JP6105539B2 - フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents
フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6105539B2 JP6105539B2 JP2014197181A JP2014197181A JP6105539B2 JP 6105539 B2 JP6105539 B2 JP 6105539B2 JP 2014197181 A JP2014197181 A JP 2014197181A JP 2014197181 A JP2014197181 A JP 2014197181A JP 6105539 B2 JP6105539 B2 JP 6105539B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- glass
- glass substrate
- mol
- sio
- flat panel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims description 252
- 239000000758 substrate Substances 0.000 title claims description 133
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 25
- 238000004031 devitrification Methods 0.000 claims description 74
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims description 44
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 39
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 39
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 30
- 229910006404 SnO 2 Inorganic materials 0.000 claims description 25
- 239000005357 flat glass Substances 0.000 claims description 24
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 23
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 16
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 claims description 15
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 15
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 12
- 229910018068 Li 2 O Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 claims description 11
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 claims description 8
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 5
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 claims description 4
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 3
- 229910021193 La 2 O 3 Inorganic materials 0.000 claims 2
- MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N Zirconium dioxide Chemical compound O=[Zr]=O MCMNRKCIXSYSNV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 238000000034 method Methods 0.000 description 23
- 238000005530 etching Methods 0.000 description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 description 14
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 13
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 13
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 12
- 239000006025 fining agent Substances 0.000 description 9
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 9
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 6
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 6
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 6
- 238000003280 down draw process Methods 0.000 description 5
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 5
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 4
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 4
- 206010040925 Skin striae Diseases 0.000 description 3
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 3
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005498 polishing Methods 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L Calcium carbonate Chemical compound [Ca+2].[O-]C([O-])=O VTYYLEPIZMXCLO-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006124 Pilkington process Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910052784 alkaline earth metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000001342 alkaline earth metals Chemical class 0.000 description 2
- IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N barium nitrate Chemical compound [Ba+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O IWOUKMZUPDVPGQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000005485 electric heating Methods 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 239000000155 melt Substances 0.000 description 2
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 2
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 2
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L potassium carbonate Chemical compound [K+].[K+].[O-]C([O-])=O BWHMMNNQKKPAPP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000007670 refining Methods 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 238000007573 shrinkage measurement Methods 0.000 description 2
- DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N strontium nitrate Chemical compound [Sr+2].[O-][N+]([O-])=O.[O-][N+]([O-])=O DHEQXMRUPNDRPG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N tin dioxide Chemical compound O=[Sn]=O XOLBLPGZBRYERU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000007088 Archimedes method Methods 0.000 description 1
- VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N Fe3+ Chemical compound [Fe+3] VTLYFUHAOXGGBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001260 Pt alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 239000002390 adhesive tape Substances 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012298 atmosphere Substances 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 229910052810 boron oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011449 brick Substances 0.000 description 1
- 229910000019 calcium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000008395 clarifying agent Substances 0.000 description 1
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N diboron trioxide Chemical compound O=BOB=O JKWMSGQKBLHBQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 238000007496 glass forming Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N iron(III) oxide Inorganic materials O=[Fe]O[Fe]=O JEIPFZHSYJVQDO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L magnesium carbonate Chemical compound [Mg+2].[O-]C([O-])=O ZLNQQNXFFQJAID-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000001095 magnesium carbonate Substances 0.000 description 1
- 229910000021 magnesium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229910044991 metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004706 metal oxides Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 150000003057 platinum Chemical class 0.000 description 1
- 238000007517 polishing process Methods 0.000 description 1
- 229920005591 polysilicon Polymers 0.000 description 1
- 229910000027 potassium carbonate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000007372 rollout process Methods 0.000 description 1
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004506 ultrasonic cleaning Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03C—CHEMICAL COMPOSITION OF GLASSES, GLAZES OR VITREOUS ENAMELS; SURFACE TREATMENT OF GLASS; SURFACE TREATMENT OF FIBRES OR FILAMENTS MADE FROM GLASS, MINERALS OR SLAGS; JOINING GLASS TO GLASS OR OTHER MATERIALS
- C03C3/00—Glass compositions
- C03C3/04—Glass compositions containing silica
- C03C3/076—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight
- C03C3/089—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron
- C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B17/00—Forming molten glass by flowing-out, pushing-out, extruding or drawing downwardly or laterally from forming slits or by overflowing over lips
- C03B17/06—Forming glass sheets
- C03B17/064—Forming glass sheets by the overflow downdraw fusion process; Isopipes therefor
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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
- C03B25/10—Annealing glass products in a continuous way with vertical displacement of the glass products
- C03B25/12—Annealing glass products in a continuous way with vertical displacement of the glass products of glass sheets
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/13—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on liquid crystals, e.g. single liquid crystal display cells
- G02F1/133—Constructional arrangements; Operation of liquid crystal cells; Circuit arrangements
- G02F1/1333—Constructional arrangements; Manufacturing methods
- G02F1/133302—Rigid substrates, e.g. inorganic substrates
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10K—ORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
- H10K77/00—Constructional details of devices covered by this subclass and not covered by groups H10K10/80, H10K30/80, H10K50/80 or H10K59/80
- H10K77/10—Substrates, e.g. flexible substrates
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/549—Organic PV cells
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P40/00—Technologies relating to the processing of minerals
- Y02P40/50—Glass production, e.g. reusing waste heat during processing or shaping
- Y02P40/57—Improving the yield, e-g- reduction of reject rates
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
- Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Inorganic Chemistry (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Glass Compositions (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
Description
[1]
モル%表示で、
SiO2 55〜80%、
Al2O3 8〜20%、
B2O3 0〜8%、
MgO 0%超〜15%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜15%、
BaO 0〜10%、
を含有し、
SiO2+2×Al2O3が100%以下であり、
モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0〜0.12であり、
モル比MgO/RO(但し、ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量である)が0.15〜0.9の範囲であり、
失透温度が1280℃未満であり、
常温から10℃/分で昇温し、550℃で2時間保持し、その後、10℃/分で常温まで降温した後の下記式で示される熱収縮率が3ppm以上75ppm未満である、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
[2]
モル%表示で、
SiO2 63〜72%、
Al2O3 11〜15%、
を含有する、[1]記載のガラス基板。
[3]
SiO2-Al2O3/2が45〜64%の範囲である、[1]又は[2]記載のガラス基板。
[4]
モル%表示で、
SiO2 63〜70%、
Al2O3 12〜15%、
B2O3 1.5〜7%、
MgO 3〜11%、
CaO 5〜11%、
SrO 0〜4%、
BaO 0〜4%、
を含有する、[1]〜[3]のいずれかに記載のガラス基板。
[5]
モル%表示で、
BaO 0〜2%、
を含有する、[1]〜[4]のいずれかに記載のガラス基板。
[6]
SnO2とFe2O3とを含有し、
モル%表示で、
SnO2 0.03〜0.15%、
SnO2とFe2O3との合量は、0.05〜0.2%の範囲である、
[1]〜[5]のいずれかにガラス基板。
[7]
モル%表示で、
Li2O、Na2O及びK2Oの合量は、0.01〜0.5mol%である、[1]〜[6]のいずれかに記載のガラス基板。
[8]
As2O3及びSb2O3を実質的に含有しない、[1]〜[7]のいずれかに記載のガラス基板。
[9]
100〜300℃における平均熱膨張係数が28×10-7℃-1以上、50×10-7℃-1未満である、[1]〜[8]のいずれかに記載のガラス基板。
[10]
オーバーフローダウンドロー法で成形されたガラス基板である、[1] 〜[9]のいずれかに記載のガラス基板。
[11]
LTPSまたは、酸化物半導体から形成された薄膜トランジスタをガラス基板表面に形成したフラットパネルディスプレイであって、前記ガラス基板が、[1]〜[10]のいずれかに記載のガラス基板であるフラットパネルディスプレイ。
[12]
フラットパネルディスプレイが液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイである[11]記載のフラットパネルディスプレイ。
[13]
所定の組成に調合したガラス原料を熔解する熔解工程と、
前記熔解工程にて熔解した熔融ガラスを平板状ガラスに成形する成形工程と、
前記平板状ガラスを徐冷する工程であって、前記平板状ガラスの熱収縮率を低減するように前記平板状ガラスの冷却条件を制御する徐冷工程と、を含む[1]〜[10]のいずれか1項に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。
[14]
前記熔解工程は、少なくとも直接通電加熱を用いてガラス原料を熔解する、[13]に記載の製造方法。
[15]
前記熔解工程は、少なくとも高ジルコニア系耐火物を含んで構成される熔解槽においてガラス原料を熔解する、[13]又は[14]に記載の製造方法。
[16]
前記徐冷工程は、平板状ガラスがTgからTg−100℃となる温度範囲内において、平板状ガラスの冷却速度が30〜300℃/分となるように徐冷を行う、[13]〜[15]のいずれか1項に記載の製造方法。
[17]
SiO2 55〜80%、
Al2O3 8〜20%、
B2O3 0〜5%、
MgO 0%超〜15%
CaO 0〜20%
SrO 0〜15%
BaO 0〜2%
を含有し、
SiO2+2×Al2O3が100%以下であり、
モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0〜0.12であり、
モル比MgO/RO(但し、ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量である)が0.15〜0.9の範囲であり、
常温から10℃/分で昇温し、550℃で2時間保持し、その後、10℃/分で常温まで降温し
た後の下記式で示される熱収縮率が60ppm未満である、フラットパネルディスプレイ用ガ
ラス基板。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
SiO2 55〜80%、
Al2O3 8〜20%、
B2O3 0〜8%、
MgO 0%超〜15%
CaO 0〜20%、
SrO 0〜15%、
BaO 0〜10%、
を含有し、
SiO2+2×Al2O3が100%以下であり、
モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0〜0.12であり、
モル比MgO/RO(但し、ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量である)が0.15〜0.9の範囲であり、
失透温度が1280℃未満であり、
常温から10℃/分で昇温し、550℃で2時間保持し、その後、10℃/分で常温まで降温した後の下記式で示される熱収縮率が3ppm以上75ppm未満である。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
このとき、「熱収縮処理前後のガラスの収縮量」とは、「熱処理前のガラスの長さ−熱処理後のガラスの長さ」である。
本発明は、LTPS−TFTまたはOS−TFTをガラス基板表面に形成したフラットパネルディスプレイを包含し、このフラットパネルディスプレイはガラス基板が上記本発明のガラス基板である。本発明のフラットパネルディスプレイは、例えば、液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイであることかできる。
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、所定の組成に調合したガラス原料を、例えば、直接通電加熱や燃焼加熱を用いて、熔解する熔解工程と、
前記熔解工程にて熔解した熔融ガラスを平板状ガラスに成形する成形工程と、
前記平板状ガラスを徐冷する徐冷工程と、を有する。
特に、前記徐冷工程は、前記平板状ガラスの熱収縮率を低減するように前記平板状ガラスの冷却条件を制御する工程であることが好ましい。
熔解工程においては、所定の組成を有するように調合したガラス原料を、例えば、直接通電加熱や燃焼加熱を用いて熔解する。ガラス原料は、公知の材料から適宜選択できる。エネルギー効率の観点から、熔解工程では、ガラス原料を、少なくとも直接通電加熱を用いて熔解することが好ましい。また、熔解工程を行う熔解槽は、高ジルコニア系耐火物を含んで構成されることが好ましい。
成形工程では、熔解工程にて熔解した熔融ガラスを平板状ガラスに成形する。平板状ガラスへの成形方法は、例えば、ダウンドロー法、特にオーバーフローダウンドロー法が好適であり、平板状ガラスとしてガラスリボンが成形される。その他、フロート法、リドロー法、ロールアウト法などを適用できる。ダウンドロー法を採用することにより、フロート法など他の成形方法を用いた場合に比べ、得られたガラス基板の主表面が雰囲気以外とは非接触である自由表面で形成されるために、極めて高い平滑性を有しており、成形後のガラス基板表面の研磨工程が不要となるために、製造コストを低減することができ、さらに生産性も向上させることができる。さらに、ダウンドロー法を使用して成形したガラス基板の両主表面は均一な組成を有しているために、エッチング処理を行った際に、成型時の表裏に関係なく均一にエッチングを行うことができる。加えて、ダウンドロー法を使用して成形することで、ガラス基板表面の研磨工程に起因するマイクロクラックのない表面状態を有するガラス基板を得ることができるため、ガラス基板自体の強度も向上させることができる
徐冷時の条件を適宜調整することでガラス基板の熱収縮率をコントロールすることができる。特に、前記平板状ガラスの熱収縮率を低減するように前記平板状ガラスの冷却条件を制御することが好ましい。ガラス基板の熱収縮率は上述のように3ppm以上75ppm未満である。3ppm以上75ppm未満のガラス基板を製造するためには、例えば、ダウンドロー法を使用する場合は、平板状ガラスとしてのガラスリボンの温度を、TgからTg−100℃の温度範囲内を20〜200秒かけて冷却するように、成形を行うことが望ましい。20秒未満であると、熱収縮率を十分低減することができない場合がある。一方、200秒を超えると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置(徐冷炉)が大型化してしまう。あるいは、平板状ガラスとしてのガラスリボンの冷却速度を、TgからTg−100℃の温度範囲内において、30〜300℃/分とするように徐冷を行うことが好ましい。冷却速度が、300℃/分を超えると、熱収縮率を十分低減することができない場合がある。一方、30℃/分未満であると、生産性が低下すると共に、ガラス製造装置(徐冷炉)が大型化してしまう。冷却速度の好ましい範囲は、30〜300℃/分であり、50〜200℃/分がより好ましく、60〜120℃/分がさらに好ましい。なお、徐冷工程の下流で平板状ガラスを切断した後に、別途オフラインで徐冷を行うことでも熱収縮率は低下させることができるが、この場合、徐冷工程を行う設備の他に、別途オフラインで徐冷を行う設備が必要となる。そのため、上述したように、オフライン徐冷を省略することができるように、徐冷工程を熱収縮率を低減できるように制御したほうが、生産性及びコストの観点からも好ましい。
表1に示すガラス組成になるように、実施例1〜34および参考例1〜4の試料ガラスを以下の手順に従って作製した。得られた試料ガラスおよび試料ガラス基板について、失透温度、Tg、100〜300℃の範囲における平均熱膨張係数、熱収縮率、密度、歪点を求めた。
まず、表1に示すガラス組成となるように、通常のガラス原料である、シリカ,アルミナ,酸化ホウ素,炭酸カリウム,塩基性炭酸マグネシウム,炭酸カルシウム,硝酸ストロンチウム,硝酸バリウム,酸化第二スズおよび酸化第二鉄を用いて、ガラス原料バッチ(以下バッチと呼ぶ)を調合した。なお、ガラスで400gとなる量で調合した。
前記試料ガラスを、3mm角、長さ55mmの角柱形状に切断・研削加工して、試験片とした。この試験片に対して、ビーム曲げ測定装置(東京工業株式会社製)を用いて測定を行い、ビーム曲げ法(ASTM C−598)に従い、計算により歪点を求めた。
熱収縮率は、常温から10℃/分で昇温し、550℃で2時間保持し、その後、10℃/分で常温まで降温した後の熱収縮測定用試料ガラスの収縮量を用いて、以下の式にて求めた。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
前記試料ガラスを粉砕し、2380μmのふるいを通過し、1000μmのふるい上に留まったガラス粒を得た。このガラス粒をエタノールに浸漬し、超音波洗浄した後、恒温槽で乾燥させた。乾燥させたガラス粒を、幅12mm、長さ200mm、深さ10mmの白金ボート上に、前記ガラス粒25gをほぼ一定の厚さになるように入れた。この白金ボートを、1080〜1400℃の温度勾配をもった電気炉内に5時間保持し、その後、炉から取り出して、ガラス内部に発生した失透を50倍の光学顕微鏡にて観察した。失透が観察された最高温度を、失透温度とした。
前記試料ガラスを、φ5mm、長さ20mmの円柱状に加工して、試験片とした。この試験片に対し、示差熱膨張計(Thermo Plus2 TMA8310)を用いて、昇温過程における温度と試験片の伸縮量を測定した。この時の昇温速度は5℃/分とした。前記温度と試験片の伸縮量との測定結果を元に100〜300℃の温度範囲における平均熱膨張係数およびTgを求めた。なお、本願でのTgとは、ガラス体を800℃に設定した別の電気炉の中で2時間保持した後、740℃まで2時間、更に660℃まで2時間で冷却後、その電気炉の電源を切り、室温まで冷却した試料ガラスについて測定した値である。
ガラスの密度は、アルキメデス法によって測定した。
エッチングレート(μm/h)は、試料ガラス(12.5mm x20mm x0.7mm)を、HF濃度1mol/kg、HCl濃度5mol/kgとなるように調整した40℃のエッチング液(200mL)に1時間浸漬した場合の、単位時間(1時間)当たりのガラス基板の一方の表面の厚み減少量(μm)として表す。
ガラス基板の所定箇所に直線状のマーキングを記入した後、このガラス基板をマーキングに対して垂直にカッター線を入れ、2つのガラス板片に分割した。次に、一方のガラス板片のみに、550℃、2時間の熱処理を施した。その後、熱処理を施したガラス板片と未処理のガラス板片を並べて接着テープで固定してから、マーキングのずれを測定し、下記式で熱収縮率を求めた。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106
Claims (10)
- モル%表示で、
SiO2 55〜80%、
Al2O3 8〜20%、
B2O3 0〜8%、
MgO 0%超〜15%、
CaO 4〜13%、
SrO 0〜15%、
BaO 0〜10%、
を含有し、
Li 2 O、Na 2 O及びK 2 Oの合量は、0.1mol%超、0.5mol%以下であり、
Y 2 O 3 及びLa 2 O 3 を含有せず、
SiO2+2×Al2O3が100%以下であり、
(SiO2-Al2O3/2)が50〜63%であり、
モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0〜0.12であり、
モル比MgO/RO(但し、ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量である)が0.15〜0.9の範囲であり、
歪点が690℃以上であり、
ガラス転移温度が740℃以上であり、
