JP2000086261A - ガラス基板及びそれを用いた平板ディスプレイ装置並びにガラス基板の熱処理方法 - Google Patents
ガラス基板及びそれを用いた平板ディスプレイ装置並びにガラス基板の熱処理方法Info
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- JP2000086261A JP2000086261A JP26028398A JP26028398A JP2000086261A JP 2000086261 A JP2000086261 A JP 2000086261A JP 26028398 A JP26028398 A JP 26028398A JP 26028398 A JP26028398 A JP 26028398A JP 2000086261 A JP2000086261 A JP 2000086261A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
- C03B25/04—Annealing glass products in a continuous way
- C03B25/06—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products
- C03B25/08—Annealing glass products in a continuous way with horizontal displacement of the glass products of glass sheets
Abstract
(57)【要約】
【課題】 低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用とし
て、デバイス作製時の二次熱処理を行う際の熱収縮率の
小さいガラス基板を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のガラス基板は、歪点が６００℃
以上のガラスからなり、常温から１０℃／分の速度で昇
温し、ガラスの歪点−（４０〜１５０℃）の温度で加熱
保持した後、１０℃／分の速度で常温まで降温する条件
で熱処理を行うにあたり、前記加熱保持時間が３０分の
場合と、５時間の場合のいずれの条件でも、熱処理前後
の寸法変化が±２０ｐｐｍ以内であることを特徴とす
る。
て、デバイス作製時の二次熱処理を行う際の熱収縮率の
小さいガラス基板を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明のガラス基板は、歪点が６００℃
以上のガラスからなり、常温から１０℃／分の速度で昇
温し、ガラスの歪点−（４０〜１５０℃）の温度で加熱
保持した後、１０℃／分の速度で常温まで降温する条件
で熱処理を行うにあたり、前記加熱保持時間が３０分の
場合と、５時間の場合のいずれの条件でも、熱処理前後
の寸法変化が±２０ｐｐｍ以内であることを特徴とす
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、寸法変化の小さいガラ
ス基板、及びそれを用いた液晶ディスプレイ装置等の平
板ディスプレイ装置、並びにガラス基板の熱処理方法に
関し、特にデバイスを作製する際に高温の熱処理が施さ
れる低温ｐ−ＳｉＴＦＴ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ Ｔｈｉｎ
Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）液晶ディスプレイ用
ガラス基板に適したガラス基板に関するものである。
ス基板、及びそれを用いた液晶ディスプレイ装置等の平
板ディスプレイ装置、並びにガラス基板の熱処理方法に
関し、特にデバイスを作製する際に高温の熱処理が施さ
れる低温ｐ−ＳｉＴＦＴ（Ｐｏｌｙ−Ｓｉ Ｔｈｉｎ
Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）液晶ディスプレイ用
ガラス基板に適したガラス基板に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より各種の液晶ディスプレイの基板
材料としてガラスが広く用いられているが、この種のガ
ラス基板は、その上に薄膜電気回路を形成するため、成
膜熱処理、パターニング等の処理が施される。これらの
処理で、ガラス基板は、高温下に曝されることになるた
め、熱収縮が小さいことが要求される。
材料としてガラスが広く用いられているが、この種のガ
ラス基板は、その上に薄膜電気回路を形成するため、成
膜熱処理、パターニング等の処理が施される。これらの
処理で、ガラス基板は、高温下に曝されることになるた
め、熱収縮が小さいことが要求される。
【０００３】つまりＴＮ（Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅｍａｔ
ｉｃ）及びＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）モードの液晶ディスプレイの透明導電膜回
路、ａ−ＳｉＴＦＴ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−Ｓｉ Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）、ｐ−ＳｉＴ
ＦＴやその他の各種金属膜、絶縁膜等の組み合わせによ
って形成された液晶ディスプレイの薄膜電気回路の製造
工程において、ガラス基板が熱処理（デバイス作製時の
熱処理）を受ける。
ｉｃ）及びＳＴＮ（Ｓｕｐｅｒ Ｔｗｉｓｔｅｄ Ｎｅ
ｍａｔｉｃ）モードの液晶ディスプレイの透明導電膜回
路、ａ−ＳｉＴＦＴ（Ａｍｏｒｐｈｏｕｓ−Ｓｉ Ｔｈ
ｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｅｒ）、ｐ−ＳｉＴ
ＦＴやその他の各種金属膜、絶縁膜等の組み合わせによ
って形成された液晶ディスプレイの薄膜電気回路の製造
工程において、ガラス基板が熱処理（デバイス作製時の
熱処理）を受ける。
【０００４】一般にこのデバイス作製時の熱処理工程
（二次熱処理工程）は、３００℃以上の温度で、３０分
間以上行われるが、この時、ガラス基板は、構造緩和を
起こし、体積が収縮する。この熱収縮が大きいと、ガラ
ス基板上に形成される回路パターンが、所期の設計から
ずれてしまい、電気的な性能を維持できなくなるという
致命的な欠陥となる。
（二次熱処理工程）は、３００℃以上の温度で、３０分
間以上行われるが、この時、ガラス基板は、構造緩和を
起こし、体積が収縮する。この熱収縮が大きいと、ガラ
ス基板上に形成される回路パターンが、所期の設計から
ずれてしまい、電気的な性能を維持できなくなるという
致命的な欠陥となる。
【０００５】また近年、液晶ディスプレイには、高精
度、高精細の要求が高まっており、これらの要求を満足
する次世代の液晶ディスプレイとして有望視されている
のが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイであるが、
この液晶ディスプレイを作製する時の熱処理温度は、５
００〜６００℃付近の高温であり、しかも回路パターン
が微細であるため、特に熱収縮率の小さいガラス基板が
要求されている。
度、高精細の要求が高まっており、これらの要求を満足
する次世代の液晶ディスプレイとして有望視されている
のが、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイであるが、
この液晶ディスプレイを作製する時の熱処理温度は、５
００〜６００℃付近の高温であり、しかも回路パターン
が微細であるため、特に熱収縮率の小さいガラス基板が
要求されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来より熱収縮を起こ
さないガラス基板としては、石英ガラスが存在するが、
石英ガラスから大寸法の基板を製造することは困難であ
り、しかも材料費が非常に高いという問題がある。
さないガラス基板としては、石英ガラスが存在するが、
石英ガラスから大寸法の基板を製造することは困難であ
り、しかも材料費が非常に高いという問題がある。
【０００７】そのため一般には、石英ガラスに比べてか
なり安価で、大型の基板を製造することが可能な無アル
カリガラスが使用されている。
なり安価で、大型の基板を製造することが可能な無アル
カリガラスが使用されている。
【０００８】但し、無アルカリガラス基板は、デバイス
作製時に熱収縮を起こしやすいため、予め熱処理を行
い、ガラスの構造緩和を進めておくことによって熱収縮
率を小さくする必要がある。
作製時に熱収縮を起こしやすいため、予め熱処理を行
い、ガラスの構造緩和を進めておくことによって熱収縮
率を小さくする必要がある。
【０００９】つまり無アルカリガラス基板には、デバイ
ス作製時の加熱温度より高いガラス転移領域の温度（歪
点または徐冷点付近）でガラス基板を加熱し、その温度
で一定時間保持した後、歪点より２００℃程度低い温度
まで冷却（第１段の冷却）してから、ガラスが破損しな
い程度の冷却速度で急冷（第２段の冷却）する、いわゆ
るアニールと呼ばれる操作が施される。
ス作製時の加熱温度より高いガラス転移領域の温度（歪
点または徐冷点付近）でガラス基板を加熱し、その温度
で一定時間保持した後、歪点より２００℃程度低い温度
まで冷却（第１段の冷却）してから、ガラスが破損しな
い程度の冷却速度で急冷（第２段の冷却）する、いわゆ
るアニールと呼ばれる操作が施される。
【００１０】デバイス作製時において熱収縮率が大きい
ガラス基板ほど、アニール工程（一次熱処理工程）にお
いて、より構造緩和を起こしておく必要があり、そのた
めには、できるだけ加熱保持温度を高く、保持時間を長
く、第１段の冷却速度を小さくすることが有効であり、
このような熱処理により、例えば６００℃、５時間の条
件で二次熱処理を行った時の熱収縮率が２０ｐｐｍ以内
のガラス基板を作製することは可能である。
ガラス基板ほど、アニール工程（一次熱処理工程）にお
いて、より構造緩和を起こしておく必要があり、そのた
めには、できるだけ加熱保持温度を高く、保持時間を長
く、第１段の冷却速度を小さくすることが有効であり、
このような熱処理により、例えば６００℃、５時間の条
件で二次熱処理を行った時の熱収縮率が２０ｐｐｍ以内
のガラス基板を作製することは可能である。
【００１１】しかしながら低温ｐ−ＳｉＴＦＴの製造工
程は、未だ技術が確立されておらず、上記のようなアニ
ール処理を施すことによって構造緩和を起こしたガラス
基板をガラスメーカーが作製し、それを複数のデバイス
メーカーに出荷して二次熱処理すると、デバイスメーカ
ーによっては、ガラスが大きく膨張して工程に使用でき
なくなる場合があった。
程は、未だ技術が確立されておらず、上記のようなアニ
ール処理を施すことによって構造緩和を起こしたガラス
基板をガラスメーカーが作製し、それを複数のデバイス
メーカーに出荷して二次熱処理すると、デバイスメーカ
ーによっては、ガラスが大きく膨張して工程に使用でき
なくなる場合があった。
【００１２】本発明は、上記事情に鑑みなされたもので
あり、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用として、
デバイス作製時の二次熱処理を行う際の熱収縮率の小さ
いガラス基板を提供することを目的とするものである。
あり、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用として、
デバイス作製時の二次熱処理を行う際の熱収縮率の小さ
いガラス基板を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、ガラス基
板をアニール処理して構造緩和を起こしても、その上に
デバイスを作製する時に大きな寸法変化が起こるのは、
各デバイスメーカーによって二次熱処理の加熱温度や加
熱時間が相違していることに起因しているという知見に
基づき、本発明を提案するに至った。
板をアニール処理して構造緩和を起こしても、その上に
デバイスを作製する時に大きな寸法変化が起こるのは、
各デバイスメーカーによって二次熱処理の加熱温度や加
熱時間が相違していることに起因しているという知見に
基づき、本発明を提案するに至った。
【００１４】すなわち本発明のガラス基板は、歪点が６
００℃以上のガラスからなり、常温から１０℃／分の速
度で昇温し、ガラスの歪点−（４０〜１５０℃）の温度
で加熱保持した後、１０℃／分の速度で常温まで降温す
る条件で熱処理を行うにあたり、前記加熱保持時間が３
０分の場合と、５時間の場合のいずれの条件でも、熱処
理前後の寸法変化が±２０ｐｐｍ以内であることを特徴
とする。
００℃以上のガラスからなり、常温から１０℃／分の速
度で昇温し、ガラスの歪点−（４０〜１５０℃）の温度
で加熱保持した後、１０℃／分の速度で常温まで降温す
る条件で熱処理を行うにあたり、前記加熱保持時間が３
０分の場合と、５時間の場合のいずれの条件でも、熱処
理前後の寸法変化が±２０ｐｐｍ以内であることを特徴
とする。
【００１５】また本発明のガラス基板の熱処理方法は、
ガラス基板をアニールするため加熱した後、冷却する一
次熱処理工程と、ガラス基板の表面にデバイスを作製す
るため加熱した後、冷却する二次熱処理工程からなるガ
ラス基板の熱処理方法において、一次熱処理工程が、
（ガラスの歪点＋５０℃）から（二次熱処理工程におけ
る加熱温度−３０℃）の温度範囲でガラスを加熱した
後、常時或いは一時的に０．５℃／分よりも大きな速度
で常温まで冷却する工程であることを特徴とする。
ガラス基板をアニールするため加熱した後、冷却する一
次熱処理工程と、ガラス基板の表面にデバイスを作製す
るため加熱した後、冷却する二次熱処理工程からなるガ
ラス基板の熱処理方法において、一次熱処理工程が、
（ガラスの歪点＋５０℃）から（二次熱処理工程におけ
る加熱温度−３０℃）の温度範囲でガラスを加熱した
後、常時或いは一時的に０．５℃／分よりも大きな速度
で常温まで冷却する工程であることを特徴とする。
【００１６】さらに本発明のガラス基板の熱処理方法
は、一次熱処理工程が、（ガラスの歪点±５０℃）でガ
ラスを２０時間以上加熱保持した後、０．５℃／分以下
の冷却速度で（二次熱処理工程における加熱温度−３０
℃）以上の温度まで第１段の冷却を行った後、常時或い
は一時的に１℃／分よりも大きな速度で常温まで第２段
の冷却を行う工程であることを特徴とし、ガラス基板
が、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板
であることを特徴とする。
は、一次熱処理工程が、（ガラスの歪点±５０℃）でガ
ラスを２０時間以上加熱保持した後、０．５℃／分以下
の冷却速度で（二次熱処理工程における加熱温度−３０
℃）以上の温度まで第１段の冷却を行った後、常時或い
は一時的に１℃／分よりも大きな速度で常温まで第２段
の冷却を行う工程であることを特徴とし、ガラス基板
が、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板
であることを特徴とする。
【００１７】また本発明の平板ディスプレイ装置は、前
記ガラス基板の上に、ｐ−ＳｉＴＦＴデバイスが作製さ
れてなることを特徴とする。
記ガラス基板の上に、ｐ−ＳｉＴＦＴデバイスが作製さ
れてなることを特徴とする。
【００１８】
【作用】ガラスが寸法変化を起こす理由は、次のとおり
である。
である。
【００１９】ガラスは、非平衡状態の物質であり、その
構造と同じ構造をもつ過冷却液体の温度で示される。そ
の温度は構造温度（Ｔf）と呼ばれる。
構造と同じ構造をもつ過冷却液体の温度で示される。そ
の温度は構造温度（Ｔf）と呼ばれる。
【００２０】ガラスを熱処理すると、その熱処理温度
（Ｔ0）での安定な構造に向かって緩和を起こす。この
ためガラスは、寸法変化を起こすことになる。すなわち
ガラスの構造温度Ｔfよりも高い温度で熱処理すると、
ガラスは膨張を起こし、ガラスのＴfより低い温度で処
理するとガラスは収縮を起こす。
（Ｔ0）での安定な構造に向かって緩和を起こす。この
ためガラスは、寸法変化を起こすことになる。すなわち
ガラスの構造温度Ｔfよりも高い温度で熱処理すると、
ガラスは膨張を起こし、ガラスのＴfより低い温度で処
理するとガラスは収縮を起こす。
【００２１】しかしながらガラス転移領域近くにおいて
は、ガラスの構造緩和の現象は複雑である。複数の緩和
過程が存在し、大別すると、２種類の緩和過程がある。
１つは、ガラス構造の広い範囲での緩和（緩和Ａ）過程
であり、もう１つは、原子間の結合角の緩和といった狭
い範囲での緩和（緩和Ｂ）過程である。緩和Ｂの方が、
緩和時間が短いために、緩和Ａよりも緩和Ｂが進みやす
い。
は、ガラスの構造緩和の現象は複雑である。複数の緩和
過程が存在し、大別すると、２種類の緩和過程がある。
１つは、ガラス構造の広い範囲での緩和（緩和Ａ）過程
であり、もう１つは、原子間の結合角の緩和といった狭
い範囲での緩和（緩和Ｂ）過程である。緩和Ｂの方が、
緩和時間が短いために、緩和Ａよりも緩和Ｂが進みやす
い。
【００２２】アニール工程において、緩和Ａを進めるた
めに、通常のアニールのように歪点より２００℃程度低
い温度まで徐冷すると、緩和Ａの構造温度Ｔf(A)が（ガ
ラスの歪点−５０℃）までしか下がらなかったとして
も、緩和時間の短い緩和Ｂの構造温度Ｔf(B)は、（ガラ
スの歪点−２００℃）付近まで下がる。このアニールさ
れたガラスを（ガラスの歪点−５０℃）で二次熱処理す
ると、二次熱処理温度である（ガラスの歪点−５０℃）
の温度は、Ｔf(B)よりも高いため、緩和Ｂの影響の大き
い短時間の処理においてガラスが膨張を起こすことにな
る。
めに、通常のアニールのように歪点より２００℃程度低
い温度まで徐冷すると、緩和Ａの構造温度Ｔf(A)が（ガ
ラスの歪点−５０℃）までしか下がらなかったとして
も、緩和時間の短い緩和Ｂの構造温度Ｔf(B)は、（ガラ
スの歪点−２００℃）付近まで下がる。このアニールさ
れたガラスを（ガラスの歪点−５０℃）で二次熱処理す
ると、二次熱処理温度である（ガラスの歪点−５０℃）
の温度は、Ｔf(B)よりも高いため、緩和Ｂの影響の大き
い短時間の処理においてガラスが膨張を起こすことにな
る。
【００２３】二次熱処理において、短時間、長時間の寸
法安定性の優れたガラス基板であるためには、緩和Ａ、
Ｂの両方の構造温度が二次熱処理温度に近いガラス基板
であることが望ましい。
法安定性の優れたガラス基板であるためには、緩和Ａ、
Ｂの両方の構造温度が二次熱処理温度に近いガラス基板
であることが望ましい。
【００２４】緩和Ａ、Ｂ両方の構造温度を二次熱処理温
度に近づけるためには、二次熱処理温度より高い温度に
おいて十分保持または徐冷して緩和Ａ、Ｂの構造温度を
二次熱処理温度に近づけた後、それ以上緩和Ｂが進まな
いような速度で冷却する方法を採ることが望ましい。
度に近づけるためには、二次熱処理温度より高い温度に
おいて十分保持または徐冷して緩和Ａ、Ｂの構造温度を
二次熱処理温度に近づけた後、それ以上緩和Ｂが進まな
いような速度で冷却する方法を採ることが望ましい。
【００２５】低温ｐ−ＳｉＴＦＴの工程温度は、６００
℃付近であり、３０分間及び５時間の加熱保持によっ
て、ガラスの構造の状態を評価することができる。３０
分間の加熱保持によってガラスの寸法変化が大きい場合
は、緩和Ｂが大きく進んでいることになり、Ｔf(B)が６
００℃から大きく外れていることを示している。また５
時間の加熱保持によって、ガラスの寸法変化が大きい場
合は、緩和Ａが大きく進んでいることになり、Ｔf(A)が
６００℃から大きく外れていることを示しているが、上
記の方法によると、３０分間および５時間の、いずれの
熱処理によっても、熱処理前後の寸法変化が２０ｐｐｍ
以下のガラス基板が得られる。
℃付近であり、３０分間及び５時間の加熱保持によっ
て、ガラスの構造の状態を評価することができる。３０
分間の加熱保持によってガラスの寸法変化が大きい場合
は、緩和Ｂが大きく進んでいることになり、Ｔf(B)が６
００℃から大きく外れていることを示している。また５
時間の加熱保持によって、ガラスの寸法変化が大きい場
合は、緩和Ａが大きく進んでいることになり、Ｔf(A)が
６００℃から大きく外れていることを示しているが、上
記の方法によると、３０分間および５時間の、いずれの
熱処理によっても、熱処理前後の寸法変化が２０ｐｐｍ
以下のガラス基板が得られる。
【００２６】また加熱温度が下がると、粘性が下がり、
緩和Ａ、Ｂともに緩和時間が大きくなるため、上記のよ
うに作製したガラス基板は、６００℃未満の工程温度に
おいても、６００℃の場合と同等もしくは、それ以上に
優れた寸法安定性を示す。
緩和Ａ、Ｂともに緩和時間が大きくなるため、上記のよ
うに作製したガラス基板は、６００℃未満の工程温度に
おいても、６００℃の場合と同等もしくは、それ以上に
優れた寸法安定性を示す。
【００２７】また二次熱処理の冷却速度により、熱収縮
率は変動するが、緩和Ａ、ＢのＴfが揃っているため、
二次熱処理条件の変動に対する熱収縮率の変動は小さ
く、工程はコントロールしやすいものになる。
率は変動するが、緩和Ａ、ＢのＴfが揃っているため、
二次熱処理条件の変動に対する熱収縮率の変動は小さ
く、工程はコントロールしやすいものになる。
【００２８】以上のように、短時間、長時間のいずれの
二次熱処理を採用した場合でも、ガラスの寸法変化を小
さくするためには、一次熱処理工程で、（ガラスの歪点
±５０℃）の温度範囲での保持時間をできるだけ長く
し、また、この一次熱処理温度から（二次熱処理工程に
おける加熱温度−３０℃）以上の温度まで、できるだけ
小さい速度で第１段の冷却を行い、その後、大きな速度
で第２段の冷却を行うことが望ましい。具体的には、一
次熱処理における加熱保持時間は２０時間以上、そこか
ら０．５℃／分以下の速度で（二次熱処理における加熱
温度−３０℃）以上の温度まで第１段の冷却を行い、そ
の後、０．５℃／分より大きい速度、より好ましくは１
℃／分より大きい速度で常温まで第２段の冷却を行うこ
とが望ましい。
二次熱処理を採用した場合でも、ガラスの寸法変化を小
さくするためには、一次熱処理工程で、（ガラスの歪点
±５０℃）の温度範囲での保持時間をできるだけ長く
し、また、この一次熱処理温度から（二次熱処理工程に
おける加熱温度−３０℃）以上の温度まで、できるだけ
小さい速度で第１段の冷却を行い、その後、大きな速度
で第２段の冷却を行うことが望ましい。具体的には、一
次熱処理における加熱保持時間は２０時間以上、そこか
ら０．５℃／分以下の速度で（二次熱処理における加熱
温度−３０℃）以上の温度まで第１段の冷却を行い、そ
の後、０．５℃／分より大きい速度、より好ましくは１
℃／分より大きい速度で常温まで第２段の冷却を行うこ
とが望ましい。
【００２９】また本発明におけるガラス基板としては、
歪点が６００℃以上の無アルカリガラス基板が使用可能
である。すなわち歪点が６００℃未満のガラス基板は、
６００℃以上の高温に曝されると、ガラス中に粘性流動
が活発に起こり、熱収縮が大きくなるため、ｐ−ＳｉＴ
ＦＴ液晶ディスプレイ用基板としては使用できないから
である。歪点が６００℃以上の代表的なガラス基板とし
ては、日本電気硝子社製ＯＡ−２及びＯＡ−１０、コー
ニング社製１７３７、旭硝子社製ＡＮ−６３５、ホーヤ
社製ＮＡ−３５等が知られている。
歪点が６００℃以上の無アルカリガラス基板が使用可能
である。すなわち歪点が６００℃未満のガラス基板は、
６００℃以上の高温に曝されると、ガラス中に粘性流動
が活発に起こり、熱収縮が大きくなるため、ｐ−ＳｉＴ
ＦＴ液晶ディスプレイ用基板としては使用できないから
である。歪点が６００℃以上の代表的なガラス基板とし
ては、日本電気硝子社製ＯＡ−２及びＯＡ−１０、コー
ニング社製１７３７、旭硝子社製ＡＮ−６３５、ホーヤ
社製ＮＡ−３５等が知られている。
【００３０】また本発明において一次熱処理を行うため
のアニール炉としては、温度プログラム制御が可能なア
ニール炉が適しており、バッチ炉、連続炉のいずれでも
使用可能である。
のアニール炉としては、温度プログラム制御が可能なア
ニール炉が適しており、バッチ炉、連続炉のいずれでも
使用可能である。
【００３１】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００３２】（実施例１）まず歪点が６５０℃の無アル
カリガラス基板（３００×３００×１．１ｍｍ）を２枚
準備し、これらを反り防止の目的で、平坦面を有するセ
ラミック板の上に載置した。次いでこれらをバッチ式電
気炉に入れ、図１に示す温度パターンでアニール（一次
熱処理）を行った。
カリガラス基板（３００×３００×１．１ｍｍ）を２枚
準備し、これらを反り防止の目的で、平坦面を有するセ
ラミック板の上に載置した。次いでこれらをバッチ式電
気炉に入れ、図１に示す温度パターンでアニール（一次
熱処理）を行った。
【００３３】次にデバイスの作製時の熱処理（二次熱処
理）として、これらのガラス基板を、それぞれ常温から
１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件で加熱
保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常温まで
急冷してから電気炉から取り出した。
理）として、これらのガラス基板を、それぞれ常温から
１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件で加熱
保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常温まで
急冷してから電気炉から取り出した。
【００３４】
【表１】
【００３５】こうして得られたガラス基板の熱収縮率を
測定したところ、表１から明らかなように、上記のいず
れの条件で加熱保持したガラス基板も、±２０ｐｐｍ以
内の小さな値を示した。
測定したところ、表１から明らかなように、上記のいず
れの条件で加熱保持したガラス基板も、±２０ｐｐｍ以
内の小さな値を示した。
【００３６】（実施例２）アニール条件を図２に示す温
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
【００３７】こうして得られたガラス基板の熱収縮率を
測定したところ、表１から明らかなように、上記のいず
れの条件で加熱保持したガラス基板も、±２０ｐｐｍ以
内の小さな値を示した。
測定したところ、表１から明らかなように、上記のいず
れの条件で加熱保持したガラス基板も、±２０ｐｐｍ以
内の小さな値を示した。
【００３８】（比較例１）アニール条件を図３に示す温
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
【００３９】こうして得られたガラス基板の熱収縮率を
測定したところ、表１から明らかなように、３０分間の
加熱保持を行ったガラス基板の熱収縮率は、いずれも＋
２０ｐｐｍ以上と大きかった。
測定したところ、表１から明らかなように、３０分間の
加熱保持を行ったガラス基板の熱収縮率は、いずれも＋
２０ｐｐｍ以上と大きかった。
【００４０】（比較例２）アニール条件を図４に示す温
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
度パターンに変更した以外は、全て実施例１と同じ条件
で２枚のガラス基板をアニール（一次熱処理）し、さら
に実施例１と同様、これらのガラス基板を、それぞれ常
温から１０℃／分の昇温速度で加熱し、表１に示す条件
で加熱保持した後、いずれも１０℃／分の降温速度で常
温まで冷却してから電気炉から取り出した。
【００４１】こうして得られたガラス基板の熱収縮率を
測定したところ、表１から明らかなように、３０分間の
加熱保持を行ったガラス基板の熱収縮率は、いずれも＋
２０ｐｐｍ以上と大きかった。
測定したところ、表１から明らかなように、３０分間の
加熱保持を行ったガラス基板の熱収縮率は、いずれも＋
２０ｐｐｍ以上と大きかった。
【００４２】尚、ガラス基板の熱収縮率は、図５（ａ）
に示すようにガラス板１０の所定箇所に直線状のマーキ
ングを記入した後、図５（ｂ）に示すように、このガラ
ス基板１０をマーキングに対して垂直に折り、２つのガ
ラス板片１０ａ、１０ｂに分割し、そして一方のガラス
板片１０ａのみに６００℃、１０時間及び６００℃、１
時間の熱処理を施した後、図５（ｃ）に示すように熱処
理を施したガラス板片１０ａと、未処理のガラス板１０
ｂを並べて、接着テープ１１で両者を固定してから、マ
ーキングのずれを測定し、下記の数１の式で求めたもの
である。
に示すようにガラス板１０の所定箇所に直線状のマーキ
ングを記入した後、図５（ｂ）に示すように、このガラ
ス基板１０をマーキングに対して垂直に折り、２つのガ
ラス板片１０ａ、１０ｂに分割し、そして一方のガラス
板片１０ａのみに６００℃、１０時間及び６００℃、１
時間の熱処理を施した後、図５（ｃ）に示すように熱処
理を施したガラス板片１０ａと、未処理のガラス板１０
ｂを並べて、接着テープ１１で両者を固定してから、マ
ーキングのずれを測定し、下記の数１の式で求めたもの
である。
【００４３】
【数１】
【００４４】
【発明の効果】以上のように本発明のガラス基板は、デ
バイス作製時に６００℃付近の熱処理を様々な加熱時間
で行っても、熱収縮率が小さいため、特に低温ｐ−Ｓｉ
ＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板として適してい
る。
バイス作製時に６００℃付近の熱処理を様々な加熱時間
で行っても、熱収縮率が小さいため、特に低温ｐ−Ｓｉ
ＴＦＴ液晶ディスプレイ用ガラス基板として適してい
る。
【図１】実施例１のアニールの温度パターンを示すグラ
フである。
フである。
【図２】実施例２のアニールの温度パターンを示すグラ
フである。
フである。
【図３】比較例１のアニールの温度パターンを示すグラ
フである。
フである。
【図４】比較例２のアニールの温度パターンを示すグラ
フである。
フである。
【図５】ガラス基板の熱収縮率の測定方法を示すための
説明図である。
説明図である。
１０ ガラス板 １０ａ、１０ｂ ガラス板片 １１ 接着テープ
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成１０年９月１８日（１９９８．９．１
８）
８）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３４】
【表１】
Claims (7)
- 【請求項１】 歪点が６００℃以上のガラスからなり、
常温から１０℃／分の速度で昇温し、ガラスの歪点−
（４０〜１５０℃）の温度で加熱保持した後、１０℃／
分の速度で常温まで降温する条件で熱処理を行うにあた
り、前記加熱保持時間が３０分の場合と、５時間の場合
のいずれの条件でも、熱処理前後の寸法変化が±２０ｐ
ｐｍ以内であることを特徴とするガラス基板。 - 【請求項２】 加熱保持温度が、５００〜６００℃の範
囲であることを特徴とする請求項１記載のガラス基板。 - 【請求項３】 低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶ディスプレイ用
ガラス基板であることを特徴とする請求項１、２記載の
ガラス基板。 - 【請求項４】 請求項１、２記載のガラス基板の上に、
ｐ−ＳｉＴＦＴデバイスが作製されてなることを特徴と
する平板ディスプレイ装置。 - 【請求項５】 ガラス基板をアニールするため加熱した
後、冷却する一次熱処理工程と、ガラス基板の表面にデ
バイスを作製するため加熱した後、冷却する二次熱処理
工程からなるガラス基板の熱処理方法において、一次熱
処理工程が、（ガラスの歪点＋５０℃）から（二次熱処
理工程における加熱温度−３０℃）の温度範囲でガラス
を加熱した後、常時或いは一時的に０．５℃／分よりも
大きな速度で常温まで冷却する工程であることを特徴と
するガラス基板の熱処理方法。 - 【請求項６】 一次熱処理工程が、（ガラスの歪点±５
０℃）でガラスを２０時間以上加熱保持した後、０．５
℃／分以下の冷却速度で（二次熱処理工程における加熱
温度−３０℃）以上の温度まで第１段の冷却を行った
後、常時或いは一時的に１℃／分よりも大きな速度で常
温まで第２段の冷却を行う工程であることを特徴とする
請求項５記載のガラス基板の熱処理方法。 - 【請求項７】 ガラス基板が、低温ｐ−ＳｉＴＦＴ液晶
ディスプレイ用ガラス基板であることを特徴とする請求
項５、６記載のガラス基板の熱処理方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26028398A JP2000086261A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | ガラス基板及びそれを用いた平板ディスプレイ装置並びにガラス基板の熱処理方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26028398A JP2000086261A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | ガラス基板及びそれを用いた平板ディスプレイ装置並びにガラス基板の熱処理方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000086261A true JP2000086261A (ja) | 2000-03-28 |
Family
ID=17345903
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26028398A Pending JP2000086261A (ja) | 1998-09-14 | 1998-09-14 | ガラス基板及びそれを用いた平板ディスプレイ装置並びにガラス基板の熱処理方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
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-
1998
- 1998-09-14 JP JP26028398A patent/JP2000086261A/ja active Pending
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