CN103052604B - 平面显示器用玻璃基板及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板及其制造方法，该p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板由低黏特性温度较高且可在避免利用直接通电加热的熔解中产生熔解槽熔损的问题下进行制造的玻璃形成。本发明的玻璃基板含有SiO2？52～78质量%、Al2O3？3～25质量%、B2O3？3～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、Sb2O3？0～0.3质量%，实质上不含有As2O3，质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。本发明的玻璃基板的制造方法包括：熔解步骤，至少使用直接通电加热将以成为上述玻璃组成的方式调配的玻璃原料熔融而获得熔融玻璃；成形步骤，使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及缓冷步骤，对上述平板状玻璃进行缓冷。

Description

平面显示器用玻璃基板及其制造方法
【技术领域】
本发明涉及一种平面显示器用玻璃基板，尤其是涉及一种多晶硅薄膜(以下，记载为p-Si)平面显示器用玻璃基板及其制造方法。进一步详细而言，本发明是关于一种于基板表面形成p-Si而制造的平面显示器所使用的玻璃基板及其制造方法。进一步详细而言，本发明涉及一种多晶硅薄膜晶体管(以下，记载为p-Si·TFT(ThinFilmTransistor，薄膜晶体管)平面显示器用玻璃基板及其制造方法。进一步详细而言，本发明涉及一种于基板表面形成p-Si·TFT而制造的平面显示器所使用的玻璃基板及其制造方法。
进一步详细而言，本发明涉及一种p-Si·TFT平面显示器为液晶显示器的p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板、及其制造方法。或者说，本发明涉及一种有机EL(ElectroLuminescence，电致发光)显示器用玻璃基板、及其制造方法。或者说本发明涉及一种氧化物半导体薄膜晶体管平面显示器用玻璃基板。进一步详细而言，本发明涉及一种于基板表面形成氧化物半导体薄膜晶体管而制造的平面显示器所使用的玻璃基板及其制造方法。
【背景技术】
根据可降低耗电等理由，搭载于便携机器等小型机器上的显示器于薄膜晶体管(TFT)的制造中应用p-Si(多晶硅)。目前，于p-Si·TFT平面显示器的制造时，必需进行400～600℃的相对高温下的热处理。作为p-Si·TFT平面显示器制造用的玻璃基板，使用耐热性较高的玻璃。然而，已知现有的a-Si(非晶硅)·TFT平面显示器所使用的玻璃基板的应变点并不足够高，会因p-Si·TFT平面显示器的制造时的热处理而产生较大的热收缩，从而引起像素的间距偏差的问题。
近年来，对小型机器的显示器越发要求高精细化。因此，期望极力抑制像素的间距偏差，抑制导致像素的间距偏差的显示器制造时的玻璃基板的热收缩成为了课题。
玻璃基板的热收缩一般情况下可通过提高玻璃基板的应变点或Tg(玻璃转移点)所代表的低温黏性区域的特性温度(以下，记载为低温黏性特性温度)来抑制。作为应变点较高的玻璃，例如专利文献1中公开了应变点为680℃以上的无碱玻璃。
[专利文献1]日本专利特开2010-6649号公报
【发明内容】
[发明要解决的问题]
为改善玻璃基板的应变点或Tg(玻璃转移点)所代表的低温黏性特性温度，一般情况下必需增加玻璃中的SiO2或Al2O3的含量(以下，本说明书中，作为“低温黏性特性温度”，代表性地记为“应变点”)。专利文献1中记载的玻璃含有58～75质量%的SiO2、15～19质量%的Al2O3(参照技术方案1)。其结果，有熔融玻璃的比电阻上升的倾向。近年来，为使玻璃有效地熔解而较多地使用直接通电加热。若于直接通电加热的情况下熔融玻璃的比电阻上升，则存在电流并非于熔融玻璃中流动，而于构成熔解槽的耐火物中流动的情况。根据本发明者等人研究的结果可知，这回导致产生熔解槽熔损的问题的情况。
然而，上述专利文献1所记载的发明中，并未考虑熔融玻璃的比电阻。因此，在欲经过利用直接通电加热的熔融而制造专利文献1中记载的玻璃的情况下，极其担心会产生上述熔解槽熔损的问题。
进而，期望提供一种进一步提高玻璃的低温黏性特性温度，即具有更高的应变点或Tg的玻璃及玻璃基板，有对产生上述熔解槽熔损的问题的担心越发增强的倾向。
因此，本发明的目的在于提供一种平面显示器用玻璃基板、尤其是p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板及其制造方法，该玻璃基板由如下的玻璃形成，即应变点较高，可抑制显示器制造时的玻璃基板的热收缩，且制造过程中能避免于利用直接通电加热的熔解中产生熔解槽熔损的问题。
[解决问题的技术手段]
本发明是如下所述。
[1]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第1方式的玻璃基板。以下，于记载为本发明的玻璃基板的情况下，是指本发明的第1方式的玻璃基板)，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。
[2]
如[1]的玻璃基板，其中上述玻璃实质上不含有Sb2O3。
[3]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第1方式的玻璃基板的一例)，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。
[4]
如[1]至[3]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃中SiO2含量为58～72质量%，Al2O3含量为10～23质量%，B2O3含量为3～不足11质量%。
[5]
如[1]至[4]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃中SiO2及Al2O3的合计含量为75质量%以上，
RO的含量为4～16质量%，且
B2O3的含量为3～不足11质量%。
[6]
如[1]至[5]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃的应变点为688℃以上。
[7]
如[1]至[6]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃的β-OH值为0.05～0.4mm。
[8]
如[1]至[7]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃实质上不含有Cl。
[9]
如[1]至[8]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃中SrO及BaO的总量为0～不足3.4质量%。
[10]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第2方式的玻璃基板)，其由如下的玻璃形成，且实施升降温速度为10℃/min并于550℃下保持2小时的热处理后的由下述式所表示的热收缩率为75ppm以下，
(式)
热收缩率(ppm)={热处理前后的玻璃的收缩量/热处理前的玻璃的长度}×106，
上述玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
且实质上不含有As2O3。
[11]
如[10]的玻璃基板，其中上述玻璃实质上不含有Sb2O3。
[12]
如[10]或[11]的玻璃基板，其中热收缩率为60ppm以下。
[13]
如[10]至[12]中任一项的玻璃基板，其中上述热收缩率是进行将玻璃基板以Tg保持30分钟后，以100℃/min冷却至Tg-100℃，并放冷至室温的缓冷操作后，实施上述热处理而获得的值。
[14]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第3方式的玻璃基板)，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
Sb2O30～0.3质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
且实质上不含有As2O3。
[15]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第3方式的玻璃基板的一例)，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～不足11质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
该玻璃实质上不含Sb2O3，且实质上不含有As2O3。
[16]
如[1]至[15]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃的失透温度为1250℃以下，且上述玻璃基板是以下拉法而成形的。
[17]
如[1]至[16]中任一项的玻璃基板，其中上述玻璃中质量比K2O/R2O为0.9以上。
[18]
如[1]至[17]中任一项的玻璃基板，其是用于TFT液晶显示器。
[19]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板的制造方法，其包括：
熔解步骤，其是至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上；
成形步骤，其是使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，其是对上述平板状玻璃进行缓冷。