失透温度が1235℃以下である、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板。 - モル%表示で、
SiO2 55〜80%、
Al2O3 8〜20%、
B2O3 0〜8%、
MgO 0%超〜15%、
CaO 0〜20%、
SrO 0〜4%、
BaO 0〜10%、
を含有し、
Li 2 O、Na 2 O及びK 2 Oの合量は、0.1mol%超、0.5mol%以下であり、
Y 2 O 3 及びLa 2 O 3 を含有せず、
SiO2+2×Al2O3が100%以下であり、
(SiO2-Al2O3/2)が50〜63%であり、
モル比B2O3/(SiO2+Al2O3)が0〜0.12であり、
モル比MgO/RO(但し、ROはMgO、CaO、SrO及びBaOの合量である)が0.15〜0.9の範囲であり、
歪点が690℃以上であり、
ガラス転移温度が740℃以上であり、
失透温度が1235℃以下である、フラットパネルディスプレイ用ガラス基板。 - 常温から10℃/分で昇温し、550℃で2時間保持し、その後、10℃/分で常温まで降温した後の下記式で示される熱収縮率が3ppm以上75ppm未満である、請求項1又は2に記載のガラス基板。
熱収縮率(ppm)={熱処理前後のガラスの収縮量/熱処理前のガラスの長さ}×106 - モル%表示で、
SiO2 63〜70%、
Al2O3 12〜15%、
B2O3 1.5〜7%、
MgO 3〜11%、
CaO 5〜11%、
SrO 0〜4%、
BaO 0〜4%、
を含有する、請求項1〜3のいずれか1項に記載のガラス基板。 - SnO2とFe2O3とを含有し、
モル%表示で、
SnO2 0.03〜0.15%、
SnO2とFe2O3との合量は、0.05〜0.2%の範囲である、
請求項1〜4のいずれか1項に記載のガラス基板。 - As2O3及びSb2O3を実質的に含有しない、請求項1〜5のいずれか1項に記載のガラス基板。
- 100〜300℃における平均熱膨張係数が28×10-7℃-1以上、50×10-7℃-1未満である、請求項1〜6のいずれか1項に記載のガラス基板。
- LTPSまたは酸化物半導体から形成された薄膜トランジスタをガラス基板表面に形成したフラットパネルディスプレイであって、前記ガラス基板が、請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラス基板であるフラットパネルディスプレイ。
- ガラス基板を備える液晶ディスプレイまたは有機ELディスプレイであって、前記ガラス基板が、請求項1〜8のいずれか1項に記載のガラス基板である、フラットパネルディスプレイ。
- 所定の組成に調合したガラス原料を熔解する熔解工程と、
前記熔解工程にて熔解した熔融ガラスを平板状ガラスに成形する成形工程と、
前記平板状ガラスを徐冷する工程であって、前記平板状ガラスの熱収縮率を低減するように前記平板状ガラスの冷却条件を制御する徐冷工程と、を含む請求項1〜8のいずれか1項に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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014197181A JP6105539B2 (ja) | 2011-12-28 | 2014-09-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011288651 | 2011-12-28 | ||
JP2011288651 | 2011-12-28 | ||
JP2012187879 | 2012-08-28 | ||
JP2012187879 | 2012-08-28 | ||
JP2014197181A JP6105539B2 (ja) | 2011-12-28 | 2014-09-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013509355A Division JP5805180B2 (ja) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015083533A JP2015083533A (ja) | 2015-04-30 |
JP2015083533A5 JP2015083533A5 (ja) | 2016-02-18 |
JP6105539B2 true JP6105539B2 (ja) | 2017-03-29 |
Family
ID=48697451
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013509355A Active JP5805180B2 (ja) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
JP2014197181A Active JP6105539B2 (ja) | 2011-12-28 | 2014-09-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013509355A Active JP5805180B2 (ja) | 2011-12-28 | 2012-12-26 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP5805180B2 (ja) |
KR (3) | KR101951085B1 (ja) |
CN (2) | CN103429547A (ja) |
TW (4) | TWI644880B (ja) |
WO (1) | WO2013099970A1 (ja) |
Families Citing this family (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013099970A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | AvanStrate株式会社 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
US9505650B2 (en) * | 2012-12-05 | 2016-11-29 | Asahi Glass Company, Limited | Non-alkali glass substrate |
CN105992749B (zh) * | 2013-11-28 | 2020-11-03 | Agc株式会社 | 无碱玻璃基板及无碱玻璃基板的减薄方法 |
JP6031613B2 (ja) * | 2014-06-30 | 2016-11-24 | AvanStrate株式会社 | シートガラスの製造方法及びシートガラス製造装置 |
KR20170093922A (ko) * | 2014-12-08 | 2017-08-16 | 코닝 인코포레이티드 | 낮은 압축을 갖는 적층 유리 제품 및 이를 형성하는 방법 |
