无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法技术

本发明专利技术提供无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法。本发明专利技术涉及一种无碱玻璃基板，其中，选择一个主面内的任意两个位置，一个位置处的在任意方向上的热收缩率与另一个位置处的在与上述任意方向正交的方向上的热收缩率之差的绝对值为2ppm以下。需要说明的是，所述热收缩率是通过测定玻璃基板的下述热处理前后的在测定方向上的变形量而计算的，所述热处理为：将玻璃基板以100℃/小时从常温升温至600℃，在600℃下保持80分钟，并以100℃/小时从600℃降温至常温。

Process for producing alkali free glass substrate and alkali free glass substrate

The present invention provides a method for producing alkali free glass substrate and alkali free glass substrate. The invention relates to a glass substrate, wherein, the arbitrary choice of a main surface in the two position, the absolute value of thermal shrinkage in any direction at a location of the rate of thermal shrinkage in the orthogonal and arbitrary direction on the direction of another position rate difference is 2ppm the following. That is, the heat shrinkage rate is determined by the heat treatment of the glass substrate before and after determination of the direction of deformation calculation, the heat treatment for the glass substrate to 100 DEG C / h from ambient temperature is raised to 600 DEG C at 600 DEG C for 80 minutes, and 100 C / h from 600 degrees down to room temperature.

【技术实现步骤摘要】
无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法
本专利技术涉及适合于面向移动设备的高清显示器用途的无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法。
技术介绍
作为液晶显示器用的像素控制用晶体管，使用非晶硅(a-Si)型的薄膜晶体管(TFT)，但是特别是作为包括有机电致发光(有机EL)显示器在内的面向移动设备的高清显示器用途，使用多晶硅(p-Si)型的晶体管。a-Si晶体管在TFT阵列制造工序中的工序内的最高温度为约350℃，而p-Si晶体管中存在在TFT阵列制造工序中的工序内的最高温度达到600℃者(例如专利文献1)。作为液晶显示器用途，要求在TFT阵列制造工序中的热收缩率的绝对值小的无碱玻璃基板，近年来，除了热收缩率的绝对值之外，基板间/基板面内的热收缩率的偏差小也变得重要起来。其原因在于，即使热收缩率的绝对值小，若基板间/基板面内的热收缩率的偏差大，也不得不增粗黑色矩阵(BM)的线宽，从而无法提高开口率(開口率)等。专利文献2记载的玻璃基板是用于a-Si晶体管的无碱玻璃基板，基板内的热收缩率的偏差小，并且在形成TFT电路时利用光掩模进行修正时，基板内的热收缩总是处于一定的范围，因此能够以良好的成品率稳定地进行图案形成。专利文献2中记载了：“以高冷却速度冷却的平板玻璃的热收缩率大，相反以低速度冷却的平板玻璃的热收缩率减小。另外，对于玻璃基板而言，由于利用玻璃成形装置连续地牵引板，因此在板牵引方向上温度历史(冷却速度)的变动少。因此，在板牵引方向上不易产生热收缩率差，但在板宽度方向上容易产生温度差，特别是中央部分与端部的温度历史(冷却速度)会不同。因此，在板宽度方向上的热收缩率差大”。因此认为，通过使平均冷却速度在玻璃带的板宽度方向上一致，能够抑制基板内的热收缩率的偏差。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特表2009-525942号公报专利文献2：日本特开2008-184335号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的问题但是，根据本申请专利技术人的研究发现，在用于p-Si晶体管的无碱玻璃基板的制造方法的退火工序中，即使在使玻璃带的板宽度方向上的平均冷却速度一致的情况下，有时也会产生基板内的热收缩率的偏差。例如，在选择基板内的任意一个位置、并对正交的两个方向(例如板牵引方向和板宽度方向)上的热收缩率之差进行评价的情况下，有时热收缩率产生差异。这例示了正交的两个方向上的热收缩行为有可能不同。需要说明的是，专利文献2中没有提及板牵引方向上的热收缩率差。另外，选择基板内的任意两个位置，将一个位置A处的在任意方向上的热收缩率设为CA、将另一个位置B处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率设为CB，仅通过使冷却速度一致而使基板内的假想温度均匀，无法抑制热收缩率CA与热收缩率CB之差的绝对值|CA-CB|。在此，将热收缩率之差的绝对值|CA-CB|定义为“各向异性偏差”。一个位置A与另一个位置B也可以为基板内的相同位置。本申请专利技术人认为各向异性偏差的原因并不仅仅在于所谓的结构弛豫现象，并对其产生机理进行了研究。结果发现，短时间内的玻璃的变形不仅伴随着结构弛豫现象，还伴随着不伴有玻璃的假想温度变化的“延迟弹性现象”，其与偏差的产生有很大关系。接下来，对产生由延迟弹性导致的热收缩的原因进行说明。在作为典型的玻璃基板的量产工艺的熔融法和浮法中，在对成形后的玻璃带进行牵引的同时进行退火，因此具有在产生了板牵引方向的应力的状态下对玻璃带进行退火的工序。此外，由于玻璃化转变温度Tg附近的温度变化，玻璃带的线膨胀系数发生显著变化，因此在退火工序中，在跨越玻璃化转变温度Tg的温度范围内产生空间上不均匀的热收缩，其结果是在板宽度方向上产生应力分布。在此，在对加热状态的玻璃带施加应力的状态下将玻璃带冷却至室温、然后切割玻璃带而释放载荷的情况下，所得到的玻璃基板的弹性变形量未完全达到0，而是残留少量的变形。将其称为延迟弹性。在TFT阵列工序中对玻璃基板进行再加热时，以延迟弹性的形式残留的变形以具有一定的时间常数的弛豫现象的形式缓慢恢复，最终达到0。已明确该“再加热时恢复的现象”是产生基板内的热收缩的各向异性偏差的原因。为了解决上述现有技术中的问题，本专利技术的目的在于提供一种无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法，所述无碱玻璃基板在用于面向移动设备的高清显示器用途的情况下，能够降低TFT阵列制造工序中的热收缩率的偏差。用于解决问题的手段本专利技术是基于上述见解而完成的，其提供一种无碱玻璃基板，在所述无碱玻璃基板中，选择一个主面内的任意两个位置，一个位置处的在任意方向上的热收缩率与另一个位置处的在与上述任意方向正交的方向上的热收缩率之差的绝对值为2ppm以下。需要说明的是，所述热收缩率是通过测定玻璃基板的下述热处理前后的在测定方向上的变形量而计算的，所述热处理为：将玻璃基板以100℃/小时从常温升温至600℃，在600℃下保持80分钟，并以100℃/小时从600℃降温至常温。另外，本专利技术提供一种无碱玻璃基板的制造方法，其特征在于，具有下述工序：在玻璃熔化炉中将玻璃原料熔化而得到熔融玻璃的熔化工序、在成形炉中将所述熔融玻璃成形为玻璃带的成形工序、和在退火炉中将所述玻璃带退火而得到平板玻璃的退火工序；并且在所述退火工序中，所述玻璃带的粘度(dPa·s)的对数为12.5～14.0时的所述玻璃带的端部的冷却速度大于板宽度方向中央部的冷却速度，所述玻璃带的板宽度方向中央部与端部在板牵引方向上的冷却速度差为100℃/分钟以下，且所述玻璃带的板宽度方向中央部与端部的温度差为15℃以下，在所述玻璃带的端部的温度高于板宽度方向中央部的温度的情况下，在所述温度差为10℃以下时所述冷却速度差为70℃/分钟以下，在所述温度差超过10℃时所述冷却速度差为40℃/分钟以下，在所述玻璃带的端部的温度低于板宽度方向中央部的温度的情况下、或者在所述玻璃带的端部的温度与板宽度方向中央部的温度相等的情况下，所述冷却速度差为100℃/分钟以下。专利技术效果本专利技术的无碱玻璃基板和无碱玻璃基板的制造方法在用于面向移动设备的高清显示器用途的情况下，能够降低TFT阵列制造工序中的热收缩率的偏差。因此，无需增粗BM线宽，能够提高开口率，适合面向移动设备的高清显示器用途。附图说明图1为本专利技术的一个实施方式的无碱玻璃基板的制造装置的局部剖视图。图2为本专利技术的一个实施方式中的利用浮法得到的平板玻璃的采板(採板)示意图。图3为用于得到实施例和比较例的玻璃片的平板玻璃分割的示意图。附图标记1制造装置10浮抛窑12熔体表面13出口18窑加热器20退火炉21、22退火炉辊23入口28退火炉加热器30腔室31顶盖32锡槽箱33、34绝热材料35～38空间41～43提升辊44～46接触构件47挡帘48加热器G玻璃带M熔融金属具体实施方式[无碱玻璃基板]以下，对本专利技术的无碱玻璃基板进行说明。本专利技术中，选择一个主面内的任意两个位置，一个位置处的在任意方向上的热收缩率与另一个位置处的在与上述任意方向正交的方向上的热收缩率之差的绝对值为2ppm以下。需要说明的是，所述热收缩率是通过测定玻璃基板的下述热处理前后的在测定方向上的变形量而计算的，所述热处理为：将玻璃基板以100℃/小时从常温升温至600℃，在600℃下保持80分钟，并以100℃/小时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无碱玻璃基板，其中，选择一个主面内的任意两个位置，一个位置处的在任意方向上的热收缩率与另一个位置处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率之差的绝对值为2ppm以下，所述热收缩率是通过测定玻璃基板的下述热处理前后的在测定方向上的变形量而计算的，所述热处理为：将玻璃基板以100℃/小时从常温升温至600℃，在600℃下保持80分钟，并以100℃/小时从600℃降温至常温。

