JP2000016825A - フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法 - Google Patents

フラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法

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JP2000016825A
JP2000016825A JP10199844A JP19984498A JP2000016825A JP 2000016825 A JP2000016825 A JP 2000016825A JP 10199844 A JP10199844 A JP 10199844A JP 19984498 A JP19984498 A JP 19984498A JP 2000016825 A JP2000016825 A JP 2000016825A
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glass
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flat panel
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Yasuhiko Hashimoto
靖彦 橋本
Naoki Nishimura
直樹 西村
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Nippon Electric Glass Co Ltd
Original Assignee
Nippon Electric Glass Co Ltd
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B25/00Annealing glass products
    • C03B25/02Annealing glass products in a discontinuous way
    • C03B25/025Glass sheets
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P40/00Technologies relating to the processing of minerals
    • Y02P40/50Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
    • Y02P40/57Improving the yield, e-g- reduction of reject rates

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  • Organic Chemistry (AREA)
  • Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の目的は、大板ガラスであっても、分
割切断後の変形が少なく、パターンが所期の設計からず
れてディスプレイの表示不良が発生するということがな
いフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方法
を提供することである。 【解決手段】 ガラス基板10を、板状で平坦性に優れ
た耐熱性セッター(日本電気硝子株式会社製ネオセラム
N−0)11上に1枚づづ載置し、さらに耐熱性セッタ
ー11の周囲に、4枚のダミーセッター12を配置した
状態でアニールすることによって、平面方向の残留応力
が4kg/cm2 のガラス基板を12枚作製した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、フラットパネルディス
プレイのアレイ基板材料や、その対向基板材料として用
いられるガラス基板の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来よりフラットパネルディスプレイ用
ガラス基板として、0.3〜3.0mm程度の厚みを有
する矩形状の板ガラスが大量に用いられている。特に近
年になって、α−Si TFT(Amorphous−
Si Thin Film Trasistor)液晶
ディスプレイ等の薄膜電気回路を用いたフラットパネル
ディスプレイ市場が急速に拡大している。
【0003】また最近では、α−Si TFT液晶ディ
スプレイに比べ、高精細化、低消費電力化、低コスト化
の点で優れた低温poly−Si TFT液晶ディスプ
レイの技術が開発され、実用化され始めている。
【0004】ところで最近のフラットパネルディスプレ
イ用ガラス基板には、大板化が求められている。すなわ
ち最終製品であるディスプレイの大きさは、対角12イ
ンチ程度のものが主流であるが、ディスプレイ基板の製
造コストの低減と、スループットの向上を目的として大
きなガラス基板から複数のディスプレイ基板を作製する
マルチ方式が採用されている。つまりガラスメーカーで
成形された大型のガラス基板(ガラス素板)上に、複数
分の回路パターンを形成した後、回路パターン毎にガラ
ス基板を分割切断して複数のディスプレイ基板を作製す
る方式が採用されており、これらの基板は、ディスプレ
イの背面基板となるアレイ基板として使用されている。
また同様に、アレイ基板の対向基板(前面基板)につい
ても大型のガラス基板に複数のパターンを形成した後、
分割切断する生産方式が採られている。
【0005】そのため従来のガラス基板の大きさ(縦横
寸法)は、300×400mmサイズや370×470
mmサイズであったが、最近では、550×650mm
サイズや、それ以上のサイズのガラス基板が必要とされ
るようになってきている。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】上記したように最近に
なって、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板は、
大板化が進められているが、これに伴ってガラス基板を
分割切断した後に、ガラス基板が変形するという問題が
発生している。
【0007】例えば液晶ディスプレイのアレイ基板とし
て用いられるガラス基板上には、薄膜電気回路や、その
他の各種金属膜、絶縁膜等を組み合わせた回路パターン
が形成され、その対向基板であるカラーフィルター基板
には、RGBパターンが形成されるが、このような画素
パターンが形成されたガラス基板が分割切断された後に
変形すると、互いの画素パターンが所期の設計からずれ
てしまい、アレイ基板の回路パターンとカラーフィルタ
ー基板のパターンとが一致せず、最終製品である液晶デ
ィスプレイの表示不良という致命的な欠陥につながるこ
とがあるため大きな問題となっている。特にα−Si
TFTに比べて、低温poly−SiTFTの方が、パ
ターンがより高精細であるため、ガラス基板のわずかな
変形も許されないのが現実である。
【0008】本発明の目的は、大板ガラスであっても、
分割切断後の変形が少なく、パターンが所期の設計から
ずれてディスプレイの表示不良が発生するということが
ないフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造方
法を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記目的
を達成すべく種々の実験を繰り返した結果、ガラス基板
が分割切断された後に変形する原因が、ガラス基板の平
面方向に大きな残留応力を有していることにあり、ガラ
ス基板を均一にアニールすることによって平面方向の残
留応力を一定値以下に低下させると、ガラス基板の切断
後の変形が抑えられること、またガラス基板を均一にア
ニールするためには、ガラス基板を載置した耐熱性セッ
ターの付近に、別のダミーセッターを配置してアニール
するのが有効であることを見いだし、本発明を提案する
に至った。
【0010】すなわち本発明のフラットパネルディスプ
レイ用ガラス基板の製造方法は、ガラス基板を平坦性に
優れた耐熱性セッター上に載置してアニールするに際
し、ガラス基板を載置した耐熱性セッターの付近に、別
のダミーセッターを配置して、ガラス基板の平面方向の
残留応力を5kg/cm2 以下にすることを特徴とす
る。
【0011】また本発明のフラットパネルディスプレイ
用ガラス基板の製造方法は、好ましくは、ガラス基板の
縦寸法が400mm以上、横寸法が500mm以上であ
ることを特徴とし、さらにガラス基板が、低温poly
−Si TFT用ガラス基板であることを特徴とする。
【0012】
【作用】フラットパネルディスプレイ用ガラス基板に残
留応力が発生するメカニズムは、次のとおりである。
【0013】この種のガラス基板を成形するための一般
の工業的な方法としては、フロート法、オーバーフロー
ダウンドロー法、スロットダウンドロー法等が知られて
いるが、いずれの成形法を採用しても、成形した板ガラ
スを冷却する時に、その肉厚方向に温度分布が発生する
と共に、平面方向にもいくらかの温度分布が発生し、そ
の結果、不均一な残留応力が発生することになる。
【0014】切断後の変形に影響を与えるのは、主にガ
ラス基板の平面方向に発生する残留応力であり、ガラス
基板の中央付近に比べて、周縁部の冷却速度が速い場合
や、逆にガラス基板の中央付近に比べて周縁部の冷却速
度が遅い場合に、周縁部付近に残留応力が発生する。こ
のような平面方向に残留応力を有するガラス基板が分割
切断されると、変形することによって応力を解放しよう
とする。
【0015】本発明者等の知見によると、平面方向の残
留応力は、ガラス基板の大きさに比例して大きくなり、
例えば、縦寸法400mm以上、横寸法500mm以上
のガラス基板の場合、周縁部の残留応力は、20kg/
cm2 以上となることがあった。しかしながらガラス基
板を均一にアニールすることによって、その平面方向の
残留応力を5kg/cm2 以下にすると、これを分割切
断しても、問題となるような変形は生じない。
【0016】従って本発明の方法は、大寸法のガラス基
板、具体的には、縦寸法400mm以上、横寸法500
mm以上のガラス基板に有用であり、またα−Si T
FTに比べて、より高精細なパターンを有する低温po
ly−Si TFT用ガラス基板に有用である。
【0017】通常、この種のガラス基板は、平坦性に優
れた耐熱性セッター上に載置してアニールするが、アニ
ール時にガラス基板の中央部に比べて、周縁部の冷却速
度が速くなりやすい。そのため、ガラス基板の平面方向
の残留応力を5kg/cm2以下にすることは困難であ
るが、本発明のように、耐熱性セッターの付近に、別の
ダミーセッターを配置してアニールすると、ガラス基板
を均一にアニールすることが可能となる。
【0018】ダミーセッターの配置の仕方は、ガラス基
板を均一にアニールするため適宜決めれば良く、例え
ば、耐熱性セッターの周囲に配置したり、あるいはアニ
ール炉の炉壁に面した耐熱性セッターの付近だけ配置す
ることが有効である。
【0019】耐熱性セッターやダミーセッターの材質と
しては、低膨張結晶化ガラスやセラミックが使用でき
る。さらにアニールは、連続式アニール炉やバッチ式ア
ニール炉を用いて行うことができるが、生産性を考える
と、連続式アニール炉を用いることが望ましい。また生
産性を向上するため、耐熱性セッター上に複数枚のガラ
ス基板を重ね合わせて載置しても良い。
【0020】尚、アニール処理をすることなく、平面方
向の残留応力の小さいガラス基板を得るには、板ガラス
を成形した後の冷却工程で、その平面方向に発生する温
度分布をできるだけ小さくするような温度制御を行うこ
とが必要となるが、ガラス基板の平面方向の残留応力が
5kg/cm2 以下となるような温度制御は非常に困難
であるため現実的でない。
【0021】
【実施例】以下、本発明のフラットパネルディスプレイ
用ガラス基板の製造方法を、実施例及び比較例に基づい
て詳細に説明する。
【0022】(実施例)まず重量%で、SiO2 55
%、B23 10%、Al23 10%、RO 2
5%の組成となるようにガラス原料を調合し、1580
℃で所定時間溶融した後、スロットダウンドロー法を用
いて成形し、切断加工することによって、550×65
0×0.7mmの寸法を有する低温poly−Si T
FT液晶ディスプレイ用無アルカリガラス基板を12枚
作製した。
【0023】次に図1に示すように、これらのガラス基
板10を、板状で平坦性に優れた耐熱性セッター(日本
電気硝子株式会社製ネオセラムN−0)11上に1枚づ
つ載置し、さらに耐熱性セッター11の周囲に、4枚の
ダミーセッター12を配置した状態でアニールすること
によって、平面方向の残留応力が4kg/cm2 のガラ
ス基板を12枚作製した。
【0024】(比較例)実施例と同じ条件で、550×
650×0.7mmの寸法を有するガラス基板を12枚
作製し、これらのガラス基板を、ダミーセッターを使用
せずに、アニールした。これらのガラス基板の平面方向
の残留応力を測定したところ、いずれも20kg/cm
2 以上であった。
【0025】その後、図2に示すように、各ガラス基板
10上に4つの回路パターン13を形成してから、回路
パターン13毎にガラス基板10を2本の切断線14、
14に沿って4枚のアレイ基板に分割切断し、これらの
アレイ基板上の回路パターン13の正規位置からの最大
ずれ量を測定し、その結果を表1に示した。
【0026】
【表1】
【0027】表1から明らかなように、比較例のアレイ
基板は、回路パターンのずれ量が5〜7μmと大きかっ
たが、実施例のアレイ基板は、回路パターンのずれ量が
0〜2μmと小さく、このことから、アレイ基板の平面
方向の残留応力の大きさと、切断後の寸法のずれ量の間
に相関関係が認められた。
【0028】尚、上記の残留応力は、東芝歪検査器SV
P−100を用い、セナルモン法に基づいて測定した。
【0029】またアレイ基板のずれ量は、その対向基板
として、アレイ基板と同じサイズを有する未変形のカラ
ーフィルター基板を準備し、図3に示すように、アレイ
基板15をカラーフィルター基板16上に重ね合わせ、
アレイ基板15上の回路パターン17と、カラーフィル
ター基板16上に形成されたパターン18の最もずれの
大きい部分の長さ(L)を顕微鏡で測定したものであ
る。
【0030】
【発明の効果】以上のように本発明のフラットパネルデ
ィスプレイ用ガラス基板の製造方法によると、ガラス基
板をアニールするに際し、耐熱性セッターの付近に、別
のダミーセッターを配置し、ガラス基板の平面方向の残
留応力を5kg/cm2 以下とするため、このガラス基
板上にパターンを形成した後、パターン毎にガラス基板
を切断しても変形が少ない。
【0031】そのため、特に周縁部の残留応力が大きく
なりやすい縦寸法が400mm以上、横寸法が500m
m以上のガラス基板や、パターンが非常に高精細である
ため、わずかな変形も許されない低温poly−Si
TFT用ガラス基板に有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】耐熱性セッターの付近に、別のダミーセッター
を配置した状態を示す斜視図である。
【図2】4つの回路パターンが形成されたガラス基板を
示す平面図である。
【図3】アレイ基板をカラーフィルター上に重ね合わせ
た状態を示す概略説明図である。
【符号の説明】
10 ガラス基板 11 耐熱性セッター 12 ダミーセッター 13、17 回路パターン 14 切断線 15 アレイ基板 16 カラーフィルター基板 18 カラーフィルター基板上に形成されたパターン

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ガラス基板を平坦性に優れた耐熱性セッ
    ター上に載置してアニールするに際し、ガラス基板を載
    置した耐熱性セッターの付近に、別のダミーセッターを
    配置して、ガラス基板の平面方向の残留応力を5kg/
    cm2 以下にすることを特徴とするフラットパネルディ
    スプレイ用ガラス基板の製造方法。
  2. 【請求項2】 ガラス基板の縦寸法が400mm以上、
    横寸法が500mm以上であることを特徴とする請求項
    1記載のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製
    造方法。
  3. 【請求項3】 ガラス基板が、低温poly−Si T
    FT用ガラス基板であることを特徴とする請求項1、2
    記載のフラットパネルディスプレイ用ガラス基板の製造
    方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007080924A1 (ja) * 2006-01-12 2007-07-19 Nippon Electric Glass Co., Ltd. 無アルカリガラス基板
JP2009179552A (ja) * 2009-03-06 2009-08-13 Asahi Glass Co Ltd ディスプレイ用ガラス基板
US9556054B2 (en) 2013-07-26 2017-01-31 Corning Incorporated Corrugated sheet, method of manufacture thereof, and mold therefor
CN114644446A (zh) * 2020-12-21 2022-06-21 Agc株式会社 浮法玻璃制造装置、浮法玻璃制造方法以及浮法玻璃

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