JP7060915B2 (ja) * | 2014-12-12 | 2022-04-27 | 日本電気硝子株式会社 | 無アルカリガラス |
KR20170110619A (ko) * | 2015-02-06 | 2017-10-11 | 아사히 가라스 가부시키가이샤 | 광 선택 투과형 유리 및 적층 기판 |
GB201505091D0 (en) | 2015-03-26 | 2015-05-06 | Pilkington Group Ltd | Glass |
US20180319700A1 (en) * | 2015-12-01 | 2018-11-08 | Kornerstone Materials Technology Company, Ltd. | Low-boron, barium-free, alkaline earth aluminosilicate glass and its applications |
CN109071317A (zh) | 2016-04-27 | 2018-12-21 | Agc株式会社 | 无碱玻璃 |
JP7047757B2 (ja) * | 2016-05-25 | 2022-04-05 | Agc株式会社 | 無アルカリガラス基板、積層基板、およびガラス基板の製造方法 |
JP7110981B2 (ja) * | 2016-08-05 | 2022-08-02 | Agc株式会社 | ガラス基板、半導体装置および表示装置 |
CN109843817B (zh) * | 2016-12-20 | 2021-11-02 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃 |
KR102487675B1 (ko) * | 2017-02-15 | 2023-01-11 | 에이지씨 가부시키가이샤 | 용융 유리의 성형 방법, 성형 장치, 및 유리 제품의 제조 방법 |
JPWO2018225627A1 (ja) * | 2017-06-05 | 2020-04-23 | Agc株式会社 | 強化ガラス |
US10829408B2 (en) * | 2017-12-13 | 2020-11-10 | Corning Incorporated | Glass-ceramics and methods of making the same |
CN111630010A (zh) * | 2018-01-23 | 2020-09-04 | 日本电气硝子株式会社 | 玻璃基板及其制造方法 |
JP7136184B2 (ja) * | 2018-03-09 | 2022-09-13 | Agc株式会社 | 無アルカリガラス基板 |
JP7269957B2 (ja) * | 2018-04-25 | 2023-05-09 | 成都光明光▲電▼股▲分▼有限公司 | ガラス組成物 |
WO2020027088A1 (ja) * | 2018-07-31 | 2020-02-06 | 日本電気硝子株式会社 | ディスプレイ用基板及びその製造方法 |
JP7389400B2 (ja) * | 2018-10-15 | 2023-11-30 | 日本電気硝子株式会社 | 無アルカリガラス板 |
CN110357420B (zh) * | 2019-07-23 | 2022-03-04 | 中国洛阳浮法玻璃集团有限责任公司 | 一种低热收缩率电子基板玻璃的制备方法 |
CN110862228A (zh) * | 2019-09-29 | 2020-03-06 | 彩虹显示器件股份有限公司 | 一种玻璃基板的制备方法 |
KR20240006552A (ko) * | 2021-05-10 | 2024-01-15 | 니폰 덴키 가라스 가부시키가이샤 | 무알칼리 유리판 |
TW202319363A (zh) * | 2021-06-28 | 2023-05-16 | 日商日本電氣硝子股份有限公司 | 無鹼玻璃板 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3858293B2 (ja) * | 1995-12-11 | 2006-12-13 | 日本電気硝子株式会社 | 無アルカリガラス基板 |
JP3988209B2 (ja) * | 1996-06-03 | 2007-10-10 | 旭硝子株式会社 | 無アルカリガラスおよび液晶ディスプレイパネル |
JP3804112B2 (ja) * | 1996-07-29 | 2006-08-02 | 旭硝子株式会社 | 無アルカリガラス、無アルカリガラスの製造方法およびフラットディスプレイパネル |
DE19916296C1 (de) * | 1999-04-12 | 2001-01-18 | Schott Glas | Alkalifreies Aluminoborosilicatglas und dessen Verwendung |
JP4534282B2 (ja) * | 1999-12-14 | 2010-09-01 | 旭硝子株式会社 | 液晶ディスプレイ基板用ガラス |
JP2004315354A (ja) | 2003-03-31 | 2004-11-11 | Asahi Glass Co Ltd | 無アルカリガラス |
JP5105571B2 (ja) * | 2003-10-10 | 2012-12-26 | 日本電気硝子株式会社 | 無アルカリガラスの製造方法 |
CN102173581B (zh) * | 2005-08-15 | 2013-06-26 | 安瀚视特股份有限公司 | 玻璃组成物 |
WO2007080924A1 (ja) * | 2006-01-12 | 2007-07-19 | Nippon Electric Glass Co., Ltd. | 無アルカリガラス基板 |
US7833919B2 (en) * | 2006-02-10 | 2010-11-16 | Corning Incorporated | Glass compositions having high thermal and chemical stability and methods of making thereof |
JP5088670B2 (ja) | 2006-04-11 | 2012-12-05 | 日本電気硝子株式会社 | ディスプレイ用ガラス基板 |
US8187715B2 (en) * | 2008-05-13 | 2012-05-29 | Corning Incorporated | Rare-earth-containing glass material and substrate and device comprising such substrate |
CN102471134B (zh) * | 2009-07-02 | 2015-04-15 | 旭硝子株式会社 | 无碱玻璃及其制造方法 |
