CN102574725B - 基板用玻璃板、其制造方法及tft面板的制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供B2O3少、β-OH值(mm-1)为0.05～0.5、能够适合作为TFT面板用玻璃基板使用的基板用玻璃板。一种基板用玻璃板，其中，作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔％表示，包含SiO2：67～72、Al2O3：1～7、B2O3：0～4、MgO：11～15、CaO：0～3、SrO：0～3、BaO：0～4、ZrO2：0～4、Na2O：8～15、K2O：0～7、SiO2+Al2O3为71～77、MgO+CaO+SrO+BaO为11～17、Na2O+K2O为8～17，且满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3+0.5B2O3+0.3BaO)-9.4；β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，热收缩率(C)为16ppm以下。

Description

基板用玻璃板、其制造方法及TFT面板的制造方法
技术领域
本发明涉及用于液晶显示器(LCD)面板、等离子体显示器面板(PDP)等各种显示器面板的基板用玻璃板。本发明的基板用玻璃板特别适合作为LCD面板用玻璃板。
背景技术
一直以来，LCD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。
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，LCD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。
然而，无碱玻璃在制造方面存在如下所述的问题。
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。
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。
还提出了使用含有碱金属氧化物的碱性玻璃基板作为TFT面板用(“a-Si(非晶硅)TFT面板用”)玻璃基板的技术方案(参考专利文献1、2)。这是因为，以往在350～450℃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℃～约300℃)内进行。
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1、2)。
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，在利用浮法成形为平板玻璃之后，会对平板玻璃的表面进行研磨，如果成形后的平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的含量更低。
但是，如果B2O3含量低，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。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-137631号公报
专利文献2：日本特开2006-169028号公报
发明内容
发明所要解决的问题
本发明人进行了深入研究，结果发现，在上述低温范围内的热处理中，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)产生较大的影响。
此外，从提高玻璃的生产率和质量的观点出发，优选在玻璃中的水分量增加的条件下进行制造(例如，使民用燃气、柴油等燃料以氧气燃烧方式或者氧气和空气燃烧方式进行燃烧，或者，使用氢氧化物作为玻璃原料)，但是发现，在玻璃中的水分量增加的条件下进行制造时，难以使所制造的玻璃的热收缩率降低至期望的水平。作为玻璃中的含水量的指标，使用玻璃的β-OH值(mm-1)。并且发现，特别是在该β-OH值达到0.2以上的条件下制造玻璃时，难以在现有的玻璃组成下使玻璃的热收缩率为16ppm以下。需要说明的是，上述生产率提高是指例如通过选择燃烧方法而进行的有效的熔化，上述质量提高是指例如减压脱泡时的脱泡性提高等。
为了解决上述问题，本发明的目的在于提供含有碱金属氧化物、B2O3少、玻璃中的水分量以β-OH值(mm-1)计为0.05～0.5、在TFT面板制造工序中在低温(150～300℃)下进行热处理(具体而言为形成栅极绝缘膜的工序中的热处理)时的热收缩率小、特别是可以适合用作大型(例如边长为2m以上的尺寸)TFT面板用玻璃基板的基板用玻璃板及其制造方法以及使用上述玻璃板的TFT面板的制造方法。
此外，本发明的目的在于提供玻璃中的水分量以β-OH值(mm-1)计高达0.2～0.5、甚至0.35～0.5时上述热收缩率也较小的基板用玻璃板及其制造方法以及使用上述玻璃板的TFT面板的制造方法。
用于解决问题的手段
为了实现上述目的，本发明提供一种基板用玻璃板，其中，作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔%表示，包含：
SiO2+Al2O3为73～77，
MgO+CaO+SrO+BaO为11～17，
Na2O+K2O为8～17，且
满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3)-9.4；
β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
热收缩率(C)为16ppm以下。
此外，本发明提供一种基板用玻璃板，其中，作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔%表示，包含：
SiO2+Al2O3为71～77，
MgO+CaO+SrO+BaO为11～17，
Na2O+K2O为8～17，且
满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3+0.5B2O3+0.3BaO)-9.4；
β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
热收缩率(C)为16ppm以下。
优选上述基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)为0.2～0.5。
发明效果
本发明的基板用玻璃板在TFT面板制造工序中的低温(150～300℃)下的热处理中热收缩率小，因而玻璃基板上的成膜图案不易发生错位。因此，可以适合作为与近年来的热处理的低温化相适应的、特别是大型的TFT面板用玻璃基板来使用。
此外，由于本发明的基板用玻璃板的B2O3含量低，因而玻璃制造时B2O3的挥散少，因此，玻璃板的均匀性优良，平坦性优良，成形后的玻璃板表面稍进行研磨即可，生产率优良。
此外，由于本发明的基板用玻璃板含有碱性成分，因此，能够使原料容易熔化而使制造变得容易。
此外，本发明的基板用玻璃板在玻璃的β-OH值高达0.2～0.5的情况下，制造玻璃时可以使民用燃气、柴油等燃料以氧气燃烧方式或者氧气和空气燃烧方式进行燃烧，或者，可以使用氢氧化物代替氧化物来作为玻璃原料，因此，玻璃的生产率及质量优良。
此外，本发明的基板用玻璃板是适合于TFT工序的热处理工序的低温化、即在150～300℃下进行热处理的玻璃，因而在TFT工序中可有效地节省能量。
本发明的基板用玻璃板适合作为TFT面板用玻璃基板，但也可以用于其他显示器用基板，例如等离子体显示器面板(PDP)、无机电致发光显示器等。例如，在作为PDP用玻璃板使用的情况下，与现有的PDP用玻璃板相比，热膨胀系数较小，因此，能够抑制热处理工序中的玻璃破裂。
另外，本发明的基板用玻璃板也可以用于除显示器面板以外的用途。例如，也可以作为太阳能电池基板用玻璃板使用。
附图说明
图1是对K2O/(Na2O+K2O)与热收缩率(C)的关系进行作图而得到的图表。
具体实施方式
以下，对本发明的基板用玻璃板进行说明。
本发明的基板用玻璃板的特征在于，作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔%表示，包含：
SiO2+Al2O3为73～77，
MgO+CaO+SrO+BaO为11～17，
Na2O+K2O为8～17，且
满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3)-9.4；
β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
热收缩率(C)为16ppm以下。
优选本发明的基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)为0.2～0.5。
首先，对玻璃的β-OH值(mm-1)进行说明。
本发明中，使用玻璃的β-OH值(mm-1)作为玻璃中的含水量的指标。玻璃的β-OH值可以通过下述方法求出：测定玻璃样品对波长2.75～2.95μm的光的吸光度，并用其最大值βmax除以该样品的厚度(mm)。
接下来，对热收缩率进行说明。
热收缩率是指加热处理时因玻璃结构的张弛而产生的玻璃热收缩率。
本发明中，热收缩率(C)是指：将玻璃板加热至玻璃化转变温度Tg+50℃并保持1分钟，以50℃/分钟冷却至室温后，在玻璃板的表面上以预定的间隔压入两处压痕，然后，将玻璃板加热至300℃，保持1小时之后，以100℃/小时冷却至室温时压痕间隔距离的收缩率(ppm)。
对热收缩率(C)进行更具体的说明。
本发明中，热收缩率(C)表示通过以下说明的方法而测得的值。
首先，将作为对象的玻璃板在1600℃下熔融，然后，使熔融玻璃流出，成形为板状之后进行冷却。对所得到的玻璃板进行研磨加工，得到200mm×20mm×2.8mm的样品。
接着，将所得到的玻璃板加热至玻璃化转变温度Tg+50℃，在该温度下保持1分钟后，以50℃/分钟的降温速度冷却至室温。然后，在玻璃板的表面上沿长度方向以间隔A(A=190mm)压入两处点状压痕。
接着，将玻璃板以100℃/小时(=1.6℃/分钟)的升温速度加热至300℃，在300℃下保持1小时后，以100℃/小时的降温速度冷却至室温。然后，再次测定压痕间隔距离，将该距离设为B。使用下式由这样得到的A、B计算出热收缩率(C)。需要说明的是，A、B使用光学显微镜来测定。
C[ppm]=(A-B)/A×106
本发明的基板用玻璃板中，限定为上述组成的理由如下所述。
SiO2：形成玻璃的骨架的成分，低于67摩尔%(以下仅记为%)时，玻璃的耐热性及化学耐久性降低，热膨胀系数可能会增大。此外，玻璃的热收缩率(C)相对于β-OH值的变动增大，β-OH值(mm-1)为0.2～0.5时，可能难以使热收缩率(C)为16ppm以下。但是，超过72%时，玻璃的高温粘度升高，可能会产生玻璃的熔融性和澄清性变差的问题。
SiO2的含量优选为67～71%，更优选为68～71%，进一步优选为69～71%。
Al2O3：提高玻璃化转变温度，提高耐热性及化学耐久性，并提高杨氏模量。其含量低于1%时，玻璃化转变温度降低。此外，玻璃的热收缩率(C)相对于β-OH值的变动增大，β-OH值(mm-1)为0.2～0.5时，可能难以使热收缩率(C)为16ppm以下。但是，超过7%时，玻璃的高温粘度升高，熔融性可能会变差。此外，失透温度升高，成形性可能会变差。
Al2O3的含量优选为2～6%，更优选为3～5%。
SiO2及Al2O3是形成玻璃的网状结构的成分，其含量以总量计低于73%时，玻璃的耐热性及化学耐久性降低，热膨胀系数可能会增大。此外，玻璃的热收缩率(C)相对于β-OH值的变动增大，β-OH值(mm-1)为0.2～0.5时，可能难以使热收缩率(C)为16ppm以下。但是，超过77%时，玻璃的高温粘性升高，可能会产生熔融性和澄清性变差的问题。
SiO2及Al2O3的含量以总量计优选为73～76%，更优选为73.5～76%。
另外，在考虑到后述的B2O3与BaO的影响而设定的组成的情况下，SiO2及Al2O3的含量以总量计低于71%时，玻璃的耐热性及化学耐久性降低，热膨胀系数可能会增大。在考虑到后述的B2O3与BaO的影响而设定的组成的情况下，SiO2及Al2O3的含量以总量计优选为73～77%，更优选为73～76%，进一步优选为73.5～76%。
B2O3：本发明的基板用玻璃板中，B2O3含量低至4%以下。因此，在玻璃板制造时，将玻璃熔融时的熔化工序、澄清工序及成形工序中的B2O3的挥散量少，特别是熔化工序及澄清工序中的B2O3的挥散量少，从而使所制造的玻璃基板的均匀性及平坦性优良。结果，作为要求具有高度平坦性的TFT面板用玻璃板使用时，与现有的基板用玻璃板相比，能够减少玻璃板的研磨量。
此外，考虑到因B2O3的挥散而带来的环境负荷，也优选B2O3的含量更低。
另一方面，通过含有2%以上的B2O3，可以期待改善玻璃的澄清性的效果。
在期待改善澄清性的效果的情况下，B2O3的含量优选为1～4%，更优选为2～4%，进一步优选为2.5～4%。
在添加其他澄清剂等不期待由添加B2O3而带来改善澄清性的效果的情况下，B2O3的含量优选为0～2%，更优选为0～1%，进一步优选实质上不含有。
需要说明的是，本发明中提及“实质上不含有”时，是指除了由原料等混入的不可避免的杂质以外不含有，即不有意地含有。
MgO：由于具有降低玻璃熔化时的粘性、促进熔化的效果而含有，低于11%时，玻璃的高温粘度升高，熔融性可能会变差。但是，超过15%时，热膨胀系数及热收缩率(C)可能会增大。
MgO的含量优选为11.5～15%，更优选为12～15%。
CaO：由于具有降低玻璃熔化时的粘性、促进熔化的效果而可以含有。但是，超过3%时，玻璃的热膨胀系数及热收缩率(C)可能会增大。
CaO的含量优选为0～2%，更优选为0～1%，进一步优选实质上不含有。以下，本说明书中，0%是指实质上不含有该物质，即，除杂质以外不有意地含有该物质。
SrO：由于具有降低玻璃熔化时的粘性、促进熔化的效果而可以含有。但是，含量超过3%时，玻璃板的热膨胀系数及热收缩率(C)可能会增大。
SrO的含量优选为0～1%，更优选为0～0.5%，进一步优选实质上不含有。
BaO：由于具有降低玻璃熔化时的粘性、促进熔化的效果而可以含有。但是，含量超过2%时，玻璃板的热膨胀系数及热收缩率(C)可能会增大。
BaO的含量优选为0～1%，更优选为0～0.5%，进一步优选实质上不含有。
另外，在考虑到后述的B2O3与BaO的影响而设定的组成的情况下，含有超过4%的BaO时，玻璃板的热膨胀系数及热收缩率(C)可能会变大。在考虑到后述的B2O3与BaO的影响而设定的组成的情况下，BaO的含量优选为0～2%，更优选为0～1%，更优选为0～0.5%，进一步优选实质上不含有。
由于MgO、CaO、SrO及BaO降低玻璃在熔化温度下的粘性而使玻璃容易熔化，因此，以总量计含有11%以上。但是，以总量计超过17%时，玻璃的热膨胀系数及热收缩率(C)可能会增大。
MgO、CaO、SrO及BaO的含量以总量计优选为11～15%，更优选为11.5～15%，进一步优选为12～15%。
Na2O：由于具有降低玻璃熔化温度下的粘性而使玻璃容易熔化的效果而含有8%以上。但是，超过15%时，热膨胀系数可能会增大。
Na2O的含量优选为8～14%，更优选为8～13%，进一步优选为9～11%。
K2O：由于具有与Na2O同样的效果而含有0～7%。但是，超过7%时，热膨胀系数可能会增大。
K2O的含量优选为0～5%，更优选为0～3%，进一步优选为0～2%。
Na2O及K2O：为了充分地降低玻璃熔化温度下的粘性，含有以总量计为8%以上的Na2O及K2O。但是，以总量计超过17%时，热膨胀系数可能会增大。
Na2O及K2O的含量以总量计优选为9～16%，更优选为9.5～14%，进一步优选为10～13.5%。
ZrO2：由于在玻璃制造时具有改善玻璃的澄清性的效果，因而可以含有4%以下。但是，超过4%时，密度变大。另外，如果考虑到降低玻璃的热收缩率(C)，则优选为2%以下。
在期待改善澄清性的效果的情况下，ZrO2的含量优选为2～4%，更优选为2.5～4%，进一步优选为3～4%。
本发明的基板用玻璃板中，优选在上述基本组成中的各成分具有上述含量的基础上，具有满足下式(1)的组成。
K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3)-9.4(1)
本发明人在改变玻璃基本组成中的各成分的同时在β-OH值(mm-1)达到0.2以上的条件下制造玻璃，并考察了玻璃的热收缩率。图1是在SiO2和Al2O3的总量不同的玻璃中，对玻璃中的K2O在碱金属氧化物中所占的比例(K2O/Na2O+K2O)与玻璃的热收缩率(Compaction(C))的关系进行作图而得到的图表。在此，SiO2、Al2O3、Na2O及K2O为以摩尔%计的量。
由该图表可以明确，随着玻璃中的K2O在碱金属氧化物中所占的比例增加，玻璃的热收缩率(C)增加，但本发明人发现，在构成玻璃的网状结构的SiO2及Al2O3的总量高的玻璃的情况下，热收缩率(C)的增加变得缓慢。而且，基于该发现进行了深入研究，结果发现，通过采用满足上述式(1)的组成，即使是β-OH值(mm-1)为0.2～0.5的玻璃，也能够使热收缩率(C)为16ppm以下。即，上述式(1)是由热收缩率(C)达到16ppm以下的玻璃中的K2O/(Na2O+K2O)与SiO2+Al2O3的关系进行实验性推导而得到的。
另外，本发明人得到下述发现：玻璃中的B2O3及BaO也能够影响玻璃的热收缩率(C)。
在考虑到B2O3和BaO的影响的情况下，可以采用满足下述式(2)的组成来代替上述式(1)的组成。
K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3+0.5B2O3+0.3BaO)-9.4(2)
B2O3与SiO2及Al2O3同样，是网状结构的构成成分，与这些物质同样地，可以期待减小玻璃的热收缩率(C)相对于β-OH值的变动的效果。但是，B2O3的配位数为三配位，比SiO2及Al2O3的四配位的配位数小，因此，认为B2O3的贡献率比它们低，因而将B2O3的贡献率设定为0.5。
与MaO、CaO及SrO等其他碱土金属氧化物相比，BaO是离子半径较大而难以移动的成分，因此，认为其对加热处理时的结构张弛的贡献较少。但是，认为其与SiO2和Al2O3相比是容易移动的成分，因而，将BaO的贡献率设定为0.3。
但是，即使是满足上述式(2)的组成，也优选满足上述式(1)。
除上述基本组成之外，本发明的基板用玻璃板可以在不对玻璃基板产生不良影响的范围内含有其他成分。具体而言，为了改善玻璃的熔化性、澄清性，可以以玻璃中SO3、F、Cl、SnO2等的含量以总量计为2摩尔%以下的方式将这些原料添加到基本组成原料中。
此外，为了提高玻璃的化学耐久性，或者为了提高玻璃的杨氏模量，可以在玻璃中含有以总量计为5摩尔%以下的Y2O3、La2O3、TiO2、SnO2等。
此外，为了调整玻璃的色调，可以在玻璃中含有Fe2O3、CeO2等着色剂。这种着色剂的含量优选以总量计为1摩尔%以下。
此外，如果考虑到环境负荷，则优选本发明的基板用玻璃板实质上不含As2O3、Sb2O3。此外，如果考虑到稳定地进行浮法成形，则优选实质上不含ZnO。
本发明的基板用玻璃板的热收缩率(C)为16ppm以下。并且，优选为10ppm以下，更优选为8ppm以下。
此外，本发明的基板用玻璃板适合作为TFT面板用玻璃基板，但也可以用于其他显示器用基板，例如等离子体显示器面板(PDP)、无机电致发光显示器等。
另外，也可以用于除显示器面板以外的用途。例如，也可以作为太阳能电池基板用玻璃板使用。
本发明的基板用玻璃板的密度低至2.50g/cm3以下、甚至2.48g/cm3以下，因此，在轻量化和减少搬运时的破裂的方面而言是优选的。
本发明的基板用玻璃板的密度优选为2.46g/cm3以下，更优选为2.45g/cm3以下。
本发明的基板用玻璃板的50～350℃的平均热膨胀系数优选为85×10-7/℃以下，更优选为83×10-7/℃以下。其理由在于，面板在制造工序中的尺寸变化小，面板使用时热应力对显示质量的影响小，因此，在显示质量方面而言是优选的。
该平均热膨胀系数更优选为80×10-7/℃以下，进一步优选为75×10-7/℃以下，进一步优选为70×10-7/℃以下。并且优选为60×10-7/℃以上。
本发明的基板用玻璃板的玻璃化转变温度(Tg)优选为560℃以上，更优选为575℃以上。
本发明的基板用玻璃板中，玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2优选为1700℃以下，更优选为1680℃以下。
本发明的基板用玻璃板中，玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4优选为1250℃以下，更优选为1220℃以下。
需要说明的是，TFT面板制造时实施的热处理工序中的基板尺寸变化容许量根据TFT面板的玻璃母板尺寸而不同，因此，基板用玻璃板的平均热膨胀系数可以根据TFT面板的玻璃母板尺寸(例如边长为2m以上)来适当选择。
对本发明的基板用玻璃板的制造方法进行说明。
制造本发明的基板用玻璃板的情况下，与制造现有的基板用玻璃板时同样地实施熔化和澄清工序以及成形工序。另外，由于本发明的基板用玻璃板为含有碱金属氧化物(Na2O、K2O)的碱性玻璃基板，因此，可以有效地使用SO3作为澄清剂，并适用浮法作为成形方法。
基板用玻璃板的制造工序中，作为使玻璃成形为板状的方法，伴随近年来液晶电视等的大型化，优选使用能够容易且稳定地使大面积的玻璃板成形的浮法。
对本发明的基板用玻璃板的制造方法的优选方式进行说明。
首先，将使原料熔化而得到的熔融玻璃成形为板状。例如，按照所得玻璃板的组成来制备原料，将上述原料连续地投入到熔化炉中，加热至约1450℃～约1650℃，得到熔融玻璃。
在此，所制造的基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)取决于原料中的水分量、熔化槽中的水蒸汽浓度及熔融玻璃在熔化槽中的滞留时间，为了提高玻璃的生产率和质量，优选采用使用氢氧化物代替氧化物来作为玻璃原料的方法(例如，使用氢氧化镁(Mg(OH)2)代替氧化镁(MgO)来作为镁源)。此外，由于使民用燃气、柴油等燃料以氧气燃烧方式或者氧气和空气燃烧方式进行燃烧，因此，熔融玻璃中的水分量以β-OH值(mm-1)计为0.05～0.5，优选为0.2～0.5。
接着，应用例如浮法使该熔融玻璃成形为带状的玻璃板。
然后，将带状的玻璃板从浮法成形炉中拉出，然后，利用冷却手段冷却至室温状态，切割后，得到基板用玻璃板。在此，冷却手段是将从上述浮法成形炉中拉出的带状玻璃板的表面温度设为TH(℃)、将室温设为TL(℃)、并且将使上述带状玻璃板的表面温度从TH冷却至TL所需的时间设为t(分钟)时，使(TH-TL)/t表示的平均冷却速度为10～300℃/分钟的冷却手段。具体的冷却手段没有特别限定，可以为现有公知的冷却方法。可以列举例如使用带有温度梯度的加热炉的方法。
TH为玻璃化转变温度Tg+20℃，具体而言，优选为540～730℃。
上述平均冷却速度优选为15～150℃/分钟，更优选为20～80℃/分钟，进一步优选为40～60℃/分钟。利用上述玻璃板制造方法，可以容易地得到热收缩率(C)为16ppm以下的玻璃板。
接着，对具备在本发明的基板用玻璃板的表面形成阵列基板的栅极绝缘膜的成膜工序的TFT面板的制造方法进行说明。
本发明的TFT面板的制造方法只要是具备下述成膜工序的方法，则没有特别限定，所述成膜工序为如下工序：使本发明的基板用玻璃板的表面的成膜区域升温至150～300℃范围内的温度(以下称为成膜温度)，然后，在上述成膜温度下保持5～60分钟，在上述成膜区域形成上述阵列基板栅极绝缘膜。在此，成膜温度优选为150～250℃，更优选为150～230℃，进一步优选为150～200℃。此外，在该成膜温度保持的时间优选为5～30分钟，更优选为5～20分钟，进一步优选为5～15分钟。
由于栅极绝缘膜的成膜在如上所述的成膜温度及保持时间的范围内进行，因此，在此期间内玻璃板发生热收缩。需要说明的是，玻璃板一旦发生热收缩后，之后的冷却条件(冷却速度等)对上述热收缩的结果不会产生大的影响。由于本发明的基板用玻璃的热收缩率(C)低至16ppm以下，因此，玻璃板的热收缩小，不易发生成膜图案的错位。
成膜工序中的成膜可以利用例如现有公知的CVD法来实现。
本发明的TFT面板的制造方法中，可以利用公知的方法来得到阵列基板。然后，可以使用该阵列基板，通过如下公知的工序来制造TFT面板。
即，可以通过由如下工序构成的一系列工序来制造TFT面板：分别在上述阵列基板、彩色滤光片基板上形成取向膜并进行摩擦的取向处理工序；使TFT阵列基板与彩色滤光片基板保持预定的间隔而以高精度进行粘贴的粘贴工序；以预定尺寸自基板分割出液晶单元的分割工序；向分割成的液晶单元中注入液晶的注入工序；及在液晶单元上粘贴偏振片的偏振片粘贴工序。
实施例
以下，通过实施例及制造例对本发明进行更详细的说明，但本发明并不受这些实施例及制造例的限定。
示出了本发明的基板用玻璃板的实施例(例1～24、30～35)及比较例(例25～29)。
按照表1～6中以摩尔%表示的组成配制各成分的原料，添加相对于100质量份的该组成以SO3换算为0.1质量份的硫酸盐，使用铂坩埚在1600℃的温度下加热3小时来进行熔融。熔融时，插入铂搅拌棒并搅拌1小时来进行玻璃的均匀化。在此，通过在水蒸汽气氛(露点80℃)中对所制造的玻璃板的β-OH值(mm-1)进行调节而使玻璃熔融。
接着，使熔融玻璃流出，成形为板状之后进行冷却。
对这样得到的玻璃的密度、平均热膨胀系数(单位：×10-7/℃)、玻璃化转变温度Tg(单位：℃)、作为熔化的基准温度的玻璃粘度达到102dPa·s时的温度T2(单位：℃)、作为成形的基准温度的玻璃粘度达到104dPa·s时的温度T4(单位：℃)、热收缩率(C)及β-OH值进行测定，并示于表1～6中。以下示出了各物性的测定方法。
密度：利用阿基米德法对不含气泡的约20g的玻璃块进行测定。
50～350℃的平均热膨胀系数：使用差示热膨胀仪(TMA)测定，并通过JIS R3102(1995年度)来求出。
Tg：Tg为使用TMA进行测定而得到的值，通过JIS R3103-3(2001年度)来求出。
粘度：使用旋转粘度计对粘度进行测定，并测定粘度达到102dPa·s时的温度T2和粘度达到104dPa·s时的温度T4。
热收缩率(C)：利用上述热收缩率(C)的测定方法进行测定。
β-OH值：测定对于波长2.75～2.95μm的光的吸光度，通过用其最大值βmax除以样品的厚度来求出。
需要说明的是，表中带括号的值为通过计算而求出的值。
玻璃中的SO3残留量为100～500ppm。
表1、3是β-OH值为0.05以上且小于0.2的例子，表2是在表1的例子的组成下β-OH值为0.2～0.5的例子，表4是在表3的例子的组成下β-OH值为0.2～0.5的例子，表5是比较例，表6是β-OH值为0.2～0.5的例子。
表1
表2
表3
表4
表5
表6
由表可以明确，实施例(例1～24、30～35)的玻璃的热收缩率(C)为16ppm以下，因此，在作为TFT面板用玻璃板使用的情况下，在TFT面板制造工序中的低温范围内的热处理中，能够抑制玻璃板的热收缩。
此外，密度为2.50g/cm3以下，因此，能够适合作为轻量的TFT面板用玻璃板使用。
此外，50～350℃的平均热膨胀系数为85×10-7/℃以下，因此，在作为TFT面板用玻璃板使用的情况下，能够抑制TFT面板制造工序中的尺寸变化。
另一方面，比较例(例25～29)的玻璃的热收缩率(C)高达17ppm以上，因此，可能会对TFT面板制造工序中的低温下的热收缩产生影响。
示出本发明的基板用玻璃板的制造例。
按照表1的组成配制各成分的原料，将该原料连续地投入到熔化炉中，在1550～1650℃的温度下进行熔化。在此，对熔融玻璃中的水分量进行控制，以使所制造的基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，优选为0.2～0.5。
然后，利用浮法连续地成形为带状玻璃板，在玻璃板表面温度为玻璃化转变温度Tg+20℃时从浮法炉中拉出，利用冷却炉以40～60℃/分钟的平均冷却速度冷却至玻璃板的表面温度达到室温(TL=25℃)。然后，切割成预定的尺寸(边长为2m以上)。得到热收缩率(C)为16ppm以下的本发明的基板用玻璃板。
本发明的玻璃的熔化工序中，在使用SO3作为澄清剂时，能够得到澄清效果优良、气泡少的玻璃。
本发明的基板用玻璃板能够特别适合用作大型(边长为2m以上)的TFT面板用玻璃基板。
示出本发明的TFT面板的制造例。
阵列基板的制造工序中，对本发明的基板用玻璃板进行清洗，然后，形成栅电极、布线图案。
接着，使玻璃板在250℃的成膜温度下保持15分钟，利用CVD法形成栅极绝缘膜。
接着，形成a-Si膜，并形成沟道保护膜，进行图案化而形成图案。
接着，形成N+型a-Si膜、像素电极及触点图案。
接着，形成源电极和漏电极，然后形成保护膜，得到TFT阵列基板。然后，使用如下公知的工序来得到TFT面板。
即，可以通过由如下工序构成的一系列工序来制造TFT面板：分别在上述阵列基板、彩色滤光片基板上形成取向膜并进行摩擦的取向处理工序；使TFT阵列基板与彩色滤光片基板保持预定的间隔而以高精度进行粘贴的粘贴工序；以预定尺寸自基板分割出液晶单元的分割工序；向分割成的液晶单元中注入液晶的注入工序；及在液晶单元上粘贴偏振片的偏振片粘贴工序。
由于本发明的基板用玻璃板的热收缩率(C)为16ppm以下，因此，即使用于上述TFT面板的制造方法中，热收缩也较小，而且成膜图案不易发生错位。
参考特定的实施方式对本发明进行了详细说明，但在不脱离本发明的精神和范围的条件下，可以进行各种变更和修正，这对本领域技术人员来说是显而易见的。
本申请基于2009年10月19日提出的日本专利申请2009-240204，并将其内容以参考的方式引入到本说明书中。
产业上的可利用性
本发明的基板用玻璃板可以适合作为液晶显示器(LCD)面板用玻璃基板，但也可以用于其他显示器用基板，例如等离子体显示器面板(PDP)、无机或有机电致发光显示器等。

Claims (8)

1.一种基板用玻璃板，其中，
作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔％表示，包含：
满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3+0.5B2O3+0.3BaO)-9.4；
β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
热收缩率(C)为16ppm以下。
2.如权利要求1所述的基板用玻璃板，其中，
作为玻璃基本组成，以氧化物为基准的摩尔％表示，包含：
满足以下关系：K2O/(Na2O+K2O)≤0.13×(SiO2+Al2O3)-9.4；
β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
热收缩率(C)为16ppm以下。
3.如权利要求1或2所述的基板用玻璃板，其中，50～350℃的平均热膨胀系数为85×10-7/℃以下，玻璃化转变温度(Tg)为560℃以上，玻璃的粘度达到102dPa·s时的温度T2为1700℃以下，玻璃的粘度达到104dPa·s时的温度T4为1250℃以下。
4.如权利要求1或2所述的基板用玻璃板，其中，β-OH值(mm-1)为0.2～0.5。
5.如权利要求1或2所述的基板用玻璃板，其中，以氧化物为基准的摩尔％表示，SiO2的含量为67～70.5，Na2O的含量为8～12.8。
6.一种基板用玻璃板的制造方法，将使原料熔化而得到的熔融玻璃利用浮法成形炉成形为带状的玻璃板后，利用冷却手段进行冷却，得到处于室温状态的权利要求1～3中任一项所述的基板用玻璃板，所述制造方法的特征在于，
对熔融玻璃中的水分量进行控制，以使所制造的基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)为0.05～0.5，
将从所述浮法成形炉中拉出的玻璃板的表面温度设为TH(℃)、将室温设为TL(℃)、并且将利用所述冷却手段对所述玻璃板进行冷却而使其表面温度从TH达到TL所需的时间设为t(分钟)时，所述冷却手段是使(TH-TL)/t表示的平均冷却速度为10～300℃/分钟的冷却手段。
7.一种基板用玻璃板的制造方法，将使原料熔化而得到的熔融玻璃利用浮法成形炉成形为带状的玻璃板后，利用冷却手段进行冷却，得到处于室温状态的权利要求4所述的基板用玻璃板，所述制造方法的特征在于，
对熔融玻璃中的水分量进行控制，以使所制造的基板用玻璃板的β-OH值(mm-1)为0.2～0.5，
将从所述浮法成形炉中拉出的玻璃板的表面温度设为TH(℃)、将室温设为TL(℃)、并且将利用所述冷却手段对所述玻璃板进行冷却而使其表面温度从TH达到TL所需的时间设为t(分钟)时，所述冷却手段是使(TH-TL)/t表示的平均冷却速度为10～300℃/分钟的冷却手段。
8.一种TFT面板的制造方法，具备在基板用玻璃板的表面形成阵列基板栅极绝缘膜的成膜工序，并具备使该阵列基板与彩色滤光片基板粘贴的粘贴工序，所述制造方法的特征在于，
所述成膜工序为如下工序：使权利要求1～5中任一项所述的基板用玻璃板的表面的成膜区域升温至150～300℃范围内的成膜温度，然后，在所述成膜温度下保持5～60分钟，在所述成膜区域形成所述栅极绝缘膜。
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