玻璃基板及其制造方法
【专利摘要】本发明提供具有高玻璃化转变温度且在低温(150～300℃)下的热处理中热收缩率(C)小的玻璃基板。一种玻璃基板，其中，以基于下述氧化物的摩尔百分比计含有：SiO2：60～79％、Al2O3：2.5～18％、B2O3：0～3％、MgO：1～15％、CaO：0～1％、SrO：0～1％、BaO：0～1％、ZrO2：0～1％、Na2O：7～15.5％、K2O：0～3％、和Li2O：0～2％，且Na2O+K2O为7～15.5％，Na2O/(Na2O+K2O)为0.77～1，MgO+CaO+SrO+BaO为1～18％，MgO-0.5Al2O3为0～10，MgO+0.5Al2O3为1～20，玻璃化转变温度为580～720℃，50～350℃的平均热膨胀系数为65×10-7～85×10-7/℃，热收缩率(C)为15ppm以下，玻璃表面失透温度(Tc)为900～1300℃，玻璃内部失透温度(Td)为900～1300℃，粘度达到104dPa·s时的温度(T4)为1100～1350℃，粘度达到104dPa·s时的温度(T4)与玻璃表面失透温度(Tc)的关系(T4-Tc)为-50～350℃，粘度达到104dPa·s时的温度(T4)与玻璃内部失透温度(Td)的关系(T4-Td)为-50～350℃。
【专利说明】玻璃基板及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及玻璃基板。特别是涉及用于液晶显示器(LCD)面板(特别是TFT面板)、等离子体显示器面板(rop)等各种显示器面板的显示器面板用玻璃基板。
【背景技术】
[0002]—直以来,IXD面板用玻璃基板使用不含碱金属氧化物的无碱玻璃。其理由在于，玻璃基板中含有碱金属氧化物时，在LCD面板的制造工序中所实施的热处理中，玻璃基板中的碱金属离子可能会扩散到用于驱动LCD面板的薄膜晶体管(TFT)的半导体膜中，从而导致TFT特性变差。
[0003]此外，由于无碱玻璃的热膨胀系数低，玻璃化转变温度(Tg)高，因此，IXD面板在制造工序中的尺寸变化小，LCD面板使用时热应力对显示质量的影响小，从这一点考虑，也优选作为LCD面板用玻璃基板。
[0004]然而，无碱玻璃在制造方面存在如下所述的问题。
[0005]无碱玻璃具有粘性非常高且难以熔化的性质，因而在制造中伴有技术上的困难。
[0006]此外，一般而言，对于无碱玻璃，澄清剂的效果较差。例如，在使用SO3作为澄清剂的情况下，由于SO3(分解)发泡的温度比玻璃的熔融温度低，因此，在达到澄清之前，所添加的SO3大部分分解而从 熔融玻璃中挥散出来，从而不能充分发挥澄清效果。
[0007]还提出了使用含有碱金属氧化物的含碱玻璃基板作为TFT面板用(“a-Si TFT面板用”)玻璃基板的技术方案(参考专利文献I)。这是因为，以往在350~450°C下进行的TFT面板制造工序中的热处理逐渐可以在较低的温度范围(约250°C~约300°C )内进行。
[0008]一般而言，含有碱金属氧化物的玻璃的热膨胀系数高，因此，为了达到作为TFT面板用玻璃基板所优选的热膨胀系数，通常含有具有降低热膨胀系数的效果的B2O3(参考专利文献2) ο
[0009]然而，采用含有B2O3的玻璃组成的情况下，将玻璃熔融时，特别是在熔化工序、澄清工序及浮法成形工序中，B2O3会发生挥散，因此，玻璃组成容易变得不均匀。如果玻璃组成变得不均匀，则会对成形为板状时的平坦性产生影响。对于TFT面板用玻璃基板而言，为了确保显示质量，为了使夹持液晶的两片玻璃的间隔即液晶单元间隙保持恒定，要求具有高度的平坦度。因此，为了确保预定的平坦度，在利用浮法成形为板玻璃之后，会对板玻璃的表面进行研磨，如果成形后的板玻璃未得到预定的平坦性，则研磨工序所需的时间变长，从而生产率降低。此外，如果考虑到由上述B2O3挥散而带来的环境负荷，则优选熔融玻璃中的B2O3的含有率更低。
[0010]但是，如果B2O3含有率低，则难以使热膨胀系数降低到作为TFT面板用玻璃基板所优选的热膨胀系数，并且难以在抑制粘性升高的同时得到预定的Tg等。
[0011]现有技术文献
[0012]专利文献
[0013]专利文献1:日本特开2006-137631号公报[0014]专利文献2:日本特开2006-169028号公报
【发明内容】
[0015]发明所要解决的问题
[0016]本发明中，发现在TFT面板制造工序的上述低温下的热处理中，低温下的玻璃的热收缩率能够对玻璃基板上的成膜质量(成膜图案精度)产生较大影响。本发明的目的在于提供含有碱金属氧化物、B2O3少、在TFT面板制造工序中的低温(150~300°C )下的热处理时热收缩率(C)小、在玻璃基板上进行成膜图案化时不易产生错位的适用于TFT面板的玻璃基板。
[0017]用于解决问题的手段
[0018]本发明提供一种玻璃基板，其中，
[0019]以基于下述氧化物的摩尔百分比计含有:
[0020]
【权利要求】
1.一种玻璃基板，其中， 以基于下述氧化物的摩尔百分比计含有:
SiO2 60 ~79%、
Al2O32.5 ~18%、
B2O3O ~3%、
MgOI ~15%'
CaO。~1%、
SrOO ~1%、
BaOO~1%、
ZrO2O~丨％、
Na2O7~15,5%、
K2OO ~3%、和
Li2O0~2%, ?.Na2CHK2O 为 7 ~15.5%，
Na2O/(Na2CHK2O)为 0.77 ~1， MgO+CaO+SrO+BaO 为 1 ~18%，
MgO-0.5A1203 为 O ~10，
MgO+0.5A1203 为 1 ~20， 玻璃化转变温度为580~720°C， 50~350°C的平均热膨胀系数为65Χ10-7~85X1(T7/°C， 热收缩率(C)为15ppm以下， 玻璃表面失透温度(T。)为900~1300°C， 玻璃内部失透温度(Td)为900~1300°C， 粘度达到104dPa.s时的温度(T4)为1100~1350。。， 粘度达到104dPa *s时的温度(T4)与玻璃表面失透温度(T。)的关系(T4-Te)为-50~350 °C, 粘度达到104dPa *s时的温度(T4)与玻璃内部失透温度(Td)的关系(T4-Td)为-50~350°C。
2.如权利要求1所述的玻璃基板，其中，光弹性常数为27~33nm/MPa/cm。
3.如权利要求1或2所述的玻璃基板，其中，粘度达到104dPa.s时的温度(T4)与玻璃表面失透温度(T。)的关系为T4-Te≥-20°c。
4.如权利要求1或2所述的玻璃基板，其中，粘度达到104dPa.s时的温度(T4)与玻璃内部失透温度(Td)的关系为T4-Td≥50°C。
5.一种玻璃基板的制造方法，其中，将使原料熔化而得到的熔融玻璃利用浮法进行板玻璃成形，得到权利要求3所述的玻璃基板。
6.一种玻璃基板的制造方法，其中，将使原料熔化而得到的熔融玻璃利用熔融法进行板玻璃成形，得到权利要求4所述的玻璃基板。
【文档编号】C03C3/085GK104024171SQ201280053756
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2012年10月17日 优先权日:2011年10月31日
【发明者】西泽学 申请人:旭硝子株式会社