JP6344397B2 - 無アルカリガラス - Google Patents
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Description
本発明は、無アルカリガラスに関する。より詳しくは、各種ディスプレイ用基板ガラスおよびフォトマスク用基板ガラス等として好適な、アルカリ金属酸化物を実質的に含有せず、フロート法またはフュージョン法にて成形が可能な無アルカリガラスに関する。
従来、各種ディスプレイ用ガラス板（ガラス基板）、特に表面に金属または酸化物等の薄膜を形成するガラス板に用いるガラスでは、以下に示す特性が要求されている。
（１）ガラスがアルカリ金属酸化物を含有している場合、アルカリ金属イオンが上記薄膜中に拡散して薄膜の膜特性を劣化させるため、実質的にアルカリ金属イオンを含まないこと。
（２）薄膜形成工程でガラス板が高温にさらされる際に、ガラス板の変形およびガラスの構造安定化に伴う収縮（熱収縮）を最小限に抑えうるように、歪点が高いこと。
（３）半導体形成に用いる各種薬品に対して充分な化学耐久性を有すること。特にＳｉＯｘやＳｉＮｘのエッチングのためのバッファードフッ酸（ＢＨＦ：フッ酸とフッ化アンモニウムの混合液）、ＩＴＯのエッチングに用いる塩酸を含有する薬液、金属電極のエッチングに用いる各種の酸（硝酸、硫酸等）、および、レジスト剥離液のアルカリ等に対して耐久性のあること。
（４）内部および表面に欠点（泡、脈理、インクルージョン、ピット、キズ等）がないこと。
上記の要求に加えて、近年では、以下のような状況にある。
（５）ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス自身も比重の小さいガラスが望まれる。
（６）ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス板の薄板化が望まれる。
（４）内部および表面に欠点（泡、脈理、インクルージョン、ピット、キズ等）がないこと。
上記の要求に加えて、近年では、以下のような状況にある。
（５）ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス自身も比重の小さいガラスが望まれる。
（６）ディスプレイの軽量化が要求され、ガラス板の薄板化が望まれる。
（７）これまでのアモルファスシリコン（ａ−Ｓｉ）タイプの液晶ディスプレイに加え、若干熱処理温度の高い多結晶シリコン（ｐ−Ｓｉ）タイプの液晶ディスプレイが作製されるようになってきた（ａ−Ｓｉ：約３５０℃→ｐ−Ｓｉ：３５０〜５５０℃）ため、耐熱性が望まれる。
（８）液晶ディスプレイ作製の際の熱処理の昇降温速度を速くして、生産性を上げたり耐熱衝撃性を上げたりするために、ガラスの平均熱膨張係数の小さいガラスが求められる。
近年、スマートフォンに代表されるモバイル向けの中小型のディスプレイでは、高精細化が進み、上記要求が厳しくなってきている。
液晶ディスプレイパネル用ガラスとして、様々なガラス組成が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
液晶ディスプレイパネル用ガラスとして、様々なガラス組成が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。
特許文献１には無アルカリガラスが開示されている。特許文献１に開示される無アルカリガラスは、失透温度における粘度が低く製造方法に限定がある。
特許文献２にはＢ２Ｏ３を０〜５モル％含有し、かつＢａＯを含有する無アルカリガラスが開示されているが、特許文献２に開示される無アルカリガラスは、５０〜３００℃での平均熱膨張係数が５０×１０−７／℃を超える。
特許文献３にはＢ２Ｏ３を０．１〜４．５質量％含有し、かつＢａＯを５〜１５質量％含有する無アルカリガラスが開示されているが、特許文献３に開示される無アルカリガラスは、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が４３×１０−７／℃を超え、かつ比重が２．６０を超える。
一方、ディスプレイをパネルにはめ込む際に、ガラス板に発生する応力によって生じる色ムラが問題となる。色ムラを抑制するには、ガラスの光弾性定数を小さくすることが有効と考えられる。
本発明の目的は、上記課題を解決することにある。すなわち、歪点が高く、低比重および低光弾性定数であり、薄くてもたわみにくく、かつ応力が加わっても色ムラ等の問題が発生しにくい、無アルカリガラスの提供である。
本発明は、歪点が６８０〜７３５℃であり、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が３０×１０−７〜４３×１０−７／℃であり、比重が２．６０以下であり、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２を５８〜６５％、
Ａｌ２Ｏ３を１８〜２２％、
Ｂ２Ｏ３を３〜８％、
ＭｇＯを０〜１．３％、
ＣａＯを６．３〜１０％、
ＳｒＯを１．７〜５％、
ＢａＯを０．５〜５％、
ＺｒＯ２を０〜２％、を含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１２〜２３％であり、ＭｇＯ／ＣａＯが０〜０．２であり、ＭｇＯ／（ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０〜０．４であり、ＳｒＯ／ＢａＯが１．２〜１．６である無アルカリガラスを提供する。
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本発明の無アルカリガラスは、歪点が高く、低比重および低光弾性定数であり、薄くてもたわみにくく、かつ応力が加わっても色ムラ等の問題が発生しにくい。そのため、中小型のＬＣＤ、ＯＬＥＤ、特にモバイル、デジタルカメラや携帯電話等の携帯型ディスプレイの分野で好適に使用できる。また、その他分野においてもガラス基板として使用できる。
以下、本発明の無アルカリガラスを説明する。
次に各成分の組成範囲について説明する。
ＳｉＯ２の含有量が５８質量％（以下、単に％とする）未満では、歪点が充分に上がらず、かつ、平均熱膨張係数が増大し、比重が上昇する傾向がある。そのため、ＳｉＯ２の含有量は５８％以上であり、好ましくは５９％以上、より好ましくは６０％以上である。ＳｉＯ２の含有量が６５％超では、ガラスの溶解性が低下し、ヤング率が低下し、失透温度が上昇する傾向がある。そのため、ＳｉＯ２の含有量は６５％以下であり、好ましくは６４％以下、より好ましくは６３％以下、さらに好ましくは６２．５％以下、最も好ましくは６２％以下６２％以下である。
尚、「失透温度が上昇する」とは、失透温度における粘度が低くなることであり、溶融ガラスの温度が成形温度より高い状態において失透が起こりやくすなることである。
ＳｉＯ２の含有量が５８質量％（以下、単に％とする）未満では、歪点が充分に上がらず、かつ、平均熱膨張係数が増大し、比重が上昇する傾向がある。そのため、ＳｉＯ２の含有量は５８％以上であり、好ましくは５９％以上、より好ましくは６０％以上である。ＳｉＯ２の含有量が６５％超では、ガラスの溶解性が低下し、ヤング率が低下し、失透温度が上昇する傾向がある。そのため、ＳｉＯ２の含有量は６５％以下であり、好ましくは６４％以下、より好ましくは６３％以下、さらに好ましくは６２．５％以下、最も好ましくは６２％以下６２％以下である。
尚、「失透温度が上昇する」とは、失透温度における粘度が低くなることであり、溶融ガラスの温度が成形温度より高い状態において失透が起こりやくすなることである。
Ａｌ２Ｏ３は、ヤング率を上げてたわみを抑制し、かつガラスの分相性を抑制し、平均熱膨張係数を下げ、歪点を上げ、破壊靱性値が向上してガラス強度を上げる。Ａｌ２Ｏ３の含有量が１８％未満ではこの効果があらわれにくく、また、他に平均熱膨張係数を増大させる成分を相対的に増加することになるため、結果的に平均熱膨張係数が大きくなる傾向がある。そのため、Ａｌ２Ｏ３の含有量は１８％以上であり、好ましくは１８．５％以上、より好ましくは１９％以上である。Ａｌ２Ｏ３の含有量が２２％超ではガラスの溶解性が悪くなる、また、失透温度を上昇させるおそれがある。そのため、Ａｌ２Ｏ３の含有量は２２％以下であり、好ましくは２１．５％以下、より好ましくは２１％以下である。
Ｂ２Ｏ３は、耐ＢＨＦ性を改善し、かつガラスの溶解反応性をよくし、失透温度を低下させる。Ｂ２Ｏ３の含有量が３％未満ではこの効果があらわれにくく、耐ＢＨＦ性が悪くなる傾向がある。そのため、Ｂ２Ｏ３の含有量は３％以上であり、好ましくは３．５％以上、より好ましくは４％以上である。Ｂ２Ｏ３の含有量が８％超では光弾性定数が大きくなり、応力が加わった場合に色ムラなどの問題が発生しやすくなる。また、Ｂ２Ｏ３が多すぎるとフッ酸エッチング処理（以下、「薄板化処理」ともいう）後のガラス板の表面粗さが大きくなり、薄板化処理後の強度が低くなる傾向がある。さらに歪点も低下する傾向がある。したがってＢ２Ｏ３の含有量は８％以下であり、７．５％以下が好ましく、７％以下がより好ましい。
ＭｇＯは、比重を上げずにヤング率を上げるため、比弾性率を高くすることでたわみの問題を軽減でき、破壊靱性値が向上してガラス強度を上げる。また、アルカリ土類金属の中では平均熱膨張係数を高くせず、溶解性も向上させるという特徴を有する。しかし、ガラス組成中のＡｌ２Ｏ３含有量が１８％以上となる場合にＭｇＯ含有量が多いと、失透温度が上昇しやすくなる。そのため、ＭｇＯの含有量は１．３％以下であり、１．２％以下が好ましく、１．１％以下がより好ましく、さらに好ましくは１．０％以下である。
ＣａＯは、ＭｇＯに次いでアルカリ土類金属中では比弾性率を高くし、平均熱膨張係数を高くせず、かつ歪点を過大には低下させないという特徴を有し、ＭｇＯと同様に溶解性も向上させる。さらに、ＭｇＯより失透温度が高くなりにくく、ガラスの製造時に失透が問題となりにくいという特徴も有する。ＣａＯの含有量が６．３％未満では、この効果があらわれず、失透温度が上昇しやすくなる。そのため、ＣａＯの含有量は６．３％以上であり、好ましくは６．７％以上、より好ましくは７％以上である。ＣａＯの含有量が１０％超では平均熱膨張係数が高くなり、また失透温度が高くなり、ガラスの製造時に失透が問題となりやすくなる。そのため、ＣａＯの含有量は１０％以下であり、好ましくは９％以下、より好ましくは８．５％以下である。
ＳｒＯは、ガラスの失透温度を上昇させず、溶解性を向上させ、光弾性定数を低減するという特徴を有する。しかし、ＢａＯよりもその効果が低く、比重を大きくする効果が勝るため、多く含有しないことが好ましい。
一方、上記無アルカリガラスでは、ＳｒＯの含有量が１．７％未満では溶解性が低下し、失透温度が上昇するおそれがある。そのため、ＳｒＯの含有量は１．７％以上であり、好ましくは２％以上である。ＳｒＯの含有量が５％超では比重が大きくなりやすく、また平均熱膨張係数が大きくなりやすい。そのため、ＳｒＯの含有量は５％以下であり、４．５％以下が好ましく、より好ましくは４％以下である。
ＢａＯは、ガラスの失透温度を上昇させず、溶解性を向上させ、光弾性定数を低減するという特徴を有する。しかし、多く含有すると比重が大きくなり、平均熱膨張係数が大きくなる傾向がある。
一方、上記無アルカリガラスでは、ＢａＯの含有量が０．５％未満では光弾性定数が大きくなり、溶解性が低下し、失透温度が上昇するおそれがある。そのため、ＢａＯの含有量は０．５％以上であり、好ましくは１．０％以上、より好ましくは１．５％以上である。ＢａＯの含有量が５％超では比重が大きくなり、平均熱膨張係数が大きくなるおそれがある。そのため、ＢａＯの含有量は５％以下であり、４．５％以下が好ましく、より好ましくは４％以下である。
ＺｒＯ２は、ヤング率を上げるために、ガラス溶解温度を低下させるために、また焼成時の結晶析出を促進するために、２％まで含有してもよい。ＺｒＯ２の含有量が２％超ではガラスが不安定になる、またはガラスの比誘電率εが大きくなる傾向がある。ＺｒＯ２の含有量は好ましくは１．５％以下、より好ましくは１．０％以下、さらに好ましくは０．５％以下であり、実質的に含有しないことが特に好ましい。
なお、本発明において「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。
なお、本発明において「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。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量が合量で１２％よりも少ないと、ガラス粘度が１０４ｄＰａ・ｓとなる温度Ｔ４が高くなり、板ガラス成形の際に成形設備のヒーターの寿命を短くするおそれがある。そのため、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量は合量で１２％以上であり、１３％以上が好ましく、１４％以上がより好ましい。ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量が合量で２３％よりも多いと、平均熱膨張係数を小さくできないおそれがある。そのため、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量は合量で２３％以下であり、２１％以下が好ましく、１９％以下がより好ましい。
ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯおよびＢａＯの含有量の合量が上記を満たし、かつ、下記の条件を満たす（ＭｇＯ／ＣａＯ、ＭｇＯ／（ＳｒＯ＋ＢａＯ）、ＳｒＯ／ＢａＯのそれぞれを特定の数値範囲とする）ことにより、失透温度を上昇させることなく、分相を抑制し、かつ、ヤング率および比弾性率を上昇させ、さらにガラス粘度、特にＴ４を下げることができる。
ＭｇＯ／ＣａＯを０．２以下とする。ＭｇＯ／ＣａＯは０．１６以下が好ましい。
ＭｇＯ／（ＳｒＯ＋ＢａＯ）を０．４以下とする。ＭｇＯ／（ＳｒＯ＋ＢａＯ）は０．３８以下が好ましく、０．３６以下がより好ましく、０．２７以下、０．２５がさらに好ましく、０．２３以下が最も好ましい。
ＳｒＯ／ＢａＯが１．２未満では比重、平均熱膨張係数が大きくなる傾向がある。そのため、ＳｒＯ／ＢａＯを１．２以上とする。好ましくは１．２５以上、１．３以上、１．３５以上、１．４以上である。ＳｒＯ／ＢａＯが１．６超では失透温度が上昇する傾向がある。そのため、ＳｒＯ／ＢａＯを１．６以下とする。好ましくは１．５５以下、より好ましくは１．５以下である。
ＳｒＯ／ＢａＯが１．２未満では比重、平均熱膨張係数が大きくなる傾向がある。そのため、ＳｒＯ／ＢａＯを１．２以上とする。好ましくは１．２５以上、１．３以上、１．３５以上、１．４以上である。ＳｒＯ／ＢａＯが１．６超では失透温度が上昇する傾向がある。そのため、ＳｒＯ／ＢａＯを１．６以下とする。好ましくは１．５５以下、より好ましくは１．５以下である。
Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物を、実質的に含有しない。例えば、０．１％以下である。
なお、本発明の無アルカリガラスからなるガラス板をディスプレイ用ガラス板としてディスプレイ製造に用いたときに、ガラス板表面に設ける金属または酸化物等の薄膜の特性劣化を生じさせないために、本発明の無アルカリガラスはＰ２Ｏ５を実質的に含有しないことが好ましい。さらに、ガラスのリサイクルを容易にするため、本発明の無アルカリガラスはＰｂＯ、Ａｓ２Ｏ３、Ｓｂ２Ｏ３を実質的に含有しないことが好ましい。 ガラスの溶解性、清澄性、成形性を改善するため、本発明の無アルカリガラスにはＺｎＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＳＯ３、Ｆ、Ｃｌ、ＳｎＯ２を総量で２％以下、好ましくは１％以下、より好ましくは０．５％以下で含有してもよい。
本発明の無アルカリガラスの製造は、たとえば、以下の手順で実施できる。
上記各成分の原料をガラス組成中で目標含有量となるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、１５００〜１８００℃に加熱して溶解して溶融ガラスを得る。得られた溶融ガラスを成形装置にて、所定の板厚のガラスリボンに成形し、このガラスリボンを徐冷後、切断することによって、本発明の無アルカリガラスからなる無アルカリガラス板を得ることができる。
上記各成分の原料をガラス組成中で目標含有量となるように調合し、これを溶解炉に連続的に投入し、１５００〜１８００℃に加熱して溶解して溶融ガラスを得る。得られた溶融ガラスを成形装置にて、所定の板厚のガラスリボンに成形し、このガラスリボンを徐冷後、切断することによって、本発明の無アルカリガラスからなる無アルカリガラス板を得ることができる。
本発明では、フロート法またはフュージョン法等にてガラス板に成形することが好ましく、特にフュージョン法にてガラス板に成形することが好ましい。フュージョン法を用いることにより、ガラス転移点付近の平均冷却速度が速くなり、得られたガラス板をフッ酸（ＨＦ）エッチング処理によりさらに薄膜化する際に、フッ酸（ＨＦ）エッチング処理した側の面におけるガラス板の表面粗さが小さくなりやすく、強度が向上しやすくなる。 大型の板ガラス（例えば一辺が２ｍ以上）を安定して生産することを考慮すると、フロート法が好ましい。
本発明では、板厚０．７ｍｍ以下のガラス板に成形することが好ましい。板厚を薄くすることでディスプレイの軽量化が達成しやすくなる。成形により得られるガラス板の板厚は、より好ましくは０．５ｍｍ以下、さらに好ましくは０．４ｍｍ以下、よりさらに好ましくは０．３５ｍｍ以下、特に好ましくは０．２５ｍｍ以下、より特に好ましくは０．１ｍｍ以下、最も好ましくは０．０５ｍｍ以下である。ただし、板厚０．００５ｍｍ未満であると、本発明におけるガラス板をディスプレイ用ガラス板としてディスプレイ製造に用いる際、ディスプレイ製造時に実施されるデバイス工程で自重たわみが問題となる場合があるため、好ましくない。自重たわみを特に問題とする場合は、板厚は０．１ｍｍ以上であることが好ましく、０．２ｍｍ以上であることがより好ましい。
