(57)【要約】【課題】低温粘性の向上および良好な耐失透性を両立して備え、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を長期間の操業を行っても安定に供給できるガラス板の製造方法を提供すること。【解決手段】本発明の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を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法である。モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５以上の関係を満たし、かつ、液相温度が１１００℃以上であり、歪点が６７０℃以上のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、成形工程に用いられる成形体が、ジルコンに対して酸化タンタル（V）、二酸化ニオブ（V）及び二酸化チタン（チタニア）から選択されたいずれか１種を少なくとも含んでいる。【選択図】図２
2013212943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ジルコン耐火物を含有して形成された成形体から熔融ガラスをオーバーフローさせてガラス板を成形するオーバーフローダウンドロー法を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法であって、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５以上の関係を満たし、かつ、液相温度が１１００℃以上であり、歪点が６７０℃以上のガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記成形工程に用いられる成形体が、主成分としてのジルコンに対して配合物としての酸化数が５である酸化タンタル（V）、酸化数が５である二酸化ニオブ（V）及び二酸化チタン（チタニア）から選択されたいずれか１種を少なくとも含んだ組成物から製造された焼成成形体であることを特徴とするガラス板の製造方法。
【請求項２】
前記ガラス原料は、液相温度が１１３０℃以上１２５０℃以下となるように調合されていることを特徴とする請求項１記載のガラス板の製造方法。
【請求項３】
前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板の製造方法。
ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝・１０6
【請求項４】
前記ガラス原料は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜３０．０の関係を満たし、歪点が６８０℃以上のガラスとなるように調合されてい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板の製造方法。
【請求項５】
前記成形体は、１２７５℃における平均変形率(Ｖｄ)が６×１０-5ｍｍ/ｍｍ/時以下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板の製造方法。
【請求項６】
前記成形体は、７５〜９９質量％の範囲内のジルコンと、酸化タンタル（Ｖ）または酸化ニオブ（Ｖ）のどちらか一方または双方を含むがその合計量が５質量％以下であ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板の製造方法。
【請求項７】
前記成形体は、チタニアＴｉＯ2を含むがその量が０〜０．５質量％であ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板の製造方法。
【請求項８】
前記成形体は、酸化イットリウムＹ2Ｏ3を含むがその量が０〜４質量％であ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板の製造方法。
【請求項９】
前記成形体は、密度が３．８〜４．５ｇ/ｃｍ3の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のガラス板の製造方法。
【請求項１０】
前記ガラス板は、ジルコニアを含むことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のガラス板の製造方法。
【請求項１１】
前記熔融工程は、高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽でガラス原料を電気熔融する工程を含み、前記ガラス板中の前記ジルコニアは、前記熔解槽を構成する高ジルコニア系耐火物から当該ジルコニアが熔融ガラス中に溶出されたものを含むことを特徴とする請求項１０に記載のガラス板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダウンドロー法によるフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）型液晶ディスプレイおよび有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）ディスプレイ等の、薄型で消費電力が少ないフラットパネルディスプレイは、近年、携帯機器等のディスプレイとして広く用いられている。これらのディスプレイ用の基板には、一般に、ガラス基板が用いられている。
【０００３】
このようなガラス基板の製造は、ガラス原料を熔融して熔融ガラスを生成する熔解工程と、前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含むオーバーフローダウンドロー法によって行われている。
【０００４】
ところで、ＴＦＴには、アモルファスシリコン（痾−Ｓｉ）・ＴＦＴと、ポリシリコン（ｐ−Ｓｉ）・ＴＦＴとが存在する。ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴは、超高精細で美しい画面を実現できること、ディスプレイの高い耐久性を実現できること、ディスプレイの薄型・軽量化が可能であること、および、低消費電力化が可能であること等の点で、痾−Ｓｉ・ＴＦＴよりも優れている。しかし、従来、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴの製造には、高温処理が必要であった。そのため、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを製造する際にガラス基板に熱収縮および熱衝撃が生じるので、シリカガラス以外のガラスを使用することができなかった。その結果、液晶ディスプレイにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを適用することが困難であった。
【０００５】
しかし、近年、熱処理温度が低減された低温ポリシリコン（ＬＴＰＳ）ＴＦＴが開発されたので、フラットパネルディスプレイにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを適用することが可能となった。これにより、携帯機器等の小型機器のディスプレイであっても、高精細で美しい画面を実現できるようになった。
【０００６】
ただし、ＬＴＰＳ・ＴＦＴであっても、未だにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴの製造には４００〜６００℃の高温の熱処理が必要である。従来のディスプレイ用ガラス基板の場合、歪点が十分に高くないものが多く、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ製造時の熱処理によって熱収縮が発生して画素のピッチズレを引き起こすという問題が発生しやすい。さらに、近年、ますます高精細化が求められている。したがって、このような画素のピッチズレの問題を抑制するために、ディスプレイ製造時のガラス基板の熱収縮を低減することが強く求められている。従来、このような熱収縮の問題を考慮して開発されたディスプレイ用ガラス基板が報告されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３１５３５４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ここで、ガラス基板の熱収縮は、ガラス転移点（以下Ｔｇと記す。）または歪点で代表される低温粘性特性温度を高くすることで抑制できる。しかし、単にガラスのＴｇまたは歪点を高くすることだけに着目してガラス組成の改良を行うと、ガラスの液相温度が高くなる傾向にあり、耐失透性が悪化しやすいという問題が起こる。この失透の問題は、フロート法と比較して粘度が高い状態で成形を行う必要があるオーバーフローダウンドロー法（または単にダウンドロー法）を成形方法として用いた場合に顕著となる。
【０００９】
ここで、オーバーフローダウンドロー法における成形時におけるガラスの失透を防止するためには、成形時における溶融ガラスの温度を、液相温度よりも十分に高く保てばよい。しかしながら、たとえば、成形体や成形装置内の雰囲気温度を上昇させて長期間にわたって製造を継続すると、成形体のクリープ問題により、製品としてのガラス板の板厚にばらつきが生じることがある。すなわちガラスの液相温度が高くなると、ダウンドロー法を使用したガラス基板の長期間にわたる均質な製造が困難になってしまう。
【００１０】
そこで、本発明は、オーバーフローダウンドロー法を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法を用い、低温粘性の向上および良好な耐失透性を両立して備え、さらにｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用できるディスプレイに用いられても画素のピッチズレを生じさせない、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板を長期間の操業を行っても安定に供給できるガラス板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の請求項１に係るガラス板の製造方法は、ジルコン耐火物を含有して形成された成形体から熔融ガラスをオーバーフローさせてガラス板を成形するオーバーフローダウンドロー法を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法であって、
モル％でＳｉＯ2が５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3が３〜２０％、Ｂ2Ｏ3が３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）が３〜２５％であり、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５以上の関係を満たし、かつ、液相温度が１１００℃以上であり、歪点が６７０℃以上とるガラスとなるように調合したガラス原料を熔融して、熔融ガラスを生成する熔融工程と、
前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、
前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含み、
前記成形工程に用いられる成形体が、主成分としてのジルコンに対して配合物としての酸化数が５である酸化タンタル（V）、酸化数が５である二酸化ニオブ（V）及び二酸化チタン（チタニア）から選択されたいずれか１種を少なくとも含んだ組成物から製造された焼成成形体であることを特徴とする。
また、本発明は、前記ガラス原料は、液相温度が１１３０℃以上１２５０℃以下となるように調合されていることを特徴とする請求項１記載のガラス板の製造方法である。
また、本発明は、前記ガラス板の熱収縮率が７５ｐｐｍ以下であることを特徴とする請求項１または２に記載のガラス板の製造方法である。
ただし、前記熱収縮率とは、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝・１０6
また、本発明は、前記ガラス原料は、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５〜３０．０の関係を満たし、歪点が６８０℃以上のガラスとなるように調合されてい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板の製造方法である。
また、本発明は、前記成形体は、１２７５℃における平均変形率(Ｖｄ)が６×１０-5ｍｍ/ｍｍ/時以下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板の製造方法である。
また、本発明は、前記成形体は、７５〜９９質量％の範囲内のジルコンと、酸化タンタル（Ｖ）または酸化ニオブ（Ｖ）のどちらか一方または双方を含むがその合計量が５質量％以下であ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板の製造方法である。
また、本発明は、前記成形体は、チタニアＴｉＯ2を含むがその量が０〜０．５質量％であ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板の製造方法である。
また、本発明は、前記成形体は、酸化イットリウムＹ2Ｏ3を含むがその量が０〜４質量％であ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板の製造方法である。
また、本発明は、前記成形体は、密度が３．８〜４．５ｇ/ｃｍ3の範囲内にあることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載のガラス板の製造方法である。
また、本発明は、前記ガラス板は、ジルコニアを含むことを特徴とする請求項１〜９の何れかに記載のガラス板の製造方法である。
また、本発明は、前記熔融工程は、高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽でガラス原料を電気熔融する工程を含み、前記ガラス板中の前記ジルコニアは、前記熔解槽を構成する高ジルコニア系耐火物から当該ジルコニアが熔融ガラス中に溶出されたものを含むことを特徴とする請求項１０に記載のガラス板の製造方法である。
【００１２】
本発明においては、ガラス板の歪点を高く保つことにより、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられても画素のピッチズレを生じさせない、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板とすることができる。
【００１３】
また、本発明においては、歪点の高いガラス板を成形するために必要な１１００℃以上という高い液相温度を有するガラス組成を原材料としてオーバーフローダウンドロー法を用いてガラス板を長期間に亘って安定に連続運転を可能にするために、成形体として特定の酸化物が配合された組成物から製造された焼成成形体を用いることを特徴としている。本発明により限定されたジルコンに対する配合物は、一般的なこの分野における成形体であるジルコンまたはジルコンを主体とした成形体に対比して、オーバーフローダウンドロー法によりガラス板を製造する際に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられるガラス基板としての製品性能の低下をもたらさない。これにより、本発明に係る製造方法に従えは、製品性能を低下させずに、かつ、長期に亘って操業を行っても、板厚のばらつきを発生させずに、歩留まりよくガラス基板を製造することができる。
【００１４】
本発明における更に好ましい特長は、上記により製造されたガラス板の特性として、熱収縮率が７５ｐｐｍ以下であるという特長を備えていることである。
ここで、前記熱収縮率とは、上記のとおり、昇降温速度が１０℃／ｍｉｎ、５５０℃で２時間保持の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求められる値である。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝・１０6
以降の「熱収縮率」も、同様に定義される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、オーバーフローダウンドロー法を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法を用い、低温粘性の向上および耐失透性を両立して備え、さらにｐ-ＳｉＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられても画素のピッチずれを生じさせない、フラットパネルディスク用ガラス基板を長期間の操業を行っても安定に供給できるガラス板の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施形態のガラス板の製造方法の工程図である。
【図２】本実施形態の成形工程および切断工程を行う装置構成を主に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、ジルコン耐火物を含有して形成された成形体から熔融ガラスをオーバーフローさせてガラス板を成形するオーバーフローダウンドロー法を用いた成形工程を有するガラス板の製造方法にかかる。
このようなオーバーフローダウンドロー法は、特許第３０９３０００号公報明細書などにより広く知られている。オーバーフローダウンドロー法が採用されるガラス板の製造工程の概要の一例は、例えば図１に示すことができる。このガラス板の製造工程では、熔融工程ＳＴ１、清澄工程ＳＴ２、均質化工程ＳＴ３、供給工程ＳＴ４、成形工程ＳＴ５、徐冷工程ＳＴ６、切断工程ＳＴ７を包含し、その成形工程ＳＴ５および徐冷工程ＳＴ６においてダウンドロー法が採用され、その成形工程では、たとえば、図２に示すように、楔形の成形体３１０を含む装置により成形される。
【００１８】
図１において、熔解工程（ＳＴ１）では、熔解槽内に供給されたガラス原料を火焔および電極を用いた通電加熱により熔解することで熔融ガラスＭＧを得る。
清澄工程（ＳＴ２）では、熔融ガラスＭＧが昇温されることにより、熔融ガラスＭＧ中に含まれるＯ2、ＣＯ2あるいはＳＯ2等のガス成分を含んだ泡が、ＳｎＯ2などの清澄剤の還元反応により生じたＯ2を吸収して成長し、熔融ガラスＭＧの液面に浮上して清澄槽上方の窒素ガス等を含有する雰囲気中に放出されて除去される。ついで、熔融ガラスＭＧの温度の低下による泡中のガス成分の内圧が低下することと、還元された清澄剤（例えばＳｎＯ）が熔融ガラスＭＧの温度の低下によって酸化反応をすることにより、熔融ガラスＭＧに残存する泡中のＯ2等のガス成分を再吸収して、泡を消滅させる。
【００１９】
均質化工程（ＳＴ３）では、清澄工程で脱泡された熔融ガラスＭＧが供給されて、攪拌手段を用いて攪拌することにより、ガラス成分の均質化が行われる。
供給工程（ＳＴ４）では、均質化された熔融ガラスＭＧが成形装置に供給される。その成形装置の一例は、図２に示されている。その図２において、成形装置３００は、成形炉３４０と徐冷炉３５０を含み、その成形装置３００では、成形工程（ＳＴ５）、徐冷工程（ＳＴ６）及び切断工程（ＳＴ６）が順次行われる。
【００２０】
成形工程（ＳＴ５）では、成形体３１０を用い用いたオーバーフローダウンドロー法により熔融ガラスを板状ガラスＧに成形し、板状ガラスＧの流れを作る。
徐冷工程（ＳＴ６）では、成形されて流れる板状ガラスＧが、内部歪が生じないように冷却される。
【００２１】
切断工程（ＳＴ７）では、切断装置４００において、成形装置３００から供給された板状ガラスＧを所定の長さに切断することで、ガラス板を得る。
切断されたガラス板はさらに、所定のサイズに切断され、目標サイズのガラス板が作製される。この後、ガラスの端面の研削、研磨およびガラス板の洗浄が行われ、さらに、泡や脈理等の欠点の有無が検査された後、検査合格品のガラス板が最終製品として梱包される。
【００２２】
つぎに、図２に基づいてオーバーフローダウンドロー法の詳細を説明する。その図２において、成形装置３００は、成形炉３４０と徐冷炉３５０とを含んでいる。
【００２３】
成形炉３４０および徐冷炉３５０は、耐火レンガ等の耐火物で構成された炉壁に囲まれて構成されている。成形炉３４０は、徐冷炉３５０に対して鉛直上方に設けられている。成形炉３４０及び徐冷炉３５０の炉壁で囲まれた炉内部空間に、成形体３１０と、雰囲気仕切り部材３２０と、冷却ローラ３３０と、冷却ユニット３３５と、搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｄと、が設けられている。
【００２４】
成形体３１０は、供給工程ＳＴ４から流れ出て供給される熔融ガラスＭＧを板状ガラスＧに成形する。成形体３１０に供給されるときの熔融ガラスＭＧは、粘度轗（ｐｏｉｓｅ）に関してｌｏｇ轗＝４．３〜５．７を満たす温度に調整されている。この熔融ガラスＭＧの温度は、ガラスの種類によって異なるが、例えば液晶ディスプレイ用ガラスであれば、１１００℃〜１３００℃である。これにより、成形装置３００内で、鉛直下方の板状ガラスＧの流れが作られる。
【００２５】
成形体３１０は、耐火レンガ等によって構成された細長い構造体である。ここで、本発明においてはこの成形体を構成する組成に第１の特徴があり、１１００℃以上という高い液相温度を有するガラス組成を原材料としてオーバーフローダウンドロー法を用いてガラス板を長期間に亘って安定に連続運転を可能にするために、成形体として特定の酸化物が配合された組成物から製造された焼成成形体が用いられる。その成形体の詳細組成については後述され、以下に成形体の機能について説明する。
【００２６】
成形体３１０は、図２に示すように断面が楔形状を成している。成形体３１０の上部には、熔融ガラスを導く流路となる供給溝３１２が設けられている。供給溝３１２は、成形装置３００に設けられた供給口において不図示の供給管と接続され、供給管を通して流れてくる熔融ガラスＭＧは、供給溝３１２を伝って流れる。供給溝３１２の深さは、熔融ガラスの流れの下流ほど浅くなっており、供給溝３１２から一定量熔融ガラスＭＧが鉛直下方に向かって溢れ出るようになっている。供給溝３１２を上述した構造にすることで、ガラス板幅方向で板厚を略均一にすることができる。
【００２７】
供給溝３１２から溢れ出た熔融ガラスは、成形体３１０の両側の側壁の垂直壁面および傾斜壁面を伝わって流下する。側壁を流れた熔融ガラスは、図２に示す成形体３１０の下方端部３１３で合流し、１つの板状ガラスＧが成形される。
【００２８】
成形体３１０の下方端部３１３の下方近傍には、雰囲気仕切り部材３２０が設けられている。雰囲気仕切り部材３２０は、一対の板状の断熱部材であって、板状ガラスＧの両側を挟むように、板状ガラスＧの厚さ方向の両側に設けられている。雰囲気仕切り部材３２０は、板状ガラスＧと接触しない程度に隙間があけられている。雰囲気仕切り部材３２０は、成形炉３４０の内部空間を仕切ることにより、雰囲気仕切り部材３２０の上方の炉内部空間と下方の炉内部空間との間の熱の移動を遮断する。
【００２９】
雰囲気仕切り部材３２０の下方には冷却ローラ３３０が設けられている。冷却ローラ３３０は、板状ガラスＧの幅方向の両端近傍の板状ガラスＧ表面と接触して、板状ガラスＧを下方に引き下げて所望の厚さに板状ガラスＧを伸ばすとともに、板状ガラスＧの両端部を冷却する。
【００３０】
成形炉３４０の下方には、搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｄが所定の間隔で設けられ、板状ガラスＧを下方向にけん引する。図示される形態では、搬送ローラは４対設けられるが、５対以上であってもよい。成形炉３４０の下方の空間は、徐冷炉３５０の炉内部空間となっている。搬送ローラ３５０ａ〜３５０ｄのそれぞれは、ローラ対を有し、板状ガラスＧの両側を挟むように板状ガラスＧの幅方向の両側端部に設けられている。
【００３１】
ここで、本発明においては、成形体３１０が、主成分としてのジルコン（ＺｒＳｉＯ4）に対して特定の配合物が添加されて形成されていることを特徴としている。そのような配合物は、酸化数が５である酸化タンタルＴａ2Ｏ5（V）、酸化数が５である二酸化ニオブＮｂ2Ｏ5（V）及び二酸化チタンＴｉＯ2（チタニア）から選択されたいずれか１種である。本発明に係る成形体では、一般的に主成分としてのジルコンを７５〜９９質量％の範囲内で含んでいる。本発明において選択された特定の配合物は、ジルコン成形体の高温下での耐クリープ性能を改善させ、１２７５℃における平均変形率(Ｖｄ)が６×１０-5ｍｍ/ｍｍ/時以下を実現させている。
【００３２】
ここで、平均変形率(Ｖｄ＝ｍｍ/ｍｍ/時)は、たとえば、四点曲げ試験により測定される。外部サポート間距離Ｌが８０ｍｍ、内部サポート間距離Ｉが４０ｍｍに設定され、８ｍｍ×９ｍｍ×１００ｍｍの試験片が用いられ、所定温度（１２７５℃）に保たれた四点曲げ試験器に試験片を配設させた状態で、２ＭＰａの応力を試験片の中心にかけたときの５０時間以降のたわみ変化が記録される。これにより、サポート間距離(ｍｍ)に対するたわみ変化（ｍｍ）の単位時間当たりの変化率が算出され、外部サポート間により算出された変化率と内部サポート間により測定された変化率との平均により、平均変形率（Ｖｄ）が算出される。
【００３３】
ジルコンを７５〜９９質量％の範囲内、酸化タンタルＴａ2Ｏ5（V）および二酸化ニオブＮｂ2Ｏ5（V）の合計量が５質量％以下である成形体組成であることがジルコン成形体の高温下での耐クリープ性能を改善させうえでとくに望ましい。
【００３４】
配合物として二酸化チタン（ＴｉＯ2）が選択される場合には、二酸化チタンの含有量は０．５質量％以下であることが好ましい。０．５質量％を超えて含有させると、ジルコンのバブリングを促進させる。
【００３５】
成形体中に、以上の組成に加えて酸化イットリウムＹ2Ｏ3を４質量％の範囲内で含有させることにより、成形体の材料であるジルコニアを安定化させることができるので酸化イットリウムを含む焼成体であることが好ましいが、焼成体中の酸化イットリウムの含有量が４質量％を超えると、焼成体中のジルコンの解離が生じるという課題が発生する。それ故、ジルコニアの安定化の目的で酸化イットリウムを配合するには、次の条件を満たすことがよい。
０質量％＜Ｙ2Ｏ3≦４質量％
【００３６】
このような組成を有する成形体は、公知の成形体を形成させる工程により所望とする耐クリープ性の改善された緻密な成形体を与える。それらは、例えば、緻密化や均一配合の目的で、各配合物が微粒子化された後に、焼成工程に必要な結合材などの材料を含めて均一に混合され、所定の形状に充填あるいは鋳込み、圧縮などを伴いながら成形され、焼成されることにより成形体を構成することができる。
【００３７】
本発明に係る成形体は、その密度が３．８〜４．５(ｇ／ｃｍ3）の範囲内にあるという、緻密な成形体としての特長を備えている。
【００３８】
本発明の応用例としては、クリープを抑制できるという本願発明の特徴を有効に活用する特異の発想手段である。一般にジルコニアの含有は熔融ガラスの製造工程では含まれないように配慮されている。その理由は、熔融ガラス中の組成としてジルコニアが含有されると熔融ガラスが結晶化して失透する液相温度が上昇するためである。
【００３９】
これに対し、本発明においては耐クリープ性が改善された成形体が用いられるので、液相温度の高いガラス板の成形も安定して行うことができるので、熔融ガラス中へのジルコニアの含有は阻害されず、それゆえ、本発明に用いる熔融ガラス組成としてジルコニアを含有するものであってもよい。
【００４０】
ここで、本発明者らにより、高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽を用いて、ガラス原料を電気溶解する熔解工程（ＳＴ1）と、オーバーフローダウンドロー法との組み合わせにより製造されるガラス板の製造方法に本発明が適用されることが提案される。
【００４１】
高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽を用いてガラス原料を電気溶解すれば、熔解工程（ＳＴ1）において、熔解槽を構成するジルコニアの一部が熔融ガラス中に溶け出してしまうおそれがある。このため、熔融ガラス中へのジルコニアの含有により熔融ガラスの液相温度が上昇するが、成形工程において成形体として高温での耐クリープ性能が改善されてクリープを抑制することができる本発明の方法を採用する限りにおいては、長期間の運転に際しても板厚にばらつきのないガラス板を安定に提供できる。
【００４２】
本発明においては、６７０℃以上という高い歪点を有するガラス板を成形するために必要なガラス組成としては、液相温度が１１００℃以上となる次のガラス組成（％はいずれもモル％）を備える必要がある。
ＳｉＯ2  ５５〜８０％、
Ａｌ2Ｏ3  ３〜２０％、
Ｂ2Ｏ3  ３〜１５％、
ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）  ３〜２５％を含有し、
ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率の比が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）≧７．５の関係を満たしている。
【００４３】
ここで、液相温度とは、結晶の晶出が開始する温度（＝失透温度）であり、例えば、熱勾配を設けた電気炉を用いたシンター法により測定することができる。また、歪点とは、たわみ速度が徐冷点におけるたわみ速度の０．０３１６倍であるような温度と定義され、例えば、ＪＩＳ  Ｒ3103−2付属書(ＩＳＯ  7884-7)に準拠する測定方法により測定・算出することができる。
本発明において、ガラス組成が上記範囲内に特定されることにより、ガラス板の歪点を高めることができ、これによりガラス板の歪点が６７０℃以上であると、高温における熱収縮率を低減することができ、結果として低温ポリシリコンＴＦＴや酸化物半導体の形成工程における高温処理を行っても、画素のピッチずれなどの問題を抑制することができる。
【００４４】
さらに、本発明において、モル％で表す含有率の比が、７．５≦（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）≦３０の関係、より好ましくは７．５≦（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）≦１７の関係が満たされることにより、本実施形態のガラス基板は、良好な耐失透性を維持しつつ、Ｔｇおよび歪点などの低粘特性温度を高くすることができる。
この低粘特性温度の向上により、ディスプレイ製造時の熱処理時に発生する熱収縮量が抑制される。また、低粘特性温度の向上を目的として、単にＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3量を増加させて、かつＢ2Ｏ3量を低減しただけでは、熔融温度が高くなり、熔解性が低下する場合もある。しかし、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3が上記関係を満たすことで、熔解性の低下も抑制することができる。また、低粘特性温度の向上を目的として、単にＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3量を増加させて、かつＢ2Ｏ3量を低減しただけでは、液相温度が高くなりすぎ、耐失透性が低下しやすい。しかし、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3が上記関係を満たすことで、耐失透性が極度に低下することも抑制することができる。すなわち、本実施形態のガラス基板は、良好な耐失透性および良好な熔解性を維持しつつ、低粘特性温度を向上させることができる。
【００４５】
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、ＺｎＯを任意成分として５モル％以下で含有することができる。その場合、ＳｉＯ2およびＡｌ2Ｏ3の含有率が、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７０モル％、より好ましくは、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3≧７５モル％を満たし、かつ、ＲＯ、ＺｎＯおよびＢ2Ｏ3の含有率が、７モル％≦ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3s≦２５モル％を満たすことが好ましい。
【００４６】
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、歪点を６７０℃以上とすることができる。フラットパネルディスプレイ製造時の熱収縮をより確実に抑制するために、歪点は６７５℃以上がより好ましく、６８０℃以上がさらに好ましく、６８５℃以上が一層好ましく、６９０℃以上がより一層好ましく、６９５℃以上がさらに一層好ましく、７００℃以上がなお一層好ましい。
【００４７】
ガラスの熔解性は、粘度が１０2.5ｄＰａ・ｓの時のガラス温度（熔融温度）によって評価できる。本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、熔融温度が１６８０℃以下であることが好ましい。熔融温度を１６８０℃以下とすることで、本実施形態のガラス基板は良好な熔解性を有することができる。また、熔融温度が低すぎると、低粘特性温度（Ｔｇおよび歪点）が低くなりやすい。そのため、低粘特性温度を高める（高Ｔｇおよび高歪点を実現する）ためには、熔融温度がある程度の高さを有する必要がある。したがって、熔融温度は、好ましくは１５５０〜１６５０℃であり、より好ましくは１５８０〜１６４０℃であり、さらに好ましくは１５９０〜１６３０℃であり、一層好ましくは１６００〜１６２０℃である。
【００４８】
熱収縮率は、上記のようなガラス組成の調整だけでなく、ガラス製造時の条件を適宜調整することによっても、低減させることができる。具体的には、ガラス徐冷時に、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度領域でガラスを必要かつ十分な低い速度で冷却することによって、熱収縮率を低減できる。したがって、本実施形態のガラス基板では、上記のような組成の調整に加えて、必要であれば徐冷条件を適宜調整することにより、熱収縮率を０〜７５ｐｐｍにすることができる。熱収縮率を０〜７５ｐｐｍとすることにより、本実施形態のガラス基板がｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイに用いられ、さらにそのディスプレイが高精細である場合でも、画素のピッチズレを十分に抑制することができる。画素のピッチズレをより確実に抑制するために、熱収縮率は０〜７５ｐｐｍであり、好ましくは０〜６５ｐｐｍであり、より好ましくは０〜６０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜５５ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜５０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４５ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４３ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜４０ｐｐｍであり、さらに好ましくは０〜３８ｐｐｍである。
【００４９】
本発明に係るガラス基板を構成するガラスは、基本的には１１００℃以上の液相温度を示しているが、液相温度を１２５０℃以下とすることで、本実施形態のガラス基板を構成するガラスはダウンドロー法を用いて成形しやすくなるという効果が得られる。その結果、ガラス基板の表面品位を向上できるとともに、ガラス基板の生産コストを低減することができる。
また、液相温度が高すぎると、失透が生じやすく、耐失透性が低下する。したがって、本実施形態のガラス基板の液相温度は、好ましくは１２３０℃以下、より好ましくは１２２０℃以下、より好ましくは１２１０℃以下、さらに好ましくは１２００℃以下とする。
他方、低熱収縮や低密度などのフラットパネルディスプレイ用基板の特性を実現するためには、ガラス基板を構成するガラスの液相温度が、好ましくは１１００℃〜１２５０℃、より好ましくは１１５０℃〜１２４０℃、さらに好ましくは１１６０℃〜１２３０℃、一層好ましくは１１７０℃〜１２２０℃である。
【００５０】
本実施形態のガラス基板を構成するガラスの他の物性について、好ましい範囲は以下のとおりである。
【００５１】
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数が３７・１０-7Ｋ-1未満であることが好ましく、２８・１０-7Ｋ-1以上３６・１０-7Ｋ-1未満であることがより好ましく、３０・１０-7Ｋ-1以上３５・１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３１・１０-7Ｋ-1以上３４．５・１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３２・１０-7Ｋ-1以上３４・１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましい。熱膨張係数が大きすぎると、ディスプレイ製造時の熱処理工程において、熱衝撃や熱収縮量が増大する。
【００５２】
他方、熱膨張係数が小さすぎると、ディスプレイ製造時にガラス基板上に形成される金属および有機系接着剤などの周辺材料の熱膨張係数との整合がとりにくくなり、周辺部材が剥離してしまう虞がある。また、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ製造工程では、急加熱と急冷とが繰り返され、ガラス基板にかかる熱衝撃は大きくなる。さらに、大型のガラス基板は、熱処理工程において、温度差（温度分布）がつきやすく、ガラス基板の破壊確率が高くなる。熱膨張係数を上記範囲とすることで、熱膨張差から生じる熱応力を低減することができ、結果として、熱処理工程におけるガラス基板の破壊確率が低下する。
【００５３】
なお、ガラス基板上に形成される金属、有機系接着剤などの周辺材料と熱膨張係数との整合を重視する観点からは、ガラス基板を構成するガラスの１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数が４０・１０-7Ｋ-1未満が好ましく、２８・１０-7Ｋ-1以上４０・１０-7Ｋ-1未満であることが好ましく、３０・１０-7Ｋ-1以上３９・１０-7Ｋ-1未満であることがより好ましく、３２・１０-7Ｋ-1以上３８・１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましく、３４・１０-7Ｋ-1以上３８・１０-7Ｋ-1未満であることがさらに好ましい。
【００５４】
Ｔｇが低すぎると、耐熱性が低下し、また、熱処理工程において熱収縮が大きくなる。したがって、本実施形態のガラス基板のＴｇは、７２０℃以上が好ましく、７４０℃以上がより好ましく、７４５℃以上がさらに好ましく、７５０℃以上がさらに好ましく、７５５℃以上がさらに好ましく、７６０℃以上がさらに好ましい。
【００５５】
密度が高すぎると、ガラス基板の軽量化が困難となり、ディスプレイの軽量化が困難になることがある。したがって、本実施形態のガラス基板の密度は、２．６ｇ／ｃｍ3以下が好ましく、２．５ｇ／ｃｍ3未満がより好ましく、２．４５ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましく、２．４２ｇ／ｃｍ3以下が一層好ましく、２．４ｇ／ｃｍ3以下がさらに好ましい。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴを備えるフラットディスプレイ用ガラス基板は、軽量化が求められているため、２．５ｇ／ｃｍ3未満が好適である。
【００５６】
ガラス融液の比抵抗が低すぎると、ガラス原料の熔解に電気熔解を利用する場合、ガラス原料の熔解に必要な電流値が過大になる。したがって、設備上の制約が生じる場合がある。さらに、電極の消耗が多くなるという問題が生じる場合がある。一方、比抵抗が高すぎると、熔解時に、ガラス原料ではなく、熔解槽を形成する耐熱煉瓦に電流が流れてしまい、熔解槽が破損してしまう場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスの１５５０℃における比抵抗は、５０〜３００ル・ｃｍが好ましく、５０〜２５０ル・ｃｍがより好ましく、８０〜２４０ル・ｃｍがさらに好ましく、１００〜２３０ル・ｃｍがさらに好ましい。
【００５７】
次に、本実施形態のガラス基板のガラス成分について説明する。なお、以下、モル％を単に％と略記する。また、表記される数値は断りのない限り、本発明に含まれている。これによりたとえば、1％〜３％の表現は、１モル％以上３モル％以下を示している。
【００５８】
（ＳｉＯ2）
ＳｉＯ2は、骨格成分であり、必須成分である。ＳｉＯ2量が少なすぎると、耐酸性低下、低粘特性温度（歪点およびＴｇ）低下、熱膨張係数増加および耐バッファードフッ酸（ＢＨＦ）低下が起こる場合がある。また、低密度化を図ることが困難となる場合もある。一方、ＳｉＯ2量が多すぎると、熔融温度が著しく高くなり、熔解および成形が困難になる場合がある。また、耐失透性が低下する場合もある。また、ガラスをスリミングする場合のエッチング速度を十分に速くできない。そこで、ＳｉＯ2の含有率は、５５〜８０％であるが、好ましくは６０〜７８％、より好ましくは６２〜７８％、さらに好ましくは６２〜７３％、特に好ましくは６４〜７０％である。
【００５９】
（Ａｌ2Ｏ3）
Ａｌ2Ｏ3は、分相を抑制し、低粘特性温度を向上させる必須成分である。Ａｌ2Ｏ3量が少なすぎると、ガラスが分相しやすくなる。また、低粘特性温度低下による耐熱性の低下や熱収縮率の増大、ヤング率低下が起こる場合もある。また、ガラスのエッチング速度を十分に速くできない。一方、Ａｌ2Ｏ3量が多すぎると、ガラスの液相温度が上昇して、耐失透性が低下するので、成形性が悪化する。したがって、Ａｌ2Ｏ3の含有率は、３〜２０％の範囲内であり、好ましくは５〜１８％、より好ましくは５〜１５％、さらに好ましくは７〜１５％であり、さらに好ましくは９〜１４％が、さらに好ましは、１０〜１４％である。
【００６０】
（Ｂ2Ｏ3）
Ｂ2Ｏ3は、高温度域での粘性特性（高粘特性）温度を低下させ、熔解性を改善する必須成分である。Ｂ2Ｏ3量が少なすぎると、熔解性低下、耐ＢＨＦ低下、耐失透性低下および熱膨張係数増加が起こる場合がある。また、密度が増加して、低密度化を図ることが困難となる場合もある。一方、Ｂ2Ｏ3量が多すぎると、低粘特性温度低下、耐酸性低下およびヤング率低下が起こる場合がある。また、ガラス熔解時のＢ2Ｏ3の揮発により、ガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。そこで、Ｂ2Ｏ3の含有率は３〜１５％であり、５〜１３％がより好ましく、５〜１２％がさらに好ましく、６％以上であって１０％未満がさらに好ましい。
【００６１】
（ＭｇＯ）
ＭｇＯは、熔解性を向上させる成分である。また、ＭｇＯは、アルカリ土類金属の中では密度を増加させにくい成分であるので、その含有率を相対的に増加させると、ガラスの低密度化を図りやすくなる。本実施形態のガラス基板において、ＭｇＯは必須ではない。しかし、ＭｇＯを含有させることにより、熔解性の向上および切粉発生の抑制を実現できるので、ＭｇＯが含まれていてもよい。しかし、ＭｇＯ量が多すぎると、低粘特性温度低下、耐熱性低下および耐酸性低下が起こる場合がある。
また、液相温度が高くなり、耐失透性が低下するので、ダウンドロー法に適用し難くなる場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＭｇＯの含有率は０〜１５％が好ましく、０〜１０％がより好ましく、０〜５％がさらに好ましく、０％上〜２未満％（０％以上２％未満）がさらに好ましく、０〜１．５％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０〜０．５％がいっ層好ましく、ＭｇＯが実質的に含有されないことがさらに好ましい。なお、ここで、「ＭｇＯが実質的に含有されない」とは、ガラス原料にＭｇＯが原料として添加されないことを意味しており、ＭｇＯの含有率が好ましくは０．２％以下、より好ましくは０．１５％以下、さらに好ましくは０．１％以下であることをいう。以下、「ある成分が実質的に含有されない」とは、同じ内容を意味する。
【００６２】
（ＣａＯ）
ＣａＯは、ガラスの液相温度を急激に上げることなくガラスの熔解性を向上させるのに有効な成分である。また、ＣａＯは、アルカリ土類金属の中では密度を増加させにくい成分であるので、ＣａＯ量を相対的に増加させると、ガラスの低密度化を図りやすくなる。ＣａＯ量が少なすぎると、高温時の粘性上昇による熔解性低下および耐失透性低下が起こりやすくなる。一方、ＣａＯ量が多すぎると、熱膨張係数の増加が起こりやすくなる。これらの理由から、ＣａＯの含有率は、０〜２０％が好ましく、０〜１８％が好ましく、３．６〜１６％がより好ましく、４〜１６％がさらに好ましく、６〜１６％がさらに好ましく、７％を超えて１６％以下がさらに好ましく、８〜１３％がさらに好ましく、９〜１２％がさらに好ましい。
【００６３】
（ＳｒＯ）
ＳｒＯは、ガラスの液相温度を下げることができる成分である。ＳｒＯは、必須成分ではないが、含有させると耐失透性向上および熔解性向上が実現できるので、含まれていてもよい。しかし、ＳｒＯ量が多すぎると、密度が上昇してしまう。したがって、密度を低下させたい場合には、実質的にＳｒＯを含有させないことが好ましい。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＳｒＯの含有率は０〜１０％が好ましく、０〜８％がより好ましく、０〜３未満％（０％以上３％未満）が好ましく、０〜２％がより好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０〜０．５％がさらに好ましく、ＳｒＯが実質的に含まれないことがさらに好ましい。
【００６４】
（ＢａＯ）
ＢａＯは、耐失透性および熔解性を向上させる成分である。また、ＢａＯを含有させることにより、熱膨張係数が増大すると共に密度が過度に増加してしまう。したがって、本実施形態のガラス基板では、ＢａＯの含有率は０〜１０％が好ましく、０〜５％がより好ましく、０〜１％がさらに好ましい。なお、環境負荷の問題があるため、ＢａＯが実質的に含まれないことがさらに好ましい。
【００６５】
（Ｌｉ2Ｏ、Ｎａ2Ｏ）
Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏは、熔解性を向上させる成分であるが、ガラスの熱膨張係数を大きくして、ディスプレイ製造における熱処理時に基板を破損したり、ガラスの低粘特性温度を大きく低下させて、熱収縮率を増大させる成分である。したがって、本実施形態のガラス基板は、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏは０〜０．３％が好ましく、０〜０．２％がより好ましく、０〜０．１％がさらに好ましく、実質的に含有しないことがさらに好ましい。
【００６６】
（Ｋ2Ｏ）
Ｋ2Ｏは、ガラスの塩基性度を高め、清澄性を発揮させる成分である。また、Ｋ2Ｏは、熔解性を向上させ、さらにガラス融液の比抵抗を低下させる成分である。したがって、Ｋ2Ｏは、必須成分ではないが、含有させるとガラス融液の比抵抗低下および清澄性向上を実現できる。しかし、Ｋ2Ｏ量が多すぎると、熱膨張係数が増大したり、低粘特性温度が大きく低下して熱収縮率を増大させる場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｋ2Ｏの含有率は０〜０．８％が好ましく、０．０１〜０．５％がより好ましく、０．１〜０．３％がさらに好ましい。
【００６７】
（ＺｒＯ2、ＴｉＯ2）
ＺｒＯ2およびＴｉＯ2は、ガラスの化学的耐久性および低粘特性温度を向上させる成分である。ＺｒＯ2およびＴｉＯ2は、必須成分ではないが、含有させることで低粘特性温度の向上および耐酸性向上を実現できる。しかし、ＺｒＯ2量およびＴｉＯ2量が多くなりすぎると、液相温度が著しく上昇するため、耐失透性および成形性が低下する場合がある。特に、ＺｒＯ2は、冷却過程でＺｒＯ2の結晶を析出する場合があり、これがインクルージョンとしてガラスの品質悪化を引き起こすことがある。また、ＴｉＯ2は、ガラスを着色させる成分なので、ディスプレイ用基板には好ましくない。以上の理由から、本実施形態のガラス基板では、ＺｒＯ2およびＴｉＯ2の含有率は、それぞれ、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましく、０〜２％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましく、０．５％未満がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、ＺｒＯ2およびＴｉＯ2を実質的に含有しないことである。
【００６８】
（ＺｎＯ）
ＺｎＯは、耐ＢＨＦ性および熔解性を向上させる成分であるので含まれていてもよいが、必須成分ではない。しかし、ＺｎＯ量が多くなりすぎると、液相温度上昇、低粘特性温度低下および密度上昇が起こる場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、ＺｎＯの含有率は、０〜５％が好ましく、０〜３％がより好ましく、０〜２％がさらに好ましく、０〜１％がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、ＺｎＯを実質的に含有しないことである。
【００６９】
（Ｐ2Ｏ5）
Ｐ2Ｏ5は、高粘特性温度を低下させ、熔解性を向上させる成分であるので含まれていてもよいが、必須成分ではない。しかし、Ｐ2Ｏ5量が多すぎると、ガラス熔解時のＰ2Ｏ5の揮発によりガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。また、低粘特性温度が低下すると共に、耐酸性が著しく悪化したり、乳白が生じやすくなったりする。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｐ2Ｏ5の含有率は、０〜３％が好ましく、０〜１％がより好ましく、０〜０．５％がさらに好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板が、Ｐ2Ｏ5を実質的に含有しないことである。
【００７０】
（清澄剤）
清澄剤としては、環境への負荷が小さく、ガラスの清澄性に優れたものであれば特に制限されない。例えば、Ｓｎ、Ｆｅ、Ｃｅ、Ｔｂ、ＭｏおよびＷの金属酸化物の群から選ばれる少なくとも１種を挙げることができる。清澄剤が少なすぎると、泡品質が悪化する。したがって、清澄剤の添加量は、清澄剤の種類やガラスの組成にもよるが、例えば、０．０１〜１％、好ましくは０．０５〜１％、好ましくは０．０５〜０．５％、より好ましくは０．０５〜０．３％、さらに好ましくは０．０５〜０．２％の範囲とすることが適当である。清澄剤としては、ＳｎＯ2が好適である。しかし、ＳｎＯ2は、ガラスの耐失透性を低下させる成分であるため、例えば清澄剤としてＳｎＯ2が用いられる場合は、その含有率は０．０１〜０．３％が好ましく、０．０３〜０．２％がより好ましく、０．０５〜０．１５％がさらに好ましい。
【００７１】
（Ｆｅ2Ｏ3）
Ｆｅ2Ｏ3は、清澄剤としての働きの他に、ガラス融液の高温域での粘性を低下させ、比抵抗を低下させる働きを行う成分である。Ｆｅ2Ｏ3は必須成分ではないが、高粘特性温度が高く、熔解が困難なガラスにおいては、高粘特性温度や比抵抗を低下させるために含有させることが好ましい。Ｆｅ2Ｏ3量が多くなりすぎると、ガラスが着色して透過率が低下する場合がある。そのため、本実施形態のガラス基板では、Ｆｅ2Ｏ3の含有率は０〜０．１％が好ましく、０〜０．０８％がより好ましく、０．００１〜０．０５％がさらに好ましく、０．００５〜０．０３％がさらに好ましい。ここで、高粘特性温度が高く、熔解温度が高いガラスにおいては、熔解工程の温度が高くなるので、Ｆｅ2Ｏ3の清澄剤としての効果は低下しやすい。そのため、清澄剤としてＦｅ2Ｏ3を単独で用いると清澄性が低下し、ガラス基板の泡品質が悪化する場合があるので、ＳｎＯ2と併用して用いることが好ましい。
【００７２】
本発明のガラス基板は、環境負荷の問題から、Ｓｂ2Ｏ3は０〜０．５％であることが好ましく、０〜０．３％であることがより好ましく、０〜０．１％であることがさらに好ましく、０〜０．０３％であることが一層好ましく、実質的に含有させないことがより一層好ましい。
【００７３】
（含有させないことが好ましい成分）
Ａｓ2Ｏ3、Ｓｂ2Ｏ3、ＰｂＯおよびＦは、環境負荷の問題により、実質的に含有させないことがより好ましい。
【００７４】
また、本実施形態のガラス基板に含まれる成分の複合パラメータは、以下のとおりである。
【００７５】
（（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3））
本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）のモル比は７．５以上であり、７．５〜３０であることが好ましく、７．５〜１７であることがより好ましく、８〜１５がさらに好ましく、８〜１３が一層好ましく、８〜１１がより一層好ましく、８〜１０がさらに一層好ましい
【００７６】
（アルカリ土類金属酸化物（ＲＯ：ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ））
アルカリ土類金属酸化物ＲＯは、概ね熔解性を向上させる成分である。ＲＯ量が少なすぎると、熔解性が悪化する場合がある。しかし、ＲＯ量が多すぎると、低粘特性温度低下、密度上昇、ヤング率低下および熱膨張係数の増加が起こる場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＲＯの含有率は３〜２５％であり、好ましくは４〜２０％、より好ましくは５％以上１４％未満、さらに好ましくは６〜１４％であり、さらに好ましくは８〜１３％、一層好ましくは９〜１２％である。
個々のアルカリ土類金属酸化物の配合特性については上述したとおり、それぞれの成分が必須成分ではないが、本発明においては、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯから選択された少なくとも１種以上のアルカリ土類金属酸化物ＲＯの合計含有量を３モル％以上とすることで、ガラスの熔解性を保ちつつ、液相温度、失透性などを調整することができる。
【００７７】
（ＣａＯ／ＲＯ）
ＣａＯ／ＲＯは、０．５〜１が好ましく、０．７〜１がより好ましく、０．８５超〜１がさらに好ましく、０．８８〜１が一層好ましく、０．９０〜１がより一層好ましく、０．９２〜１がさらに一層好ましく、０．９５〜１がなお一層好ましい。ＣａＯ／ＲＯをこのような範囲とすることで、耐失透性と熔解性とを両立することができる。さらに、低密度化を図ることができる。また、複数のアルカリ土類金属を含有させるよりも、ＣａＯのみを含有させた方が、低粘特性温度を向上させることができる。また、ＣａＯは原料が安価であり、入手が容易であるという点でも、好ましい成分である。
【００７８】
（ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２））
ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２）の値が小さすぎると、エッチング速度は向上するものの、耐失透性が低下する場合がある。一方、この値が大きすぎると、エッチング速度が低下する場合がある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、ＳｉＯ2−（Ａｌ2Ｏ3／２）は６９以下が好ましく、５０〜６８がより好ましく、５５〜６５がさらに好ましく、５７〜６３が一層好ましく、５８〜６２がより一層好ましい。
【００７９】
また、生産性よくガラス基板のエッチング（スリミング）を行うために、エッチング速度が５０μｍ／ｈ以上であることが好ましい。一方、過度にエッチング速度が高いと、パネル作製工程での薬液との反応で不都合が生じる虞があるため、ガラス基板を構成するガラスのエッチング速度は１６０μｍ／ｈ以下であることが好ましい。エッチング速度は好ましくは６０〜１４０μｍ／ｈ  、より好ましくは７０〜１２０μｍ／ｈである。本発明においては、上記エッチング速度は以下の条件で測定したものと定義する。
【００８０】
エッチング速度（μｍ／ｈ）は、ガラス基板をＨＦの割合が１ｍｏｌ／ｋｇ、ＨＣｌの割合が濃度５ｍｏｌ／ｋｇの混酸である４０℃のエッチング液に１時間浸漬した場合の、単位時間（１時間）当たりのガラス基板の一方の表面の厚み減少量（μｍ）として表す。
【００８１】
（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）
ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が少なすぎると、低粘特性温度が低下しやすくなる。一方、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3が多すぎると、耐失透性が悪化しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3は７０％以上であることが好ましく、７５％以上が好ましく、７６〜８８％がより好ましく、７６〜８５％がより好ましく、７６〜８３％がさらに好ましく、７８〜８２％がさらに好ましい。
【００８２】
（Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2）
Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．３５を超えると、耐失透性が悪化しやすくなる。他方、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．０５以下となると低粘特性温度を十分に向上させることができない。したがって、本実施形態では、Ａｌ2Ｏ3／ＳｉＯ2が０．０５〜０．３５であり、０．０７〜０．３０であることが好ましく、０．１０〜０．２５であることがさらに好ましい。
【００８３】
（Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5）
Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5が少なすぎると、熔解性が低下しやすくなる。一方、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5が多すぎると、ガラス熔解時のＢ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5の揮発により、ガラスの不均質が顕著となり、脈理が発生しやすくなる。さらに、低粘特性温度が低下しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5は３〜１５％が好ましく、５〜１３％がより好ましく、５〜１２％がさらに好ましいく、６〜１０未満％（６％以上１０％未満）がさらに好ましい。
【００８４】
（ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3）
なお、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3は、小さすぎると、低粘特性温度が低下しやすくなる。一方、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3が大きすぎると、熔解性が低下しやすくなる。したがって、本実施形態では、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3は、０．５〜５が好ましく、０．９〜３がより好ましく、１を超えて２．５以下がさらに好ましく、１を超えて２以下がさらに好ましく、１．２を超えて２以下がさらに好ましく、１．２を超えて１．５以下がさらに好ましい。
【００８５】
（ＳｒＯ＋ＢａＯ）
ＳｒＯおよびＢａＯは、ガラスの液相温度を下げることができる成分である。これらの成分は必須ではないが、含有させると、耐失透性向上および熔解性向上を実現できる。しかし、これらの成分の量が多すぎると、密度が上昇してしまう。したがって、密度を低下させ、軽量化を図りがたくなる。また、熱膨張係数が増加する場合もある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＳｒＯ＋ＢａＯは１０％以下が好ましい。なお、ＳｒＯ＋ＢａＯは０〜１０％が好ましく、より軽量化を図るためには、０〜５％がより好ましく、０〜３未満％（０％以上３％未満）がさらに好ましく、０〜２未満％（０％以上２％未満）が一層好ましく、０〜１未満％（０％以上１％未満）がより一層好ましく、０〜０．５未満％（０％以上０．５％未満）がさらに一層好ましい。さらに好ましくは、本実施形態のガラス基板を構成するガラスがＳｒＯおよびＢａＯを実質的に含有しないことである。
【００８６】
（ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3）
ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が少なすぎると、高温域の粘性が高くなり、清澄性およびガラスの熔解性が低下しやすくなる。一方、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が多すぎると、低粘特性温度が低下しやすくなる。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、ＲＯ＋ＺｎＯ＋Ｂ2Ｏ3が７〜３０％が好ましく、１０〜２７％がより好ましく、１２〜２７％がさらに好ましく、１４〜２５％がさらに好ましく、１７〜２３％がさらに好ましい。
【００８７】
（アルカリ金属酸化物（Ｒ2Ｏ：Ｌｉ2Ｏ＋Ｎａ2Ｏ＋Ｋ2Ｏ））
Ｒ2Ｏは、ガラスの塩基性度を高め、清澄剤の酸化を容易にして、清澄性を発揮させる成分である。また、Ｒ2Ｏは、ガラスの熔解性向上および比抵抗低下を実現しやすくする成分であるので、含まれていてもよい。Ｒ2Ｏは必須成分ではないが、含有させると、比抵抗低下、清澄性向上および熔解性向上を実現できる。しかし、Ｒ2Ｏ量が多すぎると、低粘特性温度が過度に低下し、さらに、熱膨張係数が増大する場合もある。したがって、本実施形態のガラス基板を構成するガラスでは、Ｒ2Ｏは０〜０．８％が好ましく、０．０１〜０．５％がより好ましく、０．１〜０．３％がさらに好ましい。
【００８８】
（Ｋ2Ｏ／Ｒ2Ｏ）
Ｋ2Ｏは、Ｌｉ2ＯおよびＮａ2Ｏと比較して分子量が大きいため、ガラス基板から溶出しにくい。そのため、Ｒ2Ｏを含有させる場合には、Ｋ2Ｏをより高い比率で含有させることが好ましい。Ｋ2Ｏ／Ｒ2Ｏは、０．５〜１が好ましく、０．６〜１が好ましく、０．７〜１がより好ましく、０．８〜１がさらに好ましく、０．９５〜１がさらに好ましい。
【００８９】
本実施形態のガラス基板を構成するガラスは、上記各成分を適宜組み合わせることによって実現することができるので、成分の組み合わせは限定されないが、一例として、以下のような組み合わせを挙げることができる。
ＳｉＯ2  ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3  ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3  ３〜１５％
ＭｇＯ  ０〜２未満％（０％以上２％未満）
ＣａＯ  ３．６〜１６％
ＳｒＯ  ０〜２％
ＢａＯ  ０〜１未満％（０％以上１％未満）、
を含有し、
かつ、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜１５％、および、ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3≧０．７の関係を満たす。
【００９０】
あるいは、一例として、以下のような組み合わせも挙げることができる。
ＳｉＯ2  ６５〜７８％
Ａｌ2Ｏ3  ３〜２０％
Ｂ2Ｏ3  ３〜９．５％
ＭｇＯ  ０〜２未満％（０％以上２％未満）
ＣａＯ  ３．６〜１６％
ＳｒＯ  ０〜２％
が含有され、
ＢａＯが実質的に含有されず、かつ、
Ｂ2Ｏ3、Ｐ2Ｏ5およびＣａＯのモル％で示す含有率が、
Ｂ2Ｏ3＋Ｐ2Ｏ5＝３〜９．５％、および
ＣａＯ／Ｂ2Ｏ3＞１．２の関係を満たす。
【００９１】
本実施形態のガラス基板は、ディスプレイ用基板である。本実施形態のガラス基板は、具体的には、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが形成されるフラットパネルディスプレイ用のガラス基板に好適である。また、本実施形態のガラス基板は、液晶ディスプレイ用ガラス基板および有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板に好適である。特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板およびｐ−Ｓｉ・ＴＦＴ有機ＥＬディスプレイ用ガラス基板に好適である。中でも、高精細が求められる携帯端末などのディスプレイ用ガラス基板に好適である。あるいは、本実施形態のガラス基板は、酸化物半導体薄膜フラットパネルディスプレイ用ガラス基板に好適である。さらに詳細には、本実施形態のガラス基板は、基板表面に酸化物半導体薄膜・ＴＦＴを形成して製造されるフラットディスプレイに用いられるガラス基板に好適である。
【００９２】
本実施形態のガラス基板の大きさは、適用されるディスプレイのサイズに応じて適宜変更可能であるので、特に限定されないが、より大きいガラス基板を使用するほど本発明の作用効果が有効に利用され、かつ、液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイの生産性も向上する。幅方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍとでき、１０００ｍｍ〜３５００ｍｍが好ましく、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍがより好ましい。縦方向の長さは、例えば５００ｍｍ〜３５００ｍｍとでき、１０００ｍｍ〜３５００ｍｍが好ましく、２０００ｍｍ〜３５００ｍｍがより好ましい。
【００９３】
本実施形態のガラス基板の厚さは、適用されるディスプレイのサイズに応じて適宜変更可能であるので、特に限定されない。しかし、ガラス基板が薄すぎると、ガラス基板自体の強度が低下する。例えば、液晶ディスプレイ製造時の破損が生じやすくなる。一方、ガラス基板が厚すぎると、薄型化が求められるディスプレイには好ましくない。また、ガラス基板の重量が重くなるため、液晶ディスプレイの軽量化が困難となる。したがって、本実施形態のガラス基板の厚さは、０．１ｍｍ〜１．１ｍｍが好ましく、０．１ｍｍ〜０．７ｍｍがより好ましく、０．３ｍｍ〜０．７ｍｍがさらに好ましく、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍが一層好ましい。
【００９４】
本実施形態のガラス基板は、ガラス原料を熔融して熔融ガラスを生成する熔解工程と、前記熔融ガラスをガラス板へと成形する成形工程と、前記ガラス板を徐冷する徐冷工程と、を含む方法によって製造できる。なお、前記ガラス板では、熱収縮率が７５ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下である。また、前記ガラス基板を構成するガラスは、液相温度が１１１０℃〜１２５０℃であり、かつ、モル％でＳｉＯ2：５５〜８０％、Ａｌ2Ｏ3：３〜２０％、Ｂ2Ｏ3：３〜１５％、ＲＯ（ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合量）：３〜２５％をガラス組成として含有し、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3およびＢ2Ｏ3のモル％で表す含有率が、（ＳｉＯ2＋Ａｌ2Ｏ3）／（Ｂ2Ｏ3）＝７．５以上の関係を満たす。この時、ガラスの歪点は６７０℃以上であることが好ましい。
【００９５】
本実施形態のガラス基板は、オーバーフローダウンドロー法を適用した公知のガラス基板の製造方法を使用して製造できる。オーバーフローダウンドロー法によって成形されたガラス基板は、その主表面が熱間成形された表面であるために、極めて高い平滑性を有している。したがって、成形後のガラス基板表面の研磨工程が不要となるので、製造コストを低減することができ、さらに生産性も向上させることができる。さらに、オーバーフローダウンドロー法を使用して成形されたガラス基板の両主表面は均一な組成を有しているので、エッチング処理を行った際に、均一にエッチングを行うことができる。加えて、オーバーフローダウンドロー法を使用して成形することで、マイクロクラックのない表面状態を有するガラス基板を得ることができる。その結果、ガラス基板自体の強度も向上させることができる。
【００９６】
熱収縮率が７５ｐｐｍ以下、好ましくは６０ｐｐｍ以下のガラス基板を製造するために、徐冷時の条件を適宜調整することが望ましい。例えば、ダウンドロー法を使用する場合は、ガラスリボンが、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲を２０〜１２０秒で冷却されるように、徐冷を行うことが望ましい。２０秒未満であると、熱収縮量を十分低減することができない場合がある。一方、１２０秒を超えると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置（徐冷炉）が大型化してしまう。したがって、コストおよび生産性を維持しつつ、熱収縮率を低下させるためには、ガラスリボンの温度が、ＴｇからＴｇ−１００℃までの温度範囲を、２０〜１２０秒で冷却されるように徐冷を行うことが好ましく、３０〜１２０秒で冷却されることがより好ましく、５０〜１００秒で冷却されることがさらに好ましい。あるいは、ガラスリボンの中央部の冷却速度を、ＴｇからＴｇ−１００℃の温度範囲内において、５０〜３００℃／分とするように徐冷を行うことが好ましい。冷却速度が、３００℃／分を超えると、熱収縮量を十分低減することができない場合がある。一方、５０℃／分未満であると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置（徐冷炉）が大型化してしまう。したがって、コストおよび生産性を維持しつつ、熱収縮率を低下させるための冷却速度の好ましい範囲は、５０〜３００℃／分であり、５０〜２００℃／分がより好ましく、６０〜１２０℃／分がさらに好ましい。
【００９７】
また、ガラスの水分量を示すβ−ＯＨ値は、その値が小さいほど低粘特性温度（Ｔｇおよび歪点）が高くなる傾向にある。他方、β−ＯＨ値が大きいほど、高粘特性温度を低下させる傾向にある。低粘特性温度の向上（高Ｔｇ（高歪点））と熔解性を両立するために、β−ＯＨ値は、０．０５〜０．４０ｍｍ-1とすることが好ましく、０．１０〜０．３５ｍｍ-1がより好ましく、０．１０〜０．３０ｍｍ-1がさらに好ましく、０．１０〜０．２５ｍｍ-1がさらに好ましい。β−ＯＨ値は、原料の選択により調整することができる。例えば、含水量の高い原料（例えば水酸化物原料）を選択したり、塩化物等のガラス中の水分量を減少させる原料の含有量を調整することで、β−ＯＨ値を増減させることができる。また、ガラス熔解に用いるガス燃焼加熱（酸素燃焼加熱）と電気加熱（直接通電加熱）の比率を調整することでβ−ＯＨ値を調整することができる。さらに、炉内雰囲気中の水分量を増加させたり、熔解時に溶融ガラスに対して水蒸気をバブリングすることで、β−ＯＨ値を増加させることができる。なお、ガラスのβ−ＯＨ値は、ガラスの赤外線吸収スペクトルにおいて次式によって求められる。
β−ＯＨ値＝（１／Ｘ）ｌｏｇ１０（Ｔ１／Ｔ２）
Ｘ  ：ガラス肉厚（ｍｍ）
Ｔ１：参照波長２６００ｎｍにおける透過率（％）
Ｔ２：水酸基吸収波長２８００ｎｍ付近における最小透過率（％）
【実施例】
【００９８】
次に、本発明のガラス基板について、実施例を挙げて詳細に説明する。なお、本発明は以下の例によって限定されるものではない。なお、以下に示す実施例１〜１６は、本実施形態において限定されたガラス組成が適切であることを説明するための参考実施例である。
【００９９】
表１に示すガラス組成になるように、実施例１〜１６の試料ガラスを以下の手順に従って作製した。得られた試料ガラスおよび試料ガラス基板について、液相温度、Ｔｇ、１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数、熱収縮率、密度、歪点、熔融温度（粘度が１０2.5ｄＰａ・ｓの時のガラス温度）、液相粘度、および１５５０℃における比抵抗を測定した。
【０１００】
（試料ガラスの作製）
まず、表１に示すガラス組成となるように、通常のガラス原料である、シリカ、アルミナ、酸化ホウ素、炭酸カリウム、塩基性炭酸マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸ストロンチウム、二酸化スズおよび三酸化二鉄を用いて、ガラス原料バッチ（以下バッチと呼ぶ）を調合した。なお、ガラスで４００ｇとなる量で調合した。
【０１０１】
前記調合したバッチは、白金ルツボの中で熔融および清澄した。まず、このルツボを１５７５℃に設定した電気炉で４時間保持してバッチを熔融した。次に、その電気炉を１６４０℃まで昇温し、２時間保持することでガラス融液の清澄を行なった。その後、ガラス融液を炉外で鉄板上に流し出し、冷却固化してガラス体を得た。このガラス体には引き続いて徐冷操作を施した。徐冷操作は、このガラス体を８００℃に設定した別の電気炉の中で２時間保持した後、７４０℃まで２時間、更に６６０℃まで２時間で冷却後、その電気炉の電源を切り、室温まで冷却することによって行なった。この徐冷操作を経たガラス体を試料ガラスとした。前記試料ガラスは、徐冷条件に影響されず、かつ／または、基板状では測定できない特性（液相温度、高粘特性温度（熔融温度）、比抵抗、密度、熱膨張係数、Ｔｇおよび歪点）の測定に用いた。
【０１０２】
また、上記試料ガラスを切断、研削および研磨加工を施して、試料ガラス基板を作製した。前記試料ガラス基板は、徐冷条件に影響されない、β−ＯＨの測定に用いた。
【０１０３】
さらに、前記試料ガラス基板を直方体とし、これをＴｇで３０分保持した後、Ｔｇ−１００℃まで１００℃／分で冷却し、室温まで放冷することで、熱収縮測定用試料ガラス基板とした。
【０１０４】
（液相温度の測定方法）
前記試料ガラスを粉砕し、ガラス粒を得た。このガラス粒をエタノールに浸漬し、超音波洗浄した後、恒温槽で乾燥させた。乾燥させたガラス粒を、白金ボート上に、前記ガラス粒がほぼ一定の厚さになるように入れた。この白金ボートを、実施例１〜１６については１０８０〜１３８０℃の温度勾配をもった電気炉内に５時間保持し、その後、炉から取り出して、ガラス内部に発生した失透を５０倍の光学顕微鏡にて観察した。失透が観察された最高温度を、液相温度とした。
【０１０５】
（熔融温度）
前記試料ガラスの高粘特性温度は、白金球引き上げ式自動粘度測定装置を用いて測定した。前記測定結果より、粘度１０2.5ｄＰａ・ｓの時の温度を算出し、熔融温度を得た。
【０１０６】
（液相粘度）
前記高粘特性温度の測定結果より、前記液相温度での粘性を算出し、液相粘度を得た。
【０１０７】
（比抵抗）
前記試料ガラスの熔融時の比抵抗は、ＨＰ社製  ４１９２Ａ  ＬＦ  インピーダンス・アナライザーを用いて、四端子法にて測定し、前記測定結果より１５５０℃での比抵抗値を算出した
【０１０８】
（１００〜３００℃の範囲における平均熱膨張係数およびＴｇの測定方法）
前記試料ガラスを、示差熱膨張計（Ｔｈｅｒｍｏ  Ｐｌｕｓ２  ＴＭＡ８３１０）を用いて、昇温過程における温度と試験片の伸縮量を測定した。この時の昇温速度は５℃／ｍｉｎとした。前記温度と試験片の伸縮量との測定結果を元に１００〜３００℃の温度範囲における平均熱膨張係数およびＴｇを測定した。なお、本願でのＴｇとは、ガラス体を８００℃に設定した別の電気炉の中で２時間保持した後、７４０℃まで２時間、更に６６０℃まで２時間で冷却後、その電気炉の電源を切り、室温まで冷却した試料ガラスについて測定した値である。
【０１０９】
（歪点）
ビーム曲げ測定装置（東京工業株式会社製）を用いて測定を行い、ビーム曲げ法（ＡＳＴＭ  Ｃ−５９８）に従い、計算により歪点を求めた。
【０１１０】
（密度）
アルキメデス法によってガラスの密度を測定した。
【０１１１】
（熱収縮率）
熱収縮率は、前記熱収縮測定用試料ガラス基板を５５０℃で２時間の熱処理が施された後のガラス基板の収縮量を用いて、以下の式にて求めた。
熱収縮率（ｐｐｍ）
＝｛熱処理後のガラス基板の収縮量／熱処理前のガラス基板の長さ｝・１０6
【０１１２】
(エッチング速度)
ガラス基板をHFの割合が1mol/kg、HClの割合が5mol/kgの混酸の40℃のエッチング液に1時間浸漬し、ガラス基板の一方の表面の厚み減少量(μｍ)を測定した。単位時間(1時間)当たりの減少量(μｍ)としてエッチング速度(μｍ／ｈm/h)を求めた。
【０１１３】
【表１】
2013212943.tif 000003
【０１１４】
実施例１〜１６で得られたガラスは、７２０℃以上のＴｇを有し、さらに、熱収縮率および液相温度も本発明のガラス基板の条件を満たしていた。さらに、実施例１〜１６のガラスは、１６８０℃以下の熔融温度も有しており、良好な熔解性も実現されていた。したがって、本実施例で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイにも用いることが可能な、優れた特性を備えたガラス基板であるといえる。
【０１１５】
実施例１７
実施例４に示す組成となるよう調合したガラス原料を、耐火煉瓦製の熔解槽と白金合金製の清澄槽（調整槽）を備えた連続熔解装置を用いて、１５６０〜１６４０℃で熔解し、１６２０〜１６７０℃で清澄し、１４４０〜１５３０℃で攪拌した後にオーバーフローダウンドロー法により厚さ０．７ｍｍの薄板状に成形し、ＴｇからＴｇ−１００℃の温度範囲内において、１００℃／分の平均速度で冷却を行い、液晶ディスプレイ用（または有機ＥＬディスプレイ用）ガラス基板を得た。なお、オーバーフローダウンドロー法は、概ね図１および図２に示すオーバーフローダウンドロー法であって、Ｔａ2Ｏ5を０．８質量％含有して主成分がジルコンである成形体３１０を備えた装置を用いた。なお、前記記載の各特性については、得られたガラス基板を用いて測定した。なお、基板状では測定出来ない特性(密度、歪点、膨張係数およびＴｇ)に関しては、前記試料作製方法に準じて、前記ガラス基板を再熔融し、試料ガラスを作製して、特性を測定した。
【０１１６】
実施例１８
実施例１２に示すガラス組成となるよう調合したガラス原料を用いて実施例１７と同様にしてガラス基板を作製し、各特性を測定した。
【０１１７】
上記のように得られた実施例１７のガラス基板の熔解温度は１６１０℃、竈−ＯＨ値は０．２０ｍｍ−1で、Ｔｇは７５４℃、歪点は６９７℃、熱収縮率は５１ｐｐmであり、他の特性は実施例４と同等であった。また、実施例１８の組成のガラス基板の熔解温度は１５８５℃、竈−ＯＨ値は０．２１ｍｍ−１で、Ｔｇは７６１℃、歪点は７１０℃、熱収縮率は３１ｐｐｍであり、他の特性は実施例１２と同等であった。上記のように、上記ガラス基板は７２０℃以上のＴｇと、１６８０℃以下の熔融温度とを有しており、高い低粘特性温度および良好な熔解性とが実現されていた。さらに、熱収縮率および液相温度も、本発明のガラス基板の条件を満たしていた。なお、上記のように得られたガラス基板は、実施例４、１２よりも、竈−ＯＨ値が０．１ｍｍ−１程度大きいため、実施例４、１２と比較するとＴｇは２〜３℃低くなるが、十分に高いＴｇを実現できている。
【０１１８】
したがって、本実施例で得られたガラス基板は、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが適用されるディスプレイにも用いることが可能な、優れた特性を備えたガラス基板であるといえる。
【０１１９】
また、上記プロセスによれば、酸化タンタル（Ｖ）を含有するジルコンが成形体を構成する材料として選択されることにより、一年を超えた操業を行っても、板厚のばらつきは認められなかった。
これに対して、成形体３１０として酸化タンタル（Ｖ）、酸化ニオブ（Ｖ）またはチタニア（ＴｉＯ2）のいずれも含まないジルコン主体のものを用いた場合には、操業期間が長くなるにつれ、板厚にばらつきが認められ、結果として歩留まりが低下して、成形体の交換が必要となった。
【０１２０】
なお、酸化ニオブ（Ｖ）やチタニアをジルコンに配合すれば、同様な高温での耐クリープ性の向上が期待され、また、緻密な成形体を得られると期待されるので、酸化タンタル（Ｖ）が配合された実施例１９の成形体を用いた場合と同様に歪点が高い、薄型かつ大型のフラットディスプレイ用パネルに適したガラス板が長期間に亘って安定に操業できると期待される。
【産業上の利用可能性】
【０１２１】
本発明のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、ｐ−Ｓｉが用いられるフラットパネルディスプレイに好適であり、特に、ｐ−Ｓｉ・ＴＦＴが用いられる液晶ディスプレイ用のガラス基板および有機ＥＬディスプレイ用のガラス基板に好適であり、中でも、高精細が求められる携帯端末などのディスプレイ用ガラス基板に好適である。
【符号の説明】
【０１２２】
ＭＧ：熔融ガラス
３００  成形装置
３１０  成形体
３１２  供給溝
３１３  下方端部
３２０  雰囲気仕切り部材
３３０  冷却ローラ
３３５  冷却ユニット
３５０ａ〜３５０ｄ  搬送ローラ
３４０  成形炉
３５０  徐冷炉
４００  切断装置
【図１】
2013212943.tif 000004
【図２】
2013212943.tif 000005