【技术特征摘要】
2016.03.15 JP 2016-0510021.一种无碱玻璃基板，其中，选择一个主面内的任意两个位置，一个位置处的在任意方向上的热收缩率与另一个位置处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率之差的绝对值为2ppm以下，所述热收缩率是通过测定玻璃基板的下述热处理前后的在测定方向上的变形量而计算的，所述热处理为：将玻璃基板以100℃/小时从常温升温至600℃，在600℃下保持80分钟，并以100℃/小时从600℃降温至常温。2.如权利要求1所述的无碱玻璃基板，其中，所述一个位置处的在任意方向上的热收缩率的绝对值和所述另一个位置处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率的绝对值为100ppm以下。3.如权利要求2所述的无碱玻璃基板，其中，所述一个位置处的在任意方向上的热收缩率的绝对值和所述另一个位置处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率的绝对值为70ppm以下。4.如权利要求3所述的无碱玻璃基板，其中，所述一个位置处的在任意方向上的热收缩率的绝对值和所述另一个位置处的在与所述任意方向正交的方向上的热收缩率的绝对值为50ppm以下。5.如权利要求1～4中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，所述无碱玻璃基板的应变点为630℃以上。6.如权利要求5所述的无碱玻璃基板，其中，所述无碱玻璃基板的应变点为680℃以上。7.如权利要求6所述的无碱玻璃基板，其中，所述无碱玻璃基板的应变点为700℃以上。8.如权利要求1～4中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，基板尺寸为1450mm×1450mm以上。9.如权利要求8所述的无碱玻璃基板，其中，基板尺寸为3000mm×2800mm以上。10.如权利要求1～4中任一项所述的无碱玻璃基板，其中，所述无碱玻璃基板的板厚为0.5mm以下。11.如权利要求1～4中任一项所述的无碱玻璃基板，其由下述无碱玻璃构成，以...

【专利技术属性】
技术研发人员：泷口哲史，井上俊二，小野和孝，德永博文，秋山顺，加藤保真，谷口健英，
申请(专利权)人：旭硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP