用于基板的高应变点玻璃组合物转让专利
申请号 : CN200680008296.5
文献号 : CN101142147B
文献日 : 2011-02-16
发明人 : 李振赫 , 李时懋 , 李宰旭
申请人 : 株式会社KCC
摘要 :
本发明涉及一种玻璃基板组合物，其含有SiO2？55～70wt％、Al2O30～1wt％、ZrO2？0.1～5wt％、Na2O？0.1～5wt％、K2O？7～13wt％、MgO7～14wt％、CaO？0～4wt％、SrO？7～12wt％和SO3？0.01～0.5wt％。通过使用上述组合物制备的玻璃基板由于其应变点为至少570℃，在高温下的焙烧过程中显示出低的热变形，由于低于1460℃的熔点，没有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短这样的缺点，并在50～350℃的温度范围具有80～95×10-7/℃的热膨胀系数。因此，根据本发明的玻璃适于用作基板。
权利要求 :
1.一种玻璃组合物，其含有SiO2 55～70wt％、Al2O3 0～1wt％、ZrO2 0.1～5wt％、Na2O 0.1～5wt％、K2O 7～13wt％、MgO 8～14wt％、CaO 0～小于1wt％、SrO 7～12wt％和SO3 0.01～0.5wt％，其中，MgO/CaO的重量比为8或更高。
2.权利要求1的玻璃组合物，其中，SiO2+Al2O3+ZrO2的总含量为总组合物的60～
72wt％。
3.权利要求1的玻璃组合物，其中，MgO+CaO+SrO的总含量为总组合物的15～24wt％。
4.权利要求1的玻璃组合物，其中，MgO/CaO的重量比为8～35。
5.权利要求1的玻璃组合物，其中，K2O/Na2O的重量比为2.5～10.0。
6.一种玻璃基板，其含有权利要求1的玻璃组合物，其中，在50～350℃温度范围的热-7膨胀系数为80～95×10 /℃，应变点至少为570℃，熔点低于1460℃。
说明书 :
用于基板的高应变点玻璃组合物
技术领域
[0001] 本发明涉及用于平板显示器(FPD)的玻璃基板，特别涉及用于等离子显示面板(PDP)的玻璃基板组合物。具体地，本发明涉及一种玻璃基板组合物，其包含：SiO2 55～70wt％、Al2O3 0～1wt％、ZrO2 0.1～5wt％、Na2O 0.1～5wt％、K2O 7～13wt％、MgO 7～
14wt％、CaO 0～4wt％、SrO 7～12wt％和SO3 0.01～0.5wt％。因为通过使用上述组合物制备的玻璃的应变点为570℃或更高，其大大高于用作用于常规等离子显示面板的玻璃基板的钠钙玻璃的应变点，所以，该玻璃在高温下的焙烧过程中显示出低的热变形。而且，-7
因为其熔点低于1460℃，并且在50～350℃的温度范围其热膨胀系数为80～95×10 /℃，通过使用本组合物制备的玻璃没有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短的缺点。因此，根据本发明的玻璃适于作为基板。
14wt％、CaO 0～4wt％、SrO 7～12wt％和SO3 0.01～0.5wt％。因为通过使用上述组合物制备的玻璃的应变点为570℃或更高，其大大高于用作用于常规等离子显示面板的玻璃基板的钠钙玻璃的应变点，所以，该玻璃在高温下的焙烧过程中显示出低的热变形。而且，-7
因为其熔点低于1460℃，并且在50～350℃的温度范围其热膨胀系数为80～95×10 /℃，通过使用本组合物制备的玻璃没有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短的缺点。因此，根据本发明的玻璃适于作为基板。
背景技术
[0002] PDP是利用通过惰性气体的等离子放电在排列为长和宽的矩阵电极的截面上的发光的显示装置。典型的PDP由两片玻璃薄板组成，即具有2.8～3.0mm厚的用玻璃料密封的前玻璃薄板和后玻璃薄板。作为阴极的氧化锡铟(ITO)涂敷在显示图像的前玻璃薄板的内表面上，阳极的Ni、Ag糊和发射红、绿和蓝色的荧光材料涂敷在后玻璃薄板的内表面上。
[0003] 在PDP开发的早期阶段，玻璃基板的尺寸小于20英寸，并且一般使用广泛用于建筑和汽车的钠钙玻璃。但是，随着PDP的开发，PDP的尺寸变得越来越大。因而，例如由于热膨胀造成的尺寸变形，以及在操作和加工过程中的擦伤这样的问题就变得重要了。
[0004] 用于常规玻璃基板的钠钙玻璃满足玻璃基板的重要性质，如化学稳定性、平面性和光学性质。但是，钠钙玻璃由于高的热变形率和高含量的Na2O而不适于用作玻璃基板。特别是钠钙玻璃的应变点大约为510℃，因而在热处理过程中容易出现热变形或生产率的降低。钠钙玻璃的另一个问题是与PDP电极中的Ag电极具有反应性。该反应可在高温下+ + 0 0
热处理过程中通过Ag 和Na 之间的离子渗透交换产生Ag 的胶体，所产生的Ag 胶体会吸收UV范围的波长，引起黄变现象。因此，钠钙玻璃具有应通过在基板的下部涂敷SiO2来抑+
制上述反应以防止黄变现象的缺点。Ag 和碱金属之间的反应性可通过测量体积电阻率来预测。即，高体积电阻率意味着碱金属的扩散率低，因而就可以通过提高玻璃基板的体积电
9
阻率来防止黄变现象。常规的钠钙玻璃的体积电阻率测定为大约10Ω·cm。
热处理过程中通过Ag 和Na 之间的离子渗透交换产生Ag 的胶体，所产生的Ag 胶体会吸收UV范围的波长，引起黄变现象。因此，钠钙玻璃具有应通过在基板的下部涂敷SiO2来抑+
制上述反应以防止黄变现象的缺点。Ag 和碱金属之间的反应性可通过测量体积电阻率来预测。即，高体积电阻率意味着碱金属的扩散率低，因而就可以通过提高玻璃基板的体积电
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阻率来防止黄变现象。常规的钠钙玻璃的体积电阻率测定为大约10Ω·cm。
[0005] 如上所述，常规钠钙玻璃的问题是在高温下热处理过程中的热变形和Ag+电极与碱金属的反应性。为了解决这些问题，开发了具有比常规钠钙玻璃高60～80℃的更高的应变点和比常规钠钙玻璃更低的Na2O含量的用于PDP玻璃基板的玻璃组合物。可通过降低碱金属的含量，同时增加Al2O3的含量来提高玻璃的应变点。但是，这样的组分含量的变化不可避免地引起高温下玻璃黏度的增加，它会在玻璃原料的融解过程，所产生的泡沫的消泡过程(澄清过程)，以及玻璃熔体的均化中导致非常不利的情况。因此，为了解决由高温下黏度的增加所引起的这些问题，一直在进行不断的努力和新的设备投资。下面详述用于基板的现有技术的玻璃组合物。
[0006] 日本特开第03-40933号公开了一种玻璃组合物，其含有SiO2、Al2O3、碱金属氧化物、碱土金属氧化物和ZrO2。该组合物在600℃左右的热处理过程中不变形，并具有与钠钙玻璃类似的热膨胀系数。但是，由于上述公开没有描述碱金属氧化物和碱土金属氧化物的各自具体的量，而只规定了总量，该玻璃组合物非常难以实施。而且，上述组合物还包含Sb2O3和As2O3作为澄清剂来促使均化和消除泡沫。这些组分的过量使用会在电熔过程中造成电极的腐蚀或玻璃的着色。
[0007] 进一步，按照上述公开的实施例，在102泊的玻璃熔体黏度下的温度是1500℃或更2
高。当玻璃熔体的黏度在10～10 泊的范围时进行除去玻璃熔体中的泡沫的澄清过程。因而，由于上述温度低，可以容易地进行澄清过程。换句话说，当对应于玻璃熔体黏度在10～
2
10 泊范围的区域的温度低时，可以容易地进行澄清过程。并且，常规的钠钙玻璃熔体的澄
2
清过程是在1400～1500℃的温度范围进行，具有10 泊黏度的钠钙玻璃熔体的温度是大约
1420℃。
高。当玻璃熔体的黏度在10～10 泊的范围时进行除去玻璃熔体中的泡沫的澄清过程。因而，由于上述温度低，可以容易地进行澄清过程。换句话说，当对应于玻璃熔体黏度在10～
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10 泊范围的区域的温度低时，可以容易地进行澄清过程。并且，常规的钠钙玻璃熔体的澄
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清过程是在1400～1500℃的温度范围进行，具有10 泊黏度的钠钙玻璃熔体的温度是大约
1420℃。
[0008] 简而言之，在上述公开中，在102泊的玻璃熔体黏度下，温度是1500℃或更高。这意味着澄清过程必须要在比常规的钠钙玻璃高100℃的高温下进行。因而上述公开的组合物有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短的缺点。还有，如果以生产钠钙玻璃的常规方法进行除去在熔炉中产生的泡沫的消泡过程，则由于细小泡沫，产品合格率的降低是不可避免的，这样就要提供用以补充该降低的昂贵的附加设备，这是该公开的组合物的另一缺点。
[0009] 作为上述现有技术的改进发明，美国专利第5,599,754号提及了一种玻璃基板组合物的热膨胀系数、转变温度和高温黏度，并且公开了通过平板玻璃制备方法的浮法制备玻璃的方法。但是，这一方法没有说明作为用于PDP的玻璃的基本性质的应变点，所以其适2
用性不肯定。再有，在该专利的实施例中，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度也是1500℃或更高。因而，该组合物也具有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短的缺点。
用性不肯定。再有，在该专利的实施例中，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度也是1500℃或更高。因而，该组合物也具有例如燃料成本增加和耐火材料寿命周期短的缺点。
[0010] 还有，日本特开第08-133778号公开了一种玻璃组合物，其含有SiO2、碱金属氧化物和碱土金属氧化物。但是，该玻璃组合物不含ZrO2，因而玻璃应变点的提高不显著，不能够防止失透的产生，玻璃的耐水性和耐化学性不能得到提高。进一步，该公开的实施例显2
示，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度是在1500～1560℃的范围。因而，该组合物也具有例如额外的熔化负荷和成本损失这样两个缺点。
示，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度是在1500～1560℃的范围。因而，该组合物也具有例如额外的熔化负荷和成本损失这样两个缺点。
[0011] 进一步，日本特开第2004-035295号公开了一种组合物，其含有1～15％MgO。但是，该公开没有提供与MgO含量增加相应的液相线温度变化方面的数据，以及对于与失透倾向的增加相应的缺陷的解决办法。因而，该组合物的适用性是不确定的。因此，由于在制备平板玻璃中不可避免地伴随的失透缺陷，制备合适的用于高质量PDP的玻璃基板似乎是困难的。
发明内容
[0012] 为了解决如上所述常规玻璃组合物的问题，本发明人开发了一种玻璃组合物，其在制造PDP的约600℃的热处理过程中具有尺寸稳定性和平面性，由于与常规钠钙平板玻璃类似水平的热膨胀系数，能够以相同的方式使用为制备常规的钠钙平板玻璃开发的糊材料，并且能够克服现有的用于PDP的玻璃基板的缺点。
[0013] 在开发过程中，观察到当MgO的含量增加时，失透倾向增加，因而液相线温度提高。已知，在现有技术中，因为MgO在碱土金属中具有最强的亲合力，当MgO加入到玻璃组合物中超过4～6％的水平时，失透缺陷的影响范围大大增加。由失透所引起的最典型的晶体缺陷是透辉石(MgO·CaO·SiO2)。并且，实验显示当MgO的含量增加时，上述缺陷的影响范围增加。因而，本发明人进行了各种各样的实验以抑制这一失透倾向，并证实了失透倾向不能够通过用于现有的高应变点玻璃基板的一般组合物来抑制。本发明人能够开发出一种新颖的组合物，其中Al2O3和CaO的含量降低了，并且证实了该组合物可以有效地防止失透倾向的增加，该失透倾向的增加不可避免地伴随有MgO含量的增加。
[0014] 因此，本发明的目的是提供一种玻璃基板组合物，其中，应变点，即玻璃的热变形-7标准，至少为570℃，并且热膨胀系数是80～95×10 /℃，其与常规的钠钙玻璃的膨胀系数是类似的水平。本发明的另一个目的是提供一种玻璃基板组合物，其中，可以通过增加MgO的含量有效地降低玻璃在高温下的黏度来克服现有用于常规的PDP的玻璃组合物的缺点，并且熔点可以降低到低于1460℃，同时能够获得玻璃基板抗擦伤性的改善并抑制与Ag电极的反应性。
[0015] 根据本发明，该玻璃基板组合物含有SiO255～70wt％、Al2O30～1wt％、ZrO20.1～5wt％、Na2O 0.1～5wt％、K2O 7～13wt％、MgO 7～14wt％、CaO 0～4wt％、SrO
7～12wt％和SO3 0.01～0.5wt％。
7～12wt％和SO3 0.01～0.5wt％。
[0016] 附图简要说明
[0017] 图1为显示在1200～1500℃的温度范围测量的实施例1和2以及比较例1和2的玻璃熔体的高温黏度的曲线图。
具体实施方式
[0018] 以下，更详细地描述本发明的特征。
[0019] 通过适当调整组分的种类和含量，根据本发明的用于PDP基板的玻璃组合物可以具有以下特征。因为其应变点高于570℃，它高于被应用为用作PDP的常规玻璃基板的钠钙玻璃的应变点，本组合物当被应用为玻璃基板时，具有尺寸稳定性和平面性。因而，本组合物在高温下的焙烧过程中具有更小的热变形。而且，本组合物的熔点低于1460℃，所以本组合物没有例如增加燃料成本和耐火材料寿命周期短这样的损失。进一步，本组合物在50～-7350℃的温度范围具有类似于常规钠钙玻璃的80～95×10 /℃的热膨胀系数，所以可以相同的方式应用在制备常规的钠钙平板玻璃中所应用的糊材料。因而，本组成更适合PDP应用。
[0020] 现有的用于PDP基板的玻璃组合物可以满足上述性质，但是，由于碱金属含量低以及Al2O3含量高，其在高温下具有高熔点和高黏度的缺点。与此对比，根据本发明的玻璃组合物具有较小的熔炉负荷和极好的澄清性质，因为，通过增加MgO的含量至大于7wt％，本组合物能够使玻璃的熔点和玻璃熔体的高温黏度低于常规的用于基板的玻璃组合物，而不用增加强熔解剂(melting agent)Na2O的含量。
[0021] 进一步，因为通过适当的组分比例构成，由于高温黏度的降低，本发明的玻璃组合物能够克服液相线温度的提高，所以本发明的玻璃组合物适于通过用于平板玻璃的常规方法的浮法制备基板。而且，本发明的玻璃组合物通过调整MgO/CaO的比至8或更高，而具有良好的抗擦伤性，并且通过调整K2O/Na2O的比至2.5或更高，而具有降低了的玻璃基板与Ag电极的反应性。
[0022] 以下更具体地叙述本玻璃基板组合物的各个组分。
[0023] 首先，SiO2形成玻璃基本结构的网络。如果其含量小于55wt％，玻璃结构将会变得不稳定，并且因而耐化学性或耐水性变差。而且，如果其含量大于70wt％，则由于高温下玻璃黏度增加和差的可熔性所引起的例如失透这样的缺陷，成品率降低。优选的SiO2含量是59～67wt％。
[0024] Al2O3增加高温下的黏度，当加入少量的Al2O3时，能够改善玻璃的耐久性。但是，已经确定当Al2O3的含量在具有高含量MgO的组成中增加时，结晶倾向增加。因此，在本组合物中最佳的Al2O3的含量是0～1wt％，但优选的Al2O3的含量是小于0.2wt％。
[0025] ZrO2改善玻璃的耐水性、耐化学性和应变点。在本发明的玻璃组合物中，使用了0.1～5wt％的ZrO2。如果该含量小于0.1wt％，玻璃的耐水性、耐化学性降低。如果该含量大于5wt％，结晶化容易发展，并且由于差的可熔性，熔化负荷会增加。优选的ZrO2含量为2.5～4wt％。
[0026] 优选SiO2+Al2O3+ZrO2的总含量为总组合物的60～72wt％。如果总含量大于72wt％，作为玻璃基板的重要性质的热膨胀系数降低，澄清性会降低，或者由于高温下黏度的增加，熔化负荷会增加。如果含量小于60wt％，碱金属氧化物含量会过量，从而增加玻璃的比重，降低耐化学性，并提高热膨胀系数。优选的SiO2+Al2O3+ZrO2的含量是62～70wt％。
[0027] Na2O对于具有K2O的玻璃组成是作为熔解剂发挥作用的组分，因为Na2O对于热膨胀率具有显著的影响，因而是调整适当的热膨胀系数的基本组分。在本发明的玻璃组合物中，使用了0.1～5wt％的Na2O。如果该含量小于0.1wt％，由于可熔性降低，均化性变差。如果该含量大于5wt％，则热膨胀系数提高，玻璃的应变点降低，并且玻璃的耐水性和耐化学性降低。而且，因为它引起产生自与用于制备PDP的Ag电极的反应的黄变现象，优选维持低水平的该含量。优选的Na2O含量是1～3.5wt％。
[0028] K2O是调整高温和低温下玻璃组合物黏度的组分。其通过与Na2O的混合碱效应控制碱离子在玻璃中的迁移，并影响玻璃的导电性。用于本组合物的K2O含量为7～13wt％。如果该含量小于7wt％，玻璃的可熔性降低，如果该含量大于13wt％，玻璃的热膨胀率增加，并且应变点下降。优选的K2O的含量是9.0～12.5wt％。
[0029] 还有，为了抑制碱金属和Ag电极之间的反应性，优选将K2O/Na2O的重量比调整为至少2.5，更优选2.5～10.0。已经观察到当K2O/Na2O的重量比调整为至少2.5时，作为碱金属和Ag电极之间反应性的标准的体积电阻率也增加，随着该值的增加，与电极的反应性降低。而且，如果该值大于10，根据K2O含量的增加，原料成本增加。更优选将K2O/Na2O的重量比调整为4～9。
[0030] MgO具有在高温范围降低玻璃组合物黏度和在低温范围增加玻璃组合物黏度的作用，并且具有提高玻璃组合物应变点的效果。MgO在本组合物中的含量为7～14wt％。如果该含量大于7wt％，由于在高温下的黏度减小，澄清过程可以在低的温度范围进行。但是，如果该含量大于14wt％，由于在高温下的玻璃黏度减小，液相线温度会提高，并且热膨胀系数会降低。优选的MgO含量是8.0～11wt％。
[0031] CaO具有类似于MgO的作用，并具有降低高温下玻璃熔体黏度的效果。如果组合物具有至少7wt％的MgO，优选使用0～4wt％的CaO。如果该含量大于4wt％，结晶化会容易发展。更优选使用0～2.9wt％的CaO，并更优选使用非常少量的CaO，即在本组合物中少于1wt％。
[0032] 而且，优选将MgO/CaO的重量比调整为8或更高，更优选8～35。如果MgO/CaO的重量比在上述范围内，由于来自MgO和CaO的混合离子效应，和起因于MgO在玻璃网络中比其他碱土金属更高的亲合性的降低密度的效果，以及小的离子半径，可以降低脆性指数，即玻璃抗擦伤性的标准。
[0033] SrO具有类似于MgO和CaO的作用，并且是像BaO一样的有代表性的碱土金属组分。当SrO的含量增加时，可以引起应变点的提高，并且可以替代引起黄变现象和应变点降低的碱组分。用于本组合物的SrO的含量是7～12wt％。如果该含量小于7wt％，当玻璃熔化时，降低高温下的黏度和抑制结晶化的效果减小。如果该含量大于12wt％，玻璃应变点降低，比重增加。优选的SrO含量是9.5～11.5wt％。
[0034] 此外，优选MgO+CaO+SrO的总含量为总组合物的15～24wt％。如果该含量小于15wt％，玻璃的可熔性会降低，并且高温下的黏度会增加。如果该含量大于24％，由于玻璃比重的增加，基板的液相线温度会提高或重量会增加。更优选MgO+CaO+SrO的总含量在
17～22wt％的范围。
17～22wt％的范围。
[0035] SO3是澄清剂，其主要用于除去在原料的溶化过程中产生的泡沫。用于本组合物的SO3的量为0.01～0.5wt％。为了除去泡沫，优选维持上述范围。
[0036] 并且，本发明可以进一步含有1wt％或小于1wt％的TiO2、Fe2O3、FeO、As2O3、Sb2O3、CoO、NiO、Cr2O3或CeO2。
[0037] 本发明的玻璃基板可用浮法、狭缝下拉法(slot down drawprocess)、或溢流下拉法制备，所有这些作为制备平板玻璃的方法都是众所周知的。
[0038] 通过下面的实施例更具体地举例说明本发明。但是，本发明的范围不因此以任何方式受到限制。
[0039] 实施例1～7和比较例1～5
[0040] 在白金坩埚中混合玻璃组合物的组分，并加热至1550℃将其熔化4小时。为在熔化过程中使玻璃组合物均化，混合物用白金搅拌浆搅拌30分钟。将熔融态玻璃组合物浇在一个金属或石墨板上以形成板的型式，然后在高于退火点的温度下退火以制备玻璃。每一组分的含量和每一种玻璃组合物的物理性质方面的数据示于表1。比较例5显示了常规钠钙玻璃组合物和其数据。
[0041] 如表1中所示的通过实施例1～7和比较例1～5制备的玻璃样品的热膨胀系数、应变点、液相线温度、熔点、脆性指数和体积电阻率通过下述方法测定。
[0042] 热膨胀系数是显示样品对于原长度的相对膨胀率的值，根据DIN51045通过在50～350℃的温度范围用膨胀仪测定。
[0043] 应变点是玻璃变形开始的温度，并且指这样一个温度，在这一温度下，用16小时14.5
来释放热处理产生的应力。这里，根据ASTM C598-88来测定对应于10 泊的玻璃黏度的应变点。
来释放热处理产生的应力。这里，根据ASTM C598-88来测定对应于10 泊的玻璃黏度的应变点。
[0044] 液相线温度定义为在玻璃中能够形成晶体的最高温度，并通过用梯度炉测定，该梯度炉能够根据ASTM C829-81在电炉中设定温度梯度。
[0045] 熔点是玻璃熔体的黏度为102泊时的温度，并根据DIN 52312来测定。该温度越2
低，澄清过程越容易进行。即，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度越高，在玻璃中不可避免地产生的泡沫的上升越难，因而细小泡沫的除去越困难。1200℃～1500℃范围的黏度也以相同的方式测定。
低，澄清过程越容易进行。即，对应于10 泊的玻璃熔体黏度的温度越高，在玻璃中不可避免地产生的泡沫的上升越难，因而细小泡沫的除去越困难。1200℃～1500℃范围的黏度也以相同的方式测定。
[0046] 脆性指数被认为是显示玻璃的抗擦伤性的代表性的性质。对玻璃应用脆性指数的原因是因为难于精确评价断裂韧性(Kc)。用以克服这一测定Kc值的困难的一些方法确定脆性指数与Kc成反比。从当维克斯压头紧压在玻璃表面上时留在玻璃表面上的压头痕迹的尺寸与从痕迹的四角形成的裂纹的长度之间的关系能够定量地测定脆性指数。已有报告当脆性指数减小时，由外界提供的负荷造成的擦伤的影响范围减小。根据Journal of Non-crystalline Solids第253期(1999年)第126-132页中描述的方法，用维克斯硬度仪测定脆性指数。
[0047] 体积电阻率是代表玻璃电阻的电性质。这里，按照ASTM C657，根据在150℃测定的值测定体积电阻率。体积电阻率表示玻璃的电阻以及可以预期碱金属和涂敷在用于PDP的玻璃基板的上表面上的Ag电极之间的反应性的标准。当上述值增加时，Ag电极和碱金0
属之间的反应性减小，所以，由Ag 胶体所造成的黄变现象可以得到抑制。
属之间的反应性减小，所以，由Ag 胶体所造成的黄变现象可以得到抑制。
[0048] 表1
[0049]0 9 2
5 .17 1.1 0 .31 3.0 8.3 7.9 0 0 2.0 0.0 4.0 18
4 3
.1 3. 4. 5. 6. .2 1. 2. 2. 9. 0. 2
4 6 1 2 4 8 1 4 5 0 0 1 3 8
5.0 3. 7. 0. 0. 4.1 1. 8. 2. 8. 2. 5
3 6 2 1 5 9 1 5 4 0 0 1 2 8
5. 5 0 5 0 0 5 5 3 2 6 2
例 2 55 .7 .4 .4 .7 .3 .2 .7 .8 .0 .1 .1 18 较比 5. 0 0 8 2 3 2 8 1 1 3 4
1 95 .7 .2 .4 .6 .2 .5 .5 .7 .0 .1 .0 38
9 1 6
7 .56 8.0 3.3 1.2 8.8 .01 8.0 9.7 0 3.0 2.4 .21 38
8 7 2
.4 2. 8. 4. 0. .2 6. 2. 3. 9. .1 1
6 6 0 3 2 7 1 0 8 0 0 2 2 8
0.7 3. 5. 2. 2. 7. 7. 2.0 2. 3. 4.2 1
5 6 0 3 2 7 8 0 1 0 0 3 1 8
0. 1 7 9 6 4. 4 6 3 0 5.
4 36 .0 .3 .1 .7 31 .0 .9 0 .0 .4 33 08
7. 7 5 5 7. 4 2 3 7 8.
3 26 0 .3 .3 .9 21 .0 .7 0 .0 .2 13 68
3 6 2
2 .76 3.0 9.3 2.2 5.7 .01 5.0 5.7 0 2.0 4.3 .12 28
例
施 0 5 3 6
实 .0 5. 5. 9. .1 .2 5. 5. 3. 9. .4 7
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2 9 0 9
37 02 44 51 .1
5 1 1 7 1
67 312 254 052 3.2
5 1 1 7 1
9 93 54 03 7.
75 01 51 57 11
5 05 04 06 5.
75 01 51 47 11
0 2 0 8
285 701 441 096 .21
5 9 0 1
88 40 34 18 .3
5 1 1 6 1
58 240 844 005 3.3
5 1 1 6 1
0 73 05 04 6.
95 01 41 56 31
5 03 74 03 6.
75 01 41 56 21
1 6 0 0
085 401 341 976 .31
8 5 0 5
97 40 44 37 .2
5 1 1 6 1
)
mc
·
) Ω(
) ℃( 2/1- )m 率阻
℃(点 度温线 )℃( (数指 电积体
变 相 点 性 数
应 液 熔 脆 对
5 .17 1.1 0 .31 3.0 8.3 7.9 0 0 2.0 0.0 4.0 18
4 3
.1 3. 4. 5. 6. .2 1. 2. 2. 9. 0. 2
4 6 1 2 4 8 1 4 5 0 0 1 3 8
5.0 3. 7. 0. 0. 4.1 1. 8. 2. 8. 2. 5
3 6 2 1 5 9 1 5 4 0 0 1 2 8
5. 5 0 5 0 0 5 5 3 2 6 2
例 2 55 .7 .4 .4 .7 .3 .2 .7 .8 .0 .1 .1 18 较比 5. 0 0 8 2 3 2 8 1 1 3 4
1 95 .7 .2 .4 .6 .2 .5 .5 .7 .0 .1 .0 38
9 1 6
7 .56 8.0 3.3 1.2 8.8 .01 8.0 9.7 0 3.0 2.4 .21 38
8 7 2
.4 2. 8. 4. 0. .2 6. 2. 3. 9. .1 1
6 6 0 3 2 7 1 0 8 0 0 2 2 8
0.7 3. 5. 2. 2. 7. 7. 2.0 2. 3. 4.2 1
5 6 0 3 2 7 8 0 1 0 0 3 1 8
0. 1 7 9 6 4. 4 6 3 0 5.
4 36 .0 .3 .1 .7 31 .0 .9 0 .0 .4 33 08
7. 7 5 5 7. 4 2 3 7 8.
3 26 0 .3 .3 .9 21 .0 .7 0 .0 .2 13 68
3 6 2
2 .76 3.0 9.3 2.2 5.7 .01 5.0 5.7 0 2.0 4.3 .12 28
例
施 0 5 3 6
实 .0 5. 5. 9. .1 .2 5. 5. 3. 9. .4 7
1 6 0 3 3 1 1 0 7 0 0 2 2 8
)
7- ℃/0
1
×
) (
％tw(成组 OiS2 OlA32 OrZ2 OaN2 OK2 OgM OaC OrS OaB OS3 OaN/OK22 OaC/OgM 数系胀膨热
5 5 0
015 401 241 017 9.8
2 9 0 9
37 02 44 51 .1
5 1 1 7 1
67 312 254 052 3.2
5 1 1 7 1
9 93 54 03 7.
75 01 51 57 11
5 05 04 06 5.
75 01 51 47 11
0 2 0 8
285 701 441 096 .21
5 9 0 1
88 40 34 18 .3
5 1 1 6 1
58 240 844 005 3.3
5 1 1 6 1
0 73 05 04 6.
95 01 41 56 31
5 03 74 03 6.