[20]
一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板的制造方法，其包括：
熔解步骤，其是至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上；
成形步骤，其是使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，其是对上述平板状玻璃进行缓冷。
[21]
如[19]或[20]的制造方法，其中上述玻璃于1550℃的玻璃熔融液中的比电阻为50～300Ω·cm。
[22]
如[19]至[21]中任一项的制造方法，其中于上述缓冷步骤中，实施控制平板状玻璃的冷却速度而降低热收缩率的热收缩降低处理。
[23]
如[22]的制造方法，其中于上述缓冷步骤中，实施将平板状玻璃的中央部的冷却速度于Tg至Tg-100℃的温度范围内设为50～300℃/min的热收缩降低处理。
[24]
一种平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。
[25]
一种平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。
[26]
一种平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，且实施升降温速度为10℃/min并于550℃下保持2小时的热处理后的由下述式所表示的热收缩率为75ppm以下，
(式)
热收缩率(ppm)={热处理前后的玻璃的收缩量/热处理前的玻璃的长度}×106，
上述玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
且实质上不含有As2O3。
[27]
一种平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
Sb2O30～0.3质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
且实质上不含有As2O3。
[28]
一种平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～不足11质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，
且实质上不含有As2O3。
[发明的效果]
根据本发明，可以较高的生产率提供一种平面显示器、尤其是p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃可抑制或避免玻璃熔解炉的熔损并且可制造高应变点玻璃，最终可抑制显示器制造时的玻璃基板的热收缩。
【具体实施方式】
本申请说明书中，只要无特别说明，则构成玻璃基板的玻璃的组成以质量%表示，构成玻璃的成分的比以质量比表示。另外，只要无特别说明，则玻璃基板的组成及物性是指构成玻璃基板的玻璃的组成及物性，仅记载为玻璃时，是指构成玻璃基板的玻璃。其中，玻璃基板的热收缩率是指以实施例中记载的条件对以实施例中记载的特定条件形成的玻璃基板进行测定而获得的值。另外，本申请说明书中，所谓低温黏性特性温度，是指玻璃显示107.5～1014.5dPa·s的范围的黏度的温度，低温黏性特性温度包括应变点及Tg。因此，所谓提高低温黏性特性温度，也是指提高应变点及Tg，反之，所谓提高应变点及/或Tg，是指提高低温黏性特性温度。另外，所谓成为熔解性的指针的熔融温度，是玻璃显示102.5dPa·s的黏度的温度，且为成为熔解性的指标的温度。
<p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板>
本发明的p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第1方式的玻璃基板)是由如下的玻璃形成的平面显示器用玻璃基板，该玻璃含有SiO252～78质量%、Al2O33～25质量%、B2O33～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、Sb2O30～0.3质量%，且实质上不含有As2O3，质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。另外，作为本发明的p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第1方式的玻璃基板)的一例，可列举由如下的玻璃形成的玻璃基板，该玻璃含有SiO252～78质量%、Al2O33～25质量%、B2O33～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，进而质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。
以下，对本发明的第1方式的玻璃基板中含有各玻璃成分的理由、及含量或组成比的范围进行说明。
本发明的第1方式的玻璃基板中的SiO2的含量范围为52～78质量%。
SiO2为玻璃的骨架成分，因此为必需成分。若含量较少，则存在耐酸性、耐BHF(BufferedHydrogenFluoride，缓冲氢氟酸)性及应变点降低的倾向。另外，存在热膨胀系数增加的倾向。另外，若SiO2含量过少，则变得难以使玻璃基板低密度化。另一方面，若SiO2含量过多，则存在玻璃熔融液的比电阻上升，熔融温度明显变高而变得难以熔解的倾向。若SiO2含量过多，则也存在耐失透性降低的倾向。从这种观点出发，将SiO2的含量设在52～78质量%的范围。SiO2的含量优选为57～75质量%，更优选为58～72质量%，进而优选为59～70质量%，进一步优选为59～69质量%，进一步更优选为61～69质量%，进而更优选为61～68质量%，进而进一步优选的范围为62～67质量%。另一方面，若SiO2含量过多，则存在玻璃的蚀刻速率变慢的倾向。从获得表示使玻璃板减薄化的情况下的速度的蚀刻速率充分快的玻璃基板的观点出发，SiO2的含量优选为53～75质量%，更优选为55～70质量%，进而优选为55～65质量%，进一步优选的范围为58～63质量%。再者，SiO2含量是考虑到上述耐酸性等特性与蚀刻速率的双方而适当决定的。
本发明的第1方式的玻璃基板中的Al2O3的含量范围为3～25质量%。
Al2O3是抑制分相且提高应变点的必需成分。若含量过少，则玻璃变得容易分相。应变点降低。进而，存在杨氏模数及蚀刻速率也降低的倾向。若Al2O3含量过多，则比电阻上升。另外，由于玻璃的失透温度上升，耐失透性降低，故而存在成形性恶化的倾向。从这种观点出发，Al2O3的含量范围为3～25质量%。Al2O3的含量优选为8～25质量%，更优选为10～23质量%，进而优选为12～20质量%，进一步优选为14～20质量%，进而进一步优选为15～20质量%，进而进一步更优选的范围为15～19质量%。另一方面，从获得蚀刻速率充分快的玻璃基板的观点出发，Al2O3的含量优选为8～25质量%，更优选为10～23质量%，进而优选为14～23质量%，进一步优选为17～22质量%。再者，Al2O3的含量是考虑到上述玻璃的分相特性等与蚀刻速率的双方而适当决定的。
本发明的第1方式的玻璃基板中的B2O3在3～15质量%的范围。
B2O3是使玻璃的熔融温度所代表的高温黏性区域中的温度降低，改善澄清性的必需成分。若B2O3含量过少，则有熔解性、耐失透性及耐BHF性降低的倾向。另外，若B2O3含量过少，则比重增加而变得难以实现低密度化。另一方面，若B2O3含量过多，则比电阻上升。另外，若B2O3含量过多，则应变点降低，耐热性降低。另外，存在耐酸性及杨氏模数降低的倾向。另外，因玻璃熔解时的B2O3的挥发，导致玻璃的不均质变得明显而容易产生脉纹。从这种观点出发，B2O3含量范围为3～15质量%，优选为3～13质量%，更优选为3～不足11质量%，更优选为3～不足10质量%，进而优选为4～9质量%，进一步优选为5～9质量%，进而进一步优选的范围为7～9质量%。另一方面，为充分降低失透温度，使B2O3含量范围为3～15质量%，优选为5～15质量%，更优选为6～13质量%，进而优选为7～不足11质量%。再者，B2O3含量是考虑到上述熔解性等与失透温度的双方而适当决定的。
本发明的第1方式的玻璃基板中的MgO、CaO、SrO及BaO的总量即RO在3～20质量%的范围。
RO是降低比电阻，提高熔解性的必需成分。若RO含量过少，则比电阻上升，熔解性恶化。若RO含量过多，则应变点及杨氏模数降低。进而，密度上升。另外，若RO含量过多，则还存在热膨胀系数增大的倾向。从这种观点出发，RO的范围为3～20质量%，优选为4～16质量%，更优选为4～15质量%，进而优选为6～14质量%，进一步优选为7～14质量%，进一步更优选为7～12质量%，进而进一步优选的范围为8～11质量%。
本发明的第1方式的玻璃基板中含有R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%。
Li2O、Na2O及K2O即RO是提高玻璃的碱性度，容易使澄清剂氧化，而发挥澄清性的成分。另外，其还是提高熔解性，降低比电阻的成分。因此，若含有R2O，则比电阻降低，澄清性提高，熔解性提高。然而，若R2O含量过多，则会自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化。另外，存在热膨胀系数增大的倾向。从这些观点出发，R2O的总量即Li2O+Na2O+K2O在0.01～0.8质量%的范围，优选为0.01～0.6质量%，更优选为0.01～0.5质量%，进而优选为0.01～0.4质量%，进一步优选的范围为0.01～0.3质量%。上述范围中的下限值0.01质量%优选为0.05质量%，更优选为0.1质量%。
从降低环境负荷的观点出发，本发明的第1方式的玻璃基板中Sb2O3优选为0～0.3质量%，更优选为0～0.1质量%。另外，从进一步降低环境负荷的观点出发，本发明的第1方式的玻璃基板进而优选为实质上不含有Sb2O3，且实质上也不含有As2O3。本说明书中，所谓“实质上不含有”，是指玻璃原料中不使用成为这些成分的原料的物质，而并非是指排除其作为其它成分中含有的杂质而混入玻璃原料中的成分。
本发明的第1方式的玻璃基板中的CaO/RO成为熔解性与耐失透性的指标。CaO/RO为0.65以上，优选为0.65～1，进而优选为0.7～1，进一步优选为0.85～1，进一步更优选为0.9～1，进而进一步优选为0.95～1的范围。通过设为这些范围，可同时实现耐失透性与熔解性。进而，可实现低密度化。另外，作为原料，仅含有CaO的情况下提高应变点的效果高于含有2种以上碱土金属的情况。作为碱土金属氧化物仅含有CaO作为原料的情况下，所得玻璃的CaO/RO的值例如为0.98～1左右。再者，即便在作为碱土金属氧化物仅含有CaO作为原料的情况下，也存在所获得的玻璃中含有其它碱土金属氧化物作为杂质的情况。
本发明的第1方式的玻璃基板中，SiO2与Al2O3的总量即(SiO2+Al2O3)相对于B2O3的质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3成为应变点与耐失透性的指标。(SiO2+Al2O3)/B2O3优选为7～30，更优选为8～25，进而优选的范围为8.1～20。(SiO2+Al2O3)/B2O3越小则应变点变得越低，若不足7，则应变点不充分，若成为8以上、优选为8.1以上，则可充分提高应变点。另一方面，(SiO2+Al2O3)/B2O3越大则耐失透性缓缓降低，若超过30，则耐失透性过度降低，只要优选为25以下，更优选为23以下，进而优选为20以下，则可获得充分的耐失透性。因此，(SiO2+Al2O3)/B2O3优选的范围为9.5～16，更优选为9.8～14，进而优选的范围为10～12。另一方面，若考虑获得充分降低失透温度并且蚀刻速率也足够快的玻璃基板，则(SiO2+Al2O3)/B2O3优选为7～30，更优选为8～25，进而优选为8.2～20，进一步优选为8.4～15，进而进一步优选为8.5～12。
本发明的第1方式的玻璃基板中，SiO2与Al2O3的总量即(SiO2+Al2O3)相对于RO的质量比(SiO2+Al2O3)/RO成为比电阻的指标。(SiO2+Al2O3)/RO为5以上。通过处于该范围，可同时实现低温黏性特性温度(Tg或应变点)的提高与比电阻的降低。另外，还可同时实现低温黏性特性温度的提高与熔解性。若(SiO2+Al2O3)/RO不足5，则无法充分提高低温黏性特性温度(Tg或应变点)。(SiO2+Al2O3)/RO优选的范围为5～15，更优选为6～13，更优选为7.5～12，进而优选的范围为8.1～10。再者，通过使(SiO2+Al2O3)/RO为15以下，可抑制比电阻过度上升。另一方面，若考虑获得充分提高低温黏性特性温度等且蚀刻速率也足够快的玻璃基板，则(SiO2+Al2O3)/RO优选为6～15，更优选为7～15，进而优选为7.5～9.5的范围。
本发明的玻璃基板(本发明的第1方式的玻璃基板)优选为除上述情况以外还具有以下的玻璃组成及/或物性。
若本发明的第1方式的玻璃基板中SiO2与Al2O3的总量即(SiO2+Al2O3)过少，则存在应变点降低的倾向，若过多，则存在比电阻上升，耐失透性恶化的倾向。因此，SiO2+Al2O3优选为75质量%以上，更优选为75质量%～87质量%，进而优选为75质量%～85质量%，进一步优选为78质量%～83质量%。从进一步提高应变点的观点出发，更优选为78质量%以上，进而优选为79～87质量%，进一步优选为80～85质量%。
本发明的第1方式的玻璃基板中，MgO是降低比电阻，提高熔解性的成分。另外，由于为碱土金属中难以增加比重的成分，故而若相对增加其含量，则变得容易实现低密度化。虽并非为必需成分，但通过含有MgO可提高熔解性，且抑制切粉的产生。然而，若MgO的含量过多，则玻璃的失透温度急剧上升，故而成形性恶化(耐失透性降低)。另外，若MgO的含量过多，则存在耐BHF性降低，耐酸性降低的倾向。尤其是欲降低失透温度的情况下，优选为实质上不含有MgO。从这种观点出发，MgO含量优选为0～15质量%，更优选为0～10质量%，进而优选为0～5质量%，进一步优选为0～4质量%，进一步更优选为0～3质量%，进而更优选为0～不足2质量%，进而进一步优选为0～1质量%，最优选为实质上不含有MgO。
本发明的第1方式的玻璃基板中，CaO是降低比电阻的成分，其还是对不使玻璃的失透温度急剧上升而提高玻璃的熔解性而言有效的成分。另外，由于为碱土金属中难以增加比重的成分，故而若相对增加其含量，则变得容易实现低密度化。虽并非为必需成分，但通过含有CaO可实现因玻璃熔融液的比电阻降低及熔融温度(高温黏性)降低而获得的熔解性提高及失透性改善，故而优选为含有CaO。若CaO含量过多，则有应变点降低的倾向。另外，存在热膨胀系数增加的倾向，进而存在密度上升的倾向。CaO含量优选为0～20质量%，更优选为1～20质量%，进而优选为2～15质量%，进一步优选为3.6～15质量%，进一步更优选为4～14质量%，进而更优选为5～12质量%，进而进一步优选为5～11质量%，进而进一步更优选为5～10质量%，进而进一步更优选为超过6～10质量%，最优选的范围为超过6～9质量%。
本发明的第1方式的玻璃基板中，SrO是降低比电阻，提高熔解性的成分。虽并非为必需成分，但若含有SrO，则可提高耐失透性及熔解性。若SrO含量过多，则导致密度上升。SrO含量优选为0～15质量%，更优选为0～10质量%，进而优选为0～3质量%，进一步优选为0～2质量%，进而更优选为0～1质量%，进而进一步优选的范围为0～0.5质量%。欲降低玻璃的密度的情况下，优选实质上不含有SrO。
本发明的第1方式的玻璃基板中，BaO是降低比电阻，提高熔解性的成分。虽并非为必需成分，但若含有BaO，则耐失透性及熔解性提高。另外，热膨胀系数及密度也增大。BaO含量优选为0～5质量%，更优选为0～不足1.5质量%，进而优选为0～1质量%，进一步优选为0～不足0.5质量%，进而进一步优选为0～不足0.1质量%。从环境负荷的问题方面出发，优选实质上不含有BaO。
本发明的第1方式的玻璃基板中，SrO与BaO是降低比电阻，提高熔解性的成分。虽并非为必需成分，但若含有这些成分，则耐失透性及熔解性提高。然而，若含量过多，则导致密度上升。就降低密度，实现轻量化的观点而言，SrO与BaO的总量即SrO+BaO优选为0～5质量%，更优选为0～不足3.4质量%，进而优选为0～3质量%，进一步优选为0～2质量%，进而更优选为0～1质量%，进而进一步优选为0～0.5质量%，进而进一步更优选的范围为0～不足0.1质量%。欲降低玻璃基板的密度的情况下，优选实质上不含有SrO与BaO。
本发明的第1方式的玻璃基板中，Li2O及Na2O是降低比电阻，提高熔解性的成分，由于这些成分有自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化，或玻璃的热膨胀系数增大而使基板于热处理时受到破损的可能，故而Li2O及Na2O的总量优选为0～0.2质量%，更优选为0～0.1质量%，进而优选为0～0.05质量%，进一步优选为实质上不含有。
本发明的第1方式的玻璃基板中，K2O是提高玻璃的碱性度，容易使澄清剂氧化，而发挥澄清性的成分。另外，其还是为降低比电阻，提高熔解性的成分。虽并非为必需成分，但若含有K2O，则比电阻降低，熔解性提高。进而，澄清性也可提高。
若K2O含量过多，则存在自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化的倾向。另外，存在还热膨胀系数增大的倾向。K2O含量优选为0.01～0.8质量%，更优选为0.05～0.7质量%，进而优选为0.05～0.5质量%，进一步优选为0.1～0.5质量%，进一步更优选为0.1～0.4质量%，进而更优选的范围为0.1～0.3质量%。
K2O与Li2O或Na2O相比分子量较大，故而难以自玻璃基板溶出。因此，含有R2O的情况下，优选为含有K2O。即，优选为以高于Li2O的比率含有K2O(满足K2O>Li2O)。优选为以高于Na2O的比率含有K2O(满足K2O>Na2O)。若Li2O及Na2O的比例较大，则自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化的倾向变强。质量比K2O/R2O优选为0.5～1，更优选为0.6～1，进而优选为0.7～1，进一步优选为0.75～1，进而更优选为0.8～1，进一步更优选为0.9～1，进一步更优选为0.95～1，进一步更优选的范围为0.99～1。
本发明的第1方式的玻璃基板中，ZrO2及TiO2是提高玻璃的化学耐久性及耐热性的成分。虽并非为必需成分，但通过含有ZrO2及TiO2，可实现Tg或应变点(低温黏性特性温度)的上升及耐酸性的提高。然而，若ZrO2量及TiO2量过多，则存在失透温度明显上升，故而耐失透性及成形性降低的情况。尤其是，存在ZrO2于冷却过程中析出ZrO2的结晶的情况，而有其作为内含物(inclusion)而引起玻璃的质量恶化的情况。从以上理由出发，本发明的玻璃基板中，ZrO2及TiO2的含有率分别优选为5质量%以下，更优选为3质量%以下，进而优选为2质量%以下，进而优选为1质量%以下，进而优选为不足0.5质量%，进而更优选为不足0.2质量%。进而优选为本发明的玻璃基板实质上不含有ZrO2及TiO2。换言之，ZrO2及TiO2的含有率分别优选为0～5质量%，更优选为0～3质量%，进而优选为0～2质量%，进而优选为0～1质量%，进而优选为0～不足0.5质量%，进而更优选为0～不足0.2质量%。进而优选为本发明的玻璃基板实质上不含有ZrO2及TiO2。
本发明的第1方式的玻璃基板中，ZnO是提高耐BHF性或熔解性的成分。但并非为必需成分。
若ZnO含量变得过多，则存在失透温度及密度上升的倾向。另外，存在应变点降低的倾向。因此，ZnO含量优选为0～5质量%，更优选为0～3质量%，进而优选为0～2质量%，进一步优选的范围为0～1质量%。优选为实质上不含有ZnO。
本发明的第1方式的玻璃基板中，RO与B2O3的总量即RO+B2O3成为澄清性的指标。若RO+B2O3过少，则玻璃的高温黏性上升，澄清性降低。另一方面，若过多，则应变点降低。RO+B2O3优选为不足20质量%，更优选为5～不足20质量%，进而优选为10～不足20质量%，进一步优选为14～不足20质量%，进一步更优选为15～19质量%的范围。另一方面，为充分降低失透温度，RO+B2O3优选为不足30质量%，更优选为10～不足30质量%，进而优选为14～不足30质量%，进一步优选为14～不足25质量%，进一步更优选的范围为15～23质量%。再者，RO+B2O3是考虑到澄清性等与失透温度的双方而适当决定的。
本发明的第1方式的玻璃基板中，P2O5是降低熔融温度(高温黏性)，提高熔解性的成分。但并非为必需成分。
若P2O5含量过多，则因玻璃熔解时的P2O5的挥发而导致玻璃的不均质变得明显，从而容易产生脉纹。另外，耐酸性明显恶化。另外，容易产生乳白。P2O5含量优选为0～3质量%，更优选为0～1质量%，进而优选的范围为0～0.5质量%，优选实质上不含有P2O5。
本发明的第1方式的玻璃基板中，B2O3与P2O5的总量即B2O3+P2O5成为熔解性的指标。若B2O3+P2O5过少，则存在熔解性降低的倾向。若过多，则因玻璃熔解时的B2O3与P2O5的挥发而导致玻璃的不均质变得明显，从而容易产生脉纹。另外，还存在应变点降低的倾向。B2O3+P2O5优选为3～15质量%，更优选为4～10质量%，进而优选为5～9质量%，进一步优选的范围为7～9质量%。另一方面，为充分降低失透温度，B2O3+P2O5优选为3～15质量%，优选为5～15质量%，更优选为6～13质量%，进而优选为7～不足11质量%。再者，B2O3+P2O5是考虑到熔解性等与失透温度的双方而适当决定。
本发明的第1方式的玻璃基板中，CaO/B2O3成为熔解性与耐失透性的指标。CaO/B2O3优选为0.6以上，更优选为0.7～5，进而优选为0.9～3，进一步优选为1.0～2，进一步更优选的范围为1.1～1.5。通过设为这些范围，可同时实现耐失透性与熔解性。
本发明的第1方式的玻璃基板中，将自SiO2的含量减去Al2O3的含量的1/2所得的差即SiO2-1/2Al2O3的值设为60质量%以下，由此可获得具有足以进行玻璃的减薄化的蚀刻速率的玻璃基板，故而优选。再者，若为提高蚀刻速率而过于缩小SiO2-1/2Al2O3的值，则存在失透温度上升的倾向。另外，由于还存在无法充分提高应变点的情况，故而SiO2-1/2Al2O3的值优选为40质量%以上。根据以上原因，SiO2-1/2Al2O3的值优选为40～60质量%，更优选为45～60质量%，进而优选为45～58质量%，进一步优选为45～57质量%，进一步更优选为45～55质量%，进而更优选为49～54质量%。
另外，为生产率良好地进行蚀刻(减薄化)，构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的蚀刻速率优选为50μm/h以上。另一方面，若蚀刻速率过高，则有面板制作步骤中与化学药品的反应中产生不良情况的可能，故而构成玻璃基板的玻璃的蚀刻速率优选为160μm/h以下。蚀刻速率优选为60～140μm/h，更优选为65～130μm/h，更优选为70～120μm/h。本发明中，将上述蚀刻速率定义为以如下条件测定的值。
蚀刻速率(μm/h)是以将玻璃基板于HF的比例为1mol/kg、HCl的比例为5mol/kg的混合酸的40℃的蚀刻液中浸渍1小时的情况下的每单位时间(1小时)的玻璃基板的一表面的厚度减少量(μm)而表示。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃可含有澄清剂。作为澄清剂，只要对环境的负荷较小，且玻璃的澄清性优异，则并无特别限制，例如可列举选自Sn、Fe、Ce、Tb、Mo及W的金属氧化物的组中的至少1种。作为澄清剂，优选为SnO2。若澄清剂的添加量过少，则泡质量恶化，若含量过多，则存在导致失透或着色等的情况。澄清剂的添加量还取决于澄清剂的种类或玻璃的组成，适当做法为例如设为0.05～0.1质量%，优选为设为0.05～0.5质量%，更优选为设在0.1～0.4质量%的范围。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃还可含有Fe2O3。Fe2O3含量的范围为0～1质量%。Fe2O3除具有作为澄清剂的作用以外，还具有降低玻璃的比电阻的作用。于高温黏性较高且难融的玻璃中，通过含有Fe2O3，能够在RO带来的降低玻璃的比电阻的作用基础上降低玻璃的比电阻。进而，Fe2O3除具有降低玻璃的比电阻，提高熔解性的效果以外，还具有提高澄清性的效果。然而，若Fe2O3含量变得过多，则玻璃会着色，透过率降低，低黏特性温度也降低。因此，Fe2O3含量的范围为0～1质量%，优选为0～0.5质量%，更优选为0.001～0.2质量%，进而优选为0.01～0.1质量%，进一步优选的范围为0.02～0.07质量%。使用Fe2O3作为澄清剂的情况下，优选与SnO2合用。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃优选为实质上不含有PbO及F。从环境上的理由出发，优选不含有PbO及F。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃优选为使用金属氧化物作为澄清剂。为提高上述金属氧化物的澄清性，优选为使玻璃具有氧化性，但通过使用还原性的原料(例如铵盐、氯化物)会使上述金属氧化物的澄清性降低。从使用上述还原性的原料时会在玻璃中残留NH4 +或Cl的观点出发，优选为NH4 +的含量不足4×10-4%，更优选为0～不足2×10-4%，进而优选为实质上不含有。另外，本发明的玻璃优选为Cl的含量不足0.1%，更优选为0～不足0.1%，进而优选为0～不足0.05%，进一步优选为0～不足0.01%，进而进一步优选为实质上不含有。再者，上述NH4 +及Cl是期待澄清效果而将铵盐及氯化物(尤其铵盐)用于玻璃原料中，由此残留于玻璃中的成分，从环境上及设备腐蚀的理由出发，这些原料的使用并不是优选的。
若玻璃基板的应变点或Tg所代表的低温黏性特性温度较低，则于热处理步骤(显示器制造时)中热收缩变大。构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的应变点[℃]为665℃以上，优选为675℃以上。另外，本发明的玻璃基板的应变点[℃]优选为680℃以上，更优选为685℃以上，进而优选为688℃以上，进一步优选为690℃以上，进一步更优选为695℃以上，进而进一步优选为700℃以上。玻璃基板的应变点可通过参照上述本发明的玻璃基板的玻璃组成的说明来调整玻璃组成来成为所期望的值。从低温黏性特性的观点出发，本发明的玻璃的应变点[℃]并无上限，但作为实用上的标准，例如为750℃以下，优选为745℃以下，更优选为740℃以下。但并不旨在限定于该上限。
另外，构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的Tg[℃]优选为720℃以上，更优选为730℃以上，进而优选为740℃以上，进而优选为745℃以上，进一步优选为750℃以上。若Tg变低，则存在耐热性降低的倾向。另外，显示器制造时还存在热处理步骤中容易产生热收缩的倾向。从耐热性及热收缩的观点出发，本发明的玻璃的Tg[℃]并无上限，但作为实用上的标准，例如为800℃以下，优选为795℃以下，更优选为790℃以下。但并不旨在限于该上限。为使玻璃基板的Tg成为上述范围，适当做法为于本发明的玻璃基板的组成范围内增多提高Tg的成分，例如增多SiO2及Al2O3等成分。
从玻璃基板的轻量化及显示器的轻量化的观点出发，优选构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的密度[g/cm3]为2.5g/cm3以下，更优选为2.45g/cm3以下，进而优选为2.42g/cm3以下，进一步优选为2.4g/cm3以下。若密度变高，则玻璃基板的轻量化变得困难，无法实现显示器的轻量化。
进而，构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的低黏特性温度还根据玻璃熔解时的条件而变化。即便为相同组成的玻璃，因熔解条件的不同而也可能导致玻璃中的含水量不同，且低黏特性温度于约1～10℃的范围内变化的情况。因此，为获得具有所期望的低温黏性特性温度的玻璃基板，必需调整玻璃组成，并且要调整玻璃熔解时的玻璃中的含水量。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃中的含水量的指标即β-OH值可根据原料的选择而调整。例如，通过选择含水量较高的原料(例如氢氧化物原料)，或调整氯化物等使玻璃中的水分量减少的原料的含量，可使β-OH值增加。另外，通过调整用于玻璃熔解的气体燃烧加热(氧气燃烧加热)与直接通电加热的比率，可调整β-OH值。进而，通过使炉内环境中的水分量增加，或于熔解时使熔融玻璃冒出水蒸气，可使β-OH值增加。
再者，玻璃的β-OH值[mm-1]是于玻璃的红外线吸收光谱中，通过下述式而求出的。
β-OH值=(1/X)log10(T1/T2)
X：玻璃厚度(mm)
T1：参照波长2600nm下的透过率(%)
T2：羟基吸收波长2800nm附近的最小透过率(％)
存在玻璃的水分量的指标即β-OH值越小，则应变点越高，热处理步骤(显示器制造时)中热收缩越小的倾向。另一方面，存在β-OH值越大，则熔融温度(高温黏性)越降低的倾向。
为同时实现低收缩率与熔解性，构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的β-OH值优选为设为0.05～0.40mm-1，更优选为0.10～0.35mm-1，进而优选为0.10～0.30mm-1，进而优选为0.10～0.25mm-1，进一步优选为0.10～0.20mm-1，进一步更优选为0.10～0.15mm-1。
构成本发明的第1方式的玻璃基板的玻璃的失透温度[℃]优选为不足1300℃，更优选为1250℃以下，进而优选为1230℃以下，进一步优选为1220℃以下，进一步更优选为1210℃以下。只要失透温度不足1300℃，则变得容易以浮式法成形玻璃板。只要失透温度为1250℃以下，则变得容易以下拉法形成玻璃板。通过应用下拉法，可提高玻璃基板的表面质量。另外，还可降低生产成本。若失透温度过高，则容易产生失透，耐失透性降低。另外，变得无法应用于下拉法。另一方面，若考虑到热收缩率或密度等平面显示器用基板的特性，则玻璃基板的失透温度优选为1050℃～不足1300℃，更优选为1110℃～1250℃，进而优选为1150℃～1230℃，进一步优选为1160℃～1220℃，进一步更优选为1170℃～1210℃。
本发明的第1方式的玻璃基板的热膨胀系数(100-300℃)[×10-7℃]优选为不足38×10-7℃，更优选为不足37×10-7℃，进而优选为28～不足36×10-7℃，进一步优选为30～不足35×10-7℃，进一步更优选为31～34.5×10-7℃，进而更优选为32～34×10-7℃的范围。若热膨胀系数较大，则显示器制造时的热处理步骤中有热冲击或热收缩量增大的倾向。另一方面，若热膨胀系数较小，则存在难以取得热膨胀系数与形成于玻璃基板上的其它金属、有机是接着剂等周边材料的匹配，而导致周边部件剥离的情况。另外，于p-Si·TFT制造步骤中，重复急热与急冷，施加于玻璃基板上的热冲击变大。进而，大型玻璃基板于热处理步骤中容易形成温度差(温度分布)，玻璃基板的破坏机率变高。通过将热膨胀系数设为上述范围，可降低因热膨胀差而产生的热应力，结果于热处理步骤中玻璃基板的破坏机率降低。即，从降低玻璃基板的破坏机率的观点出发，将热膨胀系数设为上述范围对宽度方向为2000～3500mm、纵方向为2000～3500mm的玻璃基板尤其有效。再者，从重视热膨胀系数与形成于基板上的金属、有机是接着剂等周边材料的匹配的观点出发，热膨胀系数(100-300℃)优选为不足40[×10-7℃]，更优选为28～不足40×10-7℃，进而优选为30～不足39×10-7℃，进一步优选为32～不足38×10-7℃，进一步更优选为34～38×10-7℃。
本发明的第1方式的玻璃基板的热收缩率[ppm]优选为75ppm以下，优选为65ppm以下。进而，优选为60ppm以下，更优选为55ppm以下，进而优选为50ppm以下，进一步优选为48ppm以下，进一步更优选为45ppm以下。更详细而言，热收缩率[ppm]优选为0～75ppm，更优选为0～65ppm，进而优选为0～60ppm，进一步优选为0～55ppm，进一步更优选为0～50ppm，进而更优选为0～45ppm。若热收缩率(量)变大，则引起像素的较大的间距偏差的问题，而无法实现高精细的显示器。为将热收缩率(量)控制于特定范围，优选为使玻璃基板的应变点成为680℃以上。热收缩率(量)最佳为0ppm，但若欲使热收缩率成为0ppm，则要求极其延长缓冷步骤，或于缓冷步骤后实施热收缩降低处理(离线退火)，于此情况下，生产率降低，成本增加。鉴于生产率及成本，热收缩率例如优选为3～75ppm，更优选为5～75ppm，进而优选为5～65ppm，进一步优选为5～60ppm，进一步更优选为8～55ppm，进而更优选为8～50ppm，进而更优选为15～45ppm。
再者，热收缩率是以实施升降温速度为10℃/min并于550℃下保持2小时的热处理后的下述式表示。
热收缩率(ppm)={热处理前后的玻璃的收缩量/热处理前的玻璃的长度}×106
本发明的第1方式的玻璃基板的热收缩率是对作为热收缩率的测定对象的玻璃基板进行上述热处理后进行测定而获得的。然而，本发明的第1方式的玻璃基板的热收缩率也可为如下值，即，将作为热收缩率的测定对象的玻璃基板如实施例中的热收缩测定用试样玻璃基板的制备中所示般，进行以Tg保持30分钟后，以100℃/min冷却至Tg-100℃，并放冷至室温的缓冷操作后，实施上述热处理而获得。以下拉法等连续式的方法制造的玻璃基板有时冷却条件不同，通过在实施上述保持Tg后的冷却处理后测定热收缩率，可获得相同条件下的热收缩率的值。
本发明的第1方式的玻璃基板还包括p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第2方式的玻璃基板)，该p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板由如下玻璃形成，且实施升降温速度为10℃/min并于550℃下保持2小时的热处理后的由下述式表示的热收缩率为75ppm以下，上述玻璃含有SiO252～78质量%、Al2O33～25质量%、B2O33～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、Sb2O30～0.3质量%，且实质上不含有As2O3。玻璃基板的热收缩率为75ppm以下，优选为65ppm以下。进而，热收缩率优选为60ppm以下，更优选为55ppm以下，进而优选为50ppm以下，进一步优选为48ppm以下，进一步更优选为45ppm以下，进而更优选为40ppm以下。R2O含量为0.01～0.8质量%的范围，优选为0.01～0.5质量%，进而优选为0.01～0.3质量%的范围。
从降低环境负荷的观点出发，本发明的第2方式的玻璃基板玻璃优选为玻璃中所含的Sb2O3为0～0.3质量%，更优选为0～0.1质量%。进而优选为本发明的第2方式的玻璃基板由实质上不含有Sb2O3，且实质上还不含有As2O3的玻璃形成。
热收缩率为75ppm下，优选为65ppm以下，更优选为60ppm以下，且由含有R2O0.01～0.8质量%的玻璃形成的本发明的第2方式的p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板不会引起像素的间距偏差的问题，且可降低玻璃的比电阻，可避免于利用直接通电加热的熔解中产生熔解槽熔损的问题。本发明的第2方式的玻璃基板的上述以外的玻璃组成及物性等可与本发明的第1方式的玻璃基板相同。
构成本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的玻璃的熔融温度优选为1680℃以下，更优选为1650℃以下，进而优选为1640℃以下，进一步优选为1620℃以下。若熔融温度较高，则对熔解槽的负荷变大。另外，由于大量使用能量，故而成本也变高。为使熔融温度成为上述范围，适当做法为于本发明的玻璃基板的组成范围内含有降低黏性的例如B2O3、RO等成分。
构成本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的玻璃的液相黏度(失透温度下的黏度)为104.0dPa·s以上，优选为104.5～106.0dPa·s。更优选为104.5～105.9dPa·s，进而优选为104.6～105.8dPa·s，进一步优选为104.8～105.7dPa·s，进一步更优选为104.8～105.6dPa·s，进而更优选的范围为104.9～105.5dPa·s。通过使其处于这些范围内，可具有作为p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板所必需的特性，并且于成形时难以产生失透结晶，故而容易以溢流下拉法成形玻璃基板。由此，可提高玻璃基板的表面质量，并且可降低玻璃基板的生产成本。通过在构成本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的玻璃的组成范围内适当调整各成分的含量，可使玻璃的液相黏度成为上述范围。
构成本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的玻璃的玻璃熔融液的比电阻(于1550℃下)[Ω·cm]优选为50～300Ω·cm，更优选为50～250Ω·cm，进而优选为50～200Ω·cm，进一步优选的范围为100～200Ω·cm。若比电阻变得过小，则存在熔解时所需要的电流值变得过大，设备上受到制约的情况。另一方面，若比电阻变得过大，则还存在电极的消耗变多的倾向。另外，还存在电流并非于玻璃中而是于形成熔解槽的耐热砖中流动，从而导致熔解槽熔损的情况。玻璃基板的比电阻可主要通过控制本发明的玻璃基板的必需成分即RO与R2O的含量而调整为上述范围。进而，除通过控制RO与R2O的含量以外，还可通过控制Fe2O3含量而将玻璃基板的比电阻调整为上述范围。
本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的杨氏模数[GPa]优选为70GPa以上，更优选为73GPa以上，进而优选为74GPa以上，进一步优选为75GPa以上。若杨氏模数较小，则因玻璃自身重量所致的玻璃的弯曲而使玻璃容易破损。尤其是于宽度方向2000mm以上的大型玻璃基板中，由弯曲所致的破损问题变得明显。玻璃基板的杨氏模数(GPa)可通过在本发明的玻璃基板的组成范围内调整使杨氏模数(GPa)变动的倾向较强的例如Al2O3等成分的含量而增大。
本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的比弹性模数(杨氏模数/密度)[GPacm3g-1]优选为28GPacm3g-1以上，更优选为29GPacm3g-1以上，进而优选为30GPacm3g-1以上，进一步优选为31GPacm3g-1以上。若比弹性模数较小，则因玻璃自身重量所致的玻璃的弯曲，而使玻璃容易破损。尤其是于宽度方向2000mm以上的大型玻璃基板中，由弯曲所致的破损问题变得明显。
本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板对于大小并无特别限制。宽度方向例如为500～3500mm，优选为1000～3500mm，更优选为2000～3500mm。纵方向例如为500～3500mm，优选为1000～3500mm，更优选为2000～3500mm。使用越大的玻璃基板，则越能提高液晶显示器或有机EL显示器的生产率。
本发明的第1方式及第2方式的玻璃基板的板厚[mm]例如可在0.1～1.1mm的范围。但并不旨在限定于该范围。板厚[mm]例如可在0.1～0.7mm、0.3～0.7mm、0.3～0.5mm的范围。若玻璃板的厚度过薄，则玻璃基板本身的强度降低。例如容易于平面显示器制造时产生破损。若板厚过厚，则对于要求薄型化的显示器而言不是优选的。另外，由于玻璃基板的重量变重，故而难以实现平面显示器的轻量化。
本发明包括一种p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板(本发明的第3方式的玻璃基板)，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
Sb2O30～0.3质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
且实质上不含有As2O3。
作为本发明的第3方式的玻璃基板的一例，可列举由如下玻璃形成的p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板，该玻璃含有：
SiO257～75质量%、
Al2O38～25质量%、
B2O33～不足11质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、
MgO0～15质量%、
CaO1～20质量%、
SrO+BaO0～不足3.4质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
质量比CaO/RO为0.65以上，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3。
对本发明的第3方式的玻璃基板中含有各成分的理由、及含量或组成比的范围进行说明。
本发明的第3方式的玻璃基板中的SiO2的含量为57～75质量%的范围。
SiO2是玻璃的骨架成分，因此为必需成分。若含量变少，则存在耐酸性、耐BHF(缓冲氟氢酸)性及应变点降低的倾向。另外，存在热膨胀系数增加的倾向。另外，若SiO2含量过少，则难以使玻璃基板低密度化。另一方面，若SiO2含量过多，则存在玻璃熔融液的比电阻上升，熔融温度明显变高而难以熔解的倾向。若SiO2含量过多，则还存在耐失透性降低的倾向。从这种观点出发，将SiO2的含量设在57～75质量%的范围。SiO2的含量优选为58～72质量%，进而优选为59～70质量%，进一步优选为59～69质量%，进一步更优选为61～69质量%，进而更优选为61～68质量%，进而优选的范围为62～67质量%。另一方面，若SiO2含量过多，则存在玻璃的蚀刻速率变慢的倾向。就获得表示进行减薄化的情况下的速度的蚀刻速率充分快的玻璃基板的观点而言，SiO2的含量优选为57～75质量%，更优选为57～70质量%，进而优选为57～65质量%，进一步优选的范围为58～63质量%。再者，SiO2含量是考虑到上述耐酸性等特性与蚀刻速率的双方而适当决定。
本发明的第3方式的玻璃基板中的Al2O3含量为8～25质量%的范围。
Al2O3是抑制分相且提高应变点的必需成分。若含量过少，则玻璃变得容易分相。另外，存在应变点降低的倾向。进而，存在杨氏模数及蚀刻速率降低的倾向。若Al2O3含量过多，则比电阻上升。另外，由于玻璃的失透温度上升，耐失透性降低，故而存在成形性恶化的倾向。从这种观点出发，Al2O3的含量的范围为8～25质量%。Al2O3的含量优选为10～23质量%，更优选为12～20质量%，进而优选为14～20质量%，进而进一步优选为15～20质量%，进而更优选的范围为15～19质量%。另一方面，从获得蚀刻速率充分快的玻璃基板的观点出发，Al2O3的含量优选为8～23质量%，更优选为10～23质量%，进而优选为14～23质量%，进一步优选为17～22质量%。再者，Al2O3的含量是考虑到上述玻璃的分相特性等与蚀刻速率的双方而适当决定的。
本发明的第3方式的玻璃基板中的B2O3在3～15质量%的范围，优选为3～13质量%，更优选的范围为3～不足11质量%。
B2O3是使玻璃的高温黏性区域中的温度降低，改善熔解性及澄清性的必需成分。若B2O3含量过少，则熔解性及耐BHF性降低，耐失透性也降低。另外，若B2O3含量过少，则比重增加而难以实现低密度化。若B2O3含量过多，则玻璃熔融液的比电阻上升。另外，若B2O3含量过多，则应变点降低。进而，耐热性及耐酸性降低，杨氏模数降低。另外，因玻璃熔解时的B2O3的挥发而导致玻璃的不均质变得明显，从而容易产生脉纹。从这种观点出发，B2O3含量的范围为3～不足11质量%，优选为3～不足10质量%，更优选为4～9质量%，进而优选为5～9质量%，进一步优选的范围为7～9质量%。另一方面，为充分降低失透温度，B2O3含量优选为5～15质量%，更优选为6～13质量%，进而优选为7～不足11质量%。再者，B2O3含量是考虑到上述熔解性等与失透温度的双方而适当决定的。
本发明的第3方式的玻璃基板中的MgO、CaO、SrO及BaO的总量即RO在3～25质量%的范围。RO是降低比电阻，提高熔解性的必需成分。若RO含量过少，则比电阻上升，熔解性恶化。若RO含量过多，则应变点及杨氏模数降低。另外，密度上升。另外，若RO含量过多，则还存在热膨胀系数增大的倾向。从这种观点出发，RO为3～25质量%的范围，优选为3～16质量%，更优选为3～15质量%，进而优选为3～14质量%，进一步优选为3～13质量%，进一步更优选为6～13质量%，进而更优选为6～12质量%，进而进一步优选的范围为8～11质量%。
本发明的第3方式的玻璃基板中的MgO是降低比电阻，提高熔解性的成分。另外，由于为碱土金属中难以增加比重的成分，故而若相对增加其含量，则变得容易实现低密度化。虽并非为必需成分，但通过含有MgO可提高熔解性，且抑制切粉的产生。然而，若MgO的含量过多，则玻璃的失透温度急剧上升，故而成形性恶化(耐失透性降低)。另外，若MgO的含量过多，则存在耐BHF性降低，耐酸性降低的倾向。尤其于欲降低失透温度的情况下，优选为实质上不含有MgO。从这种观点出发，MgO含量为0～15质量%，优选为0～10质量%，更优选为0～5质量%，进而优选为0～4质量%，进一步优选为0～3质量%，进一步更优选为0～不足2质量%，进而更优选为0～1质量%，最佳为实质上不含有。
本发明的第3方式的玻璃基板中的CaO是对降低比电阻，且不使玻璃的失透温度急剧上升而提高玻璃的熔解性而言有效的成分。另外，由于为碱土金属中难以增加比重的成分，故而若相对增加其含量，则变得容易实现低密度化。虽并非为必需成分，但通过含有CaO可实现因玻璃熔融液的比电阻降低、及熔融温度(高温黏性)降低而获得的熔解性提高及失透性改善，故而优选为含有CaO。另一方面，若CaO含量过多，则存在应变点降低的倾向。另外，存在热膨胀系数增加及密度上升的倾向。CaO含量为1～20质量%，优选为1～15质量%，更优选为3.6～15质量%，进而优选为4～14质量%，进一步优选为5～12质量%，进一步更优选为5～11质量%，进而更优选为5～10质量%，进而进一步优选为超过6～10质量%，进而进一步更优选的范围为超过6～9质量%。
本发明的第3方式的玻璃基板中的SrO与BaO是降低玻璃熔融液的比电阻且降低熔融温度，提高熔解性，并且降低失透温度的成分。虽并非为必需成分，但若含有其等，则耐失透性及熔解性提高。然而，若含量过多，则导致密度上升。从降低密度，实现轻量化的观点出发，SrO与BaO的总量即SrO+BaO为0～不足3.4质量%，优选为0～2质量%，更优选为0～1质量%，进而优选为0～0.5质量%，进而进一步优选的范围为0～不足0.1质量%。欲降低玻璃基板的密度的情况下，优选为实质上不含有SrO与BaO。
本发明的第3方式的玻璃基板中含有R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～8质量%。
Li2O、Na2O及K2O即RO是提高玻璃的碱性度，容易使澄清剂氧化，而发挥澄清性的成分。另外，且为提高熔解性，降低比电阻的成分。因此，若含有R2O，则比电阻降低，熔解性提高，并且澄清性提高。然而，若R2O含量过多，则会自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化。另外，存在热膨胀系数增大的倾向。从这些观点出发，R2O的总量即Li2O+Na2O+K2O在0.01～0.8质量%的范围，优选为0.01～0.6质量%，更优选为0.01～0.5质量%，进而优选为0.01～0.4质量%，进一步优选为0.01～0.3质量%的范围。上述范围中的下限值0.01质量%优选为0.05质量%，更优选为0.1质量%。
本发明的第3方式的玻璃基板中的CaO/RO成为熔解性与耐失透性的指标。CaO/RO为0.65以上，优选为0.65～1，进而优选为0.7～1，进一步优选为0.85～1，进一步更优选为0.9～1，进而进一步优选的范围为0.95～1。通过设为这些范围，可同时实现耐失透性与熔解性。进而，可实现低密度化。另外，仅含有CaO的情况下提高应变点的效果高于含有2种以上碱土金属的情况。
从降低环境负荷的观点出发，本发明的第3方式的玻璃基板优选为Sb2O3为0～0.3质量%，更优选为0～0.1质量%。另外，从进一步降低环境负荷的观点出发，本发明的第3方式的玻璃基板进而优选为实质上不含有Sb2O3，且实质上也不含有As2O3。
本发明的第3方式的玻璃基板的上述以外的玻璃组成、物性及大小等可与本发明的第1方式的玻璃基板相同。
本发明的玻璃基板(与本发明的第1～3方式的玻璃基板共通)适合于平面显示器用玻璃基板，尤其适合于表面形成有p-Si·TFT的平面显示器用玻璃基板。具体而言，适合于液晶显示器用玻璃基板、有机EL显示器用玻璃基板。尤其适合于p-Si·TFT液晶显示器用玻璃基板。其中尤其适合于要求高精细的移动终端等的显示器用玻璃基板。
<平面显示器用玻璃基板的制造方法>
本发明的第1方式的平面显示器用玻璃基板的制造方法包括：
熔解步骤，至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%、
Sb2O30～0.3质量%，
该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上；
成形步骤，使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，对上述平板状玻璃进行缓冷。
<液晶显示器用玻璃基板的制造方法>
进而，本发明的第1方式的液晶显示器用玻璃基板的制造方法包括：
熔解步骤，至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量%、
Al2O33～25质量%、
B2O33～15质量%、
RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、
R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，
该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上；
成形步骤，使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，对上述平板状玻璃进行缓冷。
本发明的第2及3方式的玻璃基板还可经过与上述本发明的第1方式的玻璃基板相同的步骤而制造。然而，本发明的第2方式的玻璃基板的制造中，所使用的玻璃原料是成为如下玻璃的玻璃原料，该玻璃含有SiO252～78质量%、Al2O33～25质量%、B2O33～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～20质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，Sb2O3为0～0.3质量%，更优选为实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，所制造的玻璃基板的实施升降温速度为10℃/min并于550℃下保持2小时的热处理后的热收缩率为75ppm以下、更优选为60ppm以下。
本发明的第3方式的玻璃基板的制造中，所使用的玻璃原料是成为如下玻璃的玻璃原料，该玻璃含有SiO257～75质量%、Al2O38～25质量%、B2O33～15质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、MgO0～15质量%、CaO1～20质量%、SrO+BaO0～不足3.4质量%、Sb2O30～0.3质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，质量比CaO/RO为0.65以上，且实质上不含有As2O3。另外，于作为本发明的第3方式的玻璃基板的制造方法的一例的玻璃基板的制造方法中，所使用的玻璃原料是成为如下玻璃的玻璃原料，该玻璃含有SiO257～75质量%、Al2O38～25质量%、B2O33～不足11质量%、RO(其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量)3～25质量%、MgO0～15质量%、CaO1～20质量%、SrO及BaO的总量0～不足3.4质量%、R2O(其中，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量)0.01～0.8质量%，质量比CaO/RO为0.65以上，实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3。
[熔解步骤]
熔解步骤中，至少使用直接通电加热将以成为特定的玻璃组成的方式调配的玻璃原料熔解。玻璃原料可自公知的材料中适当选择。优选为以玻璃熔融液的1550℃下的比电阻成在50～300Ω·cm的范围的方式调整玻璃原料的组成，尤其是R2O与RO的含量。通过将R2O的含量设为0.01～0.8质量%，将RO的含量设为3～20质量%的范围，可使1550℃下的比电阻为上述范围内。另外，优选为以玻璃基板的β-OH的值成为0.1～0.4mm的方式调整熔解步骤。另外，本发明的第1及2方式的玻璃基板的制造中，通过在3～20质量%的范围内调整RO的含量，可调整1550℃下的比电阻，本发明的第3方式的玻璃基板的制造中，通过在3～25质量%的范围内调整RO的含量，可调整玻璃熔融液1550℃下的比电阻。
[成形步骤]
成形步骤中，使熔解步骤中熔解的熔融玻璃成形为平板状玻璃。平板状玻璃的成形方法例如优选为下拉法，尤其是溢流下拉法。此外，可应用浮式法、再曳引法、辗平法等。通过采用下拉法，与使用浮式法等其它成形方法的情况相比，所获得的玻璃基板的主表面为经热成形的表面，故而具有极高的平滑性，而无需成形后的玻璃基板表面的研磨步骤，因此可降低制造成本，进而还可提高生产率。进而，由于使用下拉法所成形的玻璃基板的两主表面具有均匀的组成，故而可于进行蚀刻处理时进行均匀的蚀刻。此外，通过使用下拉法成形，可获得具有无微小裂痕的表面状态的玻璃基板，故而还可提高玻璃基板本身的强度。
[缓冷步骤]
通过适当调整缓冷时的条件可控制玻璃基板的热收缩率。如上所述，优选为玻璃基板的热收缩率为75ppm以下，更优选为60ppm以下，制造热收缩率为75ppm以下、更优选为60ppm以下的玻璃基板而例如使用下拉法的情况下，较理想为以将平板状玻璃的温度用20～120秒自Tg冷却至Tg-100℃的方式进行成形。若不足20秒，则存在无法充分降低热收缩量的情况。另一方面，若超过120秒，则生产率降低，并且导致玻璃制造装置(缓冷炉)大型化。或者，优选为以将平板状玻璃的平均冷却速度于Tg至Tg-100℃的温度范围内设为50～300℃/min的方式进行缓冷(冷却)。若冷却速度超过300℃/min，则存在无法充分降低热收缩量的情况。另一方面，若不足50℃/min，则生产率降低，并且导致玻璃制造装置(缓冷炉)大型化。冷却速度的优选范围为50～300℃/min，更优选为50～200℃/min，进而优选为60～120℃/min。另一方面，通过在缓冷步骤后另行设置热收缩降低处理(离线退火)步骤，可减小热收缩率。然而，若与缓冷步骤分开而另外设置离线退火步骤，则存在生产率降低，成本增加的问题。因此，更优选为如上所述，缓冷步骤中实施控制平板状玻璃的冷却速度的热收缩降低处理(在线退火)，由此将热收缩率抑制于特定范围内。
以上，以p-Si·TFT平面显示器用玻璃基板为例对本发明的玻璃基板进行了说明，本发明的玻璃基板还可用于平面显示器，尤其可用于p-Si平面显示器。进而，本发明的玻璃基板还可用作氧化物半导体薄膜晶体管平面显示器用玻璃。即，本发明的玻璃基板也可用于在基板表面形成氧化物半导体薄膜晶体管而制造的平面显示器。
[实施例]
以下，根据实施例进而详细地说明本发明。然而，本发明并不限定于实施例。
实施例1～25
以成为表1所示的玻璃组成的方式，按照以下顺序制作实施例1～25及比较例1～2的试样玻璃。针对所获得的试样玻璃及试样玻璃基板而求出失透温度、Tg、100～300℃的范围内的平均热膨胀系数(α)、热收缩率、密度、应变点、熔解温度(黏度为102.5dPa·s时的玻璃温度，表1中表示为T(log(η=2.5))、液相黏度、1550℃下的比电阻、蚀刻速度，并示于表1中。
[表1]
(试样玻璃的制作)
首先，以成为表1所示的玻璃组成的方式，使用通常的玻璃原料即二氧化硅、氧化铝、氧化硼、碳酸钾、碱性碳酸镁、碳酸钙、碳酸锶、二氧化锡及三氧化二铁来调配玻璃原料批料(以下称为批料)。再者，以玻璃成为400g的量进行调配。
上述调配的批料在铂坩埚中进行熔融及澄清。首先，将该坩埚于设定为1575℃的电炉中保持4小时而使批料熔融。其次，使该电炉升温至1640℃并保持2小时，由此进行玻璃熔融液的澄清。其后，使玻璃熔融液于炉外流出至铁板上，冷却固化而获得玻璃体。继而对该玻璃体实施缓冷操作。缓冷操作通过如下方式而进行：将该玻璃体于设定为800℃的另一电炉中保持2小时后，利用2小时冷却至740℃，进而利用2小时冷却至660℃，然后将该电炉的电源切断，并冷却至室温。将经过缓冷操作的玻璃体作为试样玻璃。上述试样玻璃用于测定不受缓冷条件的影响，且/或以基板状无法测定的特性(失透温度、高温黏性(熔融温度)、比电阻、热膨胀系数、Tg及应变点)。上述试样玻璃中Cl含量不足0.01%，且NH4 +含量不足2×10-4%。
另外，切断上述试样玻璃，实施研削及研磨加工，而制作上下表面为镜面的30mm×40mm×0.7mm的试样玻璃基板。上述试样玻璃基板用于测定不受缓冷条件的影响的β-OH。
进而，切断上述试样玻璃，实施研削及研磨加工，制成厚度0.7～4mm、宽度5mm、长度20mm的长方体，将其以Tg保持30分钟后，以100℃/min冷却至Tg-100℃，并放冷至室温，由此制成热收缩测定用试样玻璃基板。
(应变点)
将上述试样玻璃切断、研削加工为3mm见方、长度55mm的棱柱状，而制成试验片。使用光束弯曲测定装置(东京工业股份有限公司制造)对该试验片进行测定，根据光束弯曲法(ASTMC-598)，通过计算而求出应变点。
(热收缩率)
热收缩率是使用将上述热收缩测定用试样玻璃基板于550℃下实施2小时的热处理后的玻璃基板的收缩量，利用下式求出。
热收缩率(ppm)
={热处理前后的玻璃的收缩量/热处理前的玻璃的长度}×106
本实施例中，具体而言通过以下方法进行收缩量的测定。
针对上述热收缩测定用试样玻璃基板，使用示差热膨胀计(ThermoPlus2TMA8310)，使其自室温升温至550℃，保持2小时后，冷却至室温，测定热处理前后的试样玻璃的收缩量。此时的升降温速度设定为10℃/min。
(1550℃下的比电阻)
上述试样玻璃的熔融时的比电阻是使用HP公司制造的4192ALF阻抗分析仪，利用四端子法进行测定，根据上述测定结果算出1550℃下的比电阻值。
(失透温度的测定方法)
将上述试样玻璃粉碎，使其通过2380μm的筛网，而获得留在1000μm的筛网上的玻璃粒。将该玻璃粒浸渍于乙醇中，进行超音波清洗后，于恒温槽中使其干燥。将经干燥的玻璃粒以使25g的上述玻璃粒成为大致固定厚度的方式放入至宽度12mm、长度200mm、深度10mm的铂舟上。将该铂舟于具有1080～1320℃(或者1140℃～1380℃)的温度斜率的电炉内保持5小时，其后将其自炉中取出，利用50倍的光学显微镜观察玻璃内部产生的失透。将观察到失透的最高温度设为失透温度。
(100～300℃的范围内的平均热膨胀系数α及Tg的测定方法)
将上述试样玻璃加工成φ5mm、长度20mm的圆柱状，而制成试验片。使用示差热膨胀计(ThermoPlus2TMA8310)对该试验片测定升温过程中的温度与试验片的伸缩量。将此时的升温速度设为5℃/min。根据上述温度与试验片的伸缩量的测定结果而测定100～300℃的范围内的平均热膨胀系数及Tg。再者，本申请案中的Tg是针对如下的试样玻璃而测定的值，即，将玻璃体于设定为800℃的另一电炉中保持2小时后，利用2小时冷却至740℃，进而利用2小时冷却至660℃，然后将该电炉的电源切断，冷却至室温。
(密度)
玻璃的密度是通过阿基米得法而测定。
(熔融温度)
上述试样玻璃的高温黏性是使用铂球提拉式自动黏度测定装置而测定。
根据上述测定结果，算出黏度为102.5dPa·s时的温度，而获得熔融温度。
(液相黏度)
根据上述高温黏性的测定结果，算出上述失透温度下的黏性，而获得液相黏度。于表1中仅表示以10ndPa·s表示的液相黏度的指数部分n。
(蚀刻速度)
将玻璃基板于HF的比例为1mol/kg、HCl的比例为5mol/kg的混合酸的40℃的蚀刻液中浸渍1小时，测定玻璃基板的一表面的厚度减少量(μm)。以每单位时间(1小时)的减少量(μm)求出蚀刻速率(μm/h)。
实施例26
使用具备耐火砖制的熔解槽与铂合金制的制备槽(澄清槽)的连续熔解装置，将以成为实施例7所示的玻璃组成的方式调配的玻璃原料于1560～1640℃下熔解，于1620～1670℃下澄清，于1440～1530℃下搅拌，然后通过溢流下拉法成形为厚度0.7mm的薄板状。于Tg至Tg-100℃的温度范围内，以100℃/min的平均速度进行缓冷，而获得液晶显示器用(有机EL显示器用)玻璃基板。再者，使用所获得的玻璃基板对上述记载的各特性进行测定。
以上述方式获得的玻璃基板的β-OH值为0.20mm-1。另外，具有720℃以上的Tg、与1680℃以下的熔融温度，而实现高Tg(较高的低黏特性温度)及良好的熔解性。进而，热收缩率及失透温度也满足本发明的玻璃基板的条件。再者，以上述方式获得的玻璃基板的β-OH值比实施例7大0.09mm-1，故而虽与实施例7相比Tg低3℃，但仍可实现充分高的Tg。
实施例27、28
使用以成为实施例11、13所示的玻璃组成的方式调配的玻璃原料，与实施例26同样地制作玻璃基板，而测定各特性。
以上述方式获得的实施例27的组成的玻璃基板的熔解温度为1610℃，β-OH值为0.20mm-1，Tg为754℃，应变点为697℃，热收缩率为51ppm，其它特性与实施例11相同。另外，实施例28的组成的玻璃基板的熔解温度为1585℃，β-OH值为0.21mm-1，Tg为761℃，应变点为710℃，热收缩率为31ppm，其它特性与实施例13相同。如上所述，上述玻璃基板具有720℃以上的Tg、与1680℃以下的熔融温度，而实现较高的低黏特性温度及良好的熔解性。进而，热收缩率及失透温度也满足本发明的玻璃基板的条件。再者，以上述方式获得的玻璃基板的β-OH值比实施例11、13大0.1mm-1左右，故而虽与实施例7、13相比Tg低2～3℃，但仍可实现充分高的Tg。
因此，可谓本实施例中获得的玻璃基板是还可用于应用p-Si·TFT的显示器中的具备优异特性的玻璃基板。
[产业上的可利用性]
本发明可用于显示器用玻璃基板的制造领域。

Claims (15)

1.一种显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量％、
Al2O33～25质量％、
B2O33～15质量％、
CaO8.6～15质量％、
MgO0～小于2质量％
RO3～20质量％、
R2O0.01～0.8质量％、
Sb2O30～0.3质量％，
并且该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上，
该玻璃的应变点为688℃以上，
其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量，而且，质量比K2O/R2O为0.5～1。
2.如权利要求1所述的玻璃基板，其中上述玻璃实质上不含有Sb2O3。
3.一种显示器用玻璃基板，其由如下的玻璃形成，该玻璃含有：
SiO252～78质量％、
Al2O33～25质量％、
B2O33～15质量％、
CaO8.6～15质量％、
MgO0～小于2质量％
RO3～20质量％、
R2O0.01～0.8质量％，
并且该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上，
该玻璃的应变点为688℃以上，
其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量，而且，质量比K2O/R2O为0.5～1。
4.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中，平面显示器是p-Si·TFT平面显示器。
5.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中上述玻璃中SiO2及Al2O3的合计含量为75质量％以上，
RO的含量为4～16质量％，且
B2O3的含量为3～不足11质量％。
6.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中上述玻璃实质上不含有Cl。
7.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中上述玻璃的失透温度为1250℃以下，且上述玻璃基板是以下拉法而成形的。
8.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中上述玻璃的质量比K2O/R2O为0.9以上。
9.如权利要求1至3中任一项所述的玻璃基板，其中上述玻璃中SrO及BaO的总量为0～0.5质量％。
10.一种显示器用玻璃基板的制造方法，其包括：
熔解步骤，至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量％、
Al2O33～25质量％、
B2O33～15质量％、
CaO8.6～15质量％、
MgO0～小于2质量％
RO3～20质量％、
R2O0.01～0.8质量％、
Sb2O30～0.3质量％，
并且该玻璃实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为7～30的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上，其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量，而且，质量比K2O/R2O为0.5～1；
成形步骤，使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，对上述平板状玻璃进行缓冷。
11.一种显示器用玻璃基板的制造方法，其包括：
熔解步骤，至少使用直接通电加热将以成为如下玻璃的方式调配的玻璃原料熔解而获得熔融玻璃，该玻璃含有：
SiO252～78质量％、
Al2O33～25质量％、
B2O33～15质量％、
CaO8.6～15质量％、
MgO0～小于2质量％
RO3～20质量％、
R2O0.01～0.8质量％，
并且该玻璃实质上不含有Sb2O3，且实质上不含有As2O3，
质量比CaO/RO为0.65以上，质量比(SiO2+Al2O3)/B2O3为8.1～20的范围，且
质量比(SiO2+Al2O3)/RO为5以上，
其中，RO为MgO、CaO、SrO及BaO的总量，R2O为Li2O、Na2O及K2O的总量，而且，质量比K2O/R2O为0.5～1；
成形步骤，使上述熔融玻璃成形为平板状玻璃；及
缓冷步骤，对上述平板状玻璃进行缓冷。
12.如权利要求10或11所述的制造方法，其中，显示器是p-Si·TFT平面显示器。
13.如权利要求10或11所述的制造方法，其中上述熔融玻璃于1550℃的熔融液中的比电阻为50～300Ω·cm。
14.如权利要求10或11所述的制造方法，其中于上述缓冷步骤中，实施控制平板状玻璃的冷却速度而降低热收缩率的热收缩降低处理。
15.如权利要求14所述的制造方法，其中于上述缓冷步骤中，实施将平板状玻璃的中央部的冷却速度于Tg至Tg-100℃的温度范围内设为50～300℃/min的热收缩降低处理。
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