JP6813063B2 - 無アルカリガラス - Google Patents
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Description
(1)アルカリ金属酸化物を含有していると、アルカリ金属イオンが薄膜中に拡散して膜特性を劣化させるため、アルカリ金属酸化物の含有量がきわめて低いこと、具体的には、アルカリ金属酸化物の含有量が1000質量ppm以下であること。
(2)薄膜形成工程における加熱によるガラス基板の変形、特に熱収縮が少ないこと。すなわち、熱収縮率が小さいこと。
(4)内部および表面に欠点(泡、脈理、インクルージョン、ピット、キズ等)がないこと。
(5)ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス自身も密度の小さいガラスが望まれる。(6)ディスプレイの軽量化が要求され、基板ガラスの薄板化が望まれる。
(8)液晶ディスプレイ作製熱処理の昇降温速度を速くして、生産性を上げたり耐熱衝撃性を上げるために、ガラスの平均熱膨張係数の小さいガラスが求められる。
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下であり、Y2O3およびLa2O3を含有しない無アルカリガラスを提供する。
また、本発明は、歪点が680℃以上740℃以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラスを提供する。
また、本発明は、歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、光弾性定数が31nm/MPa/cm以下であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラスを提供する。
また、本発明は、歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、比重が2.65以下であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラスを提供する。
また、本発明は、歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%を含有し、かつ、MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.18以上であり、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である
無アルカリガラスを提供する。
また、本発明は、歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜15%
BaO:0〜4.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラスを提供する。
しかも、原料中から不可避的に混入するアルカリ金属酸化物の大半を占めるNa2Oの含有量による熱収縮率の変動が少ないため、ロット間で熱収縮率のばらつきが発生する可能性が抑制されている。これにより、パネル作製工程での不良率を低減されることが記載される。
MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.15以上、好ましくは0.20以上、より好ましくは0.25以上。
CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.60以下、好ましくは0.55以下、より好ましくは0.50以下。
SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.70以下、好ましくは0.60以下、より好ましくは0.50以下。
BaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.50以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.40以下。
MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.25以下、好ましくは0.20以下、より好ましくは0.15以下。
CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.20以上、好ましくは0.30以上、より好ましくは0.40以上。
SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.50以下、好ましくは0.45以下、より好ましくは0.40以下。
BaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.70以下、好ましくは0.50以下、より好ましくは0.40以下。
本明細書における失透粘性ηとは、失透温度における粘性値である。
一方、成形法としてフュージョン成形を採用する場合、失透粘性ηがlogη=4.5[dPa・s]以上であることが好ましい。
本発明のガラスは、比較的溶解性が低いため、各成分の原料として下記を用いることが好ましい。
C=(L1−L2)/L1×106
島津デバイス社製KPR2000を用いて、これらのサンプルのd線(波長587.6nm)の屈折率ndを、Vブロック法により測定する。得られたndを、前記冷却速度の対数に対してプロットすることにより、前記冷却速度に対するndの検量線を得る。
次に、実際に生産ラインにて溶解、成形、冷却等の工程を経て製造されたガラスのndを、上記測定方法により測定する。得られたndに対応する対応冷却速度(本発明において等価冷却速度という)を、前記検量線より求める。
図2に示すボトムゲート構造でかつトップコンタクト型のTFT10の製造方法を一例に挙げて説明する。まず、ガラス基板11の一方の主面上にゲート電極12を成膜する。成膜後、必要に応じてフォトリソグラフィーおよびエッチング法またはリフトオフ法等により所定の形状にパターンニングする。これにより、ゲート電極12が形成される。ゲート電極12は高い導電性を有することが好ましく、例えば、Al、Moなどの金属を用いることができる。
上記の手法で作製したガラス基板上TFTに対して、本発明では半導体パラメータアナライザを用いて電流−電圧測定を行う事により、TFTの特性を評価することができる。半導体パラメータアナライザにより電流−電圧測定を行うと、TFTの閾値電圧Vthが求まる。これに対し、ゲート電極とソース、ドレイン電極間に所定時間バイアス電圧Vgsを印加した後、再度電流−電圧測定を行うと、閾値電圧Vthのシフトが観測される。この閾値電圧シフト量ΔVthの大小を評価することにより、TFTの特性を評価できる。即ち、ΔVthが小さいほど特性の高いTFTであると言える。本発明において、TFT特性が高いとは、TFTの信頼性が高い意味を含む。
各成分の原料を目標組成になるように調合し、白金坩堝を用いて1550〜1650℃の温度で溶解した。溶解にあたっては、白金スターラを用い撹拌しガラスの均質化を行った。次いで溶解ガラスを800℃に加熱した型に流し込み、Tgより100℃高い温度から室温まで40℃/分にてガラスを冷却し、板状のガラスを得た。
Claims (9)
- 歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜6.5%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下であり、Y2O3およびLa2O3を含有しない無アルカリガラス。 - 歪点が680℃以上740℃以下であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜6.5%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラス。 - 失透粘性ηがlogη=3.5[dPa・s]以上であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:57〜63%、
Al2O3:18〜23%、
B2O3:0.2〜5.5%、
MgO:1〜8.5%、
CaO:3〜12%、
SrO:0〜6.5%、
BaO:0〜5%、
MgO+CaO+SrO+BaO:13〜23%を含有し、かつ
MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.15以上であり、CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.60以下であり、SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.70以下であり、BaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.50以下である請求項1または2に記載の無アルカリガラス。 - 失透粘性ηがlogη=4.5[dPa・s]以上であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:58〜65%、
Al2O3:14〜22%、
B2O3:0.2〜5.5%、
MgO:0〜6%、
CaO:3〜12%、
SrO:0〜6.5%、
BaO:0〜10%、
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜22%を含有し、かつ
MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.25以下であり、CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.20以上であり、SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.50以下であり、BaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.70以下である請求項1または2に記載の無アルカリガラス。 - 歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜6.5%
BaO:0〜15%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%を含有し、かつ、MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)が0.18以上であり、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラス。 - 歪点が680℃以上であり、50〜350℃での平均熱膨張係数が30×10−7〜45×10−7/℃であり、酸化物基準の質量%表示で、
SiO2:54〜66%
Al2O3:10〜27%
B2O3:0.2〜5.5%
MgO:0〜10%
CaO:0〜15%
SrO:0〜6.5%
BaO:0〜4.5%
MgO+CaO+SrO+BaO:8〜25%
を含有し、かつ、Na2Oを600質量ppm以下含有し、Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.3以下である無アルカリガラス。 - 熱収縮率が90ppm以下である、請求項1〜6のいずれかに記載の無アルカリガラス。
- 等価冷却速度が400℃/分以下である請求項1〜7のいずれかに記載の無アルカリガラス。
- Na2OとB2O3との質量比(Na2O/B2O3)が0.001以上0.06未満である請求項1〜8のいずれかに記載の無アルカリガラス。
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