(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
質量百分率で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜１５％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％含有するガラスからなり、常温から１０℃／分の速度で昇温し、保持時間４５０℃で１０時間保持し、１０℃／分の速度で降温したときの熱収縮率が３０ｐｐｍ以下であり、平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下、歪み値が１．０ｎｍ以下であることを特徴とするガラス基板。
【請求項２】
ガラスの仮想温度が徐冷点から（徐冷点＋４４℃）の範囲にあり、平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下、歪み値が１．０ｎｍ以下であることを特徴とするガラス基板。
【請求項３】
反り値が１００μｍ以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス基板。
【請求項４】
短辺が５００ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のガラス基板。
【請求項５】
表面が未研磨であることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載のガラス基板。
【請求項６】
液相粘度が、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上のガラスからなることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載のガラス基板
【請求項７】
歪点が６００℃以上のガラスからなることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のガラス基板。
【請求項８】
フラットパネルディスプレイに使用されることを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載のガラス基板。
【請求項９】
フラットパネルディスプレイが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴが基板上に形成されるディスプレイであることを特徴とする請求項８に記載のガラス基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板に関し、特に多結晶シリコンタイプの薄膜トランジスタ素子で駆動される、いわゆる低温ｐ−ＳｉＴＦＴタイプのディスプレイに好適なガラス基板に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイの基板としてアルミノシリケート系ガラス基板が広く用いられている。この用途に用いられるガラス基板には熱収縮が小さいことが要求される。つまりガラス基板上に薄膜電気回路が形成されることから、成膜熱処理、パターニング等の処理が施されることになり、これらの処理でガラス基板が高温下に曝されることになる。この時、ガラス基板は、構造緩和を起こし、体積が収縮する。この熱収縮が大きいと、ガラス基板上に形成される回路パターンが、所期の設計からずれてしまい、電気的な性能を維持できなくなるという致命的な欠陥となる。
【０００３】
ところでフラットパネルディスプレイに対し、年々高精度、高精細等の要求が高まっており、これらの要求を満足する次世代のディスプレイとして有望視されているのが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴにより駆動される液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイである。これらのディスプレイにおいて、基板上に低温ｐ−ＳｉＴＦＴを形成する時の熱処理温度は、４５０〜６００℃付近の高温であり、しかも回路パターンがより微細になる。それゆえ、この種の用途に使用されるガラス基板には、特に熱収縮率の小さいものが要求されている。
【０００４】
従来、この種のガラス基板は、フロート法や、オーバーフローダウンドローに代表されるダウンドロー法等により成形される。フロート法は、溶融ガラスを溶融スズ（フロートバス）の上に流し出し、これを水平方向に引き伸ばすことによってガラスを板状に成形する方法である。この方法ではフロートバスでガラスリボンを成形した後に、５０ｍ以上に及ぶ長大な徐冷炉でガラスリボンを徐冷（オンラインアニール）する。従ってフロート法により成形されるガラス基板は、熱収縮率が小さいという特徴がある。ただしフロート法では、肉厚を薄くすることが難しく、またガラス基板を研磨してガラス表面に付着したスズを除去する必要がある、というデメリットがある。
【０００５】
一方、ダウンドロー法は、ガラスを垂直下方方向に引き伸ばして板状に成形する成形方法の総称である。例えば現在広く使用されているオーバーフローダウンドロー法は、断面略楔形の樋状耐火物（成形体）の頂部に溶融ガラスを導いて、その両側よりガラスを溢れ出させて側面に沿って流下させ、耐火物下端で合流させて下方へ引き伸ばすことよってガラスを板状に成形する。ダウンドロー法は、ガラスを薄板に成形しやすいというメリットがある。さらにオーバーフローダウンドロー法の場合は、成形中にガラス表面が空気以外と接触しないために、未研磨の状態でも表面品位の高いガラス基板を得ることができるというメリットがある。ただしダウンドロー法では、徐冷炉を成形体の直下に設ける関係上、フロート法のような長大な徐冷炉を設置することは実際上不可能である。従って必然的に徐冷炉が短くなり、換言すれば徐冷炉内での冷却速度が速くなり、ガラスが急冷状態で固化されるため、熱収縮率の小さいガラス基板を得ることができないという問題がある。
【０００６】
このような事情から、ダウンドロー成形されたガラス基板を低温ｐ−ＳｉＴＦＴ基板用途等に使用するためには、再度の熱処理（オフラインアニール）を行い、ガラスの構造緩和を進めておくことによって熱収縮率を小さくする必要がある。この再熱処理は、例えばデバイス作製時の加熱温度より高いガラス転移領域の温度（歪点または徐冷点付近）まで一旦ガラス基板を加熱し、その温度で一定時間保持した後、歪点より２００℃程度低い温度まで徐冷してから、ガラスが破損しない程度の冷却速度で急冷する、というものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−５３４２７号公報
【特許文献２】特開平１０−５３４２６号公報
【特許文献３】特開２００７−１８６４０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記した再熱処理は、通常、セッター上にガラス基板を平置きし、アニール炉に投入して行われる。しかしこの方法はバッチ処理であるため、効率が良くないというデメリットがある。またセッター上に載置することから、基板表面にキズや汚れ等の表面欠陥が発生し易く、熱処理後に研磨を必要とする。
【０００９】
基板表面のキズや汚れを防止することを目的として、基板同士を離間させながら垂直に立てて再熱処理を行う方法が特許文献１に開示されている。この方法によれば、基板表面が汚染されるおそれがないというメリットがある。しかしながら、基板サイズが５００×５００ｍｍ以上となるような大型の基板の場合、熱処理によって基板が変形し、歪みや反りが発生するという不都合がある。また上記と同様、バッチ処理であるため、効率が良くない。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑みなされたものであり、ダウンドロー法で直接成形され、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ基板用途に使用可能なガラス基板を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明者等は、ダウンドロー成形後の徐冷工程において、温度管理を最適化することによって徐冷に要する時間や距離を短縮することができ、よってオンラインアニールが可能になることを見いだし、本発明として提案するものである。
【００１２】
即ち、本発明のガラス基板を製造するための方法は、ダウンドロー法にて溶融ガラスをリボン状に成形する成形工程と、ガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、ガラスリボンを切断してガラス基板を得る切断工程とを含むガラス基板の製造方法であって、徐冷工程において、（徐冷点＋１００℃）から徐冷点までの平均冷却速度より、徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの平均冷却速度を低くすることが好ましい。ここで「徐冷点」とは、ガラスが１０１３ｄＰａ・ｓの粘度を示す温度であり、ＡＳＴＭ  Ｃ３３６−７１の方法に基づき測定することができる。「平均冷却速度」とは、所定の温度領域をガラスリボンの板幅方向中央部分が通過する時間を算出し、この領域内の温度差（ここでは１００℃）を通過に要した時間で除することにより求めた速度である。
【００１３】
上記方法においては、（徐冷点＋１００℃）から徐冷点までの平均冷却速度が３０℃／分以上であることが好ましい。
【００１４】
この構成によれば、熱収縮率に殆ど影響を及ぼさない高温域での処理時間を短縮し易くなる。よって徐冷に要する時間を短縮することが容易になり、設備設計上、有利になる。或いは、熱収縮に影響を及ぼす温度域での処理時間を十分に確保することができ、熱収縮率の小さいガラスを得ることが容易になる。また反りの小さいガラス基板を作製することが容易になる。
【００１５】
本発明のガラス基板を製造するための方法は、ダウンドロー法にて溶融ガラスをリボン状に成形する成形工程と、ガラスリボンを徐冷する徐冷工程と、ガラスリボンを切断してガラス基板を得る切断工程とを含み、徐冷工程が、ガラスを徐冷点まで冷却する第一の徐冷段階と、ガラスをＴｘ（ここでＴｘは（徐冷点−５０℃）から（徐冷点―２００℃）の間にある温度）まで冷却する第二の冷却段階と、ガラスを（Ｔｘ―２５０℃）まで冷却する第三の徐冷段階とを含み、第一の徐冷段階の平均冷却速度より、第二の徐冷段階の平均冷却速度を低くしたことを特徴とする。ここで温度Ｔｘは、徐冷点より５０℃低い温度（徐冷点−５０℃）と徐冷点より２００℃低い温度（徐冷点−２００℃）の間にあり、且つ、その前後で平均冷却速度が大きく変化する温度を意味する。
【００１６】
上記方法においては、（徐冷点＋１００℃）から徐冷点までの平均冷却速度で定義される、第一の徐冷段階の平均冷却速度が３０℃／分以上であることが好ましい。
【００１７】
この構成によれば、熱収縮率に殆ど影響を及ぼさない高温域での処理時間を短縮し易くなる。よって徐冷に要する時間を短縮することが容易になり、設備設計上、有利になる。或いは、熱収縮に影響を及ぼす温度域での処理時間を十分に確保することができ、熱収縮率の小さいガラスを得ることが容易になる。
【００１８】
上記方法においては、第二の徐冷段階の平均冷却速度より、第三の徐冷段階の平均冷却速度を高くすることが好ましい。
【００１９】
この構成によれば、熱収縮率に殆ど影響を及ぼさない低温域での処理時間を短縮できる。よって徐冷に要する時間を一層短縮することが可能になり、設備設計上、有利になる。
【００２０】
上記方法においては、Ｔｘから（Ｔｘ―２５０℃）までの平均冷却速度で定義される、第三の徐冷段階の平均冷却速度が５０℃／分以上であることが好ましい。
【００２１】
この構成によれば、徐冷に要する時間を一層短縮することが容易になり、設備設計上、極めて有利になる。
【００２２】
上記方法においては、ガラスリボンの有効幅が５００ｍｍ以上となるように、溶融ガラスを成形することが好ましい。ここで「ガラスリボンの有効幅」とは、ガラスリボンからガラス基板を切り出す直前の品質を保証できる最大幅を意味する。
【００２３】
この構成によれば、上記方法の効果がより顕著になる。つまりガラスリボンの有効幅が大きくなればなるほど、ガラス基板サイズが大きくなる。そして通常のオフラインアニールの場合は研磨を必要とすることから、基板が大きくなると研磨コストが増大したり、或いは研磨すること自体が困難になったりする。また研磨を必要としない引用文献１の方法においても、基板が大きくなるとガラスに歪みや反りが発生しやすくなる。従って、ガラスリボンの有効幅が大きくなるほど本方法を採用するメリットが大きくなる。
【００２４】
上記方法においては、ダウンドロー法がオーバーフローダウンドロー法であることが好ましい。
【００２５】
この構成によれば、研磨を必要としない高品位な表面を得ることができる。
【００２６】
上記方法においては、液相粘度が１０４．５ｄＰａ・ｓ以上のガラスを用いることが好ましい。「液相粘度」を求めるに当たっては、まずガラスを粉砕し、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、温度勾配炉中に２４時間保持して、結晶の析出する温度（液相温度）を求める。またガラスの１０４、１０３、及び１０２．５に相当するガラス融液の温度を白金球引き上げ法により測定し、これに基づいて粘度曲線を作成する。このようにして求めた粘度曲線から、液相温度に相当する粘度、即ち液相粘度を求める。
【００２７】
この構成によれば、ガラスがオーバーフローダウンドロー法に適したものとなることから、表面品位に優れたガラスを容易に成形できる。よって研磨工程を不要にすることができる。
【００２８】
