无碱玻璃基板及无碱玻璃基板的减薄方法技术

本发明专利技术涉及一种无碱玻璃基板，其为通过氢氟酸(HF)蚀刻处理减薄了5μm以上的、板厚为0.4mm以下的无碱玻璃基板，上述无碱玻璃基板为规定的无碱玻璃，减薄后的上述无碱玻璃基板的比模量为31MNm/kg以上，光弹性常数为30nm/MPa/cm以下。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及适合作为各种显示器用玻璃基板、光掩模用玻璃基板，通过使用氢氟酸(HF)的蚀刻处理进行了减薄并且实质上不含有碱金属氧化物的无碱玻璃基板及无碱玻璃基板的减薄方法。
技术介绍
以往，对于各种显示器用玻璃基板、特别是在表面上形成金属或氧化物薄膜等的玻璃基板，要求以下所示的特性。(1)含有碱金属氧化物时，碱金属离子会向薄膜中扩散而使膜特性劣化，因此，要实质上不含有碱金属离子。(2)为使得在薄膜形成工序中暴露于高温时，能将伴随玻璃的变形和玻璃的结构稳定化产生的收缩(热收缩)抑制在最低限度，应变点要高。(3)对半导体形成中使用的各种化学品要具有充分的化学耐久性。特别是对用于SiOx、SiNx的蚀刻的缓冲氢氟酸(BHF：氢氟酸与氟化铵的混合液)以及ITO的蚀刻中使用的含有盐酸的化学液、金属电极的蚀刻中使用的各种酸(硝酸、硫酸等)、抗蚀剂剥离液的碱要具有耐久性。(4)内部和表面没有缺陷(气泡、波筋、夹杂物、凹坑、伤痕等)。除上述要求以外，近年来还出现了如下所述的状况。(5)要求显示器的轻型化，期望玻璃本身也是密度小的玻璃。(6)要求显示器的轻型化，期望玻璃基板减薄。(7)除了迄今为止的非晶硅(a-Si)型液晶显示器以外，还制作了热处理温度稍高的多晶硅(p-Si)型液晶显示器(a-Si：约350℃→p-Si：350～550℃)。(8)为了加快液晶显示器制作时的热处理的升温和降温速度而提高
生产率或者提高耐热冲击性，要求玻璃的平均热膨胀系数小的玻璃。另一方面，干法蚀刻得到发展，对耐BHF性的要求减弱。为了使耐BHF性良好，迄今为止的玻璃多使用含有6～10摩尔％的B2O3的玻璃。但是，B2O3存在使应变点降低的倾向。作为不含B2O3或B2O3含量少的无碱玻璃的例子，有如下所述的无碱玻璃。专利文献1中公开了含有0～5摩尔％的B2O3的玻璃，但在50～350℃下的平均热膨胀系数超过50×10-7/℃。专利文献2中记载的无碱玻璃的应变点高，可以进行基于浮法的成形，其被认为适于显示器用基板、光掩模用基板等用途。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平5-232458号公报专利文献2：日本特开平10-45422号公报专利文献3：日本再公表专利2009-066624号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题另一方面，在中小型的液晶显示器(LCD)、有机EL显示器(OELD)、特别是移动设备、数码相机、移动电话等便携式显示器的领域中，显示器的轻型化、薄型化已成为重要的课题。为了进一步实现玻璃基板的减薄，广泛采用如下工序：在阵列滤色片贴合工序后，对玻璃基板表面实施蚀刻处理，使板厚变薄(减薄)。例如，进行如下工序：利用含有氢氟酸(HF)的蚀刻液对板厚为0.4mm～0.7mm的玻璃基板的表面进行蚀刻处理(以下，称为“氢氟酸蚀刻处理”)，制成板厚为0.1mm～0.4mm的玻璃基板(参照专利文献3)。在通过氢氟酸蚀刻处理将玻璃基板减薄的情况下，要求：(1)氢氟酸蚀刻处理时的蚀刻速度要大；以及(2)蚀刻处理后的玻璃基板要具有充分的强度。但是，虽然有固相结晶法作为高品质的p-Si TFT的制造方法，但为了实施该方法，要求进一步提高应变点。另外，基于玻璃制造工艺、特别是熔化、成形中的要求，需要降低玻璃的粘性、特别是玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4。本专利技术的目的在于解决上述缺点，提供应变点高、粘性低、特别是玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4低、氢氟酸蚀刻处理时的蚀刻速度大、氢氟酸蚀刻处理后的强度高、即使薄也不易挠曲、并且即使施加应力也不易产生颜色不均等问题的无碱玻璃基板及无碱玻璃基板的减薄方法。解决课题的方法本专利技术提供一种无碱玻璃基板，其为通过氢氟酸(HF)蚀刻处理减薄了5μm以上的、板厚为0.4mm以下的无碱玻璃基板，上述无碱玻璃基板为下述无碱玻璃，减薄后的上述无碱玻璃基板的比模量为31MNm/kg以上，光弹性常数为30nm/MPa/cm以下。上述无碱玻璃的应变点为680～735℃，在50～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7～43×10-7/℃，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1710℃以下，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4为1310℃以下，以基于氧化物的摩尔％计含有：MgO+CaO+SrO+BaO为15.5～21，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.35以上，CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下，SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下。本专利技术的无碱玻璃基板通过利用直径为30mm且R为2.5mm的环和直径为10mm的球的球环(BOR)法测定的平均破坏载荷以板厚0.4mm换算优选为300N以上。另外，本专利技术提供一种无碱玻璃基板的减薄方法，其中，上述无碱玻璃基板为下述无碱玻璃，在将上述无碱玻璃基板的至少一个主面浸渍入含有氢氟酸(HF)的蚀刻液(25℃，5％HF水溶液)中时每单位面积和单位时间的溶出量达到0.17(mg/cm2)/分钟以上的条件下，将上述无碱玻璃基板减薄5μm以上。上述无碱玻璃的应变点为680～735℃，在50～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7～43×10-7/℃，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1710℃以下，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4为1310℃以下，以基于氧化物的摩尔％计含有：MgO+CaO+SrO+BaO为15.5～21，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.35以上，CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下，SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下。专利技术效果本专利技术的无碱玻璃基板的应变点高，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4低，氢氟酸蚀刻处理时的蚀刻速度大，氢氟酸蚀刻处理后的强度高，即使薄也不易挠曲，并且即使施加应力也不易产生颜色不均等问题，因此，适合作为在中小型的LCD、OLED、特别是移动设备、数码相机、移动电话等便携式显示器的领域中使用的板厚为0.4mm以下的薄板玻璃基板。本专利技术的无碱玻璃基板也可以作为磁盘用玻璃基板使用。具体实施方式以下，对本专利技术的无碱玻璃基板的减薄方法进行说明。本专利技术的无碱玻璃基板的减薄方法中，使用采用了以使得成为下述玻璃组成的方式调配的玻璃原料的无碱玻璃基板。上述无碱玻璃的应变点为680～735℃，在50～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7～43×10-7/℃，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1710℃以下，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4为1310℃以下，以基于氧化物的摩尔％计含有：MgO+CaO+SrO+BaO为15.5～21，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.35以上，CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下，SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下。接着对各成分的组成范围进行说明。SiO2低于63％(摩尔％，以下若无特别说明则相同)时，应变点无法充分提高，并且热膨胀系数增大，密度上升。优选为64％以上，更优选为65％以上，进一步优选为66％以上，特别优选为66.5％以上。优选为66.5％以上，更优本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无碱玻璃基板，其为通过氢氟酸(HF)蚀刻处理减薄了5μm以上的、板厚为0.4mm以下的无碱玻璃基板，所述无碱玻璃基板为下述无碱玻璃，减薄后的所述无碱玻璃基板的比模量为31MNm/kg以上，光弹性常数为30nm/MPa/cm以下，所述无碱玻璃的应变点为680～735℃，在50～350℃下的平均热膨胀系数为30×10‑7～43×10‑7/℃，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1710℃以下，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4为1310℃以下，以基于氧化物的摩尔％计含有：MgO+CaO+SrO+BaO为15.5～21，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.35以上，CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下，SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.11.28 JP 2013-2468011.一种无碱玻璃基板，其为通过氢氟酸(HF)蚀刻处理减薄了5μm以上的、板厚为0.4mm以下的无碱玻璃基板，所述无碱玻璃基板为下述无碱玻璃，减薄后的所述无碱玻璃基板的比模量为31MNm/kg以上，光弹性常数为30nm/MPa/cm以下，所述无碱玻璃的应变点为680～735℃，在50～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7～43×10-7/℃，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2为1710℃以下，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4为1310℃以下，以基于氧化物的摩尔％计含有：MgO+CaO+SrO+BaO为15.5～21，MgO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.35以上，CaO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下，SrO/(MgO+CaO+SrO+BaO)为0.50以下。2.如权利要求1所述的无碱玻璃基板，其中，所述无碱玻璃基板通过利用直径...

【专利技术属性】
技术研发人员：德永博文，小野和孝，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP