玻璃基板及其制造方法技术

本发明专利技术的技术问题在于提供一种由于热收缩率小而适合作为高清晰的显示器基板并且不易引起剥离带电的玻璃基板及其制造方法。本发明专利技术的玻璃基板以质量百分比计含有50～70％的SiO

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】玻璃基板及其制造方法
本专利技术涉及适于高清晰的显示器并且即使在与其他部件接触后剥离也不易引起静电带电的玻璃基板及其制造方法。
技术介绍
以往，作为液晶显示器等平板显示器、硬盘、滤波器、传感器等的基板，广泛使用玻璃。近年来，在以往的液晶显示器的基础上，积极开发低温多晶硅TFT、有机EL这样的高清晰的显示器，且部分已得以实用。对于高清晰的显示器所使用的玻璃基板，特别要求以下的(1)～(5)的特性。(1)为无碱玻璃。即，若玻璃基板中的碱金属氧化物的含量多，则在热处理时碱离子在已成膜的半导体物质中扩散，导致膜的特性劣化。(2)热收缩率低且热稳定性优异。即，玻璃基板在成膜、退火等工序中以几百度进行热处理。在热处理时，若玻璃基板热收缩，则容易产生图案错位等。例如在低温多晶硅TFT的制造工序中存在400～600℃的热处理工序，在该热处理工序中玻璃基板热收缩，发生尺寸变化。若该尺寸变化大，则TFT的像素间距产生偏差，成为显示不良的原因。另外，在有机EL的情况下，即使是微小的尺寸变化，也有可能显示不良，要求热收缩率极低的玻璃基板。(3)为了抑制由玻璃基板的挠曲引起的不良情况，杨氏模量或比杨氏模量高。(4)从玻璃制造的观点出发，熔融性、耐失透性优异。(5)具有在显示器的制造工序需要的耐化学药品性、蚀刻性能。在专利文献1中，提出了适于高清晰的显示器的无碱玻璃基板。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2016-183091号公报专利
技术实现思路
专利技术欲解决的技术问题如上所述，对于显示器所使用的玻璃基板，使用不含有碱金属氧化物的无碱玻璃基板，但有时静电的带电成为问题。作为绝缘体的玻璃本来就非常容易带电，而无碱玻璃特别容易带电，而且倾向于维持已经带电的静电不逃逸。在液晶显示器等的制造工序中，玻璃基板的带电会由各种工序引起，在成膜工序等工序中使玻璃基板与金属或绝缘体的板接触后，由于剥离而引起的带电被称为剥离带电。玻璃基板的剥离带电在常压的大气中的工序当然会发生，在进行基板表面的薄膜的蚀刻的工序、成膜工序等真空的工序中也会发生。若导电性物质接近已带电的玻璃基板则会发生放电。而且，带电的静电的电压也会达到数10kV，因此，放电会导致玻璃基板表面的元件、电极线或者玻璃基板本身的破坏(绝缘破坏或静电破坏)，成为显示不良的原因。在液晶显示器中，特别是在低温多晶硅TFT显示器中，在玻璃基板表面形成有薄膜晶体管等微细的半导体元件、电子电路，而该元件、电路对静电破坏非常脆弱，因此特别成问题。另外，也会吸引在带电环境中存在的灰尘而成为基板表面污染的原因。作为玻璃基板的防静电对策，已知使用电离器中和电荷的方法或者提高环境中的温度而使蓄积的电荷放电到空中的方法等。但是，这些对策不仅会成为成本上升的主要原因，而且由于会在工序中引起带电的场所错综复杂，因而存在难以实施有效的对策的问题。并且，在等离子体工艺这样的真空工艺中，无法使用这些方法。因此，对于以液晶显示器为代表的平板显示器用途，强烈要求不易带电的玻璃基板。本专利技术的技术问题在于提供一种由于热收缩率低而适合作为高清晰的显示器基板并且不易引起剥离带电的玻璃基板。用于解决问题的技术手段为了解决上述问题而创造的本专利技术的玻璃基板的特征在于，以质量百分比计，含有：50～70％的SiO2、10～25％的Al2O3、0％以上且小于3％的B2O3、0～10％的MgO、0～15％的CaO、0～10％的SrO、0～15％的BaO以及0.005～0.3％的Na2O，β-OH值小于0.18/mm，应变点为735℃以上。另外，本专利技术的玻璃基板的制造方法的特征在于，包含：原料准备工序，准备以得到以下的玻璃的方式制备的玻璃批料，所述玻璃以质量百分比计含有50～70％的SiO2、10～25％的Al2O3、0％以上且小于3％的B2O3、0～10％的MgO、0～15％的CaO、0～10％的SrO、0～15％的BaO以及0.005～0.3％的Na2O；熔融工序，利用电熔炉对玻璃批料进行熔融；成形工序，将熔融玻璃成形为板状；退火工序，利用退火炉对板状的玻璃进行退火；以及加工工序，将退火后的板状玻璃切割成规定尺寸，所述玻璃基板的制造方法得到β-OH值小于0.18/mm且应变点为735℃以上的玻璃基板。根据本专利技术人的见解，就无碱玻璃基板而言，β-OH值越降低则热收缩率越降低，但若β-OH值小于0.18/mm，则显著地变得容易带电。而根据本专利技术，尽管β-OH值小于0.18/mm，但由于含有0.005质量％以上的具有使玻璃的电阻率降低的作用的Na2O，因此能够抑制玻璃基板的带电。另一方面，若使大量含有B2O3的玻璃中含有Na2O，则玻璃熔融时B2O3容易以钠化合物的形式挥发。因此，在本专利技术中，将B2O3限制为小于3质量％，抑制玻璃熔融时B2O3挥发，从而能够实现玻璃中的Na2O量的稳定化。由此，能够稳定地得到热收缩率低且不易带电的玻璃基板。需要说明的是，“β-OH值”是指使用FT-IR测定玻璃的透射率并利用下述式求出的值。β-OH值＝(1/X)log(T1/T2)X：玻璃厚度(mm)T1：参照波长3846cm-1时的透射率(％)T2：羟基吸收波长3600cm-1附近的最小透射率(％)在本专利技术中，作为使玻璃基板的β-OH值降低的方法，可举出以下的方法。(1)选择含水量低的玻璃批料(将含水量少的玻璃原料、将含水量少的玻璃体细细地粉碎而成的碎玻璃)。(2)添加具有减少玻璃中的水分量的作用的成分(Cl、SO3等)。(3)降低炉内氛围中的水分量。(4)在熔融玻璃中进行N2鼓泡。(5)采用小型熔融炉。(6)增大熔融玻璃的流量。(7)采用电熔炉。在如上所述制造本专利技术的玻璃基板的情况下，从降低β-OH值的观点出发，优选尽可能使用含水量低的玻璃批料并使用电熔炉。在使用电熔炉使玻璃批料熔融的情况下，能够抑制由熔融炉内的气体燃烧等而引起的氛围的水分量的上升，因此与气体燃烧炉相比，容易降低熔融玻璃中的水分量。因此，在电熔炉中制造的玻璃的β-OH值降低。另外，β-OH值越下降则玻璃的应变点越高，越容易得到热收缩率低的玻璃基板。电熔炉优选为不使用燃烧器的完全电熔炉，但也可以是具备用于在熔融初期辅助性地进行辐射加热的燃烧器或加热器的电熔炉。在本专利技术中，玻璃基板的热收缩率优选为20ppm以下、15ppm以下、12ppm以下、10ppm以下、9ppm以下、8ppm以下、7ppm以下、6ppm以下，特别优选为5ppm以下。但是，在使玻璃基板的热收缩率为0ppm时，会伴随着生产率的显著降低，因此优选为1ppm以上、2ppm以上，特别优选为3ppm以上。另外，玻璃基板的热收缩率相对于目标值的偏差优选为±1.0ppm以下，特别优选为±0.5ppm以下。若玻璃基板的热收缩率高，则容易发生低温多晶硅TFT、有机EL的显示器的显示不良，另外，若玻璃基板的热收缩率的偏差大，则无法稳定地生产显示器基板。为了减小玻璃基板的热收本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种玻璃基板，其特征在于，/n以质量百分比计，含有：50～70％的SiO

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180123 JP 2018-0086721.一种玻璃基板，其特征在于，
以质量百分比计，含有：50～70％的SiO2、10～25％的Al2O3、0％以上且小于3％的B2O3、0～10％的MgO、0～15％的CaO、0～10％的SrO、0～15％的BaO以及0.005～0.3％的Na2O，
β-OH值小于0.18/mm，应变点为735℃以上。


2.根据权利要求1所述的玻璃基板，其特征在于，
以质量百分比计，含有0.005～0.1％的Fe2O3。


3.根据权利要求1或2所述的玻璃基板，其特征在于，
以质量百分比计，含有0.001～0.5％的SnO2。


4.根据权利要求1～3中任一项所述的玻璃基板，其特征在于，
杨氏模量为80GPa以上。


5.根据权利要求1～4中任一项所述的玻璃基板，其特征在于，
热收缩率为20ppm以下。


6.根据权利要求1～5中任一项所述的玻璃基板，其特征在于，
具有短边为1500mm以上且长边为1850mm以上的尺寸。


7.根据权利要求1～6中任一项所述的玻璃基板，其特征在于，
厚度为0.7mm以下。


8.根据权利要求1～7中任一项所述的玻璃基板，其特征在于，
至少一个表面为微细凹凸面。


9.根据权利要求8所...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅村博通，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP