JP2002356350A - ガラスセラミックス、ガラスセラミックス基板、液晶パネル用対向基板および液晶パネル用防塵基板 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低熱膨張性、可視光領域における高透過性、
低比重などの特性を有するガラスセラミックスおよびガ
ラスセラミックス基板を提供する。 【解決手段】 ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃
１３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２１モ
ル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎａ₂Ｏ
とＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１
〜４モル％およびＺｒＯ₂ ０．１〜２モル％を含むと
共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上であっ
て、ＢａＯ ０〜０．２モル％未満、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜０．
１モル％未満、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜０．３モル％未満、ＳｎＯ
₂ ０〜０．１モル％未満のガラスセラミックス用母材
ガラスに熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相
を析出させたガラスセラミックス、およびそれからなる
ガラスセラミックス基板である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ガラスセラミック
ス、ガラスセラミックス基板、液晶パネル用対向基板お
よび液晶パネル用防塵基板に関する。さらに詳しくは、
本発明は、低熱膨張性、可視光領域における高透過性、
低比重などの特性を有するガラスセラミックスおよび液
晶プロジェクター用防塵基板あるいは液晶素子における
薄膜トランジスタ付基板に対向する基板（ＴＦＴ対向基
板）などとして好適に用いられる、上記ガラスセラミッ
クスからなるガラスセラミックス基板、並びに該ガラス
セラミックス基板を用いてなる液晶パネル用の対向基板
と防塵基板に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】ガラス中に微細な結晶相を析出させたガ
ラスセラミックスは、低膨張特性を有するガラスとして
広く知られている。例えば、特公昭４７−５５５８号公
報には室温付近の熱膨張係数が±０．２×１０^-7／℃で
あるガラスセラミックスが記載されている。大型天体望
遠鏡の反射鏡やレーザージャイロスコープ、原器や定
盤、耐熱調理器具などの用途に用いられている。

【０００３】従来、この種のガラスは着色剤を含有させ
なくても黄色ないし褐色に着色しており、一般的なガラ
スに比べて透過率が悪いために、石英ガラスの代替用途
には透過率が障害となることが多かった。

【０００４】近年、大画面テレビの一つとして液晶プロ
ジェクターが市販されている。この液晶プロジェクター
の心臓部は石英基板で作られた液晶パネルであるが、液
晶パネル表面に異物が付着した際にそれが投影されない
よう、デフォーカスのための防塵ガラスが液晶パネルの
両側に接着されている。本来この防塵ガラスには液晶基
板と同じ石英を用いることが望ましいが、石英ガラスは
高価なため、低膨張透明ガラスセラミックスを使用する
ものもある。同様に液晶パネルを構成する２枚のガラス
のうち、ＴＦＴを形成しない側の基板（対向基板とい
う）にも低膨張透明ガラスセラミックスを使用するもの
もある。しかしながら、前述のように、従来の低膨張透
明ガラスセラミックスは石英ガラスに比べて短波長域の
透過率が著しく悪いため、液晶プロジェクターの画質性
能を低下させてしまう。特に４００ｎｍ付近の透過率が
低く、肉眼ではガラスが黄色あるいは褐色に見える。そ
のため投影画像もそのガラスの着色の影響を受けるのを
免れなかった。

【０００５】また４００ｎｍ以下の透過率が低いため、
防塵ガラスの接着に紫外線硬化樹脂を使えなかった。そ
のため熱硬化樹脂を使用して接着していることが多い
が、熱硬化は処理に時間がかかるため生産性に問題があ
った。さらにこの種の低膨張透明ガラスセラミックスは
溶融ガラスの粘度が高く、溶融ガラスの対流が起こりに
くいので均質なガラスを得ることが難しい。しかも溶融
温度が高いため溶融製造装置の制約が大きく、超高温溶
融炉が必要となり製造コストが高くなるという欠点があ
った。

【０００６】またこの種の透明ガラスセラミックスは結
晶化処理に時間がかかり、生産性が低いという問題もあ
った。前述の特公昭４７−５５５８号公報記載のガラス
セラミックスの実施例では昇温速度が８℃／時間で保持
時間が４〜１００時間とされている。例えば、８００℃
で２４時間保持する実施例の場合、冷却開始までに３２
時間要する。

【０００７】さらに従来のこの種の透明ガラスセラミッ
クスの比重は２．５以上のものが多い。液晶ディスプレ
イを始め、透明ガラスセラミックスの用途では比重は重
要なファクターとなる。石英ガラスの比重は２．２であ
るため、石英ガラス代替のためには比重の大きさが障害
となることもある。このような事情から、低膨張透明ガ
ラスセラミックスの透過率や溶融性を改善しようという
試みが、これまで種々なされている。

【０００８】例えば、特開平３−２３２３７号公報や特
開平２−２９３３４５号公報にはＴｉＯ₂を含有しない
ガラスセラミックスが記載されている。不純物であるＦ
ｅイオンなどが共存するとガラスセラミックスを著しく
着色するとされているＴｉイオンを含有しないことで着
色を抑える試みである。このガラスセラミックスにおい
ては、ＴｉＯ₂はガラスセラミックスの核形成成分であ
るのでＺｒＯ₂に置き換えているが、本来ＺｒＯ₂はガラ
スに溶けにくい成分であるため、溶け残りやすく均質な
ガラスが得にくく、溶融に１６００℃程度の高温が必要
である。

【０００９】特許２５１６５３７号にはＬｉ₂Ｏを３〜
６重量％含有し、かつ実質的にＮａ₂ＯとＫ₂Ｏを含まな
い低膨張透明ガラスセラミックスが記載されている。し
かしながら、このガラスセラミックスは、Ｎａ₂ＯとＫ₂
Ｏを含有しない上、Ｌｉ₂Ｏの含有量も６重量％以下で
あるため、溶融粘度が高く、均質化に時間がかかる。さ
らに結晶化速度を抑制する成分であるＮａ₂ＯとＫ₂Ｏを
含有しないため、ガラスの結晶化速度が大きくなり、結
晶化中のガラスにクラックが発生しやすい。したがっ
て、それを防ぐためには結晶化が急激に起こらないよ
う、昇温速度を非常に遅くするか、比較的低温で長時間
保持するなどの処理が必要である。例えば、この実施例
では核形成温度と結晶成長温度でそれぞれ１０時間ずつ
保持している。どちらにせよ、結晶化処理に時間がかか
り、生産性が低下しやすい。また透明性も従来品よりは
向上しているが、未だ４００ｎｍ付近およびそれ以下の
透過率が低く黄色みを帯びている。したがってディスプ
レイ用途には不向きである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、容易に溶融可能であって、短時間の結晶
化処理により、低熱膨張性、可視光領域における高透過
性、低比重などの特性を有するガラスセラミックスおよ
びこのガラスセラミックスからなるガラスセラミックス
基板、並びに該ガラスセラミックス基板を用いてなる液
晶パネル用の対向基板と防塵基板を提供することを目的
とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、特定の組成を有
するガラスセラミックス用母材ガラスを熱処理し、β−
石英系固溶体を含む結晶相を析出させてなるガラスセラ
ミックス、β−石英系固有体を含む結晶相を有し、かつ
特定の物性を有するガラスセラミックスが、その目的に
適合し得ることを見出し、この知見に基づいて本発明を
完成するに至った。

【００１２】すなわち、本発明は、（１）ＳｉＯ₂ ５
５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃ １３〜２３モル％、アルカ
リ金属酸化物１１〜２１モル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １
０〜２０モル％で、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．１〜３
モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１〜４モル％およびＺｒＯ
₂０．１〜２モル％を含むと共に、前記各成分の合計含
有量が９５モル％以上であって、ＢａＯ ０〜０．２モ
ル％未満、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜０．１モル％未満、Ｂ₂Ｏ₃ ０
〜０．３モル％未満、ＳｎＯ₂ ０〜０．１モル％未満
のガラス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラス
に熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出
させたことを特徴とするガラスセラミックス（以下、ガ
ラスセラミックスＩと称す。）、

【００１３】（２）ガラスセラミックス用ガラスが、Ｃ
ｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、
Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂
Ｏ₃、ＦおよびＳＯ₃の中から選ばれる少なくとも１種の
成分を、該成分とＢａＯ、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃およびＳｎＯ
₂との合計量が５モル％以下となる割合で含む第（１）
項に記載のガラスセラミックス、

【００１４】（３）ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂
Ｏ₃ １３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２
１モル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎ
ａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂
０．１〜４モル％およびＺｒＯ₂０．１〜２モル％を含
むと共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上の
ガラス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラスに
熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出さ
せ、厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおけ
る分光透過率が７０％以上であることを特徴とするガラ
スセラミックス（以下、ガラスセラミックスII−１と称
す。）、

【００１５】（４）ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂
Ｏ₃ １３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２
１モル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎ
ａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂
０．１〜４モル％およびＺｒＯ₂０．１〜２モル％を含
むと共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上の
ガラス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラスに
熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出さ
せ、厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍに
おける分光透過率が８５％以上であることを特徴とする
ガラスセラミックス（以下、ガラスセラミックスII−２
と称す。）、

【００１６】（５）ガラスセラミックス用母材ガラス
が、Ｃｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、Ｚｎ
Ｏ、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、
Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、Ｆお
よびＳＯ₃の中から選ばれる少なくとも１種の成分を５
モル％以下の割合で含む第（３）項または第（４）項に
記載のガラスセラミックス、

【００１７】（６）３０〜３００℃の範囲の温度におけ
る平均線膨張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１０×１０
^-7／℃である第（１）項ないし第（５）項のいずれか１
項に記載のガラスセラミックス、（７）β−石英系固溶
体を含む結晶相を有し、かつ厚さ５ｍｍに換算して、４
００〜７５０ｎｍにおける分光透過率が７０％以上であ
ること、３０〜３００℃の範囲の温度における平均線膨
張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃であ
ることを特徴とするガラスセラミックス（以下、ガラス
セラミックスIII−１と称す。）、

【００１８】（８）β−石英系固溶体を含む結晶相を有
し、かつ厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎ
ｍにおける分光透過率が８５％以上であること、３０〜
３００℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０
×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃であることを特徴と
するガラスセラミックス（以下、ガラスセラミックスII
I−２と称す。）、（９）結晶相が占める体積が５０％
以上である第（１）項ないし第（８）項のいずれか１項
に記載のガラスセラミックス、

【００１９】（１０）結晶相の大きさ（平均結晶粒径）
が５〜１００ｎｍである第（１）項ないし第（９）項の
いずれか１項に記載のガラスセラミックス、（１１）比
重が２．２以上２．５未満である第（１）項ないし第
（１０）項のいずれか１項に記載のガラスセラミック
ス、（１２）第（１）項ないし第（１１）項のいずれか
１項に記載のガラスセラミックスからなるガラスセラミ
ックス基板、

【００２０】（１３）透光性基板と、その上に設けられ
た対向電極とを有する液晶パネル用対向基板であって、
前記透光性基板として、第（１２）項に記載のガラスセ
ラミックス基板を用いたことを特徴とする液晶パネル用
対向基板、（１４）液晶パネルが、（ａ）基板と該基板
上に設けられた画素電極と該画素電極に接続されたスイ
ッチング素子を有する駆動基板と、（ｂ）前記駆動基板
と所定の間隔を介して対向して設置され、かつ透光性基
板と、該透光性基板上の前記画素電極と対向する位置に
対向電極を備えた対向基板と、（ｃ）前記駆動基板と対
向基板との間に所定の間隔を保って形成され、かつ前記
画素電極と対向電極との間に印加される電圧により駆動
される液晶層とを有するものである第（１３）項に記載
の液晶パネル用対向基板、

【００２１】（１５）さらに、駆動基板のスイッチング
素子に対向する透光性基板上の位置に、遮光膜を有す第
（１４）項に記載の液晶パネル用対向基板、（１６）透
明基板と、その上に形成された反射防止膜を備えた液晶
パネル用防塵基板であって、前記透明基板として、第
（１２）項に記載のガラスセラミックス基板を用いたこ
とを特徴とする液晶パネル用防塵基板、（１７）透明基
板と、その上に形成された反射防止膜を備えた液晶パネ
ル用防塵基板であって、前記透明基板として、厚さ５ｍ
ｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率
が７０％以上であるガラスセラミックス基板を用いたこ
とを特徴とする液晶パネル用防塵基板、

【００２２】（１８）透明基板と、その上に形成された
反射防止膜を備えた液晶パネル用防塵基板であって、前
記透明基板として、厚さ１．１ｍｍに換算して、４００
〜７５０ｎｍにおける分光透過率が８５％以上であるガ
ラスセラミックス基板を用いたことを特徴とする液晶パ
ネル用防塵基板、（１９）ガラスセラミックス基板が、
β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、３０〜３００℃
の範囲の温度における平均線膨張係数が−５×１０^-7／
℃〜＋５×１０^-7／℃である第（１７）項または第（１
８）項に記載の液晶パネル用防塵基板、

【００２３】（２０）ガラスセラミックス基板が、比重
が２．２以上２．５未満である第（１７）、第（１８）
項または第（１９）項に記載の液晶パネル用防塵基板、
および（２１）（ａ）基板と該基板上に設けられた画素
電極と該画素電極に接続されたスイッチング素子を有す
る駆動基板と、（ｂ）前記駆動基板と所定の間隔を介し
て対向して設置され、かつ透光性基板と、該透光性基板
上の前記画素電極と対向する位置に対向電極を備えた対
向基板と、（ｃ）前記駆動基板と対向基板との間に所定
の間隔を保って形成され、かつ前記画素電極と対向電極
との間に印加される電圧により駆動される液晶層とを有
する液晶パネルにおける、前記駆動基板および前記対向
基板の少なくとも一方の外側に設けられる第（１６）項
ないし第（２０）項のいずれか１項に記載の液晶パネル
用防塵基板、を提供するものである。

【００２４】

【発明の実施の形態】本発明のガラスセラミックスに
は、以下に示すガラスセラミックスＩ、ガラスセラミッ
クスIIおよびガラスセラミックスIIIの３つの態様があ
る。なお、ガラスセラミックIIには、ガラスセラミック
II−１とII−２が、ガラスセラミックスIIIには、ガラ
スセラミックスIII−１とIII−２がある。

【００２５】すなわち、ガラスセラミックスＩは、Ｓｉ
Ｏ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃１３〜２３モル％、
アルカリ金属酸化物１１〜２１モル％（ただし、Ｌｉ₂
Ｏ１０〜２０モル％で、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．１
〜３モル％）、ＴｉＯ₂０．１〜４モル％およびＺｒＯ₂
０．１〜２モル％を含むと共に、前記各成分の合計含
有量が９５モル％以上であって、ＢａＯ ０〜０．２モ
ル％未満、Ｐ ₂Ｏ₅ ０〜０．１モル％未満、Ｂ₂Ｏ₃ ０
〜０．３モル％未満、ＳｎＯ₂ ０〜０．１モル％未満
のガラス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラス
に熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出
させたものであり、ガラスセラミックスIIには、ＳｉＯ
₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃ １３〜２３モル％、
アルカリ金属酸化物１１〜２１モル％（ただし、Ｌｉ₂
Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．
１〜３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１〜４モル％およびＺ
ｒＯ₂ ０．１〜２モル％を含むと共に、前記各成分の
合計含有量が９５モル％以上のガラス組成を有するガラ
スセラミックス用母材ガラスに熱処理を施し、β−石英
系固溶体を含む結晶相を析出させ、厚さ５ｍｍに換算し
て、４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率が７０％以
上のもの（ガラスセラミックスII−１）と、ＳｉＯ₂
５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃ １３〜２３モル％、アル
カリ金属酸化物１１〜２１モル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ
１０〜２０モル％で、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量０．１〜
３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１〜４モル％およびＺｒＯ ₂
０．１〜２モル％を含むと共に、前記各成分の合計含
有量が９５モル％以上のガラス組成を有するガラスセラ
ミックス用母材ガラスに熱処理を施し、β−石英系固溶
体を含む結晶相を析出させ、厚さ１．１ｍｍに換算し
て、４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率が８５％以
上のもの（ガラスセラミックスII−２）とがあり、ガラ
スセラミックスIIIには、β−石英系固溶体を含む結晶
相を有し、かつ厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０
ｎｍにおける分光透過率が７０％以上であって、３０〜
３００℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０
×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃のもの（ガラスセラ
ミックスIII−１）と、β−石英系固溶体を含む結晶相
を有し、かつ厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５
０ｎｍにおける分光透過率が８５％以上であって、３０
〜３００℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−１
０×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃のもの（ガラスセ
ラミックスIII−２）がある。

【００２６】まず、ガラスセラミックスＩおよびIIにつ
いて説明する。該ガラスセラミックスＩおよびIIに用い
られるガラスセラミックス用母材ガラスの特徴は、Ｌｉ
₂Ｏ、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂Ｏなどのアルカリ金属成分を従来の
低膨張透明ガラスセラミックスより多く含むことであ
る。これによって、ガラスの溶融粘度を低下させ均質
なガラスセラミックスが容易に得られるようになる、
溶融温度を下げることができるので溶融装置の制約が小
さくなる、溶融温度が低いのでガラス溶融中に容器や
耐火物から不純物が混入しにくくガラスセラミックスの
着色を低く抑えられる、結晶化時間を短縮しても結晶
化時にクラックが発生しないため製造コストも安くでき
る、ガラスセラミックスの比重を軽くできるなどのメ
リットがある。

【００２７】従来のガラスでは本発明の範囲のＬｉ₂Ｏ
を含有すると析出結晶が大きくなり、ガラスセラミック
スの透明性が著しく損なわれるとされてきた（特許２５
１６５３７号など）。本発明者はＬｉ₂Ｏを多く含有し
ても他の成分で結晶析出をコントロールすることで、結
晶の粗大化を防ぐことができることを見いだした。

【００２８】さらにアルカリ金属酸化物を合計量で１１
モル％以上含有することで、ガラスの溶融粘度を下げ、
溶融ガラスの対流を促進し均質性を向上させるととも
に、溶融温度を低下させ、ガラス溶解容器からの異物混
入による着色も防止できることを見いだした。それと同
時に比重も軽くできる。

【００２９】またＮａ₂Ｏおよび／またはＫ₂Ｏを比較的
多く含有することも特徴である。従来の透明ガラスセラ
ミックスでは熱膨張係数を大きくするこれらのアルカリ
金属成分の含有量を極力低く抑えている（特開昭６２−
１８２１３５号公報など）。本発明者はＮａ₂Ｏおよび
／またはＫ₂Ｏを多く含有しても析出結晶量が増えるこ
とによってバランスするガラス組成を有する母材ガラス
を使用することによって、３０〜３００℃の範囲の温度
における平均線膨張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１０
×１０^-7／℃であるガラスセラミックスが得られること
を見いだした。

【００３０】母材ガラスに結晶化のための熱処理を施す
ことにより、結晶相がアモルファス相中に分散したガラ
スセラミックスが得られる。析出する結晶相のうち、合
計体積が最も多いものはβ−石英固溶体および／または
β−ユークリプタイト固溶体（以下これらをβ−石英系
固溶体という。）である。中でも、このβ−石英系固溶
体の結晶相のみを析出させることが好ましい。また結晶
相の大きさ（平均結晶粒径）は５〜１００ｎｍ程度であ
り、ガラスセラミックス中で結晶相が占める体積は５０
％以上とすることが好ましい。

【００３１】さらにＮａ₂Ｏおよび／またはＫ₂Ｏはガラ
スの急激な結晶化を抑制し、ガラスセラミックスの曇り
や着色を防止すると共に、結晶化中のクラックを抑える
効果がある。これによって、結晶化処理の昇温速度を大
きくでき、短時間での処理が可能になった。

【００３２】次に本発明のガラスセラミックスＩおよび
IIに用いられるガラスセラミックス用母材ガラスの好ま
しい組成範囲について述べる。ＳｉＯ₂はガラスの基本
成分であり、β−石英系固溶体を形成するために不可欠
な成分でもある。５５モル％未満では耐失透性が悪化
し、透明なガラスセラミックスが得られない。逆に７０
モル％を越えると溶融が困難になる。したがってＳｉＯ
₂の含有量は５５〜７０％に限定される。好ましくは６
３〜６８％である。

【００３３】Ａｌ₂Ｏ₃もβ−石英系固溶体を析出させる
のに不可欠な成分である。１３モル％未満では結晶が粗
大化し、透明なガラスセラミックスが得られない。逆に
２３モル％を越えるとガラスの耐失透性が悪化し、ガラ
スセラミックスが白濁しやすくなる。したがってＡｌ₂
Ｏ₃の含有量は１３〜２３モル％に限定される。好まし
くは１５〜２０モル％である。

【００３４】Ｌｉ₂Ｏもβ−石英系固溶体を析出させる
のに不可欠な成分である。Ｌｉ₂Ｏが１０モル％未満で
はガラスの粘度が高く、溶融が困難になる。逆に２０モ
ル％を越えると結晶が粗大化し透明なガラスセラミック
スが得られない。したがってＬｉ₂Ｏの含有量は１０〜
２０モル％に限定される。好ましくは１２〜１７モル％
である。

【００３５】Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏはガラスの溶融性を向上さ
せるとともに、熱膨張特性を調整でき、ガラスの結晶化
速度を抑制し、白濁やクラックを抑えることができる重
要な成分である。Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計含有量が０．１
モル％未満では上記効果がなく、３モル％を越えると熱
膨張係数が大きくなりやすい。したがってＮａ₂ＯとＫ₂
Ｏの含有量は０．１〜３モル％に限定される。好ましく
は０．５〜２モル％であり、より好ましくは１〜２モル
％である。

【００３６】アルカリ金属酸化物の合計量が１１モル％
未満では、ガラスの粘度が高くなり、均質なガラスを得
ることが困難になる。逆に２１モル％を越えると結晶の
粗大化を制御しきれず、無色透明なガラスセラミックス
が得られない。したがってアルカリ金属酸化物の合計量
は１１〜２１％に限定される。好ましくは１２〜１７モ
ル％である。

【００３７】ＴｉＯ₂は結晶核を形成する重要な成分で
ある。０．１モル％未満ではその効果がなく、熱処理で
結晶化が起こりにくい。逆に４モル％を越えると耐失透
性が悪化する。したがってＴｉＯ₂の含有量は０．１〜
４モル％に限定される。好ましい含有量は１〜３モル％
である。

【００３８】前述のように、ＴｉイオンとＦｅイオンが
共存すると著しくガラスセラミックスを着色させるが、
本発明のガラスセラミックスは光学ガラス級の原料を使
用することによって実質的にＦｅイオンを含まない。し
たがってＴｉＯ₂を含有するにもかかわらず無色透明な
ガラスセラミックスを得ることができる。そのため核形
成成分としてＺｒＯ₂を単独で使用する場合と比べてＺ
ｒＯ₂の含有量を減らすことができる。これによって溶
融温度を下げることができ、ＴｉＯ₂とＺｒＯ₂の共存に
よって、より微細な結晶を多く析出させることができ、
このことがさらに透過率の向上につながる。

【００３９】ＺｒＯ₂も結晶核を形成する成分としてＴ
ｉＯ₂と併用して用いることによって、微細な結晶を析
出することができる重要な成分である。ＺｒＯ₂の含有
量が０．１モル％未満ではその効果が無く、逆に２モル
％を越えるとガラスに溶けにくくなる。従ってＺｒＯ₂
の含有量は０．１〜２モル％に限定される。好ましくい
含有量は０．５〜１．５モル％である。

【００４０】Ｃｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、Ｂａ
Ｏ、ＺｎＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、
ＷＯ₃、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、Ｓｎ
Ｏ₂、ＦおよびＳＯ₃は必須成分ではないが、溶融粘度の
低下、清澄、熱膨張係数や透過率の調整などの目的で５
モル％以下の範囲で適宜用いることができる。５モル％
を越えると、耐失透性、透過率などに悪影響を与える。

【００４１】Ｃｓ₂ＯはＫ₂Ｏと同様の効果があるが、Ｎ
ａ₂ＯやＫ₂Ｏに比べて原料が高価である上、ガラスセラ
ミックスの比重を大きくする。したがってＣｓ₂Ｏの含
有量は１モル％未満が好ましい。

【００４２】ＭｇＯはガラスの溶融性の向上およびガラ
スセラミックスの熱膨張性の調整の目的で用いることが
できる。特に熱膨張係数を容易に高めることができるの
で好ましい成分である。しかしＭｇＯは４００ｎｍ近傍
の透過率を低下させ、ガラスセラミックスを褐色に着色
しやすい。したがってＭｇＯの含有量は０〜３モル％が
好ましい。特に好ましくは０〜１モル％である。

【００４３】ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯはガラスセラミッ
クスの熱膨張特性を調整するのに用いることができる
が、析出結晶が粗大化しやすくガラスセラミックスの透
過率を低下させやすい。特にＳｒＯ、ＢａＯはその傾向
が顕著である。また、ＳｒＯ、ＢａＯを加えると、比重
も大きくなりやすい。特に、ＢａＯは着色防止の点か
ら、その含有量は０．２モル％未満が好ましく、より好
ましくは０．１モル％以下、さらに好ましくは含有しな
いことが望ましい。

【００４４】ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量は合計量
で３モル％未満が好ましい。さらにＳｒＯは、ＢａＯと
同様に含有しない方が望ましい。ＺｎＯは溶融性向上と
透過率の維持の点で特に好ましいが、比重を増加させや
すい。ＺｎＯの含有量は０〜３モル％が好ましい。特に
好ましくは０〜１モル％である。

【００４５】Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃は、結晶相の過度な成長に
よる可視光散乱（特に短波長側の散乱）によるガラスセ
ラミックスの着色防止の観点から、Ｐ₂Ｏ₅の含有量は
０．１モル％未満が好ましく、より好ましくは０．０５
モル％以下、さらに好ましくは含有しないことが望まし
い。また、Ｂ₂Ｏ₃の含有量は０．３モル％未満が好まし
く、より好ましくは０．１モル％未満、さらに好ましく
は含有しないことが望ましい。本発明では、Ｌｉ₂Ｏ並
びにアルカリ金属酸化物の合計量を所定の範囲としてい
るので、これらの組成の含有量を低減あるいは排除して
もガラスの溶解性が損なわれることがない。

【００４６】Ａｓ₂Ｏ₃は人体に有害な成分であるので使
用に制約が大きいが、清澄剤として有効な成分であり、
しかもガラスセラミックスの透過率、ガラスの均質性を
低下させないので特性上は好ましく用いられる。０．５
モル％を越えると清澄効果は変わらないので、Ａｓ₂Ｏ₃
の含有量は０．５モル％以下が好ましく、Ａｓ₂Ｏ₃を含
有しないものがさらに好ましい。従来のガラスセラミッ
クス用母材ガラスでは、Ａｓ₂Ｏ₃は清澄剤としての機能
だけでなく、着色を抑える働きもしていた。したがっ
て、従来の母材ガラスでは有毒成分であるにもかかわら
ず、Ａｓ₂Ｏ₃を含有させていたが、本発明の母材ガラス
ではＡｓ₂Ｏ₃を加えなくても、ガラスセラミックスの着
色を抑えることができ、可視光領域における分光透過率
および波長４００ｎｍにおける透過率を高くすることが
できる。

【００４７】一方、Ｓｂ₂Ｏ₃は清澄剤としては有用な成
分であるが、０．１モル％以上含有させるとガラスセラ
ミックスを着色しやすいので、Ｓｂ₂Ｏ₃の含有量は０．
１モル％未満が好ましい。さらに好ましくは０．０５モ
ル％以下である。本発明のガラスセラミックスはガラス
の溶融粘度が低いため、Ｓｂ₂Ｏ₃が０．０５モル％以下
でも充分な清澄作用を得ることができる。

【００４８】ＳｎＯ₂も清澄の効果があるが、０．１モ
ル％以上含有させるとガラスセラミックスを着色しやす
いので、ＳｎＯ₂の含有量は０．１モル％未満が好まし
く、より好ましくは０．０５モル％以下、さらに好まし
くは含有しないことが望ましい。

【００４９】清澄剤として最も好ましいものはＳＯ₃で
ある。ＳＯ₃の清澄剤としての効果は古くから知られて
おり、ソーダライムガラスには広く用いられている。本
発明者は、ＳＯ₃はガラスの清澄作用だけでなく、ガラ
スセラミックスの着色防止およびＺｒＯ₂の溶解促進に
非常に有効であることを見出した。ＳＯ₃は含有成分の
硫酸塩として導入することができる。特にアルカリ成分
の硫酸塩（例えば硫酸ナトリウム、硫酸カリウム、硫酸
リチウム）や、硫酸ジルコニウムなどが好ましく用いら
れる。Ｓｂ₂Ｏ₃をこの種のガラスに使用すると溶解ガラ
ス表面に不混和層が生じることがある。また、ＺｒＯ₂
原料がその不混和層に取り込まれ、ＺｒＯ₂の溶解を妨
げ、最後まで溶け残ることがある。ＳＯ₃は原料のガラ
ス化反応を促進し、Ｓｂ₂Ｏ₃のように不混和層にＺｒＯ
₂を取り囲んで溶け残りを生じさせることがない。ＳＯ₃
の好ましい含有量としては、０．１モル％以上３モル％
未満のアルカリ成分に相当する硫酸塩で導入するのがよ
い。その他の成分は本発明の目的を損なわない範囲で含
有させることができるが、比重を増加させやすく、あま
り好ましくはない。

【００５０】また、ガラスセラミックスの透過率の低下
は、結晶相の過度な成長や母材ガラス中に含まれている
着色成分に起因する。着色成分は、Ｆｅ、Ｖ、Ｍｎ、Ｎ
ｉ、Ｃｏ、Ｃｕ、Ｃｅ、Ｃｒなどの化合物またはイオン
であり、可視光全域（４００〜７５０ｎｍ）にわたり、
厚さ５ｍｍに換算して分光透過率が７０％以上、好まし
くは９０％以上の高い透過率を有するガラスセラミック
スII−１を得る点から、また、厚さ１．１ｍｍに換算し
て分光透過率が８５％以上の高い透過率を有するガラス
セラミックスII−２を得る点から、これらの着色成分に
ついては排除することが望ましい。

【００５１】以上の理由より母材ガラスの組成を次のよ
うにする。 ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、 Ａｌ₂Ｏ₃ １３〜２３モル％、 アルカリ金属酸化物の合計量 １１〜２１モル％、 Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％、 Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏの合計量 ０．１〜３モル％、 ＴｉＯ₂ ０．１〜４モル％、 ＺｒＯ₂ ０．１〜２モル％、 上記成分の合計含有量 ９５モル％以上。

【００５２】さらに、可視光全域（４００〜７５０ｎ
ｍ）にわたり、高い透過率を得るために、 ＢａＯ ０〜０．２モル％未満、 Ｐ₂Ｏ₅ ０〜０．１モル％未満、 Ｂ₂Ｏ₃ ０〜０．３モル％未満、 ＳｎＯ₂ ０〜０．１モル％未満、

【００５３】また、上記組成のうち、酸化鉄、鉛化合物
を含まないもの、Ａｓ₂Ｏ₃を含まないもの、ＳｒＯおよ
びＢａＯを含まないものが望ましく、酸化鉄、鉛化合
物、Ａｓ₂Ｏ₃を含まないもの、酸化鉄、鉛化合物、Ｓｒ
Ｏ、ＢａＯを含まないもの、Ａｓ₂Ｏ₃、ＳｒＯ、ＢａＯ
を含まないものがより望ましく、酸化鉄、鉛化合物、Ａ
ｓ₂Ｏ₃、ＳｒＯ、ＢａＯを含まないものがさらに望まし
い。また、ＳｎＯ₂は清澄効果が小さい上、着色が大き
いので、０．１モル％未満に抑えることが好ましく、含
まない方がさらに好ましい。さらに、母材ガラスの製造
過程で耐失透性を向上させるためにＣａＯは含まない方
が好ましい。また、Ｓｂ₂Ｏ₃は０．０５モル％以下であ
ることが好ましく、含まない方がさらに好ましい。さら
に、原料の一部に硫酸塩を使用するのが好ましい。

【００５４】また母材ガラス中のアルカリ金属酸化物と
しては、必須成分であるＬｉ₂Ｏに加え、Ｎａ₂Ｏまたは
Ｋ₂Ｏの２成分、あるいはＮａ₂ＯおよびＫ₂Ｏの３成分
からなることが望ましい。Ｃｓ₂Ｏは高価な上、比重を
大きくするので含まない方がより好ましい。

【００５５】上記組成にＣｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｓ
ｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₃、Ｙ₂Ｏ₃、
Ｂｉ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ
₃、ＳｎＯ₂、ＦおよびＳＯ₃の群から選ばれた少なくと
も１種の成分を任意成分として５モル％以下含有させる
ことができるが、任意成分は酸化物として含有させるこ
とが好ましい。上記任意成分を加える場合は、ＺｎＯま
たはＳｂ₂Ｏ₃、あるいはＺｎＯおよびＳｂ₂Ｏ₃を加える
ことが好ましい。

【００５６】ガラスセラミックス用母材ガラスとして特
に好ましい組成はモル％表示で、ＳｉＯ₂を６３〜６８
％、Ａｌ₂Ｏ₃を１５〜２０％、Ｌｉ₂Ｏを１２〜１７
％、Ｎａ ₂ＯとＫ₂Ｏを合計含有量で０．５〜２％、Ｔｉ
Ｏ₂を１〜３％、ＺｒＯ₂を０．５〜１．５％、ＭｇＯを
１％以下、ＺｎＯを１％以下、Ｓｂ₂Ｏ₃を０．１％未満
含むものであり、比重を増加させないために、上記成分
よりなる組成がさらに好ましい。さらに上記組成範囲に
おいて、Ｎａ₂ＯとＫ₂Ｏを合計含有量を１〜２％とする
ことが好ましい。なお、ガラス原料の調合時の組成、母
材ガラスの組成、ガラスセラミックスの組成はそれぞれ
概ね同じである。

【００５７】本発明の母材ガラスの作製方法としては特
に制限はなく、従来慣用されている方法を用いることが
できる。例えば、ガラス原料として酸化物、水酸化物、
炭酸塩、硝酸塩、塩化物、硫酸塩などを適宜用い、所望
の組成になるように秤量し、混合して調合原料とする。
これを耐熱坩堝に入れ１４５０〜１５５０℃程度の温度
で溶融し、撹拌、清澄して均質な溶融ガラスとする。従
来のガラスセラミックス用母材ガラスでは溶融温度を１
６００℃程度とかなり高温にしなければならなかった
が、上記母材ガラスでは１５５０℃以下で溶解すること
ができる。本発明のガラスセラミックスが着色しない理
由は、母材ガラスの組成にあるが、さらに加えて、１６
００℃程度の高温にしなくても溶融が可能なため、溶融
時のガラスが触れる容器や耐火物から不純物が混入しに
くくなるためである。不純物にはガラスセラミックスを
着色してしまう物質も含まれている。母材ガラスの組成
ならびに比較的低温における溶融がガラスセラミックス
の着色を抑えている。

【００５８】次いでガラスを成形枠に鋳込み、ガラスブ
ロックを形成した後、ガラスの徐冷点近くに加熱した炉
に移し、室温まで冷却する。本発明のガラスセラミック
スＩおよびIIは、前述のガラスセラミックス用母材ガラ
スに熱処理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析
出させたものであり、そして、ガラスセラミックスII−
１は、厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにお
ける分光透過率が７０％以上のものである。また、ガラ
スセラミックスII−２は、厚さ１．１ｍｍに換算して、
４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率が８５％以上の
ものである。

【００５９】これらのガラスセラミックスＩおよびIIに
おいては、３０〜３００℃の範囲の温度における平均線
膨張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃の
範囲に制御することができる。

【００６０】次に、本発明のガラスセラミックスIII−
１は、β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、かつ厚さ
５ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおける分光透
過率が７０％以上であって、３０〜３００℃の範囲の温
度における平均線膨張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１
０×１０^-7／℃のものである。また、ガラスセラミック
スIII−２は、β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、
かつ厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍに
おける分光透過率が８５％以上であって、３０〜３００
℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０×１０
^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃のものである。

【００６１】本発明のガラスセラミックスにおいて、β
−石英系固溶体を含む結晶相とは、β−石英固溶体およ
び／またはβ−ユークリプタイト固溶体を含む結晶相の
ことをいう。中でもガラスセラミックス中の結晶相のう
ち、β−石英系固溶体の占める体積割合が最も多いもの
が好ましく、結晶相がβ−石英系固溶体のみからなるも
のがより好ましい。また、結晶相が占める体積は、通常
５０％以上であり、結晶相の大きさ（平均結晶粒径）
は、通常５〜１００ｎｍである。

【００６２】さらに、本発明のガラスセラミックスにお
いては、ガラスセラミックスに光を透過させるカラーデ
ィスプレイ用途には三原色（波長４３５．８ｎｍ、５４
６．１ｎｍ、７００ｎｍ）における透過率が重要であ
る。三原色波長における透過率が全て８０％以上である
ことが好ましく、８５％以上であることがさらに好まし
い。本発明のガラスセラミックスは、通常厚さ５ｍｍに
換算して４３０ｎｍにおける透過率が８０％以上であ
り、三原色波長の透過率が全て８０％以上であることが
好ましい。

【００６３】また、厚さ１．１ｍｍに換算して４３０ｎ
ｍにおける透過率が８５％以上であり、同じく厚さ１．
１ｍｍに換算して三原色波長の透過率が全て８５％以上
であることが好ましい。

【００６４】本発明のガラスセラミックスは、可視域の
透過率が高いだけではなく、紫外域における立ち上がり
が従来のガラスセラミックスに比べて短波長側にシフト
している。これはガラスセラミックスの結晶化速度を制
御することによって、析出するβ−石英系固溶体の結晶
粒径をより小さく揃えることができたためと考えられ
る。本発明のガラスセラミックスは、紫外線硬化に有用
な波長３６５ｎｍの光の透過率が厚さ１ｍｍに換算して
概ね７０％以上であるので、紫外線硬化に充分な紫外線
を透過供給できる。したがって紫外線硬化樹脂を有効に
利用することができ、これによって接着工程に要する時
間を大幅に短縮でき、液晶プロジェクターを始め、幅広
い分野で製造コストを低減することができる。

【００６５】本発明のガラスセラミックスは、３０〜３
００℃の範囲の温度における平均線膨張係数を−１０×
１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃とすることができ、前
述の可視光領域において高い透過率を有すると共に、広
い温度範囲で熱膨張による体積変化が小さい。また、耐
熱衝撃性にも優れている。したがって、石英ガラスの代
替品として使用し得ると同時に、石英ガラスと接合して
も、熱膨張、収縮によって、反りや変形が起こりにくい
といった効果がある。好ましい平均線膨張係数は、−５
×１０^-7／℃〜＋５×１０^-7／℃、さらに好ましくは−
２×１０^-7／℃〜＋２×１０^-7／℃が望ましい。本発明
のガラスセラミックスを液晶プロジェクター用防塵基板
あるいは液晶素子における薄膜トランジスタ付基板に対
向する基板に使用する場合、液晶プロジェクターの使用
環境、製造プロセスにおける温度環境（３０〜１５０
℃）の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０×１
０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃、好ましくは−５×１０
^-7／℃〜＋５×１０^-7／℃、さらに好ましくは−２×１
０^-7／℃〜＋２×１０^-7／℃とすることが望ましい。

【００６６】さらに、本発明のガラスセラミックスは、
比重を２．２以上２．５未満とすることができ、低比重
である。従来の透明ガラスセラミックスの比重は、２．
５以上のものが多く、石英ガラスの比重は２．２である
ため、石英ガラス代替用としては大きな障害となってい
た。これに対し、本発明のガラスセラミックスは、石英
ガラスに近い低比重を有しており、石英ガラス代替用と
して有利である。

【００６７】本発明のガラスセラミックスは、例えば以
下に示す方法により製造することができる。前述のガラ
スセラミックス用母材ガラスのブロックを、適宜切断
し、室温から７５０℃以上の温度に加熱して結晶化を行
う。この結晶化においては、室温から９５０℃程度まで
徐々に昇温するか、あるいは段階的に昇温する方法を用
いることができるが、好ましくは、６５０〜７５０℃の
温度で３０分〜２時間程度保持した後、８００〜９５０
℃の温度に昇温し３０分〜２時間程度保持する２段階の
熱処理がよい。昇温速度は５０〜３００℃／時間が好ま
しい。従来のガラスセラミックスに比べると、結晶化処
理工程が短時間で済む。また溶融ガラスを薄板状に成形
して母材ガラスを作製し、これに結晶化処理を施した
後、主表面に研削、研磨加工を施すか、あるいは、母材
ガラスの主表面に研削、研磨加工を施してガラスセラミ
ックス基板を得ることができる。このようにして得られ
たガラスセラミックス基板は、可視光領域において高い
透過率を示し、軽量かつ低熱膨張性を備え、化学的にも
安定している。このような基板は、ディスプレイ用基
板、特にポリシリコン液晶ディスプレイ用に対向し、液
晶ディスプレイを構成する基板（ＴＦＴ対向基板）や、
液晶プロジェクター用防塵基板、天体望遠鏡や半導体露
光装置の反射鏡用基板、回折格子、情報記録媒体用基
板、定盤などに使用することができる。

【００６８】ＴＦＴ対向基板には、必要に応じて透明導
電膜を、液晶プロジェクター用防塵基板には、反射防止
膜を設けてもよい。また上記ガラスセラミックスの用途
としては、石英ガラスの代替品や測定原器、レーザー発
振器やレーザージャイロスコープなどの部品を示すこと
ができる。

【００６９】次に、本発明のガラスセラミックスを液晶
パネル用の対向基板および防塵基板に用いる場合につい
て説明する。一般に、液晶用表示装置に用いられる液晶
パネルは、液晶層と、液晶層を挟んで互いに対向して設
けられ、液晶層を保持・駆動するための、駆動基板及び
対向基板を有している。駆動基板は、基板と、基板上に
設けられた画素電極と画素電極に接続されたスイッチン
グ素子を有している。一方、対向基板は、透光性基板
と、この透光性基板上の画素電極と対向する位置に設け
られた対向電極を備えている。液晶層は、これらの駆動
基板、対向基板の間に配向膜を介して保持され、画素電
極と対向電極との間に印加される電圧により駆動され
る。

【００７０】ここで、対向基板側から入射した光は、前
記画素電極及び対向電極により制御される液晶層の配向
によって、各画素ごとに透過率が制御され、所定の画像
を形成する。更に、上述した液晶パネルにおいては、放
熱の目的及び液晶パネルに塵などが付着した場合の画質
劣化を防止するために、駆動基板と対向基板のうち少な
くとも１つの外側に、防塵基板として、所定の厚さの透
光性基板が接合される場合がある。本発明のガラスセラ
ミックスを用いた基板は、このような液晶パネルの対向
基板用、及び、防塵基板用の透光性基板として好適に用
いることができる。

【００７１】図１は、防塵基板を備えた液晶パネルの構
造の１例を示す模式図であって、本発明においては、液
晶パネル１の対向基板２の透光性基板１３および防塵基
板４ａ、４ｂの透明基板１４ａ、１４ｂとして、前述の
本発明のガラスセラミックス基板が用いられる。

【００７２】まず、本発明のガラスセラミックス基板を
用いた対向基板２について説明する。対向基板２は、本
発明のガラスセラミックス基板を用いた透光性基板１３
上に、対向電極２０が設けられた構造をしている。又、
必要に応じて、駆動基板に形成されたスイッチング素子
１７に入射光が入射するのを防止するための遮光層１９
が駆動基板のスイッチング素子１７に対向する位置にマ
トリックス状に設けられる。

【００７３】この遮光層１９は、通常、入射光を遮光す
る材料であれば良い。遮光層としては、遮光層の吸収に
よる熱によって液晶パネルの誤作動を防止するために、
光の入射側は高反射膜であることが好ましい。さらに、
液晶層内の迷光を防止するために、駆動基板側は低反射
膜であることが好ましい。より好ましくは、遮光層１９
は、光の入射側に高反射膜、駆動基板側に低反射膜を積
層した積層膜とすることが望ましい。この遮光層は、公
知のフォトリソグラフィ法等により、透光性基板１３上
に形成することができる。

【００７４】透光性基板１３上に設けられる対向電極２
０は、駆動基板3の画素電極１６と共に、液晶層１５の
配向を制御する。この対向電極２０は入射光に対して透
明な材料で形成される。例えば、透明導電膜が挙げら
れ、可視光に対しては、ＩＴＯ膜などが公知の方法にて
形成される。

