WO2018186143A1 - ガラス基板 - Google Patents

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WO2018186143A1
WO2018186143A1 PCT/JP2018/010196 JP2018010196W WO2018186143A1 WO 2018186143 A1 WO2018186143 A1 WO 2018186143A1 JP 2018010196 W JP2018010196 W JP 2018010196W WO 2018186143 A1 WO2018186143 A1 WO 2018186143A1
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glass substrate
glass
content
less
temperature
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PCT/JP2018/010196
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Inventor
昌宏 林
Original Assignee
日本電気硝子株式会社
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Publication date
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Publication of WO2018186143A1 publication Critical patent/WO2018186143A1/ja

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
    • C03C3/00—Glass compositions
    • C03C3/04—Glass compositions containing silica
    • C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
    • C03C3/097—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing phosphorus, niobium or tantalum
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
    • G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
    • G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00—Electroluminescent light sources
    • H05B33/02—Details

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate, and specifically to a glass substrate suitable for an organic EL (OLED) display or a liquid crystal display substrate. Further, the present invention relates to a glass substrate suitable for a display substrate driven by an oxide TFT and a low temperature p-silicon TFT (LTPS).
  • OLED organic EL
  • LTPS low temperature p-silicon TFT
  • glass substrates have been widely used as substrates for flat panel displays such as liquid crystal displays, hard disks, filters and sensors.
  • OLED displays have been actively developed for reasons such as self-emission, high color reproducibility, high viewing angle, high-speed response, and high definition, and some have already been put into practical use. Has been.
  • a liquid crystal display or an OLED display of a mobile device such as a smartphone is required to display a large amount of information even though it has a small area. Furthermore, since a moving image is displayed, a high-speed response is required.
  • the OLED display emits light when current flows through the OLED elements constituting the pixel. For this reason, a material having low resistance and high electron mobility is used as the driving TFT element.
  • oxide TFTs represented by IGZO (indium, gallium, zinc oxide) other than the above LTPS (Low Temperature Polycrystalline Silicon) are attracting attention.
  • An oxide TFT has low resistance and high mobility, and can be formed at a relatively low temperature.
  • Conventional p-silicon TFTs, especially LTPS form elements on a large-area glass substrate due to the instability of excimer lasers used when polycrystallizing amorphous silicon (a-silicon) films.
  • the TFT characteristics are likely to vary, and screen display unevenness is likely to occur in TV applications.
  • an oxide TFT has been attracting attention as an effective TFT forming material when it is formed on a glass substrate having a large area, and thus has attracted attention as a powerful TFT forming material.
  • the glass substrate is heat-treated at several hundred degrees in processes such as film formation of semiconductor elements and annealing. When the glass substrate is thermally contracted during the heat treatment, pattern deviation or the like is likely to occur. Therefore, heat shrinkage is difficult, especially the strain point is high.
  • the thermal expansion coefficient is close to that of a member (for example, a-silicon or p-silicon) formed on a glass substrate.
  • the thermal expansion coefficient is 30 ⁇ 10 ⁇ 7 to 45 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • the thermal expansion coefficient is 40 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. or less, the thermal shock resistance is also improved.
  • the Young's modulus (or specific Young's modulus) is high in order to suppress problems caused by the bending of the glass substrate.
  • the following properties (5) and (6) are also required for the glass substrate.
  • chemical etching of a glass substrate is generally used for thinning the display.
  • This method is a method of thinning a glass substrate by immersing a display panel in which two glass substrates are bonded together in an HF (hydrofluoric acid) chemical solution.
  • the conventional glass substrate has a problem that the etching rate is very slow because of its high resistance to HF chemicals. Increasing the HF concentration in the chemical solution to increase the etching rate increases the number of insoluble fine particles in the HF-based solution. As a result, the fine particles are likely to adhere to the glass surface, and etching occurs within the surface of the glass substrate. Uniformity is impaired.
  • Patent Document 1 discloses that the amount obtained by subtracting the content twice that of Al 2 O 3 from the content of SiO 2 in the alkali-free glass is less than 65 mol%. Yes.
  • the alkali-free glass described in Patent Document 1 has low devitrification resistance (high liquidus temperature), devitrification is likely to occur during molding, and it is difficult to mold the glass substrate. Therefore, the alkali-free glass described in Patent Document 1 is difficult to achieve both high etching rate and high devitrification resistance.
  • the present invention has been made in view of the above circumstances, and its technical problem is to create a glass substrate that is excellent in productivity (particularly devitrification resistance) and that has a high etching rate with respect to HF chemicals. .
  • the present inventor strictly regulates the glass composition range in SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 —RO (RO is an alkaline earth metal oxide) glass.
  • RO is an alkaline earth metal oxide
  • the glass substrate of the present invention has a glass composition in terms of mass% of SiO 2 55 to 65%, Al 2 O 3 15 to 25%, B 2 O 3 5.4 to 9%, MgO 0 to 5%, CaO 5 to 10%, SrO 0 to 5%, BaO 0 to 10%, P 2 O 5 0.01 to 10%, mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is 6 to 11.5, molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO) / Al 2 O 3 is 0.8 to 1.4.
  • MgO + CaO + SrO + BaO refers to the total amount of MgO, CaO, SrO and BaO.
  • Molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO) / Al 2 O 3 ” refers to a value obtained by dividing the total mol% content of MgO, CaO, SrO and BaO by the mol% content of Al 2 O 3 .
  • the content of B 2 O 3 as an essential component in the glass composition is 5.4% by mass or more and P 2 O 5 is 0.01% by mass or more.
  • the glass substrate of the present invention it is preferable that the content of Li 2 O + Na 2 O + K 2 O in the glass composition is less than 0.5 wt%. This makes it easy to prevent a situation where alkali ions are diffused into the semiconductor film formed during the heat treatment and the characteristics of the semiconductor film deteriorate.
  • Li 2 O + Na 2 O + K 2 O refers to the total amount of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O.
  • the content of Fe 2 O 3 + Cr 2 O 3 in the glass composition is preferably 0.012% by mass or less.
  • Fe 2 O 3 + Cr 2 O 3 refers to the total amount of Fe 2 O 3 and Cr 2 O 3 .
  • the glass substrate of the present invention preferably has a strain point of 680 ° C. or higher.
  • strain point refers to a value measured based on the method of ASTM C336.
  • the glass substrate of the present invention preferably has a temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s of 1300 ° C. or lower.
  • temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s refers to a value measured by a platinum ball pulling method.
  • the glass substrate of the present invention preferably has a liquidus viscosity of 10 4.8 dPa ⁇ s or more.
  • liquidus viscosity refers to the viscosity at the liquidus temperature and refers to the value measured by the platinum ball pulling method.
  • the “liquidus temperature” is obtained by passing the glass powder passing through a standard sieve 30 mesh (500 ⁇ m) and remaining in 50 mesh (300 ⁇ m) into a platinum boat and putting it in a temperature gradient furnace set at 1050 ° C. to 1300 ° C. After holding for a period of time, the platinum boat was taken out, and the temperature at which devitrification (crystal foreign matter) was observed in the glass was defined as the liquidus temperature.
  • the glass substrate of the present invention preferably has an etching depth of 25 ⁇ m or more when immersed in a 10% by mass HF aqueous solution at room temperature for 30 minutes.
  • the glass substrate of the present invention preferably has a Young's modulus of 75 GPa or more.
  • Young's modulus refers to a value measured by a dynamic elastic modulus measurement method (resonance method) based on JIS R1602.
  • the glass substrate of the present invention preferably has a specific Young's modulus of 30 GPa / (g / cm 3 ) or more.
  • specific Young's modulus refers to a value obtained by dividing Young's modulus by density.
  • the glass substrate of the present invention is preferably used for a liquid crystal display.
  • the glass substrate of the present invention is preferably used for an OLED display.
  • the glass substrate of the present invention is preferably used for a high-definition display driven by polysilicon or oxide TFT.
  • the glass substrate of the present invention has a glass composition in terms of mass% of SiO 2 55 to 65%, Al 2 O 3 15 to 25%, B 2 O 3 5.4 to 9%, MgO 0 to 5%, CaO 5. -10%, SrO 0-5%, BaO 0-10%, P 2 O 5 0.01-10%, mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 6-11.5, molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO ) / Al 2 O 3 is 0.8 to 1.4.
  • mass% SiO 2 55 to 65%
  • Al 2 O 3 15 to 25% B 2 O 3 5.4 to 9%
  • MgO 0 to 5% CaO 5.
  • SrO 0-5% SrO 0-5%
  • BaO 0-10% P 2 O 5 0.01-10%
  • mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 6-11.5 mass ratio
  • molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO ) / Al 2 O 3 is 0.8 to
  • the preferable upper limit content of SiO 2 is 65%, 64.5%, 64%, 63.5%, particularly 63%, and the preferable lower limit content is 55%, 55.5%, 56%, 56.5%, especially 57%.
  • the most preferable content range is 57 to 63%.
  • the preferable upper limit content of Al 2 O 3 is 25%, 24%, 23%, 22%, 21%, 20%, particularly 19.5%, and the preferable lower limit content is 15%, 15. 5%, 16%, 16.5%, 17%, especially 17.5%.
  • the most preferable content range is 17.5 to 19.5%.
  • B 2 O 3 is a component that acts as a flux, and is a component that lowers the high-temperature viscosity and increases the meltability.
  • B 2 O 3 content is too small, it does not act sufficiently as a flux, the BHF resistance and crack resistance tends to decrease. In addition, the liquidus temperature is likely to rise.
  • the content of B 2 O 3 is too large, the strain point and acid resistance tends to decrease. Furthermore, the Young's modulus decreases, and the amount of bending of the glass substrate tends to increase. Therefore, the preferable upper limit content of B 2 O 3 is 9%, 8%, 7.5%, 7%, particularly 6.5%, and the preferable lower limit content is 5.4%, 5.6%. 5.8%, especially 6%.
  • the most preferable content range is 6 to 6.5%.
  • the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 When the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is decreased, the etching rate is easily increased. Therefore, a suitable upper limit of the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is 11.5, 11.1, 10.8, 10.5, 10.2, particularly 10. On the other hand, when the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 increases, the strain point tends to decrease. Therefore, the preferable lower limit value of the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is 6, 6.5, 7, 7.5, 8, and particularly 8.5. The optimum range of the mass ratio SiO 2 / B 2 O 3 is 8.5-10.
  • MgO is a component that improves the meltability by lowering the high temperature viscosity without lowering the strain point. MgO has the effect of reducing the density most in RO, but when introduced excessively, SiO 2 -based crystals, particularly cristobalite, are precipitated, and the liquidus viscosity tends to decrease. Further, MgO is a component that easily reacts with BHF to form a product. This reaction product may adhere to the element on the surface of the glass substrate or adhere to the glass substrate, causing the element and the glass substrate to become cloudy. Further, impurities such as Fe 2 O 3 from MgO-introduced raw materials such as dolomite may be mixed in the glass, and the transmittance of the glass substrate may be reduced. Therefore, the content of MgO is preferably 0 to 5%, 0 to 4.5%, 0 to 4%, 0 to 3.5%, particularly 0.5 to 3.5%.
  • CaO like MgO, is a component that lowers the high temperature viscosity without lowering the strain point and significantly improves the meltability.
  • the content of CaO is too large, SiO 2 —Al 2 O 3 —RO-based crystals, particularly anorthite, precipitate, the liquidus viscosity tends to decrease, and the BHF resistance decreases.
  • the reaction product adheres to the element on the surface of the glass substrate or adheres to the glass substrate, causing the element or the glass substrate to become cloudy. Therefore, the preferable upper limit content of CaO is 10%, 9.5%, 9%, 8.5%, particularly 8%, and the preferable lower limit content is 5%, 5.5%, 6%, 6 .5%, especially 7%.
  • the most preferable content range is 7 to 8%.
  • SrO is a component that increases devitrification resistance and chemical resistance. However, if the ratio is increased too much in the entire RO, the meltability tends to decrease and the density and thermal expansion coefficient easily increase. . Therefore, the content of SrO is preferably 0 to 5%, 0.5 to 4.5%, 1 to 4%, 1.5 to 3.5%, particularly 2 to 3%.
  • BaO is a component that enhances devitrification resistance and chemical resistance, but if its content is too large, the density tends to increase.
  • SiO 2 —Al 2 O 3 —B 2 O 3 —RO-based glass is generally difficult to melt, from the viewpoint of supplying a high-quality glass substrate at a low price and in large quantities, It is very important to reduce the defect rate due to bubbles, foreign matters, and the like.
  • BaO has a poor effect of increasing meltability in RO. Therefore, the content of BaO is preferably 0 to 10%, 0.1 to 8%, 1 to 6%, 1.5 to 4%, particularly 2 to 3%.
  • CaO + SrO + BaO is the total amount of CaO, SrO and BaO.
  • the preferred upper limit of the molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO) / Al 2 O 3 is 1.5, 1.4, 1.35, 1.3, 1.25, especially 1.2, and the preferred lower limit is 0.00. 7, 0.8, 0.9, 0.95, 0.98, 1.0, 1.02, especially 1.05.
  • the optimum range of the molar ratio (MgO + CaO + SrO + BaO) / Al 2 O 3 is 1.05 to 1.2.
  • ⁇ 2 ⁇ [SiO 2 ] ⁇ [MgO + CaO + SrO + BaO] ⁇ is regulated to a predetermined value or less, the etching depth by the HF aqueous solution increases, and the etching rate is easily increased.
  • Suitable upper limit values of ⁇ 2 ⁇ [SiO 2 ]-[MgO + CaO + SrO + BaO] ⁇ are 130 mol%, 129 mol%, 128 mol%, 127 mol%, 126 mol%, 125.5 mol%, 125 mol%, 124. 5 mol%, 124 mol%, 123 mol%, especially 123 mol%.
  • the optimum range is ⁇ 2 ⁇ [SiO 2 ] ⁇ [MgO + CaO + SrO + BaO] ⁇ ⁇ 123 mol%.
  • 2 ⁇ [SiO 2 ] ⁇ [MgO + CaO + SrO + BaO] refers to a value obtained by subtracting the mol% total amount of MgO, CaO, SrO and BaO from twice the mol% content of SiO 2 .
  • P 2 O 5 is a component that lowers the liquidus temperature of SiO 2 —Al 2 O 3 —CaO-based crystals (particularly anorthite) and SiO 2 —Al 2 O 3 -based crystals (particularly mullite). Therefore, if P 2 O 5 is added, these crystals are difficult to precipitate, and two or more kinds of crystals are likely to precipitate as the initial phase. As a result, the devitrification resistance can be greatly increased. However, when a large amount of P 2 O 5 is introduced, the glass is likely to undergo phase separation. Therefore, the content of P 2 O 5 is preferably 0.01 to 10%, 0.1 to 7%, 0.3 to 6%, 0.5 to 5%, 1 to 4%, particularly 1 to 3%. %.
  • ⁇ [Al 2 O 3 ] + 2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ is regulated to a predetermined value or more, the strain point can be easily increased even if the content of SiO 2 is small.
  • a suitable lower limit of ⁇ [Al 2 O 3 ] + 2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ is 10 mol%, 10.5 mol%, 11 mol%, 11.5 mol%, particularly 12 mol%.
  • the optimum range is ⁇ [Al 2 O 3 ] + 2 ⁇ [P 2 O 5 ] ⁇ ⁇ 12 mol%.
  • “[Al 2 O 3 ] + 2 ⁇ [P 2 O 5 ]” refers to the total amount of the mol% content of Al 2 O 3 and the mol% content twice that of P 2 O 5 .
  • ZnO is a component that improves meltability and BHF resistance. However, if its content is too large, the glass tends to be devitrified or the strain point is lowered, making it difficult to ensure heat resistance. . Therefore, the content of ZnO is preferably 0 to 5%, 0 to 4%, 0 to 3%, 0 to 2%, particularly 0 to 1%.
  • ZrO 2 is a component that enhances chemical durability. However, when the amount of ZrO 2 increases, devitrified foreign matter of ZrSiO 4 is likely to be generated.
  • the preferable upper limit content of ZrO 2 is 1%, 0.5%, 0.3%, 0.2%, particularly 0.1%, and 0.005% or more may be introduced from the viewpoint of chemical durability. preferable. The most preferable content range is 0.005 to 0.1%.
  • ZrO 2 may be introduced from a raw material or may be introduced by elution from a refractory.
  • TiO 2 has the effect of lowering the high-temperature viscosity to increase the meltability and the chemical durability. However, when the introduction amount is excessive, the ultraviolet transmittance tends to decrease.
  • the content of TiO 2 is preferably 3% or less, 1% or less, 0.5% or less, 0.3% or less, 0.2% or less, particularly 0.1% or less.
  • a very small amount of TiO 2 is introduced (for example, 0.001% or more), an effect of suppressing coloring due to ultraviolet rays can be obtained.
  • metal powder such as As 2 O 3 , Sb 2 O 3 , SnO 2 , SO 3 , Fe 2 O 3 , CeO 2 , F 2 , Cl 2 , C, Al, Si, or the like can be used. .
  • the total content is preferably 1% or less.
  • As 2 O 3 and Sb 2 O 3 are environmentally hazardous chemicals, so it is desirable not to use them as much as possible.
  • the content of As 2 O 3 and Sb 2 O 3 is less than 0.3%, less than 0.1%, less than 0.09%, less than 0.05%, less than 0.03%, and less than 0.01%, respectively. , Less than 0.005%, particularly preferably less than 0.003%.
  • SnO 2 has a function as a fining agent for reducing bubbles in the glass and has an effect of maintaining a relatively high ultraviolet transmittance when coexisting with Fe 2 O 3 or FeO.
  • the preferable upper limit content of SnO 2 is 0.5%, 0.45%, 0.4%, 0.35%, particularly 0.3%, and the preferable lower limit content is 0.01%, 0.02%. 0.03%, 0.04%, especially 0.05%.
  • the most preferable content range is 0.05 to 0.3%.
  • Iron is a component mixed as a raw material impurity. When there is too much content of iron, there exists a possibility that an ultraviolet-ray transmittance may fall. When the ultraviolet transmittance is lowered, there is a possibility that problems may occur in a photolithography process for manufacturing a TFT and a liquid crystal alignment process using ultraviolet rays. Therefore, a suitable lower limit content of iron is 0.001% in terms of Fe 2 O 3 , and a suitable upper limit content is 0.012%, 0.011%, particularly in terms of Fe 2 O 3 , 0.01%. The most preferable content range is 0.001% to 0.01%.
  • Cr 2 O 3 is a component mixed as a raw material impurity.
  • the content of Cr 2 O 3 is too large, light enters from the end face of the glass substrate, and when the foreign matter inspection inside the glass substrate is performed by the scattered light, the light becomes difficult to transmit through the glass, and there is a problem in the foreign matter inspection. May occur. In particular, this problem is likely to occur when the substrate size is 730 mm ⁇ 920 mm or more. Further, the thickness of the glass substrate is small (e.g. 0.5mm or less, 0.4 mm or less, particularly 0.3mm or less), since the light incident from the glass substrate end face is reduced, regulating the content of Cr 2 O 3 The significance of doing is increased.
  • the preferable upper limit content of Cr 2 O 3 is 0.001%, 0.0009%, 0.0008%, 0.0007%, 0.0006%, especially 0.0005%, and the preferable lower limit content is 0.001%. 00001%.
  • the most preferable content range is 0.00001 to 0.0005%.
  • the content of Fe 2 O 3 + Cr 2 O 3 is preferably 0.02% or less, 0.015% or less, 0.014% or less, 0.013% or less, particularly preferably from the viewpoint of enhancing light transmittance. 012% or less.
  • Rh 2 O 3 When SnO 2 is contained in an amount of 0.01 to 0.5%, if the content of Rh 2 O 3 is too large, the glass tends to be colored. Incidentally, Rh 2 O 3 is likely to be mixed from glass manufacturing vessel made of platinum.
  • the content of Rh 2 O 3 is preferably 0 to 0.0005%, more preferably 0.00001 to 0.0001%.
  • SO 3 is a component mixed from the raw material as an impurity, but if the content of SO 3 is too large, bubbles called reboil may be generated during melting and molding, which may cause defects in the glass. is there.
  • the preferred upper limit content of SO 3 is 0.005%, 0.003%, 0.002%, especially 0.001%, and the preferred lower limit content is 0.0001%.
  • the most preferable content range is 0.0001% to 0.001%.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O deteriorate the characteristics of the semiconductor film. Therefore, the total content of Li 2 O, Na 2 O and K 2 O is 0 to 0.5%, 0 to 0.4%, 0 to 0.3%, 0 to 0.2%, especially 0 to 0.1% is preferable.
  • Li 2 O, Na 2 O and K 2 O as raw material impurities are mixed in the glass substrate in a total amount of about 100 to 200 ppm by mass.
  • the amount introduced is preferably 2% or less, in particular 1% or less.
  • the glass substrate of the present invention has a SiO 2 —Al 2 O 3 —RO crystal, a SiO 2 crystal, a SiO 2 —Al 2 O 3 crystal in a temperature range from the liquidus temperature (liquidus temperature ⁇ 50 ° C.).
  • a plurality of crystals are precipitated.
  • SiO 2 —Al 2 O 3 —RO based crystal SiO 2 —Al 2 O 3 —CaO based crystal is preferable, and anorthite is particularly preferable.
  • SiO 2 crystal cristobalite is preferable.
  • SiO 2 —Al 2 O 3 based crystal mullite is preferable.
  • the glass substrate of the present invention preferably has the following characteristics.
  • Density is preferably 2.6 g / cm 3 or less, 2.57 g / cm 3 or less, 2.56 g / cm 3 or less, 2.55 g / cm 3 or less, 2.54 g / cm 3 or less, in particular 2.53 g / cm 3 or less.
  • the density is too low, the component balance of the glass composition may be impaired. As a result, an increase in melting temperature and a decrease in liquidus viscosity tend to occur, and the productivity of the glass substrate tends to decrease.
  • the density is preferably 2.4 g / cm 3 or more, 2.41 g / cm 3 or more, 2.42 g / cm 3 or more, 2.43 g / cm 3 or more, 2.44 g / cm 3 or more, in particular 2. 45 g / cm 3 or more.
  • the thermal expansion coefficient is preferably 28 ⁇ 10 ⁇ 7 to 45 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 30 ⁇ 10 ⁇ 7 to 43 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 32 ⁇ 10 ⁇ 7 to 42 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., 34 ⁇ 10 ⁇ 7 to 41 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C., particularly 35 ⁇ 10 ⁇ 7 to 40 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C.
  • thermal expansion coefficient refers to an average thermal expansion coefficient measured in a temperature range of 30 to 380 ° C., and can be measured, for example, with a dilatometer.
  • a large-area glass substrate for example, 730 ⁇ 920 mm or more, 1100 ⁇ 1250 mm or more, particularly 1500 ⁇ 1500 mm or more
  • a thin glass substrate for example, a plate thickness of 0.5 mm.
  • 0.4 mm or less, particularly 0.3 mm or less tends to be used.
  • the specific Young's modulus is preferably 28 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 28.5 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 29 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 29.5 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 30 GPa / g. Cm ⁇ 3 or more, 30.5 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 31 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, 31.5 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 or more, particularly 32 to 40 GPa / g ⁇ cm ⁇ 3 .
  • the Young's modulus is preferably 75 GPa or more, 76 GPa or more, 77 GPa or more, 78 GPa or more, particularly 79 to 100 GPa.
  • the strain point is preferably 680 ° C. or higher, 690 ° C. or higher, 695 ° C. or higher, 700 ° C. or higher, 705 ° C. or higher, particularly 710 to 800 ° C. This makes it difficult for the glass substrate to thermally contract during the semiconductor element formation process.
  • the heat shrinkage value is preferably 30 ppm or less, 25 ppm or less, 22 ppm or less, 20 ppm or less, 18 ppm or less, particularly 15 ppm or less. In this way, even if heat treatment is performed in the semiconductor element formation process, defects such as pixel pitch deviation are less likely to occur. If the heat shrinkage value is too small, the productivity of the glass tends to decrease. Therefore, the heat shrinkage value is preferably 5 ppm or more, 8 ppm or more, particularly 10 ppm or more. In addition to increasing the strain point, the heat shrinkage value can also be reduced by reducing the cooling rate during molding.
  • molten glass flows down the surface of a refractory having a substantially wedge-shaped cross section, and joins at the lower end of the wedge to be formed into a plate shape.
  • a ribbon-shaped molten glass is flowed down from a platinum group metal container having a slit-shaped opening and cooled to be formed into a plate shape. If the temperature of the molten glass in contact with the molding apparatus is too high, the molding apparatus will be deteriorated, and the productivity of the glass substrate will be easily lowered. Therefore, the temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s is preferably 1350 ° C. or lower, 1340 ° C.
  • the temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s corresponds to the temperature of the molten glass at the time of molding.
  • the temperature at a viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is preferably 1700 ° C. or lower, 1690 ° C. or lower, 1680 ° C. or lower, 1670 ° C. or lower, 1660 ° C. or lower, particularly 1650 ° C. or lower.
  • temperature at a viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s can be measured by a platinum ball pulling method.
  • the temperature at a high temperature viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s corresponds to the melting temperature, and the lower this temperature, the better the meltability.
  • Devitrification resistance is important when molding by the downdraw method or the like.
  • the liquidus temperature is preferably less than 1300 ° C., 1280 ° C. or less, 1270 ° C. or less, 1260 ° C. Below 1250 ° C or below, 1240 ° C or below, 1230 ° C or below, 1220 ° C or below, especially 900 to 1210 ° C.
  • the liquidus viscosity is preferably 10 4.3 dPa ⁇ s or more, 10 4.4 dPa ⁇ s or more, 10 4.5 dPa ⁇ s or more, 10 4.6 dPa ⁇ s or more, 10 4.7 dPa ⁇ s or more, 10 4.8 dPa ⁇ s or more, 10 4.9 dPa ⁇ s or more, particularly 10 5.0 to 10 7.0 dPa ⁇ s.
  • the etching depth when immersed in a 10% by mass HF aqueous solution at room temperature (20 ° C.) for 30 minutes is preferably 25 ⁇ m or more, 27 ⁇ m or more, 28 ⁇ m or more, 29 to 50 ⁇ m, particularly preferably 30 to 40 ⁇ m.
  • This etching depth is an index of the etching rate. That is, when the etching depth is large, the etching rate is increased, and when the etching depth is small, the etching rate is decreased.
  • the ⁇ -OH value is preferably 0.35 / mm or less, 0.3 / mm or less, 0.25 / mm or less, 0.2 / mm or less, particularly 0.15 / mm or less. If the ⁇ -OH value is too large, the strain point tends to decrease. On the other hand, if the ⁇ -OH value is too small, the meltability tends to decrease. Therefore, the ⁇ -OH value is preferably 0.01 / mm or more, particularly 0.03 / mm or more.
  • ⁇ -OH value refers to a value obtained by measuring the transmittance of glass using FT-IR and using the following mathematical formula.
  • a method for lowering the ⁇ -OH value there are the following methods (1) to (7), among which the methods (1) to (4) are effective.
  • (1) Select a raw material having a low moisture content.
  • (2) Add a desiccant such as Cl or SO 3 into the glass batch.
  • (3) Conducting heating with a heating electrode.
  • (4) Adopt a small melting furnace.
  • (6) N 2 bubbling is performed in molten glass. (7) Increase the flow rate of the molten glass.
  • the glass substrate of the present invention preferably has a molding joining surface at the center in the thickness direction, that is, formed by the overflow down draw method.
  • the overflow down draw method is a method in which molten glass is overflowed from both sides of a wedge-shaped refractory, and the overflowed molten glass is merged at the lower end of the wedge shape to form a plate by drawing downward.
  • the surface to be the surface of the glass substrate is not in contact with the refractory, and is formed in a free surface state. As a result, a glass substrate with good surface quality can be produced at low cost even when unpolished. In addition, it is easy to increase the area and thickness of the glass substrate.
  • a glass substrate can be formed by, for example, a downdraw method (slot down method, redraw method, etc.), a float method, or the like.
  • the plate thickness is not particularly limited, but is preferably 0.5 mm or less, 0.4 mm or less, 0.35 mm or less, particularly 0.05 to 0.3 mm.
  • the smaller the plate thickness the easier it is to reduce the weight of the device.
  • the plate thickness is too small, the glass substrate is easily bent.
  • the glass substrate of the present invention has a high Young's modulus and specific Young's modulus, and therefore, problems caused by the bending hardly occur.
  • board thickness can be adjusted with the flow rate at the time of glass manufacture, a board drawing speed, etc.
  • Table 1 shows examples of the present invention (sample Nos. 1 to 18).
  • Each sample was produced as follows. First, a glass batch in which glass raw materials were prepared so as to have the glass composition in the table was placed in a platinum crucible and melted at 1600 ° C. for 24 hours. In melting the glass batch, the mixture was stirred and homogenized using a platinum stirrer. Next, the molten glass was poured out on a carbon plate and formed into a plate shape.
  • the density is a value measured by the well-known Archimedes method.
  • the thermal expansion coefficient is an average thermal expansion coefficient measured with a dilatometer in a temperature range of 30 to 380 ° C.
  • the Young's modulus refers to a value measured by a dynamic elastic modulus measurement method (resonance method) based on JIS R1602, and the specific Young's modulus is a value obtained by dividing Young's modulus by density.
  • strain point, annealing point, and softening point are values measured based on the methods of ASTM C336 and C338.
  • the temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s, the temperature at a viscosity of 10 4.0 dPa ⁇ s, the temperature at a viscosity of 10 3.0 dPa ⁇ s, the temperature at a viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is platinum It is a value measured by the ball pulling method.
  • Liquidus temperature and liquidus viscosity were measured as follows. Each sample was pulverized, passed through a standard sieve 30 mesh (500 ⁇ m), and the glass powder remaining on 50 mesh (300 ⁇ m) was placed in a platinum boat and held in a temperature gradient furnace set at 1050 ° C. to 1300 ° C. for 24 hours. After that, the platinum boat was taken out, and the temperature at which devitrification (crystal foreign matter) was observed in the glass was defined as the liquidus temperature. Then, crystals precipitated in the temperature range from the liquidus temperature (liquidus temperature ⁇ 50 ° C.) were evaluated as the initial phase.
  • etching depth was evaluated by measuring the level difference between the etching part and the etching part.
  • the amount of H 2 O is a value obtained by measuring the ⁇ -OH value of glass by the above method.
  • Sample No. Nos. 1 to 18 have a thermal expansion coefficient of 35 ⁇ 10 ⁇ 7 to 40 ⁇ 10 ⁇ 7 / ° C. and a strain point of 680 ° C. or more, and can reduce the heat shrinkage value.
  • the Young's modulus is 75 GPa or more and the specific Young's modulus is 30 GPa / (g / cm 3 ) or more, so that bending and deformation hardly occur.
  • the temperature at a viscosity of 10 4.5 dPa ⁇ s is 1290 ° C. or lower, the temperature at a viscosity of 10 2.5 dPa ⁇ s is 1632 ° C. or lower, the liquidus temperature is 1206 ° C.
  • the liquidus viscosity is 10 4.9 because it is dPa ⁇ s or more has excellent meltability, moldability and devitrification resistance, is suitable for mass production. Furthermore, since the etching depth is 30 ⁇ m or more, the etching rate can be increased.
  • the glass substrate of the present invention can simultaneously achieve high devitrification resistance, high strain point, and high etching rate. Therefore, the glass substrate of the present invention is suitable for a display substrate such as an OLED display or a liquid crystal display, and is suitable for a display substrate driven by LTPS or an oxide TFT.

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Abstract

本発明のガラス基板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２　５５～６５％、Ａｌ２Ｏ３　１５～２５％、Ｂ２Ｏ３　５．４～９％、ＭｇＯ　０～５％、ＣａＯ　５～１０％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～１０％、Ｐ２Ｏ５　０．０１～１０％を含有し、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が６～１１．５、モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０．８～１．４であることを特徴とする。

Description

ガラス基板
　本発明は、ガラス基板に関し、具体的には、有機ＥＬ（ＯＬＥＤ）ディスプレイ、液晶ディスプレイの基板に好適なガラス基板に関する。更に、酸化物ＴＦＴ、低温ｐ－シリコン・ＴＦＴ（ＬＴＰＳ）駆動のディスプレイの基板に好適なガラス基板に関する。
　従来から、液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイ、ハードディスク、フィルター、センサー等の基板として、ガラス基板が広く使用されている。近年では、従来の液晶ディスプレイに加えて、ＯＬＥＤディスプレイが、自発光、高い色再現性、高視野角、高速応答、高精細等の理由から、盛んに開発されると共に、一部では既に実用化されている。また、スマートフォン等のモバイル機器の液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイは、小面積でありながら、多くの情報を表示することが要求されるため、超高精細の画面が必要になる。更に動画表示を行うため、高速応答も必要になる。
　ＯＬＥＤディスプレイは、画素を構成するＯＬＥＤ素子に電流が流れることで発光する。このため、駆動ＴＦＴ素子として、低抵抗、高電子移動度の材料が使用される。この材料として、上記のＬＴＰＳ（Low Temperature Polycrystalline Silicon）以外に、ＩＧＺＯ（インジウム、ガリウム、亜鉛酸化物）に代表される酸化物ＴＦＴが注目されている。酸化物ＴＦＴは、低抵抗、高移動度であり、且つ比較的低温で形成が可能である。従来のｐ－シリコン・ＴＦＴ、特にＬＴＰＳは、非結晶シリコン（ａ－シリコン）の膜を多結晶化する際に用いるエキシマレーザの不安定性に起因して、大面積のガラス基板に素子を形成する際にＴＦＴ特性がばらつき易く、ＴＶ用途等では、画面の表示ムラが生じ易かった。一方、酸化物ＴＦＴは、大面積のガラス基板に素子を形成する場合に、ＴＦＴ特性の均質性に優れるため、有力なＴＦＴ形成材料として注目されており、一部では既に実用化されている。
　高精細のディスプレイに用いられるガラス基板には、多くの特性が要求される。特に、以下の（１）～（４）の特性が要求される。
　（１）ガラス基板中にアルカリ成分が多いと、熱処理時にアルカリイオンが成膜された半導体物質中に拡散し、膜の特性の劣化を招く。よって、アルカリ成分（特に、Ｌｉ成分、Ｎａ成分）の含有量が少ないこと、或いは実質的に含有しないこと。
　（２）半導体素子の成膜、アニール等の工程で、ガラス基板は数百度に熱処理される。熱処理の際に、ガラス基板が熱収縮すると、パターンズレ等が発生し易くなる。よって、熱収縮し難いこと、特に歪点が高いこと。
　（３）熱膨張係数が、ガラス基板上に成膜される部材（例えば、ａ－シリコン、ｐ－シリコン）に近いこと。例えば、熱膨張係数が３０×１０－７～４５×１０－７／℃であること。なお、熱膨張係数が４０×１０－７／℃以下であると、耐熱衝撃性も向上する。
　（４）ガラス基板の撓みに起因する不具合を抑制するために、ヤング率（又は比ヤング率）が高いこと。
　更に、ガラス基板を製造する観点から、ガラス基板には、以下の（５）、（６）の特性も要求される。
　（５）泡、ブツ、脈理等の溶融欠陥を防止するために、溶融性に優れていること。
　（６）失透異物の混入を避けるために、耐失透性に優れていること。
特開２０１６－１１２５６号公報
　ところで、ディスプレイの薄型化には、一般的に、ガラス基板のケミカルエッチングが用いられている。この方法は、２枚のガラス基板を貼り合わせたディスプレイパネルをＨＦ（フッ酸）系薬液に浸漬させることにより、ガラス基板を薄くする方法である。
　しかし、従来のガラス基板は、ＨＦ系薬液に対する耐性が高いため、エッチングレートが非常に遅いという課題があった。エッチングレートを速めるために、薬液中のＨＦ濃度を高めると、ＨＦ系溶液中に不溶な微粒子が多くなり、結果として、この微粒子がガラス表面に付着し易くなり、ガラス基板の面内においてエッチングの均一性が損なわれる。
　上記課題を解決するために、特許文献１では、無アルカリガラス中のＳｉＯ２の含有量からＡｌ２Ｏ３の２倍の含有量を減した量を６５モル％未満にすることが開示されている。しかし、特許文献１に記載の無アルカリガラスは、耐失透性が低い（液相線温度が高い）ため、成形時に失透が生じ易く、ガラス基板への成形が困難である。よって、特許文献１に記載の無アルカリガラスは、エッチングレートの高速化と高耐失透性を両立させることが困難である。
　そこで、本発明は上記事情に鑑みなされたものであり、その技術的課題は、生産性（特に耐失透性）に優れると共に、ＨＦ系薬液に対するエッチングレートが速いガラス基板を創案することである。
　本発明者は、種々の実験を繰り返した結果、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ（ＲＯは、アルカリ土類金属酸化物）系ガラスにおいてガラス組成範囲を厳密に規制することにより、上記技術的課題を解決し得ることを見出し、本発明として提案するものである。すなわち、本発明のガラス基板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２　５５～６５％、Ａｌ２Ｏ３　１５～２５％、Ｂ２Ｏ３　５．４～９％、ＭｇＯ　０～５％、ＣａＯ　５～１０％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～１０％、Ｐ２Ｏ５　０．０１～１０％を含有し、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が６～１１．５、モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０．８～１．４であることを特徴とする。ここで、「ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」とは、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量を指す。「モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３」は、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのモル％合量をＡｌ２Ｏ３のモル％含有量で割った値を指す。
　本発明者の調査によると、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３を１１．５以下まで小さくすると、エッチングレートの高速化を図ることができるが、その一方で、ガラスを安定化させることが困難になる。そこで、本発明では、ガラス組成中に必須成分としてＢ２Ｏ３の含有量を５．４質量％以上、且つＰ２Ｏ５を０．０１質量％以上導入している。これにより、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が小さくても、ガラスを安定化させることが可能になる。
　また、本発明のガラス基板は、ガラス組成中のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が０．５質量％以下であることが好ましい。このようにすれば、熱処理中にアルカリイオンが成膜された半導体膜中に拡散し、半導体膜の特性が劣化する事態を防止し易くなる。ここで、「Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ」は、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの合量を指す。
　また、本発明のガラス基板は、ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３＋Ｃｒ２Ｏ３の含有量が０．０１２質量％以下であることが好ましい。ここで、「Ｆｅ２Ｏ３＋Ｃｒ２Ｏ３」は、Ｆｅ２Ｏ３とＣｒ２Ｏ３の合量を指す。
　また、本発明のガラス基板は、歪点が６８０℃以上であることが好ましい。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ　Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。
　また、本発明のガラス基板は、１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度が１３００℃以下であることが好ましい。ここで、「１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。
　また、本発明のガラス基板は、液相線粘度が１０４．８ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。ここで、「液相線粘度」は、液相線温度における粘度を指し、白金球引き上げ法で測定した値を指す。「液相線温度」は、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、１０５０℃から１３００℃に設定された温度勾配炉中に２４時間保持した後、白金ボートを取り出し、ガラス中に失透（結晶異物）が認められた温度を液相線温度とした。
　また、本発明のガラス基板は、１０質量％ＨＦ水溶液に室温で３０分間浸漬した時のエッチング深さが２５μｍ以上になることが好ましい。
