで、より好ましくは３％まで添加してもよい。尚、ＴｉＯ2の含有量が多くなると、ガラスが着色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。
【００４１】
電子線によるガラスの着色を抑えるために、ＣｅＯ2を５％まで、好ましくは３％まで、より好ましくは２％まで添加してもよい。尚、ＣｅＯ2の含有量が多くなると、ガラスが着色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。
【００４２】
また、清澄剤として、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2、ＳＯ3、Ｆ、Ｃｌ等を各々３％まで添加することが可能である。尚、フロート法で成形する場合には、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り、ＳＯ3を２０ｐｐｍ以上含有させることが好ましい。また、オーバーフローダウンドロー法で成形する場合には、Ｓｂ2Ｏ3、ＳｎＯ2及びＣｌを合量で０．１〜３％含有させることが好ましく、特に、Ｓｂ2Ｏ3を０．０５〜２％、ＳｎＯ2を０．０１〜１％及びＣｌを０、００５〜１％の割合で含有させることが好ましい。尚、Ａｓ2Ｏ3は有用な清澄効果を有するが、環境面から導入は避けることが望ましい。また、Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3の原料としては三酸化物（Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3）や五酸化物（Ａｓ2Ｏ5、Ｓｂ2Ｏ5）等を原料として用いることができる。
【００４３】
次に、本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法について説明する。
【００４４】
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。
【００４５】
尚、ガラス基板の成形方法としては、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、フロート法、リドロー法等の様々な成形方法があるが、ダウンドロー法、特に、オーバーフローダウンドロー法で板状に成形することが好ましい。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、他の成形方法と異なり、ガラス基板の表面は、成形体と接することがないため、汚染部のないガラス表面を有しており、未研磨であっても、表面品位の高いガラス基板を得られ、しかも、比較的安価に大型のガラス基板を得やすいためである。
【００４６】
また、無機ＥＬディスプレイは、上記のようにして得られたガラス基板上に、印刷法等で金属電極、誘電体層を順に形成し、次いで、その上にスパッタリング法や蒸着法等で発光体層、誘電体層、透明電極を順に形成し、更に、フォトリソグラフィー等で色変換層を形成した背面基板と、前面基板を貼り合わせることで製造することができる。尚、前面基板としては、ソーダライムガラス基板、本発明のガラス基板のどちらを用いてもよい。
【実施例】
【００４７】
以下、実施例に基づいて本発明を説明する。
【００４８】
表１及び表２は、本発明の実施例を示すものである。
【００４９】
【表１】
2007246365.tif 000003
【００５０】
【表２】
2007246365.tif 000004
【００５１】
表中の各試料は、次のようにして作製した。
【００５２】
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１５００〜１６００℃で６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０．７ｍｍ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。
【００５３】
このようして得られた各試料について、密度、熱膨張係数、歪点、軟化点、１０4及び１０2.5ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度、液相温度及び液相粘度を測定した。その結果を表に示す。
【００５４】
表から明らかなように、試料Ｎｏ．１〜９の各試料は、歪点が６５８℃以上であり、熱処理工程におけるガラス基板の熱変形を抑えることができる。また、熱膨張係数が６２〜７５×１０-7／℃であり、周辺材料と良好に整合する熱膨張係数を有しており、熱応力の発生を抑えることができる。更に、１０2.5ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１５９４℃以下と低く溶融性にも優れ、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１３５０℃以下、液相温度が１２４５℃以下であり成形性にも優れていた。また、液相粘度が１０4ｄＰａ・ｓ以上と高く、大型のガラス基板を安価に大量に生産することができる。
【００５５】
尚、密度については、周知のアルキメデス法によって測定した。
【００５６】
熱膨張係数については、得られた各試料をリメルトし、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。
【００５７】
ガラスの粘度は、次のようにして測定した。
【００５８】
歪点については、得られた各試料をリメルトし、直径８．０ｍｍ、長さ１００ｍｍの円柱状試料を作製し、次いで、リドロー法でファイバー状に加工したものを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。
【００５９】
軟化点については、歪点の測定試料と同様に円柱状試料をリドロー法でファイバー状に加工したものをＡＳＴＭ  Ｃ３３６−９３に基づいて測定した。
【００６０】
ガラスの粘度が１０4及び１０2.5ｄＰａ・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。尚、１０4ｄＰａ・ｓに相当するガラス融液の温度は、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。また、１０2.5ｄＰａ・ｓに相当するガラス融液の温度は、ガラスを溶融する際の目安になり、この温度が低い方が溶融性は良いことになる。
【００６１】
また、液相温度の測定については、次の要領で行った。まず、各試料をそれぞれ３００〜５００μｍの大きさに粉砕、混合し、これを白金製のボートに入れて９８０〜１３００℃の温度勾配炉に移して２４時間保持し、温度勾配炉より白金製のボートを取り出した。その後、白金製のボートからガラスを取り出した。このようにして得られたサンプルを偏光顕微鏡で観察し、結晶の析出点を測定した。
【００６２】
液相粘度は、上記方法で測定した粘度から粘度曲線を作成し、その粘度曲線から、液相温度に相当する粘度を求めた。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
本発明のディスプレイ用ガラス基板は、無機ＥＬディスプレイ用途に限られるものではなく、例えば、液晶、プラズマディスプレイ、電界放射型ディスプレイ用途に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】無機ＥＬディスプレイの構造を示す説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  背面基板
１１  金属電極
１２  第１の誘電体層
１３  無機ＥＬ発光体層
１４  第２の誘電体層
１５  ＩＴＯ電極
１６  色変換層
１７  前面基板
【図１】
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