JPH05193980A - 高アルミナ、アルカリ土類ホウケイ酸塩ガラスを含むフラットパネル表示装置 - Google Patents
高アルミナ、アルカリ土類ホウケイ酸塩ガラスを含むフラットパネル表示装置Info
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- JPH05193980A JPH05193980A JP4141199A JP14119992A JPH05193980A JP H05193980 A JPH05193980 A JP H05193980A JP 4141199 A JP4141199 A JP 4141199A JP 14119992 A JP14119992 A JP 14119992A JP H05193980 A JPH05193980 A JP H05193980A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL 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
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
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- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 多結晶性薄膜トランジスタを用いたフラット
パネル表示装置において、基体として作用するガラス組
成物が、下引き融合パイプに用いられる白金および高温
耐火性セラミック材料と接触したときの失透に対する長
期安定性を示す。 【構成】 実質的にアルカリ金属酸化物とＭｇＯを含ま
ず、酸化物基準のモルパーセントで表わして、６３−６
８％のＳｉＯ2 、７．５−１１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５
−１６％のＣａＯ、０−５％のＳｒＯ、４．５−１０％
のＢａＯ、１４−２６％のＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、お
よび１−７％のＢ2 Ｏ3 から実質的になるガラスを基体
とする。
パネル表示装置において、基体として作用するガラス組
成物が、下引き融合パイプに用いられる白金および高温
耐火性セラミック材料と接触したときの失透に対する長
期安定性を示す。 【構成】 実質的にアルカリ金属酸化物とＭｇＯを含ま
ず、酸化物基準のモルパーセントで表わして、６３−６
８％のＳｉＯ2 、７．５−１１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５
−１６％のＣａＯ、０−５％のＳｒＯ、４．５−１０％
のＢａＯ、１４−２６％のＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、お
よび１−７％のＢ2 Ｏ3 から実質的になるガラスを基体
とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はガラス基体を含むフラッ
トパネル表示装置に関し、さらに詳しくは、前記ガラス
が高アルミナ、アルカリ土類ホウケイ酸塩ガラスである
フラットパネル表示装置に関するものである。
トパネル表示装置に関し、さらに詳しくは、前記ガラス
が高アルミナ、アルカリ土類ホウケイ酸塩ガラスである
フラットパネル表示装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】「フラットパネル表示のためのアルカリ
土類アルミノホウケイ酸塩ガラス」の表題で本発明者に
よりこれとともに同時出願された米国特許出願は、多結
晶性シリコン薄膜トランジスタを利用したフラットパネ
ル表示装置における基体としての使用に設計されたガラ
スに向けられている。そこに開示されたガラスは、６７
５℃より高い歪み点、１１２５℃より低い液相温度、お
よび失透に対する長期安定性を示し、実質的にアルカリ
金属酸化物とＭｇＯを含まない組成を有し、モルパーセ
ントで表わして、６３−６８％のＳｉＯ2 、７．５−１
１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５−１６％のＣａＯ、０−５％
のＳｒＯ、４．５−１０％のＢａＯ、１４−２６％のＣ
ａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および１−７％のＢ2 Ｏ3 から
実質的になる。
土類アルミノホウケイ酸塩ガラス」の表題で本発明者に
よりこれとともに同時出願された米国特許出願は、多結
晶性シリコン薄膜トランジスタを利用したフラットパネ
ル表示装置における基体としての使用に設計されたガラ
スに向けられている。そこに開示されたガラスは、６７
５℃より高い歪み点、１１２５℃より低い液相温度、お
よび失透に対する長期安定性を示し、実質的にアルカリ
金属酸化物とＭｇＯを含まない組成を有し、モルパーセ
ントで表わして、６３−６８％のＳｉＯ2 、７．５−１
１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５−１６％のＣａＯ、０−５％
のＳｒＯ、４．５−１０％のＢａＯ、１４−２６％のＣ
ａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および１−７％のＢ2 Ｏ3 から
実質的になる。
【０００３】「フラットパネル表示のためのアルミノケ
イ酸ストロンチウムガラス」の表題でW.H.Dumbaugh,Jr.
とJ.C.Lappの名前でこれとともに同時出願された米国特
許出願は同様に、多結晶性シリコン薄膜トランジスタを
利用したフラットパネル表示装置における基体としての
使用に設計されたガラスに向けられている。そこに開示
されたガラスは、６７５℃より高い歪み点、１３２５℃
以下の液相温度、失透に対する長期安定性、および１．
５×１０5 ポアズより大きい液相粘度を示し、実質的に
アルカリ金属酸化物とＭｇＯを含まない組成を有し、モ
ルパーセントで表わして、６５−７５％のＳｉＯ2 、６
−１０％のＡｌ2 Ｏ3 、１５−２６％のＳｒＯ、０−１
０％のＣａＯおよび／またはＢａＯ、０−５％のＢ2 Ｏ
3 、および０−１２％の［ＣａＯおよび／またはＢａ
Ｏ］＋Ｂ2 Ｏ3 から実質的になる。
イ酸ストロンチウムガラス」の表題でW.H.Dumbaugh,Jr.
とJ.C.Lappの名前でこれとともに同時出願された米国特
許出願は同様に、多結晶性シリコン薄膜トランジスタを
利用したフラットパネル表示装置における基体としての
使用に設計されたガラスに向けられている。そこに開示
されたガラスは、６７５℃より高い歪み点、１３２５℃
以下の液相温度、失透に対する長期安定性、および１．
５×１０5 ポアズより大きい液相粘度を示し、実質的に
アルカリ金属酸化物とＭｇＯを含まない組成を有し、モ
ルパーセントで表わして、６５−７５％のＳｉＯ2 、６
−１０％のＡｌ2 Ｏ3 、１５−２６％のＳｒＯ、０−１
０％のＣａＯおよび／またはＢａＯ、０−５％のＢ2 Ｏ
3 、および０−１２％の［ＣａＯおよび／またはＢａ
Ｏ］＋Ｂ2 Ｏ3 から実質的になる。
【０００４】ガラスは、いくつかの理由により液晶表示
装置における基体として選択される：（１）ガラスは透
明である；（２）ガラスは、表示加工中にさらされる化
学および物理条件に耐えられる；そして（３）ガラス
は、精密に制御された寸法の薄いシートに安価な費用で
製造される。液晶表示は、照明のための外部光源による
受動的な表示である。その液晶表示は、分割表示とし
て、または２つの基礎マトリックス配置の１つに製造さ
れる。２つのマトリックス種類の基体の必要は異なる。
第一の種類は、液晶材料の入口特性によるアドレスされ
た内部的マトリックスである。第二の種類は、ダイオー
ドの整列、金属−絶縁体−金属素子、または薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）が各ピクセルに電子スイッチを提供す
るようにアドレスされた、外部的マトリックスまたは活
性マトリックスである。しかしながら、両者の設計にお
いて、ガラスの２つの膜が表示の構造を形成する。
装置における基体として選択される：（１）ガラスは透
明である；（２）ガラスは、表示加工中にさらされる化
学および物理条件に耐えられる；そして（３）ガラス
は、精密に制御された寸法の薄いシートに安価な費用で
製造される。液晶表示は、照明のための外部光源による
受動的な表示である。その液晶表示は、分割表示とし
て、または２つの基礎マトリックス配置の１つに製造さ
れる。２つのマトリックス種類の基体の必要は異なる。
第一の種類は、液晶材料の入口特性によるアドレスされ
た内部的マトリックスである。第二の種類は、ダイオー
ドの整列、金属−絶縁体−金属素子、または薄膜トラン
ジスタ（ＴＦＴ）が各ピクセルに電子スイッチを提供す
るようにアドレスされた、外部的マトリックスまたは活
性マトリックスである。しかしながら、両者の設計にお
いて、ガラスの２つの膜が表示の構造を形成する。
【０００５】内部にアドレスされた液晶表示は、≦３５
０℃の温度での薄膜蒸着を用いて製造され、次いで、フ
ォトリトグラフィックの模様づけをされる。その工程に
含まれる低温必要条件のために、Ｎａ+ イオンの移動を
妨げる、その上にシリカバリア層を有するソーダ石灰ケ
イ酸塩ガラスは、その基体として広く用いられている。
スーパーツイストネマティックと呼ばれる内部液晶表示
の高性能バージョンは、基体の必要条件に非常に精密な
平滑性を加えた。その必要条件は、そのような表示に用
いられるソーダ石灰ケイ酸塩ガラスが磨かれることを要
求する。あるいは、ニューヨーク州、コーニング、コー
ニング社により市販されているボロアルミノケイ酸バリ
ウムガラス、コーニングコード７０５９が用いられ、そ
のガラスは、米国特許第3,338,696 号（Dockerty）およ
び同第3,682,609 号（Dockerty）に記載されているよう
に下引き融合パイプ（downdraw fusion pipe）を利用し
て、表面の研磨を必要とせずに精密に膜に形成される。
０℃の温度での薄膜蒸着を用いて製造され、次いで、フ
ォトリトグラフィックの模様づけをされる。その工程に
含まれる低温必要条件のために、Ｎａ+ イオンの移動を
妨げる、その上にシリカバリア層を有するソーダ石灰ケ
イ酸塩ガラスは、その基体として広く用いられている。
スーパーツイストネマティックと呼ばれる内部液晶表示
の高性能バージョンは、基体の必要条件に非常に精密な
平滑性を加えた。その必要条件は、そのような表示に用
いられるソーダ石灰ケイ酸塩ガラスが磨かれることを要
求する。あるいは、ニューヨーク州、コーニング、コー
ニング社により市販されているボロアルミノケイ酸バリ
ウムガラス、コーニングコード７０５９が用いられ、そ
のガラスは、米国特許第3,338,696 号（Dockerty）およ
び同第3,682,609 号（Dockerty）に記載されているよう
に下引き融合パイプ（downdraw fusion pipe）を利用し
て、表面の研磨を必要とせずに精密に膜に形成される。
【０００６】外部にアドレスされた液晶表示は、２つの
範疇にさらに分類される：第一のものは金属−絶縁体−
金属素子またはアモルファスシリコン（a-Si）素子に基
づき；第二のものは多結晶質シリコン（poly-Si ）素子
に基づく。poly-Si から形成された素子は、a-Si薄膜ト
ランジスタに用いられる温度よりも実質的に高い温度で
加工される。そのような温度は、加工中のシートの熱変
形を妨げるためにソーダ石灰ケイ酸塩ガラスおよびコー
ニングコード７０５９より高い歪み点を示すガラスの使
用を要求する。ガラスの歪み点が低ければ低いほど、そ
の寸法変化は大きくなる。寸法変化が、約６００℃の温
度での素子加工中に最小限となるように、その問題に対
する実行可能な解決は、高い歪み点を示すガラスを開発
することにある。
範疇にさらに分類される：第一のものは金属−絶縁体−
金属素子またはアモルファスシリコン（a-Si）素子に基
づき；第二のものは多結晶質シリコン（poly-Si ）素子
に基づく。poly-Si から形成された素子は、a-Si薄膜ト
ランジスタに用いられる温度よりも実質的に高い温度で
加工される。そのような温度は、加工中のシートの熱変
形を妨げるためにソーダ石灰ケイ酸塩ガラスおよびコー
ニングコード７０５９より高い歪み点を示すガラスの使
用を要求する。ガラスの歪み点が低ければ低いほど、そ
の寸法変化は大きくなる。寸法変化が、約６００℃の温
度での素子加工中に最小限となるように、その問題に対
する実行可能な解決は、高い歪み点を示すガラスを開発
することにある。
【０００７】ガラス基体からのナトリウムの移動による
薄膜トランジスタの不純物は、加工中の主な関心であ
る。その問題は、アルカリの移動に対する障壁を提供す
るための基体ガラスへの被覆の使用に導かれた。
薄膜トランジスタの不純物は、加工中の主な関心であ
る。その問題は、アルカリの移動に対する障壁を提供す
るための基体ガラスへの被覆の使用に導かれた。
【０００８】米国特許第2,010,836 号（Adams ら）は、
重量パーセントで、２５−４５％のＳｉＯ2 、０−２．
５％のＲ2 Ｏ、１２−２７％のＣａＯ、１５−２５％の
Ａｌ2 Ｏ3 、≧５％のＺｎＯおよび５−１２％のＢ2 Ｏ
3 から実質的になるガラスを開示している。ＢａＯは、
５．２％までの量で実施例のいくつかに存在している。
ＳｉＯ2 とＢａＯの水準は、本発明の組成物に必要とさ
れる水準より低い。
重量パーセントで、２５−４５％のＳｉＯ2 、０−２．
５％のＲ2 Ｏ、１２−２７％のＣａＯ、１５−２５％の
Ａｌ2 Ｏ3 、≧５％のＺｎＯおよび５−１２％のＢ2 Ｏ
3 から実質的になるガラスを開示している。ＢａＯは、
５．２％までの量で実施例のいくつかに存在している。
ＳｉＯ2 とＢａＯの水準は、本発明の組成物に必要とさ
れる水準より低い。
【０００９】米国特許第2,135,662 号（Hanlein ら）
は、重量パーセントで、３５％のＳｉＯ2 、３０％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、１０％のＢ2 Ｏ3 、１５％のＣａＯ、および
１０％のＢａＯから実質的になるガラスを記載してい
る。ＳｉＯ2 の濃度は、本発明のガラスに記載されてい
る濃度より低く、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は多い。
は、重量パーセントで、３５％のＳｉＯ2 、３０％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、１０％のＢ2 Ｏ3 、１５％のＣａＯ、および
１０％のＢａＯから実質的になるガラスを記載してい
る。ＳｉＯ2 の濃度は、本発明のガラスに記載されてい
る濃度より低く、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量は多い。
【００１０】米国特許第3,310,413 号（Harrington）
は、重量パーセントで、５３．５−５９．５％のＳｉＯ
2 、１３．０−１６．５％のＡｌ2 Ｏ3 、４．０−９．
０％のＢ2 Ｏ3 、０−５．０％のＭｇＯ、５．５−１
６．５％のＢａＯ、および８．５−１５．０％のＣａＯ
から実質的になるガラスに関している。ＭｇＯは１−４
％で好ましく存在しており、そのガラスは１１２５℃よ
り低い液相温度を示す。その特許の組成物と本発明のガ
ラス組成物との間には部分的な重なりがあるが、ＭｇＯ
を含むことが好まれ（実施例では１つを除いて全てに含
まれている）、本発明のガラスの最大液相温度は特許の
ガラスの液相温度より５０℃低く、その特許の実施例は
１つも本発明の組成範囲内に含まれていない。
は、重量パーセントで、５３．５−５９．５％のＳｉＯ
2 、１３．０−１６．５％のＡｌ2 Ｏ3 、４．０−９．
０％のＢ2 Ｏ3 、０−５．０％のＭｇＯ、５．５−１
６．５％のＢａＯ、および８．５−１５．０％のＣａＯ
から実質的になるガラスに関している。ＭｇＯは１−４
％で好ましく存在しており、そのガラスは１１２５℃よ
り低い液相温度を示す。その特許の組成物と本発明のガ
ラス組成物との間には部分的な重なりがあるが、ＭｇＯ
を含むことが好まれ（実施例では１つを除いて全てに含
まれている）、本発明のガラスの最大液相温度は特許の
ガラスの液相温度より５０℃低く、その特許の実施例は
１つも本発明の組成範囲内に含まれていない。
【００１１】米国特許第3,496,401 号（Dumbaugh,Jr.）
は、重量パーセントで、５５−７０％のＳｉＯ2 、１３
−２５％のＡｌ2 Ｏ3 、１０−２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および０−１０％のＢ2 Ｏ3 から実
質的になるガラスを報告している。ＢａＯは７つの実施
例中３つに存在しており、その最大量は７．５５％であ
る。同様にＭｇＯが３つの実施例中に含まれており、そ
の最大量は８．５４％である。ＭｇＯの含有を除いたと
しても、どの実施例も本発明の範囲内に入る組成を有し
ていない。
は、重量パーセントで、５５−７０％のＳｉＯ2 、１３
−２５％のＡｌ2 Ｏ3 、１０−２５％のＭｇＯ＋ＣａＯ
＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および０−１０％のＢ2 Ｏ3 から実
質的になるガラスを報告している。ＢａＯは７つの実施
例中３つに存在しており、その最大量は７．５５％であ
る。同様にＭｇＯが３つの実施例中に含まれており、そ
の最大量は８．５４％である。ＭｇＯの含有を除いたと
しても、どの実施例も本発明の範囲内に入る組成を有し
ていない。
【００１２】米国特許第3,978,362 号（Dumbaugh,Jr.
ら）は、重量パーセントで、５８−６３％のＳｉＯ2 、
１３−１６％のＡｌ2 Ｏ3 、１４−２１％のＣａＯ、０
−５％のＭｇＯ、０−７％のＢａＯ、および≧１９％の
ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＢａＯから実質的になるガラスについ
て述べている。ＢａＯの含有量は低く、Ｂ2 Ｏ3 は好ま
しくは存在しないと述べられている。
ら）は、重量パーセントで、５８−６３％のＳｉＯ2 、
１３−１６％のＡｌ2 Ｏ3 、１４−２１％のＣａＯ、０
−５％のＭｇＯ、０−７％のＢａＯ、および≧１９％の
ＣａＯ＋ＭｇＯ＋ＢａＯから実質的になるガラスについ
て述べている。ＢａＯの含有量は低く、Ｂ2 Ｏ3 は好ま
しくは存在しないと述べられている。
【００１３】米国特許第4,060,423 号（Thomas）は、重
量パーセントで、５５−６８％のＳｉＯ2 、１５−１８
％のＡｌ2 Ｏ3 、７−１３％のＣａＯ、および６−１６
％のＢａＯから実質的になるガラスを記録している。Ｂ
2 Ｏ3 は存在しないと述べられている。
量パーセントで、５５−６８％のＳｉＯ2 、１５−１８
％のＡｌ2 Ｏ3 、７−１３％のＣａＯ、および６−１６
％のＢａＯから実質的になるガラスを記録している。Ｂ
2 Ｏ3 は存在しないと述べられている。
【００１４】米国特許第4,255,198 号（Danielson ら）
は、重量パーセントで、６１−６５％のＳｉＯ2 、１４
−１７％のＡｌ2 Ｏ3 、８−１５％のＣａＯ、６−９％
のＳｒＯ、０−５％のＭｇＯ、および０−５％のＢａＯ
から実質的になるガラスについて検討している。Ｂ2 Ｏ
3 は、特許のガラスの成分として称されていない。
は、重量パーセントで、６１−６５％のＳｉＯ2 、１４
−１７％のＡｌ2 Ｏ3 、８−１５％のＣａＯ、６−９％
のＳｒＯ、０−５％のＭｇＯ、および０−５％のＢａＯ
から実質的になるガラスについて検討している。Ｂ2 Ｏ
3 は、特許のガラスの成分として称されていない。
【００１５】米国特許第4,302,250 号（Danielson ）
は、重量パーセントで、６４−６８％のＳｉＯ2 、１
６．５−１８．５％のＡｌ2 Ｏ3 、１１−１４％のＣａ
Ｏ、０−４％のＳｒＯ、０−５％のＢａＯ、および２−
６．５％のＳｒＯ＋ＢａＯから実質的になるガラスに関
している。Ｂ2 Ｏ3 は、特許のガラスの成分として称さ
れていない。
は、重量パーセントで、６４−６８％のＳｉＯ2 、１
６．５−１８．５％のＡｌ2 Ｏ3 、１１−１４％のＣａ
Ｏ、０−４％のＳｒＯ、０−５％のＢａＯ、および２−
６．５％のＳｒＯ＋ＢａＯから実質的になるガラスに関
している。Ｂ2 Ｏ3 は、特許のガラスの成分として称さ
れていない。
【００１６】米国特許第4,394,453 号（Dumbaugh,Jr.）
は、重量パーセントで、６０．０±１．５％のＳｉ
Ｏ2 、１７．０±１．０％のＡｌ2 Ｏ3 、５．０±０．
８％のＢ2 Ｏ3 、１１．４±０．８％のＣａＯ、および
７．５±０．８％のＭｇＯから実質的になるガラスを説
明している。ＭｇＯは特許のガラスにおける必要な成分
である。
は、重量パーセントで、６０．０±１．５％のＳｉ
Ｏ2 、１７．０±１．０％のＡｌ2 Ｏ3 、５．０±０．
８％のＢ2 Ｏ3 、１１．４±０．８％のＣａＯ、および
７．５±０．８％のＭｇＯから実質的になるガラスを説
明している。ＭｇＯは特許のガラスにおける必要な成分
である。
【００１７】米国特許第4,409,337 号（Dumbaugh,Jr.）
は、重量パーセントで、５６−５９％のＳｉＯ2 、１６
−１７％のＡｌ2 Ｏ3 、４．５−５．２５％のＢ
2 Ｏ3 、７．５−９．２５％のＣａＯ、５．５−６．２
５％のＭｇＯ、および５−９％のＢａＯから実質的にな
るガラスを記載している。ＭｇＯは特許のガラスにおけ
る必要な成分である。
は、重量パーセントで、５６−５９％のＳｉＯ2 、１６
−１７％のＡｌ2 Ｏ3 、４．５−５．２５％のＢ
2 Ｏ3 、７．５−９．２５％のＣａＯ、５．５−６．２
５％のＭｇＯ、および５−９％のＢａＯから実質的にな
るガラスを記載している。ＭｇＯは特許のガラスにおけ
る必要な成分である。
【００１８】米国特許第4,441,051 号（Thomas）は、再
生サイクルハロゲンランプの透明外被のために設計され
たガラスに向けられ、そのガラスは、重量パーセントで
表わして、５２−６０％のＳｉＯ2 、１１−１７％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、１１−１６％のＢａＯ、８−１２％のＣａ
Ｏ、３−７％のＢ2 Ｏ3 、および０−３％のアルカリ金
属酸化物から実質的になる。液晶表示の基体に対して特
許中ではなにも言及されてはおらず、示された３％まで
のアルカリ金属酸化物の含有は、アルカリ金属酸化物を
含まない本発明のガラスの要求に直接反している。
生サイクルハロゲンランプの透明外被のために設計され
たガラスに向けられ、そのガラスは、重量パーセントで
表わして、５２−６０％のＳｉＯ2 、１１−１７％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、１１−１６％のＢａＯ、８−１２％のＣａ
Ｏ、３−７％のＢ2 Ｏ3 、および０−３％のアルカリ金
属酸化物から実質的になる。液晶表示の基体に対して特
許中ではなにも言及されてはおらず、示された３％まで
のアルカリ金属酸化物の含有は、アルカリ金属酸化物を
含まない本発明のガラスの要求に直接反している。
【００１９】米国特許第4,994,415 号（Imai）は、液晶
表示装置の基体としての使用に適し、重量パーセント
で、５５−５８％のＳｉＯ2 、８−１３％のＡｌ
2 Ｏ3 、４−１０％のＢ2 Ｏ3 、４−７％のＣａＯ、１
１−２０％のＢａＯ、０−５％のＳｒＯ、および０．５
−７％のＺｎＯから実質的になるガラスを請求してい
る。請求したＣａＯの水準は、本発明に必要な水準より
低く、ＺｎＯは特許のガラスに必要な成分である。Ｚｎ
Ｏは、粘度−温度曲線を平らにし、これにより、溶融粘
度を増大させる一方、ガラスの歪み点を望ましからず低
くする。
表示装置の基体としての使用に適し、重量パーセント
で、５５−５８％のＳｉＯ2 、８−１３％のＡｌ
2 Ｏ3 、４−１０％のＢ2 Ｏ3 、４−７％のＣａＯ、１
１−２０％のＢａＯ、０−５％のＳｒＯ、および０．５
−７％のＺｎＯから実質的になるガラスを請求してい
る。請求したＣａＯの水準は、本発明に必要な水準より
低く、ＺｎＯは特許のガラスに必要な成分である。Ｚｎ
Ｏは、粘度−温度曲線を平らにし、これにより、溶融粘
度を増大させる一方、ガラスの歪み点を望ましからず低
くする。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】それゆえ、本発明の主
な目的は、poly-Si 薄膜トランジスタを利用した液晶表
示における基体として作用するガラス組成物を提供する
ことであって、そのガラス組成物は、実質的にアルカリ
金属酸化物を含まず、表示加工に用いられる化学品に対
して比較的不活性であり、６２５℃より高い歪み点を有
し、および、最も重要なことに、上述した薄いガラスシ
ートの精密加工のような下引き融合パイプに利用される
白金および高温耐火性セラミック材料と接触したときの
失透に対する長期安定性を示す。
な目的は、poly-Si 薄膜トランジスタを利用した液晶表
示における基体として作用するガラス組成物を提供する
ことであって、そのガラス組成物は、実質的にアルカリ
金属酸化物を含まず、表示加工に用いられる化学品に対
して比較的不活性であり、６２５℃より高い歪み点を有
し、および、最も重要なことに、上述した薄いガラスシ
ートの精密加工のような下引き融合パイプに利用される
白金および高温耐火性セラミック材料と接触したときの
失透に対する長期安定性を示す。
【００２１】
【課題を解決するための手段】上述したように、本発明
のガラスが満たさなければならない最も厳密な必要条件
は、そのガラスが約１０4 −１０6 ポアズの粘度を示す
温度で非常に長期間白金および高耐火性材料への露出時
の失透の発達に対する抵抗である。融合パイプを利用し
たガラスシート引きは、ガラス製品を形作る従来のプレ
ス加工の非常に速い焼き入れ動作を与えない。その加工
のまさに性質により、溶融ガラスは、３０日間溶融ユニ
ットの耐火性成分と接触し続けてもよい。
のガラスが満たさなければならない最も厳密な必要条件
は、そのガラスが約１０4 −１０6 ポアズの粘度を示す
温度で非常に長期間白金および高耐火性材料への露出時
の失透の発達に対する抵抗である。融合パイプを利用し
たガラスシート引きは、ガラス製品を形作る従来のプレ
ス加工の非常に速い焼き入れ動作を与えない。その加工
のまさに性質により、溶融ガラスは、３０日間溶融ユニ
ットの耐火性成分と接触し続けてもよい。
【００２２】シート引きガラスに存在する条件下で失透
するガラスの傾向を研究所において評価することは大変
困難である。最初の近似として、「液相」測定を用い
る。しかしながら、実際、研究所で用いた方法のため
に、その測定は真の液相ではない。それゆえ、測定技術
は、その後に液相が存在すると思われる範囲に広がる温
度幅を有する勾配炉中に導き入れられる白金ボートに砕
いたガラスを配置することを含む。２４時間後に、その
ボートをその炉から取り出して、冷却し、そこからガラ
スを取り外す。このガラスから薄膜を調製し、その薄膜
を顕微鏡で観察した。結晶が観察される最高温度で測定
を行なった。この「液相」温度に対応する粘度は、特定
のガラスが容認に近いかどうかの最初の評価を提供す
る。
するガラスの傾向を研究所において評価することは大変
困難である。最初の近似として、「液相」測定を用い
る。しかしながら、実際、研究所で用いた方法のため
に、その測定は真の液相ではない。それゆえ、測定技術
は、その後に液相が存在すると思われる範囲に広がる温
度幅を有する勾配炉中に導き入れられる白金ボートに砕
いたガラスを配置することを含む。２４時間後に、その
ボートをその炉から取り出して、冷却し、そこからガラ
スを取り外す。このガラスから薄膜を調製し、その薄膜
を顕微鏡で観察した。結晶が観察される最高温度で測定
を行なった。この「液相」温度に対応する粘度は、特定
のガラスが容認に近いかどうかの最初の評価を提供す
る。
【００２３】下引き融合パイプ加工を利用したガラスシ
ート形成の厳密な粘度は、約１−３×１０5 ポアズであ
る。したがって、その加工に用いるガラスの失透傾向を
うまく評価するために、どの融合パイプ材料が所定のガ
ラス組成物に最も適しているかにより、白金またはアル
ミナやジルコンのような高耐火性セラミック材料と接触
している間、そのガラスの固体片を液相よりずっと高い
温度に加熱する。その後に、溶融ガラスをガラス形成範
囲内の粘度まで冷却して、その温度を７日間保持する。
その後に、試料について結晶の存在を視覚的に検査す
る。本発明のガラスは、下引き融合パイプ加工によるシ
ート形成への使用に設計したので、その組成物は、液相
温度で約１．５×１０5 ポアズより大きい粘度を示す。
ート形成の厳密な粘度は、約１−３×１０5 ポアズであ
る。したがって、その加工に用いるガラスの失透傾向を
うまく評価するために、どの融合パイプ材料が所定のガ
ラス組成物に最も適しているかにより、白金またはアル
ミナやジルコンのような高耐火性セラミック材料と接触
している間、そのガラスの固体片を液相よりずっと高い
温度に加熱する。その後に、溶融ガラスをガラス形成範
囲内の粘度まで冷却して、その温度を７日間保持する。
その後に、試料について結晶の存在を視覚的に検査す
る。本発明のガラスは、下引き融合パイプ加工によるシ
ート形成への使用に設計したので、その組成物は、液相
温度で約１．５×１０5 ポアズより大きい粘度を示す。
【００２４】酸化物基準の重量パーセントで表わして、
約２５％のＢａＯ、約１０％のＡｌ2 Ｏ3 、約１５％の
Ｂ2 Ｏ、および約５０％のＳｉＯ2 から実質的になるコ
ーニングコード７０５９は、５９３℃の歪み点および２
５゜−３００℃に亘って４６×１０-7／℃の線熱膨脹係
数を示す。アルカリ金属酸化物を含まないこと、および
下引き融合パイプによる薄いガラスシート加工における
有用性により、コーニングコード７０５９ガラスは、ａ
−Ｓｉ素子の基体として広く使用されている。ポリ−Ｓ
ｉ素子の基体として使用するガラスを発明しようとする
努力において、研究計画は、多結晶性シリコン薄膜トラ
ンジスタを利用した液晶表示の基体としてそれらを適応
できるようにするような、コード７０５９ガラスの歪み
点およびその他の特性より優れた特性を示すガラスを開
発することより着手した。
約２５％のＢａＯ、約１０％のＡｌ2 Ｏ3 、約１５％の
Ｂ2 Ｏ、および約５０％のＳｉＯ2 から実質的になるコ
ーニングコード７０５９は、５９３℃の歪み点および２
５゜−３００℃に亘って４６×１０-7／℃の線熱膨脹係
数を示す。アルカリ金属酸化物を含まないこと、および
下引き融合パイプによる薄いガラスシート加工における
有用性により、コーニングコード７０５９ガラスは、ａ
−Ｓｉ素子の基体として広く使用されている。ポリ−Ｓ
ｉ素子の基体として使用するガラスを発明しようとする
努力において、研究計画は、多結晶性シリコン薄膜トラ
ンジスタを利用した液晶表示の基体としてそれらを適応
できるようにするような、コード７０５９ガラスの歪み
点およびその他の特性より優れた特性を示すガラスを開
発することより着手した。
【００２５】その研究により、酸化物基準のモルパーセ
ントで表わして、６３−６８％のＳｉＯ2 、７．５−１
１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５−１６％のＣａＯ、０−５％
のＳｒＯ、４．５−１０％のＢａＯ、１４−２６％のＣ
ａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および１−７％のＢ2 Ｏ3 から
実質的になり、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない
ガラスに至った。その研究から生じた非常に厳密な発見
は、そのガラス組成物からＭｇＯを排除する必要にあっ
た。それゆえ、ケイ酸マグネシウムが他の結晶相より高
い温度でガラスから沈殿し、それにより実際には、増大
した結晶成長となることが観察された。したがって、本
発明のガラス組成物は、実質的にＭｇＯを含まない；す
なわち、アルカリ金属酸化物と同じように、マグネシウ
ム含有材料の実在的量をそのバッチ成分に含まない。
ントで表わして、６３−６８％のＳｉＯ2 、７．５−１
１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５−１６％のＣａＯ、０−５％
のＳｒＯ、４．５−１０％のＢａＯ、１４−２６％のＣ
ａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および１−７％のＢ2 Ｏ3 から
実質的になり、アルカリ金属酸化物を実質的に含まない
ガラスに至った。その研究から生じた非常に厳密な発見
は、そのガラス組成物からＭｇＯを排除する必要にあっ
た。それゆえ、ケイ酸マグネシウムが他の結晶相より高
い温度でガラスから沈殿し、それにより実際には、増大
した結晶成長となることが観察された。したがって、本
発明のガラス組成物は、実質的にＭｇＯを含まない；す
なわち、アルカリ金属酸化物と同じように、マグネシウ
ム含有材料の実在的量をそのバッチ成分に含まない。
【００２６】いくつかの成分の濃度は、最適液相粘度と
長期失透に対する最も高い抵抗を確保するために重要で
ある。説明すると：ガラスの十分高い歪み点を達成する
ために、ＳｉＯ2 の水準は６３％の最低含有量で保持さ
れなければならないが、ＳｉＯ2 含有量が６８％を超え
た場合には、ガラスは標準ガラス製造設備を用いた溶融
および成形には粘性が強くなりすぎる。Ａｌ2 Ｏ3 の濃
度が７．５−１１％の範囲から外れた場合には、液相温
度が著しく上昇する。Ｂ2 Ｏ3 の水準を１−７％の間に
保持することは、溶融粘度を低くするのに有用である
が、７％を超えた量では、歪み点の値を減少させること
もある。アルカリ土類金属酸化物の合計量は、良好なガ
ラス溶融力を確保するために少なくとも１４％でなけれ
ばならないが、２６％を超えた濃度では、歪み点を減少
させる傾向にある。ＢａＯは、ガラスの粘度をひどくは
減少させずに液相温度を低下させるので、合計アルカリ
土類金属酸化物含有量の必要な部分である。Ａｌ2 Ｏ3
とＢａＯの水準は、１０７５℃より低く液相温度を保持
するに際して特に重要である。
長期失透に対する最も高い抵抗を確保するために重要で
ある。説明すると：ガラスの十分高い歪み点を達成する
ために、ＳｉＯ2 の水準は６３％の最低含有量で保持さ
れなければならないが、ＳｉＯ2 含有量が６８％を超え
た場合には、ガラスは標準ガラス製造設備を用いた溶融
および成形には粘性が強くなりすぎる。Ａｌ2 Ｏ3 の濃
度が７．５−１１％の範囲から外れた場合には、液相温
度が著しく上昇する。Ｂ2 Ｏ3 の水準を１−７％の間に
保持することは、溶融粘度を低くするのに有用である
が、７％を超えた量では、歪み点の値を減少させること
もある。アルカリ土類金属酸化物の合計量は、良好なガ
ラス溶融力を確保するために少なくとも１４％でなけれ
ばならないが、２６％を超えた濃度では、歪み点を減少
させる傾向にある。ＢａＯは、ガラスの粘度をひどくは
減少させずに液相温度を低下させるので、合計アルカリ
土類金属酸化物含有量の必要な部分である。Ａｌ2 Ｏ3
とＢａＯの水準は、１０７５℃より低く液相温度を保持
するに際して特に重要である。
【００２７】好ましいガラス組成物は、モルパーセント
で、６４−６６％のＳｉＯ2 、８−１０％のＡｌ
2 Ｏ3 、１０−１５％のＣａＯ、０−３％のＳｒＯ、
４．５−８％のＢａＯ、１８−２４％のＣａＯ＋ＳｒＯ
＋ＢａＯ、および２−６％のＢ2 Ｏ3 から実質的にな
る。
で、６４−６６％のＳｉＯ2 、８−１０％のＡｌ
2 Ｏ3 、１０−１５％のＣａＯ、０−３％のＳｒＯ、
４．５−８％のＢａＯ、１８−２４％のＣａＯ＋ＳｒＯ
＋ＢａＯ、および２−６％のＢ2 Ｏ3 から実質的にな
る。
【００２８】モルパーセントを重量パーセントに正確に
変換することは数学的に不可能であるが、重量パーセン
トで表わした本発明のガラス組成物の近似は以下のとお
りである：５３−６０％のＳｉＯ2 、１１−１６％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、８−１５％のＣａＯ、０−１０％のＳｒＯ、
１１−１８％のＢａＯ、２０−３０％のＣａＯ＋ＳｒＯ
＋ＢａＯ、および２−６％のＢ2 Ｏ3 。
変換することは数学的に不可能であるが、重量パーセン
トで表わした本発明のガラス組成物の近似は以下のとお
りである：５３−６０％のＳｉＯ2 、１１−１６％のＡ
ｌ2 Ｏ3 、８−１５％のＣａＯ、０−１０％のＳｒＯ、
１１−１８％のＢａＯ、２０−３０％のＣａＯ＋ＳｒＯ
＋ＢａＯ、および２−６％のＢ2 Ｏ3 。
【００２９】
【実施例】以下、実施例に基づいて本発明を詳細に説明
する。
する。
【００３０】表Ｉに、酸化物基準の重量部で表わした、
本発明の組成パラメータを説明する数々のガラス組成を
示す。各成分の合計が１００に近いので、全ての目的に
とって、記録した値は重量パーセントを示すものとして
みなされる。バッチ成分は、他のバッチ成分とともに溶
融されたときに、適切な比率で所望の酸化物に転化され
る酸化物または他の化合物いずれかの材料でよい。例え
ば、ＣａＣＯ3 はＣａＯの供給源を、Ｈ3 ＢＯ3 はＢ2
Ｏ3 の供給源を提供する。
本発明の組成パラメータを説明する数々のガラス組成を
示す。各成分の合計が１００に近いので、全ての目的に
とって、記録した値は重量パーセントを示すものとして
みなされる。バッチ成分は、他のバッチ成分とともに溶
融されたときに、適切な比率で所望の酸化物に転化され
る酸化物または他の化合物いずれかの材料でよい。例え
ば、ＣａＣＯ3 はＣａＯの供給源を、Ｈ3 ＢＯ3 はＢ2
Ｏ3 の供給源を提供する。
【００３１】バッチ成分を配合し、均一な溶融物を得る
ためにともにボールミル粉砕して白金るつぼに装填し
た。その上に蓋をした後に、そのるつぼを約１６００℃
で作動している炉に移し、バッチを約１６時間溶融し
た。その後に、そのるつぼを炉から取り出して、溶融物
を約３０ｃｍ×１５ｃｍ×１ｃｍの寸法を有するガラス
スラブを形成するためにスチール板上に注いだ。そし
て、そのスラブを直ちに約７１５℃で作動しているアニ
ーラーに移動させた。（７０５９、１７３３および１７
２４のラベルを貼った試料は、コーニング社により市販
されているガラスを示す。） 上記記載は研究所規模の溶融工程を示したものである
が、本発明のガラスを、大規模の商業ガラス溶融および
形成設備を利用して溶融および形成できることが理解さ
れねばならない。そのガラスは、下引き融合パイプを利
用して薄いガラスシートに引かれるように設計されたこ
とを再び確認する。また、研究所の溶融では用いなかっ
たが、従来の清澄剤、例えば、Ａｓ2 Ｏ3 およびＳｂ2
Ｏ3 を所望と思われる場合に適切な比率でバッチに含む
ことができる。
ためにともにボールミル粉砕して白金るつぼに装填し
た。その上に蓋をした後に、そのるつぼを約１６００℃
で作動している炉に移し、バッチを約１６時間溶融し
た。その後に、そのるつぼを炉から取り出して、溶融物
を約３０ｃｍ×１５ｃｍ×１ｃｍの寸法を有するガラス
スラブを形成するためにスチール板上に注いだ。そし
て、そのスラブを直ちに約７１５℃で作動しているアニ
ーラーに移動させた。（７０５９、１７３３および１７
２４のラベルを貼った試料は、コーニング社により市販
されているガラスを示す。） 上記記載は研究所規模の溶融工程を示したものである
が、本発明のガラスを、大規模の商業ガラス溶融および
形成設備を利用して溶融および形成できることが理解さ
れねばならない。そのガラスは、下引き融合パイプを利
用して薄いガラスシートに引かれるように設計されたこ
とを再び確認する。また、研究所の溶融では用いなかっ
たが、従来の清澄剤、例えば、Ａｓ2 Ｏ3 およびＳｂ2
Ｏ3 を所望と思われる場合に適切な比率でバッチに含む
ことができる。
【００３２】表Ｉにまた、ガラス業界で慣習的な技術に
従って記載したガラスについて測定したいくつかの物理
および化学特性の測定値を示す。それゆえ、アニール点
（Ａ．Ｐ．）、歪み点（Ｓｔ．Ｐ．）、および白金ボー
トを用いた内部液相（Ｌｉｑ．）温度は℃で表わす。ま
た、２５゜−３００℃の温度範囲に亘る線熱膨脹係数
（Ｅｘｐ．）を×１０-7／℃で、密度（Ｄｅｎ．）をグ
ラム／ｃｃで、そして液相温度でのガラスの粘度（Ｖｉ
ｓ．）をポアズで表わした。最後に、酸による攻撃に対
する抵抗の評価を、５重量％のＨＣｌ水溶液の浴に２４
時間浸漬後のｍｇ／ｃｍ2 で表わした重量損失（Ｗ．
Ｌ．）の測定により行なった。
従って記載したガラスについて測定したいくつかの物理
および化学特性の測定値を示す。それゆえ、アニール点
（Ａ．Ｐ．）、歪み点（Ｓｔ．Ｐ．）、および白金ボー
トを用いた内部液相（Ｌｉｑ．）温度は℃で表わす。ま
た、２５゜−３００℃の温度範囲に亘る線熱膨脹係数
（Ｅｘｐ．）を×１０-7／℃で、密度（Ｄｅｎ．）をグ
ラム／ｃｃで、そして液相温度でのガラスの粘度（Ｖｉ
ｓ．）をポアズで表わした。最後に、酸による攻撃に対
する抵抗の評価を、５重量％のＨＣｌ水溶液の浴に２４
時間浸漬後のｍｇ／ｃｍ2 で表わした重量損失（Ｗ．
Ｌ．）の測定により行なった。
【００３３】表IIに、モルパーセントで表わした表Ｉの
ガラス組成を示す。
ガラス組成を示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】例６と１２が最も好ましいガラスであると
思われる。
思われる。
【００３８】本発明を、液晶表示装置の基体としての本
発明のガラスの利用について詳細に記載したが、それら
は電子発光表示およびプラズマ表示のような他のフラッ
トパネル表示装置にも用いられることが理解されよう。
発明のガラスの利用について詳細に記載したが、それら
は電子発光表示およびプラズマ表示のような他のフラッ
トパネル表示装置にも用いられることが理解されよう。
Claims (2)
- 【請求項１】 ガラス基体を含み、多結晶質シリコン薄
膜トランジスタを利用したフラットパネル表示装置であ
って、前記ガラスが、６２５℃より高い歪み点、１０７
５℃より低い液相温度、白金および高温耐火性セラミッ
ク材料に接触したときの失透に対する長期安定性、およ
び１．５×１０5 ポアズより大きい液相粘度を示し、実
質的にアルカリ金属酸化物とＭｇＯを含まず、酸化物基
準のモルパーセントで表わして、６３−６８％のＳｉＯ
2 、７．５−１１％のＡｌ2 Ｏ3 、９．５−１６％のＣ
ａＯ、０−５％のＳｒＯ、４．５−１０％のＢａＯ、１
４−２６％のＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および１−７％
のＢ2 Ｏ3 から実質的になることを特徴とするフラット
パネル表示装置。 - 【請求項２】 前記ガラスが６４−６６％のＳｉＯ2 、
８−１０％のＡｌ2 Ｏ3 、１０−１５％のＣａＯ、０−
３％のＳｒＯ、４．５−８％のＢａＯ、１８−２４％の
ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ、および２−６％のＢ2 Ｏ3 か
ら実質的になることを特徴とする請求項１記載のフラッ
トパネル表示装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US743799 | 1991-08-12 | ||
| US07/743,799 US5116787A (en) | 1991-08-12 | 1991-08-12 | High alumina, alkaline earth borosilicate glasses for flat panel displays |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05193980A true JPH05193980A (ja) | 1993-08-03 |
| JP2655224B2 JP2655224B2 (ja) | 1997-09-17 |
Family
ID=24990236
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4141199A Expired - Lifetime JP2655224B2 (ja) | 1991-08-12 | 1992-06-02 | フラットパネル表示装置およびその基体用ガラス |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5116787A (ja) |
| EP (1) | EP0528114B1 (ja) |
| JP (1) | JP2655224B2 (ja) |
| KR (1) | KR0139279B1 (ja) |
| DE (1) | DE69205523T2 (ja) |
| TW (1) | TW209857B (ja) |
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| JPWO2013005401A1 (ja) * | 2011-07-01 | 2015-02-23 | ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
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| WO2021246150A1 (ja) * | 2020-06-04 | 2021-12-09 | 日本電気硝子株式会社 | 原子セル用ガラス、原子セル、及び原子セルの製造方法 |
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| FR2692883B1 (fr) * | 1992-06-25 | 1994-12-02 | Saint Gobain Vitrage Int | Verres thermiquement stables et chimiquement résistants. |
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| US5374595A (en) * | 1993-01-22 | 1994-12-20 | Corning Incorporated | High liquidus viscosity glasses for flat panel displays |
| US5326730A (en) * | 1993-01-22 | 1994-07-05 | Corning Incorporated | Barium aluminosilicate glasses |
| US5342426A (en) * | 1993-07-16 | 1994-08-30 | Corning Incorporated | Making glass sheet with defect-free surfaces and alkali metal-free soluble glasses therefor |
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| US5937514A (en) | 1997-02-25 | 1999-08-17 | Li; Chou H. | Method of making a heat-resistant system |
| US6676492B2 (en) | 1998-12-15 | 2004-01-13 | Chou H. Li | Chemical mechanical polishing |
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| KR20020006822A (ko) | 2000-07-13 | 2002-01-26 | 서두칠 | 무 알칼리 유리 |
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