本発明において、本発明の無アルカリガラスからなる無アルカリガラス板の少なくとも１面を表面から深さ５μｍ以上フッ酸（ＨＦ）エッチング処理することが好ましい。上記エッチング処理により薄板化することにより、無アルカリガラス板（ガラス基板）を用いたディスプレイの厚さを低減することができ、かつディスプレイを軽量化することができる。
本発明の無アルカリガラスは、歪点が６８０℃以上７３５℃以下である。それにより、該無アルカリガラスをディスプレイ用ガラス板としてディスプレイ製造に用いた際、ディスプレイ製造時の熱収縮を抑えられる。好ましくは６８５℃以上、より好ましくは６９０℃以上であり、さらに好ましくは６９５℃以上である。歪点が６８０℃以上であると、高歪点を目的とする用途（例えば、ＯＬＥＤ用のディスプレイ用基板または照明用基板）に適している。
但し、無アルカリガラスの歪点が高過ぎると、それに応じて成形装置の温度を高くする必要があり、成形装置の寿命が低下する傾向がある。このため、本発明の無アルカリガラスは、歪点が７３５℃以下である。
また、歪点と同様の理由で、本発明の無アルカリガラスは、ガラス転移点が好ましくは７３０℃以上であり、より好ましくは７３５℃以上であり、さらに好ましくは７４０℃以上である。
本発明の無アルカリガラスは、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が３０×１０−７〜４３×１０−７／℃である。それにより、耐熱衝撃性が大きく、該無アルカリガラスをディスプレイ用ガラス板としてディスプレイ製造に用いたときにディスプレイの生産性を高くできる。本発明の無アルカリガラスは、平均熱膨張係数が３５×１０−７〜４０×１０−７／℃であることが好ましい。
さらに、本発明の無アルカリガラスは、比重が２．６０以下であり、好ましくは２．５９以下であり、より好ましくは２．５８以下、さらに好ましくは２．５６以下である。
本発明の無アルカリガラスは、比弾性率が２９ＭＮｍ／ｋｇ以上であることが好ましい。比弾性率が２９ＭＮｍ／ｋｇ未満では、自重たわみによる搬送トラブルや割れなどの問題が生じやすい。より好ましくは２９．５ＭＮｍ／ｋｇ以上、さらに好ましくは３０ＭＮｍ／ｋｇ以上、特に好ましくは３０．５ＭＮｍ／ｋｇ以上である。
本発明の無アルカリガラスは、ヤング率が７４ＧＰａ以上であることが好ましく、より好ましくは７４．５ＧＰａ以上、さらに好ましくは７５ＧＰａ以上、特に好ましくは７５．５ＧＰａ以上である。ヤング率は、超音波法により測定できる。
本発明の無アルカリガラスは、光弾性定数が３１ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下であることが好ましい。
本発明の無アルカリガラスをディスプレイ用ガラス板として用いた場合、ＬＣＤ製造工程やＬＣＤ装置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、黒の表示がグレーになり、液晶ディスプレイ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３１ｎｍ／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。より好ましくは３０．５ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、特に好ましくは２９．５ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、最も好ましくは２９ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下である。
他の物性確保の容易性を考慮すると、光弾性定数が２５ｎｍ／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波長５４６ｎｍにて測定できる。
本発明の無アルカリガラスをディスプレイ用ガラス板として用いた場合、ＬＣＤ製造工程やＬＣＤ装置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、黒の表示がグレーになり、液晶ディスプレイ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３１ｎｍ／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。より好ましくは３０．５ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、さらに好ましくは３０ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、特に好ましくは２９．５ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下、最も好ましくは２９ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下である。
他の物性確保の容易性を考慮すると、光弾性定数が２５ｎｍ／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波長５４６ｎｍにて測定できる。
また、本発明の無アルカリガラスは、溶解性の目安となるガラス粘度が１０２ポアズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ２が１７８０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７５０℃以下、さらに好ましくは１７２０℃以下である。それにより、溶解が比較的容易となる。
さらに、本発明の無アルカリガラスは、フロート成形性またはフュージョン成形性の目安となるガラス粘度が１０４ポアズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ４が１３６０℃以下であることが好ましく、より好ましくは１３５０℃以下、さらに好ましくは１３４０℃以下、特に好ましくは１３３０℃以下である。
また、本発明の無アルカリガラスは、失透温度における粘度（失透粘度）が１０３．８ポアズ（ｄＰａ・ｓ）以上であることが好ましい。これにより、フュージョン法またはフロート法による成形の際に失透が問題になりにくくなる。より好ましくは１０４．０ポアズ以上、さらに好ましくは１０４．２ポアズ以上、特に好ましくは１０４．４ポアズ以上、最も好ましくは１０４．６ポアズ以上である。
失透温度は、好ましくは１３３０℃以下、より好ましくは１３２５℃以下、さらに好ましくは１３２０℃以下、特に好ましくは１３１５℃以下である。
失透温度は、好ましくは１３３０℃以下、より好ましくは１３２５℃以下、さらに好ましくは１３２０℃以下、特に好ましくは１３１５℃以下である。
本発明における失透温度は、下記のように求める。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、熱処理後に光学顕微鏡を用いて、ガラスの表面および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を観察し、その平均値を失透温度とする。
失透温度における粘度は、前記失透温度におけるガラスの粘度を測定することで得られる。
失透温度における粘度は、前記失透温度におけるガラスの粘度を測定することで得られる。
また、本発明の無アルカリガラスは、熱処理時の収縮率（熱収縮率）が小さいことが好ましい。液晶パネル製造においては、アレイ側とカラーフィルター側では熱処理工程が異なる。そのため、特に高精細パネルにおいて、ガラスの熱収縮率が大きい場合、嵌合時にドットのずれが生じるという問題がある。
なお、熱収縮率の評価は次の手順で測定できる。ガラス板試料（酸化セリウムで鏡面研磨した長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１ｍｍの試料）をガラス転移点＋１００℃の温度で１０分間保持した後、毎分４０℃で室温まで冷却する。ここで試料の全長（長さ方向）Ｌ１を計測する。その後、毎時１００℃で６００℃まで加熱し、６００℃で８０分間保持し、毎時１００℃で室温まで冷却し、再度試料の全長Ｌ２を計測する。６００℃での熱処理前後での全長の差（Ｌ１−Ｌ２）と、６００℃での熱処理前の試料全長Ｌ１と、の比（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１を熱収縮率とする。上記評価方法において、熱収縮率は好ましくは１２０ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは８０ｐｐｍ以下さらには６０ｐｐｍ以下、特に好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
なお、熱収縮率の評価は次の手順で測定できる。ガラス板試料（酸化セリウムで鏡面研磨した長さ１００ｍｍ×幅１０ｍｍ×厚さ１ｍｍの試料）をガラス転移点＋１００℃の温度で１０分間保持した後、毎分４０℃で室温まで冷却する。ここで試料の全長（長さ方向）Ｌ１を計測する。その後、毎時１００℃で６００℃まで加熱し、６００℃で８０分間保持し、毎時１００℃で室温まで冷却し、再度試料の全長Ｌ２を計測する。６００℃での熱処理前後での全長の差（Ｌ１−Ｌ２）と、６００℃での熱処理前の試料全長Ｌ１と、の比（Ｌ１−Ｌ２）／Ｌ１を熱収縮率とする。上記評価方法において、熱収縮率は好ましくは１２０ｐｐｍ以下、より好ましくは１００ｐｐｍ以下、さらに好ましくは８０ｐｐｍ以下さらには６０ｐｐｍ以下、特に好ましくは５０ｐｐｍ以下である。
（実施例：例１〜５、９〜１１、１４〜１５、参考例：例６、１２〜１３、比較例：例７〜８）
以下、実施例および比較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に限定されない。
以下、実施例および比較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に限定されない。
各成分の原料を、ガラス組成が表１および表２に示す目標組成（ガラス組成（単位：質量％））になるように調合し、白金坩堝を用いて１６００℃の温度で１時間溶解した。溶解後、カーボン板上に流し出し、ガラス転移点＋３０℃にて６０分保持後、毎分１℃で室温まで冷却した。得られたガラスを鏡面研磨し、ガラス板を得て、各種評価を行った。
表１、２に、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数（単位：×１０-7／℃）、比重、ヤング率（ＧＰａ）、歪点（単位：℃）、ガラス転移点（単位：℃）、比弾性率（ＭＮｍ／ｋｇ）、Ｔ４（ガラス粘度が１０4ｄＰａ・ｓとなる温度、単位：℃）、Ｔ２（ガラス粘度が１０２ｄＰａ・ｓとなる温度、単位：℃）、失透温度（単位：℃）、失透温度における粘度（単位：ｄＰａ・ｓ）、光弾性定数（単位：ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ）、熱収縮率（単位：ｐｐｍ）を示す。それぞれの測定は、上述した方法で行った。
なお、表１中、括弧書で示した値は計算値である。
なお、表１中、括弧書で示した値は計算値である。
例７、例８のガラスは、本発明の無アルカリガラスには該当せず、ＳｒＯに対するＢａＯの比率が多いため、結果として平均熱膨張係数が大きく、比重が高い。
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。
本出願は、２０１３年９月２０日出願の日本特許出願２０１３−１９５７９３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本出願は、２０１３年９月２０日出願の日本特許出願２０１３−１９５７９３に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
本発明により、歪点が高く、低比重および低光弾性定数であり、薄くてもたわみにくく、かつ応力が加わっても色ムラ等の問題が発生しにくい、無アルカリガラスを提供できる。
Claims (4)
- 歪点が６８０〜７３５℃であり、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が３０×１０−７〜４３×１０−７／℃であり、比重が２．６０以下であり、酸化物基準の質量百分率表示で、
ＳｉＯ２を５８〜６５％、
Ａｌ２Ｏ３を１８〜２２％、
Ｂ２Ｏ３を３〜８％、
ＭｇＯを０〜１．３％、
ＣａＯを６．３〜１０％、
ＳｒＯを１．７〜５％、
ＢａＯを０．５〜５％、
ＺｒＯ２を０〜２％、を含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１３〜２３％であり、ＭｇＯ／ＣａＯが０〜０．２であり、ＭｇＯ／（ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０〜０．４であり、ＳｒＯ／ＢａＯが１．２〜１．６である無アルカリガラス。 - ヤング率が７９．１ＧＰａ以上である請求項１に記載の無アルカリガラス。
- 光弾性定数が３１ｎｍ／ＭＰａ／ｃｍ以下である請求項１又は２に記載の無アルカリガラス。
- 失透温度における粘度が１０３．８ポアズ（ｄＰａ・ｓ）以上である請求項１〜３のいずれか一項に記載の無アルカリガラス。
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