JP2016094339A - 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 - Google Patents

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 Download PDF

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Abstract

【課題】高いＴｇおよび歪点と、良好な耐失透性とを両立して備え、ディスプレイに用いられても画素のピッチズレの問題を生じさせないガラス基板を提供する
【解決手段】本発明のディスプレイ用ガラス基板は、モル％表示で、ＳｉＯ2を５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3を３〜２０％、Ｂ2Ｏ3を３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）を３〜２５％を含有し、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である。ただし、熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、次式にて求められる値である。熱収縮率（ｐｐｍ）＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
【選択図】なし

Description

本発明は、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板と、その製造方法とに関する。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等の、薄型で消費電力が少ないフラットパネルディスプレイは、近年、携帯機器等のディスプレイとして広く用いられている。これらのディスプレイ用の基板には、一般に、ガラス基板が用いられている。
ＴＦＴには、アモルファスシリコン（α−Ｓｉ）・ＴＦＴと、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）・ＴＦＴとが存在する。ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴは、超高精細で美しい画面を実現できること、ディスプレイの高い耐久性を実現できること、ディスプレイの薄型・軽量化が可能であること、および、低消費電力化が可能であること等の点で、α−Ｓｉ・ＴＦＴよりも優れている。しかし、従来、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴの製造には、高温処理が必要であった。そのため、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを製造する際にガラス基板に熱収縮および熱衝撃が生じるので、シリカガラス以外のガラスを使用することができなかった。その結果、液晶ディスプレイにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを適用することが困難であった。
しかし、近年、熱処理温度が低減された低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ＴＦＴが開発されたので、フラットパネルディスプレイにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを適用することが可能となった。これにより、携帯機器等の小型機器のディスプレイであっても、高精細で美しい画面を実現できるようになった。
ただし、未だにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴの製造には４００〜６００℃の高温の熱処理が必要である。従来のディスプレイ用ガラス基板の場合、歪点が十分に高くないものが多く、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ製造時の熱処理によって大きな熱収縮が発生して画素のピッチズレを引き起こすという問題が発生しやすい。さらに、近年、ますます高精細化が求められている。したがって、このような画素のピッチズレを抑制するために、ディスプレイ製造時のガラス基板の熱収縮を低減することが強く求められている。従来、このような熱収縮の問題を考慮して開発されたディスプレイ用ガラス基板が報告されている（特許文献１〜３）。
特開２００２−３２４０号公報 特開２００４−３１５３５４号公報 特開２００７−３０２５５０号公報
ここで、ガラス基板の熱収縮は、ガラス転移点（以下Ｔｇと記す。）および歪点で代表される低温粘性域での特性（低温粘性特性）温度を高くすることで抑制できる（以下、本明細書では、「低温粘性特性温度」として、「Ｔｇおよび歪点」を代表して記載する。）。しかし、単にガラスのＴｇおよび歪点を高くすることだけに着目してガラス組成の改良を行うと、ガラスの耐失透性が悪化しやすいという問題が起こる。また、耐失透性が悪くなる、すなわち失透温度が高くなり液相粘度が低下すると、製法の自由度も低下してしまう。失透温度が高くなり、液相粘度が低下すると、例えば、オーバーフローダウンドロー法を使用したガラス基板の製造が困難になるという問題が生じる。
そこで、本発明は、高いＴｇおよび歪点と、良好な耐失透性とを両立して備え、さらにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられても画素のピッチズレの問題を生じさせない、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供することを目的とする。
本発明の第１のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である。
ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
以降の「熱収縮率」も、同様に定義される。
本発明の第２のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下のガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である。
本発明の第３のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成されるガラス基板であり、
Ｔｇで３０分保持した後、Ｔｇ−１００℃まで１００℃／分で冷却し、室温まで放冷後、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後の前記ガラス基板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である。
また、本発明は、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第１の製造方法も提供する。
また、本発明は、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第２の製造方法も提供する。
本発明は、さらに、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
第１のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板も提供する。
本発明は、さらに、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
第２のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板も提供する。
本発明のガラス基板は、高いＴｇおよび歪点と、良好な耐失透性との両立を可能とする。したがって、本発明によれば、ディスプレイ製造時の熱処理による熱収縮が抑制されて画素のピッチズレの問題を生じさせない、優れた特性を有するガラス基板を提供できる。
本実施形態のディスプレイ用ガラス基板は、モル％表示で、ＳｉＯ2を５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3を３〜２０％、Ｂ2Ｏ3を３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）を３〜２５％含有し、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たすガラスから構成されるガラス基板を包含する。また、本実施形態のディスプレイ用ガラス基板は、モル％表示で、ＳｉＯ2を５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3を３〜２０％、Ｂ2Ｏ3を３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）を３〜２５％を含有し、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たすガラスから構成されるガラス基板を包含する。（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７、より好ましくは（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係が満たされることにより、本実施形態のガラス基板は、良好な耐失透性を維持しつつ、Ｔｇおよび歪点を高くすることができる。このＴｇおよび歪点の上昇により、ディスプレイ製造時の熱処理時に発生する熱収縮量が抑制される。また、Ｔｇおよび歪点の上昇を目的として、単にＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3量を増加させて、かつＢ2Ｏ3量を低減しただけでは、熔融温度が高くなり、熔解性が低下する場合もある。しかし、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3が上記関係を満たすことで、熔解性の低下も抑制することができる。すなわち、本実施形態のガラス基板は、良好な耐失透性および良好な熔解性を維持しつつ、Ｔｇおよび歪点を上昇させることができる。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、ＺｎＯを任意成分として５％以下で含有することができる。その場合、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７０％、より好ましくは、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７５％を満たし、かつ、ＲＯ、ＺｎＯおよびＢ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3＝７〜２５％を満たすことが好ましい。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、歪点を６６０℃以上とすることができる。フラットパネルディスプレイ製造時の熱収縮をより確実に抑制するために、歪点は６６５℃以上が好ましく、６７５℃以上がより好ましく、６８０℃以上がさらに好ましく、６８５℃以上がさらに好ましく、６９０℃以上がさらに好ましく、６９５℃以上がさらに好ましく、７００℃以上がさらに好ましい。
ガラスの熔解性は、粘度が１０2.5ｄＰａ・ｓの時のガラス温度（熔融温度）によって評価できる。本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、熔融温度が１６８０℃以下であることが好ましい。熔融温度を１６８０℃以下とすることで、本実施形態のガラス基板は良好な熔解性を有することができる。また、熔融温度が低すぎると、Ｔｇおよび歪点が低くなりやすい。そのため、高Ｔｇおよび高歪点を実現するためには、熔融温度がある程度の高さを有する必要がある。したがって、熔融温度は、好ましくは１５５０〜１６５０℃であり、好ましくは１５５０〜１６４５℃であり、より好ましくは１５８０〜１６４０℃であり、より好ましくは１５９０〜１６３０℃であり、さらに好ましくは１６００〜１６２０℃である。
熱収縮量は、上記のようなガラス組成の調整だけでなく、ガラス製造時の条件を適宜調整することによっても、低減させることができる。具体的には、ガラス徐冷時に、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度領域でガラスを必要かつ十分な低い速度で冷却することによって、熱収縮量を低減できる。したがって、本実施形態のガラス基板では、上記のような組成の調整に加えて、必要であれば徐冷条件を適宜調整することにより、熱収縮率を７５ｐｐｍ以下、好ましくは６５ｐｐｍ以下、より好ましくは６０ｐｐｍ以下にすることができる。熱収縮率を７５ｐｐｍ以下、好ましくは６５ｐｐｍ以下、より好ましくは６０ｐｐｍ以下とすることにより、本実施形態のガラス基板がｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられ、さらにそのディスプレイが高精細である場合でも、画素のピッチズレを十分に抑制することができる。画素のピッチズレをより確実に抑制するために、熱収縮率は５５ｐｐｍ以下が好ましく、５０ｐｐｍ以下がより好ましく、４５ｐｐｍ以下がさらに好ましく、４３ｐｐｍ以下がさらに好ましく、４０ｐｐｍ以下がさらに好ましく、３８ｐｐｍ以下がさらに好ましい。言い換えると、熱収縮率は０〜７５ｐｐｍであり、好ましくは０〜６５ｐｐｍであり、より好ましくは０〜６０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜５５ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜５０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４５ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４３ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜３８ｐｐｍである。なお、熱収縮率を０ｐｐｍにしようとすると、徐冷工程を極めて長くすることや、徐冷工程後に熱収縮低減処理（オフラインアニール）を施すことが求められるが、生産性が低下し、コストが高騰してしまう。生産性およびコストを鑑みると、熱収縮率は、例えば３〜７５ｐｐｍであり、好ましくは５〜７５ｐｐｍであり、より好ましくは５〜６５ｐｐｍであり、さらに好ましくは８〜５５ｐｐｍであり、さらに好ましくは８〜５０ｐｐｍであり、さらに好ましくは１０〜４５ｐｐｍであり、さらに好ましくは１０〜４３ｐｐｍであり、さらに好ましくは１０〜４０ｐｐｍであり、さらに好ましくは１５〜３８ｐｐｍである。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、１２５０℃以下の失透温度を有する。失透温度を１２５０℃以下とすることで、本実施形態のガラス基板を構成するガラスはダウンドロー法を用いて成形しやすくなるという効果が得られる。その結果、ガラス基板の表面品位を向上できるとともに、ガラス基板の生産コストを低減することができる。また、失透温度が高すぎると、失透が生じやすく、耐失透性が低下する。したがって、本実施形態のガラス基板の失透温度は、好ましくは１２３０℃以下、より好ましくは１２２０℃以下、より好ましくは１２１０℃以下、さらに好ましくは１２００℃以下とする。他方、低熱収縮や低密度などのフラットパネルディスプレイ用基板の特性を実現するためには、ガラス基板を構成するガラスの失透温度が、好ましくは１０５０℃〜１２５０℃、より好ましくは１１１０℃〜１２５０℃、さらに好ましくは１１５０℃〜１２４０℃、一層好ましくは１１６０℃〜１２３０℃、より一層好ましくは１１７０℃〜１２２０℃である。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、液相粘度が１０4.0ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましく、１０4.5ｄＰａ・ｓ以上であることがより好ましい。液相粘度を１０4.0ｄＰａ・ｓ以上とすることにより、フロート法で成形しやすくなる。また、液相粘度を１０4.5ｄＰａ・ｓ以上とすることにより、さらに成形性が向上する。したがって、液相粘度をこのような範囲にすることで、本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、ダウンドロー法（特にオーバーフローダウンドロー法）を用いて成形しやすくなる。その結果、ガラス基板の表面品位を向上できるとともに、ガラス基板の生産コストを低減することができる。液相粘度は、より好ましくは１０4.5〜１０6.0ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは１０4.5〜１０5.9ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは１０4.6〜１０5.8ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは１０4.6〜１０5.7ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは１０4.7〜１０5.7ｄＰａ・ｓであり、より好ましくは１０4.8〜１０5.6ｄＰａ・ｓであり、さらに好ましくは１０4.9〜１０5.5ｄＰａ・ｓである。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスの他の物性について、好ましい範囲は以下のとおりである。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数が３７×１０-7Ｋ-1未満であることが好ましく、２８×１０-7Ｋ-1以上３６×１０-7Ｋ-1未満であることがより好ましく、３０×１０-7Ｋ-1以上３５×１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３１×１０-7Ｋ-1以上３４．５×１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３２×１０-7Ｋ-1以上３４×１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましい。熱膨張係数が大きすぎると、ディスプレイ製造時の熱処理工程において、熱衝撃や熱収縮量が増大する。他方、熱膨張係数が小さすぎると、ディスプレイ製造時にガラス基板上に形成される金属および有機系接着剤などの周辺材料の熱膨張係数との整合がとりにくくなり、周辺部材が剥離してしまう虞がある。また、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ製造工程では、急加熱と急冷とが繰り返され、ガラス基板にかかる熱衝撃は大きくなる。さらに、大型のガラス基板は、熱処理工程において、温度差（温度分布）がつきやすく、ガラス基板の破壊確率が高くなる。熱膨張係数を上記範囲とすることで、熱膨張差から生じる熱応力を低減することができ、結果として、熱処理工程におけるガラス基板の破壊確率が低下する。なお、ガラス基板上に形成される金属および有機系接着剤などの周辺材料の熱膨張係数との整合を重視する観点からは、ガラス基板を構成するガラスの１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数が５５×１０-7Ｋ-1未満が好ましく、４０×１０-7Ｋ-1未満がより好ましく、２８×１０-7Ｋ-1以上４０×１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３０×１０-7Ｋ-1以上３９×１０-7Ｋ-1未満であることが一層好ましく、３２×１０-7Ｋ-1以上３８×１０-7Ｋ-1未満であることがより一層好ましく、３４×１０-7Ｋ-1以上３８×１０-7Ｋ-1未満であることがさらに一層好ましい。
Ｔｇが低すぎると、耐熱性が低下し、また、熱処理工程において熱収縮が大きくなる。したがって、本実施形態のガラス基板のＴｇは、７２０℃以上が好ましく、７４０℃以上がより好ましく、７４５℃以上がさらに好ましく、７５０℃以上がさらに好ましく、７５５℃以上がさらに好ましく、７６０℃以上がさらに好ましい。
密度が高すぎると、ガラス基板の軽量化が困難となり、ディスプレイの軽量化が困難になることがある。したがって、本実施形態のガラス基板の密度は、２．６ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、２．５ｇ／ｃｍ3未満がより好ましく、２．４５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましく、２．４２ｇ／ｃｍ3以下が一層好ましく、２．４ｇ／ｃｍ3以下がより一層好ましい。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを備えるフラットディスプレイ用ガラス基板や有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板は、軽量化が求められているため、２．５ｇ／ｃｍ3未満が好適であり、２．４５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましく、２．４２ｇ／ｃｍ3以下が一層好ましく、２．４ｇ／ｃｍ3以下がより一層好ましい。
ガラス融液の比抵抗が低すぎると、ガラス原料の熔解に電気熔解を利用する場合、ガラス原料の熔解に必要な電流値が過大になる。したがって、設備上の制約が生じる場合がある。さらに、電極の消耗が多くなるという問題が生じる場合がある。一方、比抵抗が高すぎると、熔解時に、ガラス原料ではなく、熔解槽を形成する耐熱煉瓦に電流が流れてしまい、熔解槽が破損してしまうおそれがある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスの１５５０℃における比抵抗は、５０〜３００Ω・ｃｍが好ましく、５０〜２５０Ω・ｃｍがより好ましく、８０〜２４０Ω・ｃｍがさらに好ましく、１００〜２３０Ω・ｃｍがさらに好ましい。
ヤング率および比弾性率（ヤング率／密度）が低すぎると、ディスプレイ製造時に自重によるガラス基板の撓みによって、ガラス基板が破損しやすくなる。特に、幅方向２０００ｍｍ以上の大型のガラス基板では、撓みによる破損の問題が顕著となる。そこで、本実施形態のガラス基板のヤング率は、７０ＧＰａ以上が好ましく、７３ＧＰａ以上がより好ましく、７４ＧＰａ以上がさらに好ましく、７５ＧＰａ以上がさらに好ましい。また、本実施形態のガラス基板の比弾性率は、２８ＧＰａ以上が好ましく、２９ＧＰａ以上がより好ましく、３０ＧＰａ以上がさらに好ましく、３１ＧＰａ以上がさらに好ましい。
次に、本実施形態のガラス基板のガラス成分について説明する。なお、以下、モル％を単に％と略記する。
（ＳｉＯ2）
ＳｉＯ2は、骨格成分であり、必須成分である。ＳｉＯ2量が少なすぎると、耐酸性低下、Ｔｇおよび歪点の低下、熱膨張係数増加および耐バッファードフッ酸（ＢＨＦ）低下が起こる場合がある。また、低密度化を図ることが困難となる場合もある。一方、ＳｉＯ2量が多すぎると、熔融温度が著しく高くなり、熔解および成形が困難になる場合がある。また、耐失透性が低下する場合もある。また、ガラスをスリミングする場合のエッチング速度を十分に速くできない。そこで、ＳｉＯ2の含有率は、５５〜８０％が好ましく、６０〜７８％がより好ましく、６２〜７８％がさらに好ましく、６５〜７８％がさらに好ましく、６５〜７５％がさらに好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラス基板においては、ＳｉＯ2の含有率は、６７〜７３％がさらに好ましく、６９〜７２％がさらに好ましい。さらに、ガラスをスリミングする場合のエッチング速度を十分に速くするためには、ＳｉＯ2の含有率は、６２〜７８％がさらに好ましく、６２〜７３％がさらに好ましく、６４〜７０％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラス基板においては、ＳｉＯ2の含有率は、６５〜７３％がさらに好ましく、６６〜７１％がさらに好ましい。
（Ａｌ2Ｏ3）
Ａｌ2Ｏ3は、分相を抑制し、Ｔｇおよび歪点を上昇させる必須成分である。Ａｌ2Ｏ3量が少なすぎると、ガラスが分相しやすくなる。また、Ｔｇおよび歪点の低下による耐熱性の低下や熱収縮率の増大、ヤング率低下が起こる場合もある。また、ガラスのエッチング速度を十分に速くできない。一方、Ａｌ2Ｏ3量が多すぎると、ガラスの失透温度が上昇して、耐失透性が低下するので、成形性が悪化する。したがって、Ａｌ2Ｏ3の含有率は、３〜２０％が好ましく、５〜１８％がより好ましく、５〜１５％がさらに好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラス基板においては、Ａｌ2Ｏ3の含有率は、７〜１３％がさらに好ましく、９〜１２％がさらに好ましい。さらに、ガラスをスリミングする場合のエッチング速度を十分に速くするためには、Ａｌ2Ｏ3の含有率は、７〜１５％がさらに好ましく、９〜１４％がさらに好ましく、１０〜１４％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラス基板においては、Ａｌ2Ｏ3の含有率は、８〜１５％がさらに好ましく、１０〜１４％がさらに好ましい。
（Ｂ2Ｏ3）
Ｂ2Ｏ3は、熔融温度に代表される高温度域での粘性特性（高温粘性特性）温度を低下させ、熔解性を改善する必須成分である（以下、本明細書では、「高温粘性特性温度」として、「熔融温度」を代表して記載する。）。Ｂ2Ｏ3量が少なすぎると、熔解性低下、耐ＢＨＦ低下、耐失透性低下および熱膨張係数増加が起こる場合がある。また、密度が増加して、低密度化を図ることが困難となる場合もある。一方、Ｂ2Ｏ3量が多すぎると、Ｔｇおよび歪点の低下、耐酸性低下およびヤング率低下が起こる場合がある。また、ガラス熔解時のＢ2Ｏ3の揮発により、ガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。そこで、Ｂ2Ｏ3の含有率は、３〜１５％が好ましく、３〜１３％がより好ましく、３〜１０％がさらに好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラス基板においては、Ｂ2Ｏ3の含有率は、３％以上９．５％未満がさらに好ましく、３．５％以上９．２％未満がさらに好ましく、４％以上８．９％未満がさらに好ましく、５〜８．５％がさらに好ましく、６〜８％がさらに好ましい。さらに、失透温度の上昇を防止するためには、Ｂ2Ｏ3の含有率は、５〜１３％がより好ましく、５〜１２％がさらに好ましく、６〜１０未満％（６％以上１０％未満）がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラス基板においては、Ｂ2Ｏ3の含有率は、３〜９％がさらに好ましく、４〜８％がさらに好ましい。
（ＭｇＯ）
ＭｇＯは、熔解性を向上させる成分である。また、ＭｇＯは、アルカリ土類金属の中では密度を増加させにくい成分であるので、その含有率を相対的に増加させると、ガラスの低密度化を図りやすくなる。本実施形態のガラス基板において、ＭｇＯは必須ではない。しかし、ＭｇＯを含有させることにより、熔解性の向上および切粉発生の抑制を実現できるので、ＭｇＯが含まれていてもよい。しかし、ＭｇＯ量が多すぎると、Ｔｇおよび歪点の低下、耐熱性低下および耐酸性低下が起こる場合がある。また、失透温度が高くなり、耐失透性が低下するので、ダウンドロー法に適用し難くなる場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＭｇＯの含有率は０〜１５％が好ましく、０〜１０％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラス基板においては、ＭｇＯの含有率は、０〜５％がさらに好ましく、０〜２未満％（０％以上２％未満）がさらに好ましく、０〜１．５％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０〜０．５％が好ましく、ＭｇＯが実質的に含有されないことがさらに好ましい。なお、ここで、「ＭｇＯが実質的に含有されない」とは、ガラス原料にＭｇＯが原料として添加されないことを意味しており、ＭｇＯの含有率が好ましくは０．２％以下、より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．１％以下であることをいう。以下、「ある成分が実質的に含有されない」とは、同じ内容を意味する。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラス基板においては、ＭｇＯの含有率は、１〜９％がさらに好ましく、２〜８％がさらに好ましい。
（ＣａＯ）
ＣａＯは、ガラスの失透温度を急激に上げることなくガラスの熔解性を向上させるのに有効な成分である。また、ＣａＯは、アルカリ土類金属の中では密度を増加させにくい成分であるので、ＣａＯ量を相対的に増加させると、ガラスの低密度化を図りやすくなる。ＣａＯ量が少なすぎると、高温時の粘性上昇による熔解性低下および耐失透性低下が起こりやすくなる。一方、ＣａＯ量が多すぎると、熱膨張係数の増加が起こりやすくなる。これらの理由から、ＣａＯの含有率は、０〜２０％が好ましく、０〜１８％が好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラス基板においては、ＣｇＯの含有率は、３．６〜１６％がより好ましく、４〜１６％がさらに好ましく、６〜１６％がさらに好ましく、７％を超えて１６％以下がさらに好ましく、８〜１３％がさらに好ましく、９〜１２％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラス基板においては、ＣａＯの含有率は、０〜１０％がさらに好ましく、０〜５％がさらに好ましく、０〜３％がさらに好ましい。
（ＳｒＯ）
ＳｒＯは、ガラスの失透温度を下げることができる成分である。ＳｒＯは、必須成分ではないが、含有させると耐失透性向上および熔解性向上が実現できるので、含まれていてもよい。しかし、ＳｒＯ量が多すぎると、密度が上昇してしまう。したがって、密度を低下させたい場合には、実質的にＳｒＯを含有させないことが好ましい。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＳｒＯの含有率は０〜１０％が好ましく、０〜８％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためには、ＳｒＯの含有率は、３％未満が好ましく、２％以下がより好ましく、１％以下がさらに好ましく、０．５％以下がさらに好ましく、ＳｒＯが実質的に含まれないことがさらに好ましい。言い換えると、ＳｒＯの含有率は０〜３未満％（０％以上３％未満）が好ましく、０〜２％がより好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０〜０．５％がさらに好ましく、ＳｒＯが実質的に含まれないことがさらに好ましい。他方、熔解性を向上させたい場合には、ＳｒＯの含有率は、１〜８％がさらに好ましく、３〜８％がさらに好ましい。
（ＢａＯ）
ＢａＯは、耐失透性および熔解性を向上させる成分である。また、ＢａＯを含有させることにより、熱膨張係数が増大すると共に密度が過度に増加してしまう。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＢａＯの含有率は０〜１０％が好ましく、０〜５％がより好ましく、０〜２％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましい。なお、環境負荷の問題があるため、ＢａＯが実質的に含まれないことがさらに好ましい。
（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ）
Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏは、熔解性を向上させる成分であるが、ガラスの熱膨張係数を大きくして、ディスプレイ製造における熱処理時に基板を破損したり、ガラスのＴｇおよび歪点を大きく低下させて、過度に耐熱性を低下させる成分である。したがって、本実施形態のガラス基板では、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏの含有率は０〜０．３％が好ましく、０〜０．２％がより好ましく、０〜０．１％がさらに好ましく、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏが実質的に含有されないことがさらに好ましい。
（Ｋ2Ｏ）
Ｋ2Ｏは、ガラスの塩基性度を高め、清澄性を発揮させる成分である。また、Ｋ2Ｏは、熔解性を向上させ、さらにガラス融液の比抵抗を低下させる成分である。したがって、Ｋ2Ｏは、必須成分ではないが、含有させるとガラス融液の比抵抗低下および清澄性向上を実現できる。しかし、Ｋ2Ｏ量が多すぎると、熱膨張係数が増大したり、Ｔｇおよび歪点が大きく低下して耐熱性が過度に低下する場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｋ2Ｏの含有率は０〜０．８％が好ましく、０．０１〜０．５％がより好ましく、０．１〜０．３％がさらに好ましい。
（ＺｒＯ2、ＴｉＯ2）
ＺｒＯ2およびＴｉＯ2は、ガラスの化学的耐久性と、Ｔｇおよび歪点とを上昇させる成分である。ＺｒＯ2およびＴｉＯ2は、必須成分ではないが、含有させることでＴｇおよび歪点の上昇と、耐酸性向上とを実現できる。しかし、ＺｒＯ2量およびＴｉＯ2量が多くなりすぎると、失透温度が著しく上昇するため、耐失透性および成形性が低下する場合がある。特に、ＺｒＯ2は、冷却過程でＺｒＯ2の結晶を析出する場合があり、これがインクルージョンとしてガラスの品質悪化を引き起こすことがある。また、ＴｉＯ2は、ガラスを着色させる成分なので、ディスプレイ用基板には好ましくない。以上の理由から、本実施形態のガラス基板では、ＺｒＯ2およびＴｉＯ2の含有率は、それぞれ、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましく、０〜２％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０．５％未満がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、ＺｒＯ2およびＴｉＯ2を実質的に含有しないことである。
（ＺｎＯ）
ＺｎＯは、耐ＢＨＦ性および熔解性を向上させる成分であるので含まれていてもよいが、必須成分ではない。しかし、ＺｎＯ量が多くなりすぎると、失透温度上昇、Ｔｇおよび歪点の低下、および密度上昇が起こる場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、ＺｎＯの含有率は、５％以下が好ましく、３％以下がより好ましく、２％以下がさらに好ましく、１％以下がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、ＺｎＯを実質的に含有しないことである。言い換えると、ＺｎＯの含有率は、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましく、０〜２％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、ＺｎＯを実質的に含有しないことである。
（Ｐ2Ｏ5）
Ｐ2Ｏ5は、熔融温度を低下させ、熔解性を向上させる成分であるので含まれていてもよいが、必須成分ではない。しかし、Ｐ2Ｏ5量が多すぎると、ガラス熔解時のＰ2Ｏ5の揮発によりガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。また、Ｔｇおよび歪点が低下すると共に、耐酸性が著しく悪化したり、乳白が生じやすくなったりする。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｐ2Ｏ5の含有率は、３％以下が好ましく、１％以下がより好ましく、０．５％以下がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、Ｐ2Ｏ5を実質的に含有しないことである。言い換えると、Ｐ2Ｏ5の含有率は、０〜３％が好ましく、０〜１％がより好ましく、０〜０．５％がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、Ｐ2Ｏ5を実質的に含有しないことである。
（清澄剤）