上記方法においては、歪点が６００℃以上のガラスを用いることが好ましい。ここで「歪点」とは、ガラスが１０１４．５ｄＰａ・ｓの粘度を示す温度である。
【００２９】
この構成によれば、熱収縮率の小さいガラス基板を作製することが容易になる。
【００３０】
上記方法においては、質量百分率で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜１５％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％含有するガラスを用いる。
【００３１】
この構成によれば、歪点が高く、且つオーバーフローダウンドロー成形に適した液相粘度を有するガラス組成を選択することが容易になる。またディスプレイ基板に要求されるその他の特性、例えば耐薬品性、比ヤング率、化学耐久性、溶融性等に優れたガラス組成とすることも可能になる。
【００３２】
上記方法においては、フラットパネルディスプレイに使用されるガラス基板の製造方法であることが好ましい。
【００３３】
この構成によれば、フラットパネルディスプレイの製造工程における熱処理で、基板が熱収縮しにくく、回路パターンのずれ等が起こりにくいガラス基板を作製することができる。
【００３４】
上記方法においては、前記フラットパネルディスプレイが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴが基板上に形成されるディスプレイであることが好ましい。
【００３５】
この構成によれば、低温ｐ−ＳｉＴＦＴの形成時の高温状態が晒されても、殆ど熱収縮が起こらないガラス基板を作製することができる。
【００３６】
本発明のガラス基板は、上記の方法によって作製することができる。
【００３７】
本発明のガラス基板は、常温から１０℃／分の速度で昇温し、保持時間４５０℃で１０時間保持し、１０℃／分の速度で降温したときの熱収縮率が３０ｐｐｍ以下であり、平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下、歪み値が１．０ｎｍ以下であることを特徴とする。「平均表面粗さＲａ」とは、ＳＥＭＩ  Ｄ７−９４「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した値を意味する。また「歪み値」は、歪計を用いて光ヘテロダイン法により測定した値である。
【００３８】
また本発明のガラス基板は、ガラスの仮想温度が徐冷点から（徐冷点＋４４℃）の範囲にあり、平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下、歪み値が１．０ｎｍ以下であることを特徴とする。本発明における「仮想温度」は以下のようにして求めた温度である。まず熱収縮測定と同じガラス板片を７００℃に制御した電気炉中に投入し、１時間後に電気炉から取り出してアルミ板上で急冷した後、熱収縮率を測定する。同様の処理を７２０℃、７４０℃、７６０℃について行い、処理温度−熱収縮率のグラフを作成する。このグラフの一次の近似曲線から熱収縮率が０ｐｐｍとなる熱処理温度を求め、これをガラスの仮想温度とする。
【００３９】
本発明のガラス基板においては、反り値が１００μｍ以下であることが好ましい。ここで「反り値」とは、ガラス基板の中央部分から切り出した５５０ｍｍ×６５０ｍｍの大きさの試料をガラス基板反り測定機により測定した値である。なおガラス基板が５５０ｍｍ×６５０ｍｍの大きさに満たない場合には、ガラス基板の反りを直接測定するものとする。
【００４０】
この構成によれば、反り改善のための特別な処理を行うことなく、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ基板用途に使用可能である。
【００４１】
本発明のガラス基板においては、表面が未研磨であることが好ましい。本発明において「表面」とはガラス基板の透光面（主表面）を意味し、欠け防止等の目的で研磨が施される端面とは区別される。
【００４２】
この構成によれば、研磨工程が省略できることから、安価にガラス基板を作製することができる。
【００４３】
本発明のガラス基板においては、液相粘度が、１０４．５ｄＰａ・ｓ以上であるガラスからなることが好ましい。
【００４４】
この構成によれば、オーバーフローダウンドロー成形が可能となり、研磨工程を不要にすることができる。
【００４５】
本発明のガラス基板においては、歪点が６００℃以上のガラスからなることが好ましい。
【００４６】
この構成によれば、熱収縮率の小さいガラス基板を得ることが容易になる。
【００４７】
本発明のガラス基板は、質量百分率で、ＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜１５％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％含有するガラスからなる。
【００４８】
この構成によれば、歪点が高く、且つオーバーフローダウンドロー成形に適した液相粘度を有するガラスを得ることが可能である。またディスプレイ基板に要求されるその他の特性、例えば耐薬品性、比ヤング率、溶融性等に優れたガラス基板を容易に設計することが可能になる。
【００４９】
本発明のガラス基板においては、短辺が５００ｍｍ以上であることが好ましい。
【００５０】
この構成によれば、本発明の効果がより顕著になる。つまり研磨を必要としない熱処理方法として、基板を縦置きにして熱処理する既述の特許文献１の方法が知られている。ところが基板が大型になればなるほど、特許文献１の方法ではガラスに歪みや反りが発生しやすくなってしまう。一方、本発明では、基板サイズが大きくなっても、これに伴う不都合が生じない。
【００５１】
また通常のオフラインアニールの場合は研磨を必要とすることから、基板が大きくなると研磨コストが増大したり、或いは研磨すること自体が困難になったりする。また研磨を必要としない引用文献１の方法においても、基板が大きくなるとガラスに歪みや反りが発生しやすくなる。従って、ガラス基板が大型化すればするほど本発明基板のメリットが大きくなる。
【００５２】
本発明のガラス基板においては、ガラス基板がフラットパネルディスプレイに使用されることが好ましい。
【００５３】
この構成によれば、フラットパネルディスプレイの製造工程における熱処理で基板が熱収縮しにくく、回路パターンのずれ等が起こりにくいため、低温ｐ−ＳｉＴＦＴを搭載したディスプレイの基板として使用できる。
【００５４】
本発明のガラス基板においては、前記フラットパネルディスプレイが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴが基板上に形成されるディスプレイであることが好ましい。
【００５５】
この構成によれば、低温ｐ−ＳｉＴＦＴの形成時の高温状態に基板が晒されても、殆ど熱収縮が起こらない。それゆえ基板上に形成される回路パターンが、所期の設計からずれてしまい、電気的な性能を維持できなくなるという欠陥を効果的に回避できる。
【発明の効果】
【００５６】
本発明のガラス基板を製造するための方法は、徐冷工程における冷却速度をガラスの粘性に対応して変化させるものである。このため、熱収縮率低減に効果的な温度領域（徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの温度範囲）の冷却速度を十分に低く設定し、それ以外の温度域の速度を高くすることができる。これによって、徐冷に要する時間を短縮でき、ダウンドロー法を採用したガラス基板の製造方法において、直接、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ基板用途に使用可能な熱収縮率の小さいガラス基板を作製することが可能になる。
【００５７】
本発明のガラス基板は、熱収縮率が小さく、また歪み値も小さい。しかも表面品位に優れている。それゆえオフラインアニールしたり、研磨したりすることなく、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ基板用途に使用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】図１は、ガラス基板の熱収縮率を測定する際の焼成プロファイルである。
【図２】図２は、本発明を実施するためのガラス基板の製造設備を示す概略正面図である。
【図３】図３は、熱収縮率の測定方法を示す説明図である。
【図４】図４は、オフラインアニールする際に使用した支持枠を示す説明図である。
【図５】図５は、オフラインアニールの焼成プロファイルである。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
ガラス基板の熱収縮率は、板ガラス成形時の冷却速度に左右される。冷却速度は、板引き速度及び徐冷炉内の温度分布により決定される。本発明者等の調査によれば、高い冷却速度で冷却された板ガラスは熱収縮率が大きく、逆に低い速度で冷却された板ガラスは熱収縮率が小さくなるが、特に徐冷点から（徐冷点−５０℃）の温度範囲における冷却条件が熱収縮率に大きな影響を与え、その一方で歪みや反りには殆ど影響を与えないことが判明した。そこで本発明方法では、徐冷炉の長さに制限があるダウンドロー法において、熱収縮率の小さいガラス基板を得るために、徐冷点から（徐冷点−５０℃）の温度範囲の冷却温度を極力低くし、これ以外の温度範囲の冷却速度を高くしている。このように調整することで、長大な徐冷炉を必要とすることなく熱収縮率の小さなガラス基板を得ることができる。なお、設備的に許容されるならば、ガラスの温度が（徐冷点−５０℃）を通過しても、引き続き低い平均冷却速度を維持すること望ましい。この低い平均冷却速度を維持する温度域は、最大で（徐冷点−２００℃）くらいまでである。
【００６０】
本発明のガラス基板を製造する方法をさらに詳述する。
【００６１】
まず所望の組成となるように調合したガラス原料を溶融する。ガラス原料の調合は、その用途に適した特性を有するガラス組成となるように、酸化物、硝酸塩、炭酸塩等のガラス原料、カレット等を秤量し混合すればよい。シリカガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス等、ガラスの種類は特に問わないが、オーバーフローダウンドロー法で成形可能なガラスとなるように調合することが好ましい。オーバーフローダウンドロー法で成形する場合には、ガラスの液相粘度が高いことが重要である。具体的にはガラスの液相粘度が１０４．５ｄＰａ．ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、特に１０６．０ｄＰａ・ｓ以上であることが好ましい。なお、液相粘度は結晶が析出する時の粘度であり、液相粘度が高いほどガラス成形時に失透が発生しにくく、成形しやすくなる。
【００６２】
また、熱収縮率の小さいガラス基板を得るという観点からすれば、ガラスの歪点が高いほど好ましい。また歪点が高いガラスほど、冷却速度が高くても所望の熱収縮率を達成することが可能となって生産性が上がり、また短い徐冷炉での生産が可能になる。ガラスの歪点は、具体的には６００℃以上、６３０℃以上、特に６５０℃以上であることが好ましい。
【００６３】
液相粘度が高く、また歪点の高いガラスとしては、質量％でＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜１５％、ＭｇＯ ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％含有するアルミノシリケート系ガラスが挙げられる。また上記組成範囲であれば、ディスプレイ基板に要求されるその他の特性、例えば耐薬品性、比ヤング率、化学耐久性、溶融性等に優れたガラスとすることが可能である。
【００６４】
このようにして調合したガラス原料を、ガラス溶融装置に供給して溶融する。溶融温度は、ガラスの種類に応じて適宜調節すればよく、例えば上記組成を有するガラスの場合には、１５００〜１６５０℃程度の温度で溶融すればよい。なお本発明でいう溶融には、清澄、攪拌等の各種工程を含む。
【００６５】
次いで溶融ガラスを、ダウンドロー法にてリボン状に成形する。ダウンドロー法としては、スロット（スリット）ダウンドロー法、オーバーフローダウンドロー法等が知られている。スロットダウンドロー法は、溶融ガラスを長尺溝が形成された耐火物から流下させて板状のガラスリボンとし、これを延伸成形する方法である。またオーバーフローダウンドロー法は、断面略楔形の樋状成形体の頂部に連続的に供給される溶融ガラスを、成形体の頂部から両側面に沿って流下させ、成形体の下端部で融合させることによって板状のガラスリボンとし、このガラスリボンを延伸成形する方法である。何れの方法においても、ガラスリボンは流下するに伴って次第に固化していき、所定の幅と厚みを有するガラス板となる。本発明においては、ダウンドロー法であれば何れの方法を採用してもよいが、表面品位が良好なガラス基板を得るという観点からすれば、研磨工程を省略できるオーバーフローダウンドロー法を採用することが望ましい。
【００６６】
なおガラスリボンの板幅は特に制限はない。ただし基板の板幅が大きくなるほど、本発明方法以外の方法で、歪み、反り等が小さく、しかも熱収縮率の小さい基板を研磨することなく得ることが困難となることから、板幅が大きいほど本発明方法を採用するメリットが大きいと言える。ガラスリボンの有効幅は、具体的には５００ｍｍ以上、６００ｍｍ以上、７００ｍｍ、８００ｍｍ以上、９００ｍｍ以上、特に１０００ｍｍ以上であることが好ましい。有効幅は、スロットダウンドロー法の場合はガラスが引き出される長尺溝の長さ等を調節することにより、またオーバーフローダウンドロー法の場合は成形体の長さ等を調節することにより変更できる。
【００６７】
ガラスリボンの厚みも特に制限はなく、用途に応じて選択すればよい。例えばモバイルディスプレイの用途では最終的に得られるガラス基板の肉厚が０．１〜０．５ｍｍ程度であることが好ましく、モニタ、テレビ用途の場合は０．３〜１．１ｍｍ程度が好適である。ガラスリボンの厚みは、溶融ガラスの流量、ガラスリボンの板引き速度等を調節することによって変更することができる。
【００６８】
次いで、成形されたガラスリボンを徐冷する。徐冷時の冷却スピードは、ガラスの粘性に応じて適切に管理する。具体的には、徐冷点以上の温度域（第一の徐冷段階）、徐冷点からＴｘまでの温度域（第二の徐冷段階）、及びＴｘから（Ｔｘ−２５０℃）までの温度域（第三の徐冷段階）に分けて管理することが好ましい。ここで第一の徐冷段階の平均冷却速度は、（徐冷点＋１００℃）から徐冷点までの平均冷却速度で定義される。第二の徐冷段階の平均冷却速度は、徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの平均冷却速度で定義される。第三の徐冷段階の平均冷却速度は、Ｔｘから（Ｔｘ−２５０℃）までの平均冷却速度で定義される。
【００６９】
本方法においては、第一の徐冷段階の平均冷却速度より、徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの平均冷却速度を低くする。好ましくは両者の速度差を５℃／分以上、１０℃／分以上、１５℃／分以上、２０℃／分以上、特に２５℃／分以上とする。両温度範囲間の冷却速度差が大きいほど、徐冷全体に要する時間、或いは徐冷距離を短縮し易くなる。また第二の徐冷段階の冷却速度を十分に低くすることが可能となり、基板の熱収縮率を低減し易くなる。
【００７０】
また第二の徐冷段階の平均冷却速度より、第三の徐冷段階の平均冷却速度を高くすることが好ましい。さらに好ましくは両者の速度差を２０℃／分以上、３０℃／分以上、３５℃／分以上、５０℃／分以上、５５℃／分以上、６０℃／分以上、７０℃／分以上、特に７５℃／分以上とする。両温度範囲間の冷却速度差が大きいほど、徐冷全体に要する時間、或いは徐冷距離を短縮し易くなる。また第二の徐冷段階の冷却速度を十分に低くすることが可能となり、基板の熱収縮率を低減し易くなる。
【００７１】
具体的な冷却速度を以下に示す。
【００７２】
第一の徐冷段階に相当する温度範囲、特に（徐冷点＋１００℃）から徐冷点までの温度範囲は、板厚、歪み、反り等に影響を与える領域である。平均冷却速度は、３０℃／分以上、３５℃／分以上、特に４０℃／℃以上であることが好ましい。この範囲の冷却速度が低いと、ガラスの形状が速やかに定まらないことから形状をコントロールし難く、その結果、歪みや反りの特性が悪くなる。また徐冷炉内でこの温度領域に相当する距離が長くなることから、第二の徐冷段階に相当する温度範囲、特に徐冷点から（徐冷点−５０℃）の温度領域に相当する距離を十分に確保することができなくなり、この温度域の冷却速度を十分に低くすることが困難になり、熱収縮率の小さいガラス基板を得られなくなる。平均冷却速度の上限は３００℃／分以下、特に１５０℃／分以下とすることが好ましい。この温度範囲における冷却速度が高くなりすぎると、幅方向においてガラスを均質に冷却することが困難になり、板厚の制御が難しくなったり、歪みや反りが悪化し易くなったりする。
【００７３】
第二の徐冷段階に相当する温度範囲、特に徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの温度範囲は、基板の熱収縮の低減に大きな影響を与える領域である。徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの平均冷却速度は、３０℃／分未満、２０℃／分以下、特に１５℃／分以下であることが好ましい。この範囲の冷却速度が高いと、ガラスの熱収縮率を小さくすることができなくなる。なおこの範囲の冷却速度が低いほどよいことは既述の通りであるが、現実的には冷却速度の低下には限界がある。つまり冷却速度を低下させるためには、徐冷炉内の温度制御に加えてできる限り板引き速度を低下させることが有効となるが、機械的に安定して板引きできる速度には限界がある。板引き速度の限界を考慮すれば、冷却速度の下限値は、徐冷炉の長さをＬｃｍとした場合、おおよそ（１０００／Ｌ）℃／分と考えられ、これより低い速度になると安定して板を引くことができず、板厚の変動、歪み、反りの悪化を招く。現実的な徐冷炉の長さを考慮した場合、この温度範囲における平均冷却速度は０．３４℃／分以上、１℃／分以上、２℃／分以上、特に５℃／分以上が推奨される。
【００７４】
なお上記温度範囲において、さらに板幅方向の冷却速度のばらつきを小さくすれば、板幅方向における熱収縮率のばらつきを小さくすることが可能になり好ましい。
【００７５】
また第二の徐冷段階に相当する温度範囲は、より低い温度領域を含むことが好ましく、具体的には上述の通り、（徐冷点−５０℃）から（徐冷点−２００℃）の間に存在する温度Ｔｘまで含むことが望ましい。
【００７６】
第三の徐冷段階に相当する温度範囲は、Ｔｘから（Ｔｘ−２５０℃）である。なおＴｘ＝（徐冷点−５０℃）である場合には、第三の徐冷段階に相当する温度範囲は（徐冷点―５０℃）から（徐冷点―３００℃）までとなる。この温度範囲の平均冷却速度は、５０℃／分以上、７０℃／分以上、特に９０℃／分以上であることが好ましい。この範囲の冷却速度が低いと、徐冷全体に要する時間、或いは徐冷距離を短縮し難くなり、ダウンドロー法でのオンラインアニールが難しくなる。ただし急激な冷却によるガラスリボンの破損を防止するために、平均冷却速度の上限は１０００℃／分以下、特に５００℃／分以下とすることが好ましい。
【００７７】
なお（Ｔｘ−２５０℃）から室温までの冷却速度は、急冷による破損が起こらない範囲であれば特に制限がなく、例えば自然冷却であっても良い。
【００７８】
その後、ガラスリボンを所定の長さに切断してガラス板を得る。さらに再切断、端面処理、洗浄等必要な処理を施して、熱収縮率の小さいガラス基板を得ることができる。
【００７９】
本発明のガラス基板を作製するための好ましい製造設備を以下に示す。なお以下の説明における各種の条件は、上記した製造方法と同様であるため詳細は省略する。
【００８０】
上記方法を実施するガラス基板の製造設備は、ダウンドロー法にて溶融ガラスをリボン状に成形する成形炉と、ガラスリボンを徐冷する徐冷炉と、ガラスリボンを切断してガラス基板を得る切断装置とを含むガラス基板の製造設備であって、徐冷炉が第一の徐冷段階に相当する温度範囲（例えば（徐冷点＋１００）から徐冷点までの領域）を徐冷する第一の徐冷ゾーンと、第二の徐冷段階に相当する温度範囲（例えば徐冷点から（徐冷点−５０℃）までの領域）を徐冷する第二の徐冷ゾーンとを有し、第一の徐冷ゾーンの平均冷却速度よりも第二の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度が低くなるように温度制御されていることを特徴とする。この構成によれば、熱収縮率低減に効果的な温度領域（第二の徐冷ゾーン）の冷却速度を十分に低く設定し、それ以外の温度領域の速度が高くなるように温度制御することができる。これによって、徐冷炉をコンパクトにすることができ、ダウンドロー法を採用したガラス基板の製造設備において、直接、熱収縮率の小さいガラス基板を作製することが可能になる。なお各ゾーンにおける冷却速度の調節は、ガラス搬送方向のヒーターの電力を調整すればよい。より具体的には、ガラス搬送方向に複数の別個調節可能なヒーターを設けておき、各ヒーターの出力を調整すればよい。
【００８１】
本設備においては、第二の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度が３０℃／分未満となるように温度制御されていることが好ましい。この構成によれば、熱収縮率の小さいガラス基板を作製することが容易になる。
【００８２】
本設備においては、第二の徐冷ゾーンにおいて、板幅方向の冷却速度のばらつきが小さくなるように温度制御されていることが好ましい。この構成によれば、板幅方向における熱収縮率のばらつきを小さくすることが可能になる。なお板幅方向の冷却速度の調節は、板幅方向のヒーターの電力を調整すればよい。より具体的には、板幅方向に複数の別個調節可能なヒーターを設けておき、各ヒーターの出力を調整すればよい。
【００８３】
本設備においては、第一の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度が３０℃／分以上となるように温度制御されていることが好ましい。この構成によれば、熱収縮率に殆ど影響を及ぼさない第一の徐冷ゾーンの長さを短くすることが容易になる。よって徐冷炉をコンパクトにすることが可能になる。また、熱収縮率や反りの小さいガラス基板を効率よく作製することができる。
【００８４】
本設備においては、さらに第三の徐冷段階に相当する温度範囲（例えば（徐冷点−５０℃）から（徐冷点−３００℃）までの領域）を徐冷する第三の徐冷ゾーンを有し、第二の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度より、第三の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度が高くなるように温度制御されていることが好ましい。この構成によれば、熱収縮率に殆ど影響を及ぼさない第三の徐冷ゾーンの長さを短くすることができる。よって徐冷炉を一層コンパクトにすることが可能になる。
【００８５】
本設備においては、第三の徐冷ゾーンにおける平均冷却速度が５０℃／分以上となるように温度制御されていることが好ましい。この構成によれば、徐冷炉の長さを一層コンパクトにすることが容易になる。
【００８６】
本設備においては、徐冷炉の長さが２００ｃｍ以上、５００ｃｍ以上、８００ｃｍ以上、特に１０００ｃｍ以上であり、また３０００ｃｍ以下であることが好ましい。熱収縮率を低下させる観点から、或いは冷却速度を変えずに板引き速度を上げて生産性を上げる観点からすれば、徐冷炉は長いほど好ましい。しかし徐冷炉を長くすると、その分、ガラス溶融装置や成形炉を高所に設置しなければならなくなり、設備設計上の制約を受けるおそれがある。また成形装置から垂下しているガラスリボンが重くなり過ぎ、成形装置やガラス自体がガラスリボンを保持することが困難になる。しかしこの構成によれば、上記相反する要求を満足させることが容易になる。
【００８７】
次に、上記のようにして得られる本発明のガラス基板について説明する。
【００８８】
本発明のガラス基板は、ダウンドロー法、特にオーバーフローダウンドロー法で成形可能であるにも関わらず、熱収縮率が非常に小さいという特徴がある。
【００８９】
具体的には、常温から１０℃／分の速度で昇温し、保持温度４５０℃で１０時間保持し、１０℃／分の速度で降温（図１に示す温度スケジュールで熱処理）したときのガラスの熱収縮率が３０ｐｐｍ以下、好ましくは２８ｐｐｍ以下、さらに好ましくは２５ｐｐｍ以下である。熱収縮率が３０ｐｐｍを超えると、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ用基板に用いられた場合に回路パターンが所期の設計からずれてしまい、電気的な性能を維持できなくなる。
【００９０】
また平均表面粗さＲａが０．３ｎｍ以下である。平均表面粗さが０．３ｎｍを超える場合は研磨されているものと考えることができ、製造コストの増大というデメリットがある。
【００９１】
また歪み値が１．０ｎｍ以下である。歪み値が１．０ｎｍを超えると、ガラス基板の切断時にパターンがずれる、或いは液晶ディスプレイ基板用途においては複屈折のために均質な画像が得られなくなる等の不具合が生じる。
【００９２】
また本発明のガラス基板は、ガラスの仮想温度が低いほど好ましい。
【００９３】
仮想温度とは、ガラス構造と同じ構造を持つ過冷却液体の温度のことであり、ガラスの構造を示す指標となる。ガラスは高温では粘性が低く液体状であり、この時のガラスの構造は粗の状態である。そして、冷却していくとガラスの構造は密になりながら固化する。このガラスの構造変化は、ガラスがその温度において最も安定な状態に移ろうとすることにより起こる。ところがガラスの冷却速度が高いと、その温度に対応する密な構造になる前にガラスが固化してしまい、高温側の状態でガラスの構造が固定されてしまう。この固化したガラスの構造に相当する温度を仮想温度という。
【００９４】
それゆえ仮想温度が低い程、ガラスの構造が密になるということであるため、熱収縮率も小さくなりやすい。このような事情から仮想温度は、（徐冷点＋５０℃）以下、（徐冷点＋４４℃）以下、（徐冷点＋４０℃）以下、特に（徐冷点＋３５℃）以下であることが好ましい。
【００９５】
一方、仮想温度を低くするには第一の徐冷ゾーンおよび第二の徐冷ゾーンの冷却速度を低くする必要がある。ところがダウンドロー法のオンラインアニールでガラスを製造する場合、冷却速度を低くしすぎると安定して板を引くことができず、板厚の変動、歪み、反りの悪化を招く。また設備的な制約も生じる。以上を考慮すれば、ガラスの仮想温度は徐冷点以上、（徐冷点＋５℃）以上、さらには（徐冷点＋１０℃）以上、さらには(徐冷点＋１６℃）以上であることが望ましい。
【００９６】
また本発明のガラス基板は、表面が未研磨であることが好ましい。表面を研磨した場合、製造コストが増大するというデメリットがある。
【００９７】
本発明のガラス基板は、短辺が５００ｍｍ以上、６００ｍｍ以上、７００ｍｍ以上、８００ｍｍ、９００ｍｍ以上、特に１０００ｍｍの大型のガラス基板であることが好ましい。基板サイズが大きくなるほど、上述の方法以外の方法で、歪み、反り等が小さく、しかも熱収縮率の小さいガラス基板を研磨することなく得ることが困難となることから、基板サイズが大きい本発明の基板は実用上、非常に有用である。
【００９８】
またガラス基板の板厚は特に制限がなく、用途に応じて選択すればよい。例えばモバイルディスプレイの用途では０．１〜０．５ｍｍ程度が好ましく、モニタ、テレビ用途の場合は０．３〜１．１ｍｍ程度が好適である。
【００９９】
またガラス基板の歪点が高いほど熱収縮率が小さくなる傾向にある。それゆえガラスの歪点は高い方が有利であると言える。具体的には、ガラスの歪点が６００℃以上、６３０℃以上、特に６５０℃以上であることが好ましい。
【０１００】
また本発明のガラス基板を構成するガラスは、その用途に適したガラスであればシリカガラス、ボロシリケートガラス、アルミノシリケートガラス等、種々のガラスが使用可能である。中でもオーバーフローダウンドロー法で成形可能なガラスからなることが好ましい。つまり、オーバーフローダウンドロー法で成形されたガラス基板は、表面品位に優れており、研磨することなく使用に供することができるというメリットもある。
【０１０１】
オーバーフローダウンドロー法で成形可能なガラスとは、液相粘度が１０４．５ｄＰａ．ｓ以上、１０５．０ｄＰａ・ｓ以上、１０５．５ｄＰａ・ｓ以上、好ましくは１０６．０ｄＰａ・ｓ以上のガラスである。
【０１０２】
液相粘度が高く、また歪点の高いガラスとして、しかもディスプレイ基板に要求されるその他の特性、例えば耐薬品性、比ヤング率、化学耐久性、溶融性等に優れたガラスとしては、質量％でＳｉＯ２  ５０〜７０％、Ａｌ２Ｏ３  １０〜２５％、Ｂ２Ｏ３  ３〜１５％、ＭｇＯ  ０〜１０％、ＣａＯ  ０〜１５％、ＳｒＯ  ０〜１５％、ＢａＯ  ０〜１５％、Ｎａ２Ｏ  ０〜５％含有するアルミノシリケート系ガラスが挙げられる。以下に組成の限定理由を説明する。
【０１０３】
ＳｉＯ２はガラスのネットワークフォーマーとなる成分である。ＳｉＯ２の含有量が多すぎると高温粘度が高くなり溶融性が悪くなり、また失透性も悪くなるため好ましくない。少なすぎると化学的耐久性が悪くなるため好ましくない。
【０１０４】
Ａｌ２Ｏ３は歪点を上げる成分である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が多すぎると失透性およびバッファードフッ酸に対する化学的耐久性が悪くなるため好ましくない。一方、少なすぎると歪点が下がるため好ましくない。好ましくは１０〜２０％である。
【０１０５】
Ｂ２Ｏ３は融剤として作用しガラスの溶融性を改善する成分である。Ｂ２Ｏ３の含有量が多すぎると歪点が下がり塩酸に対する耐薬品性が悪くなるため好ましくない。一方、少なすぎると高温粘度が高くなり溶融性が悪くなる。好ましくは５〜１５％である。
【０１０６】
ＭｇＯは高温粘性を下げガラスの溶融性を改善する成分であり、０〜１０％、特に０〜５％であることが好ましい。ＭｇＯの含有量が多すぎると失透性が悪くなりバッファードフッ酸に対する化学的耐久性も悪くなる。
【０１０７】
ＣａＯも、ＭｇＯと同じく、高温粘度を下げガラスの溶融性を改善する成分であり、その含有量は０〜１５％、特に０〜１２％であることが好ましい。ＣａＯの含有量が多すぎると失透性が悪くなりバッファードフッ酸に対する化学的耐久性も悪くなるため好ましくない。
【０１０８】
ＳｒＯは失透性および化学的耐久性を向上させる成分であり、０〜１５％、特に０〜１０％であることが望ましい
ＢａＯは失透性および化学的耐久性を向上させる成分であり、０〜１５％、特に０〜５％であることが好ましい。ＢａＯの含有量が多すぎると密度が大きくなり、高温粘度が高くなり溶融性が悪くなるため好ましくない。
【０１０９】
Ｎａ２Ｏはガラスの高温粘度を下げて、溶融性を改善する成分であり、その含有量は０〜５％であることが好ましい。Ｎａ２Ｏの含有量が多すぎすると歪点が低下するという不都合がある。なおＴＦＴの性能劣化防止の観点からは、Ｎａ２Ｏを含むアルカリ金属成分の含有量を０．１％以下に制限することが好ましい。
【０１１０】
なお上記以外にも種々の成分、例えば清澄剤等を必要に応じて添加することができる。
【実施例】
【０１１１】
以下、本発明の実施例及び比較例を、添付図面を参照して詳細に説明する。
【０１１２】
図２は、本発明のガラス基板を製造するための製造設備を示す概略正面図である。この製造設備は、オーバーフローダウンドロー法によってガラス基板を製造するためのものであって、上方から順に、略楔状の断面形状を有する桶状成形体１１に供給される溶融ガラスＧ１を頂部から溢れさせると共に、その下端部で融合させることで、ガラスリボンＧ２を成形する成形炉１と、ガラスリボンＧ２を徐冷しながら熱収縮を低減するための徐冷炉２と、徐冷されたガラスリボンＧ２を十分に冷却する冷却室３と、冷却されたガラスリボンＧ２を所定寸法に切断する切断室４とを備えている。なお本実施例においては、徐冷炉２の全長をＬｃｍと表示するが、ここでＬは２００〜３０００（ｃｍ）の範囲内の値を意味する。また徐冷炉内部には、ガラスリボンＧ２の両側にガラスリボンＧ２と対向するようにして複数のパネル状のヒーター２１が設けられている。ヒーター２１は、搬送方向（垂直方向）及び板幅方向（水平方向）に複数段複数列設置され、それぞれ独立して温度制御することが可能となっている。また切断室４には、図外の後続工程（例えば端面研磨工程等）へガラス基板Ｇ３を搬送するための搬送経路が別途設けられている。
【０１１３】
次に、上記製造設備を用いた本発明のガラス基板の製造方法を説明する。
【０１１４】
この製造設備では、まず成形炉１内に設けられた成形体１１の頂部に溶融ガラスＡを供給し、その溶融ガラスＧ１を成形体１１の頂部から溢れ出させると共にその下端部で融合させて板状のガラスリボンＧ２を成形する。成形体１１の付近には、一対の冷却ローラー１２が設けられ、ガラスリボンＧ２は、この冷却ローラー１２で両縁部を挟持され、幅方向の収縮が最小限に抑えられる。
【０１１５】
次に、この成形されたガラスリボンＧ２を徐冷炉２で徐冷することによって熱収縮率を低減する。徐冷炉２には、垂直方向に複数対の引っ張りローラー２２が配置され、ガラスリボンＧ２が表面張力等で幅方向に収縮しないように引っ張りローラー２２で幅方向に引っ張りながら下方に牽引する。また徐冷炉２内は、（ガラスの徐冷点＋１００℃）から徐冷点の温度範囲に相当する第一の徐冷ゾーン２３１、徐冷点からＴｘの範囲に相当する第二の徐冷ゾーン２３２、及びＴｘから（Ｔｘ−２５０℃）の温度範囲に相当する第三の徐冷ゾーン２３３に区分され、ゾーン毎に冷却速度が異なるように、各ヒーター２１の出力が調整されている。ガラスリボンＧ２は、徐冷炉２内で冷却速度を調節されながら流下することで、効率よく熱収縮率が低減される。なお各例のＴｘは、それぞれ表中に示した。
【０１１６】
