JP2000044278A - ディスプレイ用ガラス基板 - Google Patents
ディスプレイ用ガラス基板Info
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- JP2000044278A JP2000044278A JP10162877A JP16287798A JP2000044278A JP 2000044278 A JP2000044278 A JP 2000044278A JP 10162877 A JP10162877 A JP 10162877A JP 16287798 A JP16287798 A JP 16287798A JP 2000044278 A JP2000044278 A JP 2000044278A
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- glass
- density
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 たわみ量が小さいため、大型で、薄肉のガラ
ス基板であっても、製造工程におけるカセットへの出し
入れが容易で、また実開平５−１２０９８号に開示され
ているような梱包体への収納も容易であり、しかも電子
機器に装着した時の画像面の歪みが少ないディスプレイ
用ガラス基板を提供する。 【解決手段】 本発明のディスプレイ用ガラス基板は、
重量百分率で、ＳｉＯ2５０．０〜７０．０％、Ａｌ2
Ｏ3 １５．１〜２５．０％、Ｂ2 Ｏ3 ４．０〜９．
０％、ＭｇＯ ２．１〜１０．０％、ＣａＯ １．６〜
４．５％、ＳｒＯ ０〜７．０％、ＢａＯ ０．５〜１
０．０％、ＺｎＯ ０〜５．９％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓ
ｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５．０〜２０．０％、ＺｒＯ2
０〜１．９％、ＴｉＯ2 ０〜５．０％、Ｙ2 Ｏ3
０〜５．０％の組成を有することを特徴とする。
ス基板であっても、製造工程におけるカセットへの出し
入れが容易で、また実開平５−１２０９８号に開示され
ているような梱包体への収納も容易であり、しかも電子
機器に装着した時の画像面の歪みが少ないディスプレイ
用ガラス基板を提供する。 【解決手段】 本発明のディスプレイ用ガラス基板は、
重量百分率で、ＳｉＯ2５０．０〜７０．０％、Ａｌ2
Ｏ3 １５．１〜２５．０％、Ｂ2 Ｏ3 ４．０〜９．
０％、ＭｇＯ ２．１〜１０．０％、ＣａＯ １．６〜
４．５％、ＳｒＯ ０〜７．０％、ＢａＯ ０．５〜１
０．０％、ＺｎＯ ０〜５．９％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋Ｓ
ｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５．０〜２０．０％、ＺｒＯ2
０〜１．９％、ＴｉＯ2 ０〜５．０％、Ｙ2 Ｏ3
０〜５．０％の組成を有することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶ディスプレイ、Ｅ
Ｌディスプレイ等のフラットディスプレイ基板として用
いられるガラス基板に関するものである。
Ｌディスプレイ等のフラットディスプレイ基板として用
いられるガラス基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、液晶ディスプレイ、ＥＬディ
スプレイ等のディスプレイ基板としては、矩形状のガラ
ス基板が広く使用されている。
スプレイ等のディスプレイ基板としては、矩形状のガラ
ス基板が広く使用されている。
【０００３】この種のガラス基板の表面には、透明導電
膜、絶縁膜、半導体膜、金属膜等が成膜され、しかもフ
ォトリソグラフィーエッチング（フォトエッチング）に
よって種々の回路やパターンが形成される。これらの成
膜、フォトエッチング工程において、ガラス基板には、
種々の熱処理や薬品処理が施される。
膜、絶縁膜、半導体膜、金属膜等が成膜され、しかもフ
ォトリソグラフィーエッチング（フォトエッチング）に
よって種々の回路やパターンが形成される。これらの成
膜、フォトエッチング工程において、ガラス基板には、
種々の熱処理や薬品処理が施される。
【０００４】例えば薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型アク
ティブマトリックス液晶ディスプレイの場合、ガラス基
板上に絶縁膜や透明導電膜が成膜され、さらにアモルフ
ァスシリコンや多結晶シリコンのＴＦＴが、フォトエッ
チングによって多数形成される。このような工程におい
て、ガラス基板は、数百度の熱処理を受けると共に、硫
酸、塩酸、アルカリ溶液、フッ酸、バッファードフッ酸
等の種々の薬品による処理を受ける。
