特許 6575223 無アルカリガラス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6575223

(24)【登録日】2019年8月30日

(45)【発行日】2019年9月18日

(54)【発明の名称】無アルカリガラス

(51)【国際特許分類】

   C03C 3/091 20060101AFI20190909BHJP

   G09F 9/30 20060101ALI20190909BHJP

【ＦＩ】

   C03C3/091

   G09F9/30 310

【請求項の数】2

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2015-163766(P2015-163766)

(22)【出願日】2015年8月21日

(65)【公開番号】特開2016-47794(P2016-47794A)

(43)【公開日】2016年4月7日

【審査請求日】2018年2月16日

(31)【優先権主張番号】特願2014-172477(P2014-172477)

(32)【優先日】2014年8月27日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000000044

【氏名又は名称】ＡＧＣ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(72)【発明者】

【氏名】野村 周平

(72)【発明者】

【氏名】▲徳▼永 博文

(72)【発明者】

【氏名】小野 和孝

【審査官】 宮崎 大輔

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１２−１２１７３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 韓国公開特許第１０−２０１４−００８６９１５（ＫＲ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１４／０１７９５１０（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｃ０３Ｃ１／００−１４／００

Ｇ０９Ｆ９／３０

ＩＮＴＥＲＧＬＡＤ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

酸化物基準のモル％で、
ＳｉＯ_２を６８．５〜７４％、
Ａｌ_２Ｏ_３を９．５〜１２．９％、
Ｂ_２Ｏ_３を０．６〜２．１％、
ＭｇＯを３〜５．５％、
ＣａＯを７．５〜９％、
ＳｒＯを０．５〜６．５％、及び
ＢａＯを３〜４．５％含有し、
Ｐ_２Ｏ_５を実質的に含有せず、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１１．５〜１６．５％であり、
（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ_２Ｏ_３が１．３以下であり、
ＭｇＯ／ＣａＯが０．６０以下であり、
ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．２０以上であり、
ＨＦ重量減少量が０．１４（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であり、
歪点が７４０℃以上であり、
５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が３９×１０^−７／℃以下であり、
比弾性率が３１ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上であり、
比重が２．５９ｇ／ｃｍ^３以下であり、且つ、
ヤング率が８１．５ＧＰａ以上である、無アルカリガラス。

【請求項2】

酸化物基準のモル％でＢ_２Ｏ_３含有量が０．７％以下である、請求項１に記載の無アルカリガラス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、無アルカリガラスに関する。詳細には、薄型ディスプレイの基板用ガラスとして好適なエッチングレート、歪点、熱膨張係数、比重を示す、無アルカリガラスに関する。

【背景技術】

【0002】

無アルカリガラスは、アルカリイオンの拡散を嫌うディスプレイ用途の基板ガラスとして好適に用いられている。該基板ガラス上には、半導体素子が形成されるが、その際に印加される熱によって変形しないように、該ガラスは高い歪点及び低い熱膨張係数を有することが要求される。また軽量化のために低比重であることが求められる。

【0003】

上記要求に応えるために、Ａｌ_２Ｏ_３とＢ_２Ｏ_３の量を対で制御し、且つＡｌ_２Ｏ_３の量を、アルカリ土類金属元素とランタンの合計量のＡｌ_２Ｏ_３の量に対するモル比が所定値以上となる量に制限することが提案されている（特許文献１）。

【0004】

また、近年、ディスプレイが薄型になるにつれ、ガラス基板にも薄さが要求されている。ディスプレイ製造工程では、基板ガラスの薄板化処理が行われるが、該薄板化は、通常、フッ酸系薬液でのエッチングにより行われる。従って、ディスプレイ装置の生産性の観点から、フッ酸によるエッチングレートが高いガラスが要求される。

【0005】

上記要求に応えるものとして、耐フッ酸性を上昇させるＢ_２Ｏ_３を実質的に含まない、無アルカリガラスが提案されている（特許文献２）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−５２５９４２号公報

【特許文献2】特開２０１２−１０６９１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

確かにフッ酸によるエッチングレートが速いと薄板化処理を速く行うことができるが、その一方で、エッチング斑が生じ、また、エッチング深さが不均一となり易く、ガラス表面の平滑性も損なわれ易い。さらに、基板ガラスの厚み自体が低減されている昨今にあって、エッチングレートの上昇に対する要求も従前程ではない。むしろ、品質向上の観点から、エッチングの斑等を防止するために、制御されたエッチングレートとすることが要求されている。そのためには、Ｂ_２Ｏ_３を増やすことが考えられるが、Ｂ_２Ｏ_３を増やすと歪点が低下する、熱膨張係数が増加するといった問題がある。

【0008】

そこで、本発明はこのように相反する要求に応え、高い歪点、低い熱膨張係数、さらには低い比重を有しつつ、制御されたエッチングレートを示す無アルカリ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】

【0009】

即ち、本発明は、
酸化物基準のモル％で、
ＳｉＯ_２を６７〜７７％、
Ａｌ_２Ｏ_３を８〜１６％、
Ｂ_２Ｏ_３を０．１〜２．９％、
ＭｇＯを２〜６．５％、
ＣａＯを５．５〜１２．５％、
ＳｒＯを０〜８％、及び
ＢａＯを２〜６％含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１０〜１７．５％であり、
（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ_２Ｏ_３が２．２以下であり、
ＭｇＯ／ＣａＯが０．７以下であり、
ＨＦ重量減少量が０．１６（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であり、
歪点が７０５℃以上であり、
５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が４１．５×１０^−７／℃以下であり、
比重が２．６１ｇ／ｃｍ^３以下であり、且つ、
ヤング率が７８ＧＰａ以上である、無アルカリガラスである。
上記ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．１８以上であることが好ましい。
また、比弾性率が３０ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上であることが好ましい。
また、本発明は、
酸化物基準のモル％で、
ＳｉＯ_２を６８〜７５％、
Ａｌ_２Ｏ_３を９〜１５％、
Ｂ_２Ｏ_３を０．４〜２．４％、
ＭｇＯを２．５〜６％、
ＣａＯを６．５〜１０％、
ＳｒＯを０〜７％、及び
ＢａＯを２．５〜５％含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１１．０〜１６．８％であり、
（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ_２Ｏ_３が１．５以下であり、
ＭｇＯ／ＣａＯが０．６４以下であり、
ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．１９以上であり、
ＨＦ重量減少量が０．１４（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であり、
歪点が７３０℃以上であり、
５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が４０×１０^−７／℃以下であり、
比弾性率が３０．５ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上であり、且つ、
比重が２．６０ｇ／ｃｍ^３以下であり、且つ、
ヤング率が８１ＧＰａ以上である、無アルカリガラスである。
また、本発明は、
酸化物基準のモル％で、
ＳｉＯ_２を６８．５〜７４％、
Ａｌ_２Ｏ_３を９．５〜１４％、
Ｂ_２Ｏ_３を０．６〜２．１％、
ＭｇＯを３〜５．５％、
ＣａＯを７．５〜９％、
ＳｒＯを０．５〜６．５％、及び
ＢａＯを３〜４．５％含有し、
ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯが１１．５〜１６．５％であり、
（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）／Ａｌ_２Ｏ_３が１．３以下であり、
ＭｇＯ／ＣａＯが０．６０以下であり、
ＭｇＯ／（ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ）が０．２０以上であり、
ＨＦ重量減少量が０．１３（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であり、
歪点が７４０℃以上であり、
５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が３９×１０^−７／℃以下であり、
比弾性率が３１ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ以上であり、
比重が２．５９ｇ／ｃｍ^３以下であり、且つ、
ヤング率が８１．５ＧＰａ以上である、無アルカリガラスである。

【発明の効果】

【0010】

上記本発明のガラスは、制御されたエッチングレートを有し、歪点が高く、熱膨張係数が低く、比重が低い。該ガラスは、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することができる。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明において「無アルカリ」ガラスとは、Ｎａ_２Ｏ、Ｋ_２Ｏ等のアルカリ金属酸化物を実質的に含有しないガラスを意味する。ここで「実質的に含有しない」とは、不純物等として不可避的に含有されるアルカリ金属は含まれ得ることを意味する。本発明においては、不可避的に含有されるアルカリ金属は、多くとも０．１モル％程度である。

【0012】

該無アルカリガラスは、ガラスの骨格を形成するＳｉＯ_２、Ａｌ_２Ｏ_３に加え、所定量のアルカリ土類金属酸化物等を含む。最初に、これら各成分の酸化物基準での含有量について説明する。以下において、特に断りがない限り、「％」は「モル％」を意味する。

【0013】

ＳｉＯ_２の含有量は６７〜７７％であり、６７．５〜７６％が好ましく、６８〜７５％がより好ましく、６８．５〜７４．０％が最も好ましい。ＳｉＯ_２の含有量が前記下限値未満であると、歪点が低く、熱膨張係数及び比重が高く、さらに、耐フッ酸性が悪くなる傾向がある。一方、前記上限値を超えると、ガラス粘度が１０^２ポアズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度（Ｔ_２）が高くなる等溶解性が悪くなり、失透温度が上昇し、ヤング率が低下する傾向がある。

【0014】

Ａｌ_２Ｏ_３の含有量は８〜１６％であり、８．５〜１５％が好ましく、９〜１５％がより好ましく、９．５〜１４％が最も好ましい。Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が前記下限値未満であると、分相制御が難しくなり、歪点が低下し、熱膨張係数が高くなり、ヤング率が低下する傾向がある。一方、前記上限値を超えると、Ｔ_２が上昇して溶解性が悪くなり、及び失透温度も高くなる傾向がある。

【0015】

Ｂ_２Ｏ_３の含有量は０．１〜２．９％であり、０．２〜２．７％が好ましく、０．４〜２．４％がより好ましく、０．６〜２．１％が最も好ましい。Ｂ_２Ｏ_３の含有量が前記下限値未満であると、十分な耐フッ酸性を得ることが難しい。また、比重と熱膨張係数が高くなる傾向がある。一方、前記上限値を超えると、歪点が低下する傾向がある。

【0016】

ＭｇＯの含有量は２〜６．５％であり、２．５〜６％が好ましく、２．７〜５．８％がより好ましく、２．９〜５．６がさらに好ましく、３〜５．５％が最も好ましい。ＭｇＯは、熱膨張係数を高くすることなく、溶解性を向上し、比重を低下し、ヤング率を高くし、さらに耐フッ酸性を向上する効果があるが、その含有量が前記下限値未満であるとこれらの効果を十分に得ることが難しい。一方、前記上限値を超えると、失透温度が高くなる。

【0017】

ＣａＯの含有量は、５．５〜１２．５％であり、６〜１１％が好ましく、６．５〜１０％がより好ましく、７．５〜９％が最も好ましい。ＣａＯも熱膨張係数を高くすることなく、溶解性を向上し、ヤング率を高くし、失透温度を低下する効果があるが、その含有量が前記下限値未満であると、これらの効果を十分に得ることが難しい。一方、前記上限値を超えると、熱膨張係数及び失透温度が高くなる傾向がある。

【0018】

ＳｒＯの含有量は、０〜８％であり、０〜７．５％が好ましく、０〜７％がより好ましく、０．５〜６．５％が最も好ましい。ＳｒＯの含有量が前記下限値未満であると、溶解性が悪くなり、失透温度が上昇する傾向がある。ＳｒＯを含むことで、溶解性が良くなり、失透温度が低下する傾向となる。一方、前記上限値を超えると、比重及び熱膨張係数が高くなり、ヤング率が低下し、耐フッ酸性も悪くなる傾向がある。

【0019】

ＢａＯの含有量は、２〜６％であり、２〜５．５％が好ましく、２．５〜５％がより好ましく、３〜４．５％が最も好ましい。ＢａＯの含有量が前記下限値未満では失透温度が上昇し、溶解性が低下する。一方、前記上限値を超えると、比重及び熱膨張係数が高くなり、ヤング率が低下し、耐フッ酸性が悪くなる傾向がある。

【0020】

上記成分のうち、アルカリ土類金属酸化物の合計量、即ちＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ（以下「ＲＯ」とする場合がある）が１０〜１７．５％であり、１０．５〜１７．２％が好ましく、１１〜１６．８％がより好ましく、１１．５〜１６．５％がさらにより好ましく、１５．５〜１６．５％が最も好ましい。該合計量が前記下限値未満であるとガラスの溶解性が悪くなり、失透温度も上昇する傾向があり、前記上限値を超えると歪点が低くなり、比重が高くなり、熱膨張係数が高くなり、耐フッ酸性が低くなる傾向がある。

【0021】

上記ＲＯはＡｌ_２Ｏ_３に対する比、ＲＯ／Ａｌ_２Ｏ_３、が２．２以下である。該比が前記値を超えると、熱膨張係数が高くなる傾向がある。好ましくは、該比が１．８以下であり、１．５以下がより好ましく、１．３以下が最も好ましい。ＲＯ／Ａｌ_２Ｏ_３の下限値としては特に制限はないが、ガラスの溶解性を確保する観点から、０．８程度であることが好ましい。

【0022】

さらに、ＭｇＯのＣａＯに対する比、ＭｇＯ／ＣａＯ、が０．７以下である。該比が前記値を超えると、歪点を低下させずに失透温度を低く保つことが難しくなる。好ましくは、０．６７以下であり、０．６４以下がより好ましく、０．６０以下が最も好ましい。ＭｇＯ／ＣａＯの下限値については特に制限はないが、熱膨張係数を高くし過ぎないという観点から、０．２程度であることが好ましい。

【0023】

好ましくは、本発明のガラスはＭｇＯの前記ＲＯに対する比、ＭｇＯ／ＲＯ、が０．１８以上である。この場合、高い歪点を維持しつつ、低い熱膨張係数及び比重を達成し、エッチングレートを低下し、好ましいヤング率を達成することができる。より好ましくは０．１９以上であり、最も好ましくは０．２０以上である。該比の上限値については特に制限はないが、失透温度を高くし過ぎないという観点から、０．８程度であることが好ましい。

【0024】

上記各成分に加え、本発明のガラスは、その溶解性、清澄性、成形性等を向上するため、ＺｎＯ、Ｆｅ_２Ｏ_３、ＳＯ_３、Ｆ、Ｃｌ、ＳｎＯ_２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。

【0025】

一方、本発明のガラスは、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、Ｐ_２Ｏ_５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、ＰｂＯ、Ａｓ_２Ｏ_３、Ｓｂ_２Ｏ_３を実質的に含有しないことが好ましい。

【0026】

次に、上記組成を有する本発明のガラスの諸特性について説明する。該ガラスは、所定のエッチングレートを示し、本発明では、エッチングレートの指標としてＨＦ重量減少量が使用される。該ＨＦ重量減少量は、ガラスを２５℃の５質量％フッ酸水溶液（ＨＦ）に浸漬した際の、単位面積および単位時間当たりの質量減少量（（ｍｇ／ｃｍ^２）／分）として定義される。後述するように、本発明のガラスは板状にした場合、その厚みが０．１〜０．７ｍｍであることが好ましく、その場合の好適なエッチングレートの目安が、０．１６（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下のＨＦ重量減少量である。前記値以下のＨＦ重量減少量であれば、エッチング斑等の無い均一なエッチングを実現することができる。好ましくは、ＨＦ重量減少量が０．１５（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であり、０．１４（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であることがより好ましく、０．１３（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以下であることが最も好ましい。ＨＦ重量減少量の下限値については特に制限はないが、ディスプレイ装置の生産性の観点から、０．０２（ｍｇ／ｃｍ^２）／分以上であることが好ましい。

【0027】

本発明のガラスは、歪点が７０５℃以上である。歪点が前記値以上のガラスは、ディスプレイ製造工程において熱収縮による問題を起さず、高い歩留まりを達成することができる。好ましくは、歪点が７１０℃以上、さらに７２０℃以上であり、７３０℃以上であることがより好ましく、７３５℃以上であることがさらに好ましく、７４０℃以上であることが最も好ましい。歪点の上限値については特に限定はないが、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為、７７０℃程度であることが好ましい。

【0028】

本発明のガラスは、５０〜３５０℃での平均熱膨張係数が４１．５×１０^−７／℃以下である。平均熱膨張係数が前記値以下であるガラスは、ディスプレイ製造工程における熱衝撃に強く、高い歩留まりを達成することができる。好ましくは、平均熱膨張係数が４１×１０^−７／℃以下であり、４０×１０^−７／℃以下であることがより好ましく、３９×１０^−７／℃以下であることが最も好ましい。平均熱膨張係数の下限値は特に制限されないが、実際上は３０×１０^−７／℃程度である。

【0029】

本発明のガラスは、比重が２．６１ｇ／ｃｍ^３以下である。比重が前記値以下であるガラスは、ディスプレイ製造工程において撓みによる問題を起こすことがなく、製品の軽量化に貢献できる。好ましくは、比重が２．６０ｇ／ｃｍ^３以下であり、２．５９ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましく、２．５７ｇ／ｃｍ^３以下であることがさらに好ましい。比重の下限値については特に限定はないが、実際上、２．４ｇ／ｃｍ^３以上が好ましい。

【0030】

本発明のガラスは、ヤング率が７８ＧＰａ以上である。高いヤング率はガラスの破壊靭性を向上させ、ガラス板の大型化や薄板化が求められる各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスに好適である。好ましくは７９ＧＰａ以上であり、８０ＧＰａ以上がより好ましく、８１ＧＰａ以上がさらに好ましく、８１．５ＧＰａ以上であることが最も好ましい。

【0031】

また、本発明のガラスは、好ましくは比弾性率（ヤング率／比重）が３０ＧＰａ・ｃｍ³／ｇ以上であり、自重たわみが低減されている。これにより、製造工程において自重たわみに起因する変形が少なく、ガラス板の大型化や薄板化が求められる各種ディスプレイ用基板ガラスやフォトマスク用基板ガラスに好適である。より好ましくは３０．５ＧＰａ・ｃｍ³／ｇ以上であり、３１ＧＰａ・ｃｍ³／ｇ以上が最も好ましい。

【0032】

また、本発明のガラスは、粘度が１０²ポイズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ₂が１８００℃以下であることが好ましく、より好ましくは１７８０℃以下である。温度Ｔ₂が上記値以下であれば、ガラス原料の溶解が比較的容易である。

【0033】

また、本発明のガラスは、粘度が１０^４ポイズ（ｄＰａ・ｓ）となる温度Ｔ₄が１４００℃以下であることが好ましく、より好ましくは１３７０℃以下である。温度Ｔ₄が上記値以下のガラスはフロート法による成形に好適である。

【0034】

また、歪点と同様の観点から、ガラス転移点Ｔｇは７６０℃以上であることが好ましい。より好ましくは７７０℃以上、最も好ましくは７８０℃以上である。

【0035】

本発明のガラスは、たとえば、以下の方法で作ることができる。上記各成分の原料を上記所定の組成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。

【0036】

本発明では、成形をフロート法またはフュージョン法等にて行うことが好ましい。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エッチング処理によりさらに薄膜化する際に、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より小さくなる。大型の板ガラス（例えば一辺が２ｍ以上）を安定して生産できる点では、フロート法が好ましい。

【0037】

成形後の板ガラスの厚みは、薄型ディスプレイ装置の製造の観点から、薄いことが好ましく、０．７ｍｍ以下とすることが好ましく、０．６ｍｍ以下がより好ましく、０．５ｍｍ以下が最も好ましい。厚みの下限値については特に限定はないが、ディスプレイ製造時に自重たわみによる問題を起こさないために、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。

【0038】

ディスプレイ製造工程において該板ガラスは、例えばフッ酸（ＨＦ）を含む薬液に浸漬されて、少なくともその一方の主面が表面から５μｍ以上の深さまでエッチング処理される。上記ＨＦ重量減少量であると、５質量％フッ酸が使用された場合、０．１μｍ／分〜０．７μｍ／分程度のエッチングレートとなり、均一な深さに、且つ、ガラス表面の平滑性を損なうことなく、エッチングされるので好ましい。

【0039】

アルカリ性の薬液によってもエッチング処理は可能であるが、フッ酸を含む薬液の方が、よりガラス表面の平滑性を損なうことなくエッチングすることができる点で好ましい。薬液に含まれるフッ酸濃度は、通常１〜５０質量％、特には２〜１５質量％程度であるが、特にこの値に限定されるものではない。また、フッ酸に加え、塩酸、硝酸、硫酸などのフッ酸以外の酸を薬液に加えてもよい。薬液中のフッ素濃度に応じて、所定時間浸漬させることで、所定量薄板化された無アルカリガラス基板が得られる。

【実施例】

【0040】

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。

【0041】

各成分の原料を、ガラス組成が表１〜表５に示す目標組成（ガラス組成（単位：モル％））になるように調合し、白金坩堝を用いて１６５０℃の温度で４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、板状のガラス板を得た。このガラス板を用いて、各種評価を行った。例１、４は本発明の例であり、例２、３、５〜１６、２０〜２３は参考例であり、例１７〜１９は比較用の例である。

【0042】

表１〜５に、各ガラスのガラス組成（単位：モル％）と比重（単位：ｇ／ｃｍ^３）（アルキメデス法により測定）、ヤング率（単位：ＧＰａ）（超音波法により測定）、比弾性率（単位：ＧＰａ・ｃｍ^３／ｇ）、歪点（単位：℃）（ＪＩＳ Ｒ３１０３（２００１年）に記載のファイバー法により測定）、ガラス転移点Ｔｇ（単位：℃）、５０℃〜３５０℃の平均熱膨張係数（単位：×１０^−７／℃）、高温粘性値として、溶解性の目安となる温度Ｔ_２（ガラス粘度ηが１０^２ポイズとなる温度、単位：℃）、とフロート成形性およびフュージョン成形性の目安となる温度Ｔ_４（ガラス粘度ηが１０^４ポイズとなる温度、単位：℃）（回転粘度計により測定）、ＨＦ重量減少量（単位：（ｍｇ／ｃｍ^２）／分）を示す。なお、表１〜４中、括弧書で示した値は計算値である。

【0043】

ＨＦ重量減少量は、次の様にして測定した。上述のようにして得られたガラス板を切断し、両面を鏡面研磨して、４０ｍｍ四方、厚さ１ｍｍのガラスサンプルを得た。このガラスサンプルを洗浄後、乾燥させ、質量を測定した。次いで、ガラスサンプルを２５℃に保持した５質量％フッ酸に２０分間浸漬し、洗浄、乾燥させ、浸漬後の質量を測定し、浸漬前からの質量減少量を算出した。浸漬中に薬液を撹拌するとエッチング速度が変動するため、撹拌は実施しなかった。サンプル寸法から表面積を算出し、質量減少量を表面積で割ったのち、さらに浸漬時間で割ることで、単位面積および単位時間当たりの質量減少量（ＨＦ重量減少量）を求めた。

【0044】

【表1】

【0045】

【表2】

【0046】

【表3】

【0047】

【表4】

【表5】

【0048】

表４に示すとおり、本発明の範囲を超えてＲＯを含む例１７は、ＨＦ重量減少量が大きい。例１８は、特許文献２記載の発明の範囲の組成であり、ＨＦ重量減少量は小さいものの、熱膨張係数が高く、比重も大きい。例１９は、特許文献１記載の発明の範囲の組成を有するものであり、Ｂ_２Ｏ_３、及びＭｇＯ／ＣａＯが多く、歪点が低い。これに対して、表１〜３、５に示すとおり、本発明の要件を満たす例１、４は、いずれも高い歪点を維持しつつ、ＨＦ重量減少量、熱膨張係数、及び比重が所定量以下である。

【産業上の利用可能性】

【0049】

本発明の無アルカリガラスは、歪点が高く、熱膨張係数が低く、比重が小さく、且つ制御されたエッチングレートを示し、ディスプレイ用の高品質ガラスとして好適である。