　また、本発明のガラス基板は、ヤング率が７５ＧＰａ以上であることが好ましい。ここで、「ヤング率」は、ＪＩＳ　Ｒ１６０２に基づく動的弾性率測定法（共振法）により測定した値を指す。
　また、本発明のガラス基板は、比ヤング率が３０ＧＰａ／（ｇ／ｃｍ３）以上であることが好ましい。ここで、「比ヤング率」は、ヤング率を密度で割った値を指す。
　また、本発明のガラス基板は、液晶ディスプレイに用いることが好ましい。
　また、本発明のガラス基板は、ＯＬＥＤディスプレイに用いることが好ましい。
　また、本発明のガラス基板は、ポリシリコン又は酸化物ＴＦＴ駆動の高精細ディスプレイに用いることが好ましい。
　本発明のガラス基板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２　５５～６５％、Ａｌ２Ｏ３　１５～２５％、Ｂ２Ｏ３　５．４～９％、ＭｇＯ　０～５％、ＣａＯ　５～１０％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～１０％、Ｐ２Ｏ５　０．０１～１０％を含有し、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が６～１１．５、モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０．８～１．４であることを特徴とする。上記のように、各成分の含有量を規制した理由を以下に説明する。なお、各成分の説明において、下記の％表示は、特に断りがない場合、質量％を指す。
　ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、耐薬品性、特に耐酸性が低下し易くなると共に、歪点が低下し易くなる。また低密度化を図り難くなる。更に初相として、２種類以上の結晶を析出させることが困難になる。一方、ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、エッチングレートを高速化し難くなり、また高温粘度が高くなって、溶融性が低下し易くなり、更にＳｉＯ２系結晶、特にクリストバライトが析出して、液相線粘度が低下し易くなる。よって、ＳｉＯ２の好適な上限含有量は６５％、６４．５％、６４％、６３．５％、特に６３％であり、好適な下限含有量は５５％、５５．５％、５６％、５６．５％、特に５７％である。最も好ましい含有範囲は５７～６３％である。
　Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、歪点が低下して、熱収縮値が大きくなると共に、ヤング率が低下して、ガラス基板が撓み易くなる。一方、Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、耐ＢＨＦ（バッファードフッ酸）性が低下して、ガラス表面に白濁が生じ易くなると共に、耐クラック抵抗性が低下し易くなる。更にガラス中にＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶、特にムライトが析出して、液相線粘度が低下し易くなる。よって、Ａｌ２Ｏ３の好適な上限含有量は２５％、２４％、２３％、２２％、２１％、２０％、特に１９．５％であり、好適な下限含有量は１５％、１５．５％、１６％、１６．５％、１７％、特に１７．５％である。最も好ましい含有範囲は１７．５～１９．５％である。
　Ｂ２Ｏ３は、融剤として作用する成分であり、高温粘性を低下させて、溶融性を高める成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、融剤として十分に作用せず、耐ＢＨＦ性や耐クラック性が低下し易くなる。また液相線温度が上昇し易くなる。一方、Ｂ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、歪点と耐酸性が低下し易くなる。更にヤング率が低下して、ガラス基板の撓み量が大きくなり易い。よって、Ｂ２Ｏ３の好適な上限含有量は９％、８％、７．５％、７％、特に６．５％であり、好適な下限含有量は５．４％、５．６％、５．８％、特に６％である。最も好ましい含有範囲は６～６．５％である。
　質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が小さくなると、エッチングレートが高速化し易くなる。よって、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３の好適な上限値は１１．５、１１．１、１０．８、１０．５、１０．２、特に１０である。一方、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が大きくなると、歪点が低下し易くなる。よって、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３の好適な下限値は６、６．５、７、７．５、８、特に８．５である。質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３の最適範囲は８．５～１０である。
　ＭｇＯは、歪点を下げずに高温粘性を下げて、溶融性を改善する成分である。また、ＭｇＯは、ＲＯ中では最も密度を下げる効果を有するが、過剰に導入すると、ＳｉＯ２系結晶、特にクリストバライトが析出して、液相線粘度が低下し易くなる。更に、ＭｇＯは、ＢＨＦと反応して生成物を形成し易い成分である。この反応生成物は、ガラス基板表面の素子上に固着したり、ガラス基板に付着したりして、素子やガラス基板を白濁させる虞がある。更にドロマイト等のＭｇＯ導入原料からＦｅ２Ｏ３等の不純物がガラス中に混入し、ガラス基板の透過率を低下させる虞がある。よって、ＭｇＯの含有量は、好ましくは０～５％、０～４．５％、０～４％、０～３．５％、特に０．５～３．５％である。
　ＣａＯは、ＭｇＯと同様にして、歪点を下げずに高温粘性を下げて、溶融性を顕著に改善する成分である。しかし、ＣａＯの含有量が多過ぎると、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶、特にアノーサイトが析出して、液相線粘度が低下し易くなると共に、耐ＢＨＦ性が低下して、反応生成物がガラス基板表面の素子上に固着したり、ガラス基板に付着したりして、素子やガラス基板を白濁させる虞がある。よって、ＣａＯの好適な上限含有量は１０％、９．５％、９％、８．５％、特に８％であり、好適な下限含有量は５％、５．５％、６％、６．５％、特に７％である。最も好ましい含有範囲は７～８％である。
　ＳｒＯは、耐失透性、耐薬品性を高める成分であるが、ＲＯ全体の中で、その割合を高め過ぎると、溶融性が低下し易くなると共に、密度、熱膨張係数が上昇し易くなる。よって、ＳｒＯの含有量は、好ましくは０～５％、０．５～４．５％、１～４％、１．５～３．５％、特に２～３％である。
　ＢａＯは、耐失透性、耐薬品性を高める成分であるが、その含有量が多過ぎると、密度が上昇し易くなる。また、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－Ｂ２Ｏ３－ＲＯ系ガラスは、一般的に溶融し難いため、高品質のガラス基板を安価、且つ大量に供給する観点から、溶融性を高めて、泡、異物等による不良率を軽減することが非常に重要になる。しかし、ＢａＯは、ＲＯの中では、溶融性を高める効果が乏しい。よって、ＢａＯの含有量は、好ましくは０～１０％、０．１～８％、１～６％、１．５～４％、特に２～３％である。
　ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量が多過ぎると、密度が上昇して、ガラス基板の軽量化を図り難くなる。よって、ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯの含有量は、好ましくは１６％未満、１５％未満、特に１４％未満である。なお、「ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ」は、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量である。
　モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３を所定範囲に調整すると、液相線温度が大幅に低下し、ガラス中に結晶異物が生じ難くなり、また溶融性、成形性が改善する。モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が小さくなると、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶が析出し易くなる。一方、モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が大きくなると、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶、ＳｉＯ２系結晶が析出し易くなる。モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３の好適な上限値は１．５、１．４、１．３５、１．３、１．２５、特に１．２であり、好適な下限値は０．７、０．８、０．９、０．９５、０．９８、１．０、１．０２、特に１．０５である。モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３の最適範囲は１．０５～１．２である。
　{２×［ＳｉＯ２］－［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］}を所定値以下に規制すると、ＨＦ水溶液によるエッチング深さが大きくなり、エッチングレートを高速化し易くなる。{２×［ＳｉＯ２］－［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］}の好適な上限値は１３０モル％、１２９モル％、１２８モル％、１２７モル％、１２６モル％、１２５．５モル％、１２５モル％、１２４．５モル％、１２４モル％、１２３モル％、特に１２３モル％である。最適範囲は、{２×［ＳｉＯ２］－［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］}≦１２３モル％である。なお、「２×［ＳｉＯ２］－［ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ］」は、ＳｉＯ２のモル％含有量の２倍から、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯのモル％合量を減じた値を指す。
　ＲＯの内、二種以上（好ましくは三種以上）を混合して導入することが望ましい。これにより、液相線温度が大幅に低下して、ガラス中に結晶異物が生じ難くなり、更に溶融性、成形性が改善する。
　Ｐ２Ｏ５は、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ系結晶（特にアノーサイト）とＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶（特にムライト）の液相線温度を低下させる成分である。よって、Ｐ２Ｏ５を添加すれば、これらの結晶が析出し難くなり、初相として二種以上の結晶が析出し易くなる。結果として、耐失透性を大幅に高めることができる。但し、Ｐ２Ｏ５を多量に導入すると、ガラスが分相し易くなる。よって、Ｐ２Ｏ５の含有量は、好ましくは０．０１～１０％、０．１～７％、０．３～６％、０．５～５％、１～４％、特に１～３％である。
　{［Ａｌ２Ｏ３］＋２×［Ｐ２Ｏ５］}を所定値以上に規制すると、ＳｉＯ２の含有量が少なくても、歪点を高め易くなる。{［Ａｌ２Ｏ３］＋２×［Ｐ２Ｏ５］}の好適な下限値は１０モル％、１０．５モル％、１１モル％、１１．５モル％、特に１２モル％である。最適範囲は、{［Ａｌ２Ｏ３］＋２×［Ｐ２Ｏ５］}≧１２モル％である。ここで、「［Ａｌ２Ｏ３］＋２×［Ｐ２Ｏ５］」は、Ａｌ２Ｏ３のモル％含有量とＰ２Ｏ５の２倍のモル％含有量の合量を指す。
　上記成分以外にも、例えば、以下の成分を導入してもよい。
　ＺｎＯは、溶融性、耐ＢＨＦ性を改善する成分であるが、その含有量が多過ぎると、ガラスが失透し易くなったり、歪点が低下したりして、耐熱性を確保し難くなる。よって、ＺｎＯの含有量は、好ましくは０～５％、０～４％、０～３％、０～２％、特に０～１％である。
　ＺｒＯ２は、化学的耐久性を高める成分であるが、その導入量が多くなると、ＺｒＳｉＯ４の失透異物が発生し易くなる。ＺｒＯ２の好ましい上限含有量は１％、０．５％、０．３％、０．２％、特に０．１％であり、化学的耐久性の観点から０．００５％以上導入することが好ましい。最も好ましい含有範囲は０．００５～０．１％である。なお、ＺｒＯ２は、原料から導入してもよいし、耐火物からの溶出により導入してもよい。
　ＴｉＯ２は、高温粘性を下げて溶融性を高め、また化学的耐久性を高める効果があるが、導入量が過剰になると、紫外線透過率が低下し易くなる。ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは３％以下、１％以下、０．５％以下、０．３％以下、０．２％以下、特に０．１％以下である。なお、ＴｉＯ２を極少量導入（例えば０．００１％以上）すると、紫外線による着色を抑制する効果が得られる。
　清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＳｎＯ２、ＳＯ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｆ２、Ｃｌ２、Ｃ、或いはＡｌ、Ｓｉ等の金属粉末等を用いることができる。これらの含有量は、合量で１％以下が好ましい。
　Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３は、環境負荷化学物質であるため、できるだけ使用しないことが望ましい。Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３の含有量は、それぞれ０．３％未満、０．１％未満、０．０９％未満、０．０５％未満、０．０３％未満、０．０１％未満、０．００５％未満、特に０．００３％未満が好ましい。
　ＳｎＯ２は、ガラス中の泡を低減する清澄剤としての働きを有すると共に、Ｆｅ２Ｏ３又はＦｅＯと共存する際に、紫外線透過率を比較的高く維持する効果を有する。一方、ＳｎＯ２の含有量が多過ぎると、ガラス中にＳｎＯ２の失透異物が発生し易くなる。ＳｎＯ２の好ましい上限含有量は０．５％、０．４５％、０．４％、０．３５％、特に０．３％であり、好ましい下限含有量は０．０１％、０．０２％、０．０３％、０．０４％、特に０．０５％である。最も好ましい含有範囲は０．０５～０．３％である。
　鉄は、原料不純物として混入する成分である。鉄の含有量が多過ぎると、紫外線透過率が低下する虞がある。紫外線透過率が低下すると、ＴＦＴを作製するフォトリソグラフィー工程や紫外線による液晶の配向工程で不具合が発生する虞がある。よって、鉄の好適な下限含有量は、Ｆｅ２Ｏ３換算で、０．００１％であり、好適な上限含有量は、Ｆｅ２Ｏ３換算で、０．０１２％、０．０１１％、特に０．０１％である。最も好ましい含有範囲は０．００１％～０．０１％である。
　Ｃｒ２Ｏ３は、原料不純物として混入する成分である。Ｃｒ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラス基板端面から光を入射し、散乱光によりガラス基板内部の異物検査を行う場合に、光がガラス内を透過し難くなり、異物検査に不具合が生じる虞がある。特に、基板サイズが７３０ｍｍ×９２０ｍｍ以上の場合に、この不具合が発生し易くなる。また、ガラス基板の板厚が小さい（例えば０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下）と、ガラス基板端面から入射する光が少なくなるため、Ｃｒ２Ｏ３の含有量を規制する意義が大きくなる。Ｃｒ２Ｏ３の好ましい上限含有量は０．００１％、０．０００９％、０．０００８％、０．０００７％、０．０００６％、特に０．０００５％であり、好ましい下限含有量は０．００００１％である。最も好ましい含有範囲は０．００００１～０．０００５％である。
　Ｆｅ２Ｏ３＋Ｃｒ２Ｏ３の含有量は、光透過性を高める観点から、好ましくは０．０２％以下、０．０１５％以下、０．０１４％以下、０．０１３％以下、特に０．０１２％以下である。
　ＳｎＯ２を０．０１～０．５％含む場合、Ｒｈ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスが着色し易くなる。なお、Ｒｈ２Ｏ３は、白金製のガラス製造容器から混入する可能性がある。Ｒｈ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０～０．０００５％、より好ましくは０．００００１～０．０００１％である。
　ＳＯ３は、不純物として、原料から混入する成分であるが、ＳＯ３の含有量が多過ぎると、溶融や成形中に、リボイルと呼ばれる泡を発生させて、ガラス中に欠陥を生じさせる虞がある。ＳＯ３の好適な上限含有量は０．００５％、０．００３％、０．００２％、特に０．００１％であり、好適な下限含有量は０．０００１％である。最も好ましい含有範囲は０．０００１％～０．００１％である。
　アルカリ成分、特にＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏは、半導体膜の特性を劣化させる。よって、Ｌｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏの含有量は、合量で０～０．５％、０～０．４％、０～０．３％、０～０．２％、特に０～０．１％が好ましい。なお、ガラス基板には、一般的に、原料不純物としてＬｉ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及びＫ２Ｏが合量で１００～２００質量ｐｐｍ程度混入する。
　上記成分以外にも、他の成分を導入してもよい。その導入量は、好ましくは２％以下、特に１％以下である。
　本発明のガラス基板は、液相線温度から（液相線温度－５０℃）の温度範囲において、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶、ＳｉＯ２系結晶、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶の内、複数の結晶が析出する性質を有することが好ましい。また、複数の結晶を析出させる場合、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶とＳｉＯ２系結晶を析出させることが好ましい。複数の結晶相が液体と平衡状態になる領域近傍では、ガラスが安定化して、液相線温度が大幅に低下する。ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＲＯ系結晶として、ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３－ＣａＯ系結晶が好ましく、特にアノーサイトが好ましい。ＳｉＯ２系結晶として、クリストバライトが好ましい。ＳｉＯ２－Ａｌ２Ｏ３系結晶として、ムライトが好ましい。
　本発明のガラス基板は、以下の特性を有することが好ましい。
　近年、モバイル用途のディスプレイでは、軽量化の要求が高まっており、ガラス基板にも軽量化が求められている。この要求を満たすためには、ガラス基板の低密度化が望ましい。密度は、好ましくは２．６ｇ／ｃｍ３以下、２．５７ｇ／ｃｍ３以下、２．５６ｇ／ｃｍ３以下、２．５５ｇ／ｃｍ３以下、２．５４ｇ／ｃｍ３以下、特に２．５３ｇ／ｃｍ３以下である。一方、密度が低過ぎると、ガラス組成の成分バランスが損なわれる虞がある。その結果、溶融温度の上昇、液相線粘度の低下が生じ易くなり、ガラス基板の生産性が低下し易くなる。また歪点も低下し易くなる。よって、密度は、好ましくは２．４ｇ／ｃｍ３以上、２．４１ｇ／ｃｍ３以上、２．４２ｇ／ｃｍ３以上、２．４３ｇ／ｃｍ３以上、２．４４ｇ／ｃｍ３以上、特に２．４５ｇ／ｃｍ３以上である。
　熱膨張係数は、好ましくは２８×１０－７～４５×１０－７／℃、３０×１０－７～４３×１０－７／℃、３２×１０－７～４２×１０－７／℃、３４×１０－７～４１×１０－７／℃、特に３５×１０－７～４０×１０－７／℃である。このようにすれば、ガラス基板上に成膜される部材（例えば、ａ－シリコン、ｐ－シリコン）の熱膨張係数に整合し易くなる。ここで、「熱膨張係数」は、３０～３８０℃の温度範囲で測定した平均熱膨張係数を指し、例えばディラトメーターで測定可能である。
　ＯＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ等では、大面積のガラス基板（例えば、７３０×９２０ｍｍ以上、１１００×１２５０ｍｍ以上、特に１５００×１５００ｍｍ以上）が使用されると共に、薄肉のガラス基板（例えば、板厚０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、特に０．３ｍｍ以下）が使用される傾向にある。ガラス基板が大面積化、薄型化すると、自重による撓みが大きな問題になる。ガラス基板の撓みを低減するためには、ガラス基板の比ヤング率を高める必要がある。比ヤング率は、好ましくは２８ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、２８．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、２９ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、２９．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、３０ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、３０．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、３１ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、３１．５ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３以上、特に３２～４０ＧＰａ／ｇ・ｃｍ－３である。また、ガラス基板が大面積化、薄型化すると、定盤上での熱処理工程、或いは各種の金属膜、酸化物膜、半導体膜、有機膜等の成膜工程後に、ガラス基板の反りが問題になる。ガラス基板の反りを低減するためには、ガラス基板のヤング率を高めることが有効である。ヤング率は、好ましくは７５ＧＰａ以上、７６ＧＰａ以上、７７ＧＰａ以上、７８ＧＰａ以上、特に７９～１００ＧＰａである。
　歪点は、好ましくは６８０℃以上、６９０℃以上、６９５℃以上、７００℃以上、７０５℃以上、特に７１０～８００℃である。これにより、半導体素子の形成プロセスで、ガラス基板が熱収縮し難くなる。
　本発明のガラス基板において、室温（２５℃）から５℃／分の速度で５００℃まで昇温し、５００℃で１時間保持した後、５℃／分の速度で室温まで降温した時、熱収縮値は、好ましくは３０ｐｐｍ以下、２５ｐｐｍ以下、２２ｐｐｍ以下、２０ｐｐｍ以下、１８ｐｐｍ以下、特に１５ｐｐｍ以下である。このようにすれば、半導体素子の形成プロセスで、熱処理を受けても、画素ピッチズレ等の不具合が生じ難くなる。なお、熱収縮値が小さ過ぎると、ガラスの生産性が低下し易くなる。よって、熱収縮値は、好ましくは５ｐｐｍ以上、８ｐｐｍ以上、特に１０ｐｐｍ以上である。なお、熱収縮値は、歪点を高める以外にも、成形時の冷却速度を低下させることでも低減することができる。
　オーバーフローダウンドロー法では、断面略楔形の耐火物の表面を溶融ガラスが流下し、楔の下端で合流して、板状に成形される。スロットダウンドロー法では、例えば、スリット状の開口部を持つ白金族金属製容器からリボン状の溶融ガラスを流下、冷却して、板状に成形される。成形装置に接触している溶融ガラスの温度が高過ぎると、成形装置の老朽化を招き、ガラス基板の生産性が低下し易くなる。よって、１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度は、好ましくは１３５０℃以下、１３４０℃以下、１３３０℃以下、１３２０℃以下、１３１０℃以下、１３００℃以下、特に１１００～１２９０℃である。なお、１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度は、成形時の溶融ガラスの温度に相当している。
　低アルカリガラスや無アルカリガラスは、一般的に、溶融性が低いため、溶融性の向上が課題になる。溶融性を高めると、泡、異物等による不良率が軽減されるため、高品質のガラス基板を大量、且つ安価に供給することができる。一方、高温域でのガラスの粘度が高過ぎると、溶融工程で脱泡が促進され難くなる。よって、１０２．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度は、好ましくは１７００℃以下、１６９０℃以下、１６８０℃以下、１６７０℃以下、１６６０℃以下、特に１６５０℃以下である。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度」は、白金球引き上げ法で測定可能である。なお、高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、溶融温度に相当しており、この温度が低い程、溶融性に優れている。
　ダウンドロー法等で成形する場合、耐失透性が重要になる。ガラス組成中にＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３、Ｂ２Ｏ３及びＲＯを含むガラスの成形温度を考慮すると、液相線温度は、好ましくは１３００℃未満、１２８０℃以下、１２７０℃以下、１２６０℃以下、１２５０℃以下、１２４０℃以下、１２３０℃以下、１２２０℃以下、特に９００～１２１０℃である。また、液相線粘度は、好ましくは１０４．３ｄＰａ・s以上、１０４．４ｄＰａ・s以上、１０４．５ｄＰａ・s以上、１０４．６ｄＰａ・s以上、１０４．７ｄＰａ・s以上、１０４．８ｄＰａ・s以上、１０４．９ｄＰａ・s以上、特に１０５．０～１０７．０ｄＰａ・sである。
　１０質量％ＨＦ水溶液に室温（２０℃）で３０分間浸漬した時のエッチング深さは、好ましくは２５μｍ以上、２７μｍ以上、２８μｍ以上、２９～５０μｍ、特に３０～４０μｍになることが好ましい。このエッチング深さは、エッチングレートの指標になる。すなわち、エッチング深さが大きいと、エッチングレートが速くなり、エッチング深さが小さいと、エッチングレートが遅くなる。
　β－ＯＨ値は、好ましくは０．３５／ｍｍ以下、０．３／ｍｍ以下、０．２５／ｍｍ以下、０．２／ｍｍ以下、特に０．１５／ｍｍ以下である。β－ＯＨ値が大き過ぎると、歪点が低下し易くなる。一方、β－ＯＨ値が小さ過ぎると、溶融性が低下し易くなる。よって、β－ＯＨ値は、好ましくは０．０１／ｍｍ以上、特に０．０３／ｍｍ以上である。
　ここで、「β－ＯＨ値」は、ＦＴ－ＩＲを用いてガラスの透過率を測定し、下記の数式を用いて求めた値を指す。
[数１]
β－ＯＨ値　＝　（１／Ｘ）ｌｏｇ（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ：ガラス肉厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長３８４６ｃｍ－１における透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長３６００ｃｍ－１付近における最小透過率（％）
　β－ＯＨ値を低下させる方法として、以下の（１）～（７）の方法があり、その中でも、（１）～（４）の方法が有効である。（１）低水分量の原料を選択する。（２）ガラスバッチ中にＣｌ、ＳＯ３等の乾燥剤を添加する。（３）加熱電極による通電加熱を行う。（４）小型溶融炉を採用する。（５）炉内雰囲気中の水分量を低下させる。（６）溶融ガラス中でＮ２バブリングを行う。（７）溶融ガラスの流量を多くする。
　本発明のガラス基板は、板厚方向の中央部に成形合流面を有すること、つまりオーバーフローダウンドロー法で成形されてなることが好ましい。オーバーフローダウンドロー法とは、楔形の耐火物の両側から溶融ガラスを溢れさせて、溢れた溶融ガラスを楔形の下端で合流させながら、下方に延伸成形して板状を成形する方法である。オーバーフローダウンドロー法では、ガラス基板の表面となるべき面は耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形される。これにより、未研磨でも表面品位が良好なガラス基板を安価に製造することができる。またガラス基板の大面積化や薄型化も容易である。
　オーバーフローダウンドロー法以外にも、例えば、ダウンドロー法（スロットダウン法、リドロー法等）、フロート法等でガラス基板を成形することも可能である。
　本発明のガラス基板において、板厚は、特に限定されないが、好ましくは０．５ｍｍ以下、０．４ｍｍ以下、０．３５ｍｍ以下、特に０．０５～０．３ｍｍである。板厚が小さい程、デバイスを軽量化し易くなる。一方、板厚が小さ過ぎると、ガラス基板が撓み易くなるが、本発明のガラス基板は、ヤング率や比ヤング率が高いため、撓みに起因する不具合が生じ難い。なお、板厚は、ガラス製造時の流量や板引き速度等で調整可能である。
　以下、実施例に基づいて、本発明を詳細に説明する。なお、以下の実施例は単なる例示である。本発明は以下の実施例に何ら限定されない。
　表１は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１～１８）を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　次のように、各試料を作製した。まず表中のガラス組成になるように、ガラス原料を調合したガラスバッチを白金坩堝に入れ、１６００℃で２４時間溶融した。ガラスバッチの溶解に際しては、白金スターラーを用いて攪拌し、均質化を行った。次いで、溶融ガラスをカーボン板上に流し出し、板状に成形した。得られた各試料について、密度、熱膨張係数、ヤング率、比ヤング率、歪点、徐冷点、軟化点、１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０４．０ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０３．０ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０２．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度、液相線温度、初相、液相線粘度ｌｏｇη、Ｈ２Ｏ量、ＨＦ水溶液によるエッチング深さを評価した。
　密度は、周知のアルキメデス法によって測定した値である。
　熱膨張係数は、３０～３８０℃の温度範囲において、ディラトメーターで測定した平均熱膨張係数である。
　ヤング率は、ＪＩＳ　Ｒ１６０２に基づく動的弾性率測定法（共振法）により測定した値を指し、比ヤング率は、ヤング率を密度で割った値である。
　歪点、徐冷点、軟化点は、ＡＳＴＭ　Ｃ３３６及びＣ３３８の方法に基づいて測定した値である。
　１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０４．０ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０３．０ｄＰａ・ｓの粘度における温度、１０２．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度は、白金球引き上げ法で測定した値である。
　液相線温度と液相線粘度は、次のようにして測定した。各試料を粉砕し、標準篩３０メッシュ（５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、１０５０℃から１３００℃に設定された温度勾配炉中に２４時間保持した後、白金ボートを取り出し、ガラス中に失透（結晶異物）が認められた温度を液相線温度とした。そして、液相線温度から（液相線温度－５０℃）の温度範囲に析出している結晶を初相として評価した。表中で「Ａｎｏ」は、アノーサイトを指し、「Ｃｒｉ」は、クリストバライトを指し、「Ｍｕｌ」は、ムライトを指している。更に、液相線温度におけるガラスの粘度を白金球引き上げ法で測定し、これを液相線粘度とした。
　各試料の両面を光学研磨した上で、試料表面の一部にマスキングを施し、１０質量％のＨＦ水溶液中で、室温（２０℃）で３０分間浸漬した後、得られた試料表面のマスキング部とエッチング部間での段差を測定することにより、エッチング深さを評価した。
　Ｈ２Ｏ量は、ガラスのβ－ＯＨ値を上記の方法で測定した値である。
　試料Ｎｏ．１～１８は、熱膨張係数が３５×１０－７～４０×１０－７／℃、歪点が６８０℃以上であり、熱収縮値を低減することができる。またヤング率が７５ＧＰａ以上、比ヤング率が３０ＧＰａ／（ｇ／ｃｍ３）以上であり、撓みや変形が生じ難い。また１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度が１２９０℃以下、１０２．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度が１６３２℃以下であり、且つ液相線温度が１２０６℃以下、液相線粘度が１０４．９ｄＰａ・ｓ以上であるため、溶融性、成形性及び耐失透性に優れており、大量生産に向いている。更にエッチング深さが３０μｍ以上であるため、エッチングレートを高速化することができる。
　本発明のガラス基板は、高耐失透性、高歪点化及びエッチングレートの高速化を同時に達成することができる。よって、本発明のガラス基板は、ＯＬＥＤディスプレイ、液晶ディスプレイ等のディスプレイの基板に好適であり、ＬＴＰＳ、酸化物ＴＦＴで駆動するディスプレイの基板に好適である。

Claims (12)

  1. 　ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２　５５～６５％、Ａｌ２Ｏ３　１５～２５％、Ｂ２Ｏ３　５．４～９％、ＭｇＯ　０～５％、ＣａＯ　５～１０％、ＳｒＯ　０～５％、ＢａＯ　０～１０％、Ｐ２Ｏ５　０．０１～１０％を含有し、質量比ＳｉＯ２／Ｂ２Ｏ３が６～１１．５、モル比（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ２Ｏ３が０．８～１．４であることを特徴とするガラス基板。
  2. 　ガラス組成中のＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏの含有量が０．５質量％以下であることを特徴とする請求項１に記載のガラス基板。
  3. 　ガラス組成中のＦｅ２Ｏ３＋Ｃｒ２Ｏ３の含有量が０．０１２質量％以下であることを特徴とする請求項１～２の何れか一項に記載のガラス基板。
  4. 　歪点が６８０℃以上であることを特徴とする請求項１～３の何れか一項に記載のガラス基板。
  5. 　１０４．５ｄＰａ・ｓの粘度における温度が１３００℃以下であることを特徴とする請求項１～４の何れか一項に記載のガラス基板。
  6. 　液相線粘度が１０４．８ｄＰａ・ｓ以上であることを特徴とする請求項１～５の何れか一項に記載のガラス基板。
  7. 　１０質量％ＨＦ水溶液に室温で３０分間浸漬した時のエッチング深さが２５μｍ以上になることを特徴とする請求項１～６の何れか一項に記載のガラス基板。
  8. 　ヤング率が７５ＧＰａ以上であることを特徴とする請求項１～７の何れか一項に記載のガラス基板。
  9. 　比ヤング率が３０ＧＰａ／（ｇ／ｃｍ３）以上であることを特徴とする請求項１～８の何れか一項に記載のガラス基板。
  10. 　液晶ディスプレイに用いることを特徴とする請求項１～９の何れか一項に記載のガラス基板。
  11. 　ＯＬＥＤディスプレイに用いることを特徴とする請求項１～１０の何れか一項に記載のガラス基板。
  12. 　ポリシリコン又は酸化物ＴＦＴ駆動の高精細ディスプレイに用いることを特徴とする請求項１～１１の何れか一項に記載のガラス基板。
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