TW201323367A - 平面顯示器用玻璃基板及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明係提供一種包含應變點或玻璃轉移點所代表之低溫黏性範圍內之特性溫度較高、熱收縮率較小、且於利用直接通電加熱之熔解時可避免熔解槽熔損之問題發生之玻璃的p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板及其製造方法。本發明之玻璃基板包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃。本發明之玻璃基板之製造方法包括以下步驟：至少使用直接通電加熱熔解調合成上述玻璃組成之玻璃原料而獲得熔融玻璃之熔解步驟；將上述熔融玻璃成形為平板狀玻璃之成形步驟；以及緩冷上述平板狀玻璃之緩冷步驟。

Description

平面顯示器用玻璃基板及其製造方法
本發明係關於一種平面顯示器用玻璃基板、尤其係關於一種多晶矽薄膜(以下記載為p-Si)平面顯示器用玻璃基板及其製造方法。進而詳細而言，關於一種於基板表面形成p-Si而製造之平面顯示器中所使用之玻璃基板及其製造方法。進而詳細而言，關於一種多晶矽薄膜電晶體(以下記載為p-Si．TFT)平面顯示器用玻璃基板及其製造方法。進而詳細而言，關於一種於基板表面形成p-Si．TFT而製造之平面顯示器中所使用之玻璃基板及其製造方法。進而詳細而言，本發明係關於一種p-Si．TFT平面顯示器為液晶顯示器之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板及其製造方法。或者，本發明係關於一種有機EL(Electro Luminescence，電激發光)顯示器用玻璃基板及其製造方法。或者，本發明係關於一種氧化物半導體薄膜電晶體平面顯示器用玻璃基板。進而詳細而言，關於一種於基板表面形成氧化物半導體薄膜電晶體而製造之平面顯示器中所使用之玻璃基板及其製造方法。
搭載於行動裝置等小型機器上之顯示器根據可降低消耗電力等理由，而於薄膜電晶體(TFT)之製造時使用p-Si(多晶矽)。當前，於p-Si．TFT平面顯示器之製造時必需進行400~600℃之相對高溫下之熱處理。作為p-Si．TFT平面顯示器製造用之玻璃基板，使用耐熱性 較高之玻璃。然而，已知先前之a-Si(非晶矽)．TFT平面顯示器所使用之玻璃基板之應變點未充分高，由於p-Si．TFT平面顯示器之製造時之熱處理而產生較大之熱收縮，引起像素之間距偏移之問題。
近年來，小型機器之顯示器日益要求高精細化。因此，較理想為極力抑制像素之間距偏移，且抑制作為像素之間距偏移之原因之顯示器製造時之玻璃基板的熱收縮成為課題。
玻璃基板之熱收縮通常可藉由提高玻璃基板之應變點或Tg(玻璃轉移點)所代表之低溫黏性範圍中之特性溫度(以下記為低溫黏性特性溫度)而抑制。作為應變點較高之玻璃，例如，於專利文獻1中揭示有應變點為680℃以上之無鹼玻璃。
[專利文獻]日本專利特開2010-6649號公報
為了提高玻璃基板之應變點或Tg(玻璃轉移點)所代表之低溫黏性特性溫度，通常，必需增加玻璃中之SiO2或Al2O3之含量(以下，於本說明書中，作為「低溫黏性特性溫度」，以「應變點」為代表而記載)。於專利文獻1中記載之玻璃含有58~75質量% SiO2、15~19質量% Al2O3(參照請求項1)。其結果，有熔融玻璃之比電阻上升之傾向。近年來，為了有效率地使玻璃熔解而較多地使用直接通電加熱。於直接通電加熱之情形時，若熔融玻璃之比電阻上升，則有並非熔融玻璃，而於構成熔解槽之耐火物中流動電流之情況。其結果，由本發明者等人之研究之結果可知：有發生熔解槽熔損之問題之情況。
然而，於上述專利文獻1中記載之發明中，未考慮到熔融玻璃之比電阻。因此，於經由利用直接通電加熱之熔融而製造於專利文獻1中記載之玻璃之情形時，非常擔心發生上述熔解槽熔損之問題。
進而，較理想為更提高玻璃之低溫黏性特性溫度，即，提供具有 更高之應變點或Tg之玻璃及玻璃基板，且有越來越強烈擔心發生上述熔解槽熔損之問題之傾向。
因此，本發明之目的在於提供一種包含應變點較高、可抑制顯示器製造時之玻璃基板之熱收縮、且於利用直接通電加熱之熔解時可避免熔解槽熔損之問題發生而製造的玻璃之平面顯示器用玻璃基板，尤其是p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板及其製造方法。
本發明係如下所述。
[1]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第1態樣之玻璃基板。以下，於記載為本發明之玻璃基板之情形時，意指本發明之第1態樣之玻璃基板)，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃。
[2]如[1]之玻璃基板，其中上述玻璃實質上不含Sb2O3。
[3]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第1態樣之玻璃基板之一例)，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、 3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為8.9~20之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為7.5以上之玻璃。
[4]如[1]至[3]中任一項之玻璃基板，其中SiO2之含量為58~72質量%，Al2O3之含量為10~23質量%，B2O3之含量為3~未達11質量%。
[5]如[1]至[4]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之SiO2及Al2O3之合計含量為75質量%以上，RO、ZnO及B2O3之合計含量為7~未達20質量%，且B2O3之含量為3~未達11質量%。
[6]如[1]至[5]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之應變點為688℃以上。
[7]如[1]至[6]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之R2O(其中，R2O為Li2O、Na2O及K2O之合量)之含量為0.01~0.8質量%。
[8]如[1]至[7]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之β-OH值為0.05~0.4 mm-1。
[9]如[1]至[8]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之ZrO2之含量為未達0.2質量%。
[10]如[1]至[9]中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之SrO及BaO之合計含量為0~未達2質量%。
[11]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第2態樣之玻璃基板)，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、 3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃，且於升降溫速度為10℃/min、550℃下實施保持2小時之熱處理之後之由下述式所表示之熱收縮率為75 ppm以下(式)熱收縮率(ppm)={於熱處理前後之玻璃之收縮量/熱處理前之玻璃之長度}×106。
[12]如[11]之玻璃基板，其中熱收縮率為60 ppm以下。
[13]如[11]或[12]之玻璃基板，其中上述熱收縮率係將玻璃基板於Tg下保持30分鐘之後，以100℃/min冷卻至Tg-100℃，進行放置冷卻直至室溫之緩冷操作之後，實施上述熱處理而獲得之值。
[14]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第3態樣之玻璃基板)，其包含含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃。
[15]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第3態樣之一例之玻璃基板)，其包含含有 57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~未達10質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃。
[16]如[1]至[15]中任一項之玻璃基板，其係用於TFT液晶顯示器。
[17]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板之製造方法，其包括以下步驟：至少使用直接通電加熱熔解玻璃原料而獲得熔融玻璃之熔解步驟，其中該玻璃原料係調合成含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃；將上述熔融玻璃成形為平板狀玻璃之成形步驟；以及緩冷上述平板狀玻璃之緩冷步驟。
[18]一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板之製造方法，其包括以下 步驟：至少使用直接通電加熱熔解玻璃原料而獲得熔融玻璃之熔解步驟，其中該玻璃原料係調合成含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為8.9~20之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為7.5以上之玻璃；將上述熔融玻璃成形為平板狀玻璃之成形步驟；以及緩冷上述平板狀玻璃之緩冷步驟。
[19]如[17]或[18]之製造方法，其中上述熔融玻璃之1550℃之熔融液之比電阻為50~300 Ω．cm。
[20]如[17]至[19]中任一項之製造方法，其中於上述緩冷步驟中實施控制平板狀玻璃之冷卻速度而降低熱收縮率之熱收縮降低處理。
[21]如[20]之製造方法，其中於上述緩冷步驟中，對平板狀玻璃之中央部，自Tg至Tg-100℃之溫度範圍內，實施冷卻速度50~300℃/min之熱收縮降低處理。
[21]一種平面顯示器用玻璃基板，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、 0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃。
根據本發明，可抑制或避免玻璃熔解爐之熔損且製造高應變點玻璃，其結果，可於較高之生產率下提供一種包含可抑制顯示器製造時之玻璃基板之熱收縮的具有較高之應變點之玻璃之平面顯示器、尤其是p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板。
於本申請案說明書中，只要未特別預先說明，構成玻璃基板之玻璃之組成以質量%表示，構成玻璃之成分之比以質量比表示。又，只要未特別預先說明，玻璃基板之組成及物性意指構成玻璃基板之玻璃之組成及物性，僅記為玻璃時，意指構成玻璃基板之玻璃。然而，關於在實施例中記載之特定之條件下形成之玻璃基板，玻璃基板之熱收縮率意指於實施例中記載之條件下測定之值。又，於本申請案說明書中，所謂低溫黏性特性溫度，意指玻璃顯示出107.6~1014.5 dPa．s之範圍之黏度的溫度，低溫黏性特性溫度中包含應變點及Tg。因此，提高低溫黏性特性溫度亦意指提高應變點及Tg，反之，提高應變點及/或Tg意指提高低溫黏性特性溫度。又，所謂作為熔解性之指標之熔融溫度係玻璃顯示出102.5 dPa．s之黏度之溫度，且係作為熔解性之指標之溫度。
<p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板>
本發明之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第1態樣之玻璃基板)係包含含有52~78質量% SiO2、 3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃之基板。
又，作為本發明之第1態樣之玻璃基板之一例，可舉出：包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3，而且質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為8.9~20之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為7.5以上之玻璃之玻璃基板。以下，對含有本發明之第1態樣之玻璃基板之各玻璃成分之理由及含量或組成比之範圍進行說明。
本發明之第1態樣之玻璃基板之SiO2之含量為52~78質量%之範圍。
SiO2為玻璃之骨架成分，因此為必需成分。若含量變少，則有耐酸性、耐BHF(緩衝氫氟酸)及應變點降低之傾向。又，若SiO2含量變少，則有熱膨脹係數增加之傾向。又，若SiO2含量過少，則難以將玻璃基板低密度化。另一方面，若SiO2含量過多，則有玻璃熔融液之比電阻上升、熔融溫度明顯升高而使熔解變得困難之傾向。若SiO2之含量過多，則亦有耐失透性降低之傾向。就上述觀點而言，SiO2之含量為52~78質量%之範圍。SiO2之含量較佳為57~75質量%，更佳為58~72質量%，進而較佳為59~70質量%，進一步較佳為59~69質量%，進一步更佳為61~69質量%，進而進一步較佳為61~68質量%，再進一步較佳為62~67 質量%之範圍。另一方面，若SiO2之含量過多，則有玻璃之蝕刻速率變慢之傾向。就獲得表示將玻璃板細粒化之情形時之速度的蝕刻速率非常快之玻璃基板之觀點而言，SiO2之含量較佳為53~75質量%，更佳為55~70質量%，進而較佳為55~65質量%，進一步較佳為58~63質量%之範圍。再者，SiO2之含量係考慮到上述耐酸性等特性與蝕刻速率兩者而適當決定。
本發明之第1態樣之玻璃基板之Al2O3之含量為3~25質量%之範圍。
Al2O3為抑制分相、提高應變點之必需成分。若含量過少，則玻璃易於分相。又，應變點降低。進而，有楊氏模數及蝕刻速率亦降低之傾向。
若Al2O3之含量過多，則比電阻上升。又，由於玻璃之失透溫度上升、耐失透性降低，故而有成形性變差之傾向。就上述觀點而言，Al2O3之含量為3~25質量%之範圍。Al2O3之含量較佳為8~25質量%，更佳為10~23質量%，進而較佳為12~21質量%，進一步較佳為12~20質量%或14~21質量%，進一步更佳為14~20質量%，再進一步較佳為15~19質量%之範圍。另一方面，就獲得蝕刻速率非常快之玻璃基板之觀點而言，Al2O3之含量較佳為8~25質量%，更佳為10~23質量%，進而較佳為14~23質量%，進一步較佳為17~22質量%。再者，Al2O3之含量係考慮到上述玻璃之分相特性等與蝕刻速率兩者而適當決定。
本發明之第1態樣之玻璃基板之B2O3為3~15質量%之範圍。
B2O3為降低玻璃之熔融溫度所代表之高溫黏性範圍之溫度、改善澄清性之必需成分。若B2O3之含量過少，則有熔解性、耐失透性及耐BHF降低之傾向。又，若B2O3之含量過少，則比重增加而不易實現低密度化。另一方面，若B2O3之含量過多，則比電阻上升。又，若B2O3之含量過多，則應變點降低、耐熱性降低。又，有耐酸性及楊氏模數 降低之傾向。又，由於玻璃熔解時之B2O3之揮發，玻璃之不均質變得明顯，易於產生條紋。就上述觀點而言，B2O3之含量為3~15質量%之範圍，較佳為3~12質量%，較佳為3~未達11質量%，更佳為3~未達10質量%，進而較佳為4~9質量%，進一步較佳為5~9質量%，再進一步較佳為7~9質量%之範圍。另一方面，為了充分降低失透溫度，B2O3之含量為3~15質量%之範圍，較佳為5~15質量%，更佳為6~13質量%，進而較佳為7~未達11質量%。再者，B2O3之含量係考慮到上述熔解性等與失透溫度兩者而適當決定。
本發明之第1態樣之玻璃基板之MgO、CaO、SrO及BaO之合量即RO為3~25質量%，較佳為3~14質量%之範圍，更佳為3~13質量%之範圍。
RO為降低比電阻、提高熔解性之必需成分。若RO之含量過少，則比電阻上升、熔解性變差。若RO之含量過多，則應變點及楊氏模數降低。進而，密度上升。又，若RO之含量過多，則亦有熱膨脹係數增大之傾向。就上述觀點而言，RO為3~25質量%之範圍，較佳為3~14質量%之範圍，更佳為3~13質量%之範圍，進而較佳為6~13質量%，進一步較佳為6~12質量%，進一步更佳為7~12質量%，進而進一步較佳為8~11質量%之範圍。
本發明之第1態樣之玻璃基板之Fe2O3之含量為0.01~1質量%之範圍。
Fe2O3除具有作為澄清劑之功能以外，亦為降低玻璃熔融液之比電阻之必需成分。於熔融溫度(高溫黏性範圍之溫度)較高、難熔之玻璃中，藉由含有上述特定量之Fe2O3，可降低玻璃熔融液之比電阻，於利用直接通電加熱之熔解時可避免熔解槽熔損之問題發生而熔解玻璃。然而，若Fe2O3之含量過多，則玻璃著色、穿透率降低。因此，Fe2O3之含量為0.01~1質量%之範圍，較佳為0.01~0.5質量%，更佳為0.01~0.4 質量%，進而較佳為0.01~0.3質量%，進一步較佳為0.01~0.2質量%，進一步更佳為0.01~0.1質量%，進而進一步較佳為0.02~0.07質量%之範圍。
就減少環境負荷之觀點而言，本發明之第1態樣之玻璃基板之Sb2O3較佳為0~0.3質量%，進而較佳為0~0.1質量%。又，就更減少環境負荷之觀點而言，本發明之第1態樣之玻璃基板進而較佳為實質上不含Sb2O3，且實質上亦不含As2O3。於本說明書中，所謂「實質上不含」，意指於玻璃原料中未使用成為該等成分之原料之物質，並不排除於其他成分之玻璃原料中作為雜質而含有之成分之混入。
本發明之第1態樣之玻璃基板之SiO2與Al2O3之合量即(SiO2+Al2O3)相對於B2O3之質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為應變點與耐失透性之指標。
(SiO2+Al2O3)/B2O3較佳為7~30，更佳為7.5~25，進而較佳為8~25，進一步較佳為8~23之範圍，進而進一步較佳為8.9~20之範圍。(SiO2+Al2O3)/B2O3越小則應變點越降低，於未達7時應變點不充分，若較佳為7.5以上，更佳為8以上，進而較佳為8.9以上，則可充分提高應變點。另一方面，(SiO2+Al2O3)/B2O3越大則耐失透性緩緩降低，若超過30則極端降低，只要為25以下，較佳為23以下，更佳為22以下，進而較佳為20以下，則可獲得充分之耐失透性。因此，(SiO2+Al2O3)/B2O3較佳為8~18之範圍，更佳為9.5~16之範圍，進而較佳為9.8~14，進一步較佳為10~12之範圍。另一方面，若除充分降低失透溫度以外，亦考慮到獲得蝕刻速率非常快之玻璃基板，則(SiO2+Al2O3)/B2O3較佳為7~30，更佳為8~25，進而較佳為8.2~20，進一步較佳為8.4~15，再進一步較佳為8.5~12。
本發明之第1態樣之玻璃基板之SiO2與Al2O3之合量即(SiO2+Al2O3)相對於RO之質量比(SiO2+Al2O3)/RO為應變點與比電阻之 指標。
(SiO2+Al2O3)/RO較佳為6以上，更佳為7以上，進而較佳為7.5以上。藉由在該等之範圍內，可兼具應變點之上升與比電阻之降低(熔解性之提高)。(SiO2+Al2O3)/RO越小則應變點越低，於未達時6應變點不充分，若為7以上，較佳為7.5以上，則可充分提高應變點。(SiO2+Al2O3)/RO較佳為7.5~15之範圍，更佳為8.0~12，進而較佳為8.1~10之範圍。再者，藉由使(SiO2+Al2O3)/RO為15以下，可抑制比電阻過於上升。另一方面，若除兼具應變點之上升與比電阻之降低以外，亦考慮到獲得蝕刻速率非常快之玻璃基板，則(SiO2+Al2O3)/RO較佳為6~15，更佳為7~15，進而較佳為7.5~9.5之範圍。
本發明之玻璃基板(本發明之第1態樣之玻璃基板)除上述以外，較佳為具有以下之玻璃組成及/或物性。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，若SiO2與Al2O3之合量即SiO2+Al2O3過少，則有應變點降低之傾向，若過多，則有比電阻上升、耐失透性變差之傾向。因此SiO2+Al2O3較佳為75質量%以上，更佳為75質量%~87質量%，進而較佳為75質量%~85質量%，進一步較佳為78質量%~84質量%，進一步更佳為78質量%~83質量%。就進一步提高應變點之觀點而言，更佳為78質量%以上，進而較佳為79~87質量%，進一步較佳為80~85質量%。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，MgO為降低比電阻、提高熔解性之成分。又，由於其係於鹼土金屬之中不易增加比重之成分，故而若相對地增加其含量，則易於實現低密度化。雖然並非必需，但藉由含有，可提高熔解性，且抑制碎片之發生。但若MgO之含量過多，則由於玻璃之失透溫度急遽上升，故而成形性變差(耐失透性降低)。又，若MgO之含量過多，則有耐BHF降低、耐酸性降低之傾向。尤其是，於欲降低失透溫度之情形時，較佳為實質上不含MgO。就上述觀 點而言，MgO之含量較佳為0~15質量%，更佳為0~10質量%，進而較佳為0~5質量%，進一步較佳為0~4質量%，進一步更佳為0~3質量%，進而進一步較佳為0~未達2質量%，再進一步較佳為0~1質量%，最佳為實質上不含。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，CaO為降低比電阻之成分，且為無需急遽提高玻璃之失透溫度而對提高玻璃之熔解性亦有效之成分。又，由於其係於鹼土金屬之中不易增加比重之成分，故而若相對地增加其含量，則易於實現低密度化。雖然並非必需，但藉由含有，可降低因玻璃熔融液之比電阻降低及熔融溫度(高溫黏性)降低而提高熔解性及改善失透性，故而較佳為含有CaO。
若CaO之含量過多，則有應變點降低之傾向。又，有熱膨脹係數增加之傾向，進而有密度上升之傾向。CaO之含量較佳為0~20質量%，更佳為0~15質量%，進而較佳為1~15質量%，進一步較佳為2~15質量%，進一步更佳為3.6~15質量%，進而進一步較佳為4~14質量%，再進一步較佳為5~12質量%，進而進一步較佳為5~10質量%，進而進一步較佳為超過6~10質量%，最佳為超過6~9質量%之範圍。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，SrO為降低比電阻、提高熔解性之成分。SrO雖然並非必需，但若含有，則耐失透性及熔解性提高。若SrO之含量過多，則密度上升。SrO之含量為0~15質量%，更佳為0~10質量%，進而較佳為0~9質量%，進一步較佳為0~8質量%，進一步更佳為0~3質量%，進而進一步較佳為0~2質量%，再進一步較佳為0~1質量%，進而再進一步較佳為0~0.5質量%之範圍。於欲降低玻璃之密度之情形時，較佳為實質上不含SrO。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，BaO為降低比電阻、提高熔解性之成分。BaO雖然並非必需，但若含有，則耐失透性及熔解性提高。又，熱膨脹係數及密度亦增大。BaO之含量較佳為0~3質量%，更佳為 0~未達1.5質量%，進而較佳為0~1質量%，進一步較佳為0~未達0.5質量%，再進一步較佳為0~未達0.1質量%。就環境負荷之問題而言，較佳為實質上不含BaO。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，SrO與BaO為降低比電阻、提高熔解性之成分。雖然並非必需，但若含有，則耐失透性及熔解性提高。然而，若含量過多，則密度上升。就降低密度、輕量化之觀點而言，SrO與BaO之合量即SrO+BaO為0~15質量%，較佳為0~10質量%，更佳為0~9質量%，進而較佳為0~8質量%，進一步較佳為0~3質量%，進一步更佳為0~2質量%，進而進一步較佳為0~1質量%，再進一步較佳為0~0.5質量%，進而再進一步較佳為0~未達0.1質量%之範圍。於欲降低玻璃基板之密度之情形時，較佳為實質上不含SrO與BaO。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，Li2O、Na2O及K2O之合量即R2O為提高玻璃之鹼性度、使澄清劑之氧化容易、發揮澄清性之成分。又，為降低比電阻、提高熔解性之成分。R2O雖然並非必需，但若含有，則比電阻降低、熔解性提高。進而，玻璃之鹼性度提高、澄清性提高。
然而，若R2O之含量過多，則有自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化之虞。又，有熱膨脹係數增大之傾向。
R2O之合量即Li2O+Na2O+K2O較佳為0~0.8質量%，更佳為0~0.5質量%，更佳為0~0.4質量%，進而較佳為0~0.3質量%，進一步較佳為0.01~0.8質量%，進一步較佳為0.01~0.3質量%，進一步更佳為0.1~0.3質量%之範圍。
又，於欲確實降低玻璃之比電阻之情形時，R2O較佳為0.1~0.8質量%，更佳為0.1~0.6質量%，更佳為超過0.2~0.6質量%，進而較佳為超過0.2~0.5質量%之範圍。
Li2O及Na2O為降低比電阻、提高熔解性之成分，亦為有自玻璃基 板溶出而使TFT特性劣化、或增大玻璃之熱膨脹係數而於熱處理時破損基板之虞之成分。Li2O及Na2O之合量較佳為0~0.2質量%，更佳為0~0.1質量%，進而較佳為0~0.05質量%，進一步較佳為實質上不含。
K2O為提高玻璃之鹼性度、使澄清劑之氧化容易、發揮澄清性之成分。又，為降低比電阻、提高熔解性之成分。雖然並非必需，但若含有，則比電阻降低、熔解性提高。進而，澄清性亦提高。
若K2O之含量過多，則有自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化之傾向。又，有熱膨脹係數亦增大之傾向。K2O之含量較佳為0~0.8質量%，更佳為0~0.5質量%，進而較佳為0~0.3質量%，進一步較佳為0.1~0.3質量%之範圍。
K2O與Li2O或Na2O相比，由於分子量較大，故而不易自玻璃基板溶出。因此，於含有R2O之情形時，較佳為含有K2O。即，較佳為以較Li2O更高之比率含有K2O(滿足K2O>Li2O)。較佳為以較Na2O更高之比率含有K2O(滿足K2O>Na2O)。
若Li2O或Na2O之比例較大，則自玻璃基板溶出而使TFT特性劣化之傾向變強。質量比K2O/R2O較佳為0.5~1，更佳為0.6~1，進而較佳為0.7~1，進一步較佳為0.75~1，進而進一步較佳為0.8~1，進一步更佳為0.9~1，進一步更佳為0.95~1，進一步更佳為0.99~1之範圍。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，ZrO2及TiO2為提高玻璃之化學耐久性及耐熱性之成分。ZrO2及TiO2雖然並非必需成分，但藉由含有，可實現低溫黏性特性溫度(包含Tg及應變點)之上升及耐酸性提高。然而，若ZrO2量及TiO2量過多，則由於失透溫度明顯上升，故而有耐失透性及成形性降低之情況。尤其是，ZrO2係於冷卻過程中有析出ZrO2之結晶之情況，有其作為內含物而引起玻璃之品質變差之情況。由以上之理由可知，於本發明之玻璃基板中，ZrO2及TiO2之含有率分別較佳為5質量%以下，更佳為3質量%以下，進而較佳為2質量%以下，進 而較佳為1質量%以下，進而較佳為未達0.5質量%，進而進一步較佳為未達0.2質量%。進而較佳為本發明之玻璃基板實質上不含ZrO2及TiO2。換言之，ZrO2及TiO2之含有率分別較佳為0~5質量%，更佳為0~3質量%，進而較佳為0~2質量%，進而較佳為0~1質量%，進而較佳為0~未達0.5質量%，進而進一步較佳為0~未達0.2質量%。進而較佳為本發明之玻璃基板實質上不含ZrO2及TiO2。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，ZnO為提高耐BHF性或熔解性之成分。但並非必需。
若ZnO之含量過多，則有失透溫度及密度上升之傾向。又，有應變點降低之傾向。因此，ZnO之含量較佳為0~5質量%，更佳為0~3質量%，進而較佳為0~2質量%，進一步較佳為0~1質量%之範圍。較佳為實質上不含ZnO。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，RO與ZnO及B2O3之合量即RO+ZnO+B2O3為澄清性之指標。若RO+ZnO+B2O3過少，則玻璃之熔融溫度(高溫黏性)上升、澄清性降低。另一方面，若過多，則應變點降低。RO+ZnO+B2O3較佳為未達20質量%，更佳為5~未達20質量%，進而較佳為7~未達20質量%，進一步較佳為10~未達20質量%，進而進一步較佳為14~未達20質量%，進一步更佳為15~19質量%之範圍。另一方面，為了充分降低失透溫度，RO+ZnO+B2O3較佳為未達30質量%，更佳為10~未達30質量%，進而較佳為14~未達30質量%，進一步較佳為14~未達25質量%，進一步更佳為15~23質量%之範圍。再者，RO+ZnO+B2O3係考慮到上述澄清性等與失透溫度兩者而適當決定。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，P2O5為降低熔融溫度(高溫黏性)、提高熔解性之成分。但並非必需。若P2O5之含量過多，則由於玻璃熔解時之P2O5之揮發，玻璃之不均質變得明顯，易於產生條紋。又，耐酸性明顯變差。又，易於產生乳白。P2O5之含量較佳為0~3質量%， 更佳為0~1質量%，進而較佳為0~0.5質量%之範圍，特佳為實質上不含。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，B2O3與P2O5之合量即B2O3+P2O5為熔解性之指標。若B2O3+P2O5過少，則有熔解性降低之傾向。若過多，則由於玻璃熔解時之B2O3與P2O5之揮發，玻璃之不均質變得明顯，易於產生條紋。又，亦有應變點降低之傾向。
B2O3+P2O5較佳為3~15質量%，更佳為3~未達11質量%，進而較佳為5~未達10質量%，進一步較佳為4~9質量%，進一步更佳為5~9質量%，進而進一步較佳為7~9質量%之範圍。另一方面，為了充分降低失透溫度，B2O3+P2O5較佳為3~15質量%，較佳為5~15質量%，更佳為6~13質量%，進而較佳為7~未達11質量%。再者，B2O3+P2O5係考慮到熔解性等與失透溫度兩者而適當決定。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，CaO/RO成為熔解性與耐失透性之指標。CaO/RO較佳為0.05~1，更佳為0.1~1，進而較佳為0.5~1，進一步較佳為0.65~1，進一步更佳為0.7~1，進而進一步較佳為0.85~1，再進一步較佳為0.9~1，進而再進一步較佳為0.95~1之範圍。藉由為該等之範圍，可兼具耐失透性與熔解性。進而，可實現低密度化。又，作為原料，與含有複數種鹼土金屬相比，僅含有CaO者提高應變點之效果較高。作為鹼土金屬氧化物於僅含有CaO作為原料之情形時，所得之玻璃之CaO/RO之值例如為0.98~1左右。再者，即便作為鹼土金屬氧化物於僅含有CaO作為原料之情形時，所得之玻璃中亦有作為雜質而含有其他鹼土金屬氧化物之情況。
於本發明之第1態樣之玻璃基板中，藉由使由SiO2之含量減去Al2O3之含量之1/2的差即SiO2-1/2Al2O3之值為60質量%以下，可獲得為了進行玻璃之細粒化而具有充分之蝕刻速率之玻璃基板，故而較佳。再者，若為了提高蝕刻速率，使SiO2-1/2Al2O3之值過小，則有失透溫度上升之傾向。又，由於亦有無法充分提高應變點之情況，故而較佳 為SiO2-1/2Al2O3之值為40質量%以上。由以上之情況可知，較佳為SiO2-1/2Al2O3之值為40~60質量%，更佳為45~60質量%，進而較佳為45~58質量%，進一步較佳為45~57質量%，進而進一步更佳為45~55質量%，進而進一步較佳為49~54質量%。
又，為了生產率良好地進行蝕刻(細粒化)，較佳為構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的蝕刻速率為50 μm/h以上。另一方面，若蝕刻速率過高，則有藉由與於面板製作步驟中之化學藥品之反應而發生不良情況之虞，故而較佳為構成玻璃基板之玻璃之蝕刻速率為160 μm/h以下。蝕刻速率較佳為55~140 μm/h，更佳為60~140 μm/h，進而較佳為60~120 μm/h，進一步較佳為70~120 μm/h。於本發明中，上述蝕刻速率定義為藉由以下之條件而測定者。
蝕刻速率(μm/h)係以如下方式表示：於將玻璃基板浸漬於HF之比例為1 mol/kg、HCl之比例為5 mol/kg之混合酸之40℃的侵蝕液中1小時之情形之每單位時間(1小時)之玻璃基板之一側表面的厚度減少量(μm)。
構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃可含有澄清劑。作為澄清劑，只要為對環境之負荷較小、玻璃之澄清性優異者則並無特別限制，例如，可列舉選自由Sn、Fe、Ce、Tb、Mo及W之金屬氧化物之群中的至少一種。作為澄清劑，較佳為SnO2。關於澄清劑之添加量，若過少，則泡沫品質變差，若含量過多，則有成為失透或著色等之原因之情況。澄清劑之添加量雖然亦根據澄清劑之種類或玻璃之組成而定，但例如較佳為0.05~1質量%，較佳為0.05~0.5質量%，更佳為0.1~0.4質量%之範圍。再者，於本發明中作為必需成分之Fe2O3亦可用作澄清劑，且較佳為並非單獨使用，而與SnO2併用，可輔助SnO2之澄清效果。
構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃較佳為實質上不含PbO及F。就環境上之理由而言，較佳為不含PbO及F。
構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃較佳為使用金屬氧化物作為澄清劑。為了提高上述金屬氧化物之澄清性，較佳為使玻璃為氧化性，但藉由使用還原性之原料(例如，銨鹽、氯化物)，上述金屬氧化物之澄清性降低。就若使用上述還原性之原料則玻璃中殘留NH4 +或Cl之觀點而言，NH4 +之含量較佳為未達4×10-4%，更佳為0~未達2×10-4%，進而較佳為實質上不含。又，本發明之玻璃之Cl之含量較佳為未達0.1%，更佳為0~未達0.1%，進而較佳為0~未達0.05%，進一步較佳為0~未達0.01%，再進一步較佳為實質上不含。再者，上述NH4 +及Cl為期待澄清效果、藉由作為銨鹽及氯化物(尤其是氯化銨)用於玻璃原料而殘留於玻璃中之成分，但就環境上及設備腐蝕之理由而言，該等之原料之使用亦不佳。
玻璃基板係若應變點或Tg所代表之低溫黏性特性溫度較低，則於熱處理步驟(顯示器製造時)中熱收縮變大。構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃之應變點[℃]為665℃以上，較佳為675℃以上。又，應變點[℃]較佳為680℃以上，更佳為685℃以上，進而較佳為688℃以上，進一步較佳為690℃以上，進一步更佳為695℃以上，再進一步較佳為700℃以上。就低溫黏性特性之觀點而言，本發明之玻璃之應變點[℃]並無上限，但作為實用上之標準，例如為750℃以下，較佳為745℃以下，更佳為740℃以下。但並非旨在限定於該上限。藉由參照上述本發明之玻璃基板之玻璃之組成之說明並調整玻璃組成，可使玻璃之應變點為所需之值。
又，構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的Tg[℃]較佳為720℃以上，更佳為730℃以上，進而較佳為740℃以上，進而較佳為745℃以上，進一步較佳為750℃以上。若Tg變低，則有耐熱性降低之傾向。又，亦有於顯示器製造時之熱處理步驟中易於發生玻璃基板之熱收縮之傾向。就耐熱性及熱收縮之觀點而言，本發明之玻璃之Tg[℃] 並無上限，但作為實用上之標準，例如為800℃以下，較佳為795℃以下，更佳為790℃以下。但並非旨在限定於該上限。為了使玻璃之Tg為上述範圍，則於本發明之玻璃基板之組成之範圍中，提高Tg，例如較佳為使SiO2及Al2O3等成分增多。
就玻璃基板之輕量化及顯示器之輕量化之觀點而言，構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的密度[g/cm3]較佳為2.5 g/cm3以下，更佳為2.45 g/cm3以下，進而較佳為2.42 g/cm3以下，進一步較佳為2.4 g/cm3以下。若密度提高，則玻璃基板之輕量化變得困難，亦無法實現顯示器之輕量化。
進而，構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃之黏性亦根據玻璃溶解時之條件而發生變化。即便為相同組成之玻璃，由於熔解條件之不同，玻璃中之含水量亦不同，例如有應變點於大約1~10℃之範圍內發生變化之情況。因此，為了獲得具有所需之應變點之玻璃，調整玻璃組成之同時，亦必需調整玻璃熔解時之玻璃中之含水量。
作為玻璃中之含水量之指標之β-OH值可根據原料之選擇而調整。例如，藉由選擇含水量較高之原料(例如氫氧化物原料)，或調整氯化物等減少玻璃中之水分量之原料之含量，從而可增大β-OH值。又，藉由調整於玻璃熔解時使用之氣體燃燒加熱(氧燃燒加熱)與直接通電加熱之比率，可調整β-OH值。進而，藉由使爐內環境中之水分量增加，或熔解時對於熔融玻璃使水蒸氣起泡，從而可增加β-OH值。
再者，玻璃之β-OH值[mm-1]係於玻璃之紅外線吸收光譜中藉由以下式而求出。
β-OH值=(1/X)log10(T1/T2)X：玻璃厚度(mm)T1：參照波長2600 nm之穿透率(%)T2：羥基吸收波長2800 nm附近之最小穿透率(%)
作為玻璃之水分量之指標之β-OH值係值越小應變點越高，且於熱處理步驟(顯示器製造時)中有熱收縮變小之傾向。另一方面，β-OH值越大，則有降低熔融溫度(高溫黏性)之傾向。
為了兼具低收縮率與熔解性，構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃之β-OH值較佳為0.05~0.40 mm-1，更佳為0.10~0.35 mm-1，進而較佳為0.10~0.30 mm-1，進而較佳為0.10~0.25 mm-1，進一步較佳為0.10~0.20 mm-1，進一步更佳為0.10~0.15 mm-1。
構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的失透溫度[℃]較佳為未達1330℃，更佳為未達1300℃，進而較佳為1250℃以下，進一步較佳為1230℃以下，進一步更佳為1220℃以下，進而進一步較佳為1210℃以下。只要失透溫度未達1300℃，則藉由浮式法易於成形玻璃板。只要失透溫度為1250℃以下，則藉由下拉法易於成形玻璃板。藉由使用下拉法，可提高玻璃基板之表面品質。又，亦可降低生產成本。若失透溫度過高，則易於發生失透、耐失透性降低。又，無法使用於下拉法。另一方面，若考慮到熱收縮率或密度等平面顯示器用基板之特性，構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的失透溫度較佳為1050~未達1300℃，更佳為1110~1250℃，進而較佳為1150~1230℃，進一步較佳為1160~1220℃，進一步更佳為1170~1210℃。
構成本發明之第1態樣之玻璃基板之玻璃的熱膨脹係數(100-300℃)[×10-7℃]較佳為未達39×10-7℃，更佳為未達38×10-7℃，進而較佳為未達37×10-7℃，進一步較佳為28~未達36×10-7℃，進一步更佳為30~未達35×10-7℃，進而進一步較佳為31~34.5×10-7℃，再進一步較佳為32~34×10-7℃之範圍。若熱膨脹係數較大，則於顯示器製造時之熱處理步驟中，有熱衝擊或熱收縮量增大之傾向。另一方面，若熱膨脹係數較小，則有於其他玻璃基板上形成之金屬、有機系接著劑等周邊材料與熱膨脹係數之匹配變得困難，周邊部劑剝落之情況。又， 於顯示器製造步驟中，反覆急加熱與急冷，玻璃基板之熱衝擊變大。進而，大型之玻璃基板係於熱處理步驟中易於產生溫度差(溫度分佈)，玻璃基板之破壞機率升高。藉由使熱膨脹係數為上述範圍內，可減少由熱膨脹差產生之熱應力，作為結果，於熱處理步驟中，玻璃基板之破壞機率降低。即，就降低玻璃基板之破壞機率之觀點而言，使熱膨脹係數為上述範圍內對寬度方向2000~3500 mm、縱方向2000~3500 mm之玻璃基板特別有效。再者，就重視於玻璃基板上形成之金屬、有機系接著劑等周邊材料與熱膨脹係數之匹配之觀點而言，熱膨脹係數(100-300℃)較佳為未達40×10-7℃，更佳為28~未達40×10-7℃，進而較佳為30~未達39×10-7℃，進一步較佳為32~未達38×10-7℃，進一步更佳為34~未達38×10-7℃。
本發明之第1態樣之玻璃基板之熱收縮率[ppm]較佳為75 ppm以下，較佳為65 ppm以下。進而，熱收縮率較佳為60 ppm以下，更佳為55 ppm下，進而較佳為50 ppm以下，進一步較佳為48 ppm以下，進一步更佳為45 ppm以下。更詳細而言，熱收縮率較佳為0~75 ppm，更佳為0~65 ppm，進而較佳為0~60 ppm，進一步較佳為0~55 ppm，進一步更佳為0~50 ppm，進而進一步較佳為0~45 ppm。若熱收縮率(量)變大，則引起像素之較大之間距偏移之問題，無法實現高精細之顯示器。為了將熱收縮率(量)控制於特定範圍內，較佳為使玻璃之應變點為680℃以上。熱收縮率(量)最佳為0 ppm，若欲使熱收縮率為0 ppm，則要求極其延長緩冷步驟，或於緩冷步驟後實施熱收縮降低處理(離線退火)，於此情形時，生產率降低、成本上漲。若鑒於生產率及成本，則熱收縮率例如較佳為3~75 ppm，更佳為5~75 ppm，進而較佳為5~65 ppm，進一步較佳為5~60 ppm，進一步更佳為8~55 ppm，進而進一步較佳為8~50 ppm，進而進一步較佳為15~45 ppm。
再者，熱收縮率係於升降溫速度為10℃/min、550℃下實施保持2 小時之熱處理之後之由下述式所表示。
熱收縮率(ppm)={於熱處理前後之玻璃之收縮量/熱處理前之玻璃之長度}×106
本發明之第1態樣之玻璃基板之熱收縮率係將作為熱收縮率之測定對象之玻璃基板供至上述熱處理之後所測定者。然而，本發明之第1態樣之玻璃基板之熱收縮率亦可為如於實施例之熱收縮測定用試樣玻璃基板之製備中所示，將作為熱收縮率之測定對象之玻璃基板於Tg下保持30分鐘之後，以100℃/min冷卻直至Tg-100℃，進行放置冷卻直至室溫之緩冷操作之後實施上述熱處理，從而所得之值。關於藉由下拉法等連續式之方法所製造之玻璃基板，有時冷卻條件不同，藉由在實施保持上述Tg後之冷卻處理之後測定熱收縮率，可獲得相同條件之熱收縮率之值。
本發明之第1態樣之玻璃基板為熱收縮率為75 ppm以下，較佳為65 ppm以下，更佳為60 ppm以下之玻璃基板，且亦包括包含如下玻璃之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第2態樣之玻璃基板)：含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量%、更佳為3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃。較佳為玻璃基板之熱收縮率為75 ppm以下，較佳為65 ppm以下。進而，熱收縮率較佳為60 ppm以下，更佳為55 ppm以下，進而較佳為50 ppm以下，進一步較佳為48 ppm以下，進一步更佳為45 ppm以下，進而進一步較佳為40 ppm以下。Fe2O3之含量為0.01~1質量%，較佳為0.01~0.5質量%，更佳為0.01~0.2質量%，進而較佳為0.01~0.1質量%，進一步較佳為0.02~0.07質量%之範圍。
就環境負荷之問題而言，本發明之第2態樣之玻璃基板包含實質上不含Sb2O3、且實質上亦不含As2O3之玻璃。
熱收縮率為75 ppm以下，較佳為65 ppm以下，更佳為60 ppm以下，且包含含有0.01~1質量% Fe2O3之玻璃之本發明之第2態樣之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板不會引起像素之嚴重間距偏移之問題，且可降低熔融玻璃之比電阻，於利用直接通電加熱之熔解時可避免熔解槽熔損之問題之發生。本發明之第2態樣之玻璃基板之除上述以外之玻璃組成及物性等可與本發明之第1態樣之玻璃基板相同。
構成本發明之第1及第2態樣之玻璃基板之玻璃的熔融溫度較佳為1680℃以下，更佳為1650℃以下，進而較佳為1640℃以下，進一步較佳為1620℃以下。若熔融溫度較高，則對熔解槽之負荷變大。又，由於大量使用能源，故而成本亦變高。為了使熔融溫度為上述範圍內，本發明之玻璃基板之組成之範圍中，含有降低黏性之例如B2O3、RO等成分較為適當。
構成本發明之第1及第2態樣之玻璃基板之玻璃的液相黏度(於失透溫度下之黏度)為104.0 dPa．s以上，較佳為104.5~106.0 dPa．s，更佳為104.5~105.9 dPa．s，進而較佳為104.6~105.8 dPa．s，進一步較佳為104.8~105.7 dPa．s，進一步更佳為104.8~105.6 dPg．s，進而進一步較佳為104.9~105.5 dPa．s之範圍。藉由在該等之範圍內，由於具有作為p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板必需之特性，而且成形時不易產生失透結晶，故而藉由溢流下拉法可易於成形玻璃基板。藉此，可提高玻璃基板之表面品質，而且可降低玻璃基板之生產成本。於構成本發明之第1及第2態樣之玻璃基板之玻璃之組成之範圍內，藉由適當調整各成分之含量，可使玻璃之液相黏度為上述範圍內。
構成本發明之第1及第2態樣之玻璃基板之玻璃的玻璃熔融液之比電阻(於1550℃下)[Ω．cm]較佳為50~300 Ω．cm，更佳為50~250 Ω．cm，進而較佳為50~200 Ω．cm，進一步較佳為100~200 Ω．cm之範圍。若比電阻過小，則有於熔解時必需之電流值變得過大、出現設備上之限制之 情況。另一方面，若比電阻過大，則亦有電極之消耗增多之傾向。又，亦有並非玻璃，而於形成熔解槽之耐熱磚中流動電流、熔解槽熔損之情況。熔融玻璃之比電阻主要藉由控制作為本發明之玻璃之必需成分之RO與Fe2O3之含量，可於上述範圍內進行調整。
本發明之第1及第2態樣之玻璃基板的楊氏模數[GPa]較佳為70 GPa以上，更佳為73 GPa以上，進而較佳為74 GPa以上，進一步較佳為75 GPa以上。若楊氏模數較小，則由於因玻璃自身重量引起之玻璃之彎曲，玻璃易於破損。尤其是於寬度方向2000 mm以上之大型之玻璃基板中，因彎曲引起之破損之問題變得明顯。於本發明之玻璃基板之組成之範圍中，使楊氏模數發生變動之傾向較強，例如，藉由調整Al2O3等成分之含量，可增大玻璃基板之楊氏模數。
本發明之第1及第2態樣之玻璃基板的比彈性模數(楊氏模數/密度)[GPa cm3 g-1]較佳為28 GPa cm3 g-1以上，更佳為29 GPa cm3 g-1以上，進而較佳為30 GPa cm3 g-1以上，進一步較佳為31 GPa cm3 g-1以上。若比彈性模數較小，則由於因玻璃自身重量引起之玻璃之彎曲，玻璃易於破損。尤其是於寬度方向2000 mm以上之大型之玻璃基板中，因彎曲引起之破損之問題變得明顯。
本發明之第1及第2態樣之玻璃基板的大小並無特別限制。寬度方向例如為500~3500 mm，較佳為1000~3500 mm，更佳為2000~3500 mm。縱方向例如為500~3500 mm，較佳為1000~3500 mm，更佳為2000~3500 mm。使用越大之玻璃基板，則液晶顯示器或有機EL顯示器之生產率越提高。
本發明之第1及第2態樣之玻璃基板的板厚[mm]例如可為0.1~1.1 mm之範圍。但並非旨在限定於該範圍。板厚[mm]例如亦可為0.1~0.7 mm、0.3~0.7 mm、0.3~0.5 mm之範圍。若玻璃板之厚度過薄，則玻璃基板本身之強度降低。例如，平面顯示器製造時易於發生破損。若板 厚過厚，則對要求薄型化之顯示器而言不佳。又，由於玻璃基板之重量變重，故而不易實現平面顯示器之輕量化。
本發明包括包含如下玻璃之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第3態樣之玻璃基板)：含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃。
作為本發明之第3態樣之玻璃基板之一例，可舉出：包含含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~未達10質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板。
對含有本發明之第3態樣之玻璃基板之各成分之理由及含量或組成比之範圍進行說明。
本發明之第3態樣之玻璃基板之SiO2之含量為57~75質量%之範圍。
SiO2為玻璃之骨架成分，因此為必需成分。若含量變少，則有耐酸性、耐BHF(緩衝氫氟酸)及應變點降低之傾向。又，有熱膨脹係數增加之傾向。又，若SiO2之含量過少，則難以將玻璃基板低密度化。一 方面，若SiO2之含量過多，則有玻璃熔融液之比電阻上升、熔融溫度明顯變高而難以熔解之傾向。若SiO2之含量過多，則亦有耐失透性降低之傾向。就上述觀點而言，SiO2之含量為57~75質量%之範圍。SiO2之含量較佳為58~72質量%，更佳為59~70質量%，進而較佳為61~69質量%，進一步較佳為62~67質量%之範圍。另一方面，若SiO2之含量過多，則有玻璃之蝕刻速率變慢之傾向。就獲得表示將玻璃板細粒化時之速度之蝕刻速率非常快之玻璃基板之觀點而言，SiO2之含量較佳為57~75質量%，更佳為57~70質量%，進而較佳為57~65質量%，進一步較佳為58~63質量%之範圍。再者，SiO2之含量係考慮到上述耐酸性等特性與蝕刻速率兩者而適當決定。
本發明之第3態樣之玻璃基板之Al2O3之含量為8~25質量%之範圍。
Al2O3為抑制分相、且提高應變點之必需成分。若含量過少，則玻璃易於分相。又，有應變點降低之傾向。進而，有楊氏模數及蝕刻速率亦降低之傾向。若Al2O3之含量過多，則比電阻上升。又，由於玻璃之失透溫度上升、耐失透性降低，故而有成形性變差之傾向。就上述觀點而言，Al2O3之含量為8~25質量%之範圍。Al2O3之含量較佳為10~23質量%，更佳為12~21質量%，進而較佳為12~20質量%，進一步較佳為14~20質量%，進一步更佳為15~19質量%之範圍。另一方面，就獲得蝕刻速率非常快之玻璃基板之觀點而言，Al2O3之含量較佳為10~23質量%，更佳為12~23質量%，進而較佳為14~23質量%，進一步較佳為17~22質量%。再者，Al2O3之含量係考慮到上述玻璃之分相特性等與蝕刻速率兩者而適當決定。
本發明之第3態樣之玻璃基板之B2O3為3~15質量%之範圍，更佳為3~10質量%之範圍。
B2O3為降低玻璃之黏性、改善熔解性及澄清性之必需成分。若 B2O3之含量過少，則熔解性及耐失透性降低，而且耐BHF降低。又，若B2O3之含量過少，則比重增加而不易實現低密度化。若B2O3之含量過多，則玻璃熔融液之比電阻上升。又，若B2O3之含量過多，則應變點降低、耐熱性降低。進而，耐酸性及楊氏模數降低。又，由於玻璃熔解時之B2O3之揮發，玻璃之不均質變得明顯，易於產生條紋。就上述觀點而言，B2O3之含量為3~15質量%之範圍，較佳為3~未達10質量%，更佳為4~9質量%，進而較佳為5~9質量%，進一步較佳為7~9質量%之範圍。另一方面，為了充分降低失透溫度，B2O3之含量較佳為5~15質量%，更佳為6~13質量%，進而較佳為7~未達11質量%。再者，B2O3之含量係考慮到上述熔解性等與失透溫度兩者而適當決定。
本發明之第3態樣之玻璃基板之MgO、CaO、SrO及BaO之合量即RO為3~25質量%之範圍。RO為降低比電阻、提高熔解性之必需成分。若RO之含量過少，則比電阻上升、熔解性變差。若RO之含量過多，則應變點及楊氏模數降低。又，密度上升。又，若RO之含量過多，則亦有熱膨脹係數增大之傾向。就上述觀點而言，RO為3~25質量%之範圍，較佳為3~16質量%，更佳為3~15質量%，進而較佳為3~14質量%，進一步較佳為3~13質量%，進一步更佳為6~12質量%，再進一步較佳為8~11質量%之範圍。
本發明之第3態樣之玻璃基板之MgO為降低比電阻、提高熔解性之成分。又，由於其係鹼土金屬之中不易增加比重之成分，故而若相對地增加其含量，則易於實現低密度化。雖然並非必需，但藉由含有，可提高熔解性，且抑制切粉之發生。然而，若MgO之含量過多，則由於玻璃之失透溫度急遽上升，故而成形性變差(耐失透性降低)。又，若MgO之含量過多，則有耐BHF降低、耐酸性降低之傾向。尤其是，於欲降低失透溫度之情形時，較佳為實質上不含MgO。就上述觀點而言，MgO之含量為0~15質量%，較佳為0~10質量%，更佳為0~5質量%， 進而較佳為0~4質量%，進一步較佳為0~3質量%，進而較佳為0~未達2質量%，進一步較佳為0~1質量%，最佳為實質上不含。
本發明之第3態樣之玻璃基板之CaO為降低比電阻、不必急遽提高玻璃之失透溫度而對提高玻璃之熔解性有效之成分。又，由於其係鹼土金屬之中不易增加比重之成分，故而若相對地增加其含量，則易於實現低密度化。雖然並非必需，但藉由含有，可改善因玻璃熔融液之比電阻降低及熔融溫度降低引起之熔解性提高，進而亦可改善失透性，因此較佳為含有CaO。
另一方面，若CaO之含量過多，則有應變點降低之傾向。又，有熱膨脹係數增加及密度上升之傾向。CaO之含量較佳為0~20質量%，更佳為0~15質量%，進而較佳為1~15質量%，進一步較佳為3.6~15質量%，進一步更佳為4~14質量%，再進一步較佳為5~12質量%，進而進一步較佳為5~10質量%，進而進一步較佳為超過6~10質量%，最佳為超過6~9質量%之範圍。
本發明之第3態樣之玻璃基板之SrO與BaO為降低玻璃熔融液之比電阻、且降低熔融溫度、提高熔解性而且降低失透溫度之成分。雖然並非必需，但若含有，則耐失透性及熔解性提高。然而，若含量過多，則密度上升。就降低密度、輕量化之觀點而言，SrO與BaO之合量即SrO+BaO為0~15質量%，較佳為0~10質量%，更佳為0~9質量%，進一步較佳為0~8質量%，進一步更佳為0~3質量%，進而進一步較佳為0~2質量%，再進一步較佳為0~1質量%，進而進一步較佳為0~0.5質量%，再進一步較佳為0~未達0.1質量%之範圍。於欲降低玻璃之密度之情形時，較佳為實質上不含SrO與BaO。
本發明之第3態樣之玻璃基板之Fe2O3之含量為0.01~1質量%之範圍。
Fe2O3除具有作為澄清劑之功能以外，為降低玻璃熔融液之比電阻 之必需成分。於熔融溫度(高溫黏性)較高、難熔之玻璃中，藉由含有上述特定量之Fe2O3，可降低玻璃熔融液之比電阻，於利用直接通電加熱之熔解時可避免熔解槽熔損之問題發生而熔解玻璃。然而，若Fe2O3之含量過多，則玻璃著色、穿透率降低。因此，Fe2O3之含量為0.01~1質量%之範圍，較佳為0.01~0.5質量%，更佳為0.01~0.4質量%，進而較佳為0.01~0.3質量%，進一步較佳為0.01~0.2質量%，進一步更佳為0.01~0.1質量%，進而進一步較佳為0.02~0.07質量%之範圍。
就減少環境負荷之觀點而言，本發明之第3態樣之玻璃基板的Sb2O3較佳為0~0.3質量%，更佳為0~0.1質量%。又，就更減少環境負荷之觀點而言，本發明之第3態樣之玻璃基板進而較佳為實質上不含Sb2O3，且亦實質上不含As2O3。
本發明之第3態樣之玻璃基板之除上述以外之玻璃組成、物性及大小等可與本發明之第1態樣之玻璃基板相同。
本發明之玻璃基板(共用於本發明之第1~3態樣之玻璃基板)較佳用於平面顯示器用玻璃基板、尤其是於表面形成有p-Si．TFT之平面顯示器用玻璃基板。具體而言，較佳用於液晶顯示器用玻璃基板、有機EL顯示器用玻璃基板。尤其是較佳用於p-Si．TFT液晶顯示器用玻璃基板。其中，較佳用於要求高精細之移動終端等之顯示器用玻璃基板。
<p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板之製造方法>
本發明之p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板(本發明之第1態樣之玻璃基板)之製造方法包括以下步驟：至少使用直接通電加熱熔解玻璃原料而獲得熔解玻璃之熔解步驟，其中該玻璃原料係調合成含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、 3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃；將上述熔融玻璃成形為平板狀玻璃之成形步驟；以及緩冷上述平板狀玻璃之緩冷步驟。
又，本發明之第1態樣之玻璃基板之製造方法作為一例，包含包括以下步驟之玻璃基板之製造方法：至少使用直接通電加熱熔解玻璃原料而獲得熔融玻璃之熔解步驟，其中該玻璃原料係調合成含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為8.9~20之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為7.5以上之玻璃；將上述熔融玻璃成形為平板狀玻璃之成形步驟；以及緩冷上述平板狀玻璃之緩冷步驟。
本發明之第2及第3態樣之玻璃基板亦可經由與上述本發明之第1態樣之玻璃基板同樣之步驟而製造。然而，於本發明之第2態樣之玻璃基板之製造時，使用之玻璃原料成為含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、 SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃的玻璃原料。於本發明之第3態樣之玻璃基板之製造時，使用之原料成為含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~10質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3、0~3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃的玻璃原料。又，於本發明之第3態樣之玻璃基板之製造方法之一例中，使用之原料為成為含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~未達10質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃的玻璃原料。
[熔解步驟]
於熔解步驟中，至少使用直接通電加熱熔解調合成特定之玻璃組成之玻璃原料。玻璃原料可自公知之材料中適當選擇。較佳為調整玻璃組成、尤其是Fe2O3之含量，以使玻璃熔融液之1550℃之比電阻為50~300 Ω．cm之範圍。藉由使RO之含量為3~15質量%、Fe2O3之含量為0.01~1質量%之範圍，可使1550℃之比電阻為上述範圍內。
又，較佳為調整熔解步驟，以使玻璃基板之β-OH之值為0.05~0.4 mm-1。再者，於本發明之第2態樣之玻璃基板之製造時，可於3~13質量%之範圍內調整RO。
[成形步驟]
於成形步驟中，將於熔解步驟中熔解之熔融玻璃成形為平板狀玻璃。對平板狀玻璃之成形方法較佳使用例如下拉法、尤其是溢流下拉法。另外，可使用浮式法、再曳引法、輾平法等。藉由採用下拉法，與使用浮式法等其他成形方法之情形相比，由於所得之玻璃基板之主 表面為熱成形之表面，故而具有極高之平滑性，由於成形後之玻璃基板表面之研磨步驟變得不必需，故而可降低製造成本，進而亦可提高生產率。進而，由於使用下拉法成形之玻璃基板之兩主表面具有相同之組成，故而進行蝕刻處理時，可均勻地進行蝕刻。而且，由於藉由使用下拉法而成形，可獲得具有無微裂之表面狀態之玻璃基板，故而亦可提高玻璃基板本身之強度。
[緩冷步驟]
藉由適當調整緩冷時之條件可控制玻璃基板之熱收縮率。玻璃基板之熱收縮率如上文所述，較佳為75 ppm以下，更佳為60 ppm以下。為了製造75 ppm以下、更佳為60 ppm以下之玻璃基板，例如，於使用下拉法之情形時，較理想為以自Tg至Tg-100℃之溫度範圍將平板狀玻璃之溫度於20~120秒內進行冷卻之方式進行成形。若未達20秒，則有無法充分降低熱收縮量之情況。另一方面，若超過120秒，則生產率降低，而且使玻璃製造裝置(緩冷爐)大型化。或者，較佳為以自Tg至Tg-100℃之溫度範圍使平板狀玻璃之平均之冷卻速度為50~300℃/min之方式進行緩冷(冷卻)。若冷卻速度超過300℃/min，則有無法充分降低熱收縮量之情況。另一方面，若未達50℃/min，則生產率降低，而且使玻璃製造裝置(緩冷爐)大型化。冷卻速度之較佳之範圍為50~300℃/min，更佳為50~200℃/min，進而較佳為60~120℃/min。另一方面，藉由於緩冷步驟後另外設置熱收縮降低處理(離線退火)步驟，亦可減小熱收縮率。然而，若除緩冷步驟以外另外設置離線退火步驟，則有生產率降低、成本上漲之問題方面。因此，如上文所述，更佳為藉由緩冷步驟中實施控制平板狀玻璃之冷卻速度之熱收縮降低處理(離線退火)，而將熱收縮率控制於特定範圍內。
以上，以p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板為例對本發明之玻璃基板進行說明，但本發明之玻璃基板亦可用作平面顯示器用、尤其是p-Si 平面顯示器用。進而，本發明之玻璃基板亦可用作氧化物半導體薄膜電晶體平面顯示器用之玻璃。即，本發明之玻璃基板亦可用於在基板表面形成氧化物半導體薄膜電晶體而製造之平面顯示器。
[實施例]
以下，基於實施例對本發明進行進而詳細之說明。但本發明並不限定於實施例。
實施例1~34
以成為於表1中所示之玻璃組成之方式，根據以下之順序製作實施例1~34及比較例1~2之試樣玻璃。對所得之試樣玻璃及試樣玻璃基板，求出失透溫度、Tg、100~300℃之範圍之平均熱膨脹係數(α)、熱收縮率、密度、應變點、熔解溫度(黏度為102.5 dPa．s時之玻璃溫度，於表1中則表示為T(log(η=2.5))、液相黏度、1550℃之比電阻、蝕刻速度，並示於表1中。
(試樣玻璃之製作)
首先，以成為於表1中所示之玻璃組成之方式，使用作為通常之玻璃原料之矽土、氧化鋁、氧化硼、碳酸鉀、鹼性碳酸鎂、碳酸鈣、碳酸鍶、二氧化錫及三氧化二鐵，調合玻璃原料批量(以下稱為批量)。再者，調合成為以玻璃計400 g之量。
將上述調合之批量於鉑坩堝之中進行熔融及澄清。首先，將該坩堝於設定為1575℃之電爐中保持4小時並熔融批量。繼而，藉由將該電 爐升溫直至1640℃並保持2小時，而進行玻璃熔融液之澄清。然後，於爐外流出玻璃熔融液至鐵板上，進行冷卻固化而獲得玻璃體。對該玻璃體繼續實施緩冷操作。緩冷操作係藉由以下方式進行：將該玻璃體於設定為800℃之另外之電爐之中保持2小時之後，冷卻直至740℃ 2小時，進而冷卻直至660℃ 2小時之後，切斷該電爐之電源，冷卻直至室溫。經過該緩冷操作之玻璃體作為試樣玻璃。上述試樣玻璃係不受緩冷條件之影響，且/或，於基板狀無法測定之特性(失透溫度、高溫黏性(熔融溫度)、比電阻、熱膨脹係數、Tg及應變點)之測定中使用。上述試樣玻璃之Cl含量為未達0.01%，且NH4 +含量為未達2×10-4%。
又，對上述試樣玻璃實施切割、研削及研磨加工，製作上下面為鏡面之30 mm×40 mm×0.7 mm之試樣玻璃基板。上述試樣玻璃基板不受緩冷條件之影響，於β-OH之測定中使用。
進而，對上述試樣玻璃實施切割、研削及研磨加工，製成厚度0.7~4 mm、寬度5 mm、長度20 mm之長方體，將其於Tg下保持30分鐘之後，以100℃/min冷卻直至Tg-100℃，放置冷卻直至室溫，藉此，製成熱收縮測定用試樣玻璃基板。
(應變點)
將上述試樣玻璃切割、研削加工成3 mm見方、長度55 mm之角柱形狀，作為試片。對該試片使用彎樑測定裝置(東京工業股份有限公司製造)進行測定，根據彎樑法(ASTM C-598)，藉由計算求出應變點。
(熱收縮率)
熱收縮率係使用對上述熱收縮測定用試樣玻璃基板於550℃下實施2小時之熱處理之後之玻璃基板之收縮量，藉由以下之式求出。
熱收縮率(ppm)={於熱處理前後之玻璃之收縮量/熱處理前之玻璃之長度}×106
於本實施例中，具體而言，藉由以下之方法進行收縮量之測定。 對上述熱收縮用試樣玻璃基板使用示差熱膨脹計(Thermo Plus2 TMA8310)，自室溫升溫直至550℃，保持2小時之後，冷卻直至室溫，測定於熱處理前後之試樣玻璃之收縮量。此時之升降溫速度設定為10℃/min。
(於1550℃下之比電阻)
上述試樣玻璃之熔融時之比電阻係使用HP(Hewlett-Packard，惠普)公司製造之4192A LF阻抗分析儀，藉由四端子法進行測定，由上述測定結果算出於1550℃下之比電阻值。
(失透溫度之測定方法)
粉碎上述試樣玻璃，獲得通過2380 μm之篩網、於1000 μm之篩網上留下之玻璃粒。將該玻璃粒浸漬於乙醇中，進行超音波清洗之後，於恆溫槽中使其乾燥。將乾燥之玻璃粒以使25 g上述玻璃粒成為大致固定之厚度之方式放入寬度12 mm、長度200 mm、深度10 mm之鉑舟上。將該鉑舟於具有1080~1320℃(或1140℃~1380℃)之溫度梯度之電爐內保持5小時，然後，自爐中取出，藉由50倍之光學顯微鏡觀察於玻璃內部發生之失透。觀察有失透之最高溫度作為失透溫度。
(100~300℃之範圍之平均熱膨脹係數α及Tg之測定方法)
將上述試樣玻璃加工成∮ 5 mm、長20 mm之圓柱狀，作為試片。對該試片使用示差熱膨脹計(Thermo Plus2 TMA8310)，測定升溫過程之溫度與試片之伸縮量。此時之升溫速度為5℃/min。以上述溫度與試片之伸縮量之測定結果為基礎獲得100~300℃之溫度範圍之平均熱膨脹係數及Tg。再者，於本申請案中之所謂Tg係對以下之玻璃進行測定之值：將玻璃體於設定為800℃之另外之電爐之中保持2小時之後，冷卻直至740℃ 2小時，進而冷卻直至660℃ 2小時之後，切斷該電爐之電源，冷卻直至室溫之試樣玻璃。
(密度)
玻璃之密度係藉由阿基米德法而測定。
(熔融溫度)
上述試樣玻璃之高溫黏性係使用鉑球提拉式自動黏度測定裝置而進行測定。
由上述測定結果，算出黏度102.5 dPa．s時之溫度，獲得熔融溫度。
(液相黏度)
由上述高溫黏性之測定結果，算出於上述失透溫度下之黏性，獲得液相黏度。於表1中，僅表示以10n dPa．s所示之液相黏度之指數部分n。
(蝕刻速度)
將玻璃基板浸漬於HF之比例為1 mol/kg、HCl之比例為5 mol/kg之混合酸之40℃之侵蝕液中1小時，測定玻璃基板之一側表面之厚度減少量(μm)。以每單位時間(1小時)之減少量(μm/h)求出蝕刻速率(μm/h)。
使用具備耐火磚製之熔解槽與鉑合金製之調整槽(澄清槽)之連續熔解裝置，將調合成於實施例7及13所示之玻璃組成之玻璃原料於1560~1640℃下熔解，於1620~1670℃下澄清，於1440~1530℃下攪拌之後，藉由溢流下拉法成形為厚度0.7 mm之薄板狀，自Tg至Tg-100℃之溫度範圍內，以100℃/min之平均速度進行緩冷，從而獲得液晶顯示器用(有機EL顯示器用)玻璃基板。再者，上述記載之各特性係使用所得之玻璃基板而測定。
以上述之方式獲得之實施例7之組成的玻璃基板之熔解溫度為1610℃，β-OH值為0.20 mm-1，Tg為754℃，應變點為697℃，熱收縮率為51 ppm，其他特性與實施例7相同。又，實施例13之組成之玻璃基板之熔解溫度為1585℃，β-OH值為0.21 mm-1，Tg為761℃，應變點為710℃，熱收縮率為31 ppm，其他特性與實施例23相同。如上文所述，上述玻璃基板具有720℃以上之Tg與1680℃以下之熔融溫度，可實現較 高之低溫黏性特性溫度及良好之熔解性。進而，熱收縮率及失透溫度亦滿足本發明之玻璃基板之條件。再者，由於以上述之方式獲得之玻璃基板與實施例7、13相比，β-OH值大0.09 mm-1，故而與實施例7、13相比，Tg降低2~3℃，但可實現充分高之Tg。因此，於本實施例所得之玻璃基板亦可用於使用p-Si．TFT之顯示器之具有優異之特性的玻璃基板。
[產業上之可利用性]
本發明可用於顯示器用玻璃基板之製造領域。

Claims (17)

  1. 一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃。
  2. 如請求項1之玻璃基板，其中上述玻璃實質上不含Sb2O3。
  3. 一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為8.9~20之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為7.5以上之玻璃。
  4. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中SiO2之含量為58~72質量%，Al2O3之含量為10~23質量%，B2O3之含量為3~未達11質量%。
  5. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中 SiO2及Al2O3之合計含量為75質量%以上，RO、ZnO及B2O3之合計含量為7~未達20質量%，且B2O3之含量為3~未達11質量%。
  6. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之應變點為688℃以上。
  7. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃包含R2O(其中，R2O為Li2O、Na2O及K2O之合量)之含量為0.01~0.8質量%之玻璃。
  8. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之β-OH值為0.05~0.4 mm-1。
  9. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之ZrO2之含量為未達0.2質量%。
  10. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其中上述玻璃之SrO及BaO之合計含量為0~未達2質量%。
  11. 一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~13質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃，且於升降溫速度為10℃/min、550℃下實施保持2小時之熱處理之後之由下述式所表示之熱收縮率為75 ppm以下(式)熱收縮率(ppm)={於熱處理前後之玻璃之收縮量/熱處理前之玻璃之長度}×106。
  12. 如請求項11之玻璃基板，其中熱收縮率為60 ppm以下。
  13. 如請求項11或12之玻璃基板，其中上述熱收縮率係將玻璃基板於Tg下保持30分鐘之後，以100℃/min冷卻至Tg-100℃，進行放置冷卻直至室溫之緩冷操作之後，實施上述熱處理而獲得之值。
  14. 一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板，其包含含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，實質上不含As2O3之玻璃。
  15. 一種p-Si．TFT平面顯示器用玻璃基板，其包含含有57~75質量% SiO2、8~25質量% Al2O3、3~未達10質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0~15質量% MgO、0~20質量% CaO、SrO及BaO之合量0~3質量%、0.01~1質量% Fe2O3，實質上不含Sb2O3，且實質上不含As2O3之玻璃。
  16. 如請求項1至3中任一項之玻璃基板，其係用於TFT液晶顯示 器。
  17. 一種平面顯示器用玻璃基板，其包含含有52~78質量% SiO2、3~25質量% Al2O3、3~15質量% B2O3、3~25質量% RO(其中，RO為MgO、CaO、SrO及BaO之合量)、0.01~1質量% Fe2O3、0~0.3質量% Sb2O3，且實質上不含As2O3，質量比(SiO2+Al2O3)/B2O3為7~30之範圍，且質量比(SiO2+Al2O3)/RO為6以上之玻璃。
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