JP5375385B2 (ja) * | 2009-07-13 | 2013-12-25 | 日本電気硝子株式会社 | ガラス基板の製造方法 |
JP5537144B2 (ja) * | 2009-12-16 | 2014-07-02 | AvanStrate株式会社 | ガラス組成物とそれを用いたフラットパネルディスプレイ用ガラス基板 |
WO2013099970A1 (ja) * | 2011-12-28 | 2013-07-04 | AvanStrate株式会社 | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 |
-
2012
- 2012-12-26 WO PCT/JP2012/083702 patent/WO2013099970A1/ja active Application Filing
- 2012-12-26 JP JP2013509355A patent/JP5805180B2/ja active Active
- 2012-12-26 KR KR1020167023966A patent/KR101951085B1/ko active IP Right Grant
- 2012-12-26 KR KR1020137008165A patent/KR101654753B1/ko not_active Application Discontinuation
- 2012-12-26 CN CN2012800030472A patent/CN103429547A/zh active Pending
- 2012-12-26 CN CN201810453949.5A patent/CN108314314A/zh active Pending
- 2012-12-26 KR KR1020197004409A patent/KR102043599B1/ko active IP Right Grant
- 2012-12-28 TW TW106118410A patent/TWI644880B/zh active
- 2012-12-28 TW TW104132598A patent/TWI594967B/zh active
- 2012-12-28 TW TW101150993A patent/TWI510447B/zh active
- 2012-12-28 TW TW107139024A patent/TWI673246B/zh active
-
2014
- 2014-09-26 JP JP2014197181A patent/JP6105539B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
TWI673246B (zh) | 2019-10-01 |
CN103429547A (zh) | 2013-12-04 |
KR101654753B1 (ko) | 2016-09-08 |
TW201908259A (zh) | 2019-03-01 |
KR20160106206A (ko) | 2016-09-09 |
TWI594967B (zh) | 2017-08-11 |
TW201619087A (zh) | 2016-06-01 |
JPWO2013099970A1 (ja) | 2015-05-11 |
KR20140074245A (ko) | 2014-06-17 |
KR20190020169A (ko) | 2019-02-27 |
JP2015083533A (ja) | 2015-04-30 |
CN108314314A (zh) | 2018-07-24 |
TWI510447B (zh) | 2015-12-01 |
KR101951085B1 (ko) | 2019-02-21 |
TW201731787A (zh) | 2017-09-16 |
KR102043599B1 (ko) | 2019-11-11 |
TW201332929A (zh) | 2013-08-16 |
WO2013099970A1 (ja) | 2013-07-04 |
TWI644880B (zh) | 2018-12-21 |
JP5805180B2 (ja) | 2015-11-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6105539B2 (ja) | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 | |
JP6375277B2 (ja) | ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 | |
JP6539250B2 (ja) | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法 | |
JP6420282B2 (ja) | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板及びその製造方法 | |
JP6692812B2 (ja) | ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 | |
JP6867946B2 (ja) | ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 | |
JP2017178711A (ja) | 磁気記録媒体用ガラス基板及びその製造方法 | |
JP6587969B2 (ja) | 磁気記録媒体用ガラス基板およびその製造方法 | |
JP5753895B2 (ja) | フラットパネルディスプレイ用ガラス基板 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20151228 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20151228 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20160721 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160830 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161018 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170207 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170302 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6105539 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |