JPH08109037A - アルミノケイ酸塩ガラス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 オーバーフローダウンドロー工程以外の方法
により製造できる、フラットパネルディスプレーデバイ
ス用のパネルに使用するガラスを提供する。 【構成】 アルカリ金属酸化物を実質的に含まず、55％
−67％のＳｉＯ₂ と、６％−14％のＡｌ₂ Ｏ₃ と、０％
−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａＯ、０％−15％
のＳｒＯ、０％−18％のＣａＯ、および０％−８％のＭ
ｇＯからなる群より選択される少なくとも１種類のアル
カリ土類金属酸化物とから実質的になる。ＳｉＯ₂ ＋Ａ
ｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％より大きく、ＢａＯ＋ＣａＯ＋Ｓ
ｒＯ＋ＭｇＯの合計が12％−30％である。歪点が640 ℃
より高く、95℃で５重量％の塩酸水溶液中に24時間に亘
り浸漬した後の損失重量が20ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、
線熱膨脹係数が31×10^-7／℃と57×10^-7／℃との間の範
囲にある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はフラットパネルディスプ
レー装置に特に有用なアルミノケイ酸塩ガラスに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、ラップトップコンピュータ用だ
けでなく、情報案内や娯楽用途のための大型ユニット用
についても、フラットパネルディスプレーに対する関心
が高まっている。そのようなフラットパネルディスプレ
ーの形態の１つに液晶ディスプレーがある。

【０００３】液晶ディスプレー（ＬＣＤ）は、照明用の
外部光源を必要とするフラットパネルディスプレー装置
である。

【０００４】米国特許第4,824,808 号（ダンボー、ジュ
ニア）には、ＬＣＤの基体に使用するガラスに必須の４
つの特性が記載されている。

【０００５】第一に、ガラス基体からアルカリ金属がト
ランジスタマトリックス中に移行しないように、ガラス
には意図的にアルカリ金属酸化物を含ませてはならな
い。

【０００６】第二に、ガラス基体は、ＴＦＴマトリック
スの蒸着工程に使用する試薬に耐えられるように十分な
化学的耐久性を有さなければならない。

【０００７】第三に、ガラス基体の加工温度を上昇させ
るときでさえ、ＴＦＴアレイにおけるケイ素とガラスと
の間の膨脹の不整合を比較的低レベルに維持しなければ
ならない。

【０００８】第四に、ガラスを低コストで高品質の薄い
シート形状に製造しなければならない。すなわち、表面
仕上げを所望のものとするために大規模のすり（grindi
ng）および磨き（polishing ）を必要としてはならな
い。

【０００９】実質的に仕上がった状態のガラスシートを
製造できるシートガラス製造工程が必要とされるので、
この最後の必要条件を満足させることが最も難しい。現
在、オーバーフローダウンドローシート製造工程（over
flow downdraw sheet manufacturing process ）が採用
されている。この工程は、米国特許第3,338,696 号（ド
カーティ）および同第3,682,609 号（ドカーティ）に記
載されている。その工程には、液相線温度において非常
に大きい粘度および溶融温度を有し、成形温度において
失透に対する長時間安定度（例えば、30日間に及ぶ）を
有するガラスが必要とされている。

【００１０】ＬＣＤの製造には現在コーニングコード70
59ガラスが使用されている。このガラスは、重量パーセ
ントで表して、約50％のＳｉＯ₂ 、約15％のＢ₂ Ｏ₃ 、
約10％のＡｌ₂ Ｏ₃ 、および約24％のＢａＯから実質的
になり、アルカリ金属酸化物を意図的に含まず、25℃−
300 ℃における線熱膨張係数（ＣＴＥ）が約46×10^-7／
℃であり、液相線温度における粘度が60,000Ｐａ・ｓ
（600,000 ポアズ）以上である。このガラスの液相線温
度における粘度が高いために、オーバーフローダウンド
ローシート製造工程を用いてそのガラスをシート状に圧
伸させることができるが、比較的歪点が低いので（約59
3 ℃）、Ｓｉデバイス（a-Si device ）の加工には適し
ているが、ポリＳｉデバイス（poly-Si device）の加工
には適していない。

【００１１】それゆえ、少なくとも３つの必要条件を満
たすように設計したガラスを開発する広範囲にわたる研
究が不十分な成功に終わっている。米国特許第4,409,33
7 号、同第4,824,808 号、同第5,116,788 号、および同
第5,116,789 号を参照のこと。最初に、ポリＳｉデバイ
スの製造に使用できるようにガラスを適応させる必要が
あった。次に、そのガラスをオーバーフローダウンドロ
ー工程によりシート状に成形できるようにしなければな
らなかった。最後に、そのガラスはケイ素の線熱膨脹係
数と厳密に合致する線熱膨脹係数を有する必要があっ
た。

【００１２】「チップオンガラス」（ＣＯＧ）と称する
液晶技術における最近の進歩により、熱膨脹係数に関し
てケイ素に厳密に合致する基体ガラスの必要性がさらに
強調されている。このように、初期のＬＣＤデバイスで
はドライバーチップ（driverchips）を基体ガラス上に
搭載していなかった。その代わりに、シリコンチップを
基体ガラスから離して搭載し、迎合する柔軟な配線によ
りＬＣＤ基体回路に接続していた。ＬＣＤデバイス技術
が改良され、それらのデバイスが大型化してきたので、
コストと不確かな信頼性のために、これらの柔軟な搭載
方法は受け入れられなくなった。このような状況のため
に、シリコンチップのテープオートマチックボンディン
グ（ＴＡＢ）が開発された。この工程においては、シリ
コンチップとこれらチップへの電気的接続部をキャリア
テープ上に搭載して副集成部品を形成し、この副集成部
品をＬＣＤ基体上に直接搭載し、その後ＬＣＤ回路への
接続を完了した。ＴＡＢを用いることにより、コストを
減少させた一方で、信頼性を改善し、コンダクタの許容
密度を約200 μｍのピッチに増加させた。これらの要素
はいずれも重要である。しかしながら、ＣＯＧによる改
良点は、これら３つの要素に関してＴＡＢによる改良点
より優れている。そのため、ＬＣＤデバイスのサイズと
品質に関する必要条件が厳しくなるにつれ、集積回路の
シリコンチップの使用に応じてＣＯＧを用いてこれらデ
バイスを製造することが要求されている。この理由のた
めに、基体ガラスは、ケイ素の線熱膨張係数に厳密に合
致する線熱膨脹係数を有さなければならない。すなわ
ち、このガラスは、０℃−300 ℃の範囲における線熱膨
脹係数が31−44×10^-7／℃、好ましくは32−40×10^-7／
℃でなければならない。

【００１３】オーバーフローダウンドロー工程に要求さ
れる液相線温度での大きな粘度値、すなわち、600,000
ポアズ（60,000Ｐａ・ｓ）は、ポリＳｉデバイスに要求
されるいくつかの他の特性と関連して達成するのが難し
い。その結果、粘度の要因がそれほど重要ではない他の
シート成形工程が注目を集めている。そのような工程の
例としては、フロート工程（float process ）およびレ
ドロー工程（redraw process）が挙げられる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】フロート工程には、溶
融スズのような溶融金属の表面に亘りガラスシートを連
続的に圧伸する工程がある。溶融金属に接触する表面
は、圧伸中には露出されておらず、そのため、比較的滑
らかで欠陥がない。このために、一方の表面しか仕上げ
る必要がないという利点がある。本発明の主な目的は、
フラットパネルディスプレーデバイス用、特にポリＳｉ
チップを用いるＬＣＤデバイス用のパネルに使用するガ
ラスを提供することにある。本発明のさらなる目的は、
フロート工程のようなオーバーフローダウンドロー工程
以外の方法により製造できるようなパネルに使用するガ
ラスを提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、特にフラット
パネルディスプレー用のパネルとして特に有用なアルミ
ノケイ酸ガラスであって、歪点が640 ℃より高く、95℃
で５重量％の塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の
損失重量が20ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、線熱膨脹係数が
31×10^-7／℃と57×10^-7／℃との間の範囲にあり、アル
カリ金属酸化物を実質的に含まず、酸化物基準の重量パ
ーセントで計算して、55％−67％のＳｉＯ₂ と、６％−
14％のＡｌ₂ Ｏ₃ と、０％−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−
21％のＢａＯ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18％のＣａ
Ｏ、および０％−８％のＭｇＯからなる群より選択され
る少なくとも１種類のアルカリ土類金属酸化物とから実
質的になり、ここでＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％
より大きく、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が
12％−30％であるアルミノケイ酸塩ガラスを提供する。

【００１６】本発明はまた、特にフラットパネルディス
プレー用のパネルとして特に有用なアルミノケイ酸ガラ
スであって、歪点が640 ℃より高く、95℃で５重量％の
塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の損失重量が20
ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、線熱膨脹係数が31×10^-7／℃
と57×10^-7／℃との間の範囲にあり、アルカリ金属酸化
物を実質的に含まず、酸化物基準の重量パーセントで計
算して、49％−58％のＳｉＯ₂ と、16％−23％のＡｌ₂
Ｏ₃ と、０％−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａ
Ｏ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18％のＣａＯ、および
０％−８％のＭｇＯからなる群より選択される少なくと
も１種類のアルカリ土類金属酸化物とから実質的にな
り、ここでＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％より大き
く、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が12％−30
％であるアルミノケイ酸塩ガラスを提供する。

【００１７】本発明の方法により、フラットパネルディ
スプレー用のガラスパネルを製造する。この方法は、酸
化物基準の重量パーセントで計算して、49％−67％のＳ
ｉＯ₂ と、少なくとも６％のＡｌ₂ Ｏ₃ と、０％−15％
のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａＯ、０％−15％のＳｒ
Ｏ、０％−18％のＣａＯ、および０％−８％のＭｇＯか
らなる群より選択される少なくとも１種類のアルカリ土
類金属酸化物とから実質的になり、Ａｌ₂ Ｏ₃ が６％−
14％の場合にはＳｉＯ₂ が55％−67％であり、Ａｌ₂ Ｏ
₃ が16％−23％の場合にはＳｉＯ₂ が49％−58％であ
り、ＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％より大きく、Ｂ
ａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が12％−30％であ
るアルミノケイ酸塩ガラスのバッチを溶融し、得られた
溶融物から溶融ガラスを引き伸ばして薄いシートを形成
する工程からなる。

【００１８】本発明は、オーバーフローダウンドロー工
程の必要条件を満たす必要のない方法により製造し得る
フラットディスプレーデバイスのパネルが要望されたこ
とから始まったものである。特に、液相線温度における
粘度が60,000Ｐａ・ｓ（600,000 ポアズ）より大きい必
要のないことが望まれた。

【００１９】しかしながら、それと同時に、他の必要条
件を満たさなければならない。そのような必要条件とし
ては、歪点が640 ℃より高いこと、良好な化学的耐久性
を有すること、熱膨脹係数（ＣＴＥ）が制御されている
こと、およびアルカリ金属を含まないことが挙げられ
る。

【００２０】これらのいくつかの必要条件は、アルカリ
金属を実質的に含まず、酸化物基準の重量パーセントで
計算して、49％−67％のＳｉＯ₂ と、少なくとも６％の
Ａｌ₂ Ｏ₃ と、０％−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％の
ＢａＯ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18％のＣａＯ、お
よび０％−８％のＭｇＯからなる群より選択される少な
くとも１種類のアルカリ土類金属酸化物とから実質的に
なり、Ａｌ₂ Ｏ₃ が６％−14％の場合にはＳｉＯ₂ が55
％−67％であり、Ａｌ₂ Ｏ₃ が16％−23％の場合にはＳ
ｉＯ₂ が49％−58％であり、ＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合
計が68％より大きく、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯ
の合計が12％−30％であるアルミノケイ酸塩ガラスによ
り満たされるかもしれないことが分かった。

【００２１】化学的特性、成形特性、および物理的特性
の所望のマトリックス（matrix）を示すガラスを得るた
めに、上述のように特定した組成範囲にしたがうことが
必要であることが分かった。これを以下に説明する。
ＳｉＯ₂ およびＡｌ₂ Ｏ₃ はガラス成形酸化物である。
このガラスの成形性を達成するため、並びに所望の高い
歪点を得るためには、少なくとも49％のＳｉＯ₂ および
６％のＡｌ₂ Ｏ₃ が必要である。ＳｉＯ₂ の含有量が67
％を越え、Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が23％を越えると、ガラ
ス溶融が難しくなる傾向にある。

【００２２】ＳｉＯ₂ およびＡｌ₂ Ｏ₃ はまた、ガラス
の耐久性に関しても重要である。しかしながら、この点
に関して、ＳｉＯ₂ およびＡｌ₂ Ｏ₃ の含有量は相互依
存している。したがって、Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が６％−
14％の範囲にある場合、必要とされる化学的耐久性を得
るためには、ＳｉＯ₂ の含有量は少なくとも55％、好ま
しくは少なくとも60％必要とされる。Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有
量が16％−23％の範囲にある場合、適切な耐久性を得る
ためには、ＳｉＯ₂ の含有量は49％ほど少なくてよいで
あろう。所望の耐久性を得るためには、ＳｉＯ₂ とＡｌ
₂ Ｏ₃ の含有量の合計は、約68％よりも多くあるべきで
ある。

【００２３】Ｂ₂ Ｏ₃ は、ガラスを軟化させる傾向、す
なわち、溶融温度を低下させて溶融しやすくする傾向に
ある。しかしながら、Ｂ₂ Ｏ₃ は、特に多量を用いた場
合には、歪点を低下させ、耐久性に対して有害である。
その結果、Ｂ₂ Ｏ₃ の含有量は、約15％を越えるべきで
はなく、好ましくは８％以下である。

【００２４】シリコンチップをガラス上に搭載すべきで
あり、そのために31−44×10^-7／℃のＣＴＥが必要な場
合には、好ましくはＢａＯの含有量を少量に維持すべき
である。ＢａＯを他のアルカリ土類金属酸化物および／
またはＡｌ₂ Ｏ₃ で置き換えてもよい。

【００２５】一般的に、アルカリ土類金属は、Ｂａ、Ｓ
ｒ、Ｃａ、Ｍｇの順番でＣＴＥを上昇させる。すなわ
ち、ＢａＯによる影響が最も大きく、ＭｇＯによる影響
は最も小さい。

【００２６】上述した成分以外にも、様々な任意の成分
が考えられる。そのような成分の例としては、Ｔｉ
Ｏ₂ 、ＺｒＯ₂ 、ＺｎＯ、Ｌａ₂ Ｏ₃ 、Ｔａ₂ Ｏ₃ 、Ｎ
ｂ₂ Ｏ₅およびＹ₂ Ｏ₃ が挙げられる。好ましくは、こ
れらの酸化物は、密度を増加させる傾向にありかつ歪点
を低下させるかもしれないので、約５％を越える量では
含まない。一般的に、屈折率または耐久性のような特性
に関する利点がなにかその他の点で得られるであろう。
アルカリ金属およびハロゲン化物は液晶流体を害する
傾向にあり、したがって、避けられない不純物を除いて
は含ませない。

【００２７】化学的耐久性の尺度には、95℃の５重量％
のＨＣｌ水溶液中に24時間に亘りガラス試料を浸漬させ
たときの損失重量を通常用いている。本発明の目的を達
成するためには、重量損失が20ｍｇ／ｃｍ² 未満でなけ
ればならず、好ましくは５ｍｇ／ｃｍ² 未満、最も好ま
しくは１ｍｇ／ｃｍ² 未満である。

【００２８】ディスプレーパネル、特にＬＣＤデバイス
用のガラスパネルにおいて適切な熱膨脹係数（ＣＴＥ）
には２つのレベルがある。１つのレベルは、この業界に
おいて標準となっていたコード7059ガラスに基づいてい
る。このガラスは46×10^-7／℃のＣＴＥを有しており、
44−57×10^-7／℃のＣＴＥ範囲が適合すると考えられて
いる。好ましくはＣＴＥの範囲は45−50×10^-7／℃であ
る。

【００２９】このレベルに含まれるＣＴＥ値を有する２
つのアルミノケイ酸塩ガラスのサブファミリーＡおよび
Ｂを見出だした。これらのサブファミリー内に含まれる
組成を有するガラスは、酸化物基準の重量パーセントで
計算して以下に示すような成分から実質的になる： Ａ Ｂ ＳｉＯ₂ 50-57 55-67 Ａｌ₂ Ｏ₃ 16-22 6-14 Ｂ₂ Ｏ₃ 0-5.5 0-7.5 ＭｇＯ 0.5-3 0-6.5 ＣａＯ 1-12.5 0-18.5 ＳｒＯ 0.5-15 0-15.5 ＢａＯ 1-21 1-9.5 ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯ - 16.5-28 もう一方のＣＴＥレベルは、ケイ素に合致し、したがっ
て、チップ装着を直接行えるという要望に基づくもので
ある。したがって、ガラスパネルのＣＴＥ範囲は31−44
×10^-7／℃であり、好ましくは32−40×10^-7／℃であろ
う。

【００３０】ＣＴＥ値をこのような範囲内に収めるため
に、上記ＣＴＥ範囲の必要条件を満たす２種類のアルミ
ノケイ酸塩ガラスのサブファミリーＣおよびＤを見出だ
した。これらのサブファミリー内に包含される組成を有
するガラスは、酸化物基準の重量パーセントで計算して
以下に示すような成分から実質的になる： Ｃ Ｄ ＳｉＯ₂ 49-58 57-66 Ａｌ₂ Ｏ₃ 17.5-23 8-14 Ｂ₂ Ｏ₃ 0-14.5 0-13 ＭｇＯ 0-8 0-4.5 ＣａＯ 0-9 0-9 ＳｒＯ 0.4-13.5 0.5-13 ＢａＯ 0-21 2-21 ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯ 13-28 本発明はまた、上述したガラスを溶融し、フロート工
程、レドローイングまたはローリングのような工程によ
り得られた溶融物からガラスシートを成形し、成形した
シートをパネルサイズに切断する各工程によりＬＣＤデ
バイス用のパネルを製造する方法を提供する。

【００３１】

【実施例】表Ｉにはいくつかのガラス組成が列記されて
いる。これらの組成は酸化物基準の重量部で表されてお
り、本発明のガラスの組成パラメータを示している。個
々の成分の合計はほぼ100 であり、Ａｓ₂ Ｏ₃ のような
清澄剤を除外した場合にはやや小さくなっている。した
がって、実際には、表に示した値を重量パーセントとみ
なしても差し支えない。

【００３２】実際のバッチ材料は所望の酸化物からなる
ものであってよい。これらバッチ材料は、他のバッチ成
分と互いに溶融したときに、適切な比率で所望の酸化物
に転化される他の化合物からなるものであってもよい。
例えば、ＣａＣＯ₃ およびＢａＣＯ₃ はそれぞれＣａＯ
およびＢａＯの供給源と成り得る。

【００３３】これらの組成に基づくガラスバッチを配合
した。得られたバッチを完全に互いにタンブル混合して
均一な溶融物を得て、白金るつぼ中に装填した。蓋をし
た後、この白金るつぼを1650℃に設定された炉中に移し
た。不純物を含まず脈理のないガラスを成形するため
に、２段階の溶融手順を採用した。最初にバッチを約16
時間に亘り溶融し、撹拌した。その後、溶融物を細かい
流動体として水道水の満たされた水槽中に注ぎ入れて、
ガラスの微細な粒子を形成した。この工程をガラス業界
において「ドリゲージング（drigaging ）」と称する。
第２の工程において、微細なガラス粒子（乾燥後）を約
４時間に亘り1650℃で再溶融した。溶融物を両方向、す
なわち、時計回りと反時計回りで撹拌した。得られた溶
融物をスチール型に注ぎ入れ、およそ47.5×15.2×1.3
ｃｍ（18インチ×６インチ×0.5 インチ）の寸法を有す
るガラススラブを製造した。これらのガラススラブを約
725℃に設定されたアニーラーに直ちに移した。

【００３４】上述した記載は実験室での溶融方法のみに
基づくものであることに留意されたい。しかしながら、
本発明のガラスは、大規模な商業用のガラス溶融装置お
よび成形装置を用いても溶融および成形できる。必要で
あれば、ヒ素およびアンチモンの酸化物等の清澄剤を通
常の量で添加してもよい。ガラス中に含まれる基本成分
以外の少量の成分は、ガラスの物理的特性に実質的には
影響しない。

【００３５】表Ｉは、ガラス業界において慣習的な測定
技術にしたがって測定したガラスの化学的特性および物
理的特性の測定値を示している。０℃−300 ℃の温度範
囲における線熱膨脹係数（ＣＴＥ）を×10^-7／℃で表し
ている。軟化点および歪点を℃で表し、これらの値は繊
維伸率（fiber elongation）により測定した。ＨＣｌ中
における耐久性は、95℃の５重量％のＨＣｌ水溶液の水
槽中に24時間に亘り浸漬させた後の損失重量（ｍｇ／ｃ
ｍ² ）を測定することにより評価した。

【００３６】

【表１】

【００３７】

【表２】

【００３８】表IAは、表Ｉ記載のものと同一のガラス組
成を酸化物基準のモルパーセントで表したものである。

【００３９】

【表３】

【００４０】

【表４】

【００４１】上述したガラスの実施例は、本発明を特徴
付けるいくつかの特性を持たせるためにガラスを調製す
る際に行わなければならない組成のコントロールにおけ
る注意点を説明するものである。組成１が多量のＳｒＯ
を含有し、組成４が多量のＣａＯを含有し、そして組成
９がＢ₂ Ｏ₃ を含まずに代わりにＢａＯを多く含有して
いることを除いて、組成１、４および９は極めて類似し
ている。

【００４２】組成を比較することにより、耐久性に対す
る様々な酸化物の含有量の効果が分かる。組成11と12と
の比較により、アルカリ土類金属酸化物を置き換える
と、耐久性が大きな影響を受けることが分かる。また、
組成１と６との比較により、Ｂ₂ Ｏ₃ を含まずに代わっ
てアルカリ土類金属酸化物を含有すると好ましい効果が
あることが示唆される。

【００４３】上述したように、コード7059ガラスに適合
するガラスパネルの好ましいＣＴＥ範囲は45−50×10^-7
／℃である。アルミノケイ酸塩のサブファミリーＡ′お
よびＢ′の範疇にあるガラスは、前記範囲のＣＴＥを有
し、酸化物基準の重量パーセントで計算して、下記に示
す成分から実質的になる組成を有する。

【００４４】 Ａ′ Ｂ′ ＳｉＯ₂ 50-57 55-67 Ａｌ₂ Ｏ₃ 16-20 6-<13 Ｂ₂ Ｏ₃ 0-5.5 0-7.5 ＭｇＯ 2-2.75 2-6.5 ＣａＯ 1-<7 0-17.5 ＳｒＯ 0.5-15 0-14.5 ＢａＯ 1-21 2-9.5 表IIは上述したサブファミリーの範疇に含まれる例示的
な組成を示している。組成13、14および15は、サブファ
ミリーＡ′を例示しており、一方組成16、17および18は
サブファミリーＢ′を例示している。

【００４５】

【表５】

【００４６】ケイ素を使用するのに適したガラスパネル
の好ましいＣＴＥ範囲は、32−40×10^-7／℃の範囲であ
るとことに留意されたい。アルミノケイ酸塩サブファミ
リーＣ′およびＤ′の範疇の含まれるガラスは、前記範
囲のＣＴＥを有し、酸化物基準の重量パーセントで計算
して、下記に示す成分から実質的になる組成を有する。

【００４７】 Ｃ′ Ｄ′ ＳｉＯ₂ 54-57 57-65.5 Ａｌ₂ Ｏ₃ 17.5-23 8-13 Ｂ₂ Ｏ₃ 5-15 4-13 ＭｇＯ 2-2.75 2-3.5 ＣａＯ 1.5-<7 0-6.5 ＳｒＯ 2-6 0-13 ＢａＯ 0.5-9.5 2-21 表III は上述したサブファミリーの範疇に含まれる例示
的な組成を示している。組成19、20および21は、サブフ
ァミリーＣ′を例示しており、一方組成22、23および24
はサブファミリーＤ′を例示している。

【００４８】

【表６】

【００４９】本発明の好ましい実施態様において、フラ
ットパネルディスプレー用のガラスパネルは、660 ℃よ
り高い歪点を有し、前述したＨＣｌ試験において１ｍｇ
／ｃｍ² 未満の損失重量を有する。２種類のアルミノケ
イ酸塩サブファミリーの範疇に含まれる組成を有するガ
ラスがこれらの好ましい条件を満たすことが分かった。
２つのファミリーＥおよびＦは、酸化物基準の重量％で
計算して、下記に示す成分から実質的になる組成を有す
る。

【００５０】 Ｅ Ｆ ＳｉＯ₂ 54-58 55-67 Ａｌ₂ Ｏ₃ 16-23 6-14 Ｂ₂ Ｏ₃ 0-6 0-7.5 ＭｇＯ 2-4.5 0-7 ＣａＯ 1-12.5 0-18.5 ＳｒＯ 2.5-15.5 0-15 ＢａＯ 0-14.5 1-21 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ 15-27 18-28 表IV ＥおよびIV Ｆは、各々のサブファミリーの範疇
に含まれるいくつかの代表的な実施例の酸化物基準の略
重量パーセントで表した組成、および関連特性を示して
いる。

【００５１】

【表７】

【００５２】

【表８】

【００５３】さらに好ましい実施態様としては、2.5 ｇ
／ｃｃ未満の密度を有するガラスが挙げられる。この必
要条件を満たすガラスは、酸化物基準で分析した以下の
組成範囲から実質的になるアルミノケイ酸塩サブファミ
リーＧに包含される。

【００５４】 Ｇ ＳｉＯ₂ 54.7-57 Ａｌ₂ Ｏ₃ 16.8-21.8 Ｂ₂ Ｏ₃ 0-14 ＭｇＯ 2.2-2.5 ＣａＯ 1.5-9.5 ＳｒＯ 4.5-5.5 ＢａＯ 0.1-14.5 ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ 12.5-27 表Ｖは、代表的な実施例の酸化物基準の略重量パーセン
トで表した組成、および関連特性を示している。

【００５５】

【表９】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディーン ヴェラール ニューバウアー アメリカ合衆国 ニューヨーク州 14845 ホースヘッズ ストーニィブルック イ ースト 1253

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 歪点が640 ℃より高く、95℃で５重量％
   の塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の損失重量が
   20ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、線熱膨脹係数が31×10^-7／
   ℃と57×10^-7／℃との間の範囲にあり、アルカリ金属酸
   化物を実質的に含まず、酸化物基準の重量パーセントで
   計算して、55％−67％のＳｉＯ₂ と、６％−14％のＡｌ
   ₂ Ｏ₃ と、０％−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａ
   Ｏ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18％のＣａＯ、および
   ０％−８％のＭｇＯからなる群より選択される少なくと
   も１種類のアルカリ土類金属酸化物とから実質的にな
   り、ここでＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％より大き
   く、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が12％−30
   ％であることを特徴とするアルミノケイ酸塩ガラス。
2. 【請求項２】 線熱膨脹係数が31−44×10^-7／℃の範囲
   にあり、酸化物基準の重量パーセントで計算して、57％
   −66％のＳｉＯ₂ 、８％−14％のＡｌ₂ Ｏ₃、、０％−1
   3％のＢ₂ Ｏ₃ 、２％−21％のＢａＯ、0.5 ％−13％の
   ＳｒＯ、０％−９％のＣａＯ、および０％−4.5 ％のＭ
   ｇＯから実質的になることを特徴とする請求項１記載の
   アルミノケイ酸塩ガラス。
3. 【請求項３】 線熱膨脹係数が44−57×10^-7／℃の範囲
   にあり、酸化物基準の重量パーセントで計算して、55％
   −67％のＳｉＯ₂ 、６％−14％のＡｌ₂ Ｏ₃、、０％−
   7.5 ％のＢ₂ Ｏ₃ 、１％−9.5 ％のＢａＯ、０％−15.5
   ％のＳｒＯ、０％−15.5％のＣａＯ、および０％−6.5
   ％のＭｇＯから実質的になり、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ
   ＋ＭｇＯの合計が16.5％−28％であることを特徴とする
   請求項１記載のアルミノケイ酸塩ガラス。
4. 【請求項４】 歪点が660 ℃より高く、95℃で５重量％
   の塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の損失重量が
   １ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、酸化物基準の重量パーセン
   トで計算して、55％−67％のＳｉＯ₂ 、６％−14％のＡ
   ｌ₂ Ｏ₃ 、０％−7.5 ％のＢ₂ Ｏ₃ 、１％−21％のＢａ
   Ｏ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18.5％のＣａＯ、およ
   び０％−７％のＭｇＯから実質的になり、ＢａＯ＋Ｃａ
   Ｏ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が18％−28％であることを特
   徴とする請求項１記載のアルミノケイ酸塩ガラス。
5. 【請求項５】 歪点が640 ℃より高く、95℃で５重量％
   の塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の損失重量が
   20ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、線熱膨脹係数が31×10^-7／
   ℃と57×10^-7／℃との間の範囲にあり、アルカリ金属酸
   化物を実質的に含まず、酸化物基準の重量パーセントで
   計算して、49％−58％のＳｉＯ₂ と、16％−23％のＡｌ
   ₂ Ｏ₃ と、０％−15％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａ
   Ｏ、０％−15％のＳｒＯ、０％−18％のＣａＯ、および
   ０％−８％のＭｇＯからなる群より選択される少なくと
   も１種類のアルカリ土類金属酸化物とから実質的にな
   り、ここでＳｉＯ₂ ＋Ａｌ₂ Ｏ₃ の合計が68％より大き
   く、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が12％−30
   ％であることを特徴とするアルミノケイ酸塩ガラス。
6. 【請求項６】 線熱膨脹係数が31−44×10^-7／℃の範囲
   にあり、酸化物基準の重量パーセントで計算して、49％
   −58％のＳｉＯ₂ と、17.5％−23％のＡｌ₂Ｏ₃ と、０
   ％−14.5％のＢ₂ Ｏ₃ と、０％−21％のＢａＯ、0.4 ％
   −13.5％のＳｒＯ、０％−９％のＣａＯ、および０％−
   ８％のＭｇＯからなり群より選択される少なくとも１種
   類のアルカリ土類金属酸化物とから実質的になり、Ｂａ
   Ｏ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が13％−28％である
   ことを特徴とする請求項１記載のアルミノケイ酸塩ガラ
   ス。
7. 【請求項７】 線熱膨脹係数が44−57×10^-7／℃の範囲
   にあり、酸化物基準の重量パーセントで計算して、50％
   −57％のＳｉＯ₂ 、16％−22％のＡｌ₂ Ｏ₃、０％−5.5
   ％のＢ₂ Ｏ₃ 、１％−21％のＢａＯ、0.5 ％−15％の
   ＳｒＯ、１％−12.5％のＣａＯ、および0.5 ％−３％の
   ＭｇＯから実質的になることを特徴とする請求項１記載
   のアルミノケイ酸塩ガラス。
8. 【請求項８】 歪点が660 ℃より高く、95℃で５重量％
   の塩酸水溶液中に24時間に亘り浸漬した後の損失重量が
   １ｍｇ／ｃｍ² 未満であり、酸化物基準の重量パーセン
   トで計算して、54％−58％のＳｉＯ₂ 、16％−23％のＡ
   ｌ₂ Ｏ₃ 、０％−６％のＢ₂ Ｏ₃ 、０％−14.5％のＢａ
   Ｏ、2.5 ％−15.5％のＳｒＯ、１％−12.5％のＣａＯ、
   および２％−4.5 ％のＭｇＯから実質的になり、ＢａＯ
   ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＭｇＯの合計が15％−27％であるこ
   とを特徴とする請求項１記載のアルミノケイ酸塩ガラ
   ス。
9. 【請求項９】 密度が2.5 ｇ／ｃｃであり、酸化物基準
   の重量パーセントで計算して、54.8％−57％のＳｉ
   Ｏ₂ 、16.8％−21.8％のＡｌ₂ Ｏ₃ 、０％−14％のＢ₂
   Ｏ₃ 、0.1 ％−14.5％のＢａＯ、4.5 ％−5.5 ％のＳｒ
   Ｏ、1.5 ％−9.5％のＣａＯ、および2.2 ％−2.5 ％の
   ＭｇＯから実質的になり、ＢａＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋Ｍ
   ｇＯの合計が12.5％−27％であることを特徴とする請求
   項１記載のアルミノケイ酸塩ガラス。