清澄剤としては、環境への負荷が小さく、ガラスの清澄性に優れたものであれば特に制限されない。例えば、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｔｂ、ＭｏおよびＷの金属酸化物の群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。清澄剤が少なすぎると、泡品質が悪化する。したがって、清澄剤の添加量は、清澄剤の種類やガラスの組成にもよるが、例えば、０．０１〜１％、好ましくは０．０５〜１％、好ましくは０．０５〜０．５％、より好ましくは０．０５〜０．３％、さらに好ましくは０．０５〜０．２％の範囲とすることが適当である。清澄剤としては、ＳｎＯ2が好適である。しかし、ＳｎＯ2、は、ガラスの耐失透性を低下させる成分である。そのため、例えば清澄剤としてＳｎＯ2が用いられる場合は、ＳｎＯ2の含有率は０．０１〜０．３％が好ましく、０．０３〜０．２％がより好ましく、０．０５〜０．１５％がさらに好ましい。
（Ｆｅ2Ｏ3）
Ｆｅ2Ｏ3は、清澄剤としての働きの他に、ガラス融液の高温域での粘性を低下させ、比抵抗を低下させる働きを行う成分である。Ｆｅ2Ｏ3は必須成分ではないが、熔融温度が高く、熔解が困難なガラスにおいては、熔融温度や比抵抗を低下させるために含有させることが好ましい。Ｆｅ2Ｏ3量が多くなりすぎると、ガラスが着色して透過率が低下する場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｆｅ2Ｏ3の含有率は０〜０．１％が好ましく、０〜０．０８％がより好ましく、０．００１〜０．０５％がさらに好ましく、０．００５〜０．０３％がさらに好ましい。ここで、熔融温度が高いガラスにおいては、熔解工程の温度が高くなるので、Ｆｅ2Ｏ3の清澄剤としての効果は低下しやすい。そのため、清澄剤としてＦｅ2Ｏ3を単独で用いると清澄性が低下し、ガラス基板の泡品質が悪化する場合があるので、ＳｎＯ2と併用して用いることが好ましい。
本実施形態のガラス基板は、環境負荷の問題から、Ｓｂ2Ｏ3の含有率が０〜０．５％であることが好ましく、０〜０．３％であることがより好ましく、０〜０．１％であることがさらに好ましく、０〜０．０３％であることが一層好ましく、Ｓｂ2Ｏ3を実質的に含有しないことがより一層好ましい。
（含有されないことが好ましい成分）
Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＰｂＯおよびＦは、環境負荷の問題により、実質的に含有されないことがより好ましい。
また、本実施形態のガラス基板に含まれる成分の複合パラメータは、以下のとおりである。
（（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3））
本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７であり、８〜１７であることが好ましく、８．４５〜１７．０の関係が満たされることがより好ましい。この関係を満たすことによって得られる効果は、上述のとおりである。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、その効果をより確実に得るために、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）は８．５〜１５．０が好ましく、９．５〜１４．０がより好ましく、１０．０〜１３．０がさらに好ましく、１０．０〜１２．５がさらに好ましい。さらに、失透温度の上昇防止と十分なエッチング速度を実現するためには、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）は８〜１５が好ましく、８〜１３がより好ましく、８〜１１がさらに好ましく、８〜１０がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラスにおいては、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）は、９．５〜１７．０％がさらに好ましく、１０．０〜１７．０％がさらに好ましい。
（アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ：ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））
ＲＯは、熔解性を向上させる成分である。ＲＯ量が少なすぎると、熔解性が悪化する場合がある。しかし、ＲＯ量が多すぎると、Ｔｇおよび歪点の低下、密度上昇、ヤング率低下および熱膨張係数の増加が起こる場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＲＯの含有率は３〜２５％が好ましく、４〜２０％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、ＲＯの含有率は、５％以上１４％未満がさらに好ましく、６〜１４％がさらに好ましく、８〜１３％がさらに好ましく、９〜１２％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラスにおいては、ＲＯの含有率は、５％以上１８％未満がさらに好ましく、８〜１７％がさらに好ましい。
（ＣａＯ／ＲＯ）
より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、ＣａＯ／ＲＯは、０．５以上が好ましく、０．７以上がより好ましく、０．８５を超えることがさらに好ましく、０．８８以上がさらに好ましく、０．９０以上がさらに好ましく、０．９２以上がさらに好ましく、０．９５以上がさらに好ましい。言い換えると、ＣａＯ／ＲＯは、０．５〜１が好ましく、０．７〜１がより好ましく、０．８５超〜１がさらに好ましく、０．８８〜１がさらに好ましく、０．９０〜１がさらに好ましく、０．９２〜１がさらに好ましく、０．９５〜１がさらに好ましい。ＣａＯ／ＲＯをこのような範囲とすることで、耐失透性と熔解性とを両立することができる。さらに、低密度化を図ることができる。また、原料として、複数のアルカリ土類金属酸化物を含有させるよりもＣａＯのみを含有させた方が、Ｔｇおよび歪点を上昇させることができる。なお、アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯのみを原料として含有させた場合でも、得られるガラスには、他のアルカリ土類金属酸化物が不純物として含まれる場合がある。アルカリ土類金属酸化物としてＣａＯのみを原料として含有させた場合、得られるガラスのＣａＯ／ＲＯの値は、例えば０．９８〜１程度である。また、ＣａＯは原料が安価であり、入手が容易であるという点でも、好ましい成分である。
（ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２））
ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２）の値が小さすぎると、エッチング速度は向上するものの、耐失透性が低下する場合がある。一方、この値が大きすぎると、エッチング速度が低下する場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２）は６９以下が好ましく、５０〜６８がより好ましく、５５〜６５がさらに好ましく、５７〜６３が一層好ましく、５８〜６２がより一層好ましい。
また、生産性よくガラス基板のエッチング（スリミング）を行うために、エッチング速度が５０μｍ／ｈ以上であることが好ましい。一方、過度にエッチング速度が高いと、パネル作製工程での薬液との反応で不都合が生じる虞があるため、ガラス基板を構成するガラスのエッチング速度は１６０μｍ／ｈ以下であることが好ましい。エッチング速度は好ましくは６０〜１４０μｍ／ｈ、より好ましくは７０〜１２０μｍ／ｈである。本発明においては、上記エッチング速度は以下の条件で測定したものと定義する。
エッチング速度（μｍ／ｈ）は、ＨＦの割合が１ｍｏｌ／ｋｇ、ＨＣｌの割合が濃度５ｍｏｌ／ｋｇの混酸である４０℃のエッチング液にガラス基板を１時間浸漬した場合の、単位時間（１時間）当たりのガラス基板の一方の表面の厚み減少量（μｍ）として表す。
（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）
ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が少なすぎると、Ｔｇおよび歪点が低下しやすくなる。一方、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が多すぎると、耐失透性が悪化しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3は７０％以上であることが好ましく、７５％以上が好ましく、７６〜８８％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3は、７８〜８８％がより好ましく、７９〜８５％がさらに好ましく、８０〜８４％がさらに好ましい。さらに、失透温度の上昇を防止するためには、７６〜８５％がより好ましく、７６〜８３％がさらに好ましく、７８〜８２％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラスにおいては、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3は、７６〜８６％がより好ましく、７７〜８３％がさらに好ましい。
（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）
Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．３５を超えると、耐失透性が悪化しやすくなる。他方、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．０５以下となるとＴｇおよび歪点を十分に上昇させることができない。したがって、本実施形態では、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．０５〜０．３５であり、０．０７〜０．３０であることが好ましく、０．１０〜０．２５であることがさらに好ましい。
（Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5）
Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5が少なすぎると、熔解性が低下しやすくなる。一方、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5が多すぎると、ガラス熔解時のＢ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5の揮発により、ガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。さらに、Ｔｇおよび歪点が低下しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5は３〜１５％が好ましく、３〜１０％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5は、３％以上９．５％未満がさらに好ましく、４％以上８．９％未満がさらに好ましく、５〜８．５％がさらに好ましく、６〜８％がさらに好ましい。さらに、耐失透性を向上させるには、５〜１３％がより好ましく、５〜１２％がさらに好ましく、６〜１０未満％（６％以上１０％未満）がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラスにおいては、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5は、３〜９％がさらに好ましく、４〜８％がさらに好ましい。
（ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3）
なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3が小さすぎると、Ｔｇおよび歪点が低下しやすくなる。一方、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3が大きすぎると、熔解性が悪化しやすくなる。したがって、本実施形態では、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3は、０．５以上が好ましく、０．７以上がより好ましく、０．９以上がより好ましく、１．２を超えることがさらに好ましく、１．２を超えて５以下がさらに好ましく、１．２を超えて３以下がさらに好ましく、１．３以上２．５以下がさらに好ましく、１．３以上２以下がさらに好ましい。さらに、熔解性を向上させるには、０．５〜５が好ましく、０．９〜３がより好ましく、１を超えて２．５以下がさらに好ましく、１を超えて２以下がさらに好ましく、１．２を超えて２以下がさらに好ましく、１．２を超えて１．５以下がさらに好ましい。
（ＳｒＯ＋ＢａＯ）
ＳｒＯおよびＢａＯは、ガラスの失透温度を下げることができる成分である。これらの成分は必須ではないが、含有させると、耐失透性向上および熔解性向上を実現できる。しかし、これらの成分の量が多すぎると、密度が上昇してしまう。したがって、密度を低下させ、軽量化を図りがたくなる。また、熱膨張係数が増加する場合もある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＳｒＯ＋ＢａＯは１０％以下が好ましい。なお、より軽量化を図るためには、５％以下がより好ましく、３％未満がさらに好ましく、２％未満がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板を構成するガラスがＳｒＯおよびＢａＯを実質的に含有しないことである。言い換えると、ＳｒＯ＋ＢａＯは０〜１０％が好ましく、より軽量化を図るためには、０〜５％がより好ましく、０〜３未満％（０％以上３％未満）がさらに好ましく、０〜２未満％（０％以上２％未満）がさらに好ましく、０〜１未満％（０％以上１％未満）がさらに好ましく、０〜０．５未満％（０％以上０．５％未満）が一層好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板を構成するガラスがＳｒＯおよびＢａＯを実質的に含有しないことである。
（ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3）
ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が少なすぎると、高温域の粘性が高くなり、清澄性およびガラスの熔解性が低下しやすくなる。一方、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が多すぎると、Ｔｇおよび歪点が低下しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が７〜３０％が好ましく、１０〜２７％がより好ましい。なお、より軽量化を図るためにＳｒＯ+ＢａＯを３％未満しか含まないガラスにおいては、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3は、１２〜２２％がさらに好ましく、１４〜２１％がさらに好ましく、１６〜２０％がさらに好ましい。さらに、熔解性を向上させるためには、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3は、１２〜２７％がさらに好ましく、１４〜２５％がさらに好ましく、１７〜２３％がさらに好ましい。他方、ＳｒＯ+ＢａＯを３％以上含有するガラスにおいては、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3は、１３〜２７％がより好ましく、１５〜２５％がさらに好ましい。
（アルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ：Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ））
Ｒ2Ｏは、ガラスの塩基性度を高め、清澄剤の酸化を容易にして、清澄性を発揮させる成分である。また、Ｒ2Ｏは、ガラスの熔解性向上および比抵抗低下を実現しやすくする成分であるので、含まれていてもよい。Ｒ2Ｏは必須成分ではないが、含有させると、比抵抗低下、清澄性向上および熔解性向上を実現できる。しかし、Ｒ2Ｏ量が多すぎると、Ｔｇおよび歪点が過度に低下し、さらに、熱膨張係数が増大する場合もある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、Ｒ2Ｏは０〜０．８％が好ましく、０．０１〜０．５％がより好ましく、０．１〜０．３％がさらに好ましい。
（Ｋ2Ｏ／Ｒ2Ｏ）
Ｋ2Ｏは、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏと比較して分子量が大きいため、ガラス基板から溶出しにくい。そのため、Ｒ2Ｏを含有させる場合には、Ｋ2Ｏをより高い比率で含有させることが好ましい。Ｋ2Ｏは、Ｌｉ2Ｏよりも高い比率で含有される（Ｋ2Ｏ＞Ｌｉ2Ｏを満たす）ことが好ましい。Ｋ2Ｏは、Ｎａ2Ｏよりも高い比率で含有される（Ｋ2Ｏ＞Ｎａ2Ｏを満たす）ことが好ましい。Ｋ2Ｏ／Ｒ2Ｏは、０．５以上が好ましく、０．６以上が好ましく、０．７以上がより好ましく、０．８以上がさらに好ましく、０．９５以上がさらに好ましい。言い換えると、Ｋ2Ｏ／Ｒ2Ｏは、０．５〜１が好ましく、０．６〜１が好ましく、０．７〜１がより好ましく、０．８〜１がさらに好ましく、０．９５〜１がさらに好ましい。
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、上記各成分を適宜組み合わせることによって実現することができるので、成分の組み合わせは限定されないが、一例として、以下のような組み合わせを挙げることができる：
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＭｇＯ ０〜２未満％（０％以上２％未満）
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
ＢａＯ ０〜１未満％（０％以上１％未満）、
を含有し、
かつ、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たす。
あるいは、一例として、以下のような組み合わせも挙げることができる：
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜９．５％
ＭｇＯ ０〜２未満％（０％以上２％未満）
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
が含有され、
ＢａＯが実質的に含有されず、かつ、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、
Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、および
ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たす。
本実施形態のガラス基板は、ディスプレイ用基板である。本実施形態のガラス基板は、具体的には、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に好適である。また、本実施形態のガラス基板は、液晶ディスプレイ用ガラス基板および有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板に好適である。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板および有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板に好適である。中でも、高精細が求められる携帯端末などのディスプレイ用ガラス基板に好適である。あるいは、本実施形態のガラス基板は、酸化物半導体薄膜フラットパネルディスプレイ用ガラス基板に好適である。さらに詳細には、本実施形態のガラス基板は、基板表面に酸化物半導体薄膜・ＴＦＴを形成して製造されるフラットパネルディスプレイに用いられるガラス基板に好適である。
本実施形態のガラス基板の大きさは、適用されるディスプレイのサイズに応じて適宜変更可能であるので、特に限定されない。幅方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍとでき、１０００ｍｍ〜３５００ｍｍが好ましく、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍがより好ましい。縦方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍとでき、１０００ｍｍ〜３５００ｍｍが好ましく、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍがより好ましい。より大きいガラス基板を使用するほど、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの生産性が向上する。
本実施形態のガラス基板の厚さは、適用されるディスプレイのサイズに応じて適宜変更可能であるので、特に限定されない。しかし、ガラス基板が薄すぎると、ガラス基板自体の強度が低下する。例えば、液晶ディスプレイ製造時の破損が生じやすくなる。一方、ガラス基板が厚すぎることは、薄型化が求められるディスプレイには好ましくない。また、ガラス基板が厚すぎるとガラス基板の重量が重くなるため、液晶ディスプレイの軽量化が困難となる。したがって、本実施形態のガラス基板の厚さは、０．１ｍｍ〜１．１ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍがより好ましく、０．３〜０．７ｍｍがさらに好ましく、０．３〜０．５ｍｍがさらに好ましい。
本実施形態のガラス基板は、ガラス原料を熔融して熔融ガラスを生成する熔解工程と、前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含む方法によって製造できる。なお、前記ガラス板では、熱収縮率が７５ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下である。また、前記ガラス基板を構成するガラスは、失透温度が１２５０℃以下であり、かつ、モル％でＳｉＯ2：５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3：３〜２０％、Ｂ2Ｏ3：３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）：３〜２５％をガラス組成として含有し、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７、好ましくは８．４５〜１７．０の関係を満たす。この時、ガラスの歪点は６６５℃以上であることが好ましい。
本実施形態のガラス基板は、公知のガラス基板の製造方法を使用して製造できる。成形方法も、公知の方法が使用できるが、フロート法あるいはダウンドロー法を使用することが好ましく、特にオーバーフローダウンドロー法を使用することが好ましい。ダウンドロー法によって成形されたガラス基板は、その主表面が熱間成形された表面であるために、極めて高い平滑性を有している。したがって、成形後のガラス基板表面の研磨工程が不要となるので、製造コストを低減することができ、さらに生産性も向上させることができる。さらに、ダウンドロー法を使用して成形されたガラス基板の両主表面は均一な組成を有しているので、エッチング処理を行った際に、均一にエッチングを行うことができる。加えて、ダウンドロー法を使用して成形することで、マイクロクラックのない表面状態を有するガラス基板を得ることができる。その結果、ガラス基板自体の強度も向上させることができる。
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下のガラス基板を製造するために、徐冷時の条件を適宜調整することが望ましい。例えば、ダウンドロー法を使用する場合は、ガラス板の温度を、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲内で２０〜１２０秒維持するように、徐冷を行うことが望ましい。言い換えると、ダウンドロー法を使用する場合は、ガラス板が、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲を２０〜１２０秒で冷却されるように、徐冷を行うことが望ましい。２０秒未満であると、熱収縮量を十分低減することができない場合がある。一方、１２０秒を超えると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置（徐冷炉）が大型化してしまう。したがって、コストおよび生産性を維持しつつ、熱収縮率を低下させるためには、ガラス板の温度を、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲内で２０〜１２０秒維持するように徐冷を行うことが好ましく、３０〜１２０秒維持することがより好ましく、５０〜１００秒維持することがさらに好ましい。言い換えると、ガラス板が、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲を、２０〜１２０秒で冷却されるように徐冷を行うことが好ましく、３０〜１２０秒で冷却されることがより好ましく、５０〜１００秒で冷却されることがさらに好ましい。あるいは、ガラス板の中央部の平均冷却速度を、ＴｇからＴｇ−１００℃の温度範囲内において、５０〜３００℃／分とするように徐冷を行うことが好ましい。平均冷却速度が、３００℃／分を超えると、熱収縮量を十分低減することができない場合がある。一方、５０℃／分未満であると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置（徐冷炉）が大型化してしまう。したがって、コストおよび生産性を維持しつつ、熱収縮率を低下させるための平均冷却速度の好ましい範囲は、５０〜３００℃／分であり、５０〜２００℃／分がより好ましく、６０〜１２０℃／分がさらに好ましい。他方、徐冷工程後に熱収縮低減処理（オフラインアニール）工程を別途設けることで、熱収縮率を小さくすることもできる。しかし、徐冷工程とは別にオフラインアニール工程を設けると、生産性が低下し、コストが高騰してしまうという問題点がある。そのため、上述したように、徐冷工程においてガラス板の冷却速度を制御するという熱収縮低減処理（オンラインアニール）を施すことによって、熱収縮率を所定範囲内におさめることがより好ましい。
また、ガラスの水分量を示すβ−ＯＨ値は、その値が小さいほどＴｇおよび歪点が高くなる傾向にある。他方、β−ＯＨ値が大きいほど、熔融温度を低下させる傾向にある。Ｔｇおよび歪点の上昇と熔解性の向上を両立するために、β−ＯＨ値は、０．０５〜０．４０ｍｍ-1とすることが好ましく、０．１０〜０．３５ｍｍ-1がより好ましく、０．１０〜０．３０ｍｍ-1がさらに好ましく、０．１０〜０．２５ｍｍ-1がさらに好ましい。β−ＯＨ値は、原料の選択により調整することができる。例えば、含水量の高い原料（例えば水酸化物原料）を選択したり、塩化物等のガラス中の水分量を減少させる原料の含有量を調整したりすることで、β−ＯＨ値を増減させることができる。また、ガラス熔解に用いるガス燃焼加熱（酸素燃焼加熱）と電気加熱（直接通電加熱）の比率を調整することでβ−ＯＨ値を調整することができる。さらに、炉内雰囲気中の水分量を増加させたり、熔解時に熔融ガラスに対して水蒸気をバブリングしたりすることで、β−ＯＨ値を増加させることができる。なお、ガラスのβ−ＯＨ値は、ガラスの赤外線吸収スペクトルにおいて次式によって求められる。
β−ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ ：ガラス肉厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長２６００ｎｍにおける透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長２８００ｎｍ付近における最小透過率（％）
上記開示内容から得られる本実施形態のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板として、例えば以下の第１〜第４のガラス基板を挙げることができる。また、上記内容から得られる本実施形態のガラス基板の製造方法として、例えば以下の第１〜第４の製造方法を挙げることができる。
第１のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板として、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ガラス基板が挙げられる。
第２のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板として、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下のガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
ガラス基板が挙げられる。
第３のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板として、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
ＢａＯ ０〜１未満％、
を含有し、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ガラス基板が挙げられる。
第４のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板として、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜９．５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
を含有し、
ＢａＯを実質的に含有せず、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、およびＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ガラス基板が挙げられる。
前記第１〜第４のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板に好適である。特に、前記第１〜第４のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成される液晶ディスプレイ用ガラス基板に好適である。あるいは、前記第１〜第４のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板にも好適である。あるいは、前記第１〜第４のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、酸化物半導体薄膜トランジスタが形成されるディスプレイ用ガラス基板にも好適である。
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第１の製造方法として、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７．０の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
製造方法が挙げられる。
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第２の製造方法として、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
製造方法が挙げられる。
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第３の製造方法として、
モル％でＳｉＯ2が６５〜７８％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＭｇＯが０〜２未満％、ＣａＯが３．６〜１６％、ＳｒＯが０〜２％、ＢａＯが０〜１未満％であり、Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率がＢ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、
を含む製造方法が挙げられる。
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第４の製造方法として、
モル％表示でＳｉＯ2が６５〜７８％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜９．５％、ＭｇＯが０〜２未満％、ＣａＯが３．６〜１６％、ＳｒＯが０〜２％であり、ＢａＯを実質的に含有せず、Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率がＢ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、かつ、失透温度が１２５０℃以下のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、
を含む製造方法が挙げられる。
前記フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の第１〜第４の製造方法における前記徐冷工程において、ガラス板の冷却速度を制御して熱収縮率を低減させる熱収縮低減処理を施すことが好ましい。また、前記徐冷工程において、ガラス板の中央部の平均冷却速度を、ＴｇからＴｇ−１００℃の温度範囲内において、５０〜３００℃／分とする熱収縮低減処理を施すことがより好ましい。
次に、本発明のガラス基板について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は以下の例によって限定されるものではない。
＜第１のガラス基板＞
第１のガラス基板について、実施例を挙げて説明する。なお、第１のガラス基板とは、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ガラス基板である。
（実施例１−１〜１−２４および比較例１−１〜１−６）
表１−１および１−２に示すガラス組成になるように、実施例１−１〜１−２４および比較例１−１〜１−６の試料ガラスを以下の手順に従って作製した。得られた試料ガラスおよび試料ガラス基板について、失透温度、Ｔｇ、１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数、熱収縮率、密度、歪点、熔融温度（粘度が１０2.5ｄＰａ・ｓの時のガラス温度）、液相粘度、および１５５０℃における比抵抗を測定した。
（試料ガラスの作製）
まず、表１−１および１−２に示すガラス組成となるように、通常のガラス原料である、シリカ、アルミナ、酸化ホウ素、炭酸カリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、二酸化スズおよび三酸化二鉄を用いて、ガラス原料バッチ（以下バッチと呼ぶ）を調合した。なお、ガラスで４００ｇとなる量で調合した。
前記調合したバッチを、白金ルツボの中で熔融および清澄した。まず、このルツボを１５７５℃に設定した電気炉で４時間保持して、バッチを熔融した。次に、その電気炉を１６４０℃まで昇温し、２時間保持することでガラス融液の清澄を行なった。その後、ガラス融液を炉外で鉄板上に流し出し、冷却固化してガラス体を得た。このガラス体に対し、引き続いて徐冷操作を施した。徐冷操作は、このガラス体を８００℃に設定した別の電気炉の中で２時間保持した後、７４０℃まで２時間、更に６６０℃まで２時間で冷却後、その電気炉の電源を切り、室温まで冷却することによって行なった。この徐冷操作を経たガラス体を試料ガラスとした。前記試料ガラスは、徐冷条件に影響されず、かつ／または、基板状では測定できない特性（失透温度、熔融温度、比抵抗、密度、熱膨張係数、Ｔｇおよび歪点）の測定に用いた。
また、上記試料ガラスを切断、研削および研磨加工を施して、上下面が鏡面である３０ｍｍ×４０ｍｍ×０．７ｍｍの試料ガラス基板を作製した。前記試料ガラス基板は、徐冷条件に影響されない、β−ＯＨの測定に用いた。
さらに、前記試料ガラス基板に通常のガラス加工技術を用い、幅５ｍｍ、長さ２０ｍｍの直方体とし、これをＴｇで３０分保持した後、Ｔｇ−１００℃まで１００℃／分で冷却し、室温まで放冷することで、熱収縮測定用試料ガラス基板とした。
（失透温度の測定方法）
前記試料ガラスを粉砕し、２３８０μｍのふるいを通過し、１０００μｍのふるい上に留まったガラス粒を得た。このガラス粒をエタノールに浸漬し、超音波洗浄した後、恒温槽で乾燥させた。乾燥させたガラス粒を、幅１２ｍｍ、長さ２００ｍｍ、深さ１０ｍｍの白金ボート上に、前記ガラス粒２５ｇをほぼ一定の厚さになるように入れた。この白金ボートを、実施例１−１〜１−６、１−８〜１−２４および比較例１−１、１−３〜１−５については１０８０〜１３２０℃、実施例１−７、比較例１−２および１−６については１１４０〜１３８０℃の温度勾配をもった電気炉内に５時間保持し、その後、炉から取り出して、ガラス内部に発生した失透を５０倍の光学顕微鏡にて観察した。失透が観察された最高温度を、失透温度とした。
（熔融温度）
前記試料ガラスの熔融温度は、白金球引き上げ式自動粘度測定装置を用いて測定した。前記測定結果より、粘度１０2.5ｄＰａ・ｓの時の温度を算出し、熔融温度を得た。
（液相粘度）
前記熔融温度の測定結果より、前記失透温度での粘性を算出し、液相粘度を得た。
（比抵抗）
前記試料ガラスの熔融時の比抵抗を、ＨＰ社製 ４１９２Ａ ＬＦ インピーダンス・アナライザーを用いて、四端子法にて測定した。前記測定結果より、１５５０℃での比抵抗値を算出した。
（１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数およびＴｇの測定方法）
前記試料ガラスを、φ５ｍｍ、長さ２０ｍｍの円柱状に加工して、試験片とした。この試験片に対し、示差熱膨張計（Ｔｈｅｒｍｏ Ｐｌｕｓ２ ＴＭＡ８３１０）を用いて、昇温過程における温度と試験片の伸縮量を測定した。この時の昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。前記温度と試験片の伸縮量との測定結果を元に１００〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数およびＴｇを測定した。なお、本願でのＴｇとは、ガラス体を８００℃に設定した別の電気炉の中で２時間保持した後、７４０℃まで２時間、更に６６０℃まで２時間で冷却後、その電気炉の電源を切り、室温まで冷却した試料ガラスについて測定した値である。
（歪点）
前記試料ガラスを、３ｍｍ角、長さ５５ｍｍの角柱形状に切断・研削加工して、試験片とした。この試験片に対して、ビーム曲げ測定装置（東京工業株式会社製）を用いて測定を行い、ビーム曲げ法（ＡＳＴＭ Ｃ−５９８）に従い、計算により歪点を求めた。
（密度）
前記試料ガラスを、鏡面研磨して５×３０×３０ｍｍの板状サンプルを作製した。このサンプルを用いて、アルキメデス法によってガラスの密度を測定した。
（熱収縮率）
熱収縮率は、前記熱収縮測定用試料ガラス基板に対して５５０℃で２時間の熱処理を施し、熱処理後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求めた。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
本実施例では、具体的に、以下の方法によって収縮量の測定を行った。
前記熱収縮用試料ガラスについて、示差熱膨張計（理学株式会社製サーモフレックスＴＭＡ８１４０型）を用い、室温から５５０℃まで昇温し、２時間保持した後、室温まで冷却し、熱処理前後での試料ガラスの収縮量を測定した。この時の、昇降温速度は１０℃／ｍｉｎに設定した。
（エッチング速度）
ガラス基板を、ＨＦの割合が１ｍｏｌ／ｋｇ、ＨＣｌの割合が５ｍｏｌ／ｋｇの混酸の４０℃のエッチング液に１時間浸漬した。その後、ガラス基板の一方の表面の厚み減少量（μｍ）を測定した。単位時間（１時間）当たりの減少量（μｍ）としてエッチング速度（μｍ／ｈ）を求めた。
Figure 2016094339
Figure 2016094339
実施例１−１〜１−２４で得られたガラス基板は、７２０℃以上のＴｇを有し、さらに、熱収縮率および失透温度も本発明の第１のガラス基板の条件を満たしていた。さらに、実施例１−１〜１−２４のガラスは、１６８０℃以下の熔融温度も有しており、良好な熔解性も実現されていた。したがって、実施例１−１〜１−２４で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイにも用いることが可能な、優れた特性を備えたガラス基板であるといえる。一方、比較例１−１〜１−６で得られたガラスは、熱収縮率または失透温度が本発明の第１のガラス基板の条件を満たしていなかった。さらに比較例２のガラスについては、熔融温度が１６８０℃を超えており、良好な熔解性も得られなかった。このように、比較例１−１〜１−６で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイには適していなかった。
（実施例１−２５）
実施例１−４に示す組成となるよう調合したガラス原料を、耐火煉瓦製の熔解槽と白金合金製の清澄槽（調整槽）を備えた連続熔解装置を用いて、１５６０〜１６４０℃で熔解し、１６２０〜１６７０℃で清澄し、１４４０〜１５３０℃で攪拌した後にオーバーフローダウンドロー法により厚さ０．７ｍｍの薄板状に成形し、ＴｇからＴｇ−１００℃の温度範囲内において、１００℃／分の平均速度で冷却を行い、液晶ディスプレイ用（または有機ＥＬディスプレイ用）ガラス基板を得た。なお、前記記載の各特性については、得られたガラス基板を用いて測定した。なお、基板状では測定出来ない特性(密度、歪点、膨張係数およびＴｇ)に関しては、前記試料作製方法に準じて、前記ガラス基板を再熔融し、試料ガラスを作製して、特性を測定した。
上記のように得られた実施例１−２５のガラス基板の熔融温度は１６１０℃、β−ＯＨ値は０．２０ｍｍ-1で、Ｔｇは７５４℃、歪点は６９７℃、熱収縮率は５１ｐｐｍであり、他の特性は実施例１−４と同等であった。このように、実施例１−２５のガラス基板は、７２０℃以上のＴｇと、１６８０℃以下の熔融温度とを有しており、高いＴｇおよび歪点と、良好な熔解性とが実現されていた。さらに、熱収縮率および失透温度も、本発明の第１のガラス基板の条件を満たしていた。なお、実施例１−２５のガラス基板は、実施例１−４よりもβ−ＯＨ値が０．１ｍｍ-1程度大きいため、実施例１−４と比較するとＴｇは２〜３℃低くなるが、十分に高いＴｇを実現できている。したがって、実施例１−２５で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイにも用いることが可能な、優れた特性を備えたガラス基板であるといえる。
（実施例１−２６）
実施例１−１２に示すガラス組成となるよう調合したガラス原料を用いて実施例１−２５と同様にしてガラス基板を作製し、各特性を測定した。
上記のように得られた実施例１−２６のガラス基板の熔融温度は１５８５℃、β−ＯＨ値は０．２１ｍｍ-1で、Ｔｇは７６１℃、歪点は７１０℃、熱収縮率は３１ｐｐｍであり、他の特性は実施例１−１２と同等であった。このように、実施例１−２６のガラス基板は、７２０℃以上のＴｇと、１６８０℃以下の熔融温度とを有しており、高いＴｇおよび歪点と、良好な熔解性とが実現されていた。さらに、熱収縮率および失透温度も、本発明の第１のガラス基板の条件を満たしていた。なお、実施例１−２６のガラス基板は、実施例１−１２よりもβ−ＯＨ値が０．１ｍｍ-1程度大きいため、実施例１−１２と比較するとＴｇは２〜３℃低くなるが、十分に高いＴｇを実現できている。したがって、実施例１−２６で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイにも用いることが可能な、優れた特性を備えたガラス基板であるといえる。
＜第２のガラス基板＞
第２のガラス基板について、実施例を挙げて説明する。なお、第２のガラス基板とは、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下のガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
ガラス基板である。
第１のガラス基板の実施例および比較例と同様の方法で、表２−１および２−２に示すガラス組成となるように実施例および比較例の試料ガラスを作製し、各特性を測定した。
Figure 2016094339
Figure 2016094339
＜第３のガラス基板＞
第３のガラス基板について、実施例を挙げて説明する。なお、第３のガラス基板とは、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
ＢａＯ ０〜１未満％、
を含有し、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ガラス基板である。
第１のガラス基板の実施例および比較例と同様の方法で、表３に示すガラス組成となるように実施例および比較例の試料ガラスを作製し、各特性を測定した。
Figure 2016094339
＜第４のガラス基板＞
第４のガラス基板について、実施例を挙げて説明する。なお、第４のガラス基板とは、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜９．５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
を含有し、
ＢａＯを実質的に含有せず、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、およびＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ガラス基板である。
第１のガラス基板の実施例および比較例と同様の方法で、表４に示すガラス組成となるように実施例および比較例の試料ガラスを作製し、各特性を測定した。
Figure 2016094339
＜本発明の実施形態のまとめ＞
上記開示から、本発明は以下の態様を提供する。
本発明の第１の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
以降の本発明の態様においても、「熱収縮率」は同様に定義される。
本発明の第２の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下のガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第３の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
ＢａＯ ０〜１未満％、
を含有し、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第４の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜９．５％
ＭｇＯ ０〜２未満％
ＣａＯ ３．６〜１６％
ＳｒＯ ０〜２％
を含有し、
ＢａＯを実質的に含有せず、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、およびＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成される、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第５の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成されるガラス基板であり、
Ｔｇで３０分保持した後、Ｔｇ−１００℃まで１００℃／分で冷却し、室温まで放冷後、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後の前記ガラス基板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第６の態様は、
前記ガラスは、モル％表示で、
ＺｎＯ ０〜５％を含有し、
前記ガラスにおいて、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７５％を満たし、かつ、
ＲＯ、ＺｎＯおよびＢ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3＝７〜２５％を満たす、
前記第１〜第５の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第７の態様は、
前記ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有率の合計が４〜２０モル％である、
前記第１〜第６の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第８の態様は、
前記ガラスにおいて、モル％で、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有率の合計に対するＣａＯの含有率の比が０．５を超える、
前記第１〜第７の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第９の態様は、
前記ガラスの液相粘度が１０4.5ｄＰａ・ｓ以上であり、前記ガラスをダウンドロー法によって成形することによって得られた、
前記第１〜第８の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第１０の態様は、
前記ガラスは、Ａｓ2Ｏ3およびＳｂ2Ｏ3を実質的に含有しない、
前記第１〜第９の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第１１の態様は、
液晶ディスプレイ用ガラス基板である、
前記第１〜第１０の態様の何れか１つの態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第１２の態様は
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下であるガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供する。
本発明の第１３の態様は、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、失透温度が１２５０℃以下であるガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記ガラス板の熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供する。
本発明の第１４の態様は、
前記熔融工程では、β−ＯＨが０．０５〜０．４０ｍｍ-1となるように熔融ガラスを生成し、
前記徐冷工程では、前記ガラス板をガラス転移点（Ｔｇ）からＴｇ−１００℃までの温度範囲内において、５０〜３００℃／分の平均速度で冷却する、
前記第１２又は１３の態様に記載のｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法を提供する。
本発明の第１５の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
歪点が６６５℃以上であり、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明の第１６の態様は、
モル％表示で、
ＳｉＯ2 ５５〜８０％
Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を提供する。
本発明のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、ｐ−Ｓｉが用いられるフラットパネルディスプレイに好適であり、特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが用いられる液晶ディスプレイ用のガラス基板および有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板に好適であり、中でも、高精細が求められる携帯端末などのディスプレイ用ガラス基板に好適である。

Claims (12)

  1. モル％表示で、
    ＳｉＯ2 ５５〜８０％
    Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
    Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
    ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
    を含有し、
    ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
    歪点が６６５℃以上であり、かつ、
    失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
    熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
    ディスプレイ用ガラス基板。
    ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
    熱収縮率（ｐｐｍ）
    ＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
  2. モル％表示で、
    ＳｉＯ2 ５５〜８０％
    Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
    Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
    ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
    を含有し、
    ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、
    失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成され、
    熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
    ディスプレイ用ガラス基板。
    ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
    熱収縮率（ｐｐｍ）
    ＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
  3. 前記ガラスは、モル％表示で、
    ＺｎＯ ０〜５％を含有し、
    前記ガラスにおいて、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７５％を満たし、かつ、
    ＲＯ、ＺｎＯおよびＢ2Ｏ3のモル％で示す含有率が、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3＝７〜２５％を満たす、
    請求項１又は２に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  4. 前記ガラスにおいて、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有率の合計が４〜２０モル％である、
    請求項１〜３の何れか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  5. 前記ガラスにおいて、モル％で、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有率の合計に対するＣａＯの含有率の比が０．５を超える、
    請求項１〜４の何れか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  6. 前記ガラスの液相粘度が１０4.5ｄＰａ・ｓ以上であり、前記ガラスをダウンドロー法によって成形することによって得られた、
    請求項１〜５の何れか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  7. 前記ガラスは、Ａｓ2Ｏ3およびＳｂ2Ｏ3を実質的に含有しない、
    請求項１〜６の何れか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  8. 液晶ディスプレイ用ガラス基板である、
    請求項１〜７の何れか１項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  9. モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、歪点が６６５℃以上であり、かつ、失透温度が１２５０℃以下であるガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
    前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
    前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
    前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
    ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
    ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
    熱収縮率（ｐｐｍ）
    ＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝×１０6
  10. モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝８．４５〜１７．０の関係を満たし、かつ、失透温度が１２５０℃以下であるガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
    前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
    前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
    前記ガラス板の熱収縮率が６０ｐｐｍ以下である、
    ディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
    ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
    熱収縮率（ｐｐｍ）
    ＝｛熱処理後のガラス板の収縮量／熱処理前のガラス板の長さ｝×１０6
  11. 前記熔融工程では、β−ＯＨが０．０５〜０．４０ｍｍ-1となるように熔融ガラスを生成し、
    前記徐冷工程では、前記ガラス板をガラス転移点（Ｔｇ）からＴｇ−１００℃までの温度範囲内において、５０〜３００℃／分の平均速度で冷却する、
    請求項９又は１０に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
  12. モル％表示で、
    ＳｉＯ2 ５５〜８０％
    Ａｌ2Ｏ3 ３〜２０％
    Ｂ2Ｏ3 ３〜１５％
    ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量） ３〜２５％
    を含有し、
    ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜１７の関係を満たし、
    歪点が６６５℃以上であり、かつ、
    失透温度が１２５０℃以下であるガラスから構成されたガラス基板であり、
    Ｔｇで３０分保持した後、Ｔｇ−１００℃まで１００℃／分で冷却し、室温まで放冷後、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後の前記ガラス基板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下である、
    ディスプレイ用ガラス基板。
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