CN112703172A - 玻璃基板、黑色矩阵基板和显示面板 - Google Patents

玻璃基板、黑色矩阵基板和显示面板 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种玻璃基板，其具有一对主表面和端面，其中，将从主表面起算的深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板表层部的Sn原子浓度、并将从主表面起算的深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板内部的Sn原子浓度时，在至少一个主表面中，通过从玻璃基板表层部的Sn原子浓度中减去玻璃基板内部的Sn原子浓度而求出的表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上且1.4×1019原子/cm3以下。

Description

玻璃基板、黑色矩阵基板和显示面板
技术领域
本发明涉及玻璃基板。另外，本发明还涉及在所述玻璃基板表面上形成有黑色矩阵膜的黑色矩阵基板和具有所述黑色矩阵基板的显示面板。
背景技术
作为用于液晶显示器或有机EL显示器等平板显示器、用于太阳能电池或用于有机EL照明等的基板，广泛使用玻璃基板。在这些用途中，在玻璃基板上形成由树脂材料等构成的膜(以下，也称为树脂膜)等膜，以提高显示特性等特性。
但是，由于所述膜与玻璃基板的相互作用小，因此有时粘附性不充分，在生产工序中有时所述膜局部地从玻璃基板上剥离，存在生产成品率的降低、管理的工时、制造成本增大的问题。
为了消除这样的问题，例如为了通过改善树脂材料与玻璃基板的相互作用而提高粘附性，使用对玻璃基板赋予有机官能团的方法、形成覆膜的方法等(专利文献1～4)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2000-221485号公报
专利文献2：日本特开2000-302487号公报
专利文献3：日本特开2001-192235号公报
专利文献4：国际公开第2014/163035号
发明内容
发明所要解决的问题
但是，随着平板显示器的高精细化等，对于形成在玻璃基板的表面上的膜，要求形成更微细的图案等，需要该膜与玻璃基板的更高的粘附性，进一步需要能够抑制制造时的管理、成本的负担的玻璃基板。
因此，本发明的目的在于提供一种玻璃基板，所述玻璃基板与形成在玻璃基板的表面上的膜的粘附性优异并且生产效率高。
用于解决问题的手段
本发明人发现，至少一个主表面的Sn浓度在特定范围以上的玻璃基板与形成在玻璃基板的表面上的膜的粘附性高，生产率优异，从而完成了本发明。
即，本发明的一个方式为一种玻璃基板，其为具有一对主表面和端面的玻璃基板，其中，
将从主表面起算的深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板表层部的Sn原子浓度、并将从主表面起算的深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板内部的Sn原子浓度时，
在至少一个主表面中，通过从玻璃基板表层部的Sn原子浓度中减去玻璃基板内部的Sn原子浓度而求出的表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上且1.4×1019原子/cm3以下。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选：在所述至少一个主表面中，玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度为-1.0×1023原子/cm4以上且-1.0×1022原子/cm4以下。玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度是指，通过对从所述主表面起算的深度0.1μm～深度0.5μm(0.1×10-4cm～0.5×10-4cm)的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布进行线性近似而求出的一次函数的斜率。
本发明的一个方式的玻璃基板优选包含无碱玻璃，并且以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃含有：50％～75％的SiO2、7％～25％的Al2O3、和0.1％～12％的B2O3，并且MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计为7％～25％。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选：所述无碱玻璃的应变点为650℃以上，并且所述无碱玻璃的50℃～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7/℃～45×10-7/℃。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选：以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃中的碱金属氧化物的含量为0.5％以下。
本发明的一个方式的玻璃基板优选利用浮法制造。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选：所述至少一个主表面为通过进行研磨而形成的研磨面。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选：所述研磨面的纹理方向指数(Stdi值)为0.75以下。Stdi值为如下的参数：所述参数通过对利用原子力显微镜(Atomic ForceMicroscopy：AFM)在1μm×1μm见方的观察视野中并且在256×256的像素数下获得的形状图像，使用图像分析软件(例如，Image Metrology公司制造，SPIP)进行匀整化处理(レベリング処理)并进行粗糙度分析而计算出。
本发明的一个方式为一种黑色矩阵基板，所述黑色矩阵基板在所述玻璃基板中的所述主表面的至少一个面上形成有黑色矩阵膜。
本发明的一个方式为一种显示面板，所述显示面板具有所述黑色矩阵基板。
发明效果
本发明的玻璃基板中的表层扩散Sn原子是从玻璃基板的外部扩散的Sn原子，主要以2价的Sn原子的形式存在。认为通过表层扩散Sn原子浓度为特定范围以上，本发明的玻璃基板在玻璃基板的表层部中存在特定范围以上的2价的Sn原子，由此该玻璃基板与膜的粘附性提高。因此，根据本发明的玻璃基板，由于玻璃基板与膜的粘附性优异，因此在将树脂等的膜图案化的情况下，能够形成更微细的图案。
附图说明
图1(a)为表示残留分辨率与玻璃基板内部的Sn原子浓度的关系的图。
图1(b)为表示残留分辨率与表层扩散Sn原子浓度的关系的图。
具体实施方式
＜玻璃基板＞
以下，对本发明的一个方式的玻璃基板进行详细说明。在本说明书中，表示数值范围的“～”以包含在其前后记载的数值作为下限值和上限值的含义使用，只要没有特别的限定，则在以下“～”是以同样的含义使用。另外，在本说明书中，如果没有特别说明，则玻璃组成中的各成分的含量均以氧化物基准的摩尔百分率表示。
本发明的玻璃基板为具有一对主表面和端面的玻璃基板，其特征在于，表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上且1.4×1019原子/cm3以下。表层扩散Sn原子浓度通过如下方式求出：将从主表面起算的深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板表层部的Sn原子浓度、并将从主表面起算的深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板内部的Sn原子浓度时，在至少一个主表面中，从玻璃基板表层部的Sn原子浓度中减去玻璃基板内部的Sn原子浓度。
在玻璃基板的表层中，Sn原子浓度高，例如在浮法成形的钠钙玻璃中，玻璃基板的表层的Sn原子的化合价为2价，另一方面，玻璃基板的内部的Sn原子的化合价为4价[G.H.Frischat,C.Muller-Fildebrandt,D.Moseler,G.Heide,J.Non-Cryst.Solids 283(2001)246-249.]。因此，认为玻璃基板的表层中的高浓度的Sn原子是从玻璃基板的外部扩散的Sn原子，主要以2价的Sn原子的形式存在。2价的Sn原子扩散到形成在玻璃基板的表面上的树脂等的膜中，从而提高玻璃基板与该膜的粘附性。另一方面，由于4价的Sn原子在玻璃中作为网络形成物发挥功能，因此认为不会扩散到该膜中。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，通过在玻璃基板的表层中的所述表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上，2价的Sn原子扩散到形成在玻璃基板上的树脂等的膜中，从而提高与该膜的粘附性，在将该膜图案化的情况下，能够形成更微细的图案。本发明的一个方式的玻璃基板的所述表层扩散Sn原子浓度优选为2.5×1018原子/cm3以上，进一步优选为3.0×1018原子/cm3以上，特别优选为4.0×1018原子/cm3以上，最优选为5.0×1018原子/cm3以上。
需要说明的是，本发明的玻璃基板中的表层扩散Sn原子是从玻璃基板的外部扩散的Sn原子，主要以2价的Sn原子的形式存在。认为通过该2价的Sn原子，该玻璃基板与膜的粘附性提高。因此，根据本发明的玻璃基板，在将树脂等的膜图案化的情况下，能够形成更微细的图案。
另一方面，当上述表层扩散Sn原子浓度大于1.4×1019原子/cm3时，在使用玻璃基板的器件制造工序中，Sn原子有可能引起荧光发光而产生不良情况。例如，在作为TFT工艺之一的激光退火工序中，Sn原子吸收波长为308nm的准分子激光器的照射光而产生荧光发光，TFT特性降低的不良情况有可能变得显著。本发明的一个方式的玻璃基板的上述表层扩散Sn原子浓度优选为1.2×1019原子/cm3以下，进一步优选为1.1×1019原子/cm3以下，特别优选为9.5×1018原子/cm3以下，最优选为8.9×1018原子/cm3以下。
玻璃基板的表层部和内部的Sn原子浓度、表层部的Sn原子的浓度梯度可以通过利用二次离子质谱分析法(Secondary Ion Mass Spectrometory：SIMS)测定的Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布来计算出。在Sn原子浓度的定量中，使用离子注入了120Sn的石英玻璃作为标准试样。作为SIMS的分析条件，例如可以列举以下条件。需要说明的是，以下所示的分析条件为例示，应根据测定装置、样品等进行适当变更。特别是，在Sn原子浓度的深度分布的作图间隔为0.05μm以上的情况下，有必要变更以下的分析条件，以使作图间隔小于0.05μm。需要说明的是，SIMS中的表面附近的Sn原子浓度的测定精度有可能因表面污染等的影响而降低。因此，在求出玻璃基板的表层部的Sn原子浓度时，将从主表面起算的深度为0.1μm～深度0.3μm的区域作为玻璃基板的表层部。另外，在求出表层部的Sn原子的浓度梯度时，采用0.1μm～0.5μm(0.1×10-4cm～0.5×10-4cm)的区域，将横轴的深度单位设为cm。
玻璃基板表层部的Sn原子浓度通过将从主表面起算的深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度平均而求出。因此，玻璃基板表层部的Sn原子浓度也可以说是玻璃基板表层部的平均Sn原子浓度。
另外，玻璃基板内部的Sn原子浓度通过将从主表面起算的深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度平均而求出。因此，玻璃基板内部的Sn原子浓度可以说是玻璃基板内部的平均Sn原子浓度。
(分析条件)
装置：ULVAC-PHI公司制造的四极型二次离子质谱仪(ADEPT1010)
一次离子种类：OX +(氧离子)
一次离子的加速电压：6keV
一次离子的电流值：100nA
一次离子的光栅尺寸：80μm×80μm见方
二次离子的检测区域：一次离子的光栅尺寸的4％(如果一次离子的光栅尺寸为80μm×80μm见方，则二次离子的检测区域为16μm×16μm见方。)
检测二次离子种类：30Si+、120Sn+、124Sn+
在上述条件下对玻璃基板和标准试样的板厚方向的深度进行溅射，获得30Si+、120Sn+、124Sn+的深度分布。该深度分布的横轴为溅射时间，纵轴为二次离子强度。
在此，在包含Sr的玻璃基板中测定Sn原子浓度时，优选使用124Sn+的深度分布。这是因为，在包含Sr的玻璃基板中，例如天然同位素比最大的120Sn与88Sr+16O+16O等发生质量干涉，天然同位素比仅次于120Sn的118Sn与88Sr+30Si等发生质量干涉。另一方面，124Sn与88Sr+18O+18O发生质量干涉，但考虑到18O的天然同位素含量比，88Sr+18O+18O的检测强度非常小，可以忽略。
需要说明的是，在本说明书中，用于求出124Sn+的相对灵敏度系数的标准试样为石英玻璃，由于不含有Sr，因此没有由Sr引起的质量干涉。因此，在标准试样中能够测定120Sn。标准试样是在石英玻璃中离子注入120Sn而制作的。
接着，使用Veeco公司制造的Dektak150等触针式表面形状测定仪测定通过溅射形成的分析凹坑的深度。由该分析凹坑的深度计算出溅射速度，将玻璃基板和标准试样的深度分布的横轴从溅射时间变换为深度。深度分布的横轴沿正方向从深度0μm向板厚方向的深度Xμm增加。
接着，考虑124Sn与120Sn的天然存在比(5.94/32.85＝0.181)，将标准试样的120Sn+的深度分布变换为124Sn+的深度分布，求出124Sn+的相对灵敏度系数。此时，作为基质成分，选择30Si+。
最后，使用玻璃基板的30Si+和124Sn+的深度分布以及124Sn+的相对灵敏度系数，得到以Sn原子浓度(原子/cm3)为纵轴的深度分布。根据该玻璃基板的Sn原子浓度的深度分布求出表层部和内部的Sn原子浓度、进一步求出Sn原子的浓度梯度。需要说明的是，在Sn原子浓度从玻璃基板表层部向玻璃基板内部(板厚方向的深度)减少的情况下，Sn原子浓度梯度成为负值。
需要说明的是，在Sn原子浓度的深度分布的作图间隔为0.05μm以上的情况下，有必要在上述分析条件内适当变更一次离子的加速电压、电流值、光栅尺寸，从而使溅射速度降低。例如，如果降低一次离子的加速电压，则溅射速度降低。
需要说明的是，在玻璃基板的表面上形成图案化的树脂膜等、实质上难以从玻璃基板的表面侧进行SIMS分析的情况下，通过从树脂膜面的相反侧对玻璃基板进行研磨，从研磨面侧实施上述SIMS分析，能够获得Sn原子浓度的深度分布。研磨后的玻璃基板的板厚理想的是约10μm。需要说明的是，在板厚方向上从表层部(树脂膜面侧)向内部(树脂膜面的相反侧)(板厚方向的深度)Sn原子的浓度减少的情况下，Sn原子浓度梯度的值成为负值。
作为上述树脂膜，例如可以列举含有丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂或聚酯树脂等的树脂膜、或者在这些树脂等中分散混合了微细碳等黑色物质的树脂制的黑色矩阵膜等。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度优选为-1.0×1023原子/cm4以上且-1.0×1022原子/cm4以下。玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度是指，在将通过对从所述主表面起算的深度0.1μm～深度0.5μm(0.1×10-4cm～0.5×10-4cm)的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布进行线性近似而求出的一次函数的斜率。
玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度进一步优选为-9.6×1022原子/cm4以上，特别优选为-9.0×1022原子/cm4以上，最优选为-8.5×1022原子/cm4以上。如果玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度为-1.0×1022原子/cm4以下，则2价的Sn原子扩散到形成在玻璃基板的表面上的膜中，从而玻璃基板与该膜的粘附性进一步提高。另外，如果玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度为-1.0×1023以上，则在使用玻璃基板的器件制造工序中，能够期待减少Sn原子发生荧光发光的不良情况。
本发明的一个方式的玻璃基板优选包含无碱玻璃，并且以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃含有：
50％～75％的SiO2、
7％～25％的Al2O3、和
0.1％～12％的B2O3，并且
MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计为7％～25％。
无碱玻璃是指实质上不含有Na2O、K2O、Li2O等碱金属氧化物的玻璃。在此，实质上不含有碱金属氧化物是指，除了从原料等混入的不可避免的杂质以外，不含有碱金属氧化物。即，是指不有意地含有碱金属氧化物。
SiO2的含量优选为50％以上，更优选为55％以上，进一步优选为60％以上，特别优选为62％以上，最优选为64％以上。另外，SiO2的含量优选为75％以下，更优选为72％以下，进一步优选为70％以下，特别优选为68％以下。通过使SiO2的含量为50％以上，能够防止耐酸性的降低、密度的增大、应变点的降低、线性膨胀系数的增大以及杨氏模量的降低。通过使SiO2的含量为75％以下，能够防止高温粘度的上升和熔融性的降低。
Al2O3的含量优选为7％以上，更优选为9％以上，进一步优选为10％以上，特别优选为11％以上。另外，Al2O3的含量优选为25％以下，更优选为20％以下，进一步优选为17％以下，特别优选为15％以下，最优选为13％以下。通过使Al2O3的含量为7％以上，能够防止失透温度显著上升从而容易在玻璃中产生失透。另外，通过使Al2O3的含量为25％以下，能够防止粘性的增加、熔化温度的上升以及气泡的混入。
B2O3的含量优选为0.1％以上，更优选为1％以上，进一步优选为3％以上。另外，B2O3的含量优选为12％以下，更优选为10％以下，进一步优选为9％以下。通过使B2O3的含量为0.1％以上，能够提高玻璃的熔化反应性、降低失透温度。另外，通过使B2O3的含量为12％以下，能够提高耐酸性。
MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计(MgO+CaO+SrO+BaO)优选为7％以上，更优选为10％以上，进一步优选为11％以上，特别优选为12％以上，最优选为15％以上。另外，含量的合计优选为25％以下，更优选为22％以下，进一步优选为21％以下，特别优选为20％以下，最优选为19.5％以下。通过使MgO+CaO+SrO+BaO为7％以上，玻璃的熔融性良好。另外，通过使MgO+CaO+SrO+BaO为25％以下，玻璃的密度、热膨胀系数降低。
MgO是降低无碱玻璃的密度和热膨胀系数、不使应变点过度降低、提高熔融性的成分。在含有MgO的情况下，为了表现出上述效果，MgO的含量优选为1.5％以上，更优选为3％以上，进一步优选为4％以上，特别优选为5％以上，最优选为7％以上。另外，从抑制无碱玻璃的分相、提高失透特性、耐酸性和耐BHF(缓冲氢氟酸)性的观点考虑，MgO的含量优选为15％以下，更优选为12％以下，进一步优选为10％以下。
CaO是降低无碱玻璃的密度和热膨胀系数、不使应变点过度降低、提高熔融性的成分。在含有CaO的情况下，为了表现出上述效果，CaO的含量优选为3％以上，更优选为5％以上，进一步优选为7％以上。另外，从提高无碱玻璃的失透特性、耐酸性和耐碱性、降低密度和热膨胀系数的观点考虑，CaO的含量优选为15％以下，更优选为12％以下，进一步优选为10％以下。
SrO是降低无碱玻璃的密度和热膨胀系数、不使应变点过度降低、提高熔融性的成分。在含有SrO的情况下，为了表现出上述效果，SrO含量优选为0.5％以上，更优选为1％以上，进一步优选为3％以上。另外，从提高无碱玻璃的失透特性、耐酸性和耐碱性、降低密度和热膨胀系数的观点考虑，SrO的含量优选为10％以下，更优选为8％以下，进一步优选为6％以下。
BaO不是必需成分，但是为了抑制无碱玻璃的分相、提高失透特性和耐化学品性，可以含有BaO。但是，大量含有BaO时，具有比重变大、杨氏模量下降、平均热膨胀系数变得过大的倾向。因此，BaO含量优选为5％以下，更优选为1％以下，进一步优选为0.5％以下。特别优选本发明的无碱玻璃实质上不含有BaO。
需要说明的是，在本说明书中，“实质上不含有”是指除了从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。在本发明中，实质上不含有BaO例如是指BaO的含量为0.3％以下，优选为0.2％以下。
作为在本发明的一个方式的玻璃基板中使用的无碱玻璃的组成，例如可以列举下述的组成。
(1)含有64％～67％的SiO2、10％～12％的Al2O3、7％～9％的B2O3、5％～7％的MgO、4％～6％的CaO、4％～6％的SrO、和0％～1％的BaO，并且MgO+CaO+SrO+BaO为15％～17％的玻璃
(2)含有65％～69％的SiO2、11％～14％的Al2O3、0.5％～2％的B2O3、8％～10％的MgO、4％～6％的CaO、3％～5％的SrO、和0％～1％的BaO，并且MgO+CaO+SrO+BaO为18％～20％的玻璃
(3)含有63％～69％的SiO2、10％～16％的Al2O3、0.5％～3.5％的B2O3、7％～13％的MgO、5％～10％的CaO、0.5％～4％的SrO、0％～3％的BaO，并且MgO+CaO+SrO+BaO为17％～22％的玻璃
(4)含有65％～69％的SiO2、9％～13％的Al2O3、8％～12％的B2O3、0％～4％的MgO、7％～11％的CaO、0％～3％的SrO、0％～1％的BaO、和0％～1％的SnO2，并且MgO+CaO+SrO+BaO为10％～14％的玻璃
在本发明的一个方式的玻璃基板中，所述无碱玻璃中的碱金属氧化物的含量优选为0.5％以下，更优选为0.2％以下，进一步优选为0.1％以下，特别优选为0.08％以下，最优选为0.05％以下。通过使碱金属氧化物的含量为0.5％以下，能够抑制碱金属离子扩散到形成在玻璃基板上的树脂膜等膜中而使膜特性变差。作为碱金属氧化物，可以列举Na2O、K2O、Li2O。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，所述无碱玻璃的应变点优选为650℃以上，50℃～350℃下的平均热膨胀系数优选为30×10-7/℃～45×10-7/℃。
上述无碱玻璃的应变点优选为650℃以上，更优选为670℃以上，进一步优选为700℃以上。通过使无碱玻璃的应变点为650℃以上，能够抑制平板显示器制造时等的热变形、尺寸变化。应变点的上限不受限制，但典型地为750℃以下。应变点根据JIS R3103-2(2001年)，通过纤维伸长法测定。
上述无碱玻璃的50℃～350℃下的平均热膨胀系数优选为30×10-7/℃以上，更优选为32×10-7/℃以上，进一步优选为35×10-7/℃以上。另外，平均热膨胀系数优选为45×10-7/℃以下，更优选为43×10-7/℃以下，进一步优选为40×10-7/℃以下。通过使上述平均热膨胀系数为30×10-7/℃以上，能够防止所述无碱玻璃与形成在玻璃基板上的树脂膜等膜的上述平均热膨胀系数之差变得过大。另外，通过使上述平均热膨胀系数为45×10-7/℃以下，能够抑制耐热冲击性变得过小。
50℃～350℃下的平均热膨胀系数以如下方式测定。将玻璃在缓冷点下保持30分钟，然后以60℃/分钟的速度冷却并进行缓慢冷却。接着，对于该缓慢冷却后的玻璃，使用差示热膨胀计(TMA)，测定从室温到400℃为止的线性膨胀量和温度的曲线，由此计算出50℃～350℃下的平均线性膨胀系数，作为平均热膨胀系数。
本发明的一个方式的玻璃基板优选为利用浮法制造的浮法玻璃。根据浮法，玻璃基板容易大型化，并且成为平坦性、均质性优异的玻璃基板。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，优选至少一个主表面为通过进行研磨而形成的研磨面。通过使主表面成为研磨面，能够除去附着在玻璃基板的表面上的异物(例如，由锡的附着引起的异物缺陷等)、划痕，能够抑制对形成在玻璃基板的表面上的树脂膜等膜形成图案时的不良情况(例如，图案的缺损、突起、针孔(ピンホール)、断线等)，能够形成更微细的图案。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，上述研磨面的纹理方向指数(Stdi值)优选为0.75以下。Stdi值是指如下的参数：通过对利用原子力显微镜(Atomic Force Microscopy：AFM)在1μm×1μm见方的观察视野并且在256×256像素数下获得的形状图像，使用图像分析软件(例如，Image Metrology公司制造，SPIP)进行匀整化处理并进行粗糙度分析而计算出的参数。
基于利用AFM获得的在1μm×1μm见方的观察视野并且在256×256的像素数下的形状图像，利用图像分析软件计算的Stdi值优选为0.75以下，进一步优选为0.74以下，特别优选为0.72以下，最优选为0.70以下。Stdi值的下限没有特别限制，典型地为0.20以上。通过Stdi为0.75以下，成为通过研磨充分地除去了附着在表面上的异物的玻璃基板。
Stdi值是在玻璃表面上形成的纹理(加工表面一致具有的性质、状态)的方向性的优劣的指标，取0到1的值。在纹理具有优势的方向性的情况下，Stdi值接近于0。另一方面，在纹理不具有方向性的情况下，Stdi值接近于1。即，如果通过研磨在玻璃表面上形成具有方向性的纹理，则Stdi值接近于0。Stdi值可以利用AFM获得形状图像、然后通过图像分析软件(例如，Image Metrology公司制造，SPIP)求出。
本发明的一个方式的玻璃基板的板厚没有特别限制，当厚度为0.7mm以下时，能够实现轻量化，因此是优选的。本发明的无碱玻璃的厚度更优选为0.65mm以下，进一步优选为0.55mm以下，特别优选为0.45mm以下，最优选为0.4mm以下。也可以使厚度为0.1mm以下或0.05mm以下。但是，从防止自重挠曲的观点考虑，厚度优选为0.1mm以上，更优选为0.2mm以上。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，表层部的除去前后的波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)优选为90以下。ΔI400表示在厚度方向上除去8μm的玻璃基板的主表面之后的玻璃基板的主表面中波长为400nm的荧光发光强度(Ib400)与除去该玻璃基板的表层部之前的主表面中波长为400nm的荧光发光强度(Is400)之差(Is400-Ib400)。
当表层部的除去前后的波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)为90以下时，在使用玻璃基板的器件制造工序中，能够期待减少Sn原子发生荧光发光而引起的不良情况。波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)更优选为85以下，进一步优选为80以下，特别优选为75以下，最优选为70以下。
在波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)过小的情况下，意味着Sn原子向玻璃基板表层部的扩散量少，所述玻璃基板与形成在玻璃基板的表面上的膜的粘附性有可能变差。因此，波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)优选为5以上，更优选为10以上，进一步优选为20以上，特别优选为25以上，最优选为30以上。
荧光发光强度使用荧光分光光度计(例如日立高新技术科学公司制造，型号：F-7000)在300nm～600nm的范围内进行测定。在荧光发光强度的测定条件中，将激发光波长设定为240nm、将管电压设定为350V、将激发侧狭缝宽度设定为10nm、将荧光侧狭缝宽度设定为10nm，在荧光侧使用将波长为295nm以下的光截止的滤光片。需要说明的是，为了使光源强度和检测器的灵敏度稳定，在启动荧光分光光度计之后起经过1小时以上后实施荧光发光强度的测定。在上述测定条件下，荧光发光强度为任意单位。
＜玻璃基板的制造方法＞
本发明的一个方式的玻璃基板例如可以通过如下的方法制造。根据需要将包含SnO2等澄清剂的玻璃原料熔化，然后通过浮法、熔合法等由熔融玻璃成形为板状的玻璃带，从玻璃带切割出规定的大小而制造。另外，根据需要对成形为板状的玻璃进行研磨、清洗。
在本发明的一个方式的玻璃基板的制造方法中，通过利用浮法进行成形，在浮法成形时熔融锡和玻璃成分相互扩散，使玻璃表面含有2价的Sn原子，能够提高形成在玻璃基板的表面上的树脂膜等膜与玻璃基板的粘附性。因此，本发明的一个方式的玻璃基板的制造方法优选具有利用浮法的成形工序。
本发明的一个方式的玻璃基板的制造方法具有利用浮法的成形工序、研磨工序、和对研磨后的玻璃基板进行清洗的清洗工序，以下进行说明。
本发明的一个方式的玻璃基板如上所述，优选通过研磨充分除去附着在玻璃基板的表面上的异物，另一方面，从提高玻璃基板的生产率的观点考虑，优选研磨工序中的研磨量少。因此，在研磨前的玻璃基板为附着在表面上的异物的量少的玻璃时，能够减少研磨工序中的研磨量，因此是优选的。
附着在表面上的异物的量少的玻璃可以通过适当调节利用浮法的成形工序的条件来制造。具体而言，例如，使浮抛窑入口的玻璃熔液的温度优选为1400℃以下，更优选最大为1100℃以上且1400℃以下(最大温度在1400℃～1100℃的范围内)，进一步优选为1350℃以下，更进一步优选最大为1150℃以上且1350℃以下(最大温度在1150℃～1350℃范围内)，特别优选为1320℃以下，最优选最大为1180℃以上且1320℃以下(最大温度在1180℃～1320℃的范围内)。通过使浮抛窑入口的玻璃熔液的温度为1400℃以下，由熔融锡引起的缺陷等异物不易附着在玻璃表面上。由此，能够得到以少的研磨量充分除去了附着在表面上的异物的玻璃基板。
在研磨工序中，例如使用研磨垫并利用包含磨粒的研磨剂(浆料)对玻璃基板的表面进行研磨。研磨剂中含有的磨粒没有特别限制，可以列举二氧化硅粒子、氧化铝粒子、氧化铈粒子、二氧化钛粒子、氧化锆粒子和氧化锰粒子等粒子，从研磨效率的观点考虑，特别优选氧化铈粒子。磨粒的平均粒径例如优选为0.8μm～1.5μm的范围。通过经过这样的研磨工序，利用AFM对玻璃基板的表面测定的Stdi值能够达到0.75以下，因此是优选的。
从使玻璃基板的表面中的表层扩散Sn浓度成为规定浓度的观点考虑，研磨工序中的研磨量优选小于2.0μm，更优选为1.8μm以下，进一步优选为1.5μm以下，进一步优选为1.0μm以下，特别优选为0.7μm以下，最优选为0.5μm以下。
在清洗工序中，利用酸性的清洗液清洗玻璃基板的表面，然后根据需要利用碱性的清洗液进行清洗。在玻璃基板为用于液晶显示装置(LCD)等的包含铝硼硅酸盐玻璃的玻璃基板的情况下，在利用酸性的清洗液清洗玻璃基板的情况下，在玻璃基板的表面，铝离子等玻璃成分漏出从而形成过量地包含OH基的亲水性高的层，该层有时会使树脂膜等膜与玻璃基板的粘附性降低。
在本发明的一个方式的玻璃基板中，通过在玻璃基板的表层中的上述表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上，能够提高所述玻璃基板与形成在玻璃基板上的树脂等的膜的粘附性。因此，即使在利用酸性的清洗液清洗玻璃基板而使玻璃基板表面的铝离子等玻璃成分漏出的情况下，也能够提供与树脂等的膜的粘附性优异的玻璃基板。根据本发明的一个方式的玻璃基板，能够使用酸性、碱性的清洗液适当地清洗表面，能够充分地减少表面的附着异物，因此能够提供清洁性优异的玻璃基板。
本发明的一个方式的玻璃基板为包含含有铝的硅酸盐玻璃的玻璃基板，ΔAl/Si值优选大于0.26。ΔAl/Si值是指，从由作为通过X射线光电子能谱法测定的玻璃基板的内部的Al原子浓度(原子％)除以Si原子浓度(原子％)而得到的值的Al/Si值中减去同样通过X射线光电子能谱法测定的玻璃基板的表面的Al/Si值而得到的值。
通过ΔAl/Si值大于0.26，能够提供使用酸性、碱性的清洗液适当地清洗玻璃基板的表面而充分减少了附着异物的清洁性优异的玻璃基板。ΔAl/Si值更优选为0.27以上。
在本发明的一个方式的玻璃基板的制造方法中，通过优选具有利用浮法的成形工序，使玻璃基板的表层扩散Sn浓度成为规定浓度，由此能够提高树脂膜等膜与玻璃基板的粘附性。
清洗方法只要是使清洗液与玻璃基板的表面直接接触而进行清洗的方法即可，没有特别限制。作为清洗方法，例如可以列举擦洗清洗、喷淋清洗(喷射清洗)、浸渍(dip)清洗等。清洗液的温度没有特别限制，可以在室温(15℃)～95℃下使用。在大于95℃的情况下，清洗液中的水有可能沸腾，对于清洗操作而言不方便。
作为酸性清洗液中含有的有机酸，例如可以列举抗坏血酸、柠檬酸等有机羧酸、有机膦酸等，但不限于此。可以将这些有机酸与无机酸(例如硫酸、磷酸、硝酸、氢氟酸、盐酸等)一起加入到清洗液中，也可以单独使用无机酸。另外，在使用上述无机酸的情况下，为了抑制pH的变动，也可以与无机酸一起加入这些酸的盐。
从清洗性的观点考虑，在清洗液中可以含有具有螯合效果的有机羧酸、有机膦酸等化合物。另一方面，由于存在促进铝等成分从玻璃中脱出的可能性，因此优选在清洗液中不含有这些化合物。
在此，作为具有螯合效果的有机羧酸，例如可以列举二元羧酸类螯合剂、三元羧酸类螯合剂、葡糖酸类螯合剂、次氮基三乙酸类螯合剂、亚氨基琥珀酸类螯合剂等。
有机膦酸是指具有由式：-P(＝O)(OH)2表示的膦酸基与碳原子键合的结构的有机化合物。每一分子有机膦酸的由上式表示的膦酸基数优选为2以上，更优选为2～8，特别优选为2～4。
作为有机膦酸，优选具有将键合在可以具有取代基的烃类的碳原子上的氢原子取代为膦酸基的结构的化合物；以及具有将键合在氨、胺类的氮原子上的氢原子取代为由-CH2-P(＝O)(OH)2表示的亚甲基膦酸基的结构的化合物。具体而言，例如可以列举亚甲基二膦酸(メチルジホスホン酸)等。
碱性的清洗液含有碱，除了碱以外，还可以含有螯合剂、表面活性剂。从清洗性的观点考虑，也可以在清洗液中含有螯合剂。需要说明的是，螯合剂存在促进铝成分从玻璃中脱出的可能性。
作为在碱性的清洗液中含有的碱，例如可以列举碱金属氢氧化物、碱金属碳酸盐等碱金属化合物、胺类、氢氧化季铵等。作为碱，优选氢氧化钾或氢氧化钠等碱金属氢氧化物。
作为螯合剂，例如可以列举乙二胺四乙酸类螯合剂、葡糖酸类螯合剂、次氮基三乙酸类螯合剂、亚氨基琥珀酸类螯合剂。特别优选乙二胺四乙酸类螯合剂。作为表面活性剂，优选非离子型表面活性剂。
可以在清洗工序后进行干燥。作为干燥方法，例如可以列举喷吹热风的方法、喷吹压缩空气的方法等。
由此得到的玻璃基板在其表面上形成树脂膜等膜的情况下，能够制造与该膜的粘附性高并且成品率良好的彩色液晶显示面板等产品。例如，在制造彩色液晶显示面板的情况下，可以在玻璃基板的主表面的至少一个面上依次设置黑色矩阵膜、彩色滤光片层、外涂层、ITO透明导电膜。
在此，作为黑色矩阵，优选使用能够尺寸精度良好地形成图案的、在丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂、聚酯树脂等中分散混合了微细碳等黑色物质而成的树脂，通过公知的图案形成来形成黑色矩阵膜。另外，彩色滤光片层也可以通过利用在彩色液晶显示器中使用的公知的材料并利用公知的方法、例如颜料分散法、膜转印法、染色法、印刷法、电沉积法等来形成。
另外，为了使设置在黑色矩阵膜上的彩色滤光片层的R、G、B在其边界处产生的凹凸变得平坦而设置外涂层，可以利用丙烯酸类树脂、环氧树脂、聚酰亚胺树脂等的公知的方法形成。此外，可以利用公知的方法形成ITO透明电极膜。
由此得到的液晶显示面板由于使用了上述本发明的玻璃基板，因此制造时和使用时的黑色矩阵膜等膜不易从玻璃基板剥离，产品成品率良好，性能稳定。
[实施例]
以下，通过实施例对本发明进行说明，但本发明并不限于这些实施例。另外，对于表中的物性的各测定结果，空栏表示未测定。
[评价方法]
[残留分辨率]
按照以下顺序评价作为树脂膜的黑色矩阵膜与玻璃基板的粘附性。使用含有粘结剂树脂、交联剂、光聚合引发剂、硅烷偶联剂和炭黑的感光性黑色矩阵形成用树脂组合物进行评价。
接着，使用旋涂装置将该感光性黑色矩阵形成用树脂组合物涂布(旋涂)在清洗后的玻璃基板的表面上，然后使用热板，在85℃下加热、干燥90秒钟，形成涂膜。
然后，使用曝光装置隔着光掩模进行曝光(照度：30mW/cm2、曝光量：30mJ/cm2、曝光GAP：50μm)，然后使用显影装置，使用0.08％KOH水溶液显影70秒钟。需要说明的是，在本评价中，在KOH浓度高、显影时间长、严格的显影条件下进行评价。接着，通过进行纯水清洗，在玻璃基板的表面上形成树脂黑色矩阵膜的图案。
光掩模具有以下所示的L1～L4这4种图案形状，并且是通过将每种类型的线宽各变化1μm而得到的共计105种的图案。
L1：图案间隔为100μm，1个区块(2835μm×2000μm)中有25条线状图案(线宽在1μm～25μm的范围内可变)
L2：图案间隔为50μm，1个区块(2952.6μm×2000μm)中有30条线状图案(线宽在1μm～30μm的范围内可变)
L3：图案间隔为200μm，1个区块(2682.5μm×2000μm)中有25条线状图案(线宽在1μm～25μm的范围内可变)
L4：图案间隔为200μm，1个区块(2682.5μm×2000μm)中有25条短线状图案(线宽在1μm～25μm的范围内可变)
利用激光显微镜(基恩士公司制造，装置名：VK-9510)观测用纯水清洗后的玻璃基板，分别对L1～L4这4种图案形状研究在玻璃基板上残留树脂黑色矩阵膜的图案的掩模的线宽(以下称为残留分辨率)。然后，求出4种图案形状各自的残留分辨率的平均值。需要说明的是，残留分辨率的值越小，表示在清洗后的玻璃基板上形成的树脂黑色矩阵膜的粘附性越高。
[表面清洁度]
用激光显微镜对评价了上述残留分辨率的玻璃基板的表面进行观察，评价表面附着异物和图案缺陷(パターン不具合)(缺损、凸缺陷、针孔)。评价如下。
A：表面附着异物、图案缺陷为5处以下
B：表面附着异物、图案缺陷为6处以上
图案缺陷与玻璃基板表面的清洁性有关，在玻璃基板表面的清洗不充分时、玻璃基板表面的附着异物多时发生。
[SIMS测定]
通过上述SIMS测定获得Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布，计算出表层扩散Sn原子浓度(原子/cm3)。表层扩散Sn原子浓度通过如下求出：测定表层部的Sn原子浓度[深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)]、内部的Sn原子浓度[深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)]，从表层部的Sn原子浓度中减去内部的Sn原子浓度。
另外，作为表层部的Sn原子的浓度梯度，对从主表面起算的深度0.1μm～深度0.5μm(0.1×10-4cm～0.5×10-4cm)的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布进行线性近似，求出一次函数的斜率。需要说明的是，Sn原子浓度的深度分布的作图间隔为约0.04μm。另外，Sn原子的浓度在板厚方向上从表层部向内部(板厚方向的深度)减少的情况下，Sn原子浓度梯度的值为负值。Sn原子浓度梯度的单位为原子/cm4。
[Sn相对浓度]
利用X射线光电子能谱法(X-rayPhotoelectronSpectroscopy：XPS)测定与Sn3d5/2轨道和Si2p轨道对应的光电子能谱。从上述光电子能谱中除去背景，求出与Sn3d5/2轨道和Si2p轨道对应的光电子峰的面积，将它们分别作为来自Sn3d5/2轨道的每单位时间的光电子数NSn、来自Si2p轨道的每单位时间的光电子数NSi。背景的除去通过对与Sn3d5/2轨道和Si2p轨道对应的光电子峰使用相同的函数来进行。
Sn相对浓度C0通过使用NSn和NSi并根据下式来计算。
C0＝(NSn/486.028)/[(NSi/34.52)+(NSn/486.028)]＝NSn/(14.08NSi+NSn)
在此，486.028和34.52分别为相对于Sn、Si的相对灵敏度系数。
XPS的测定条件如下所述。
测定装置：ULVAC-PHI公司制造，Quantera-SXM
监测峰：Nsi[Si2p]、NSn[Sn3d5/2]
检测角(试样表面与检测器所成的角度)：45°
在XPS能谱的分析中使用分析软件[ULVAC-PHI公司制造，MultiPak(商标)]。能谱的背景的扣除方法应用Shirley法。
[ΔAl/Si值]
通过X射线光电子能谱法(X-ray Photoelectron Spectroscopy：XPS)测定玻璃基板的内部和玻璃基板的表面中的Al原子浓度和Si原子浓度。将玻璃基板的内部中的Al原子浓度与Si原子浓度之比作为内部Al/Si值(原子浓度比)。另外，将玻璃基板的表面中的Al原子浓度与Si原子浓度之比作为表面Al/Si值(原子浓度比)。将从内部Al/Si值中减去表面Al/Si值而得到的值作为ΔAl/Si值(原子浓度比)。以下，记述表面Al/Si值和内部Al/Si值的测定步骤。
＜表面Al/Si值的测定＞
使用XPS测定玻璃基板的主表面中的Al原子浓度和Si原子浓度，求出Al/Si值(原子浓度比)。在测定中，使用ULVAC-PHI公司制造的PHI5500，使用Si(2p)和Al(2p))的峰，在通能为117.4eV、能量步长为0.5eV/步、检测角(试样表面与检测器所成的角度)为15°的条件下进行测定。在能谱的分析中使用分析软件MultiPak。能谱的背景的扣除方法应用Shirley法。
＜内部Al/Si值的测定＞
利用上述方法测定表面Al/Si值，然后通过使用C60离子溅射的XPS测定Al原子浓度和Si原子浓度的深度方向分布。XPS测定装置和分析软件使用与表面Al/Si值的测定相同的装置和软件。另外，能谱的背景的扣除方法应用Shirley法。在测定条件中，将通能设定为117.4eV、将能量步长设定为0.5eV/步、将监测峰设定为Si(2p)和Al(2p)、将检测角设定为75°。然后，将溅射间隔设定为5分钟，在每进行5分钟溅射时，测定所形成的凹坑底部的Al原子浓度和Si原子浓度。实施这样的测定一直到Al原子浓度和Si原子浓度在深度方向上成为恒定的区域为止。将该浓度恒定区域中的Al浓度与Si浓度之比作为内部Al/Si值(原子浓度比)。
[纹理方向指数(Stdi值)]
使用日本Bruker公司制造的AFM(型号：Multimode VIIISPM，Nanoscope Vcontroller)在下述条件下获得形状图像。
测定模式：轻敲(Tapping)
扫描速率：1Hz
悬臂：Olympus公司制造的AC160TS
观察视野：1μm×1μm
分辨率：256×256像素
然后，使用图像分析软件(Image Metrology公司制造的SPIP图像分析软件，版本6.2.6)实施形状图像的匀整化处理，通过粗糙度分析求出纹理方向指数(Stdi值)。
＜荧光发光光谱测定＞
使用荧光分光光度计(日立高新技术科学公司制造，型号：F-7000)，在300nm～600nm的范围内测定荧光发光强度。在荧光发光强度的测定条件中，将激发光波长设定为240nm、将管电压设定为350V、将激发侧狭缝宽度设定为10nm、将荧光侧狭缝宽度设定为10nm，在荧光侧使用将波长为295nm以下的光截止的滤光片。需要说明的是，为了使光源强度和检测器的灵敏度稳定，在启动荧光分光光度计之后起经过1小时以上后实施荧光发光强度的测定。在上述测定条件下，荧光发光强度为任意单位。需要说明是，各样品的荧光发光强度通过从几点的实测值进行回归而求出，各样品中的研磨加工的精度在8.0μm±0.4μm的范围内。
测定在厚度方向上除去8μm的玻璃基板的主表面之后的玻璃基板的主表面中波长为400nm的荧光发光强度(Ib400)、和在除去该玻璃基板的主表面之前的主表面中波长为400nm的荧光发光强度(Is400)。另外，求出在厚度方向上除去玻璃基板的主表面之后与之前、即除去表层部前后的波长为400nm的荧光发光强度之差(Is400-Ib400)，将其作为波长为400nm的荧光发光强度差(ΔI400)。“研磨厚度(μm)”为“8”的情况下的ΔI400具体而言例如为“厚度为8μm的玻璃基板(除去后)的荧光发光强度与厚度为16μm的玻璃基板(除去前)的荧光发光强度之差”。
在表1中以氧化物基准的摩尔％表示来示出实施例的目标组成，表2中示出实施例的结果。在表2中，例1为参考例，例2～5、8、10、11为实施例，例6、7、9为比较例。
[玻璃基板的制造]
以成为表1所示的目标组成的方式调配各成分的原料，利用连续熔窑进行熔化，利用浮法进行板成形，得到无碱玻璃基板。使用研磨垫和包含平均粒径为0.8μm～1.0μm的氧化铈粒子的研磨剂(昭和电工公司制造，商品名：SHOROX A10)将玻璃基板的表面研磨成表2所示的研磨厚度。
对于未研磨的玻璃基板(例1)和研磨后的玻璃基板(例2～例11)，在1分钟以25L的流量喷射酸性的清洗液的同时，用PVA制的旋转刷进行擦洗清洗。在清洗工序中，作为清洗液，使用用水将酸性的清洗液稀释成pH2.7的清洗液，将清洗液的温度设定为25℃，将擦洗时间设定为3秒钟～5秒钟。
使用在例1～例11中得到的玻璃基板，通过上述方法评价各项目，将其结果示于表2中。另外，将残留分辨率与内部的Sn原子浓度、表层扩散Sn原子浓度的关系分别示于图1(a)和图1(b)中。
表1
玻璃 A B C D
SiO<sub>2</sub> 65.8 65.8 66.9 65.2
Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 10.8 10.8 13 13.5
B<sub>2</sub>O<sub>3</sub> 7.7 7.7 1.3 1.2
MgO 5.7 5.7 9 9.2
CaO 4.8 4.8 5.3 9.7
SrO 5 5 4.5 1.2
BaO 0 0 0 0
SnO<sub>2</sub> 0 0.1 0 0
MgO+CaO+SrO+BaO 15.5 15.5 18.8 20.1
Figure BDA0002978761190000271
如表2和图1(b)所示，可知表层扩散Sn原子浓度与所述玻璃基板与树脂膜的粘附性相关，通过表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上，能够实现所述玻璃基板与形成在玻璃基板上的膜的优异的粘附性。另外，如图1(a)所示，可知玻璃基板内部的Sn原子浓度对提高所述玻璃基板与该膜的粘附性没有贡献。此外，如表2所示，通过使表层扩散Sn原子浓度为1.4×1019原子/cm3以下，能够抑制由Sn原子引起的荧光发光。
由这些结果可知，通过使玻璃基板的至少一个主面中的表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上且1.4×1019原子/cm3以下，能够实现所述玻璃基板与形成在玻璃基板上的膜的优异的粘附性和生产效率的提高。
详细并参照特定的实施方式对本发明进行了说明，但是可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行各种变更、修正，这对于本领域技术人员而言是显而易见的。本申请以2018年9月18日申请的日本专利申请(日本特愿2018-173839)为基础，其内容以引用的形式并入本申请中。

Claims (10)

1.一种玻璃基板，其为具有一对主表面和端面的玻璃基板，其中，
将从主表面起算的深度0.1μm～深度0.3μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板表层部的Sn原子浓度、并将从主表面起算的深度9.0μm～深度9.2μm的区域内的Sn原子浓度设为玻璃基板内部的Sn原子浓度时，
在至少一个主表面中，通过从玻璃基板表层部的Sn原子浓度中减去玻璃基板内部的Sn原子浓度而求出的表层扩散Sn原子浓度为2.0×1018原子/cm3以上且1.4×1019原子/cm3以下。
2.如权利要求1所述的玻璃基板，其中，
在所述至少一个主表面中，
在将通过对从所述主表面起算的深度0.1μm～深度0.5μm的区域内的Sn原子浓度(原子/cm3)的深度分布进行线性近似而求出的一次函数的斜率设为玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度时，所述玻璃基板表层部的Sn原子浓度梯度为-1.0×1023原子/cm4以上且-1.0×1022原子/cm4以下。
3.如权利要求1或2所述的玻璃基板，其中，所述玻璃基板包含无碱玻璃，并且
以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃含有：
50％～75％的SiO2、
7％～25％的Al2O3、和
0.1％～12％的B2O3，并且
MgO、CaO、SrO和BaO的含量的合计为7％～25％。
4.如权利要求3所述的玻璃基板，其中，所述无碱玻璃的应变点为650℃以上，并且所述无碱玻璃的50℃～350℃下的平均热膨胀系数为30×10-7/℃～45×10-7/℃。
5.如权利要求3或4所述的玻璃基板，其中，以氧化物基准的摩尔％表示，所述无碱玻璃中的碱金属氧化物的含量为0.5％以下。
6.如权利要求1～5中任一项所述的玻璃基板，其中，所述玻璃基板利用浮法制造。
7.如权利要求1～6中任一项所述的玻璃基板，其中，所述至少一个主表面为通过进行研磨而形成的研磨面。
8.如权利要求7所述的玻璃基板，其中，所述研磨面的Stdi值为0.75以下，
所述Stdi值为利用AFM在1μm×1μm见方的观察视野中并且在256×256的像素数下获得的纹理方向指数。
9.一种黑色矩阵基板，其中，在权利要求1～8中任一项所述的玻璃基板中的所述主表面的至少一个面上形成有黑色矩阵膜。
10.一种显示面板，其中，所述显示面板具有权利要求9所述的黑色矩阵基板。
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