ディスプレイの輝度ムラの発生は、ガラ� ��基板のレタデーションの大きさだけでなく� ��該レタデーションのガラス基板の辺方向に� ��する方位角やこれらの分布状態によっても� ��響を受ける。

 そこで、本発明のディスプレイ用ガラス基� ��は、上記のように、隣り合う測定点におけ� ��{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率を4.0×10 ^-7 以下と小さくなるようにしているため、液晶 ディスプレイにした際に、輝度ムラの発生を 抑制することができる。尚、隣り合う測定点 における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率が4.0×10 ^-7 より大きくなると、液晶ディスプレイにした 際、画面全体に輝度ムラが発生しやすくなる 。この値の好ましい範囲は3.8×10 ^-7 以下であり、より好ましくは3.6×10 ^-7 以下である。

 尚、輝度ムラの発生をより確実に抑えるに� ��、上記以外にも、各測定点における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値を3.5×10 ^-5 以下にすることが望ましい。

 上記のようなガラス基板を得るには、例� ��ば、ガラス溶融炉で溶融したガラス融液を� ��形炉(成形体)で板状のガラス(ガラスリボン) に成形する際に、ガラスリボンの端部の厚み がガラスリボンの中央部の厚みとほぼ同じ厚 みとなるように成形したり、成形したガラス リボンを徐冷炉で徐冷(冷却)する際に、ガラ� ��リボンの幅方向における温度分布をできる� ��け小さくするように冷却すればよい。

 尚、成形工程において、ガラスリボンの� ��部の厚みをガラスリボンの中央部の厚みと� ��ぼ同じ厚みになるように成形する理由は、� ��ラスリボンの端部の厚みがガラスリボンの� ��央部の厚みと異なると、成形後の冷却工程� ��おいて、ガラスリボンの端部と中央部とで� ��却速度が異なり、その結果、ガラス基板面� ��のレタデーションの大きさやその方位角に� ��らつきが生じやすくなるためである。ガラ� ��リボンの端部の厚みとガラスリボンの中央� ��の厚みが同じになるように成形するには、� ��ラス融液をガラスリボンに延伸成形するた� ��の成形ロール等の回転速度等を調整するこ� ��で行うことができる。

 また、徐冷炉での冷却工程において、ガラ� ��リボンの幅方向における温度分布をできる� ��け小さくするには、次のようにすることで� ��える。
(1)ガラスリボンが均一に加熱されるように、 ヒーターの数を多くする。
(2)ヒーターからの熱がガラスリボンに均一に 伝わるように、ヒーターとガラスリボンの間 に均熱板を設置する。
(3)ガラスリボンの中央部と端部の冷却速度の 差が小さくなるように、ガラスリボンの端部 に囲いを設置したり、その部分にヒーターを 多く配置する。
(4)ガラスの板引き速度を低く(遅く)する。

 尚、ガラス融液を成形炉でガラスリボン� ��成形した後、垂直方向(下方向)に板引きし� �がら、徐冷炉で冷却(徐冷)した後、切断する ことでガラス基板を得るオーバーフローダウ ンドロー法やスリットダウンドロー法は、ガ ラス融液を水平方向に板引きし、徐冷、切断 してガラス基板を得るフロート法と異なり、 低温雰囲気である切断工程から高温雰囲気で ある徐冷炉及び成形炉の方向に、常にガラス リボンの表面に沿って低温の空気流が上昇し 、上昇した低温の空気流は徐冷炉等の内部で 加熱された後、その一部が周壁部の隙間を通 して外部雰囲気に洩れ出すため、徐冷炉や成 形炉の雰囲気温度が変動しやすくなっている 。その結果、オーバーフローダウンドロー法 やスリットダウンドロー法で成形されたガラ ス基板は、ガラス基板面内のレタデーション の大きさやその方位角にばらつきが生じやす くなっている。

 そのため、オーバーフローダウンドロー� ��やスリットダウンドロー法でガラス基板を� ��形する場合は、ガラスリボンの端部と中央� ��の厚みをほぼ同じ厚みにすること、温度分� ��を小さくすることに加えて、徐冷炉や成形� ��における低温の空気流の上昇を抑える必要� ��ある。

 尚、徐冷炉や成形炉における低温の空気� ��の上昇を抑えるには、徐冷炉内に対流防止� ��を設けたり、送風機等を用いて成形炉や徐� ��炉の外部雰囲気の気圧が高くなるように調� ��する等して、成形炉や徐冷炉内の空気を外� ��雰囲気に洩れ出しにくくすればよい。

 また、上記の方法以外にも、ガラス中のSiO ₂ やAl ₂ O ₃ やB ₂ O ₃ の含有量を多くしてガラスの熱膨張係数を小 さくしたり、アルカリ土類金属酸化物の含有 量を多くしてガラスの光弾性定数を小さくし てもよい。

 また、本発明のディスプレイ用ガラス基� ��は、歪が残存しやすく、輝度ムラが顕著に� ��れやすい大型のガラス基板、具体的には、� ��辺の長さが1000mm以上であるガラス基板とし� ��特に好適である。

 また、本発明のディスプレイ用ガラス基板� ��具体的な組成は、耐薬品性、熱収縮性、溶� ��性、成形性、熱膨張係数等を考慮して、用� ��に応じて適宜決定すればよい。好適な組成� ��囲は、質量百分率で、SiO ₂  40~70%、Al ₂ O ₃  2~25%、B ₂ O ₃  0~20%、MgO 0~10%、CaO 0~15%、SrO 0~10%、BaO 0~15%� ��ZnO 0~10%、R ₂ O(RはLi、Na、Kを表わす) 0~25%、ZrO ₂  0~10%である。

 本発明においてガラスの組成を上記のよ� ��に限定した理由は、次のとおりである。

 SiO ₂ は、ガラスのネットワークフォーマーとなる 成分であり、ガラスの熱膨張係数を低下させ て、ガラス基板のレタデーションδや該レタ� ��ーションのガラス基板の辺方向に対する方� ��角θのばらつきを抑え、隣り合う測定点に� �ける{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率を小さくする成分で ある。また、ガラスの耐酸性を向上させたり 、ガラスの歪点を上昇させてガラス基板の熱 収縮を小さくする成分でもある。その含有量 は40~70%である。SiO ₂ の含有量が多くなると、ガラスの高温粘度が 高くなり、溶融性が悪化すると共にクリスト バライトの失透ブツが析出しやすくなる傾向 にある。一方、含有量が少なくなると、ガラ スの熱膨張係数が大きくなりやすく、ガラス 基板のレタデーションδや該レタデーション� ��方位角θのばらつきが大きくなる傾向にあ� �、隣り合う測定点における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率が大きくなる傾向に ある。また、ガラスの耐酸性や歪点が低下す る傾向にある。SiO ₂ のより好ましい範囲は50~67%であり、さらに好 ましい範囲は、57~64%である。

 Al ₂ O ₃ は、ガラスの熱膨張係数を低下させて、ガラ ス基板のレタデーションδや該レタデーショ� ��のガラス基板の辺方向に対する方位角θの� �らつきを抑え、隣り合う測定点における{sin( 2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率を小さくする成分で ある。また、ガラスの歪点を上昇させたり、 クリストバライトの失透ブツの析出を抑える 効果もある。その含有量は2~25%である。Al ₂ O ₃ の含有量が多くなると、ガラスの耐バッファ ードフッ酸性が悪化したり、液相温度が上昇 して成形しにくくなる傾向にある。一方、含 有量が少なくなると、ガラスの熱膨張係数が 大きくなりやすく、ガラス基板のレタデーシ ョンδや該レタデーションの方位角θのばら� �きが大きくなる傾向にあり、隣り合う測定� �における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率が大きくなる傾向に ある。また、ガラスの歪点が低下する傾向に ある。Al ₂ O ₃ のより好ましい範囲は10~20%であり、さらに好 ましい範囲は14~17%である。

 B ₂ O ₃ は、融剤として作用し、ガラスの粘性を下げ 、溶融性を改善する成分である。また、ガラ スの熱膨張係数を低下させて、ガラス基板の レタデーションδや該レタデーションのガラ� ��基板の辺方向に対する方位角θのばらつき� �抑え、隣り合う測定点における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率を小さくする成分で もある。その含有量は0~20%である。B ₂ O ₃ の含有量が多くなると、ガラスの歪点が低下 したり、耐酸性が悪化する傾向にある。一方 、含有量が少なくなると、ガラスの熱膨張係 数が大きくなりやすく、ガラス基板のレタデ ーションδや該レタデーションの方位角θの� �らつきが大きくなる傾向にあり、隣り合う� �定点における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率が大きくなる傾向に ある。また、融剤として十分に作用せず溶融 性が低下する傾向にある。B ₂ O ₃ のより好ましい範囲は5~15%であり、さらに好� ��しい範囲は7.5~12%である。

 MgOは、ガラスの歪点を低下させずに高温� ��性のみを低下させて、ガラスの溶融性を改� ��する成分である。また、ガラスの光弾性定� ��を低くする成分でもある。その含有量は0~10 %である。MgOの含有量が多くなると、失透ブ� �が析出しやすくなる。また、耐バッファー� �フッ酸性が低下し、ガラス基板表面が侵食� �れて、反応生成物がガラス基板表面に付着� �、ガラス基板が白濁し易くなる。MgOのより� �ましい範囲は0~5%であり、さらに好ましい範� ��は0~3.5%である。

 CaOは、ガラスの歪点を低下させずに高温� ��性のみを低下させて、ガラスの溶融性を著� ��く改善する成分である。また、ガラスの光� ��性定数を低くする成分でもある。その含有� ��は0~15%である。CaOの含有量が多くなると、� �バッファードフッ酸性が悪化する傾向にあ� �。CaOのより好ましい範囲は0~12%であり、さら に好ましい範囲は3.5~9%である。

 SrOは、ガラスの耐薬品性と耐失透性を向上� ��せる成分である。また、ガラスの光弾性定� ��を低くする成分でもある。その含有量は0~10 %である。SrOの含有量が多くなると、ガラス� �熱膨張係数が大きくなりやすく、ガラスの� �膨張係数が大きくなりやすく、ガラス基板� �レタデーションδや該レタデーションの方位 角θのばらつきが大きくなる傾向にあり、隣� ��合う測定点における{sin(2θ)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率が大きくなる傾向に ある。SrOのより好ましい範囲は0~8%であり、� �らに好ましい範囲は0.5超~8%である。

 BaOは、SrOと同様にガラスの耐薬品性と耐� ��透性を向上させる成分である。また、ガラ� ��の光弾性定数を低くする成分でもある。そ� ��含有量は0~15%である。BaOの含有量が多くな� �と、ガラスの密度や熱膨張係数が大きくな� �たり、溶融性が著しく悪化する傾向にある� �BaOのより好ましい範囲は0~10%であり、さらに 好ましい範囲は0~8%である。

 ZnOは、ガラスの耐バッファードフッ酸性� ��溶融性を改善する成分である。その含有量� ��0~10%である。ZnOの含有量が多くなると、ガ� �スの耐失透性や歪点が低下する傾向にある� �ZnOのより好ましい範囲は0~5%であり、さらに� ��ましい範囲は0~1%である。

 R ₂ O(RはLi、Na、Kを表わす)は、ガラスの粘度を低 下させて溶融性を改善する成分である。その 含有量は0~25%である。R ₂ Oの含有量が多くなると、ガラスの歪点が低� �する傾向にある。R ₂ Oのより好ましい範囲は0~20%である。

 尚、本発明のディスプレイ用ガラス基板を� ��晶ディスプレイ用途に使用する場合、使用� ��るガラスは無アルカリガラスにすべきであ� ��。その理由は、ガラス中にアルカリ金属酸� ��物を含有すると、ガラス中のアルカリ成分� ��、ガラス基板上に形成された各種の膜やTFT� ��子の特性を劣化させる虞があるからである� ��尚、無アルカリとは、R ₂ Oが0.1%以下を意味する。

 ZrO ₂ は、ガラスの歪点を高める成分であり、その 含有量は0~10%である。ZrO ₂ の含有量が多くなるとガラスの密度が著しく 上昇したり、ZrO ₂ に起因する失透物が析出する傾向がある。ZrO ₂ のより好ましい範囲は0~7%であり、さらに好� �しい範囲は0~5%である。

 また、本発明において、上記成分以外にも� ��例えば、液相温度を低下させて成形性を向� ��させるためにY ₂ O ₃ 、La ₂ O ₃ 、Nb ₂ O ₃ 、P ₂ O ₅ を各3%まで、清澄剤としてAs ₂ O ₃ 、Sb ₂ O ₃ 、SnO ₂ 、SO ₃ 、F、Cl等を合量で2%まで添加することが可能� ��ある。但し、As ₂ O ₃ 、Sb ₂ O ₃ は、環境負荷物質であること、また、フロー ト法で成形する場合、フロートバス中で還元 されて金属異物となるため、導入は避けるべ きである。

 次に、本発明のディスプレイ用ガラス基� ��を製造する方法を説明する。

 まず、上記のガラス組成範囲となるように� ��ラス原料を調合する。続いて、調合したガ� ��ス原料を連続溶融炉に投入して加熱溶融し� ��脱泡した後、ガラス融液を成形装置に供給� ��、端部の厚みと中央部の厚みがほぼ同じ厚� ��となるようにガラスリボンを成形したり、� ��冷炉での冷却工程において、ガラスリボン� ��幅方向における温度分布をできるだけ小さ� ��することで、隣り合う測定点における{sin(2� �)} ² ×{sin(180°・δ/550)} ² で求められる値の変化率の小さいガラス基板 を得ることができる。

 尚、ガラス基板の成形方法としては、フ� ��ート法、スロットダウンドロー法、オーバ� ��フローダウンドロー法、リドロー法等の様� ��な成形方法があるが、ダウンドロー法、特� ��、オーバーフローダウンドロー法で板状に� ��形することが好ましい。その理由は、オー� ��ーフローダウンドロー法の場合、比較的容� ��に大型のガラス基板を得やすく、しかも、� ��の成形方法と異なり、ガラス基板の表面は� ��成形体と接することがないため、汚染部の� ��いガラス表面を有するガラス基板を得るこ� ��ができる。そのため、ガラス基板表面の研� ��が不要となり、製造コストを抑えることが� ��きるためである。また、研磨による微小傷� ��発生をなくすこともできる。但し、オーバ� ��フローダウンドロー法でガラス基板を成形� ��る場合は、ガラスリボンの端部と中央部の� ��みをほぼ同じ厚みにすること、温度分布を� ��さくすることに加えて、徐冷炉や成形炉に� ��ける低温の空気流の上昇を抑える必要があ� ��。