ティブマトリックス液晶ディスプレイの場合、ガラス基
板上に絶縁膜や透明導電膜が成膜され、さらにアモルフ
ァスシリコンや多結晶シリコンのＴＦＴが、フォトエッ
チングによって多数形成される。このような工程におい
て、ガラス基板は、数百度の熱処理を受けると共に、硫
酸、塩酸、アルカリ溶液、フッ酸、バッファードフッ酸
等の種々の薬品による処理を受ける。
【０００５】従ってＴＦＴ型アクティブマトリックス液
晶ディスプレイに使用されるガラス基板には、以下のよ
うな特性が要求される。
晶ディスプレイに使用されるガラス基板には、以下のよ
うな特性が要求される。
【０００６】（１）ガラス中にアルカリ金属酸化物が含
有されていると、熱処理中にアルカリイオンが成膜され
た半導体物質中に拡散し、膜特性の劣化を招くため、実
質的にアルカリ金属酸化物を含有しないこと。
有されていると、熱処理中にアルカリイオンが成膜され
た半導体物質中に拡散し、膜特性の劣化を招くため、実
質的にアルカリ金属酸化物を含有しないこと。
【０００７】（２）フォトエッチング工程において使用
される種々の酸、アルカリ等の薬品によって劣化しない
ような耐薬品性を有すること。
される種々の酸、アルカリ等の薬品によって劣化しない
ような耐薬品性を有すること。
【０００８】またこれ以外にも、次のような特性が要求
される。
される。
【０００９】（３）成膜等の液晶製造工程でガラス基板
が熱収縮してパターンずれを起こさないように、高い歪
点、具体的には、６５０℃以上の歪点を有すること。例
えば多結晶シリコンＴＦＴ−ＬＣＤの場合、その工程温
度が６００℃以上であるため、このような用途のガラス
基板には、歪点が６５０℃以上であることが要求され
る。
が熱収縮してパターンずれを起こさないように、高い歪
点、具体的には、６５０℃以上の歪点を有すること。例
えば多結晶シリコンＴＦＴ−ＬＣＤの場合、その工程温
度が６００℃以上であるため、このような用途のガラス
基板には、歪点が６５０℃以上であることが要求され
る。
【００１０】（４）ガラス中に基板として好ましくない
溶融欠陥が発生しないよう溶融性に優れていること。
溶融欠陥が発生しないよう溶融性に優れていること。
【００１１】（５）ＴＦＴの材料の熱膨張係数に近似し
た熱膨張係数を有すること。
た熱膨張係数を有すること。
【００１２】また近年、ＴＦＴ型アクティブマトリック
ス液晶ディスプレイ等の電子機器は、パーソナルな分野
への応用が進められており、機器の軽量化が要求されて
いる。これに伴ってガラス基板にも軽量化が要求され、
薄肉化が進められている。
ス液晶ディスプレイ等の電子機器は、パーソナルな分野
への応用が進められており、機器の軽量化が要求されて
いる。これに伴ってガラス基板にも軽量化が要求され、
薄肉化が進められている。
【００１３】さらにこの種の電子機器は、大型化も進め
られており、これに伴って大型のガラス基板も要求され
ている。すなわち、この種の電子機器を製造する場合に
は、ガラスメーカーで成形された大型のガラス基板（素
板）の上に複数分のデバイスを作製した後、デバイス毎
に分割切断して製品とするため、電子機器が大型化する
ほど、ガラス基板をより大きくする必要がある。
られており、これに伴って大型のガラス基板も要求され
ている。すなわち、この種の電子機器を製造する場合に
は、ガラスメーカーで成形された大型のガラス基板（素
板）の上に複数分のデバイスを作製した後、デバイス毎
に分割切断して製品とするため、電子機器が大型化する
ほど、ガラス基板をより大きくする必要がある。
【００１４】しかしながら、このようにガラス基板が大
型化するほど、ガラス基板の強度が低下するため、その
厚みを極端に薄くすることは不可能である。そこで
型化するほど、ガラス基板の強度が低下するため、その
厚みを極端に薄くすることは不可能である。そこで
【００１５】（６）ガラス基板の軽量化を図るため、ガ
ラスの密度が低いことが望まれており、現在では量産化
されている低密度ガラス基板も幾つか存在する。
ラスの密度が低いことが望まれており、現在では量産化
されている低密度ガラス基板も幾つか存在する。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】上記したようにＴＦＴ
型アクティブマトリックス液晶ディスプレイに用いられ
るガラス基板は、大型化、薄肉化が進められているが、
これに伴い各種の問題が生じている。
型アクティブマトリックス液晶ディスプレイに用いられ
るガラス基板は、大型化、薄肉化が進められているが、
これに伴い各種の問題が生じている。
【００１７】すなわちこの種のガラス基板は、ガラスメ
ーカーで成形された後、切断、徐冷、検査、洗浄等の工
程を通過され、これらの工程中、ガラス基板は、複数段
の棚が形成されたカセットに出し入れされる。このカセ
ットは、左右の内側面に形成された棚に、ガラス基板の
両辺を載置するようにして水平方向に保持できるように
なっているが、大型のガラス基板はたわみ量が大きいた
め、ガラス基板をカセットの棚に入れる際に、ガラス基
板の一部が、カセットや他のガラス基板に接触して破損
したり、カセットの棚からガラス基板を取り出す際に、
大きく揺動して不安定となりやすい。このような形態の
カセットは、電子機器メーカーでも使用されるため、同
様の問題が発生している。
ーカーで成形された後、切断、徐冷、検査、洗浄等の工
程を通過され、これらの工程中、ガラス基板は、複数段
の棚が形成されたカセットに出し入れされる。このカセ
ットは、左右の内側面に形成された棚に、ガラス基板の
両辺を載置するようにして水平方向に保持できるように
なっているが、大型のガラス基板はたわみ量が大きいた
め、ガラス基板をカセットの棚に入れる際に、ガラス基
板の一部が、カセットや他のガラス基板に接触して破損
したり、カセットの棚からガラス基板を取り出す際に、
大きく揺動して不安定となりやすい。このような形態の
カセットは、電子機器メーカーでも使用されるため、同
様の問題が発生している。
【００１８】またこのような大型のガラス基板をガラス
メーカーから電子機器メーカーに輸送する際、実開平５
−１２０９８号に開示されているような箱状の上下支持
部材を用いて上下方向から挟み込む形態の梱包体が使用
されることがあるが、下側の支持部材に形成された複数
の保持溝にガラス基板を１枚づつ挿入した後で、ガラス
基板が大きくたわむと、上側の支持部材に形成された複
数の保持溝に各ガラス基板を挿入するのが困難となり、
作業性が大幅に低下する。
メーカーから電子機器メーカーに輸送する際、実開平５
−１２０９８号に開示されているような箱状の上下支持
部材を用いて上下方向から挟み込む形態の梱包体が使用
されることがあるが、下側の支持部材に形成された複数
の保持溝にガラス基板を１枚づつ挿入した後で、ガラス
基板が大きくたわむと、上側の支持部材に形成された複
数の保持溝に各ガラス基板を挿入するのが困難となり、
作業性が大幅に低下する。
【００１９】さらに電子機器が大型化するほど、これに
装着されるガラス基板が、たわみやすくなるため、電子
機器の画像面が歪んで見える虞れがある。
装着されるガラス基板が、たわみやすくなるため、電子
機器の画像面が歪んで見える虞れがある。
【００２０】本発明の目的は、上記した要求特性項目
（１）〜（６）の全てを満足し、しかもたわみ量が小さ
いため、大型で、薄肉のガラス基板であっても、製造工
程におけるカセットへの出し入れが容易で、また実開平
５−１２０９８号に開示されているような梱包体への収
納も容易であり、しかも電子機器に装着した時の画像面
の歪みが少ないディスプレイ用ガラス基板を提供するこ
とである。
（１）〜（６）の全てを満足し、しかもたわみ量が小さ
いため、大型で、薄肉のガラス基板であっても、製造工
程におけるカセットへの出し入れが容易で、また実開平
５−１２０９８号に開示されているような梱包体への収
納も容易であり、しかも電子機器に装着した時の画像面
の歪みが少ないディスプレイ用ガラス基板を提供するこ
とである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】ガラス基板のたわみ量
は、ガラスの密度に比例して変化するため、低密度のガ
ラス基板は、たわみ量が小さくなる傾向にはあるが、ガ
ラスの密度を低下させるだけで、ガラス基板のたわみ量
を小さくするには限界がある。
は、ガラスの密度に比例して変化するため、低密度のガ
ラス基板は、たわみ量が小さくなる傾向にはあるが、ガ
ラスの密度を低下させるだけで、ガラス基板のたわみ量
を小さくするには限界がある。
【００２２】その理由は、ガラス基板のたわみ量が、ヤ
ング率によっても変化するためであり、ヤング率／密度
（比ヤング率）の値を大きくしなければ、たわみ量の大
幅な低減は困難である。
ング率によっても変化するためであり、ヤング率／密度
（比ヤング率）の値を大きくしなければ、たわみ量の大
幅な低減は困難である。
【００２３】しかしながら現在、市販されている低密度
ガラス基板は、比ヤング率の小さいガラスから作製され
ているため、これらのガラス基板の大型化、薄肉化を図
ると、たわみ量が大きくなり、上記したような問題が生
じる。
ガラス基板は、比ヤング率の小さいガラスから作製され
ているため、これらのガラス基板の大型化、薄肉化を図
ると、たわみ量が大きくなり、上記したような問題が生
じる。
【００２４】本発明者等は、種々の実験を繰り返した結
果、ＴＦＴ型アクティブマトリックス液晶ディスプレイ
に使用されるガラス基板に要求される特性を満足し、特
に低密度で、比ヤング率を大きくするのに適したガラス
組成を見いだし、本発明として提案するものである。
果、ＴＦＴ型アクティブマトリックス液晶ディスプレイ
に使用されるガラス基板に要求される特性を満足し、特
に低密度で、比ヤング率を大きくするのに適したガラス
組成を見いだし、本発明として提案するものである。
【００２５】すなわち本発明のディスプレイ用ガラス基
板は、重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜７０．０
％、Ａｌ2 Ｏ3 １５．１〜２５．０％、Ｂ2 Ｏ3
４．０〜９．０％、ＭｇＯ ２．１〜１０．０％、Ｃａ
Ｏ １．６〜４．５％、ＳｒＯ０〜７．０％、ＢａＯ
０．５〜１０．０％、ＺｎＯ ０〜５．９％、ＭｇＯ＋
ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５．０〜２０．０
％、ＺｒＯ2 ０〜１．９％、ＴｉＯ2 ０〜５．０
％、Ｙ2 Ｏ3 ０〜５．０％の組成を有し、実質的にア
ルカリ金属酸化物を含有せず、密度が２．６ｇ・ｃｍ-3
以下、ヤング率／密度が２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上で
あることを特徴とし、このガラス基板は、たわみ量が小
さいため、特に縦寸法が５００ｍｍ以上、横寸法が６０
０ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下の大型で薄肉のガラ
ス基板に有用である。
板は、重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜７０．０
％、Ａｌ2 Ｏ3 １５．１〜２５．０％、Ｂ2 Ｏ3
４．０〜９．０％、ＭｇＯ ２．１〜１０．０％、Ｃａ
Ｏ １．６〜４．５％、ＳｒＯ０〜７．０％、ＢａＯ
０．５〜１０．０％、ＺｎＯ ０〜５．９％、ＭｇＯ＋
ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５．０〜２０．０
％、ＺｒＯ2 ０〜１．９％、ＴｉＯ2 ０〜５．０
％、Ｙ2 Ｏ3 ０〜５．０％の組成を有し、実質的にア
ルカリ金属酸化物を含有せず、密度が２．６ｇ・ｃｍ-3
以下、ヤング率／密度が２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上で
あることを特徴とし、このガラス基板は、たわみ量が小
さいため、特に縦寸法が５００ｍｍ以上、横寸法が６０
０ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下の大型で薄肉のガラ
ス基板に有用である。
【００２６】また本発明においては、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 の合量を２
１．５重量％以上にすると、たわみを抑制しやすいため
好ましい。
Ｏ、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 の合量を２
１．５重量％以上にすると、たわみを抑制しやすいため
好ましい。
【００２７】
【作用】本発明のディスプレイ用ガラス基板は、密度が
２．６ｇ・ｃｍ-3以下であり、比ヤング率が２９ＧＰａ
／ｇ・ｃｍ-3以上であるため、大型で薄肉のガラス基
板、具体的には、ガラス基板の縦寸法が５００ｍｍ以
上、横寸法が６００ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下で
あっても、軽量で、問題とならない程度のたわみ量に抑
えることができる。
２．６ｇ・ｃｍ-3以下であり、比ヤング率が２９ＧＰａ
／ｇ・ｃｍ-3以上であるため、大型で薄肉のガラス基
板、具体的には、ガラス基板の縦寸法が５００ｍｍ以
上、横寸法が６００ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下で
あっても、軽量で、問題とならない程度のたわみ量に抑
えることができる。
【００２８】本発明のガラス基板の構成成分の内、比ヤ
ング率の上昇に効果のある成分は、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 の５成分で
あり、これらの成分の合量が２１．５重量％未満になる
と、比ヤング率を２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上にするこ
とが困難となるため、好ましくは合量で２１．５重量％
以上、より好ましくは２２．５重量％以上含有させるこ
とが望ましい。
ング率の上昇に効果のある成分は、Ａｌ2 Ｏ3 、Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＺｒＯ2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 の５成分で
あり、これらの成分の合量が２１．５重量％未満になる
と、比ヤング率を２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上にするこ
とが困難となるため、好ましくは合量で２１．５重量％
以上、より好ましくは２２．５重量％以上含有させるこ
とが望ましい。
【００２９】本発明のディスプレイ用ガラス基板の組成
は、ガラスの密度とたわみ量以外にも、耐薬品性、熱収
縮性、溶融性、成形性及び熱膨張係数を考慮して規制し
たものであり、各成分の限定理由は、次のとおりであ
る。
は、ガラスの密度とたわみ量以外にも、耐薬品性、熱収
縮性、溶融性、成形性及び熱膨張係数を考慮して規制し
たものであり、各成分の限定理由は、次のとおりであ
る。
【００３０】ＳｉＯ2 は、ガラスのネットワークフォー
マーとなる成分であり、５０．０％より少ないと、ガラ
スの密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難とな
る。また耐薬品性、特に耐酸性が低下すると共に、歪点
が低くなり、熱収縮しやすくなるため好ましくない。一
方、７０．０％より多いと、高温粘度が大きくなり、溶
融性が悪くなるため好ましくない。
マーとなる成分であり、５０．０％より少ないと、ガラ
スの密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難とな
る。また耐薬品性、特に耐酸性が低下すると共に、歪点
が低くなり、熱収縮しやすくなるため好ましくない。一
方、７０．０％より多いと、高温粘度が大きくなり、溶
融性が悪くなるため好ましくない。
【００３１】Ａｌ2 Ｏ3 は、ガラスの密度を低下させる
と共に、比ヤング率を上昇させ、且つ、歪点を高くする
成分であり、１５．１％より少ないと、比ヤング率を２
９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上にすることが困難となり、歪
点が低くなるため好ましくない。一方、２５．０％より
多いと、耐酸性が悪くなるため好ましくない。
と共に、比ヤング率を上昇させ、且つ、歪点を高くする
成分であり、１５．１％より少ないと、比ヤング率を２
９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3以上にすることが困難となり、歪
点が低くなるため好ましくない。一方、２５．０％より
多いと、耐酸性が悪くなるため好ましくない。
【００３２】Ｂ2 Ｏ3 は、ガラスの密度を低下させると
共に、融剤として作用し、ガラスの粘性を下げ、溶融性
を改善する成分であり、４．０％より少ないと、ガラス
の密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難とな
り、融剤としての作用も不十分となるため好ましくな
い。一方、９．０％より多いと、ガラスの歪点が低下し
て６５０℃以上にすることが困難となると共に、耐塩酸
性も悪化するため好ましくない。
共に、融剤として作用し、ガラスの粘性を下げ、溶融性
を改善する成分であり、４．０％より少ないと、ガラス
の密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難とな
り、融剤としての作用も不十分となるため好ましくな
い。一方、９．０％より多いと、ガラスの歪点が低下し
て６５０℃以上にすることが困難となると共に、耐塩酸
性も悪化するため好ましくない。
【００３３】ＭｇＯは、二価のアルカリ土類酸化物の中
でも、比較的密度を上げずに比ヤング率を上昇させやす
い成分であり、また歪点を下げることなく、高温粘性を
下げ、ガラスの溶融性を改善する作用も有しているが、
２．１％より少ないと、このような効果が得られ難い。
一方、１０．０％より多いと、密度を２．６ｇ・ｃｍ-3
以下にすることが困難であり、耐酸性も悪化するため好
ましくない。ＭｇＯの好ましい含有量は、２．７〜１
０．０％である。
でも、比較的密度を上げずに比ヤング率を上昇させやす
い成分であり、また歪点を下げることなく、高温粘性を
下げ、ガラスの溶融性を改善する作用も有しているが、
２．１％より少ないと、このような効果が得られ難い。
一方、１０．０％より多いと、密度を２．６ｇ・ｃｍ-3
以下にすることが困難であり、耐酸性も悪化するため好
ましくない。ＭｇＯの好ましい含有量は、２．７〜１
０．０％である。
【００３４】ＣａＯも、ＭｇＯと同様に比較的密度を上
げずに比ヤング率を上昇させると共に、歪点を下げずに
高温粘性を下げ、ガラスの溶融性を改善する成分である
が、１．６％より少ないと、このような効果が得られ難
い。一方、４．５％より多いと、ガラスの歪点が低下す
るため好ましくない。
げずに比ヤング率を上昇させると共に、歪点を下げずに
高温粘性を下げ、ガラスの溶融性を改善する成分である
が、１．６％より少ないと、このような効果が得られ難
い。一方、４．５％より多いと、ガラスの歪点が低下す
るため好ましくない。
【００３５】ＳｒＯは、ガラスの耐薬品性を向上させる
成分であるが、多量に含有させると、密度を２．６ｇ・
ｃｍ-3以下にすることが困難となるため、７．０％以下
に抑える。
成分であるが、多量に含有させると、密度を２．６ｇ・
ｃｍ-3以下にすることが困難となるため、７．０％以下
に抑える。
【００３６】ＢａＯも、ＳｒＯと同様、ガラスの耐薬品
性を向上させる成分であるが、０．５％より少ないと、
このような効果が得られ難い。一方、１０．０％より多
くなると、密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困
難となる。ＢａＯの好ましい含有量は、２．７〜９．０
％である。
性を向上させる成分であるが、０．５％より少ないと、
このような効果が得られ難い。一方、１０．０％より多
くなると、密度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困
難となる。ＢａＯの好ましい含有量は、２．７〜９．０
％である。
【００３７】ＺｎＯは、溶融性を改善するための成分で
あるが、５．９％より多いと、歪点が低下するため好ま
しくない。
あるが、５．９％より多いと、歪点が低下するため好ま
しくない。
【００３８】但し、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ及
びＺｎＯの合量が、５．０％より少ないと、ガラスの高
温での粘性が高くなり、溶融性が悪くなると共にガラス
が失透しやすくなり、一方、２０．０％より多いと、密
度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難となるため
好ましくない。
びＺｎＯの合量が、５．０％より少ないと、ガラスの高
温での粘性が高くなり、溶融性が悪くなると共にガラス
が失透しやすくなり、一方、２０．０％より多いと、密
度を２．６ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難となるため
好ましくない。
【００３９】ＺｒＯ2 は、比ヤング率を上昇させると共
に、ガラスの耐薬品性、特に耐酸性を改善する作用を有
する成分であるが、１．９％より多いと、密度を２．６
ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難となるため好ましくな
い。
に、ガラスの耐薬品性、特に耐酸性を改善する作用を有
する成分であるが、１．９％より多いと、密度を２．６
ｇ・ｃｍ-3以下にすることが困難となるため好ましくな
い。
【００４０】ＴｉＯ2 は、ガラスの耐薬品性を改善する
と共に、高温粘性を低下し、溶融性を向上させる成分で
あるが、多量に含有させると、ガラスに着色を生じ、透
過率が低下するため、５．０％以下に抑えることが好ま
しい。
と共に、高温粘性を低下し、溶融性を向上させる成分で
あるが、多量に含有させると、ガラスに着色を生じ、透
過率が低下するため、５．０％以下に抑えることが好ま
しい。
【００４１】Ｙ2 Ｏ3 も、比ヤング率を上昇させる作用
を有する成分であるが、５．０％より多いと、ガラスの
耐薬品性が悪化するため好ましくない。
を有する成分であるが、５．０％より多いと、ガラスの
耐薬品性が悪化するため好ましくない。
【００４２】また本発明においては、上記の成分以外に
も、特性を損なわない範囲で他の成分を添加させること
も可能であり、例えば清澄剤として、Ａｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ
2 Ｏ3 、Ｓｎ2 Ｏ、Ｆ2 、Ｃｌ2 、ＳＯ3 等を各々３％
まで添加することが可能である。但し、Ａｓ2 Ｏ3 は、
環境上問題となる成分であるため、できるだけ添加を避
けるべきである。
も、特性を損なわない範囲で他の成分を添加させること
も可能であり、例えば清澄剤として、Ａｓ2 Ｏ3 、Ｓｂ
2 Ｏ3 、Ｓｎ2 Ｏ、Ｆ2 、Ｃｌ2 、ＳＯ3 等を各々３％
まで添加することが可能である。但し、Ａｓ2 Ｏ3 は、
環境上問題となる成分であるため、できるだけ添加を避
けるべきである。
【００４３】尚、前記した理由から、アルカリ金属酸化
物（Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ）の添加も避けるべき
であり、また一般に融剤として使用されるＰｂＯやＰ2
Ｏ5もガラスの耐薬品性を著しく低下させるため、添加
を避けるべきである。特にＰｂＯは、ガラス溶融時に融
液の表面から揮発し、環境を汚染する虞れもあるため好
ましくない。
物（Ｎａ2 Ｏ、Ｋ2 Ｏ、Ｌｉ2 Ｏ）の添加も避けるべき
であり、また一般に融剤として使用されるＰｂＯやＰ2
Ｏ5もガラスの耐薬品性を著しく低下させるため、添加
を避けるべきである。特にＰｂＯは、ガラス溶融時に融
液の表面から揮発し、環境を汚染する虞れもあるため好
ましくない。
【００４４】
【実施例】以下、本発明のディスプレイ用ガラス基板を
実施例に基づいて詳細に説明する。
実施例に基づいて詳細に説明する。
【００４５】表１〜３は、本発明のガラス基板（試料Ｎ
ｏ．１〜１１）と比較例のガラス基板（試料Ｎｏ．１２
〜１９）を示すものである。
ｏ．１〜１１）と比較例のガラス基板（試料Ｎｏ．１２
〜１９）を示すものである。
【００４６】
【表１】
【００４７】
【表２】
【００４８】
【表３】
【００４９】表中の各試料は、次のようにして作製し
た。
た。
【００５０】まず表の組成となるようにガラス原料を調
合し、白金ポットで１５８０℃で２４時間溶融した後、
スロットダウン法を用いて板状に成形した。次いでこれ
らの板状ガラスの両面を光学研磨することによって、縦
寸法が５５０ｍｍ、横寸法が６５０ｍｍ、厚みが０．７
ｍｍの大型で薄肉のガラス基板を作製した。
合し、白金ポットで１５８０℃で２４時間溶融した後、
スロットダウン法を用いて板状に成形した。次いでこれ
らの板状ガラスの両面を光学研磨することによって、縦
寸法が５５０ｍｍ、横寸法が６５０ｍｍ、厚みが０．７
ｍｍの大型で薄肉のガラス基板を作製した。
【００５１】表から明らかなように実施例であるＮｏ．
１〜１１の各試料は、いずれも密度が２．６０ｇ・ｃｍ
-3以下であるため軽量で、また比ヤング率が２９．３Ｇ
Ｐａ／ｇ・ｃｍ-3以上であるため、たわみ量が１９．０
ｍｍ以下と小さかった。
１〜１１の各試料は、いずれも密度が２．６０ｇ・ｃｍ
-3以下であるため軽量で、また比ヤング率が２９．３Ｇ
Ｐａ／ｇ・ｃｍ-3以上であるため、たわみ量が１９．０
ｍｍ以下と小さかった。
【００５２】それに対し、比較例であるＮｏ．１２〜１
９の各試料は、いずれも比ヤング率が２７．８ＧＰａ／
ｇ・ｃｍ-3以下であるため、たわみ量が２０．１ｍｍ以
上と大きかった。またＮｏ．１２、１３、１５、１６及
び１８の各試料は、密度が高かった。
９の各試料は、いずれも比ヤング率が２７．８ＧＰａ／
ｇ・ｃｍ-3以下であるため、たわみ量が２０．１ｍｍ以
上と大きかった。またＮｏ．１２、１３、１５、１６及
び１８の各試料は、密度が高かった。
【００５３】尚、表中の密度は、周知のアルキメデス法
によって測定し、ヤング率は、曲げ共振法により測定し
たものであり、１ＧＰａ≒１０１．９Ｋｇｆ／ｍｍ2 で
ある。また、たわみ量は、図１に示すように、ガラス基
板１０の縦方向の両辺付近１０ａ、１０ａを支持片１
１、１１で支持し、スパン６４０ｍｍで水平方向に配置
した時の最大たわみ量を測定したものである。
によって測定し、ヤング率は、曲げ共振法により測定し
たものであり、１ＧＰａ≒１０１．９Ｋｇｆ／ｍｍ2 で
ある。また、たわみ量は、図１に示すように、ガラス基
板１０の縦方向の両辺付近１０ａ、１０ａを支持片１
１、１１で支持し、スパン６４０ｍｍで水平方向に配置
した時の最大たわみ量を測定したものである。
【００５４】さらに歪点は、ＡＳＴＭ Ｃ３３６−７１
の方法に基づいて測定し、転移点は、ＩＳＯ ７８８４
−８に準拠する方法で測定したものであり、これらの値
が高いほど、ガラスの熱収縮は小さくなる。一般に歪点
６５０℃以上のガラスの場合、転移点は７００℃以上と
なる。１０2.5 ポイズに相当する温度は、高温粘度であ
る１０2.5 ポイズに相当する温度を示すものであり、こ
の温度が低いほど、溶融性に優れていることになる。
の方法に基づいて測定し、転移点は、ＩＳＯ ７８８４
−８に準拠する方法で測定したものであり、これらの値
が高いほど、ガラスの熱収縮は小さくなる。一般に歪点
６５０℃以上のガラスの場合、転移点は７００℃以上と
なる。１０2.5 ポイズに相当する温度は、高温粘度であ
る１０2.5 ポイズに相当する温度を示すものであり、こ
の温度が低いほど、溶融性に優れていることになる。
【００５５】また耐塩酸性は、各試料を８０℃に保持さ
れた１０重量％塩酸水溶液に２４時間浸漬した後、それ
らの表面状態を目視で観察することによって評価した。
ガラス基板の表面が変色したものは×、全く変化のない
ものは○で示した。熱膨張係数は、ディラトメーターを
用いて、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定
したものである。
れた１０重量％塩酸水溶液に２４時間浸漬した後、それ
らの表面状態を目視で観察することによって評価した。
ガラス基板の表面が変色したものは×、全く変化のない
ものは○で示した。熱膨張係数は、ディラトメーターを
用いて、３０〜３８０℃における平均熱膨張係数を測定
したものである。
【００５６】
【発明の効果】以上のように本発明のディスプレイ用ガ
ラス基板は、軽量であり、またたわみ量が小さいため、
大型で薄肉であっても、製造上、梱包作業上の問題が発
生せず、しかも良好な画像面を得ることができる。
ラス基板は、軽量であり、またたわみ量が小さいため、
大型で薄肉であっても、製造上、梱包作業上の問題が発
生せず、しかも良好な画像面を得ることができる。
【００５７】また、このガラス基板は、実質的にアルカ
リ金属酸化物を含有せず、耐薬品性、溶融性、成形性に
優れ、さらに歪点が６５０℃以上であるため、熱処理時
の熱収縮が小さく、しかもＴＦＴ材料の熱膨張係数に近
似した熱膨張係数を有するため、特にＴＦＴ型アクティ
ブマトリックス液晶ディスプレイに使用されるガラス基
板として好適である。
リ金属酸化物を含有せず、耐薬品性、溶融性、成形性に
優れ、さらに歪点が６５０℃以上であるため、熱処理時
の熱収縮が小さく、しかもＴＦＴ材料の熱膨張係数に近
似した熱膨張係数を有するため、特にＴＦＴ型アクティ
ブマトリックス液晶ディスプレイに使用されるガラス基
板として好適である。
【図１】ガラス基板の最大たわみ量の測定方法を示す説
明図である。
明図である。
１０ ガラス基板 １１ 支持片
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4G062 AA01 BB01 DA06 DB04 DC03 DD01 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB01 EC01 ED03 EE03 EF01 EF02 EF03 EG02 EG03 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FF01 FG01 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FK01 FL01 GA01 GA10 GB01 GC01 GD01 GE01 HH01 HH03 HH05 HH07 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM27
Claims (3)
- 【請求項１】 重量百分率で、ＳｉＯ2 ５０．０〜７
０．０％、Ａｌ2 Ｏ3 １５．１〜２５．０％、Ｂ2 Ｏ
3 ４．０〜９．０％、ＭｇＯ ２．１〜１０．０％、
ＣａＯ １．６〜４．５％、ＳｒＯ ０〜７．０％、Ｂ
ａＯ ０．５〜１０．０％、ＺｎＯ ０〜５．９％、Ｍ
ｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ＋ＺｎＯ ５．０〜２
０．０％、ＺｒＯ2 ０〜１．９％、ＴｉＯ2 ０〜
５．０％、Ｙ2 Ｏ3 ０〜５．０％の組成を有し、実質
的にアルカリ金属酸化物を含有せず、密度が２．６ｇ・
ｃｍ-3以下、ヤング率／密度が２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ-3
以上であ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】 Ａｌ2 Ｏ3 、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ
2 、ＴｉＯ2 、Ｙ2 Ｏ3 の合量が、２１．５重量％以上
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】 縦寸法が５００ｍｍ以上、横寸法が６０
０ｍｍ以上、厚みが０．７ｍｍ以下であることを特徴と
する請求項１、２記載のディスプレイ用ガラス基板。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162877A JP2000044278A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-26 | ディスプレイ用ガラス基板 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10-156669 | 1998-05-20 | ||
| JP15666998 | 1998-05-20 | ||
| JP10162877A JP2000044278A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-26 | ディスプレイ用ガラス基板 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044278A true JP2000044278A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=26484356
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162877A Pending JP2000044278A (ja) | 1998-05-20 | 1998-05-26 | ディスプレイ用ガラス基板 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000044278A (ja) |
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-
1998
- 1998-05-26 JP JP10162877A patent/JP2000044278A/ja active Pending
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