徐冷炉２の下方には、冷却室３が設けられている。ガラスリボンＧ２は、冷却室３内で自然冷却によってほぼ室温まで冷却される。
【０１１７】
冷却室３の直下には、切断室４が設けられている。冷却室４で室温付近まで冷却されたガラスリボンは、切断室４で所定寸法のガラス板Ｇ３に切断された後、後続工程に搬送される。
【０１１８】
上記製造設備を使用して、質量％で、ＳｉＯ２  ６０％、Ａｌ２Ｏ３  １５％、Ｂ２Ｏ３  １０％、ＣａＯ  ５％、ＳｒＯ  ５％、ＢａＯ  ２％の組成を有する５５０×６５０×０．７ｍｍの大きさのガラス基板（徐冷点  ７０５℃、歪点  ６５０℃）を、種々の徐冷条件で作製した。徐冷条件、得られたガラス基板の熱収縮率、仮想温度、歪み値、反り値、及び平均表面粗さＲａを表１、２に示す。なお表中のＬは徐冷炉の全長を示している。
【０１１９】
【表１】
0005733639.tif 000002
【０１２０】
【表２】
0005733639.tif 000003
【０１２１】
表から明らかなように、第二の徐冷ゾーンの平均冷却速度を第一の徐冷ゾーンのそれより低くして作製した試料Ｎｏ．１、４及び５の熱収縮率は２５ｐｐｍ以下であり、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ用基板として使用可能なレベルであった。
【０１２２】
なお板引き速度は、引っ張りローラーの周速度を意味する。
【０１２３】
平均冷却速度は、ガラスリボンの幅方向中央部が各徐冷ゾーンを通過する時間を算出し、徐冷ゾーン内の温度差（第一の徐冷ゾーンの場合は１００℃、第二の徐冷ゾーンの場合は試料Ｎｏ．１が５０℃、試料Ｎｏ．２〜４が１００℃、第三の徐冷ゾーンの場合は２５０℃）を、各ゾーンの通過時間で除することにより求めた速度を意味する。
【０１２４】
なお熱収縮率は、図３（ａ）に示すようにガラス板Ｇ３の所定箇所に直線状のマーキングを記入した後、図３（ｂ）に示すように、このガラス板Ｇ３をマーキングＭに対して垂直に折り、２つのガラス板片Ｇ３１、Ｇ３２に分割する。そして一方のガラス板片Ｇ３１のみに所定の熱処理（常温から１０℃／分の速度で昇温し、保持時間４５０℃で１０時間保持し、１０℃／分の速度で降温）する。その後、図３（ｃ）に示すように熱処理を施したガラス板片Ｇ３１と、未処理のガラス板Ｇ３２を並べて、接着テープＴで両者を固定してから、マーキングのずれを測定し、下記の数１の式で値を求めた。
【０１２５】
【数１】
0005733639.tif 000004
【０１２６】
仮想温度は以下のようにして求めた。まず上記の熱収縮測定と同じガラス板片を７００℃に制御した電気炉中に投入し、１時間後に電気炉から取り出してアルミ板上で急冷した後、熱収縮率を測定した。同様の処理を７２０℃、７４０℃、７６０℃について行い、処理温度−熱収縮率のグラフを作成し、一次の近似曲線から熱収縮率が０ｐｐｍとなる熱処理温度を求め、これをガラスの仮想温度とした。
【０１２７】
平均表面粗さＲａは、ＳＥＭＩ  Ｄ７−９４「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した。
【０１２８】
歪み値は、ユニオプト製歪計を用いて光ヘテロダイン法により測定した。
【０１２９】
反り値は、ガラス基板の中央部分から切り出した５５０ｍｍ×６５０ｍｍの大きさの試料を東芝製ガラス基板反り測定機により測定した。
（比較実験）
比較のために、Ｎｏ．３の試料を用いてオフラインアニールを行い、熱収縮率、歪み値、反り値、及び平均表面粗さＲａの変化を確認した。
【０１３０】
まず各ガラス板を４００ｍｍ×５００ｍｍの大きさに切断し、熱処理炉内に試料Ｎｏ．３−１については垂直支持し、試料Ｎｏ．３−２については傾斜支持してアニール処理した。なおガラス板を支持するに当たっては、図４に示すような、外寸４８０ｍｍ×６３０ｍｍ×５ｍｍ、内寸３９０ｍｍ×４９０ｍｍであり、表面に４０５ｍｍ×５０５ｍｍ×０．５ｍｍの段差部Ｆ１が形成された低膨張結晶化ガラス製支持枠Ｆを使用した。垂直支持の場合はガラス板を上記の支持枠２枚で挟持し、垂直に立てて、また傾斜支持では支持枠の段差部にガラス板をはめ込み、支持枠を７０°傾けて、それぞれアニールを行った。
【０１３１】
オフラインアニールの温度プロファイルは、図５に示すように、室温から１０℃／分の速度で６００℃まで昇温、６００℃で９０分保持、６００℃から４５０℃まで０．８℃／分の速度で降温、４５０℃〜２５０℃まで２℃／分の速度で降温、２５０℃から室温まで３℃／分の速度で降温、とした。なおオフラインアニールには、カンタル線ヒーター加熱の熱風循環攪拌方式の熱処理炉を用いた。炉内の寸法は幅２０００ｍｍ、高さ２０００ｍｍ、奥行き５０００ｍｍである。
【０１３２】
結果を表３に示す。
【０１３３】
【表３】
0005733639.tif 000005
【０１３４】
表から明らかなように、オフラインアニールを行った試料Ｎｏ．３−１、３−２は、アニール前の試料Ｎｏ．３と比べ、歪み値や反り値が大きくなる、ということが確認された。
【０１３５】
尚、本発明のガラス基板を製造するに当たっては、上記の実施形態に限定されるものではなく、種々なる形態で実施することができる。
【０１３６】
例えば、実施例では、オーバーフローダウンドロー法を用いた場合を説明したが、これ以外にも、例えばスロットダウンドロー法を採用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
本発明に係るガラス基板は、低温ｐ−ＳｉＴＦＴを搭載する液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの基板として好適である。またこれ以外にも、ａ―ＳｉＴＦＴ（アモルファスシリコンタイプの薄膜トランジスタ素子）液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、フィールドエミッションディスプレイ等、各種フラットパネルディスプレイの基板や、各種電子表示機能素子や薄膜を形成するための基材として用いられる基板として使用することができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１  成形炉
１１  成形体
１２  冷却ローラー
２  徐冷炉
２１  ヒーター
２２  引っ張りローラー
２３１  第一の徐冷ゾーン
２３２  第二の徐冷ゾーン
２３３  第三の徐冷ゾーン
３  冷却室
４  切断室
Ｇ１  溶融ガラス
Ｇ２  ガラスリボン
Ｇ３  ガラス板
Ｇ３１、Ｇ３２  ガラス板片
Ｍ  マーキング
Ｔ  テープ
Ｆ  支持枠
Ｆ１  段差部
【図１】
0005733639.tif 000006
【図２】
0005733639.tif 000007
【図３】
0005733639.tif 000008
【図４】
0005733639.tif 000009
【図５】
0005733639.tif 000010