(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
その組成が、酸化物基準の質量％表示で実質的に、
ＳｉＯ2                              ５２〜６２％
Ａｌ2Ｏ3                            ５〜１５％
ＭｇＯ                              ０％超９％以下
ＣａＯ                              ３〜１２％
ＳｒＯ                              ９〜１８％
ＢａＯ                              ０〜１３％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ      ２５〜３０％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ              ６〜１４％
ＺｒＯ2                              ０〜６％
ＳＯ3                                ０〜１％
からなり、１０2ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１５２０℃以下であり、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１１２０℃以下であり、ガラス転移点が６１０℃以上であり、比重が２．９以下であることを特徴とするディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項２】
酸化物基準の質量％表示で、ＭｇＯを０％超５％以下含有する請求項１に記載のディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項３】
酸化物基準の質量％表示で、ＳＯ3を０．００１％以上１％未満含有する請求項１又は２に記載のディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項４】
ガラス融液における泡成長開始温度が１４２０℃未満であることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項５】
熱膨張係数が８０×１０-7／℃〜９０×１０-7／℃の範囲にある請求項１ないし４のいずれかに記載のディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項６】
１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍ以上である請求項１ないし５のいずれかに記載のディスプレイ基板用フロートガラス。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載のガラスとなるようにガラス原料を調整し、該ガラス原料を溶解した後、フロート法により板ガラスに成形するディスプレイ基板用フロートガラスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ディスプレイ基板用ガラス、特にプラズマディスプレイパネル（以下、ＰＤＰと略す）基板用ガラスとして好適なフロートガラス、及び該フロートガラスの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＰＤＰは一般的に、基板ガラス上に金属電極、絶縁ペースト、リブペースト等を５５０〜６００℃程度の温度で焼成した後、対向板と周囲をフリットシールすることによって製造される。従来、このためＰＤＰ基板用ガラスとして建築用又は自動車用として広く用いられるソーダライムシリカガラスが一般的に用いられてきた。【０００３】
しかし、ソーダライムシリカガラスのガラス転移点は５３０〜５６０℃であるため、上記の焼成温度で熱処理を受けると、基板ガラスが変形又は収縮し、寸法が著しく変化するため、対向板との電極位置あわせを精度よく実現しがたいという課題があった。特に、生産性の高いベルト炉のような連続式の焼成炉を使用する場合、焼成中に基板ガラスの先端と後端で温度差が付き、基板ガラスが前後に非対称な寸法変化を起こすという問題があった。このような問題は、ＰＤＰの大きさが例えば４０インチのような大型なものになるとより顕著になり、耐熱性のより高い基板ガラスが必要となる。【０００４】
この基板ガラスの熱変形又は熱収縮の問題を解決するため、熱膨張係数がソーダライムシリカガラスと近く、ガラス転移点、歪点が高いディスプレイ基板用ガラスが知られている（特許文献１，特許文献２）。
このようなガラスをＰＤＰ基板用ガラスとして使用すると、連続式の焼成炉でＰＤＰ製造の熱処理を行っても、ソーダライムシリカガラスで問題になった、前後に非対称な寸法変化を起こしにくいため、高い精度で基板ガラスを焼成できる。【０００５】
しかしながら、特許文献１、及び特許文献２に記載のディスプレイ基板用ガラスは、ソーダライムシリカガラスに比べて、高温におけるガラスの粘度（例えば、７００℃以上におけるガラスの粘度）が高い。そのため、基板ガラス製造時に実施される各工程の温度、すなわち、ガラス溶解温度、清澄温度及び成形温度を高くしなければならず、安定した生産が難しい、製造設備の寿命に悪影響が及ぶ、基板ガラスの製造コストが高くつくといった問題が生じる。【０００６】
したがって、ガラスの安定した生産、製造設備の寿命延長、コストダウン等の理由から、ガラスの高温粘度を下げることが求められている。
しかしながら、単に高温粘度を下げたガラス組成としたのでは、ＰＤＰ用の基板ガラスに要求される特性を満たすことができない。すなわち、基板ガラスの比重、ガラス転移点、耐薬品性、誘電率、体積抵抗率、屈折率、熱膨張率、歪点等の特性をＰＤＰ用基板ガラスとして満たすべき範囲にすることができない。【０００７】
また、単に高温粘度を下げたガラス組成とした場合、これに応じて基板ガラス製造時に実施される各工程の温度を下げることができるが、清澄工程の温度を下げた場合、清澄剤の効果が低下する。ディスプレイ基板用ガラスを製造する際、ガラス中の泡（気泡）を減少させるために、清澄剤として通常ＳＯ3が使用される。ＳＯ3はアルカリ土類の硫酸塩としてガラス原料に添加される。その後、ＳＯ3は溶融ガラス中で分解してＳＯ2を発生する。このＳＯ2が溶融ガラス中に存在する気泡を成長させて清澄作用を促進させる。しかしながら、ガラスの高温粘度を下げた組成として、清澄工程の温度を下げた場合、溶融ガラス中でのＳＯ3の分解が起こりにくくなり、清澄剤の効果が低下する。【０００８】
【特許文献１】特開平３−４０９３３号公報
【特許文献２】特開平８−１６５１３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した問題点を解決するため、本発明は、ディスプレイ基板用ガラス、特にＰＤＰ基板用ガラスとしての特性及び品質を確保しつつ、高温粘度を下げることができるディスプレイ基板用フロートガラス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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、その組成が、酸化物基準の質量％表示で実質的に、
ＳｉＯ2                              ５２〜６２％
Ａｌ2Ｏ3                            ５〜１５％
ＭｇＯ                              ０％超９％以下
ＣａＯ                              ３〜１２％
ＳｒＯ                              ９〜１８％
ＢａＯ                              ０〜１３％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ      ２５〜３０％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ              ６〜１４％
ＺｒＯ2                              ０〜６％
ＳＯ3                                ０〜１％
からなり、１０2ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１５２０℃以下であり、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１１２０℃以下であり、ガラス転移点が６１０℃以上であり、比重が２．９以下であることを特徴とするディスプレイ基板用フロートガラス（以下、「本発明の基板ガラス」という。）を提供する。【００１１】
本発明の基板ガラスは、酸化物基準の質量％表示で、ＭｇＯを０％超５％以下含有することが好ましい。
本発明の基板ガラスは、酸化物基準の質量％表示で、ＳＯ3を０．００１％以上１％未満含有することが好ましい。【００１２】
本発明の基板ガラスは、ガラス融液における泡成長開始温度が１４２０℃未満であることが好ましい。【００１３】
本発明の基板ガラスは、熱膨張係数が８０×１０-7／℃〜９０×１０-7／℃の範囲にあることが好ましい。【００１４】
本発明の基板ガラスは、１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。【００１５】
また、本発明は、上記したガラスとなるようにガラス原料を調整し、該ガラス原料を溶解した後、フロート法により板ガラスに成形するディスプレイ基板用フロートガラスの製造方法を提供する。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の基板ガラスは、ディスプレイ基板用ガラスとしての特性、特にＰＤＰ基板用ガラスとしての特性を確保しつつ、高温粘度が低くなっている。これにより、基板ガラス製造時に実施される各工程の温度、すなわち、溶解工程の温度、清澄工程の温度及び成形工程（例えば、フロート法による成形工程）の温度を下げることができる。
ガラス製造時に実施される各工程の温度を下げることは、生産が安定する、製造設備の寿命が延長する、基板ガラスの製造コストが下がるといった利点を有している。【００１７】
また、基板ガラス製造の各工程の温度を下げることにより、基板ガラスの特性に関する以下の利点も得られる。
フロート法による成形工程の温度を下げることにより、得られる基板ガラスのスズ欠点を減らすことができる。フロート法による成形工程の温度が高いと、フロートバス中の溶融スズの蒸発量が増加する。蒸発したスズはフロートバスの天井付近で凝集して、ガラスリボンに落下してスズ欠点を生じさせる。【００１８】
さらに、本発明の基板ガラスは、清澄工程の温度を下げた場合であっても、清澄剤の効果が好ましく発揮される。この結果、泡数の少ない高品質の基板ガラスを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施例におけるガラス融液の温度と、気泡の平均直径の対数値と、の関係を示したグラフである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の基板ガラスについてさらに説明する。なお、以下において、％は特に断りのない限り、質量％である。
本発明の基板ガラスは、その組成が、酸化物基準の質量％表示で実質的に、
ＳｉＯ2                              ５２〜６２％
Ａｌ2Ｏ3                              ５〜１５％
ＭｇＯ                              ０％超９％以下
ＣａＯ                              ３〜１２％
ＳｒＯ                              ９〜１８％
ＢａＯ                              ０〜１３％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ      ２５〜３０％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ              ６〜１４％
ＺｒＯ2                              ０〜６％
ＳＯ3                                ０〜１％
からなる。【００２１】
本発明の基板ガラスにおいて、上記組成に限定する理由は以下の通りである。
ＳｉＯ2：ガラスの骨格を形成する成分であり、その含有量が５２％未満だと基板ガラスの耐熱性が悪化する。また、ガラスの高温粘度が増加して、基板ガラス製造時の各工程の温度を下げることができない。他方、６２％超だと基板ガラスの熱膨張係数が低下する。
ＳｉＯ2の含有量は、５３〜６１％であることがより好ましく、さらに好ましくは５４〜６０％であり、最も好ましくは５５〜５９％である。【００２２】
Ａｌ2Ｏ3：ガラス転移点を上げ、基板ガラスの耐熱性を向上させる効果があるが、その含有量が５％未満だとこの効果が少ない。他方、１５％超だと、基板ガラスの高温粘度が増加し、基板ガラス製造時の各工程の温度を下げることができない。
Ａｌ2Ｏ3の含有量は、６〜１３％であることがより好ましい。さらに好ましくは６〜１１％であり、最も好ましくは６〜９％である。【００２３】
ＭｇＯ：ＭｇＯは、ガラス溶解時の粘性を下げ、溶解を促進する作用があるので含有される。ＭｇＯは、比重を低減させ、また、ガラスに疵をつきにくくする作用があるため、基板ガラスの大型化を顧慮する場合には９％まで含有させることができる。
