(57)【要約】  本発明は、高いガラス転移温度を有し、低温（１５０〜３００℃）での熱処理においてコンパクション（Ｃ）が小さいガラス板を提供する。  本発明は、仮想粘度を１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下とし、酸化物基準のモル百分率表示で、ＳｉＯ２を６０〜７９％、Ａｌ２Ｏ３を２．５〜１８％、Ｂ２Ｏ３を０〜３％、ＭｇＯを１〜１５％、ＣａＯを０〜１％、ＳｒＯを０〜１％、ＢａＯを０〜１％、ＺｒＯ２を０〜１％、Ｎａ２Ｏを７〜１５．５％、Ｋ２Ｏを０〜０．５％、Ｌｉ２Ｏを０〜２％含有し、Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが７〜１５．５％、Ｎａ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．９〜１、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１〜１８％、ＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜８であり、ＭｇＯ＋０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜２０であり、ガラス転移温度が５８０〜７２０℃、コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下である化学強化用ガラス板に関する。
2014175144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
仮想粘度が１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下であって、
下記酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を６０〜７９％、
Ａｌ２Ｏ３を２．５〜１８％、
Ｂ２Ｏ３を０〜３％、
ＭｇＯを１〜１５％、
ＣａＯを０〜１％、
ＳｒＯを０〜１％、
ＢａＯを０〜１％、
ＺｒＯ２を０〜１％、
Ｎａ２Ｏを７〜１５．５％、
Ｋ２Ｏを０〜０．５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜２％含有し、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが７〜１５．５％、
Ｎａ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．９〜１、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１〜１８％、
ＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜８であり、
ＭｇＯ＋０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜２０であり、
ガラス転移温度が５８０〜７２０℃であり、
コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下である化学強化用ガラス板。
【請求項２】
光弾性定数が２７〜３３ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍである請求項１に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項３】
粘度が１０４ｄＰａ・Ｓとなる温度（Ｔ４）とガラス表面失透温度（Ｔｃ）との関係が、Ｔ４−Ｔｃ≧−２０℃である請求項１または２に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項４】
粘度が１０４ｄＰａ・Ｓとなる温度（Ｔ４）とガラス内部失透温度（Ｔｄ）との関係が、Ｔ４−Ｔｄ≧５０℃である請求項１または２に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項５】
フロート法を用いて成形されたものである、請求項３に記載の化学強化用ガラス板。
【請求項６】
フュージョン法を用いて成形されたものである、請求項４に記載の化学強化用ガラス板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、各種タッチパネルや各種ディスプレイパネル等に利用される、化学強化用ガラス板であって、該ガラス板上に導電膜等がパターニングされるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
化学強化用ガラス板は、ソーダライムシリケートガラスやアルカリアルミノシリケートガラスが用いられ、フロート法、ロールアウト法、フュージョン法等の各種の成形方法で製造できる。【０００３】
ガラス板を水平方向に引き出す成形方法である前記フロート法は徐冷炉の長さを十分に確保できるのに対し、フュージョン法などの垂直方向に成形する方法では徐冷炉の長さに制約があるため、徐冷時間が不足する。【０００４】
徐冷時間が不足すると、ガラス板の成形後の冷却速度が速くなり、その結果、ガラス板上に透明導電膜等をパターニングする際の熱工程で、ガラスの安定化現象によるガラス板寸法の縮み（以下、「コンパクション」という。）が大きくなる。そのため、成膜パターニング時の精度が低下するという問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】日本国特開２００９−１９６８７９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、ＴＦＴパネル、タッチセンサ付きＴＦＴパネル、またはタッチセンサ（以下、これらを総称して「ディスプレイ部材」という。）を製造する際の低温（１５０〜３００℃）での熱処理において、ガラス成形時の冷却速度が速いフュージョン法等で製造したガラス板においても、コンパクション（Ｃ）が小さく、ガラス板上の成膜パターニング精度が高い（位置ずれが生じ難い）、ディスプレイ部材に適した化学強化用ガラス板を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、仮想粘度、組成、ガラス転移温度およびコンパクション（Ｃ）を特定の範囲にすることにより前記の目的を達成することを見出し、本発明を完成させた。すなわち、本発明は以下の通りである。
１．仮想粘度が１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下であって、
下記酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を６０〜７９％、
Ａｌ２Ｏ３を２．５〜１８％、
Ｂ２Ｏ３を０〜３％、
ＭｇＯを１〜１５％、
ＣａＯを０〜１％、
ＳｒＯを０〜１％、
ＢａＯを０〜１％、
ＺｒＯ２を０〜１％、
Ｎａ２Ｏを７〜１５．５％、
Ｋ２Ｏを０〜０．５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜２％含有し、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが７〜１５．５％、
Ｎａ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．９〜１、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１〜１８％、
ＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜８であり、
ＭｇＯ＋０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜２０であり、
ガラス転移温度が５８０〜７２０℃であり、
コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下である化学強化用ガラス板。
２．光弾性定数が２７〜３３ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍである前項１に記載の化学強化用ガラス板。
３．粘度が１０４ｄＰａ・Ｓとなる温度（Ｔ４）とガラス表面失透温度（Ｔｃ）との関係が、Ｔ４−Ｔｃ≧−２０℃である前項１または２に記載の化学強化用ガラス板。
４．粘度が１０４ｄＰａ・Ｓとなる温度（Ｔ４）とガラス内部失透温度（Ｔｄ）との関係が、Ｔ４−Ｔｄ≧５０℃である前項１または２に記載の化学強化用ガラス板。
５．フロート法を用いて成形されたものである、前項３に記載の化学強化用ガラス板。
６．フュージョン法を用いて成形されたものである、前項４に記載の化学強化用ガラス板。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の化学強化用ガラス板は、ディスプレイ部材の製造工程における低温（１５０〜３００℃）での熱処理においてコンパクション（Ｃ）が小さく（２０ｐｐｍ以下）、ガラス板上の成膜パターニング時の位置ずれが生じ難い。【０００９】
