JP5201542B2 - ディスプレイ基板 - Google Patents
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Description
(a)溶融性
ガラスの溶融性が悪いと、ガラス中に泡、異物等の内部欠陥が発生しやすくなる。ガラス中の泡や異物は、光の透過を妨げるため、ディスプレイ用ガラス基板としては致命的な欠陥となる。このような内部欠陥を抑えるためには、ガラスを高温で長時間溶融しなければならない。このためガラスの溶融性が優れていることが望ましい。
(b)成形性
ディスプレイ基板は、主としてダウンドロー法やフロート法により成形される。そして、本発明のディスプレイ基板は、ダウンドロー法で成形されてなる。ダウンドロー法の例としては、スロットダウンドロー法やオーバーフローダウンドロー法等が挙げられる。ダウンドロー法で成形したガラス基板は研磨加工が不要であるため、コストダウンを図りやすいという利点がある。ただしダウンドロー法によってガラス基板を成形する場合には、ガラスが失透しやすいため、耐失透性に優れたガラスが要求される。
(c)密度、比ヤング率
ディスプレイ基板は、年々大型化が進んでいる。大型、薄肉のガラス基板は、自重によるたわみが大きく、そのことが製造工程において大きな問題になっている。すなわち、この種のガラス基板は、複数段の棚が形成されたカセット内に収納され、搬送される。ところが大型で、薄型のガラス基板はたわみ量が大きいため、ガラス基板をカセットの棚に入れる際に、ガラス基板の一部が、カセットや他のガラス基板に接触して破損したり、カセットの棚からガラス基板を取り出す際に、大きく揺動して不安定となりやすい。
(d)熱膨張係数
TFT−LCDの製造工程は熱処理工程が多く、ガラス基板は急加熱と急冷が繰り返される。従ってガラス基板には高い耐熱衝撃性が求められる。更に、上記したように近年ガラス基板は大型化しているため、ガラス基板に温度差がつきやすくなるだけでなく、端面に微少なキズ、クラックが発生する確率も高くなり、熱工程中で基板が破壊する確率が高くなる。この問題を解決する最も根本的かつ有効な方法は、熱膨張差から生じる熱応力を減らすことであり、そのため熱膨張係数の低いガラスが求められている。また薄膜トランジスタ(TFT)材料との熱膨張差が大きくなると、ガラス基板にそりが発生するため、p−Si等のTFT材料の熱膨張係数(約30〜40×10−7/℃)に近似する熱膨張係数を有することも求められる。
(e)歪点
TFT−LCDの製造工程でガラス基板は繰り返し熱処理を受ける。ガラス基板の耐熱性が低いと、TFT−LCDの製造工程中で、ガラス基板が400〜600℃の高温にさらされた時に、熱収縮と呼ばれる微小な寸法収縮が起こり、これがTFTの画素ピッチのずれを引き起こして表示不良の原因となる恐れがある。またガラス基板の耐熱性が更に低いと、ガラス基板の変形、そり等が起こる恐れがある。さらに成膜等の液晶製造工程でガラス基板が熱収縮してパターンずれを起こさないようにするためにも、耐熱性に優れたガラスが要求される。
(f)耐薬品性
TFT−LCD用ガラス基板の表面には、透明導電膜、絶縁膜、半導体膜、金属膜等が成膜され、しかもフォトリソグラフィーエッチング(フォトエッチング)によって種々の回路やパターンが形成される。また、これらの成膜、フォトエッチング工程において、ガラス基板には、種々の熱処理や薬品処理が施される。従ってガラス中にアルカリ金属酸化物(Na2O、K2O、Li2O)が含有されていると、熱処理中にアルカリイオンが成膜された半導体物質中に拡散し、膜特性の劣化を招くため、実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないことや、フォトエッチング工程において使用される種々の酸、アルカリ、バッファードフッ酸等の薬品によって劣化しないような耐薬品性を有することが要求される。
Claims (10)
- 肉厚0.1mm以上のディスプレイ基板であって、基板内部よりもSiO 2 含有量の高い異質層を表面に有し、波長400nmにおいて、基板の両表面をそれぞれ30μm除去したときの透過率と、除去前の透過率との差△T400が、0.5〜5.0%の範囲にあり、ダウンドロー法で成形されてなることを特徴とするディスプレイ基板。
- 肉厚0.1mm未満のディスプレイ基板であって、基板内部よりもSiO 2 含有量の高い異質層を表面に有し、波長400nmにおいて、基板の両表面をそれぞれ肉厚の1/3除去したときの透過率と、除去前の透過率との差△T400が、0.5〜5.0%の範囲にあり、ダウンドロー法で成形されてなることを特徴とするディスプレイ基板。
- 波長600nmにおいて、基板の両表面を除去したときの透過率と、除去前の透過率との差△T600が、0.3〜5.0%の範囲にあることを特徴とする請求項1又は2のディスプレイ基板。
- △T400と△T600の差が1%以下であることを特徴とする請求項3のディスプレイ基板。
- 表面が未研磨であることを特徴とする請求項1〜4の何れかのディスプレイ基板。
- 異質層の厚みが10nm〜30μmであることを特徴とする請求項1〜5の何れかのディスプレイ基板。
- 基板内部にいくに従って、徐々に組成が変化していることを特徴とする請求項1〜6の何れかのディスプレイ基板。
- 無アルカリガラスからなることを特徴とする請求項1〜7の何れかのディスプレイ基板。
- 質量百分率でSiO2 50〜70%、Al2O3 10〜25%、B2O3 3〜20%、MgO 0〜10%、CaO 3〜15%、BaO 0〜10%、SrO 0〜10%、ZnO 0〜10%、TiO2 0〜5%、P2O5 0〜5%含有する無アルカリガラスからなることを特徴とする請求項1〜8の何れかのディスプレイ基板。
- 液晶ディスプレイ基板として使用されることを特徴とする請求項1〜9の何れかのディスプレイ基板。
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