JP2001122637A - Glass substrate for display - Google Patents

Glass substrate for display

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JP2001122637A
JP2001122637A JP30418399A JP30418399A JP2001122637A JP 2001122637 A JP2001122637 A JP 2001122637A JP 30418399 A JP30418399 A JP 30418399A JP 30418399 A JP30418399 A JP 30418399A JP 2001122637 A JP2001122637 A JP 2001122637A
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JP
Japan
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glass substrate
glass
modulus
young
display
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Pending
Application number
JP30418399A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinari Kato
嘉成 加藤
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Electric Glass Co Ltd filed Critical Nippon Electric Glass Co Ltd
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Publication of JP2001122637A publication Critical patent/JP2001122637A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03CCHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00Glass compositions
    • C03C3/04Glass compositions containing silica
    • C03C3/076Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/089Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a glass substrate for a display which satisfies the required characteristics demanded for a liquid crystal display, does not pose any problems in manufacture and packing in spite of the large-sized and thin glass substrate because of its small bending quantity and decreases the distortions of an image plane when the glass substrate is mounted at an electronic apparatus. SOLUTION: This glass substrate for display has a composition consisting, by weight per cent, 50.0 to 71.8% SiO2, 10.0 to 25.0% Al2O3, 0.1 to 5.0% B2O3, 0 to 10.0% MgO, 18.1 to 25.0% CaO, 0 to 5.0% SrO, 0 to 5.0% BaO, 0 to 5.0% ZnO, 0 to 5.0% ZrO2, 0 to 5.0% TiO2, 0 to 5.0% Y2O3 and 0 to 5% P2O5, does not substantially contain alkaline metal oxide and has a specific Young's modulus (Young's modulus/density) of >=29.0 GPA/g.cm-3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[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。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a liquid crystal display,
The present invention relates to a glass substrate used as a flat display substrate such as an L display.

【0002】[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。
2. Description of the Related Art Conventionally, a rectangular glass substrate has been widely used as a display substrate for a liquid crystal display, an EL display and the like.

【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。
On the surface of this type of glass substrate, a transparent conductive film, an insulating film, a semiconductor film, a metal film, and the like are formed, and various circuits and patterns are formed by photolithographic etching (photoetching). In these film forming and photo etching processes,
Various heat treatments and chemical treatments are performed.

【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。
For example, in the case of a thin film transistor (TFT) type active matrix liquid crystal display, an insulating film or a transparent conductive film is formed on a glass substrate, and a large number of amorphous silicon or polycrystalline silicon TFTs are formed by photoetching. In such a process, the glass substrate is subjected to a heat treatment of several hundred degrees, and is treated with various chemicals such as sulfuric acid, hydrochloric acid, an alkaline solution, hydrofluoric acid, and buffered hydrofluoric acid.

【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。 (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。 (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。
Therefore, the glass substrate used for the TFT type active matrix liquid crystal display is required to have the following characteristics. (1) When an alkali metal oxide is contained in glass, alkali ions diffuse into a formed semiconductor material during heat treatment, causing deterioration of film characteristics. Do not contain. (2) It has chemical resistance so as not to be deteriorated by various chemicals such as acids and alkalis used in the photo-etching step.

【0006】またこれ以外にも、次のような特性が要求
される。 (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。 (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。 (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。
In addition, the following characteristics are required. (3) The glass substrate has a high strain point, specifically, a strain point of 650 ° C. or higher so that the glass substrate does not thermally shrink in a liquid crystal manufacturing process such as film formation to cause a pattern shift. For example, in the case of a polycrystalline silicon TFT-LCD, the process temperature is 600 ° C.
Therefore, the glass substrate for such use is required to have a strain point of 650 ° C. or higher. (4) It is excellent in melting property so that undesired melting defects do not occur in glass as a substrate. (5) having a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the TFT material;

【0007】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デバイスは、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。それゆえ、現在では0.
7mm以下の厚みのガラスが標準となりつつある。
In recent years, electronic devices such as a TFT type active matrix liquid crystal display have been applied to personal fields, and there is a demand for weight reduction of devices. Along with this, the weight of the glass substrate is also required to be reduced, and the thickness is being reduced. Therefore, at present, 0.
Glass with a thickness of 7 mm or less is becoming standard.

【0008】さらにこの種の電子デバイスは、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、この種の電子デバイスを製造す
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)の上に複数個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、電子デバイ
スが大型化するほど、ガラス基板をより大きくする必要
がある。例えば、12.1インチのデバイスを6枚取り
するためには550×650mmのサイズの基板が要求
されている。
[0008] Further, this type of electronic device is also increasing in size, and accordingly, a large-sized glass substrate is also required. That is, when manufacturing this kind of electronic device, after manufacturing a plurality of devices on a large glass substrate (raw plate) molded by a glass maker,
In order to cut a device for each device to obtain a product, it is necessary to increase the size of the glass substrate as the size of the electronic device increases. For example, in order to take six 12.1 inch devices, a substrate having a size of 550 × 650 mm is required.

【0009】[0009]

【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等に用いら
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。
SUMMARY OF THE INVENTION As described above, a TFT
Glass substrates used for active matrix liquid crystal displays and the like are becoming larger and thinner, but this has caused various problems.

【0010】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
程を通過する。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、電子デバイス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。
That is, this kind of glass substrate is formed by a glass maker and then goes through processes such as cutting, slow cooling, inspection, and cleaning. During these steps, the glass substrate is put in and taken out of a cassette having a plurality of shelves. This cassette can be held horizontally by placing both sides of the glass substrate on shelves formed on the left and right inner surfaces, but large glass substrates have a large amount of deflection, When placing a substrate on the cassette shelf, a part of the glass substrate may be damaged by contacting the cassette or other glass substrates, or when removing the glass substrate from the cassette shelf,
It tends to swing greatly and become unstable. Since such cassettes are also used by electronic device manufacturers, similar problems occur.

【0011】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デバイス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。
When transporting such a large-sized glass substrate from a glass maker to an electronic device maker, it is sandwiched from above and below by using a box-shaped upper and lower support member as disclosed in Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-12098. A package of the form may be used, but after inserting the glass substrates one by one into a plurality of holding grooves formed in the lower support member,
When the glass substrate bends greatly, it becomes difficult to insert each glass substrate into a plurality of holding grooves formed in the upper support member, and workability is greatly reduced.

【0012】さらに電子デバイスが大型化するほど、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
子デバイスの画像面が歪んで見える虞れがある。
Further, as the size of the electronic device increases, the glass substrate mounted thereon becomes more likely to bend, and the image surface of the electronic device may appear distorted.

【0013】本発明の目的は、上記した要求特性項目
(1)〜(5)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、上記し
たような製造上、梱包上の問題が生じにくく、しかも電
子デバイス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。
An object of the present invention is to satisfy all of the above-mentioned required characteristic items (1) to (5) and to have a small amount of deflection, so that even a large and thin glass substrate as described above. It is an object of the present invention to provide a glass substrate for a display which is less likely to cause problems in manufacturing and packaging, and has less distortion of an image surface when mounted on an electronic device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】ガラス基板のたわみ量は
ヤング率/密度(比ヤング率)に比例して変化し、比ヤ
ング率が大きくなればたわみ量が小さくなることが知ら
れている。
It is known that the amount of deflection of a glass substrate changes in proportion to the Young's modulus / density (specific Young's modulus), and the larger the specific Young's modulus, the smaller the amount of deflection.

【0015】そこで、本発明者は、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、しかも、ヤング率が大きく、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。
The inventor of the present invention has conducted various experiments, and as a result, has satisfied the characteristics required for a glass substrate used in a TFT type active matrix liquid crystal display, has a large Young's modulus, and has a specific Young's modulus. A glass composition suitable for enlargement has been found and proposed as the present invention.

【0016】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 50.0〜71.8
%、Al23 10.0〜25.0%、B23 0.1
〜5.0%、MgO 0〜10.0%、CaO 18.
1〜25.0%、SrO 0〜5.0%、BaO 0〜
5.0%、ZnO 0〜5.0%、ZrO2 0〜5.
0%、TiO2 0〜5.0%、Y23 0〜5.0
%、P25 0〜5%の組成を有し、実質的にアルカリ
金属酸化物を含有せず、比ヤング率(ヤング率/密度)
が29.0GPa/g・cm-3以上であることを特徴と
する。
That is, the glass substrate for a display according to the present invention has a SiO 2 content of 50.0 to 71.8 by weight.
%, Al 2 O 3 10.0~25.0% , B 2 O 3 0.1
-5.0%, MgO 0-10.0%, CaO 18.
1-25.0%, SrO 0-5.0%, BaO 0-
5.0%, ZnO 0-5.0%, ZrO 2 0-5.
0%, TiO 2 0~5.0%, Y 2 O 3 0~5.0
%, P 2 O 5 0 to 5%, containing substantially no alkali metal oxide and having a specific Young's modulus (Young's modulus / density)
Is 29.0 GPa / g · cm -3 or more.

【0017】[0017]

【作用】現在、市販されているガラス基板は、比ヤング
率が28.0GPa/g・cm -3程度の小さいガラスか
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る。
[Function] At present, commercially available glass substrates are
The rate is 28.0 GPa / g · cm -3Small glass
These glass substrates have been made larger,
When the thickness is reduced, the amount of deflection increases.

【0018】これに対し、本発明のディスプレイ用ガラ
ス基板は上記した特定の組成範囲を有するガラス組成物
からなるため、29.0GPa/g・cm-3以上の比ヤ
ング率が得られ、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6
00mm以上、厚みが0.7mm以下であっても、問題
とならない程度のたわみ量に抑えることができる。
On the other hand, since the glass substrate for a display of the present invention is made of the glass composition having the above-mentioned specific composition range, a specific Young's modulus of 29.0 GPa / g · cm -3 or more is obtained, and A thin glass substrate, specifically, a glass substrate having a vertical dimension of 500 mm or more and a horizontal dimension of 6
Even if the thickness is not less than 00 mm and the thickness is not more than 0.7 mm, the amount of deflection can be suppressed to a level that does not cause a problem.

【0019】更に上記組成範囲は、ガラス基板のたわみ
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。
Further, the above composition range is regulated in consideration of chemical resistance, heat shrinkage, meltability, moldability and coefficient of thermal expansion in addition to the amount of deflection of the glass substrate. Is as follows.

【0020】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、
71.8%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。
SiO 2 is a component which serves as a network former of glass. When the content is less than 50.0%, the chemical resistance of glass, especially the acid resistance, is lowered, and the strain point is lowered, so that the glass is easily shrunk by heat. Is not preferred. on the other hand,
If it is more than 71.8%, the high-temperature viscosity increases, and the meltability deteriorates.

【0021】Al23は、ガラスの密度の低下とヤング
率の向上により、比ヤング率を上昇させ、且つ、歪点を
高くする成分であり、10.0%より少ないと、比ヤン
グ率を29GPa/g・cm-3以上にすることが困難と
なり、また、歪点が低くなるため好ましくない。一方、
25.0%より多いと、耐酸性と溶融性が悪くなるため
好ましくない。
Al 2 O 3 is a component that increases the specific Young's modulus and raises the strain point by lowering the density of the glass and improving the Young's modulus. To 29 GPa / g · cm −3 or more, and the strain point is low, which is not preferable. on the other hand,
If the content is more than 25.0%, the acid resistance and the meltability deteriorate, which is not preferable.

【0022】B23は、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るが、0.1%よ
り少ないと、このような効果が得られず好ましくない。
一方、5.0%より多いと、ガラスの歪点が低下して6
50℃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。
B 2 O 3 is a component that acts as a flux, lowers the viscosity of the glass, and improves the meltability. However, if it is less than 0.1%, such an effect cannot be obtained, which is not preferable.
On the other hand, if it is more than 5.0%, the strain point of the glass decreases, and
It is not preferable because it is difficult to raise the temperature to 50 ° C. or higher and the hydrochloric acid resistance also deteriorates.

【0023】MgOとCaOは、ROの中でも、比較的
密度を上げることなく、ヤング率だけを上昇させ、ま
た、歪点を下げることなく、高温粘性を下げ、ガラスの
溶融性を改善する成分である。但し、MgOは多量に含
有させるとガラスが失透するが、CaOは多量に含有さ
せても失透しないため、本発明のガラスにおいてはCa
Oを必須成分として多量に含有させている。
Among the ROs, MgO and CaO are components that increase only Young's modulus without increasing the density relatively, lower the high-temperature viscosity without lowering the strain point, and improve the melting property of glass. is there. However, when MgO is contained in a large amount, the glass is devitrified. However, even when CaO is contained in a large amount, the glass is not devitrified.
O is contained in large quantities as an essential component.

【0024】尚、MgOが10.0%より多いと、耐酸
性が悪化したり、ガラスが失透するため好ましくない。
If the content of MgO is more than 10.0%, it is not preferable because acid resistance is deteriorated and glass is devitrified.

【0025】CaOが18.1%より少ないと、ヤング
率が低くなり、比ヤング率が低下するため好ましくな
い。一方、25.0%より多いと、ガラスの歪点が低下
するため好ましくない。
If the content of CaO is less than 18.1%, the Young's modulus is lowered, and the specific Young's modulus is lowered, which is not preferable. On the other hand, if it is more than 25.0%, the strain point of the glass decreases, which is not preferable.

【0026】SrOは、ガラスの耐薬品性を向上させる
成分であるが、5%を超えて含有させるとガラスの密度
が上昇し、比ヤング率が小さくなる傾向があるため、好
ましくない。
SrO is a component for improving the chemical resistance of glass. However, if it is contained in excess of 5%, the density of glass tends to increase and the specific Young's modulus tends to decrease, which is not preferable.

【0027】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、5.0%より多くなる
と、ガラスの密度が上昇し、比ヤング率が小さくなるた
め好ましくない。
BaO, like SrO, is also a component that improves the chemical resistance of glass. However, if it exceeds 5.0%, the density of the glass increases, and the specific Young's modulus decreases.

【0028】ZnOは、溶融性を改善するための成分で
あるが、5.0%より多いと、歪点が低下するため好ま
しくない。
ZnO is a component for improving the melting property. However, if it is more than 5.0%, the strain point is undesirably lowered.

【0029】ZrO2は、ヤング率の増大により、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、5.0%よ
り多いと、溶融性が悪化するため好ましくない。
ZrO 2 is a component which has an effect of increasing the specific Young's modulus by increasing the Young's modulus and improving the chemical resistance, particularly the acid resistance, of the glass. It is not preferable because the property is deteriorated.

【0030】TiO2は、ガラスの耐薬品性を改善する
と共に、高温粘性を低下させ、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。
TiO 2 is a component that improves the chemical resistance of the glass, lowers the viscosity at high temperatures, and improves the melting property.
Since the transmittance is reduced, it is preferable to suppress the transmittance to 5.0% or less.

【0031】Y23も、ヤング率の増大により、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。
Y 2 O 3 is also a component having the effect of increasing the specific Young's modulus by increasing the Young's modulus, but 5.0%.
If the amount is larger, the chemical resistance of the glass deteriorates, which is not preferable.

【0032】P25は、溶融性を改善するための成分で
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。
P 2 O 5 is a component for improving the melting property. However, if it is more than 5.0%, the chemical resistance of the glass deteriorates, which is not preferable.

【0033】尚、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、As23、Sb2
3、SnO2、F2、Cl2、SO3等を各々3%まで添
加することが可能である。但し、As23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。
In the present invention, in addition to the above-mentioned components, other components can be added as long as the properties are not impaired. For example, As 2 O 3 and Sb 2 are used as fining agents.
O 3 , SnO 2 , F 2 , Cl 2 , SO 3, etc. can be added up to 3% each. However, As 2 O 3 is a component that is environmentally problematic, so its addition should be avoided as much as possible.

【0034】更に、前記した理由から、アルカリ金属酸
化物(Na2O、K2O、Li2O)の添加も避けるべき
である。また、一般に融剤として使用されるPbOもガ
ラスの耐薬品性を著しく低下させたり、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。
Further, for the reasons described above, the addition of alkali metal oxides (Na 2 O, K 2 O, Li 2 O) should be avoided. In addition, PbO, which is generally used as a flux, is also not preferred because it may significantly lower the chemical resistance of the glass, and may volatilize from the surface of the melt when the glass is melted, thereby polluting the environment.

【0035】[0035]

【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて詳細に説明
する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail based on embodiments.

【0036】表1〜4は、本発明の実施例(試料No.
1〜19)と比較例(試料No.20〜26)を示すも
のである。
Tables 1 to 4 show the examples (sample Nos.) Of the present invention.
1 to 19) and Comparative Examples (Sample Nos. 20 to 26).

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【表2】 [Table 2]

【0039】[0039]

【表3】 [Table 3]

【0040】[0040]

【表4】 [Table 4]

【0041】表中の各試料は、次のようにして作製し
た。
Each sample in the table was prepared as follows.

【0042】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660mm、厚みが0.7
mmの大型で薄肉のガラス基板を作製した。
First, a glass raw material was prepared so as to have the composition shown in the table, and was melted in a platinum pot at 1580 ° C. for 24 hours.
It was formed into a plate using the slot down method. Then, both sides of these glass sheets were optically polished to obtain a vertical dimension of 550 mm, a horizontal dimension of 660 mm, and a thickness of 0.7 mm.
A large and thin glass substrate of mm was produced.

【0043】このようにして作製した各試料について、
各種の特性を評価した。結果を表に示す。
For each sample thus prepared,
Various properties were evaluated. The results are shown in the table.

【0044】表から明らかなように実施例であるNo.
1〜19の各試料は、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
種々の特性を満足し、しかも、比ヤング率が30.4G
Pa/g・cm-3以上であるため、たわみ量が18.3
mm以下と小さかった。
As is clear from the table, No. 1 of the embodiment was used.
Each of the samples 1 to 19 satisfies various characteristics required for a glass substrate used for a TFT type active matrix liquid crystal display and has a specific Young's modulus of 30.4 G.
Since it is Pa / g · cm −3 or more, the deflection amount is 18.3.
mm or less.

【0045】それに対し、比較例であるNo.20〜2
4の各試料は、いずれも比ヤング率が28.3GPa/
g・cm-3以下であるため、たわみ量が19.7mm以
上と大きかった。No.20〜23については、歪点が
648℃以下と低くかった。また、No.20〜22に
ついては耐酸性も悪かった。No.24については、1
2.5ポイズに相当する温度が1710℃と高く、溶融
性が悪かった。No.25及び26については、比ヤン
グ率が32.1GPa/g・cm-3以上、歪点が696
℃以上と高かったが耐酸性が悪かった。
On the other hand, the comparative example No. 20-2
4 each had a specific Young's modulus of 28.3 GPa /
Since it was g · cm −3 or less, the deflection amount was as large as 19.7 mm or more. No. For 20 to 23, the strain point was as low as 648 ° C. or less. In addition, No. About 20-22, acid resistance was also bad. No. For 24, 1
0 2.5 a temperature corresponding to poise as high as 1710 ° C., showed poor meltability. No. For 25 and 26, the specific Young's modulus is 32.1 GPa / g · cm −3 or more, and the strain point is 696.
Although it was as high as over ℃, the acid resistance was poor.

【0046】尚、表中のヤング率は、曲げ共振法により
測定し、密度は、周知のアルキメデス法によって測定し
たものである。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、10bを支
持片11a、11bで支持し、スパン650mmで水平
方向に配置した時の最大たわみ量12を測定したもので
ある。
The Young's modulus in the table is measured by the bending resonance method, and the density is measured by the well-known Archimedes method. The amount of deflection is, as shown in FIG.
The maximum deflection amount 12 is measured when the glass substrate 10 is supported by supporting pieces 11a and 11b in the vicinity of both sides 10a and 10b in the vertical direction and arranged horizontally in a span of 650 mm.

【0047】さらに歪点は、ASTM C336−71
の方法に基づいて測定し、この値が高いほど、ガラスの
熱収縮は小さくなる。logη at 102.5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。
Further, the strain point is determined by ASTM C336-71.
The thermal shrinkage of the glass decreases as this value increases. log [eta at 10 2.5 is indicative of a temperature corresponding to 10 2.5 poise is high temperature viscosity, the higher the temperature is lower, so that excellent in meltability.

【0048】また耐HCl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。
The HCl resistance was evaluated by immersing each sample in a 10% by weight aqueous hydrochloric acid solution kept at 80 ° C. for 24 hours, and then visually observing the surface condition thereof. The surface of the glass substrate was discolored by X, and the one with no change was represented by ○. The coefficient of thermal expansion is obtained by measuring the average coefficient of thermal expansion at 30 to 380 ° C. using a dilatometer.

【0049】[0049]

【発明の効果】以上のように本発明のガラス基板は、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ガラス組成物から
なるため、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。
As described above, the glass substrate of the present invention contains substantially no alkali metal oxide, is excellent in chemical resistance, melting property and moldability, and has a strain point of 650 ° C. or more. Since it is made of a glass composition having a small thermal contraction during heat treatment and a thermal expansion coefficient close to the thermal expansion coefficient of the TFT material, it is particularly suitable as a glass substrate used for a TFT type active matrix liquid crystal display.

【0050】更にこのガラス基板は、比ヤング率が高
く、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。それゆえ、例えば、縦寸法が5
00mm以上、横寸法が600mm以上、厚みが0.7
mm以下の大型薄肉基板に有用である。
Further, since this glass substrate has a high specific Young's modulus and a small amount of deflection, even if it is large and thin, there is no problem in manufacturing and packing, and a good image surface can be obtained. Can be. Therefore, for example, if the vertical dimension is 5
00mm or more, lateral dimensions 600mm or more, thickness 0.7
It is useful for large thin substrates of less than mm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a method for measuring a maximum deflection amount of a glass substrate.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ガラス基板 11a、11b 支持片 12 最大たわみ量 10 Glass substrate 11a, 11b Supporting piece 12 Maximum deflection

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) G02F 1/1333 500 G02F 1/1333 500 G09F 9/30 310 G09F 9/30 310 Fターム(参考) 2H088 HA01 HA08 MA20 2H090 JB02 JD13 JD15 JD18 LA04 4G062 AA01 BB01 CC04 DA06 DB04 DC02 DC03 DD01 DD02 DD03 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB01 EC01 ED01 ED02 ED03 EE04 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 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 MM12 MM27 NN33 5C094 AA03 AA14 AA31 AA33 AA36 AA43 BA03 EB02 FB02 FB15 JA01 JA20 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat ゛ (Reference) G02F 1/1333 500 G02F 1/1333 500 G09F 9/30 310 G09F 9/30 310 F term (Reference) 2H088 HA01 HA08 MA20 2H090 JB02 JD13 JD15 JD18 LA04 4G062 AA01 BB01 CC04 DA06 DB04 DC02 DC03 DD01 DD02 DD03 DE01 DE02 DE03 DF01 EA01 EB01 EC01 ED01 ED02 ED03 EE04 EF01 EF02 EF03 EG01 F02 FF01 FC01 FF01 FB02 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 JA07A02A33A02A33A02A33A02A33A02A33A02A33A02

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 重量百分率で、SiO2 50.0〜7
1.8%、Al2310.0〜25.0%、B23
0.1〜5.0%、MgO 0〜10.0%、CaO
18.1〜25.0%、SrO 0〜5.0%、BaO
0〜5.0%、ZnO 0〜5.0%、ZrO2
〜5.0%、TiO2 0〜5.0%、Y 23 0〜
5.0%、P25 0〜5%の組成を有し、実質的にア
ルカリ金属酸化物を含有せず、比ヤング率(ヤング率/
密度)が29.0GPa/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。
1. The method of claim 1 wherein the weight percentage is SiOTwo 50.0-7
1.8%, AlTwoOThree10.0-25.0%, BTwoOThree 
0.1-5.0%, MgO 0-10.0%, CaO
18.1 to 25.0%, SrO 0 to 5.0%, BaO
 0-5.0%, ZnO 0-5.0%, ZrOTwo 0
~ 5.0%, TiOTwo 0-5.0%, Y TwoOThree 0 to
5.0%, PTwoOFive It has a composition of 0-5%,
Contains no alkali metal oxide and has a specific Young's modulus (Young's modulus /
Density) is 29.0 GPa / gcm-3That is more than
Characteristic glass substrates for displays.
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