したがって、本発明の化学強化用ガラス板は、パネルの大型化、高精細化、表示フレームの高速化、高耐候性化、高機能化、高信頼性化、ドライバ等のＩＣ回路の内臓化に対応した、特にタッチパネルセンサ用一体型カバーガラス化学強化用ガラス板として好適に用いることができる。【００１０】
また、本発明の化学強化用ガラス板は、フュージョン法等での冷却速度の速い成形方法で製造したガラス板であるため、仮想粘度が１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下である。また、本発明の化学強化用ガラス板は、化学強化に適したガラスであるため、化学強化後の表面圧縮応力が高く、表面応力層が深く入りやすく、ディスプレイ部材として、高い強度を備える。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明のガラス板におけるＭｇＯとＡｌ２Ｏ３との関係を示すグラフである。
【図２】図２は、本発明の例１９、２２（実施例）と例２５（比較例）のガラス板の仮想粘度とコンパクションとの関係を示すグラフである。
【図３】図３（Ａ）〜（Ｄ）は、タッチセンサ板の一例を概念的に示す図で、図３（Ａ）は平面図、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のｂ−ｂ線断面、図３（Ｃ）は図３（Ａ）のｃ−ｃ線断面、図３（Ｄ）は端部近傍の断面である。
【図４】図４は、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すタッチセンサ板の構成を説明するための概念図である。
【図５】図５は、図３（Ａ）〜（Ｄ）に示すタッチセンサ板の製造方法の一例を示すフローチャートである。
【図６】図６は、ＴＦＴパネルまたはオンセル型タッチパネルの断面図である。
【図７】図７は、インセル型タッチパネルの断面図である。
【図８】図８は、アウトセル型（外付け型）のタッチパネルの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜本発明の化学強化用ガラス板＞
本発明の化学強化用ガラス板（以下、本発明のガラス板ともいう）は、仮想粘度が１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下であって、
下記酸化物基準のモル百分率表示で、
ＳｉＯ２を６０〜７９％、
Ａｌ２Ｏ３を２．５〜１８％、
Ｂ２Ｏ３を０〜３％、
ＭｇＯを１〜１５％、
ＣａＯを０〜１％、
ＳｒＯを０〜１％、
ＢａＯを０〜１％、
ＺｒＯ２を０〜１％、
Ｎａ２Ｏを７〜１５．５％、
Ｋ２Ｏを０〜０．５％、
Ｌｉ２Ｏを０〜２％含有し、
Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏが７〜１５．５％、
Ｎａ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）が０．９〜１、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１〜１８％、
ＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜８であり、
ＭｇＯ＋０．５Ａｌ２Ｏ３が１〜２０であり、
ガラス転移温度が５８０〜７２０℃、
コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下である。
【００１３】
（コンパクション）
本発明のガラス板はコンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下である。コンパクション（Ｃ）は１８ｐｐｍ以下がより好ましく、１６ｐｐｍ以下がさらに好ましい。２０ｐｐｍ以下であると、ディスプレイ部材の製造工程における低温（１５０〜３００℃）での熱処理において、ガラス板上の成膜パターニング時の位置ずれが生じ難い。
【００１４】
（コンパクションの測定方法）
本発明においてコンパクション（Ｃ）とは、次に説明する方法で測定した値を意味するものとする。
【００１５】
初めに、対象となるガラスを１６００℃で溶解した後、溶融ガラスを流し出し、板状に成形後冷却する。得られたガラス板を研磨加工して厚み２ｍｍ、大きさ１００ｍｍ×２０ｍｍにて２面を鏡面研磨した試料を得る。
【００１６】
次に、得られたガラス板をガラス転移温度Ｔｇ＋１５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、所定の降温速度で室温まで冷却する。その後、ガラス板の表面に圧痕を長辺方向に２箇所、間隔Ａ（Ａ＝９０ｍｍ）で打つ。
【００１７】
その後、アニール処理を行ってもよい。アニール処理とは、原料を溶融後、歪点以下の温度まで冷却後、再び歪点以上の温度まで加熱される工程（化学強化処理工程を除く）をいう。アニールに要する時間は全工程一日以内が好ましい。その後、化学強化処理を実施する。
【００１８】
次にガラス板を３００℃まで昇温速度１００℃／時（＝１．６℃／分）で加熱し、３００℃で１時間保持した後、降温速度１００℃／時で室温まで冷却する。そして、再度、圧痕間距離を測定し、その距離をＢとする。このようにして得たＡ、Ｂから下記式を用いてコンパクション（Ｃ）を算出する。なお、Ａ、Ｂは光学顕微鏡を用いて測定する。
【００１９】
Ｃ［ｐｐｍ］＝（Ａ−Ｂ）／Ａ×１０６
【００２０】
（仮想粘度）
本発明のガラス板の仮想粘度は１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下である。ガラス板の仮想粘度を１０１２．８ｄ・Ｐａ・ｓ以下とするためには、ガラス板の成形後の冷却速度を、２０℃／分相当以上とすることが好ましい。
【００２１】
ガラス板の仮想粘度は１０１２．６ｄ・Ｐａ・ｓ以下（冷却速度３０℃／分相当以上）が好ましく、１０１２．４ｄ・Ｐａ・ｓ以下（冷却速度５０℃／分相当以上）が好ましく、１０１２．２ｄ・Ｐａ・ｓ以下（冷却速度７０℃／分相当以上）が好ましく、１０１２．１ｄ・Ｐａ・ｓ以下（冷却速度１００℃／分相当以上）が好ましく、１０１２．０ｄ・Ｐａ・ｓ以下（冷却速度１２０℃／分相当以上）がさらに好ましい。
【００２２】
本発明のガラス板は２０℃／分相当以上の速度で冷却しても、前記低コンパクション性が達成可能なうえに、ガラス板生産時の生産性が高く、特に好ましい。
【００２３】
（仮想粘度の算出方法）
ガラスの仮想粘度（η）は下記（式４）（Ｇ．Ｗ．Ｓｃｈｅｒｅｒ，Ｒｅｌａｘａｔｉｏｎ  ｉｎ  Ｇｌａｓｓ  ａｎｄ  Ｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓ，Ｗｉｌｅｙ，Ｎｅｗ  Ｙｏｒｋ（１９８６），ｐ．１５９）にて算出することができる。
【００２４】
【数１】
2014175144.tif 000003
【００２５】
ηの単位はｄ・Ｐａ・ｓ。
ｑは冷却速度で単位は℃／ｓ。
【００２６】
厚み１ｍｍ以下の一枚のガラス板から切り出した複数のガラス板小片、たとえば１センチメートル角の小片を別々に様々な冷却速度ｑにて熱処理、冷却し、それぞれのガラス小片の物性値を測定する。冷却開始温度は冷却速度の影響を受けない十分高い温度であることが好ましい。典型的にはＴｇ＋５０℃〜＋１５０℃程度であることが好ましい。
【００２７】
測定を実施する物性値は、特に制限はないが、密度が好ましく、屈折率など、密度と密接な関係にある物性値であることが好ましい。ｘ軸に冷却速度（ｌｏｇ１０）をとって、ｙ軸にそれぞれの熱処理を施したガラス小片の物性値をとり検量線を作成する。熱処理を実施していないガラス小片の物性値（ｙ軸）に対するｘ軸の値（ｑ）がそのガラスの冷却速度を示す。
【００２８】
本発明者は、実験および試行錯誤の結果から、化学強化処理またはアニール処理を実施したとしても、５０℃／分の冷却速度のコンパクション（Ｃ）を小さく（２０ｐｐｍ以下に）抑えることが、ガラスの成形時の冷却速度の増大に対して低コンパクション性を保持し得ることを見出し、本発明に至った。
【００２９】
（Ｔｇ）
本発明のガラス板のガラス転移温度（Ｔｇ）は５８０℃以上７２０℃以下である。本発明のガラス板のガラス転移温度（Ｔｇ）は前記範囲であることでコンパクション（Ｃ）を小さくするのに好ましいとともに、ディスプレイ部材の製造工程における低温熱処理（１５０℃〜３００℃）において、ガラス中のアルカリイオンの易動度が小さくなりセンサやドライバ等のＩＣ回路のトランジスタ素子（センサ等）への移動度が低くなり、センサ等の性能劣化を抑えられる。Ｔｇは６００℃以上であるのが好ましく、６４０℃以上であるのがより好ましく、６８０℃以上であるのがさらに好ましい。
【００３０】
本発明のガラス板において上記組成に限定する理由は以下のとおりである。
【００３１】
（ＳｉＯ２）
ＳｉＯ２は、ガラスの骨格を形成する成分で、ガラスの耐熱性および化学的耐久性を保持し、密度、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数およびコンパクション（Ｃ）を小さくするため、含有量は６０モル％（以下、単に「％」と記載する）以上とする。好ましくは６２％以上、より好ましくは６３％以上である。
【００３２】
また、光弾性定数を小さくし、ガラス溶解時の粘度を低くし、溶解性を良好に保つために、ＳｉＯ２の含有量は７９％以下とする。好ましくは７７％以下であり、より好ましくは７５％以下であり、さらに好ましくは７４％以下である。
【００３３】
（Ａｌ２Ｏ３）
Ａｌ２Ｏ３は、ガラス転移温度を上げ、耐候性（ソラリゼーション）、耐熱性および化学的耐久性を向上し、ヤング率を高め、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数を下げ、コンパクション（Ｃ）を低く抑え、光弾性定数を小さくさせ、化学強化特性を向上させ、ガラス中のアルカリイオンの易動度が小さくなりセンサまたはドライバ等のＩＣ回路のトランジスタ素子（センサ等）への移動度が低くなりセンサ等の性能劣化を抑えられるため、含有量は２．５％以上とする。好ましくは４％以上であり、より好ましくは６％以上であり、さらに好ましくは７％以上である。
【００３４】
また、ガラス溶解時の粘度を低くし、溶解性の悪化を抑え、失透温度［ガラス表面における表面失透温度（Ｔｃ）およびガラス内部における内部失透温度（Ｔｄ）］を低く抑え、成形性を良好に保つために、Ａｌ２Ｏ３の含有量は１８％以下とする。好ましくは１６％以下であり、より好ましくは１５％以下である。
【００３５】
（Ｂ２Ｏ３）
Ｂ２Ｏ３は、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があり、強度特性を向上させるため３％まで含有してもよい。ガラス転移温度の過度の低下、光弾性定数の過度の上昇を抑えるため、含有量は３％以下とする。好ましくは１．５％以下である。０．５％以下であるとより好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００３６】
なお、「実質的に含有しない」とは、原料等から混入する不可避的不純物以外には含有しないこと、すなわち、意図的に含有させないことを意味する。
【００３７】
ＴＦＴパネル用ガラス、またはインセル型タッチパネル用ガラス板として用いる場合、Ｂ２Ｏ３含有率が低いと、ガラス板製造時にガラスを溶解する際の、溶解工程、清澄工程および成形工程での、Ｂ２Ｏ３の揮散量が少なく、製造されるガラス板が均質性および平坦性に優れる。その結果、高度の平坦性が要求されるＴＦＴパネル用ガラス板として使用する場合に、従来のＴＦＴパネル用ガラス板に比べて、表示品質に優れる。
【００３８】
また、ガラス溶解時のＢ２Ｏ３の揮散による環境負荷を考慮しても、Ｂ２Ｏ３の含有率はより低いことが好ましい。
【００３９】
ただし、廃液晶ディスプレイのガラス板のリサイクル目的でカレットを使用する場合は、Ｂ２Ｏ３を含有するカレットを使用することができる。
【００４０】
（ＭｇＯ）
ＭｇＯはガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があり、ガラス板の耐候性を向上する効果があるため、含有量は１％以上とする。好ましくは３％以上であり、より好ましくは５％以上であり、さらに好ましくは７％以上である。
【００４１】
５０〜３５０℃における平均熱膨張係数、コンパクション（Ｃ）を小さく、失透温度（Ｔｃ）、光弾性定数を低く抑えるために１５％以下とする。好ましくは１３％以下であり、より好ましくは１１％以下であり、さらに好ましくは１０％以下である。
【００４２】
（ＣａＯ）
ＣａＯは、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、含有量は１％以下とする。好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは実質的に含有しない。
【００４３】
（ＳｒＯ）
ＳｒＯは、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下し、光弾性定数を低下させる効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、ＳｒＯの含有量は１％以下とする。好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは実質的に含有しない。
【００４４】
（ＢａＯ）
ＢａＯは、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下し、光弾性定数を低下させる効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、含有量は１％以下とする。好ましくは０．５％以下であり、より好ましくは実質的に含有しない。
【００４５】
（ＺｒＯ２）
ＺｒＯ２は、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、含有量は１％以下とする。０．５％以下が好ましく、実質的に含有しないことがより好ましい。
【００４６】
（ＲＯ）
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯは、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があり、ガラス板の耐候性を向上させるため、また、光弾性定数を小さくするため、合量で１％以上とする。３％以上が好ましく、５％以上がより好ましく、７％以上がさらに好ましい。ガラスの５０〜３５０℃における平均熱膨張係数およびコンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、合量で１８％以下とする。１６％以下が好ましく、１２．５％以下がより好ましく、１０％以下がさらに好ましい。
【００４７】
（Ｎａ２Ｏ）
Ｎａ２Ｏは化学強化を容易にし、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があるので、含有量は７％以上とする。９％以上であると好ましく、１１％以上であるとより好ましい。１２％以上であるとさらに好ましい。
【００４８】
コンパクション（Ｃ）を小さく抑えることを第一の目的としてＮａ２Ｏの含有量を１５．５％以下とする。コンパクション（Ｃ）、５０〜３５０℃における平均熱膨張係数の増大、化学的耐久性、耐候性の劣化を抑制するために、１４．５％以下であると好ましく、１３．５％以下であるとより好ましい。１３％以下であるとさらに好ましい。
【００４９】
（Ｋ２Ｏ）
Ｋ２Ｏは、ガラス溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、Ｋ２Ｏの含有量は０．５％以下とする。０．２％以下であることがより好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００５０】
（Ｌｉ２Ｏ）
Ｌｉ２Ｏはガラスの溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があるので含有させることができる。コンパクション（Ｃ）の増大を抑制するために、含有量は１％以下とする。０．５％以下がより好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００５１】
（Ｒ２Ｏ）
Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは化学強化を容易にし、ガラスの溶解時の粘度を下げ、溶解を促進し、失透温度を降下する効果があり、また光弾性定数を小さくするために、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏの合量の含有量は、７％以上とする。好ましくは９％以上であり、より好ましくは１１％以上であり、さらに好ましくは１２％以上である。
【００５２】
コンパクション（Ｃ）を小さく抑えることを第一の目的として、耐候性の向上を第二の目的として１５．５％以下とする。好ましくは１５％以下であり、より好ましくは１４％以下、より好ましくは１３％以下である。
【００５３】
（式１）
また、Ｎａ２ＯおよびＫ２Ｏは、コンパクション（Ｃ）を小さくするために、下記（式１）が０．９〜１を満たすように含有する。
Ｎａ２Ｏ／（Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ）    （式１）
【００５４】
前記（式１）は、低温（１５０〜３００℃）での熱処理におけるコンパクション（Ｃ）を小さくする指標となる。本発明者は、実験および試行錯誤の結果から、上記各成分が本発明の範囲を満たし、且つ、前記（式１）で得られる値が０．９〜１となる場合に、Ｔｇが５８０〜７２０℃であり、および５０〜３５０℃における平均熱膨張係数が６５×１０−７〜８５×１０−７を満足させつつ、コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下を満たすことを見出した。好ましくは、０．９５以上であり、さらに好ましくは１である。
【００５５】
（式２）
ＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３：ＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３は、下記（式２）が１〜８を満たすように含有する。なお、下記（式２）の「ＭｇＯ」、「Ａｌ２Ｏ３」には、ガラス板の組成に含まれるＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３のそれぞれの「モル％」を代入する。
ＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３    （式２）
【００５６】
前記（式２）は、光弾性定数を低くし、且つ低温（１５０〜３００℃）での熱処理におけるコンパクション（Ｃ）を小さくする指標となる。本発明者は、実験および試行錯誤の結果から、上記の各成分が本発明の範囲を満たし、且つ、前記（式２）で得られる値が１〜８の中間になるほど、つまり４に近づくほど、コンパクション（Ｃ）を小さくできることを見出した。好ましくは２以上であり、より好ましくは３以上である。好ましくは７．５以下であり、さらに好ましくは７以下であり、特に好ましくは６以下である。また、低い光弾性定数を得るために、２以上であると好ましい。
【００５７】
（式２の図示）
なお、ＭｇＯを縦軸、Ａｌ２Ｏ３を横軸とした場合、前記式（２）が１〜８且つＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３が上記組成範囲のときに、本発明の範囲は、図１において実線ラインで囲まれた部分となる。
【００５８】
コンパクション（Ｃ）を小さくできる範囲は、図１において本発明の範囲内においてＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３＝１とＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３＝８の二本の直線の中央の、Ｙ切片が５となる直線に近い部分、即ち、図１において本発明の範囲内で且つＭｇＯ−０．５Ａｌ２Ｏ３＝４の直線に近い部分である。
【００５９】
（式３）
また、ＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３は、下記（式３）が１〜２０を満たすように含有する。なお、下記（式３）の「ＭｇＯ」、「Ａｌ２Ｏ３」には、ガラス板の組成に含まれるＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３のそれぞれの「モル％」を代入する。
ＭｇＯ＋０．５Ａｌ２Ｏ３    （式３）
【００６０】
前記（式３）は、ガラス製造工程における失透特性、具体的には、後述するＴ４−Ｔｃが−５０〜３５０℃、またはＴ４−Ｔｄが−５０〜３５０℃を満たすための指標となる。本発明者は、実験および試行錯誤の結果から、上記の各成分が本発明の範囲を満たし、且つ、前記（式３）で得られる値が１〜２０となる場合に、Ｔｇが５８０〜７２０℃および５０〜３５０℃における平均熱膨張係数６５×１０−７〜８５×１０−７／℃を満足させつつ、Ｔ４−ＴｃまたはＴ４−Ｔｄが上記範囲を満たすことを見出した。
【００６１】
（式３と成形法）
本発明のガラス板の成形方法として、フロート法およびフュージョン法（ダウンドロー法）が適用できるが、フュージョン法のときは、前記（式３）は、好ましくは１４以下であり、より好ましくは１３以下であり、さらに好ましくは１２以下である。
【００６２】
またフロート法のときは、前記（式３）は、好ましくは１８以下であり、より好ましくは１６以下であり、さらに好ましくは１４以下である。また、低い光弾性定数を得るために、好ましくは３以上であり、より好ましくは５以上であり、さらに好ましくは７以上である。
【００６３】
（式３の図示）
なお、ＭｇＯを縦軸、Ａｌ２Ｏ３を横軸とした場合、前記（式３）が１〜２０且つＭｇＯおよびＡｌ２Ｏ３が上記組成範囲のときに、本発明の範囲は、図１において実線で囲まれた部分となる。
【００６４】
（平均線膨張係数）
本発明のガラス板の５０〜３５０℃における平均線膨張係数は８５×１０−７／℃以下であることが好ましい。上記範囲であることで、ディスプレイ部材の製造工程での寸法変化が少なく、液晶ディスプレイなどのディスプレイパネルとの接着時の応力による品質（残留応力や光弾性効果）への影響が少ないことから、特に表示品質面で好ましい。
【００６５】
なお、好ましくは８０×１０−７／℃以下、より好ましくは７８×１０−７／℃以下、さらに好ましくは７６×１０−７／℃以下である。またディスプレイパネル用ガラス板にソーダライムガラスを用いる場合は、両者の熱膨張差の点から、６５×１０−７／℃以上が好ましい。
【００６６】
（Ｔｃ）
本発明のガラス板は、ガラス表面失透温度（Ｔｃ）が１３００℃以下であることが好ましい。好ましくは１２７５℃以下であり、より好ましくは１２５０℃以下であり、特に好ましくは１２２５℃以下である。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、ガラス表面失透温度（Ｔｃ）は９００℃以上である。
【００６７】
ガラス表面失透温度（Ｔｃ）とは、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値である。
【００６８】
（Ｔｄ）
本発明のガラス板は、ガラス内部失透温度（Ｔｄ）が１３００℃以下であることが好ましい。好ましくは１２７５℃以下であり、より好ましくは１２５０℃以下であり、さらに好ましくは１２２５℃以下であり、さらに好ましくは１２００℃以下である。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、ガラス内部失透温度（Ｔｄ）は９００℃以上である。
【００６９】
ガラス内部失透温度（Ｔｄ）とは、白金製の皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの内部に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値である。
【００７０】
（Ｔ４）
本発明のガラス板は、粘度が１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなる温度（Ｔ４）が、１３５０℃以下であることが好ましい。１３００℃以下であることが好ましく、より好ましくは１２７５℃以下であり、さらに好ましくは１２５０℃以下である。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、粘度が１０４ｄ・Ｐａ・ｓとなる温度（Ｔ４）は１１００℃以上である。
【００７１】
（成形方法と失透温度における粘度）
本発明のガラス板の成形方法として、フロート法およびフュージョン法（ダウンドロー法）が適用できるが、フュージョン法のときはＴｄにおけるガラス粘度は、１０４．７ｄ・Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは１０５．０ｄ・Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０５．３ｄ・Ｐａ・ｓ以上、特に好ましくは１０５．５ｄ・Ｐａ・ｓ以上である。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、フュージョン法のときは、Ｔｄにおけるガラス粘度は１０７．０ｄ・Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００７２】
成形方法がフロート法のときは、Ｔｃにおけるガラス粘度は、１０３．８ｄ・Ｐａ・ｓ以上であることが好ましく、より好ましくは１０３．９ｄ・Ｐａ・ｓ以上、さらに好ましくは１０４．０ｄ・Ｐａ・ｓ以上である。なお、他の物性確保の容易性を考慮すると、フロート法のときは、Ｔｃにおけるガラス粘度は１０７．０ｄ・Ｐａ・ｓ以下であることが好ましい。
【００７３】
（成形方法と失透温度）
成形可能性の判断は前段落に示した通り、失透温度における粘度を指標として用いるのが一般的である。しかし、前段落による方法においては、粘度を１０５．５ｄ・Ｐａ・ｓから１０３．８ｄ・Ｐａ・ｓまで連続的に測定する必要があるため、評価が煩雑である。そこで、簡便な評価の方法として、Ｔ４との差温度をとって評価してもよい。
【００７４】
本発明のガラス板の成形方法として、フロート法およびフュージョン法（ダウンドロー法）が適用できるが、板ガラス成形時の失透防止を考慮すると、ガラス板の物性としてフュージョン法のときは、Ｔ４−Ｔｄが好ましくは１００〜３５０℃であり、Ｔ４−Ｔｄ≧５０℃を満たすことが好ましく、Ｔ４−Ｔｄ≧１５０℃を満たすことがより好ましく、Ｔ４−Ｔｄ≧２００℃を満たすことがさらに好ましい。
【００７５】
また、フロート法のときは、Ｔ４−Ｔｃが好ましくは−５０〜３５０℃であり、Ｔ４−Ｔｃ≧−２０℃を満たすことが好ましく、Ｔ４−Ｔｃ≧−１０℃を満たすことがより好ましく、Ｔ４−Ｔｃ≧０℃を満たすことがさらに好ましい。
【００７６】
（Ｔ２）
本発明のガラス板は、粘度が１０２ｄ・Ｐａ・ｓとなる温度（Ｔ２）が、１８５０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１８００℃以下であり、より好ましくは１７５０℃以下であり、より好ましくは１７００℃以下であり、さらに好ましくは１６５０℃以下である。
【００７７】
（密度）
本発明のガラス板は、密度が２．５０ｇ／ｃｍ３以下であることがディスプレイ部材の軽量化のために好ましく、より好ましくは２．４５ｇ／ｃｍ３以下であり、さらに好ましくは２．４３ｇ／ｃｍ３以下であり、特に好ましくは２．４１ｇ／ｃｍ３以下である。なお、本発明のガラス板は、他の物性確保の容易性を考慮すると、密度は２．３５ｇ／ｃｍ３以上であることが好ましい。
【００７８】
（光弾性定数）
本発明のガラス板は、光弾性定数が３３ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下であることが好ましく、より好ましくは３１ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下であり、さらに好ましくは３０ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下であり、特に好ましくは２９ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下である。
【００７９】
ディスプレイ部材の製造工程やディスプレイ部材の使用時に発生した応力によってガラス板が複屈折性を有することにより、黒の表示がグレーとなりＬＣＤのコントラストが低下する現象が認められることがある。光弾性定数を３３ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下とすることにより、この現象を小さく抑えることができる。
【００８０】
本発明のガラス板は、他の物性確保の容易性を考慮すると、光弾性定数が２７ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以上であることが好ましい。なお、光弾性定数は、円盤圧縮法により測定できる。
【００８１】
（ヤング率）
本発明のガラス板は、ヤング率が６６ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは７０ＧＰａ以上であり、さらに好ましくは７４ＧＰａ以上である。本発明のガラス板は、ヤング率が８０ＧＰａ以下であることが好ましい。この範囲とすることにより、ディスプレイ部材を指などで押下した際のガラス板のたわみ量が小さくなり、周辺部材等との接触による破損の抑止が期待できる。
【００８２】
また、ディスプレイ部材製造工程において、ガラス板を搬送する際、二端を保持した時の中央部のたわみ量が小さく、ガラス板間で接触するなどのトラブルを抑止したり、ガラス板間のスペースを小さくしたりすることができるため一度での処理枚数が増え生産性が増加するなどのメリットがある。
【００８３】
また、一般的に、ヤング率が高いとガラス板の機械特性の向上、割れに対する耐久性の向上に寄与する。
【００８４】
（添加物）
本発明のガラス板は、好ましくは本質的に上記母組成からなるが、本発明の目的を損なわない範囲でその他の成分を含有しても良い。その他の成分は、合計で２％以下含有してもよく、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下で含有することができる。
【００８５】
たとえば、耐候性、溶解性、失透性、紫外線遮蔽、赤外線遮蔽、紫外線透過、赤外線透過等の改善を目的に、あるいは、使用後廃棄ディスプレイパネルのリサイクルによるカレット使用による不純物混入として、ＺｎＯ、Ｌｉ２Ｏ、ＷＯ３、Ｎｂ２Ｏ５、Ｖ２Ｏ５、Ｂｉ２Ｏ３、ＭｏＯ３、Ｐ２Ｏ５、Ｇａ２Ｏ３、Ｉ２Ｏ５、Ｉｎ２Ｏ５、Ｇｅ２Ｏ５等を含有してもよい。
【００８６】
（清澄剤）
本発明のガラス板は、ガラスの溶解性、清澄性を改善するため、ガラス中にＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、ＳｎＯ２を合量で２％以下含有するように、これらの原料を母組成原料に添加してもよい。
【００８７】
また、ガラスの化学的耐久性向上のため、ガラス中にＺｒＯ２、Ｙ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３、ＴｉＯ２、ＳｎＯ２を合量で２％以下含有させてもよく、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下で含有させる。これらのうちＹ２Ｏ３、Ｌａ２Ｏ３およびＴｉＯ２は、ガラスのヤング率向上にも寄与する。
【００８８】
（着色剤）
本発明のガラス板は、ガラスの色調を調整するため、ガラス中にＦｅ２Ｏ３、ＣｅＯ２等の着色剤を含有してもよい。このような着色剤の含有量は、合量で１％以下が好ましい。
【００８９】
本発明のガラス板は、環境負荷を考慮すると、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。また、安定してフロート成形することを考慮すると、ＺｎＯを実質的に含有しないことが好ましい。しかし、本発明のガラス板は、ガラスの引き出し速度が速い薄いガラスへの適用や、フュージョン法による成形による製造はより効果的である。
【００９０】
＜本発明のガラス板の製造方法および用途＞
本発明のガラス板は、ディスプレイ部材に適した化学強化用ガラス板として好適に用いることができる。以下、詳しく説明する。
【００９１】
（ガラス板の製造方法）
本発明におけるガラス板を製造する場合、従来のＴＦＴパネル用ガラス板、カバーガラス用ガラス板を製造する際と同様に、溶解、清澄、成形および徐冷工程を経る。
【００９２】
溶解工程は、得られるガラス板の組成となるように原料を調製し、前記原料を溶解炉に連続的に投入し、好ましくは１４５０〜１６５０℃程度に加熱して溶融ガラスを得る。
【００９３】
原料には酸化物、炭酸塩、水酸化物、場合により塩化物などのハロゲン化物なども使用できる。原料粒度も溶け残りが生じない程度の数百ミクロンの大きな粒径の原料から、原料搬送時の飛散が生じない、二次粒子として凝集しない程度の数ミクロン程度の小さな粒径の原料まで適宜使用できる。造粒体の使用も可能である。含水量、β−ＯＨ、Ｆｅの酸化還元度またはレドックス［Ｆｅ２＋／（Ｆｅ２＋＋Ｆｅ３＋）］などの溶解条件も適宜調整、使用できる。
【００９４】
清澄工程として、本発明におけるガラス板は、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ）を含有するアルカリガラス板であるため、清澄剤としてＳＯ３を効果的に用いることができる。また、減圧による脱泡法を適用してもよい。減圧による脱泡法における清澄剤としてはＣｌやＦなどのハロゲンを使用するのが好ましい。
【００９５】
成形工程としてフロート法およびフュージョン法（ダウンドロー法）を適用してガラスリボンを得る。
【００９６】
徐冷工程として、ガラスリボンを好ましくは２０℃／分以上の冷却速度によって室温状態まで冷却し、切断後、ガラス板を得る。
【００９７】
（ガラス板の厚み）
本発明におけるガラス板の厚みは２ミリ以下が好ましい。ガラス板の厚みが２ミリ以下だと、ディスプレイあるいはセンサ一体型カバーガラス装着製品の薄型化と軽量化に貢献できる。好ましくは１．５ミリ以下、さらに好ましくは１．０ミリ以下、さらに好ましくは０．５ミリ以下、さらに好ましくは０．３ミリ以下である。
【００９８】
（化学強化処理方法）
本発明におけるガラス板に化学強化処理を行う方法としては、ガラス表層のＮａイオンと溶融塩中のＫイオンとをイオン交換できるものであれば特に限定されないが、たとえば加熱された硝酸カリウム（ＫＮＯ３）溶融塩にガラスを浸漬する方法があげられる。
【００９９】
ガラスに所望の表面圧縮応力を有する化学強化層（圧縮応力層）を形成するための化学強化処理条件はガラス板であればその厚みなどによっても異なるが、３５０〜５５０℃のＫＮＯ３溶融塩に２〜２０時間、ガラス板を浸漬させることが典型的である。経済的な観点からは３５０〜５００℃、２〜１６時間の条件で浸漬させることが好ましく、より好ましい浸漬時間は２〜１０時間である。
【０１００】
化学強化の前もしくは後に、エッチング、研磨またはアニールを実施してもよい。各工程の順序、処理回数は特に問わない。
【０１０１】
また、ガラスの切断は以後に示すタッチパネル作製の前、あるいは、後のどの段階で、一回もしくは複数回実施してもよい。ガラスの切断の方法は特に指定はなく公知の方法で実施できる。
【０１０２】
（表面圧縮応力（ＣＳ））
本発明のガラス板に化学強化処理を行った後、または、エッチング、研磨、アニールを化学強化処理の前若しくは後に実施した後のガラス板の表面圧縮応力（ＣＳ）は、通常、５５０ＭＰａ以上であり、典型的には６５０ＭＰａ以上である。また、ガラスの厚みが２ｍｍを下回るような場合などには表面圧縮応力は１４００ＭＰａ以下であることが好ましい。１４００ＭＰａ超では内部引張応力（ＣＴ）が大きくなりすぎるおそれがある。より好ましくは１３００ＭＰａ以下、典型的には１２００ＭＰａ以下である。
【０１０３】
（表面圧縮応力層の厚み（ＤＯＬ））
本発明のガラス板に化学強化処理を行った後、または、エッチング、研磨、アニールを化学強化処理の前若しくは後に実施した後のガラス板の表面圧縮応力層の厚み（ＤＯＬ）は、通常、１０μｍ超であることが好ましく、より好ましくは１５μｍ超、典型的には２０μｍ超である。
【０１０４】
また、ガラスの厚みが２ｍｍを下回るような場合などには表面圧縮応力層の厚みは９０μｍ以下であることが好ましい。９０μｍ超では内部引張応力（ＣＴ）が大きくなりすぎるおそれがある。より好ましくは８０μｍ以下、典型的には７０μｍ以下である。
【０１０５】
（内部引張応力（ＣＴ））
本発明のガラス板に化学強化処理を行った後、または、エッチング、研磨、アニールを化学強化処理の前若しくは後に実施した後のガラス板の内部引張応力（ＣＴ）は５０ＭＰａ以下であることが好ましい。好ましくは４５ＭＰａ以下、さらに好ましくは４０ＭＰａ以下、最も好ましくは３０ＭＰａ以下である。内部引張応力（ＣＴ）は、表面圧縮応力（ＣＳ）と表面圧縮応力層の厚み（ＤＯＬ）とガラスの厚み（ｔ）より次式で計算される。
ＣＴ＝ＣＳ×ＤＯＬ／（ｔ−２×ＤＯＬ）
【０１０６】
内部引張応力（ＣＴ）が大きいとガラスが破壊する際に細片となって粉々に飛散する傾向が強くなる。
【０１０７】
（ＴＦＴとインセル型）
（構成と効果）
本発明のガラス板は、ＴＦＴパネルまたはインセル型タッチパネル（以下、「態様１」という。）に好適に用いることができる。態様１の断面図を図６に示す。上部がタッチ面、ディスプレイの視認側になる。上部より押下された力によりカラーフィルタ基板１１０とアレイ基板１３０の裏面、それぞれ１１０ｂと１３０ｂには引張応力が発生する。
【０１０８】
そのためこの面に化学強化による圧縮応力がかかっていると、パネルの強度向上に大きな効果がある。また、それぞれの表面（裏面の反対面）についても、化学強化による圧縮応力がかかっていると、パーティクルあるいはスペーサによる押し込み応力による基板の破壊に対する強度向上に大きな効果がある。
【０１０９】
すなわち、カラーフィルタ基板１１０の表面１１０ａに対しては、偏光板１００とカラーフィルタ基板１１０に挟まれたパーティクル粒子による、押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。アレイ基板の表面１３０ａに対してはスペーサ１４０の押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。
【０１１０】
（ＴＦＴとインセル型）
（アレイ基板等の製造方法）
アレイ基板またはタッチセンサを内臓したアレイ基板（以下、「アレイ基板等」という。）として、本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板を使用する際に、本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板の表面にゲート絶縁膜を成膜する成膜工程を具備する態様１の製造方法について説明する。
【０１１１】
本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板を用いた態様１の製造方法は、本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板の表面の成膜領域を１５０〜３００℃の範囲内の温度（以下、成膜温度という）まで昇温した後、前記成膜温度で５〜６０分間保持して、前記成膜領域に前記アレイ基板ゲート絶縁膜を成膜する成膜工程を具備するものであれば特に限定されない。
【０１１２】
ここで成膜温度は１５０〜２５０℃であることが好ましく、１５０〜２３０℃であることがより好ましく、１５０〜２００℃であることがさらに好ましい。また、この成膜温度に保持する時間は５〜３０分間であることが好ましく、５〜２０分間であることがより好ましく、５〜１５分間であることがさらに好ましい。
【０１１３】
ゲート絶縁膜の成膜は前記のような成膜温度および保持時間の範囲内で行われるので、この間にガラス板が熱収縮する。本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板はコンパクション（Ｃ）が小さいので、成膜パターンのずれが生じ難い。
【０１１４】
成膜工程における成膜は、例えば従来公知のＣＶＤ法によって達成することができる。
【０１１５】
（ＴＦＴとインセル型）
（パネルへの組み立て方法）
本発明に係る態様１の製造方法では、前記アレイ基板等と公知のカラーフィルタ基板を用いて製造することができる。
【０１１６】
すなわち、前記アレイ基板等、カラーフィルタ基板各々に配向膜を形成し、ラビングを行う配向処理工程、ＴＦＴアレイ基板等とカラーフィルタ基板を通常の球状のスペーサーを使用し、所定の基板間ギャップを保持して高精度で貼り合せる貼り合せ工程、基板よりセルを所定サイズに分断する分断工程、分断されたセルに液晶を注入する注入工程、セルに偏光板を貼り付ける偏光板貼り付け工程からなる一連の工程によりＴＦＴパネル等を製造することができる。
【０１１７】
カラーフィルタ基板にタッチセンサアレイを作製してもよい。カラーフィルタ基板には本発明のガラス板を使用してもよいし、使用しなくてもよい。高い強度を付与するには本発明の板を使用することが好ましい。
【０１１８】
（オンセル型）
（構成と効果）
本発明のガラス板は、オンセル型タッチパネル（以下、「態様２」という。）に好適に用いることができる。態様２の断面図を図７に示す。
【０１１９】
態様１では２枚のガラス板が使用されるが、態様２ではもう一枚、「タッチセンサ板」が使用される。態様２では、３枚のガラス板のうち少なくとも１枚に、本発明のガラス板を使用する。
【０１２０】
図７において、上部がタッチ面、ディスプレイの視認側になる。態様２ではタッチセンサ板１６０が偏光板１００の内側に挿入されている。上部より押印された力により、タッチセンサ板１６０、カラーフィルタ基板１１０、アレイ基板１３０のそれぞれの裏面、それぞれ１６０ｂ、１１０ｂと１３０ｂには引張応力が発生する。そのためこの面に化学強化による圧縮応力がかかっていると、パネルの強度向上に大きな効果がある。
【０１２１】
また、それぞれの表面（裏面の反対面）についても、化学強化による圧縮応力がかかっていると、パーティクルあるいはスペーサによる押し込み応力による基板の破壊に対する強度向上に大きな効果がある。
【０１２２】
すなわち、タッチセンサ板１６０の表面１６０ａでは、偏光板１００とタッチセンサ板１６０の間に挟まれたパーティクル粒子による押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。カラーフィルタ基板１１０の表面１１０ａでは、タッチセンサ板１６０との間に挟まれたパーティクル粒子による押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。アレイ基板の表面１３０ａに対してはスペーサ１４０の押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。
【０１２３】
（アウトセル型）
（構成と効果）
本発明のガラス板は、アウトセル型タッチパネル（以下、「態様３」という。）に好適に用いることができる。態様３の断面図を図８に示す。
【０１２４】
態様１では２枚のガラス板が使用されるが、態様３ではもう一枚、「タッチセンサ板」が使用される。態様３では、３枚のガラス板のうち少なくとも１枚に、本発明のガラス板を使用する。
【０１２５】
図８において、上部がタッチ面、ディスプレイの視認側になる。態様３では、タッチセンサ板１６０が偏光板１００の外側に挿入されている。上部より押印された力により、タッチセンサ板１６０、カラーフィルタ基板１１０、アレイ基板１３０のそれぞれの裏面、それぞれ１６０ｂ、１１０ｂ、１３０ｂには引張応力が発生する。そのためこの面に化学強化による圧縮応力がかかっていると、パネルの強度向上に大きな効果がある。
【０１２６】
また、それぞれの表面（裏面の反対面）についても、化学強化による圧縮応力がかかっていると、パーティクルあるいはスペーサによる押し込み応力による基板の破壊に対する強度向上に大きな効果がある。すなわち、タッチセンサ板１６０の表面１６０ａ、に対しては、タッチセンサ表面の日常生活空間に存在するパーティクル粒子、砂、繊維等による、押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。
【０１２７】
カラーフィルタ基板１１０の表面１１０ａでは、偏光板１００との間に挟まれたパーティクル粒子による押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。アレイ基板の表面１３０ａに対してはスペーサ１４０の押し込み応力に対する破壊抑止効果がある。
【０１２８】
（タッチセンサ板の構成１）
図３のタッチセンサ板１０において、第１透明導電膜１４は、図中ｘ方向に延在して、このｘ方向と直交するｙ方向に、複数が配列される。他方、第２透明導電膜１６は、図中ｙ方向に延在して、ｘ方向に、複数が配列される。大面積部１４ａおよび大面積部１６ａは、互いに離間して、ｘ方向およびｙ方向に交互になるように配列され、入力位置検出を向上させるためにもうけられる。従って、第１透明導電膜１４と第２透明導電膜１６とは、接続部１４ｂと接続部１６ｂとで交差するように形成される。
【０１２９】
接続部１４ｂおよび接続部１６ｂの典型的な線幅は１０〜５０μｍ程度である。そのため、使用ガラス板の一辺が１ｍ程度以上となると１０〜５０μｍ／１ｍ＝１０〜５０ｐｐｍの寸法精度が要求されてくる。今後センサの高精細化に伴っては線幅の狭幅化が予想される。
【０１３０】
（タッチセンサ板の構成２）
図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、第１透明導電膜１４と第２透明導電膜１６との交差部すなわち接続部１４ｂと接続部１６ｂとの交差部では、第２透明導電膜１６をｘ方向に跨ぐように交差部絶縁膜２８が形成されている。
【０１３１】
また、この交差部においては、第１透明導電膜１４は、この交差部絶縁膜２８の上に、交差部絶縁膜２８および第２透明導電膜１６をｘ方向に跨ぐように形成されている。これにより、第１透明導電膜１４と第２透明導電膜１６とを絶縁状態で交差させるジャンパ部（クロスオーバ部）が形成され、互いに交差して形成される第１透明導電膜１４と第２透明導電膜１６との絶縁状態が保たれる。
【０１３２】
（タッチセンサ板の構成３）
図３のタッチセンサ板１０において、透明導電膜１４および１６の形成材料は、静電容量型のタッチセンサにおいてセンサ部を形成するために用いられる、公知の透明（光透過性を有する）な導電性材料が、各種、利用可能である。
【０１３３】
具体的には、例えば、ＩＴＯ（酸化インジウムスズ）およびＩＺＯ（酸化インジウム亜鉛）等が挙げられる。中でも、ＩＴＯは、好適に利用される。交差部絶縁膜２８の形成材料は、公知の透明な絶縁性材料が、各種、利用可能である。具体的には、アクリル系、ポリイミド系等の各種フォトレジスト等が例示される。
【０１３４】
（タッチセンサ板の構成４）
図４は、タッチセンサ板１０を概念的に示す平面図である。図４において、遮光膜１８は、ガラス板１２のセンサ面外周部に形成され、遮光性を有する絶縁性の膜である。遮光膜１８は、タッチセンサ板１０と組み合わされるディスプレイからの漏れ光の遮光、タッチセンサを駆動するため金属配線２０やＩＣの隠蔽等のために設けられる。
【０１３５】
図４および図３（Ｄ）に示すように、遮光膜１８の上（センサ面１２ｂ）には、金属配線２０が形成される。金属配線２０は、第１透明導電膜１４および第２透明導電膜１６の数に応じて、複数が形成されており、個々の金属配線２０は、一端が、第１透明導電膜１４もしくは第２透明導電膜１６に接続される。
【０１３６】
また、個々の金属配線２０の他端側は、タッチセンサ駆動用ＩＣを同基板に作製する場合は同ＩＣに、駆動用ＩＣを同基板に作製しない場合は、例えば、タッチセンサ板１０に組み合わされるディスプレイに接続されるフレキシブル配線基板３０に接続される。この金属配線２０を有することにより、ＩＴＯ等からなる透明導電膜の導電性の低さを補って、センサからの信号を容易に取り出すことが可能になる。
【０１３７】
図３のタッチセンサ板１０において、金属配線２０は、各種の金属材料が利用可能である。具体的には、Ｍｏ／Ａｌ／Ｍｏの３層の金属材料（ＭＡＭ）、Ｍｏ−Ｎｂ合金／Ａｌ／Ｍｏ−Ｎｂ合金の３層の金属材料、Ｍｏ−Ｎｂ合金／Ａｌ−Ｎｂ合金／Ｍｏ−Ｎｂ合金の３層の金属材料等が例示される。
【０１３８】
（タッチセンサ板の構成５）
タッチパネルの大型化、高精細化にともない、金属配線数が増加することが容易に想像される。金属配線数の増加は遮光膜１８の幅の増加をもたらし、センサに関与しない、いわば無駄な面積の増大をもたらす。もしくは金属線の線幅を細く必要があり、寸法精度が厳しくなる。
【０１３９】
（タッチセンサ板の作製方法１）
以下、図５のフローチャートを参照して、タッチセンサ板１０の製造方法の一例を説明する。なお、本発明のタッチセンサ板１０は、この手順で製造するのに限定はされない。各膜の形成方法も、以下に示す例に限定はされず、膜の形成材料等に応じて、公知のタッチセンサ板で用いられている各種の方法が利用可能である。
【０１４０】
（タッチセンサ板の作製方法２遮光膜）
本発明のガラス板は、オンセル型あるいはアウトセル型タッチパネル用のセンサ板用の化学強化用ガラス板に好適に用いることができる。
【０１４１】
本発明のガラス板に化学強化を施したガラス板の表面に、まず、アクティブエリアＡとなる領域を囲むように（図４参照）、ガラス板１２に遮光膜１８を印刷する。印刷方法によっては、熱処理（熱工程１）が実施される。遮光膜１８の印刷は、タッチパネルの製造で利用されている公知の方法によればよい。
【０１４２】
（タッチセンサ板の作製方法３交差部透明導電膜）
次いで、後に第２透明導電膜１６の一部となる交差部透明導電膜１６ｂとなるＩＴＯ等を全面に成膜する。ＩＴＯ等の成膜は、スパッタリング等の公知の方法で行えばよい。この時、ガラス板は１５０〜３００℃、５〜６０分間の熱処理（熱工程２）が実施される。続いてパターニングを行う。パターニングもフォトリソグラフィを利用する方法等の公知の方法で行えばよい。
【０１４３】
（タッチセンサ板の作製方法４交差部絶縁膜）
次いで、絶縁膜を交差部透明導電膜１６ｂ上に全面に成膜する。この時、熱処理（熱工程３）が実施される。次いで、交差部透明導電膜１６ｂの一部を露出させるようにパターニングを行い、交差部絶縁膜２８を形成する。この時、熱工程１〜３にてガラスが大きく収縮すると交差部透明導電膜１６ｂの一部が露出せず、断線する不具合等が発生する可能性がある。あるいは、ガラスの収縮量を補正したパターニングのための露光マスクを用意する必要があり、コストがかかる。成膜方法およびパターニングは、交差部絶縁膜２８の形成材料に応じた公知の方法で行えばよい。
【０１４４】
（タッチセンサ板の作製方法５透明導電膜）
次いで、第１透明導電膜１４、および交差部透明導電膜１６ｂを除く第２透明導電膜１６となるＩＴＯ等を全面に成膜する。この時、ガラス板は１５０〜３００℃、５〜６０分間の熱処理（熱工程４）が実施される。続いて、パターニングを行うことで、透明センサ配線部分を完成する。
【０１４５】
この時、熱工程１〜４にてガラスが大きく収縮すると、交差部透明導電膜１６ｂと交差部透明導電膜１６ｂを除いた透明導電膜１６が断線する可能性や、第１透明導電膜１４が交差部絶縁膜２８を超えて第２透明導電膜１６と短絡する可能性が考えられる。
【０１４６】
あるいは、ガラスの収縮量を補正したパターニングのための露光マスクを用意する必要があり、コストがかかる。先と同様、ＩＴＯ等の成膜は、スパッタリング等の公知の方法で行えばよく、パターニングも、公知の方法で行えばよい。さらに、遮光膜１８の上に金属配線２０を形成し、パターニングする。
【０１４７】
（タッチセンサ板の作製方法６保護絶縁膜）
次いで、ガラス板１２のセンサ面１２ｂａを全面的に覆うように、保護絶縁膜２４を成膜し、タッチパネルセンサを駆動するため金属配線２０やＩＣ部分などの必要な部分を露出するように、パターニングを行う。成膜方法およびパターニングは、保護絶縁膜２４の形成材料に応じた公知の方法で行えばよい。
【実施例】
【０１４８】
以下、実施例および製造例により本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例および製造例に限定されない。【０１４９】
本発明のガラス板の実施例（例１〜１３、１８〜２２）および比較例（例１４〜１７、２３〜２５）を示す。なお表中のかっこは、計算値である。【０１５０】
表１〜４で表示した組成になるように、ガラス板用の各成分の原料を調合し、該ガラス板用成分の原料１００質量部に対し、硫酸塩をＳＯ３換算で０．１質量部原料に添加し、白金坩堝を用いて１６００℃の温度で３時間加熱し溶解した。溶解にあたっては、白金スターラーを挿入し１時間攪拌しガラスの均質化を行った。次いで溶融ガラスを流し出し、冷却後、板状に研削、研磨加工した。【０１５１】
こうして得られたガラスの５０〜３５０℃における平均熱膨張係数（単位：×１０−７／℃）、ガラス転移温度（Ｔｇ）（単位：℃）、密度、Ｔ４、コンパクション（Ｃ）、光弾性定数、ヤング率、失透温度（ガラス表面失透温度（Ｔｃ）、ガラス内部失透温度（Ｔｄ））、Ｔ４、Ｔｄにおけるガラス粘度（単位：ｄＰａ・ｓ）を測定し、また、Ｔ４−ＴｃとＴ４−Ｔｄを算出し、表１〜３に示した。以下に各物性の測定方法を示す。【０１５２】
（１）Ｔｇ：ＴｇはＴＭＡを用いて測定した値であり、ＪＩＳ  Ｒ３１０３−３（２００１年度）により求めた。
（２）密度：泡を含まない約２０ｇのガラス板をアルキメデス法によって測定した。【０１５３】
（３）Ｔ４：回転粘度計を用いて粘度を測定し、１０４ｄＰａ・ｓとなるときの温度Ｔ４（℃）を測定した。
また、溶融ガラスの高温（１０００〜１６００℃）におけるガラス粘度の測定結果から、フルチャーの式の係数を求め、該係数を用いたフルチャーの式により、ガラス内部失透温度（Ｔｄ）におけるガラス粘度を求めた。
（４）コンパクション（Ｃ）：前述のコンパクション（Ｃ）の測定方法により測定した。【０１５４】
（５）５０〜３５０℃の平均熱膨張係数：示差熱膨張計（ＴＭＡ）を用いて測定し、ＪＩＳ  Ｒ３１０２（１９９５年度）より求めた。【０１５５】
（６）失透温度［ガラス表面失透温度（Ｔｃ）およびガラス内部失透温度（Ｔｄ）］：白金製皿に粉砕されたガラス粒子を入れ、一定温度に制御された電気炉中で１７時間熱処理を行い、熱処理後の光学顕微鏡観察によって、ガラスの表面に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値をガラス表面失透温度Ｔｃ（℃）、またガラスの内部に結晶が析出する最高温度と結晶が析出しない最低温度との平均値をガラス内部失透温度Ｔｄ（℃）とする。【０１５６】
（７）光弾性定数：光源として５４６ｎｍの光を使用して、円盤圧縮法により測定した。【０１５７】
（８）ヤング率：厚み７〜１０ｍｍのガラスについて、超音波パルス法により測定した。【０１５８】
ガラス中のＳＯ３残存量は１００〜５００ｐｐｍであった。【０１５９】
【表１】
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【０１６０】
【表２】
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【０１６１】
【表３】
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【０１６２】
【表４】
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【０１６３】
表１〜表４より明らかなように、実施例（例１〜１３、１８〜２２）のガラスは、ガラス転移温度Ｔｇが高い。また、実施例のガラスは５０〜３５０℃における平均熱膨張係数が６５×１０−７〜８５×１０−７／℃であるので、ディスプレイ部材製造工程での寸法変化が少なく、カラーフィルタとアレイ板の合せ時のパターン合せが容易となる。さらに、パネル使用時の熱応力による品質への影響が少ないことから、特に表示品質面で好ましい。【０１６４】
また、コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下であるため、ガラス板上の成膜パターニング時の位置ずれが生じにくい。したがって、近年の熱処理の低温化に対応した、特に大型のディスプレイ部材製造用のガラス板、例えば、マザーガラスとして一辺が２ｍ以上のガラス板として好適に用いることができる。【０１６５】
また、例１〜１３は、Ｔ４−Ｔｃが−５０〜３５０℃、またはＴ４−Ｔｄが−５０〜３５０℃を満たしており、板ガラス成形時の失透が抑えられる。【０１６６】
また、例６，７，１１，１２，１３は、Ｔ４−Ｔｄが１００〜３５０℃、Ｔｄにおけるガラス粘度が１０４．７ｄ・Ｐａ・ｓ以上であり、フュージョン法による成形に適している。【０１６７】
なお、例１８についても、各物性値（Ｔｃ、Ｔｄ、Ｔ４、Ｔ４−Ｔｃ、Ｔ４−Ｔｄ、光弾性定数、ヤング率）は本発明の範囲を満たすものである。【０１６８】
例１４は、コンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍより大きく、ディスプレイ部材製造工程での寸法変化が大きく、カラーフィルタとアレイ板の合せ時のパターン合せが困難となり、ガラス板上の成膜パターニング時の位置ずれが生じ易い。【０１６９】
例１６、１７は、ガラス転移温度が５８０℃未満であり、アルカリの移動度の増大や耐熱性に問題が生じる可能性がある。【０１７０】
表１〜３に示したガラスのコンパクション（Ｃ）はいずれも５０℃／分にて冷却を行ったガラス板のコンパクション値を示した。表４には５０℃／分、７０℃／分、１５０℃／分、３００℃／分の各冷却速度にて冷却を行ったガラス板のコンパクション値を示した。また、その後、アニール処理（６３０〜６５０℃１ｈ保持、その後３０℃／ｈ冷却）、あるいは化学強化処理（４３５℃４ｈ）の実施の有無別のコンパクション値を示した。【０１７１】
例１９には、例１９に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分、７０℃／分、１５０℃／分、３００℃／分、の各冷却速度にて室温まで冷却した後、化学強化処理したガラス板のそれぞれのコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７２】
例２０には、例２０に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分の冷却速度にて室温まで冷却した後のコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７３】
例２１には、例２１に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分の冷却速度にて室温まで冷却した後、アニール処理を実施し、その後、化学強化処理したガラス板のそれぞれのコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７４】
例２２には、例２２に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分、７０℃／分、１５０℃／分、３００℃／分、の各冷却速度にて室温まで冷却した後、化学強化処理したガラス板のそれぞれのコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７５】
例２３には、例２３に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分の冷却速度にて室温まで冷却した後のコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７６】
例２４には、例２４に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分の冷却速度にて室温まで冷却した後、アニール処理を実施し、その後、化学強化処理したガラス板のそれぞれのコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７７】
例２５には、例２５に示した組成のガラス板を転移温度Ｔｇ＋５０℃まで加熱し、この温度で１分間保持した後、５０℃／分、７０℃／分、１５０℃／分、３００℃／分、の各冷却速度にて室温まで冷却した後、化学強化処理したガラス板のそれぞれのコンパクション（Ｃ）を示した。【０１７８】
例２１〜２３、および、例２４〜２５には、２つのガラス組成の、アニール処理および化学強化処理のコンパクション（Ｃ）への影響を示す。コンパクション（Ｃ）に対して、アニール処理および化学強化処理は、改善効果はなく、むしろ、増大傾向を示した。【０１７９】
例１９、２２、２５、および図２には、３つのガラス組成の、化学強化処理の、仮想粘度に対するコンパクション（Ｃ）への影響を示す。【０１８０】
仮想粘度が１０１２．４ｄ・Ｐａ・ｓ（冷却速度５０℃／分）におけるコンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ以下であるガラス（例１９、２２）では仮想粘度が低くなっても（冷却速度が速くなっても）低コンパクションを維持できているのに対し、仮想粘度が１０１２．４ｄ・Ｐａ・ｓ（冷却速度５０℃／分）におけるコンパクション（Ｃ）が２０ｐｐｍ超であるガラス（例２５）では仮想粘度が低くなった場合の（冷却速度が速くなった場合の）コンパクションの増大が顕著であることが分かる。【０１８１】
本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは、当業者にとって明らかである。【０１８２】
本発明を特定の態様を用いて詳細に説明したが、本発明の意図と範囲を離れることなく様々な変更および変形が可能であることは、当業者にとって明らかである。なお本出願は、２０１３年４月２５日付で出願された日本特許出願（特願２０１３−０９２０４５）に基づいており、その全体が引用により援用される。
【産業上の利用可能性】
【０１８３】
本発明のガラス板は、タッチパネルセンサを有する液晶ディスプレイ部材用ガラス板として好適であるが、タッチパネルセンサを有する他のディスプレイ用板、例えば、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、無機エレクトロ・ルミネッセンス・ディスプレイ等に使用することができる。
【符号の説明】
【０１８４】
１０  タッチセンサ板
１２  ガラス板
１４  第１透明導電膜
１６  第２透明導電膜
１８  遮光膜
２０  金属配線
２４  保護絶縁膜
２８  交差部絶縁膜
３０  フレキシブル配線基板
１００  偏光板
１１０  カラーフィルタ基板
１２０  液晶
１３０  アレイ基板
１４０  スペーサ
１５０  封止剤
１６０  タッチセンサ板
１１０ａ  カラーフィルタ基板の表面
１１０ｂ  カラーフィルタ基板の裏面
１３０ａ  アレイ基板の表面
１３０ｂ  アレイ基板の裏面
１６０ａ  タッチセンサ板の表面
１６０ｂ  タッチセンサ板の裏面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014175144.tif 000014
【図８】
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【国際調査報告】
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