75 01 41 56 21
1 6 0 0
085 401 341 976 .31
8 5 0 5
97 40 44 37 .2
5 1 1 6 1
)
mc
·
) Ω(
) ℃( 2/1- )m 率阻
℃(点 度温线 )℃( (数指 电积体
变 相 点 性 数
应 液 熔 脆 对
[0050] 如以上表1中所示，所有用实施例1～7的组合物制备的玻璃样品的热膨胀系数-7都在80～95×10 /℃的范围，并且应变点至少为570℃。其显示了这些性质对于制备应用于用作PDP的玻璃基板是合适的，并且具有足够的可适用于用作PDP的玻璃基板的性质。
[0051] 而且，对于熔点(在该温度下玻璃熔体的黏度为102泊)，证实本组合物的温度低于常规的用于用作PDP的玻璃基板的玻璃组合物的熔点约90～109℃。即，根据本发明的玻璃的熔点低于1460℃，其类似于钠钙玻璃的水平。因而，本组合物能够克服例如在澄清过程中的困难或由于在高温下黏度的增加造成的熔化负荷，这些都是常规玻璃基板组合物的问题。
[0052] 在高温范围(1200～1500℃)的黏度分布示于图1。如图1中所示，实施例1和2在与比较例1和2相同温度下显示低的黏度。
[0053] 至于应变点和热膨胀系数，在比较例3和4中，通过增加MgO含量，玻璃的熔点能够被降低至钠钙玻璃的熔点，同时满足对于玻璃基板所要求的性质。但是，由于Al2O3和CaO含量的增加，液相线温度增至高于1200℃。在这种情况下，失透缺陷的影响范围会快速增加，从而降低主要需要高透射率和最少缺陷的玻璃基板的生产率。
[0054] 比较例5显示常规的钠钙玻璃组合物，其中，热膨胀系数满足需要的水平。但是，应变点约为510℃，故在570～600℃的焙烧过程中尺寸稳定性显著降低，沉积在基板上表面上的材料由于玻璃变形而能够被剥离。
[0055] 在实施例1至7中的MgO/CaO的重量比为8或更高的情况下，脆性指数增至-1/26500～6900m 。这意味着来自其他原因或外界的擦伤影响范围减小。另一方面，比较例-1/2
具有7100～7530m 的脆性指数，其与根据本发明的实施例相比对于擦伤是较弱的水平。 因而，比较例1和2显示在玻璃基板的制备、加工和处理时，由于擦伤造成的碎片缺陷会增加。
具有7100～7530m 的脆性指数，其与根据本发明的实施例相比对于擦伤是较弱的水平。 因而，比较例1和2显示在玻璃基板的制备、加工和处理时，由于擦伤造成的碎片缺陷会增加。
[0056] 在实施例1至7的情况下，当K2O/Na2O的重量比被调整为至少2.5时，体积电阻率12.5 13.6 8.9 11.7
达到10 ～10 Ω·cm的范围。但是，比较例1、2和5显示10 ～10 Ω·cm的体积电阻率。因此，本发明通过增加K2O/Na2O的重量比到至少2.5，能够提高体积电阻率至常规的PDP玻璃基板，并能够有效地防止Ag电极和碱金属之间的反应。
达到10 ～10 Ω·cm的范围。但是，比较例1、2和5显示10 ～10 Ω·cm的体积电阻率。因此，本发明通过增加K2O/Na2O的重量比到至少2.5，能够提高体积电阻率至常规的PDP玻璃基板，并能够有效地防止Ag电极和碱金属之间的反应。
[0057] 工业实用性
[0058] 因为本发明的玻璃基板组合物在50～350℃的温度范围具有类似于常规钠钙玻-7璃的、80～95×10 /℃的热膨胀系数，所以该组合物具有与常规的糊材料的兼容性，并且因为应变点为至少570℃，所以具有优异的耐热性，即，在高温下的焙烧过程中的尺寸稳定性，并能够通过常规的浮法制备。因此，本组合物具有足够的可适用于用作PDP的玻璃基板的性质。
[0059] 而且，通过将MgO的含量增加到至少7％，本组合物能够降低玻璃的高温下的黏度和熔点至与钠钙玻璃类似的水平，并因而具有优良的澄清性质和降低的熔炉负荷。
[0060] 进一步，通过将MgO/CaO的重量比调整到至少8，本组合物具有低的脆性指数，并通过将K2O/Na2O的重量比调整到至少2.5，降低了Ag电极和碱金属之间的反应性。