(57)【要約】      （修正有）【課題】有機ＥＬデバイスの製造コストを高騰させることなく、薄型化と高強度化を両立し得るガラス基板を創提案する。【解決手段】ガラス組成として、質量％でＳｉＯ２４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３１〜２５％、Ｎａ２Ｏ０．５〜２０％を含有するガラス組成となるように調合したガラス原料を溶融し、板状に成形した後、イオン交換処理を行って化学強化により、ガラス表面に圧縮応力層を形成することを特徴とする有機ＥＬ用ガラス基板５の製造方法。前記圧縮応力層の圧縮応力が１００ＭＰａ以上、応力厚みが１０μｍ以上、且つ内部の引っ張り応力が２００ＭＰａ以下であり、ガラス基板の、少なくとも一方の表面にアルカリバリア膜が形成されており、アルカリバリア膜の厚みが１０〜１０００ｎｍであることを特徴とする有機ＥＬ用ガラス基板。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に圧縮応力層を有することを特徴とする有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項２】
ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２５％、Ｎａ２Ｏ  ０．５〜２０％を含有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項３】
化学的に強化されてなることを特徴とする請求項２に記載の有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項４】
圧縮応力層の圧縮応力が１００ＭＰａ以上、応力厚みが１０μｍ以上、且つ内部の引っ張り応力が２００ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項２又は３に記載の有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項５】
少なくとも一方の表面にアルカリバリア膜が形成されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項６】
アルカリバリア膜の厚みが１０〜１０００ｎｍであることを特徴とする請求項５に記載の有機ＥＬ用ガラス基板。
【請求項７】
質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２５％、Ｎａ２Ｏ  ０．５〜２０％を含有するガラス組成となるように調合したガラス原料を溶融し、板状に成形した後、イオン交換処理を行ってガラス表面に圧縮応力層を形成することを特徴とする有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法。
【請求項８】
ダウンドロー法にて板状に成形することを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法。
【請求項９】
オーバーフローダウンドロー法にて板状に成形することを特徴とする請求項７に記載の有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ用ガラス基板及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、デジタルカメラ、ＰＤＡ、太陽電池、タッチパネルディスプレイ等のモバイルデバイスは、広く使用されており、今後、益々普及する傾向にある。これらのモバイルデバイスでは、更なる薄型化、軽量化が求められている。
【０００３】
現在では、０．７ｍｍ厚又は０．５ｍｍ厚のガラス基板を用いて、有機ＥＬディスプレイ等を作製し、パネルを組み立てた後、エッチング等によって、ガラス基板を０．２〜０．３ｍｍ厚まで薄型化する方法が行われている。しかし、ガラス基板を０．２〜０．３ｍｍ厚まで薄型化すると、ガラス基板の機械的強度が低下してしまう。この機械的強度の低下を補うために、ディスプレイの前面に強化ガラス基板を配置する構造が採用されている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の通り、有機ＥＬデバイスでは、ガラス基板を薄型化するために、パネルを組み立てた後に、ガラス基板に対してエッチング等が行われていた。しかし、エッチング等は、処理コストがかかるため、有機ＥＬデバイスの製造コストを高騰させる虞がある。
【０００５】
また、ディスプレイの前面に強化ガラス基板を配置する場合、全体の厚みを小さくするためには、強化ガラス基板の厚みを小さくしなければならず、この場合、強化ガラス基板の内部の引っ張り応力が高くなり過ぎないように、圧縮応力層の圧縮応力値、応力深さを制限する必要があり、結果として、強化ガラス基板の機械的強度を高めることが困難になる。従って、有機ＥＬデバイスの機械的強度と薄型化を両立させることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記技術的課題に鑑み成されたものであり、その技術的課題は、有機ＥＬデバイスの製造コストを高騰させることなく、薄型化と高強度化を両立し得るガラス基板を創案することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者は、種々の検討を行った結果、ガラス組成中の各成分の含有量を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、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、表面に圧縮応力層を有することを特徴とする。
【０００８】
第二に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、ガラス組成として、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２５％、Ｎａ２Ｏ  ０．５〜２０％を含有することが好ましい。なお、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、強化ガラス以外にも、結晶化ガラス等も含まれる。
【０００９】
第三に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、化学的に強化されてなることが好ましい。
【００１０】
第四に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、圧縮応力層の圧縮応力が１００ＭＰａ以上、応力厚みが１０μｍ以上、且つ内部の引っ張り応力が２００ＭＰａ以下であることが好ましい。ここで、「圧縮応力層の圧縮応力値」及び「応力深さ」は、表面応力計（例えば、株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて、試料を観察した際に、観察される干渉縞の本数とその間隔から算出される値を指す。「内部の引っ張り応力」は、下記数式１で計算された値を指す。
【００１１】
【数１】
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【００１２】
第五に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、少なくとも一方の表面にアルカリバリア膜が形成されていることが好ましい。このようにすれば、熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止し易くなる。結果として、本発明のようにアルカリ金属酸化物を含むガラス基板を有機ＥＬデバイスに適用し易くなる。
【００１３】
第六に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、アルカリバリア膜の厚みが１０〜１０００ｎｍであることが好ましい。
【００１４】
第七に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法は、質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜８０％、Ａｌ２Ｏ３  １〜２５％、Ｎａ２Ｏ  ０．５〜２０％を含有するガラス組成となるように調合したガラス原料を溶融し、板状に成形した後、イオン交換処理を行ってガラス表面に圧縮応力層を形成することを特徴とする。
【００１５】
第八に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法は、ダウンドロー法にて板状に成形することが好ましい。第九に、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板の製造方法は、オーバーフローダウンドロー法にて板状に成形することが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の有機ＥＬ用ガラス基板を用いて、有機ＥＬデバイスを作製した場合の構造例を示している。
【図２】本発明の有機ＥＬ用ガラス基板を用いて、有機ＥＬデバイスを作製した場合の構造例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、表面に圧縮応力層を有する。表面に圧縮応力層を形成する方法には、物理強化法と化学強化法があり、本発明では、化学強化法で圧縮応力層を形成することが好ましい。化学強化法は、ガラスの歪点以下の温度でイオン交換処理を行うことにより、ガラスの表面にイオン半径が大きいアルカリイオンを導入する方法である。化学強化法で圧縮応力層を形成すれば、ガラス基板の板厚が小さくても、所望の機械的強度を得ることができる。更に、圧縮応力層を形成した後に、強化ガラスを切断しても、風冷強化法等の物理強化法とは異なり、容易に破壊することがない。
【００１８】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、上記のように、ガラス組成を限定した理由を以下に説明する。なお、以下の説明において、％表示は、特に断りがない限り、質量％を指す。
【００１９】
ＳｉＯ２は、ガラスのネットワークを形成する成分である。その含有量は、好ましくは４０〜８０％、４１〜７１％、４２〜６６％、４３〜６５％、４４〜６３％、４５〜６３％、５０〜５９％、特に５５〜５８．５％である。ＳｉＯ２の含有量が多過ぎると、ガラスの溶融、成形が難しくなったり、熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。一方、ＳｉＯ２の含有量が少な過ぎると、ガラス化し難くなる。また、熱膨張係数が高くなり、ガラスの耐熱衝撃性が低下し易くなる。上記観点から、ＳｉＯ２の好適な範囲は上限が８０％以下、７１％以下、７０％以下、６６％以下、６５％以下、６３％以下、６０％以下、５９％以下、５８．５％以下、特に５６％以下であり、また下限が４０％以上、４１％以上、４２％以上、４３％以上、４４％以上、４５％以上、５０％以上、特に５５％以上である。
【００２０】
Ａｌ２Ｏ３は、イオン交換性能を高める成分である。また歪点やヤング率を高める効果もあり、その含有量は１〜２５％が好ましい。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多過ぎると、ガラスに失透結晶が析出し易くなってオーバーフローダウンドロー法等による成形が困難になる。また熱膨張係数が低くなり過ぎて、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなったり、高温粘性が高くなり溶融し難くなる。Ａｌ２Ｏ３の含有量が少な過ぎると、十分なイオン交換性能を発揮できない虞が生じる。上記観点から、Ａｌ２Ｏ３の好適な範囲は上限が２３％以下、２１％以下、２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７．５％以下、１７％以下、特に１６．５％以下であり、また下限が３％以上、７．５％以上、８．５％以上、９％以上、１０％以上、１２％以上、１３％以上、１４％以上、１５％以上、特に１６％以上である。なお、溶融性を重視する場合、Ａｌ２Ｏ３の含有量は１５％以下が好ましい。
【００２１】
Ｎａ２Ｏは、イオン交換成分であると共に、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を向上させる成分である。また、Ｎａ２Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｎａ２Ｏの好適な範囲は上限が２０％以下、１９％以下、１８％以下、１７％以下、１５％以下、特に１３％以下であり、下限が０．１％以上、３％以上、６％以上、７％以上、８％以上、１０％以上、特に１２％以上である。Ｎａ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。特に、イオン交換性能よりも、ＴＦＴ等のデバイスとの熱膨張係数の整合性を重視する場合、Ｎａ２Ｏの含有量は、好ましくは１２％以下、１０％以下、８％以下、特に６％以下である。また、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成のバランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。一方、Ｎａ２Ｏの含有量が少な過ぎると、溶融性が低下したり、熱膨張係数が低くなり過ぎたり、イオン交換性能が低下し易くなる。
【００２２】
上記成分以外にも、例えば、以下の成分を添加してもよい。
【００２３】
Ｌｉ２Ｏは、イオン交換成分であると共に、高温粘度を低下させて溶融性や成形性を向上させる成分である。また、Ｌｉ２Ｏは、ヤング率を向上させる成分である。更に、Ｌｉ２Ｏは、アルカリ金属酸化物の中では圧縮応力値を高める効果が大きい。しかし、Ｌｉ２Ｏの含有量が多過ぎると、液相粘度が低下して、ガラスが失透し易くなる。また、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。更に、低温粘性が低下し過ぎて、応力緩和が起こり易くなると、かえって圧縮応力値が低くなる場合がある。従って、Ｌｉ２Ｏの含有量は、好ましくは０〜３．５％、０〜２％、０〜１％、０〜０．５％、０〜０．１％であり、実質的に含有しないこと、つまり０．０１％未満に抑えることが最も好ましい。
【００２４】
Ｋ２Ｏは、イオン交換を促進する効果があり、アルカリ金属酸化物の中では応力深さを深くする効果が高い。また、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高める成分である。また、Ｋ２Ｏは、耐失透性を改善する成分でもある。Ｋ２Ｏの含有量は０〜１５％が好ましい。Ｋ２Ｏの含有量が多過ぎると、熱膨張係数が高くなり、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。更に、歪点が低下し過ぎたり、ガラス組成のバランスを欠き、かえって耐失透性が低下する傾向がある。よって、Ｋ２Ｏの好適な上限範囲は１２％以下、１０％以下、９％以下、８％以下、７％以下、特に６％以下であり、好適な下限範囲は０．１以上、０．５％以上、１％以上、２％以上、３％以上、４％以上、特に４．５％以上である。
【００２５】
アルカリ金属酸化物Ｒ２Ｏ（ＲはＬｉ、Ｎａ、Ｋから選ばれる１種以上）の合量が多くなり過ぎると、ガラスが失透し易くなることに加えて、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下したり、周辺材料と熱膨張係数が整合し難くなる。また、アルカリ金属酸化物Ｒ２Ｏの合量が多過ぎると、歪点が低下し過ぎて、高い圧縮応力値が得られない場合がある。更に、液相温度付近の粘性が低下し、高い液相粘度を確保することが困難となる場合がある。よって、Ｒ２Ｏの合量は、好ましくは２２％以下、２０％以下、特に１９％以下である。一方、Ｒ２Ｏの合量が少な過ぎると、イオン交換性能や溶融性が低下する場合がある。よって、Ｒ２Ｏの合量は、好ましくは８％以上、１０％以上、１３％以上、特に１５％以上である。
【００２６】
また、（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値を、０．５〜４、０．７〜２、０．８〜１．６、０．９〜１．６、１〜１．６、特に１．２〜１．６に規制することが好ましい。この値が大きくなると、低温粘性が低下し過ぎて、イオン交換性能が低下したり、ヤング率が低下したり、熱膨張係数が高くなり過ぎて、耐熱衝撃性が低下し易くなる。また、この値が大きくなると、ガラス組成の成分バランスが損なわれて、ガラスが失透し易くなる。一方、この値が小さくなると、溶融性や耐失透性が低下し易くなる。
【００２７】
また、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの質量比の範囲は、０〜２が好ましい。Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏの質量比を変化させると、圧縮応力値と応力深さを変化させることが可能になる。圧縮応力値を高く設定したい場合には、上記質量比が、０〜０．３、特に０〜０．２となるように調整することが好ましい。一方、応力深さをより深くしたり、短時間で深い圧縮応力層を形成したい場合には、上記質量比が、０．３〜２、０．５〜２、１〜２、１．２〜２、特に１．５〜２となるように調整することが好ましい。ここで、上記質量比の上限を２に設定した理由は、２より大きくなると、ガラス組成のバランスを欠いて、ガラスが失透し易くなるからである。
【００２８】
例えば、アルカリ土類金属酸化物Ｒ’Ｏ（Ｒ’はＭｇ、Ｃａ、Ｓｒ、Ｂａから選ばれる１種以上）は、種々の目的で添加可能な成分である。しかし、Ｒ’Ｏの合量が多くなると、密度や熱膨張係数が高くなったり、耐失透性が低下したりすることに加えて、イオン交換性能が低下する傾向がある。よって、Ｒ’Ｏの合量は、好ましくは０〜９．９％、０〜８％、０〜６、特に０〜５％である。一方、高歪点化を達成したい場合、Ｒ’Ｏの合量を１〜１０％、２〜９％、４〜８％、特に６〜８％に規制することが好ましい。
【００２９】
ＭｇＯは、高温粘度を低下させて、溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が大きい。ＭｇＯの含有量は０〜６％が好ましい。しかし、ＭｇＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。したがって、その含有量は、５％以下、４％以下、３％以下、２．５％以下、２％以下、特に１．５％以下が好ましい。なお、ＭｇＯを導入する場合、ＭｇＯの含有量は０．１％以上、特に１％以上が好ましい。
【００３０】
ＣａＯは、高温粘度を低下させて溶融性や成形性を高めたり、歪点やヤング率を高める成分であり、アルカリ土類金属酸化物の中では、イオン交換性能を向上させる効果が大きい。ＣａＯの含有量は０〜１０％が好ましい。しかし、ＣａＯの含有量が多くなると、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなったり、更にはイオン交換性能が低下する場合がある。したがって、その含有量は、９％以下、８％以下、７％以下、特に６％以下が好ましい。一方、下限は０．１％以上、１％以上、２％以上、４％以上、５％以上が好ましい。なお、ＣａＯの導入を可及的に避ける場合、ＣａＯの含有量は４％以下、２％未満、特に０．９％以下が好ましい。
【００３１】
ＳｒＯ及びＢａＯは、高温粘度を低下させて溶融性や成形性を向上させたり、歪点やヤング率を高める成分であり、その含有量は各々０〜３％が好ましい。ＳｒＯやＢａＯの含有量が多くなると、イオン交換性能が低下する傾向がある。また、密度、熱膨張係数が高くなったり、ガラスが失透し易くなる。ＳｒＯの含有量は、好ましくは２％以下、１．５％以下、１％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下である。また、ＢａＯの含有量は、好ましくは２．５％以下、２％以下、１％以下、０．８％以下、０．５％以下、０．２％以下、特に０．１％以下である。
【００３２】
ＺｎＯは、イオン交換性能を高める成分であり、特に、圧縮応力値を高くする効果が大きい。また、低温粘性を低下させずに高温粘性を低下させる効果を有する成分であり、その含有量は０〜８％が好ましい。しかし、ＺｎＯの含有量が多くなると、ガラスが分相したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなるため、その含有量は、好ましくは８％以下、６％以下、５％以下、４％以下、３％以下、２％以下、１％以下、特に１％未満である。
【００３３】
ＳｒＯ＋ＢａＯの合量を０〜５％に規制すると、イオン交換性能をより効果的に向上させることができる。つまりＳｒＯとＢａＯは、上述の通り、イオン交換反応を阻害する作用があるため、これらの成分を多く含むことは、強化ガラスの機械的強度を高める上で不利である。ＳｒＯ＋ＢａＯの好ましい範囲は０〜３％、０〜２．５％、０〜２％、０〜１％、０〜０．２％、特に０〜０．１％である。
【００３４】
Ｒ’Ｏの合量をＲ２Ｏの合量で除した値が大きくなると、耐失透性が低下する傾向が現れる。よって、質量分率でＲ’Ｏ／Ｒ２Ｏの値を０．５以下、０．４以下、特に０．３以下に規制することが好ましい。
【００３５】
ＳｎＯ２は、イオン交換性能、特に圧縮応力値を向上させる効果があるため、０．０１〜３％、０．０１〜１．５％、特に０．１〜１％含有することが好ましい。ＳｎＯ２の含有量が多くなると、ＳｎＯ２に起因する失透が発生したり、ガラスが着色し易くなる傾向がある。
【００３６】
ＺｒＯ２は、イオン交換性能を顕著に向上させると共に、ヤング率や歪点を高くし、高温粘性を低下させる効果がある。また、液相粘度付近の粘性を高める効果があるため、所定量含有させることで、イオン交換性能と液相粘度を同時に高めることができる。但し、ＺｒＯ２の含有量が多くなり過ぎると、耐失透性が極端に低下する場合がある。よって、ＺｒＯ２の含有量は、好ましくは０〜１０％、０．００１〜１０％、０．１〜９％、０．５〜８％、０．５〜７％、１〜５％、特に２．５〜５％である。なお、ＺｒＯ２の含有を可及的に避ける場合、ＺｒＯ２の含有量は２％未満、１％以下、１％未満、０．５％以下、０．１％以下、特に０．１％未満が好ましい。
【００３７】
Ｂ２Ｏ３は、液相温度、高温粘度及び密度を低下させる効果を有すると共に、イオン交換性能、特に圧縮応力値を向上させる効果があるため、上記成分と共に含有できるが、その含有量が多過ぎると、イオン交換によって表面にヤケが発生したり、耐水性が低下したり、液相粘度が低下する虞がある。また、応力深さが低下する傾向にある。よって、Ｂ２Ｏ３の含有量は、好ましくは０〜６％、０〜４％、０〜３％、０〜１％、０〜０．８％、０〜０．５％、特に０〜０．１％である。
【００３８】
ＴｉＯ２は、イオン交換性能を向上させる効果がある成分である。また、高温粘度を低下させる効果がある。しかし、その含有量が多過ぎると、ガラスが着色したり、耐失透性が低下したり、密度が高くなる。特にディスプレイの基板として使用する場合、ＴｉＯ２の含有量が多くなると、溶融雰囲気や原料を変更した時、透過率が変化し易くなる。そのため紫外線硬化樹脂等の光を利用してガラス基板をデバイスに接着する工程において、紫外線照射条件が変動し易くなり、安定生産が困難となる。よって、ＴｉＯ２の含有量は、好ましくは１０％以下、８％以下、６％以下、５％以下、４％以下、２％以下、０．７％以下、０．５％以下、０．１％以下、特に０．０１％以下である。
【００３９】
本発明において、イオン交換性能向上の観点から、ＺｒＯ２とＴｉＯ２を上記範囲に規制することが好ましいが、ＴｉＯ２源、ＺｒＯ２源として試薬を用いてもよく、原料等に含まれる不純物から導入してもよい。
【００４０】
耐失透性とイオン交換性能を両立する観点から、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の含有量を以下のように定めることが好ましい。Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の含有量が好ましくは１２％超、１３％以上、１５％以上、１７％以上、１８％以上、１９％以上であれば、イオン交換性能をより効果的に向上させることが可能になる。しかし、Ａｌ２Ｏ３＋ＺｒＯ２の含有量が多過ぎると、耐失透性が極端に低下するため、その含有量を２８％以下、２５％以下、２３％以下、２２％以下、特に２１％以下とすることが好ましい。
【００４１】
Ｐ２Ｏ５は、イオン交換性能を高める成分であり、特に、応力深さを深くする効果が大きいため、その含有量を０〜８％とすることが好ましい。しかし、Ｐ２Ｏ５の含有量が多くなると、ガラスが分相したり、耐水性や耐失透性が低下し易くするため、その含有量は５％以下、４％以下、３％以下、特に２％以下が好ましい。
【００４２】
清澄剤として、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３、ＣｅＯ２、Ｆ、ＳＯ３、Ｃｌの群から選択された一種又は二種以上を０．００１〜３％添加してもよい。ただし、Ａｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３は環境に対する配慮から、使用は極力控えることが好ましく、各々の含有量は０．１％未満、特に０．０１％未満、つまり実質的に含有しないことが好ましい。ＣｅＯ２は、透過率を低下させる成分であり、その含有量は、好ましくは０．１％未満、特に０．０１％未満、つまり実質的に含有しないことが好ましい。Ｆは、低温粘性を低下させ、圧縮応力値の低下を招く虞がある。よって、Ｆの含有量は、０．１％未満、特に０．０１％未満、つまり実質的に含有しないことが好ましい。従って、好ましい清澄剤は、ＳＯ３とＣｌであり、ＳＯ３とＣｌの１者又は両者を、０．００１〜３％、０．００１〜１％、０．０１〜０．５％、更には０．０５〜０．４％添加することが好ましい。
【００４３】
Ｎｄ２Ｏ３やＬａ２Ｏ３等の希土類酸化物は、ヤング率を高める成分である。しかし、原料自体のコストが高く、また多量に含有させると耐失透性が低下する。よって、それらの含有量は、好ましくは３％以下、２％以下、１％以下、０．５％以下、特に０．１％以下である。
【００４４】
ガラスを強く着色するようなＣｏ、Ｎｉ等の遷移金属元素は、透過率を低下させるため好ましくない。特に、ディスプレイに用いる場合、遷移金属元素の含有量が多いと、ディスプレイの視認性が低下し易くなる。よって、遷移金属酸化物の含有量は、好ましくは０．５％以下、０．１％以下、特に０．０５％であり、そのために原料又はカレットの使用量を調整することが望ましい。
【００４５】
Ｐｂ、Ｂｉ等の物質は、環境に対する配慮から、その酸化物の含有量をそれぞれ０．１％未満に制限することが好ましい。
【００４６】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、各成分の好適な含有範囲を適宜選択し、好ましいガラス組成範囲とすることができる。その具体例を以下に示す。
（１）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ７．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１９％、Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％を含有するガラス組成。
（２）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ７．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１９％、Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＺｒＯ２  ０〜１０％を含有するガラス組成。
（３）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ８．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１９％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％を含有するガラス組成。
（４）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ８．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１９％、Ｋ２Ｏ  ０〜１０％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＺｒＯ２  ０〜１０％を含有するガラス組成。
（５）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ９〜１９％、Ｂ２Ｏ３  ０〜６％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１９％、Ｋ２Ｏ  ０〜１５％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜６％、ＳｎＯ２  ０．１〜１％、ＺｒＯ２  ０．００１〜１０％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を含有しないガラス組成。
（６）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ９〜１８％、Ｂ２Ｏ３  ０〜４％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １１〜１７％、Ｋ２Ｏ  ０〜６％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜３％、ＢａＯ  ０〜３％、ＺｎＯ  ０〜６％、ＳｎＯ２  ０．１〜１％、ＺｒＯ２  ０．００１〜１０％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を含有しないガラス組成。
（７）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜６３％、Ａｌ２Ｏ３  ９〜１７．５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜０．１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１７％、Ｋ２Ｏ  ０〜７％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＣａＯ  ０〜４％、ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜３％、ＳｎＯ２  ０．０１〜２％であり、実質的にＡｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を含有せず、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が０．９〜１．６、Ｋ２Ｏ／Ｎａ２Ｏ  ０〜０．４であるガラス組成。
（８）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ３〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％、ＳｎＯ２  ０．００１〜３％を含有するガラス組成。
（９）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜７１％、Ａｌ２Ｏ３  ８〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜２％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％、ＳｎＯ２  ０．００１〜３％を含有し、実質的にＡｓ２Ｏ３及びＳｂ２Ｏ３を含有しないガラス組成。
（１０）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  ８．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％、ＳｎＯ２  ０．００１〜３％を含有し、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が０．７〜２であって、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＦを含有しないことを特徴とするガラス組成。
（１１）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  ８．５〜２１％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜８％を含有し、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が０．９〜１．７であって、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＦを含有しないガラス組成。
（１２）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜６３％、Ａｌ２Ｏ３  ９〜１９％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＺｒＯ２  ０．００１〜１０％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜８％を含有し、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が１．２〜１．６であって、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＦを含有しないことを特徴とするガラス組成。
（１３）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜６３％、Ａｌ２Ｏ３  ９〜１７．５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜９％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＺｒＯ２  ０．１〜８％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜８％を含有し、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が１．２〜１．６であって、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＦを含有しないガラス組成。
（１４）質量％で、ＳｉＯ２  ４０〜５９％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜１５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜３％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜０．１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜２０％、Ｋ２Ｏ  ０〜７％、ＭｇＯ  ０〜５％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％、ＺｒＯ２  １〜８％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ  ０〜８％を含有し、質量分率で（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）／Ａｌ２Ｏ３の値が１．２〜１．６であって、実質的にＡｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３及びＦを含有しないガラス組成。
（１５）ＳｉＯ２  ５０〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １２〜１９％、Ｌｉ２Ｏ  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １２〜１８％、Ｋ２Ｏ  ０〜８％、ＭｇＯ  ０〜６％、ＣａＯ  ０〜６％、ＳｒＯ  ０〜１％、ＢａＯ  ０〜１％、ＺｎＯ  ０〜８％、ＳｎＯ２  ０．０１〜３％含有するガラス組成。
（４）ＳｉＯ２  ５０〜６５％、Ａｌ２Ｏ３  １６〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  ７〜１５％、Ｋ２Ｏ  ２〜９％、ＭｇＯ  ２〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１％、ＢａＯ  ０〜１％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％含有するガラス組成。
（１６）ＳｉＯ２  ５０〜６０％、Ａｌ２Ｏ３  １７〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜０．８％、Ｎａ２Ｏ  ７〜１５％、Ｋ２Ｏ  ４．５〜６％、ＭｇＯ  ２〜５％、ＣａＯ  ０〜１０％、ＳｒＯ  ０〜１％、ＢａＯ  ０〜１％、ＴｉＯ２  ０〜０．５％、ＺｒＯ２  ０〜２％、ＺｎＯ  ０〜５％、Ｆｅ２Ｏ３  ０〜１％、ＳｎＯ２  ０．１〜３％含有するガラス組成。
（１７）ＳｉＯ２  ５０〜５６％、Ａｌ２Ｏ３  １７〜２３％、Ｂ２Ｏ３  ０〜０．５％、Ｎａ２Ｏ  ８〜１２％、Ｋ２Ｏ  ４．５〜６％、ＭｇＯ  ２．５〜５％、ＣａＯ  ４〜８％、ＳｒＯ  ０〜０．１％、ＢａＯ  ０〜０．１％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％、ＺｒＯ２  ０〜０．１％、ＺｎＯ  ０〜５％、Ｆｅ２Ｏ３  ０〜０．１％、ＳｎＯ２  ０．１〜３％、Ａｓ２Ｏ３  ０〜０．１％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜０．１％含有するガラス組成
（１８）ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １２〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１３％、Ｋ２Ｏ  ４．５〜９％、ＭｇＯ  ２〜６％、ＣａＯ  ０〜８％、ＳｒＯ  ０〜１％、ＢａＯ  ０〜１％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％含有するガラス組成。
（１９）ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １２〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ０〜０．１％、Ｎａ２Ｏ  １０〜１３％、Ｋ２Ｏ  ４．５〜９％、ＭｇＯ  ２〜６％、ＣａＯ  ０〜８％、ＳｒＯ  ０〜１％、ＢａＯ  ０〜１％、ＴｉＯ２  ０〜０．１％、ＺｒＯ２  ０〜２％、ＺｎＯ  ０〜１％、Ａｓ２Ｏ３  ０〜０．１％、Ｓｂ２Ｏ３  ０〜０．１％含有するガラス組成。
【００４７】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、表面に圧縮応力層を有する強化ガラスであることが好ましい。圧縮応力層の圧縮応力値は、好ましくは１００ＭＰａ以上、２００ＭＰａ以上、３００ＭＰａ以上、５００ＭＰａ以上、６００ＭＰａ以上、８００ＭＰａ以上、１０００ＭＰａ以上、特に１２００ＭＰａ以上である。圧縮応力が大きくなるにつれて、強化ガラスの機械的強度が高くなる。一方、表面に極端に大きな圧縮応力が形成されると、表面にマイクロクラックが発生し、かえって強化ガラスの機械的強度が低下する虞がある。また、強化ガラスに内在する引っ張り応力が極端に高くなる虞があるため、圧縮応力値を２５００ＭＰａ以下とするのが好ましい。なお圧縮応力値を大きくするには、Ａｌ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＳｎＯ２の含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すればよい。また、イオン交換に要する時間を短くしたり、イオン交換溶液の温度を下げればよい。
【００４８】
応力深さは、好ましくは５μｍ以上、１０μｍ以上、１５μｍ以上、２０μｍ以上、特に３０μｍ以上である。応力深さが深い程、強化ガラスに深い傷が付いても、強化ガラスが割れ難くなる。一方、強化ガラスを切断し難くなったり、内部の引っ張り応力が極端に高くなって破損する虞れがある。よって、応力深さは、好ましくは１００μｍ以下、８０μｍ以下、６０μｍ以下、特に５０μｍ以下である。なお、応力深さを深くするには、Ｋ２Ｏ、Ｐ２Ｏ５、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を増加させたり、ＳｒＯ、ＢａＯの含有量を低減すればよい。また、イオン交換に要する時間を長くしたり、イオン交換溶液の温度を高めればよい。
【００４９】
内部の引っ張り応力は、好ましくは２００ＭＰａ以下、１５０ＭＰａ以下、１００ＭＰａ以下、６０ＭＰａ以下、５０ＭＰａ以下、４０ＭＰａ以下、３０ＭＰａ以下、２５ＭＰａ以下、特に２２ＭＰａ以下である。この値が小さくなる程、内部の欠陥によって強化ガラスが破損し難くなる。また、強化ガラスを安定して切断し易くなる。更に、切断時の寸法変化を少なくすることが可能になる。しかし、内部の引っ張り応力が極端に小さくなると、表面の圧縮応力値や応力深さが低下する。よって、内部の引っ張り応力は、好ましくは１ＭＰａ以上、１０ＭＰａ以上、特に１５ＭＰａ以上である。
【００５０】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、熱処理工程で成膜された半導体物質中にアルカリイオンが拡散する事態を防止するために、少なくとも一方の表面にアルカリバリア膜が形成されていることが好ましい。アルカリバリア膜として、種々の材料が使用可能であるが、成膜性やコストを考慮すると、ＳｉＯ２やＳｉＮＸの膜が好ましい。なお、アルカリバリア膜は、スパッタ法、ＣＶＤ等により形成することができる。
【００５１】
アルカリバリア膜の厚みは、好ましくは１０〜１００００ｎｍ、１０〜５０００ｎｍ、１０〜３０００ｎｍ、特に１０〜１０００ｎｍである。アルカリバリア膜の厚みが小さ過ぎると、アルカリイオンの拡散を防止し難くなる。一方、アルカリバリア膜の厚みが大き過ぎると、成膜コストが高騰し易くなる。
【００５２】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、板厚は２．０ｍｍ以下、１．５ｍｍ以下、１．０ｍｍ以下、０．８ｍｍ以下、０．７ｍｍ以下、０．６ｍｍ以下、特に０．５ｍｍ以下が好ましい。板厚が小さい程、ガラス基板を軽量化することできる。また、本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、板厚を小さくしても、破壊し難い利点を有している。なお、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形すると、ガラス基板の薄肉化や平滑化を無研磨で達成することができる。
【００５３】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、密度は、好ましくは２．８ｇ／ｃｍ３以下、２．７ｇ／ｃｍ３以下、特に２．６ｇ／ｃｍ３以下である。密度が低い程、ガラスの軽量化を図ることができる。ここで、「密度」は、例えば、周知のアルキメデス法で測定可能である。なお、密度を低下させるには、ＳｉＯ２、Ｐ２Ｏ５、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加させたり、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、ＺｒＯ２、ＴｉＯ２の含有量を低減すればよい。
【００５４】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、３０〜３８０℃の温度範囲における熱膨張係数は、好ましくは７０×１０−７〜１１０×１０−７／℃、７５×１０−７〜１１０×１０−７／℃、８０×１０−７〜１１０×１０−７／℃、特に８５×１０−７〜１１０×１０−７／℃である。熱膨張係数を上記範囲とすれば、金属、有機系接着剤等の部材と熱膨張係数が整合し易くなり、金属、有機系接着剤等の部材の剥離を防止することができる。ここで、「熱膨張係数」とは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した値を指す。なお、熱膨張係数を上昇させるには、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を増加さればよく、逆に低下させるには、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物の含有量を低減すればよい。
【００５５】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、歪点は、好ましくは５００℃以上、５４０℃以上、５５０℃以上、５６０℃以上、５８０℃以上、６００℃以上、６２０℃以上、６３０℃以上、特に６４０℃以上である。ここで、「歪点」は、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６の方法に基づいて測定した値を指す。歪点が高い程、耐熱性が向上し、ボトムエミッションの有機ＥＬにおいて、強化ガラス基板上に酸化物ＴＦＴ等を形成する際等に、熱処理を施したとしても、ガラス基板の熱収縮が小さくなると共に、圧縮応力層が消失し難くなる。また、歪点が高いと、イオン交換処理時に応力緩和が生じ難くなり、高い圧縮応力値を得ることが可能になる。なお、歪点を高くするためには、アルカリ金属酸化物の含有量を低減させたり、アルカリ土類金属酸化物、Ａｌ２Ｏ３、ＺｒＯ２、Ｐ２Ｏ５の含有量を増加させればよい。
【００５６】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、好ましくは１６５０℃以下、１５００℃以下、１４５０℃以下、１４３０℃以下、１４２０℃以下、特に１４００℃以下である。ここで、「１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度」は、白金球引き上げ法で測定した値を指す。高温粘度１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、ガラスの溶融温度に相当しており、この温度が低い程、低温でガラスを溶融することができる。従って、この温度が低い程、溶融窯等のガラス製造設備への負担が小さくなる共に、泡品位を向上させることができる。結果として、ガラス基板を安価に製造することができる。なお、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度を低下させるには、アルカリ金属酸化物、アルカリ土類金属酸化物、ＺｎＯ、Ｂ２Ｏ３、ＴｉＯ２の含有量を増加させたり、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３の含有量を低減すればよい。
【００５７】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、ヤング率は６５ＧＰａ以上であり、好ましくは７０ＧＰａ以上、７３ＧＰａ以上、特に７５ＧＰａ以上である。ヤング率が高い程、ディスプレイの基板として使用する際に、ガラス基板が撓み難くなる。ここで、「ヤング率」は、例えば、共振法で測定可能である。
【００５８】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、液相温度は、好ましくは１２５０℃以下、１２００℃以下、１０５０℃以下、１０３０℃以下、１０１０℃以下、１０００℃以下、９５０℃以下、９００℃以下、特に８７０℃以下である。液相温度を低下させるには、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３の含有量を増加したり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すればよい。なお、「液相温度」とは、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れて、温度勾配炉中に２４時間保持した後、結晶が析出する温度を指す。
【００５９】
液相粘度は、好ましくは１０４．０ｄＰａ・ｓ以上、１０４．３ｄＰａ・ｓ以上、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．４ｄＰａ・ｓ以上、１０５．８ｄＰａ．ｓ以上、１０６．０ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．２ｄＰａ・ｓ以上が好ましい。液相粘度を上昇させるには、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏの含有量を増加したり、Ａｌ２Ｏ３、Ｌｉ２Ｏ、ＭｇＯ、ＺｎＯ、ＴｉＯ２、ＺｒＯ２の含有量を低減すればよい。なお、「液相粘度」とは、液相温度における粘度を白金球引き上げ法で測定した値を指す。
【００６０】
なお、液相粘度が高く、液相温度が低い程、耐失透性に優れると共に、成形性に優れている。そして、液相温度が１２００℃以下、液相粘度が１０４．０ｄＰａ・ｓ以上であれば、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形することができる。
【００６１】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板は、未研磨の表面を有することが好ましく、未研磨の表面の平均表面粗さ（Ｒａ）は、好ましくは１０Å以下、５Å以下、４Å以下、３Å以下、特に２Å以下である。なお、平均表面粗さ（Ｒａ）は、ＳＥＭＩ  Ｄ７−９７「ＦＰＤガラス基板の表面粗さの測定方法」に準拠した方法により測定すればよい。ガラスの理論強度は本来非常に高いが、理論強度よりも遥かに低い応力でも破壊に至ることが多い。これはガラス表面にグリフィスフローと呼ばれる小さな欠陥が成形後の工程、例えば研磨工程等で生じるからである。それ故、ガラス表面を未研磨とすれば、本来のガラスの機械的強度が損なわれず、ガラス基板が破壊し難くなる。また、ガラス表面を未研磨とすれば、研磨工程を省略できるため、ガラス基板の製造コストを下げることができる。本発明の有機ＥＬ用ガラス基板において、ガラス基板の有効面全体を未研磨とすれば、ガラス基板が更に破壊し難くなる。また、ガラス基板の切断面から破壊に至る事態を防止するため、ガラス基板の切断面に面取り加工やエッチング処理等を行ってもよい。なお、未研磨の表面を得るためには、オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形すればよい。
【００６２】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板を製造するには、まずガラス基板を作製する。次いで、強化処理を施すことが好ましい。ガラス基板を所定サイズに切断するのは、強化処理の前でもよいが、強化処理後に行う方が製造コストを低減できるため好ましい。なお、強化ガラス基板上にＴＦＴ等のパターニングを施し、キャップガラスと封止した後に、強化ガラス基板を切断することが好ましい。強化処理は、イオン交換処理にて行うことが望ましい。イオン交換処理は、例えば４００〜５５０℃の硝酸カリウム溶液中にガラス基板を１〜８時間浸漬することによって行うことができる。イオン交換処理の条件は、ガラスの粘度特性、用途、板厚、内部の引っ張り応力等を考慮して最適な条件を選択すればよい。
【００６３】
本発明に係るガラス基板は、上記組成範囲内のガラス組成となるように調合したガラス原料を連続溶融炉に投入し、ガラス原料を１５００〜１６００℃で加熱溶融し、清澄した後、成形装置に供給した上で溶融ガラスを板状に成形し、徐冷することにより製造することができる。
【００６４】
ガラス基板を成形するには、オーバーフローダウンドロー法を採用することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法でガラス基板を成形すれば、未研磨で表面品位が良好なガラス基板を製造することができる。その理由は、オーバーフローダウンドロー法の場合、ガラス基板の表面となるべき面は樋状耐火物に接触せず、自由表面の状態で成形されることにより、無研磨で表面品位が良好なガラス基板を成形できるからである。ここで、オーバーフローダウンドロー法は、溶融状態のガラスを耐熱性の樋状構造物の両側から溢れさせて、溢れた溶融ガラスを樋状構造物の下端で合流させながら、下方に延伸成形してガラス基板を製造する方法である。
【００６５】
なお、高い表面品位が要求されない場合には、オーバーフローダウンドロー法以外の方法を採用することができる。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、ロールアウト法、プレス法等の成形方法を採用することができる。
【実施例１】
【００６６】
以下、本発明を実施例に基づいて説明する。なお、本発明は、以下の実施例に何ら限定されない。以下の実施例は単なる例示である。
【００６７】
表１〜８は、本発明の実施例（試料Ｎｏ．１〜５７）を示している。なお、表中の「未」の表示は、未測定を意味している。
【００６８】
【表１】
2014028743.tif 000004
【００６９】
【表２】
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【００７０】
【表３】
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【００７１】
【表４】
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【００７２】
【表５】
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【００７３】
【表６】
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【００７４】
【表７】
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【００７５】
【表８】
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【００７６】
次のようにして表１〜８の各試料を作製した。まず、表中のガラス組成となるように、ガラス原料を調合し、白金ポットを用いて１５８０℃で８時間溶融した。その後、溶融ガラスをカーボン板の上に流し出して板状に成形した。得られたガラス基板について、種々の特性を評価した。
【００７７】
密度は、周知のアルキメデス法によって測定した。
【００７８】
歪点Ｐｓ、徐冷点Ｔａは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６の方法に基づいて測定した。
【００７９】
軟化点Ｔｓは、ＡＳＴＭ  Ｃ３３８の方法に基づいて測定を行った。
【００８０】
高温粘度１０４．０ｄＰａ・ｓ、１０３．０ｄＰａ・ｓ、１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度は、白金球引き上げ法で測定した。
【００８１】
ヤング率は、曲げ共振法により測定した。
【００８２】
熱膨張係数αは、ディラトメーターを用いて、３０〜３８０℃の温度範囲における平均熱膨張係数を測定した。
【００８３】
液相温度ＴＬは、ガラスを粉砕し、標準篩３０メッシュ（篩目開き５００μｍ）を通過し、５０メッシュ（篩目開き３００μｍ）に残るガラス粉末を白金ボートに入れ、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度を測定した。
【００８４】
液相粘度ｌｏｇηＴＬは、液相温度におけるガラスの粘度である。
【００８５】
その結果、得られたガラス基板は、密度が２．５９ｇ／ｃｍ３以下、熱膨張係数が８３×１０−７〜１００×１０−７／℃、強化ガラス用の素材として好適であった。また、液相粘度が１０４．２ｄＰａ・ｓ以上であるため、オーバーフローダウンドロー法で成形が可能であり、しかも１０２．５ｄＰａ・ｓにおける温度が１６１４℃以下と低いため、大量のガラス基板を効率良く作製し得るものと考えられる。
【００８６】
続いて、試料Ｎｏ．１〜４６の両表面に光学研磨を施した後、イオン交換処理を行った。試料Ｎｏ．１〜８、１３〜１５、２４及び２５、４７〜５７については、４３０℃のＫＮＯ３溶融塩中に各試料を４時間、試料Ｎｏ．９〜１２、１６〜２３及び２６については、４６０℃のＫＮＯ３溶融塩中に各試料を４時間、Ｎｏ．２７〜４６については４４０℃のＫＮＯ３溶融塩中に各試料を６時間浸漬することで行った。イオン交換処理後、各試料を十分に洗浄し、表面応力計（株式会社東芝製ＦＳＭ−６０００）を用いて観察される干渉縞の本数とその間隔から表面の圧縮応力値と応力深さを算出した。算出に当たり、試料の屈折率を１．５３、光学弾性定数を２８［（ｎｍ／ｃｍ）／ＭＰａ］とした。なお、未強化ガラスと強化ガラスは、ガラスの表層において微視的にガラス組成が異なっているものの、ガラス全体としてはガラス組成が実質的に相違していない。従って、密度、粘度等の特性値は、未強化ガラスと強化ガラスで実質的に相違していない。
【００８７】
その結果、試料Ｎｏ．１〜５７の表面に２７７ＭＰａ以上の圧縮応力が発生しており、且つその深さは７μｍ以上であった。また、板厚１ｍｍの場合、内部の引っ張り応力が４３ＭＰａ以下であった。
【実施例２】
【００８８】
試料Ｎｏ．１５のガラス基板を用いて、板厚やイオン交換処理の条件を変えることにより、内部の引っ張り応力が異なる試験片を作製した。次に、各試験片につき、内部の引っ張り応力による破損の状態を評価した。評価方法は、以下の通りである。
【００８９】
板厚０．５ｍｍと板厚０．７ｍｍのガラス基板をそれぞれ作製し、各ガラス基板を３５ｍｍ×３５ｍｍの大きさに切り出した。こうして得られた各ガラス基板について、４６０℃−６時間、４６０℃−８時間、４９０℃−６時間の各条件でイオン交換処理を行った後、圧縮応力値と応力深さを測定した。その結果を表９に示す。なお、圧縮応力値、応力深さは、上記と同様の方法で測定したものであり、その値から内部の引っ張り応力を計算した。
【００９０】
【表９】
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【００９１】
続いて、ガラス基板の表面に形成された傷が内部の引っ張り応力領域まで達した時に、ガラス基板が破損するかどうかを調査した。ホイールチップ材質がダイヤモンドであるスクライブマシンを使用し、エアー圧を０．３ＭＰａ、ホイールチップ刃角度を１２５°、ホイールチップ研磨グレードをＤ５２１に設定した上で、ホイールチップをガラス基板の表面に叩きつけてガラス基板を破壊した。
【００９２】
表１０は、ガラス基板を破壊した後の破片の数を示したものである。また、参考のため、イオン交換処理を行わず、内部の引っ張り応力が０のガラス基板（未強化ガラス基板）の破片の数も示した。表１０から明らかなように、内部の引っ張り応力が５０〜９４ＭＰａであれば、内部応力が０のガラス基板と同程度の破片の数となることが理解できる。
【００９３】
【表１０】
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【実施例３】
【００９４】
オーバーフローダウンドロー法により、実施例Ｎｏ．４０のガラスを板厚０．７ｍｍになるように成形した。その際、成形体下部に配置されているアニーラーゾーンの温度域を調整し、７３０℃から５８０℃の温度域の冷却速度が５０℃／分になるように、アニーラーの長さと温度を調整した。
【００９５】
得られたガラス基板に対して、Ｌｉ２Ｏを４０ｐｐｍ含むＫＮＯ３溶融塩中で４４０℃−６時間の条件でイオン交換処理を行った。その結果、圧縮応力層の圧縮応力値が６００ＭＰａ、応力深さが３４μｍであり、内部引っ張り応力は３２ＭＰａであった。
【００９６】
本発明の有機ＥＬ用ガラス基板を用いて、有機ＥＬデバイスを作製した場合の構造例を図１、２に示す。
【００９７】
図１に示す有機ＥＬデバイスは、未強化ガラス基板１、ＴＦＴ２、有機ＥＬ素子３、透明電極４、強化ガラス基板５の順序で配置されており、未強化ガラス基板１と強化ガラス基板５が封止材料６で封止された構造を有している。
【００９８】
図２に示す有機ＥＬデバイスは、強化ガラス基板７、ＴＦＴ８、透明電極９、有機ＥＬ素子１０、金属電極１１、封止層１２の順序で配置されており、強化ガラス基板７と封止層１２が封止材料１３で封止された構造を有している。なお、図中では図示されていないが、強化ガラス基板７の表面上に、アルカリバリア膜を形成することが好ましい。
【００９９】
なお、上記実施例では、本発明の説明の便宜上、ガラスを溶融し、流し出しによる成形を行った後、イオン交換処理前に光学研磨を行った。工業的規模で生産する場合には、オーバーフローダウンドロー法等でガラス基板を作製し、ガラス基板の両表面が未研磨の状態でイオン交換処理を行うことが望ましい。
【符号の説明】
【０１００】
１  未強化ガラス基板
２、８  ＴＦＴ
３、８  有機ＥＬ素子
４、９  透明電極
５、７  強化ガラス基板
６、１３  封止材料
１１  金属電極
１２  封止層
【図１】
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【図２】
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