【００７５】なお、入射光を有効に画素領域に入射させ
るため、対向基板の手前（光入射側）に、マイクロレン
ズアレイが形成された基板を設けてもよい。また、必要
に応じて、対向基板にカラーフィルタを設けてもよく、
この場合カラー表示が可能となる。

【００７６】次に、本発明のガラスセラミックス基板を
用いた防塵基板４ａ，４ｂについて説明する。防塵基板
４ａ，４ｂは、放熱及び、対向基板２や駆動基板３に付
着した塵などによる画質の低下を防止するため、対向基
板２あるいは駆動基板３の外側に接合される。この防塵
基板４ａ，４ｂは、本発明のガラスセラミックスを用い
た透明基板１４ａ，１４ｂ上に反射防止膜２１ａ，２１
ｂが設けられた構造をしている。

【００７７】対向基板２の外側に設けられる場合、防塵
基板４ａの光の入射側には、反射防止膜２１ａが設けら
れている。また、駆動基板３の外側に防塵基板４ｂが設
けられる場合には、光の出射側に反射防止膜２１ｂが設
けられる。反射防止膜２１ａ，２１ｂとしては、使用す
る入射光に対する反射防止特性を有するものが用いら
れ、例えば可視光の場合、ＴｉＯ₂とＳｉＯ₂の交互積層
膜などが知られている。反射防止膜２１ａ，２１ｂは、
スパッタ法や蒸着等の公知の方法で透明基板１４ａ，１
４ｂ上に形成することができる。

【００７８】この防塵基板４ａ，４ｂと、対向基板２あ
るいは、駆動基板３との接合は、紫外線硬化樹脂などの
接着剤により行うのが好ましい。本発明のガラスセラミ
ックス基板は、従来のガラスセラミックス基板と比較
し、紫外線硬化に有用な３６５ｎｍ付近での透過率に優
れているため、紫外線硬化樹脂による接合が可能であ
る。

【００７９】なお、防塵基板４ａ，４ｂは対向基板２及
び駆動基板３の外側に設けられていてもよく、又、いず
れか一方に設けられていてもよい。また、駆動基板３の
スイッチング素子を駆動する配線への光の入射を防止す
るため、防塵基板の外周部に所定の幅の遮光膜を設ける
ことができる。以上のように、本発明のガラスセラミッ
クス基板を液晶パネル用の対向基板、防塵基板用の透光
性基板として使用することができる。

【００８０】本発明はまた、透明基板として、厚さ５ｍ
ｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率
が７０％以上および／または厚さ１．１ｍｍに換算して
４００韓７５０ｎｍにおける分光透過率が８５％以上で
あるガラスセラミックス基板を用いた液晶パネル用防塵
基板をも提供する。前記ガラスセラミックス基板として
は、β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、３０〜３０
０℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−５×１０
^-7／℃〜＋５×１０^-7／℃であるものが好ましく、また
比重２．２以上２．５未満のものが好ましい。

【００８１】本発明のガラスセラミックスは、可視光領
域、特に従来のガラスセラミックスと比較して短波長領
域の透過率が良いため、液晶パネルによって形成される
像に着色の影響が少ない。また、従来のガラスセラミッ
クスと比較して、比重が軽いため、液晶パネルの軽量化
に有利である。更には、ガラス自身の生産性が良いた
め、基板が低コストで得られる。このような点から、本
発明のガラスセラミックスを液晶パネル用基板として使
用した場合、従来より使用されている石英ガラスの代替
品として、液晶パネルの低コスト化に有用である。

【００８２】このように、本発明のガラスセラミックス
を用いた対向基板、防塵基板は、液晶ディスプレイ、液
晶プロジェクタなどの液晶表示装置の液晶パネルに好適
に用いることができる。

【００８３】

【実施例】次に、本発明を実施例により、さらに詳細に
説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定さ
れるものではない。 実施例１〜１０、比較例１〜３ 原料は酸化物、水酸化物、炭酸塩、硝酸塩、塩化物、硫
酸塩などを使用し、表１〜表３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。ここで、ガラスの
清澄、溶融促進および着色防止の目的で、Ｎａ₂Ｏ、Ｋ₂
Ｏ、Ｌｉ₂Ｏのうち、合計０．５〜２モル％を硫酸塩原
料を使用した。なお、硫酸塩は、そのほとんどが加熱溶
融、清澄過程で分解、揮発してしまうので、得られるガ
ラス中にはほとんど残らない。したがって、表において
は、特にＳＯ₃という表記はしていない。

【００８４】この調合原料を白金坩堝に入れ、１４５０
〜１５５０℃に加熱、溶融、撹拌し、均質化、清澄を行
った後、鋳型に流し込んだ。ガラスが固化した後、次い
でガラスの徐冷点近くに加熱しておいた電気炉に移し、
室温まで徐冷した。

【００８５】得られたガラスブロックから約３００×３
００×２ｍｍのガラスを切り出し、電気炉中で加熱し結
晶化してガラスセラミックスを作製した。結晶化は表１
〜表３のように第１保持温度と第２保持温度の２段階で
一定時間保持して行った。第１保持温度までの昇温速度
は２００℃／時間、第１保持温度から第２保持温度まで
の昇温速度は６０℃／時間で行った。

【００８６】このようにして得られたガラスセラミック
スの物性を下記のようにして測定すると共に、析出結晶
相のＸ線回折を行った。その結果を表１〜表３に示す。 （１）平均線膨張係数 熱機械分析装置（ＴＭＡ）で測定した値から、３０〜３
００℃の温度範囲における平均線膨張係数を算出したも
のである。（日本光学硝子工業会規格を準用し、温度範
囲を１００〜３００℃から３０〜３００℃に修正した平
均線膨張係数を用いた。）

【００８７】（２）分光透過率 厚さ２ｍｍに両面研磨したガラスセラミックスを分光光
度計を使用して測定した。 （３）比重 日本光学硝子工業会規格に基づいて比重計で測定した。 （４）析出結晶相の大きさ（平均結晶粒径） 電子顕微鏡により、析出結晶相の大きさ（平均結晶粒
径）を測定した。

【００８８】なお、各実施例は、いずれも厚さ５ｍｍに
換算した波長４００〜７５０ｎｍにおける分光透過率は
すべて７０％以上であり、厚さ１．１ｍｍに換算した波
長４００〜７５０ｎｍのける分光透過率はすべて８５％
以上であった。また、ガラスセラミックス中で析出結晶
相が占める割合は、５０％以上であった。

【００８９】

【表１】

【００９０】

【表２】

【００９１】

【表３】 ［注］ １）β石固は、β−石英系固溶体のことである。

【００９２】２）含有量０．１モル％未満の成分以外
は、小数点以下２桁目を四捨五入して表示した。

【００９３】上記各実施例によって得られるガラスセラ
ミックス板の両主面に研削、研磨加工を施すことによ
り、ガラスセラミックス基板が得られる。用途に応じて
基板各部の寸法を決めれば、ディスプレイ用基板、特に
ＴＦＴ対向基板や、液晶プロジェクター用防塵基板、天
体望遠鏡や半導体露光装置の反射鏡用基板、回折格子、
情報記録媒体用基板、定盤などに使用することができ
る。また上記ガラスセラミックスの用途としては、石英
ガラスの代替品や測定原器、レーザー発振器やレーザー
ジャイロスコープなどの部品を示すことができる。

【００９４】実施例１１ 本実施例は、実施例1〜１０のガラスセラミックスを用
いて液晶プロジェクタの液晶パネルに用いられる対向基
板を作製した例である。図２は、本実施例の対向基板３
０を示す模式図である。この対向基板３０は、本発明の
ガラスセラミックスからなる透光性基板３１上に、対向
電極３２が設けられた構造を有している。

【００９５】まず、実施例１〜１０によって得られたガ
ラスセラミックス板の両主面に研削、研磨加工を施した
後切断し、大きさ２００ｍｍ×２００ｍｍ、１．１ｍｍ
の厚さのガラス基板を作製した。次に、このガラス基板
の一面上に、液晶を駆動するための対向電極としてのＩ
ＴＯ膜を１４０ｎｍ形成した。ＩＴＯ膜の形成は、スパ
ッタリング法によって行った。得られたＩＴＯ膜のシー
ト抵抗は２０Ω／□であった。

【００９６】更に、ＩＴＯ膜を形成したガラス基板を２
０ｍｍ×１８ｍｍの大きさに切断した。これにより、基
板３１上にＩＴＯ膜３２が形成された本実施例の液晶パ
ネル用対向基板３０が得られた。

【００９７】本実施例で得られた液晶パネル用対向基板
を用いて、投射型液晶プロジェクタ用の液晶パネルを作
成したところ、実施例１〜１０のいずれのガラスセラミ
ックスを用いた場合でも、着色の少ない良質な像が得ら
れ、本発明のガラスセラミックスを用いた液晶パネル用
対向基板は、従来の石英を用いた対向基板の代替品とし
て、使用が可能なことが確認できた。

【００９８】実施例１２ 本実施例は、実施例１１と同様、実施例１〜１０のガラ
スセラミックスを用いて液晶プロジェクタの液晶パネル
に用いられる対向基板を作製した例である。実施例１１
との相違点は、本実施例では、本発明のガラスセラミッ
クスを用いた透光性基板上に、駆動基板に形成されるＴ
ＦＴなどのスイッチング素子に光が入射するのを防止す
るための遮光層（ブラックマトリクス）をパターン状に
形成した点である。図３（ａ）〜（ｄ）は本実施例の対
向基板の製造工程を示す模式図である。

【００９９】まず、実施例１１と同様にして、実施例１
〜１０のガラスセラミックス板から、大きさ２００ｍｍ
×２００ｍｍ、厚さ１．１ｍｍのガラス基板４１を作製
した。次に、このガラス基板４１の一面上に、遮光層４
２を１００ｎｍの厚さに形成した。（図３（ａ））遮光
層４２は、ガラス基板側に形成される入射光に対して高
反射な膜と、液晶側に形成される低反射膜の２層の積層
構造とした。本実施例では高反射膜としてアルミニウム
層を用い、低反射膜として、窒化クロム層を用いた。

【０１００】この遮光層４２の形成には、スパッタリン
グ法を用いた。具体的には、ターゲット材として、幅１
５ｃｍのターゲット材中、基板搬入側の５ｃｍ幅がアル
ミニウムで、基板搬出側の１０ｃｍ幅がクロムとなって
いるターゲット材を用い、インラインスパッタ装置を用
いてこのターゲットを連続的にスパッタすることにより
成膜した。また、窒化クロム成膜時には、基板搬出側か
ら窒素を含むアルゴンガスを流しながら、成膜を行っ
た。

【０１０１】このようにして、ガラス基板４１上にアル
ミニウム薄膜を２０ｎｍ、その上に、窒化クロム薄膜を
８０ｎｍ形成した。この際、アルミニウム薄膜と窒化ク
ロム薄膜の間には、アルミニウムと窒化クロムの両方を
含む混合領域が形成された。この混合領域中、アルミニ
ウムの濃度は、ガラス基板側から窒化クロム層側へ連続
的に減少していた。

【０１０２】次に、形成した遮光層４２に所定のパター
ン４４を形成した。遮光層４２のパターン４４は、対向
基板に液晶層を挟んで対向して設けられる駆動基板のス
イッチング素子への光の入射を防止する位置に設けられ
る。

【０１０３】まず、遮光層４２の窒化クロム膜上に、感
光性樹脂（レジスト）４３を５００ｎｍの厚みで塗布し
た。（図３（ｂ））さらに、フォトマスクを用い、この
レジスト層を幅４μｍ、ピッチ２６μｍのマトリックス
状に形成した。

【０１０４】次に、このマトリックス状のレジスト層を
形成した基板をクロムエッチング液（和光純薬社製ＨＹ
液）に浸漬して、形成されているレジストパターンに従
って、窒化クロム薄膜をエッチングして、窒化クロム薄
膜にパターンを形成した。次いで、この基板をレジスト
除去液であるアルカリ性水溶液に浸漬し、レジストを除
去すると同時にアルミニウム薄膜をエッチングして、ア
ルミニウム薄膜に窒化クロム薄膜パターンに従ったパタ
ーンを形成した。このようにして、遮光層４２に、遮光
層パターン４４を形成した。（図３（ｃ））

【０１０５】次に、遮光層パターン４４上を覆うよう
に、ガラス基板上に、液晶駆動用の電極として対向電極
であるＩＴＯ膜４５を１４０ｎｍの厚さに形成した。
（図３（ｄ）） ＩＴＯ膜の形成は、スパッタリング法によって行った。
得られたＩＴＯ膜４５のシート抵抗は２５Ω／□であっ
た。

【０１０６】更に、遮光層パターン４４及びＩＴＯ膜４
５を形成したガラス基板４１を２０ｍｍ×１８ｍｍの大
きさに切断した。これにより、本実施例の液晶パネル用
対向基板が得られた。

【０１０７】本実施例で得られた液晶パネル用対向基板
を用いて、投射型液晶プロジェクタ用の液晶パネルを作
成したところ、実施例１〜１０のいずれのガラスセラミ
ックスを用いた場合でも、着色の少ない良質な像が得ら
れ、本発明のガラスセラミックスを用いた液晶パネル用
対向基板は、従来の石英を用いた対向基板の代替品とし
て、使用が可能なことが確認できた。

【０１０８】実施例１３ 本実施例は、本発明のガラスセラミックスを用い、液晶
プロジェクタの液晶パネル用に用いられる防塵基板を作
製した例である。図４は本実施例の防塵基板５０を示す
模式図である。

【０１０９】まず、透明基板として、実施例１〜１０に
よって得られたガラスセラミックス板の両主面に研削、
研磨加工を施した後切断し、大きさ２００ｍｍ×２００
ｍｍ、１．１ｍｍの厚さのガラス基板を作製した。

【０１１０】次に、このガラス基板の一面上に、可視光
（波長４３０〜６５０ｎｍ）に対する反射防止膜を形成
した。反射防止膜は、ガラス基板側から、酸化アルミニ
ウム（Ａｌ₂Ｏ₃）層，酸化ジルコニウム（ＺｒＯ₂）
層，フッ化マグネシウム（ＭｇＦ₂）層が積層された３
層構造をしており、各層の膜厚はそれぞれ、約８３ｎ
ｍ，約１３２ｎｍ，約９８ｎｍである。

【０１１１】この反射防止膜は、各層の材料を順次真空
蒸着によって成膜することにより作製した。この反射防
止膜を形成した基板の可視光（波長４３０〜６５０ｎ
ｍ）に対する透過率は９６%以上で、反射率は０．６％
以下であった。

【０１１２】次に、反射防止膜を形成したガラス基板を
大きさ２５ｍｍ×１８ｍｍに切断した。このようにし
て、透明基板５１上に反射防止膜５２が形成された本実
施例の防塵基板５０を得た。

【０１１３】次に、本実施例で得られた液晶パネル用防
塵基板５０を用いて、投射型液晶プロジェクタ用の液晶
パネルを作製した。防塵基板は、対向基板及び駆動基板
の外側へ接合し、接合には、紫外線硬化樹脂を用いた。
紫外線硬化型樹脂を使用したため、従来の熱硬化性樹脂
を用いて接合した場合と比較し、接着工程に要する時間
を大幅に短縮できた。

【０１１４】以上のようにして製造した液晶パネルは、
実施例１〜１０のいずれのガラスセラミックスを用いた
場合でも、着色の少ない良質な像が得られ、本発明のガ
ラスセラミックスを用いた防塵基板は、石英を用いた防
塵基板の代替品として使用が可能なことが確認できた。
なお、本発明のガラスセラミックスを用いた、液晶パネ
ル用対向基板及び防塵基板は、反射型プロジェクタ等、
反射型の液晶パネルにも使用することができる。

【０１１５】

【発明の効果】本発明のガラスセラミックスに用いられ
るガラスセラミックス用母材ガラスは、溶融温度が比較
的低いので、一般的な光学ガラスの溶融炉を用いて極め
て均質性の良い母材ガラスを得ることができるととも
に、着色し難い組成に加えてガラス溶融中に容器や耐火
物から着色の原因となる不純物が混入しにくいので、可
視光領域における高い分光透過率、低熱膨張特性、低い
比重の本発明のガラスセラミックスを比較的短時間の結
晶化処理によって作製することができる。

【０１１６】この本発明のガラスセラミックスは、可視
光領域における高い分光透過率、低熱膨張特性を備え
た、比重の小さなガラスセラミックスであるので、高価
な石英ガラスの代替材料として使用することができる。
また熱膨張率が小さいので、耐熱衝撃性に優れた材料を
提供することも出来る。

【０１１７】さらに本発明のガラスセラミックス基板
は、基板材料として上記ガラスセラミックスを用いてい
るので、透明、低熱膨張、軽量などの特徴を有し、液晶
プロジェクター用防塵基板などの各種用途に好適に用い
られる。また、本発明のガラスセラミックス基板を用い
た液晶パネル用の対向基板および防塵基板は、軽量であ
って、液晶パネルの軽量化に有利である上、ガラスセラ
ミックス自体の生産性がよいため、低コストで得られ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】防塵基板を備えた液晶パネルの構造の１例を示
す模式図である。

【図２】実施例１１の対向基板を示す模式図である。

【図３】実施例１２における対向基板の製造工程を示す
模式図である。

【図４】実施例１３の防塵基板を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 液晶パネル ２、３０ 対向基板 ３ 駆動基板 ４ａ、４ｂ、５０ 防塵基板 １１ 基板 １３、３１ 透光性基板 １４ａ、１４ｂ、５１ 透明基板 １５ 液晶層 １６ 画素電極 １７ スイッチング素子 １９、４２ 遮光層 ２０、３２ 対向電極 ２１ａ、２１ｂ、５２ 反射防止膜 ４１ ガラス基板 ４３ 感光性樹脂 ４４ 遮光層パターン ４５ ＩＴＯ膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松本 研二 東京都新宿区中落合２丁目７番５号 ホー ヤ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H088 EA12 HA01 HA08 HA14 HA21 MA05 MA20 2H090 JA19 JB02 JC07 JC08 JD04 JD06 JD15 JD18 LA01 LA04 LA16 4G062 AA01 AA11 BB01 BB06 CC09 CC10 DA06 DB04 DC01 DC02 DC03 DC04 DD01 DD02 DD03 DD04 DE01 DE02 DE03 DF01 EA04 EB01 EB02 EB03 EC01 EC02 EC03 ED01 ED02 ED03 EE01 EE02 EE03 EF01 EF02 EF03 EG01 EG02 EG03 FA01 FA10 FB01 FB02 FB03 FC01 FC02 FC03 FD01 FE01 FE02 FE03 FF01 FG01 FG02 FG03 FH01 FJ01 FJ02 FJ03 FK01 FK02 FK03 FL01 GA01 GA02 GA03 GA10 GB01 GB02 GB03 GC01 GD01 GE01 GE02 GE03 HH01 HH02 HH03 HH05 HH07 HH08 HH09 HH11 HH13 HH15 HH17 HH20 JJ01 JJ03 JJ04 JJ05 JJ07 JJ10 KK01 KK03 KK05 KK07 KK10 MM25 MM27 NN10 NN29 NN40 QQ02

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃
   １３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２１モ
   ル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎａ₂Ｏ
   とＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１
   〜４モル％およびＺｒＯ₂ ０．１〜２モル％を含むと
   共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上であっ
   て、ＢａＯ ０〜０．２モル％未満、Ｐ₂Ｏ₅ ０〜０．
   １モル％未満、Ｂ₂Ｏ₃ ０〜０．３モル％未満、ＳｎＯ
   ₂ ０〜０．１モル％未満のガラス組成を有するガラス
   セラミックス用母材ガラスに熱処理を施し、β−石英系
   固溶体を含む結晶相を析出させたことを特徴とするガラ
   スセラミックス。
2. 【請求項２】 ガラスセラミックス用母材ガラスが、Ｃ
   ｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＺｎＯ、Ｌａ₂Ｏ、Ｎ
   ｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＷＯ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ
   ₃、ＦおよびＳＯ₃の中から選ばれる少なくとも１種の成
   分を、該成分とＢａＯ、Ｐ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃およびＳｎＯ₂
   との合計量が５モル％以下となる割合で含む請求項１に
   記載のガラスセラミックス。
3. 【請求項３】 ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃
   １３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２１モ
   ル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎａ₂Ｏ
   とＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１
   〜４モル％およびＺｒＯ₂ ０．１〜２モル％を含むと
   共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上のガラ
   ス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラスに熱処
   理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出させ、
   厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおける分
   光透過率が７０％以上であることを特徴とするガラスセ
   ラミックス。
4. 【請求項４】 ＳｉＯ₂ ５５〜７０モル％、Ａｌ₂Ｏ₃
   １３〜２３モル％、アルカリ金属酸化物１１〜２１モ
   ル％（ただし、Ｌｉ₂Ｏ １０〜２０モル％で、Ｎａ₂Ｏ
   とＫ₂Ｏの合計量０．１〜３モル％）、ＴｉＯ₂ ０．１
   〜４モル％およびＺｒＯ₂ ０．１〜２モル％を含むと
   共に、前記各成分の合計含有量が９５モル％以上のガラ
   ス組成を有するガラスセラミックス用母材ガラスに熱処
   理を施し、β−石英系固溶体を含む結晶相を析出させ、
   厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおけ
   る分光透過率が８５％以上であることを特徴とするガラ
   スセラミックス。
5. 【請求項５】 ガラスセラミックス用母材ガラスが、Ｃ
   ｓ₂Ｏ、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯ、ＺｎＯ、Ｌ
   ａ₂Ｏ₃、Ｎｂ₂Ｏ₅、Ｙ₂Ｏ₃、Ｂｉ₂Ｏ₃、ＷＯ ₃、Ｐ
   ₂Ｏ₅、Ｂ₂Ｏ₃、Ａｓ₂Ｏ₃、Ｓｂ₂Ｏ₃、ＳｎＯ₂、Ｆおよ
   びＳＯ₃の中から選ばれる少なくとも１種の成分を５モ
   ル％以下の割合で含む請求項３または４に記載のガラス
   セラミックス。
6. 【請求項６】 ３０〜３００℃の範囲の温度における平
   均線膨張係数が−１０×１０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／
   ℃である請求項１ないし５のいずれか１項に記載のガラ
   スセラミックス。
7. 【請求項７】 β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、
   かつ厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍにおけ
   る分光透過率が７０％以上であること、３０〜３００℃
   の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０×１０^-7
   ／℃〜＋１０×１０^-7／℃であることを特徴とするガラ
   スセラミックス。
8. 【請求項８】 β−石英系固溶体を含む結晶相を有し、
   かつ厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７５０ｎｍに
   おける分光透過率が８５％以上であること、３０〜３０
   ０℃の範囲の温度における平均線膨張係数が−１０×１
   ０^-7／℃〜＋１０×１０^-7／℃であることを特徴とする
   ガラスセラミックス。
9. 【請求項９】 結晶相が占める体積が５０％以上である
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載のガラスセラミ
   ックス。
10. 【請求項１０】 結晶相の大きさ（平均結晶粒径）が５
    〜１００ｎｍである請求項１ないし９のいずれか１項に
    記載のガラスセラミックス。
11. 【請求項１１】 比重が２．２以上２．５未満である請
    求項１ないし１０のいずれか１項に記載のガラスセラミ
    ックス。
12. 【請求項１２】 請求項１ないし１１のいずれか１項に
    記載のガラスセラミックスからなるガラスセラミックス
    基板。
13. 【請求項１３】 透光性基板と、その上に設けられた対
    向電極とを有する液晶パネル用対向基板であって、前記
    透光性基板として、請求項１２に記載のガラスセラミッ
    クス基板を用いたことを特徴とする液晶パネル用対向基
    板。
14. 【請求項１４】 液晶パネルが、（ａ）基板と該基板上
    に設けられた画素電極と該画素電極に接続されたスイッ
    チング素子を有する駆動基板と、（ｂ）前記駆動基板と
    所定の間隔を介して対向して設置され、かつ透光性基板
    と、該透光性基板上の前記画素電極と対向する位置に対
    向電極を備えた対向基板と、（ｃ）前記駆動基板と対向
    基板との間に所定の間隔を保って形成され、かつ前記画
    素電極と対向電極との間に印加される電圧により駆動さ
    れる液晶層とを有するものである請求項１３に記載の液
    晶パネル用対向基板。
15. 【請求項１５】 さらに、駆動基板のスイッチング素子
    に対向する透光性基板上の位置に、遮光膜を有する請求
    項１４に記載の液晶パネル用対向基板。
16. 【請求項１６】 透明基板と、その上に形成された反射
    防止膜を備えた液晶パネル用防塵基板であって、前記透
    明基板として、請求項１２に記載のガラスセラミックス
    基板を用いたことを特徴とする液晶パネル用防塵基板。
17. 【請求項１７】 透明基板と、その上に形成された反射
    防止膜を備えた液晶パネル用防塵基板であって、前記透
    明基板として、厚さ５ｍｍに換算して、４００〜７５０
    ｎｍにおける分光透過率が７０％以上であるガラスセラ
    ミックス基板を用いたことを特徴とする液晶パネル用防
    塵基板。
18. 【請求項１８】 透明基板と、その上に形成された反射
    防止膜を備えた液晶パネル用防塵基板であって、前記透
    明基板として、厚さ１．１ｍｍに換算して、４００〜７
    ５０ｎｍにおける分光透過率が８５％以上であるガラス
    セラミックス基板を用いたことを特徴とする液晶パネル
    用防塵基板。
19. 【請求項１９】 ガラスセラミックス基板が、β−石英
    系固溶体を含む結晶相を有し、３０〜３００℃の範囲の
    温度における平均線膨張係数が−５×１０^-7／℃〜＋５
    ×１０^-7／℃である請求項１７または１８に記載の液晶
    パネル用防塵基板。
20. 【請求項２０】 ガラスセラミックス基板が、比重が
    ２．２以上２．５未満である請求項１７、１８または１
    ９に記載の液晶パネル用防塵基板。
21. 【請求項２１】 （ａ）基板と該基板上に設けられた画
    素電極と該画素電極に接続されたスイッチング素子を有
    する駆動基板と、（ｂ）前記駆動基板と所定の間隔を介
    して対向して設置され、かつ透光性基板と、該透光性基
    板上の前記画素電極と対向する位置に対向電極を備えた
    対向基板と、（ｃ）前記駆動基板と対向基板との間に所
    定の間隔を保って形成され、かつ前記画素電極と対向電
    極との間に印加される電圧により駆動される液晶層とを
    有する液晶パネルにおける、前記駆動基板および前記対
    向基板の少なくとも一方の外側に設けられる請求項１６
    ないし２０のいずれか１項に記載の液晶パネル用防塵基
    板。