ＭｇＯの含有量は、１〜７．５％であることが好ましく、その含有量が５％超であるとガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎる傾向があり、１〜５％であることがより好ましい。さらに好ましくは２〜５％であり、最も好ましくは２〜４％である。【００２４】
ＣａＯ：ガラスの転移点の向上と熱膨張係数の増大、及びガラスの高温粘度を下げる効果がある。その含有量が３％未満だとガラスの熱膨張係数が小さくなりすぎる。他方、１２％以上だと熱膨張係数が大きくなりすぎる。
ＣａＯの含有量は、３〜１０％であることがより好ましい。さらに好ましくは３〜８％であり、最も好ましくは３〜６％である。【００２５】
ＳｒＯ：ＣａＯと同様にガラスの転移点の向上と熱膨張係数の増大、及びガラスの高温粘度を下げる効果がある。その含有量が９％未満だとガラス転移点が低くなりすぎる。他方、１８％超だとガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎる。
ＳｒＯの含有量は、１０〜１７％であることがより好ましい。さらに好ましくは１０〜１６％であり、最も好ましくは１０〜１５％である。【００２６】
ＢａＯ：ガラスの転移点の向上と熱膨張係数の増大、及びガラスの高温粘度を下げる効果があるので含有させることができる。しかしその含有量が１３％超だとガラスの熱膨張係数が大きくなりすぎる。【００２７】
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量が２５％未満ではガラスの高温粘度が上昇しすぎる。他方３０％超では熱膨張係数が大きくなりすぎる。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量は２５〜２９％であることが好ましい。より好ましくは２５〜２８％、さらに好ましくは２５〜２７％である。【００２８】
Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ、及びＫ2Ｏ：ガラスの熱膨張係数を大きくするためには少なくとも一種は必須である。これらの合量が６％未満ではガラスの熱膨張係数が小さくなりすぎる。他方合量が１４％超ではガラスの耐熱性が低下する。
Ｎａ2Ｏ、Ｌｉ2Ｏ及びＫ2Ｏの合量は、６〜１２％であることがより好ましい。さらに好ましくは６〜１０％であり、最も好ましくは６〜８％である。
これらの中でＫ2Ｏはガラスの熱膨張係数を大きくするため、１％以上含まれることが好ましい。一方、これらの成分を過度に添加するとガラスの耐熱性低下の傾向が大きい。
かかる観点からＬｉ2Ｏは０〜１％、Ｎａ2Ｏは０〜７％、Ｋ2Ｏは１〜６％の範囲とすることが好ましく、Ｌｉ2Ｏは０〜１％、Ｎａ2Ｏは０〜６％、Ｋ2Ｏは１〜５％の範囲とすることがより好ましい。【００２９】
ＺｒＯ2：ガラスの耐熱性及び化学耐久性の向上のために使用する。その含有量が６％以上ではガラスが失透しやすくなる。【００３０】
ＳＯ3：通常清澄剤として用いられるものの一部が製造後の基板ガラス中に残存する。しかし、製造後の基板ガラスにおける残存量が１％超となるような量をガラス原料に投入した場合、製造時にガラスが再沸するなどしてガラス中に気泡が残存することになる。
なお、ＳＯ3を清澄剤として使用する場合、ＳＯ3源のガラス原料への投入量は、ガラス原料１００％に対してＳＯ3換算で０．１〜５％であることが好ましい。この場合、基板ガラス中の残存量はＳＯ3換算で０．００１％以上１％未満であり、好ましくは０．０１％以上１％未満であり、より好ましくは０．０１〜０．６％である。【００３１】
したがって、本発明の基板ガラスの好適な組成は、酸化物基準の質量％表示で実質的に、
ＳｉＯ2                              ５３〜６１％
Ａｌ2Ｏ3                            ６〜１３％
ＭｇＯ                              １〜５％
ＣａＯ                              ３〜１０％
ＳｒＯ                              １０〜１７％
ＢａＯ                              １〜８％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ      ２５〜２９％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ              ６〜１２％
ＺｒＯ2                              ０〜４％
ＳＯ3                                ０．０１％以上１％未満
からなる。【００３２】
さらに、本発明の基板ガラスの最も好適な組成は、酸化物基準の質量％表示で実質的に、
ＳｉＯ2                              ５５〜５９％
Ａｌ2Ｏ3                            ６〜９％
ＭｇＯ                              ２〜５％
ＣａＯ                              ３〜６％
ＳｒＯ                              １０〜１５％
ＢａＯ                              １．５〜６％
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ      ２５〜２７％
Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ＋Ｌｉ2Ｏ              ６〜１０％
ＺｒＯ2                              ０〜２％
ＳＯ3                                ０．０１〜０．６％
からなる。【００３３】
本発明の基板ガラスは、上記成分以外にガラスの溶解性、清澄性、成形性を改善するため、Ｓｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5、Ｆ、Ｃｌを合量で２％以下含有してもよい。
また、基板ガラスの耐久性向上のため、Ｌａ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＳｎＯ2、ＺｎＯを合量で５％以下含有してもよい。
さらに、基板ガラスの色調を調整するため、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｏＯ、ＮｉＯ、Ｎｄ2Ｏ3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。
さらに、溶解性を向上するため、Ｂ2Ｏ3を含有してもよい。ただし、過度に含有すると、基板ガラスの熱膨張係数が低くなり過ぎるので１．５％未満とすることが好ましい。【００３４】
本発明の基板ガラスは、高温粘度が従来のＰＤＰ基板用ガラスに比べて低くなっている。具体的には、１０2ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１５２０℃以下であり、１０4ｄＰａ・ｓの粘度に相当するガラス融液の温度が１１２０℃以下である。【００３５】
粘度１０2ｄＰａ・ｓは、ガラスの溶解工程において、ガラス融液の粘度が十分低くなっていることを示す基準粘度である。したがって、ガラス融液の粘度が１０2ｄＰａ・ｓとなる温度は、溶解工程におけるガラス融液の基準温度でもある。
従来のＰＤＰ用基板ガラスの場合、粘度１０2ｄＰａ・ｓに相当するガラス融液の温度（以下、「Ｔ（logη＝２）」と記載する。）が１５２０℃超であった。本発明のガラス基板では、Ｔ（logη＝２）が１５２０℃以下であるため、溶解工程を従来よりも低温で実施することができる。この結果、ガラスの安定した生産が可能となる。また、溶解工程時の溶解槽の温度が低くなるので溶解槽の寿命が延長する。溶解工程の際に投入する燃料の量が少なくなるため、ガラス製造コストが下がる。
Ｔ（logη＝２）は、１５１０℃以下であることがより好ましい。【００３６】
粘度が１０4ｄＰａ・ｓは、ガラスをフロート成形する際の基準粘度である。したがって、ガラス融液の粘度が１０4ｄＰａ・ｓとなる温度は、フロート成形工程におけるガラス融液の基準温度でもある。
従来のＰＤＰ基板用ガラスの場合、粘度１０4ｄＰａ・ｓに相当するガラス融液の温度（以下、「Ｔ（logη＝４）」と記載する場合もある。）が１１２０℃超であった。本発明のガラス基板では、Ｔ（logη＝４）が１１２０℃以下であるため、フロート成形工程を従来よりも低温で実施することができる。この結果、ガラスの安定した生産が可能となる。また、フロートバスの寿命が延長する。さらに、フロート槽を加熱するのに要する熱量が少なくなるため、基板ガラスの製造コストが下がる。また、フロート槽から引き出されるガラスリボンの温度が低くなるので、フロート成形に続いて実施される徐冷工程に要するエネルギーが削減される。【００３７】
また、フロート成形工程の温度を下げることにより、得られる基板ガラスのスズ欠点を減らすことができる。フロート成形工程の温度が高いと、フロートバス内の温度、特に溶融スズの温度、が高くなる。この結果、溶融スズの蒸発量が増加する。蒸発したスズはフロートバスの天井付近で凝集して、ガラスリボンに落下してスズ欠点を生じさせる。
フロート成形工程の温度を下げることにより、フロートバス内の温度、特に溶融スズの温度、を低くことができる。この結果、溶融スズの蒸発量が減少し、蒸発した溶融スズに起因する基板ガラスのスズ欠点が減少する。【００３８】
Ｔ（logη＝４）は、１１１０℃以下であることが好ましく、１１００℃以下であることがさらに好ましい。【００３９】
本発明の基板ガラスは、ガラス転移点（Ｔｇ）が６１０℃以上である。ガラス転移点が６１０℃未満であると、呼称４０インチのような大型ＰＤＰを製造する場合に熱処理によるガラスの収縮量が十分小さくならない。
本発明の基板ガラスは、Ｔｇが６１５℃以上であることが好ましく、６２０℃以上であることがより好ましい。【００４０】
本発明の基板ガラスは、比重が２．９以下である。比重が２．９超だと基板ガラスが重くなるため、取扱い上、特に輸送上好ましくない。基板ガラスの比重が２．９以下であることは、大型の基板ガラスにおいて特に重要な特性である。
本発明の基板ガラスは、比重が２．８５以下であることが好ましく、２．８以下であることがより好ましい。【００４１】
本発明の基板ガラスは、熱膨張係数が８０×１０-7／℃〜９０×１０-7／℃の範囲にあることが好ましい。本発明の基板ガラスをＰＤＰに使用する場合、ＰＤＰを製造する際に使用するフリット材料やペースト材料として、基板ガラスの熱膨張率に合致したものを使用しなければならない。ＰＤＰを製造する際に実施される焼成工程の温度領域において、熱膨張係数が上記の範囲から逸脱しているものを選定することは非常に困難である。
本発明の基板ガラスは、熱膨張係数が８２×１０-7〜８４×１０-7／℃の範囲であることがより好ましい。【００４２】
本発明の基板ガラスは、１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍ以上であることが好ましい。ＰＤＰを製造する際、基板ガラスの表面には銀電極が形成される。銀電極に通電した際、通電した電流の一部が銀電極周辺のガラスを流れるのを防止するため、基板ガラスは絶縁性に優れていることが好ましい。１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍ以上であれば、基板ガラスが絶縁性に優れており、ＰＤＰを大型化又は高密度化した場合であっても、基板ガラス上に形成した銀電極に通電した際に通電した電流の一部が該銀電極周辺のガラスを流れるおそれがない。
高温粘度を下げることのみに着目してＰＤＰ基板用ガラスの組成を選択した場合、１５０℃でのガラスの体積抵抗率を１×１０11Ω・ｃｍ以上にすることができない。高温粘度を高くするためには、ガラス組成のうちＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、又はＢａＯのうち、少なくとも１つの含有割合を高くすればよいことになる。しかしながら、ＳｉＯ2の含有割合を高くした場合、１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍよりもはるかに小さくなってしまう。
本発明の基板ガラスの場合、１５０℃でのガラスの体積抵抗率を１×１０11Ω・ｃｍ以上に保ちつつ、ガラスの高温粘度を下げることができる。
本発明の基板ガラスは、１５０℃でのガラスの体積抵抗率が２×１０11Ω・ｃｍ以上であることが好ましく、５×１０11Ω・ｃｍ以上であることがより好ましい。【００４３】
本発明の基板ガラスは、ディスプレイ用基板ガラス、特にＰＤＰ基板用ガラスとして好適である。その分光透過率は４２５〜４７５ｎｍ、５１０〜５６０ｎｍ、６００〜６５０ｎｍの範囲でそれぞれ８５％以上となっていることが好ましい。
なお、ＰＤＰ用基板ガラスとして使用する場合、その厚さは０．３ｍｍ〜３．０ｍｍであることが好ましい。【００４４】
本発明の基板ガラスを製造する場合、従来のＰＤＰ用基板ガラスを製造する際と同様の手順でガラス製造時に実施される各工程、すなわち溶解工程、清澄工程及びフロート成形工程を実施すればよい。【００４５】
溶解工程では、基板ガラスの各成分の原料を目標成分になるように調整し、これを溶解槽に連続式に投入した後、加熱してガラスを溶解する。溶解工程では、ガラス融液の温度がＴ（logη＝２）＋１００℃付近になるまで加熱して溶解させる。【００４６】
一般に、清澄工程の効果、すなわち、ガラス融液からの気泡除去効率は、清澄工程の温度を上げるほど高くなる。しかしながら、清澄工程の温度を高くすると、それだけ清澄工程に投入される燃料の量が増加するので、基板ガラスの製造コストが高くつく。そのため、清澄工程の温度は、清澄工程の効果と基板ガラスの製造コストの両方を考慮して決定される。【００４７】
清澄工程において、重要なパラメータの１つにガラス融液中の気泡の浮上速度がある。
ガラス融液中の気泡の浮上速度は、下記式で表される。
ｖ＝２ｒ2・ｇ・（ｄ−ｄ´）／９η
上記式中、ｖは気泡の浮上速度（ｃｍ／ｈｒ）であり、ｒは気泡の半径（μｍ）であり、ｄはガラスの比重であり、ｄ´は気泡の比重であり、ηはガラスの粘度（ｄＰａ・ｓ）である。
したがって、ガラス融液中の気泡の浮上速度を高くするためには、気泡の半径ｒを大きくするか、ガラス融液の粘度ηを低くするか、又はその両者であればよい。【００４８】
ガラスの粘度ηはガラスの温度を高くするにつれて対数関数的に減少することが知られている。一方、気泡の半径ｒは、図１に示すように、ガラス融液の温度を高くしていったとしても当初はほとんど変化せず、ガラス融液の温度がある温度（泡成長開始温度）に達した時点から急激に増加する。これはガラス融液の温度が泡成長開始温度に達すると、清澄剤としてガラス原料に添加したＳＯ3が溶融ガラス中で分解を開始し、これによって発生したＳＯ2によって気泡の半径ｒが急激に増加することによると考えられる。【００４９】
図１に示すように、本発明の基板ガラスは従来のＰＤＰ用基板ガラス（例６、例７）に比べて泡成長開始温度が低くなっている。したがって、本発明の基板ガラスを製造する場合、従来のＰＤＰ用ガラスの製造時よりも清澄工程を低温で実施することができる。
従来のＰＤＰ用基板ガラスと比べて、本発明の基板ガラスの泡成長開始温度が低くなる理由は明らかではないが、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの合量が従来のＰＤＰ用基板ガラスよりも高くなっていることが影響していると考えられる。
なお、泡成長開始温度を低くするためには、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ及びＢａＯの中でも、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの合量を高くすることが有効であると考えられる。泡成長開始温度を低くすることを目的とする場合、ＭｇＯ、ＣａＯ及びＳｒＯの合量を１５〜３０％とすることが好ましく、１８〜２８％とすることがより好ましく、１９〜２６％とすることがさらに好ましい。【００５０】
本発明の基板ガラスを製造する場合、泡成長開始温度付近の温度で清澄工程を実施することが、清澄工程の効果及び基板ガラスの製造コストのいずれにも優れることから好ましい。具体的には、泡成長開始温度＋３００℃以内の温度で清澄工程を実施することが好ましく、泡成長開始温度＋２５０℃以内の温度で清澄工程を実施することがより好ましい。
本発明の基板ガラスは、泡成長開始温度が１４２０℃未満であることが好ましく、より好ましくは１４１０℃以下であり、特に好ましくは１４００℃以下である。
原料が溶解槽に投入された後、ガラス溶融の初期段階（ガラス化反応段階）でＳＯ3の分解が開始してしまうと、その後の清澄工程における泡成長が不充分となるため、泡成長開始温度は１２５０℃以上が好ましく、１３００℃以上がより好ましく、１３５０℃以上が更に好ましい。【００５１】
本発明の基板ガラスを製造する際、清澄剤としてガラス原料に投入するＳＯ3源は、原料の合計１００％に対してＳＯ3換算で０．１〜５％であることが好ましく、０．１〜４％であることがより好ましく、０．１〜３％であることがさらに好ましい。【００５２】
フロート成形工程では、清澄工程により気泡が除去されたガラス融液を、該ガラス融液の温度Ｔ（logη＝４）付近となる温度でフロート工程に投入し、所定の板厚にフロート成形する。例えば、上流側Ｔ（logη＝４）＋２０℃〜下流側Ｔ（logη＝４）−５２０℃の間の温度でフロート成形する。【００５３】
フロート成形後、フロートバスから引き出されたガラスリボンは徐冷窯内で徐冷される。その後、所望な大きさに切断することによって、本発明の基板ガラスが得られる。
【実施例】
【００５４】
以下、実施例を用いて本発明をさらに説明するが、これらに限定して解釈されるものではない。
表１に例１〜５（実施例）のガラス組成（質量％）を、表２に例６〜１１（比較例）のガラス組成を、表３に例１２〜１６（実施例）のガラス組成を示す。
各成分の原料を目標組成になるように調整し、白金坩堝を用いて、１５００〜１６００℃の温度で４時間加熱し、溶解した。溶解に当たっては、白金スターラーを挿入し、２時間攪拌し、ガラスの均質化を行った。次いでガラス融液を流し出し、徐冷した後、研磨を行い、厚さ２．８ｍｍの板状にした。
こうして得られたガラスについて、ガラス組成（単位：質量％）、熱膨張係数（α、単位：１０-7／℃）、ガラス転移点（Ｔｇ、単位：℃）、１５０℃での体積抵抗率（logρ、単位：Ωｃｍ）、Ｔ（logη＝２）（単位：℃）及びＴ（logη＝４）（単位：℃）を測定した。なお、計算値は表中にかっこで示す。結果を表１、表２、表３に示した。【００５５】
ガラス転移点は、次のようにして求めた。ガラスを徐冷点の温度で３０分間保持した後、６０℃／分の冷却速度で徐冷した。次いでこの徐冷したガラスについて、示差式熱膨張計を使用し、室温から屈伏点まで温度に対する熱膨張率の曲線を求めた。この曲線の最初に屈曲する点の前後で接線を引き、接線の交点に対応する温度をガラス転移点とした。【００５６】
また、得られたガラスについて、下記手順により泡成長開始温度を求めた。各成分の原料を目標組成になるように調整し、白金坩堝を用いて、１３００〜１４５０℃で６時間程度加熱し、溶解した。溶解に当たっては、白金スターラーを挿入し、３時間攪拌を行った。溶解したガラス融液を石英セルに移し、ガラス融液の温度を１３００〜約１５２５℃の間で変化させて、ガラス融液中の気泡（２０個以上）の直径を観察した。観察した結果に基づいて、ガラス融液中の気泡の平均直径（μｍ）を特定した。
図１に示すように、ガラス融液の温度と、気泡の平均直径の対数値と、の関係をプロットした。得られた直線が急激に変化した部分に対応する温度を泡成長開始温度（℃）とした。結果を表１、表２、表３に示した。【００５７】
【表１】
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【００５８】
【表２】
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【００５９】
【表３】
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【００６０】
表１、表２、及び表３の結果より明らかなように、本発明の基板ガラス（例１〜５及び例１２〜１６）の熱膨張係数は８０〜９０×１０-7／℃の範囲にあり、従来ＰＤＰ基板用ガラスとして用いているソーダライムシリカガラス（例６〜１１）のそれと全く同等である。
また、本発明の基板ガラス（例１〜５及び例１２〜１６）は、いずれもガラス転移点が６１０℃以上であり、呼称４０インチのような大型ＰＤＰの製造においてガラスが収縮してしまう等の問題がない。
また、本発明の基板ガラス（例１〜５及び例１２〜１６）は、いずれも１５０℃での体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍ以上であり、ＰＤＰを大型化又は高密度化した場合であっても、基板ガラス上に形成した銀電極に通電した際に通電した電流の一部が該銀電極周辺のガラスを流れるおそれがない。
高温粘度を下げることのみに着目したガラス組成（例１１）の場合、Ｔ（logη＝２）及びＴ（logη＝４）を下げることはできたが、１５０℃でのガラスの体積抵抗率が１×１０11Ω・ｃｍよりもはるかに小さくなっている。
本発明の基板ガラス（例１〜５及び例１２〜１６）は、溶解工程の基準温度であるＴ（logη＝２）、清澄工程の基準温度である泡成長開始温度、及びフロート成形工程の基準温度であるＴ（logη＝４）が、従来のＰＤＰ用ソーダライムシリカガラス（例６〜１１）に比べて低くなっており、基板ガラスの製造工程を従来のＰＤＰ用ソーダライムシリカガラスよりも低温で実施することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明の基板ガラスは、ディスプレイ基板用ガラス、特にプラズマディスプレイパネル基板用ガラスとして極めて有用である。
なお、２００６年５月１０日に出願された日本特許出願２００６−１３１９７１号の明細書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。
【図１】
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