JP5252771B2 - 無アルカリガラス、その製造方法および液晶表示装置のtft形成用ガラス基板 - Google Patents
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Description
すなわち、本発明は、
(1)SiO2、Al2O3、B2O3およびアルカリ土類金属酸化物を含み、但し、BaOを実質的に含まず、SiO2+Al2O3+B2O3が87.5〜90.0モル%、モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0.12〜0.14であり、30〜300℃における平均熱膨張係数が30〜35×10−7/℃、歪み点が678℃以上、ヤング率が70GPa以上、比重が2.4未満、液相温度が1200℃未満、101.5Pa・sの粘度を示す温度が1600℃未満、50℃の濃度1モル/Lの硝酸水溶液に50時間浸漬した際の質量減少が1mg/cm2未満であることを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板、
(2) 実質的にBaO、ZnOおよびPbOを含まず、
SiO2 65.0〜70.0モル%、
Al2O3 9.5〜12.5モル%、
B2O3 8.5〜11.5モル%
(ただし、SiO2+Al2O3+B2O387.5〜90.0モル%)
B2O3/(SiO2+Al2O3) 0.12〜0.14、
MgO 2.5〜4.0モル%未満、
CaO 5.0〜10.0モル%、
SrO 0.1〜2.5モル%
(ただし、MgO+CaO+SrO 10.0〜12.5モル%)
を含むことを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板、
(3) Sb2O3、SnO2およびAs2O3を合計で0.01〜1モル%含む上記(2)項に記載の液晶表示装置用ガラス基板、
(4) 30〜300℃における平均熱膨張係数が30〜35×10−7/℃、歪み点が670℃以上、ヤング率が70GPa以上、比重が2.4未満、液相温度が1200℃未満、101.5Pa・sの粘度を示す温度が1600℃未満である上記(2)または(3)項に記載の液晶表示装置用ガラス基板、
(5) ガラスを50℃の濃度1モル/Lの硝酸水溶液に50時間浸漬した際の質量減少が1mg/cm2未満である上記(2)〜(4)項のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板、
(6) 硝酸マグネシウムおよび/または硝酸ストロンチウムを含むガラス原料を加熱、溶解し、MgOとSrOを合計で3.0〜6.5モル%未満導入して、上記(1)〜(5)項のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板を得ることを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板の製造方法、
(7) 上記(1)〜(5)項のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板からなる、液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板、
(8) 対向する2つの主表面が溶融ガラス固化時に形成されたものである上記(7)項に記載の液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板、および
(9) 樋状の成形体の上部より溶融ガラスを連続してオーバーフローするとともに、成形体の両側面にオーバーフローした溶融ガラス流を分流し、分流した溶融ガラス流を前記成形体の下方で合流させて下方に引っ張りながら板状に成形し、上記(1)〜(5)項のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板を作製することを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板の製造方法、
を提供するものである。
また、前記無アルカリガラスからなる液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板、および前記無アルカリガラスからなる板状ガラスを効率よく製造する方法を提供することができる。
[無アルカリガラスとその製造方法]
本発明の無アルカリガラスには2つの態様があり、まず第1の態様の無アルカリガラス(以下、ガラス1と称する。)について説明する。
SiO2 65.0〜70.0モル%、
Al2O3 9.5〜12.5モル%、
B2O3 8.5〜11.5モル%
(ただし、SiO2+Al2O3+B2O3 87.5〜90.0モル%)
B2O3/(SiO2+Al2O3) 0.12〜0.14、
MgO 2.5〜4.0モル%未満、
CaO 5.0〜10.0モル%、
SrO 0.1〜2.5モル%
(ただし、MgO+CaO+SrO 10.0〜12.5モル%)
を含むものである。以下、特記しないかぎり、ガラス成分、添加剤の含有量、合計含有量をモル%にて表示し、含有量と合計含有量の比はモル比にて表示するものとする。
その他、紫外線着色防止の目的でTiO2を1%未満であれば含有することができる。
本発明の無アルカリガラスの製造方法は、硝酸マグネシウムおよび/または硝酸ストロンチウムを含むガラス原料を加熱、溶解し、MgOとSrOを合計で3.0〜6.5モル%未満導入して、前記ガラス1またはガラス2を得ることを特徴とする。
本発明の液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板は、前述のガラス1またはガラス2からなるものである。したがって、ガラス1、2が備える諸性質、具体的には、低膨張、低比重、高ヤング率、優れた化学的耐久性、熱処理時の透過率維持、無アルカリなどの性質を活かしたガラス基板を実現することができる。
次に本発明の板状ガラスの製造方法について説明する。
本発明の板状ガラスの製造方法は、樋状の成形体の上部より溶融ガラスを連続してオーバーフローするとともに、成形体の両側面にオーバーフローした溶融ガラス流を分流し、分流した溶融ガラス流を前記成形体の下方で合流させて下方に引っ張りながら板状に成形し、ガラス1またはガラス2からなる薄肉平板状ガラスを作製する方法である。
実施例1〜5、比較例1〜3
原料は酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩を使用し、表1の組成になるように秤量、混合してバッチ原料を作製した。実施例1〜5および比較例1〜2はMgOおよびSrOに硝酸塩を使用した。比較例3はMgO、SrOを含まず、CaOは硝酸カルシウムの潮解性の問題から炭酸カルシウムだけを用いた。特性評価用のガラスは、この調合原料を白金坩堝に入れ、1500〜1600℃に加熱、溶融、撹拌し、均質化、清澄を行った後、鋳型に流し込み、ガラスが固化後、ガラスの徐冷点近くに加熱しておいた電気炉に移し、室温まで徐冷することにより作製した。
歪み点はガラス糸に荷重をかけて糸の伸びる速さを測定する方法により求めた。
Claims (9)
- SiO2、Al2O3、B2O3およびアルカリ土類金属酸化物を含み、但し、BaOを実質的に含まず、SiO2+Al2O3+B2O3が87.5〜90.0モル%、モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0.12〜0.14であり、
30〜300℃における平均熱膨張係数が30〜35×10−7/℃、歪み点が678℃以上、ヤング率が70GPa以上、比重が2.4未満、液相温度が1200℃未満、101.5Pa・sの粘度を示す温度が1600℃未満、50℃の濃度1モル/Lの硝酸水溶液に50時間浸漬した際の質量減少が1mg/cm2未満であることを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板。 - 実質的にBaO、ZnOおよびPbOを含まず、
SiO2 65.0〜70.0モル%、
Al2O3 9.5〜12.5モル%、
B2O3 8.5〜11.5モル%
(ただし、SiO2+Al2O3+B2O3 87.5〜90.0モル%)
B2O3/(SiO2+Al2O3) 0.12〜0.14、
MgO 2.5〜4.0モル%未満、
CaO 5.0〜10.0モル%、
SrO 0.1〜2.5モル%
(ただし、MgO+CaO+SrO 10.0〜12.5モル%)
を含むことを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板。 - Sb2O3、SnO2およびAs2O3を合計で0.01〜1モル%含む請求項2に記載の液晶表示装置用ガラス基板。
- 30〜300℃における平均熱膨張係数が30〜35×10−7/℃、歪み点が670℃以上、ヤング率が70GPa以上、比重が2.4未満、液相温度が1200℃未満、101.5Pa・sの粘度を示す温度が1600℃未満である請求項2または3に記載の液晶表示装置用ガラス基板。
- ガラスを50℃の濃度1モル/Lの硝酸水溶液に50時間浸漬した際の質量減少が1mg/cm2未満である請求項2〜4のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板。
- 硝酸マグネシウムおよび/または硝酸ストロンチウムを含むガラス原料を加熱、溶解し、MgOとSrOを合計で3.0〜6.5モル%未満導入して、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板を得ることを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
- 請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板からなる、液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板。
- 対向する2つの主表面が溶融ガラス固化時に形成されたものである請求項7に記載の液晶表示装置のTFT形成用ガラス基板。
- 樋状の成形体の上部より溶融ガラスを連続してオーバーフローするとともに、成形体の両側面にオーバーフローした溶融ガラス流を分流し、分流した溶融ガラス流を前記成形体の下方で合流させて下方に引っ張りながら板状に成形し、請求項1〜5のいずれか1項に記載の液晶表示装置用ガラス基板を作製することを特徴とする液晶表示装置用ガラス基板の製造方法。
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