KR102141879B1 - 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 흡착 스테이지에 접하는 측의 표면이, 흡착 스테이지와의 접촉 면적이 충분히 작은 것으로 되어 있는 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법을 제공한다. 유리 기판(2) 상에 미립자(3)가 부착된 일면(21)을 갖고, 상기 일면(21)의 조도 Ra가 0.5 내지 10㎚인 디스플레이용 유리 기판(1)으로 한다. 미립자(3)의 평균 입경이 50㎚ 이하인 것이 바람직하다. 미립자(3)가 금속 산화물을 포함하는 것이면 바람직하다.

Description

디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법 {GLASS SUBSTRATE FOR DISPLAY AND METHOD FOR MANUFACTURING GLASS SUBSTRATE FOR DISPLAY}
본 발명은 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
플라즈마 디스플레이 패널(PDP), 액정 디스플레이(LCD), 발광 소자 디스플레이(ELD), 필드 에미션 디스플레이(FED) 등의 플랫 패널 디스플레이에는, 유리 기판 상에 투명 전극, 반도체 소자 등을 형성한 기판이 사용되고 있다. 예를 들어 LCD에 있어서는, 유리 기판 상에 투명 전극, TFT(Thin Film Transistor) 등이 형성된 기판이 사용되고 있다.
유리 기판 상에의 투명 전극, 반도체 소자 등의 형성은 유리 기판을 흡착 스테이지 상에 진공 흡착에 의하여 고정한 상태에서 행해진다.
그러나 유리 기판은 절연체이며, 이종 물질과의 접촉이나 마찰에 의하여 용이하게 대전되어 흡착 스테이지에 강하게 부착되어 버린다. 이 때문에, 반도체 소자 등이 형성된 유리 기판을 흡착 스테이지로부터 박리할 때, 유리 기판이 흡착 스테이지로부터 박리되기 어려우며, 억지로 박리하고자 하면 유리 기판이 파손되어 버린다.
또한 유리 기판을 흡착 스테이지로부터 박리할 때 박리 대전이 발생했을 경우, 유리 기판에 형성되어 있는 TFT 등의 반도체 소자의 정전 파괴가 일어난다.
이 때문에, 흡착 스테이지에 접하는 측의 유리 기판 표면을 조면화 처리하여, 유리 기판과 흡착 스테이지의 접촉 면적을 작게 하고 있다. 유리 기판과 흡착 스테이지의 접촉 면적을 작게 하면, 유리 기판의 대전량이 적어져 흡착 스테이지로부터 박리되기 쉬워짐과 함께, 박리 대전량이 적어진다.
조면화 처리의 방법으로서는, 예를 들어 액체 및 연마 지립을 포함하는 슬러리를 유리 기판의 한쪽 면에 분사함과 함께, 유리 기판의 표면을 브러시로 연마하는 방법이 알려져 있다(특허문헌 1).
일본 특허 공개 제2001-343632호 공보
그러나 종래의 방법으로 조면화 처리된 유리 기판에서는, 유리 기판을 흡착 스테이지부터 박리할 시에 있어서의 박리 대전의 발생이 충분히 억제되지 않아, 반도체 소자의 정전 파괴가 일어나는 경우가 있었다. 또한 종래의 조면화 처리된 유리 기판은, 한층 더 흡착 스테이지로부터 박리되기 쉽게 할 것이 요구되고 있었다.
본 발명은, 흡착 스테이지에 접하는 측의 표면이, 흡착 스테이지와의 접촉 면적을 충분히 작게 할 수 있는 조도를 갖는 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법을 제공한다.
[1] 유리 기판 상에 미립자가 부착된 일면을 갖고, 상기 일면의 조도 Ra가 0.5 내지 10㎚인 디스플레이용 유리 기판.
[2] 상기 미립자의 평균 입경이 50㎚ 이하인, [1]에 기재된 디스플레이용 유리 기판.
[3] 상기 미립자가 금속 산화물을 포함하는 것인, [1] 또는 [2]에 기재된 디스플레이용 유리 기판.
[4] 상기 미립자가 세리아 미립자, 지르코니아 미립자, 실리카 미립자, 알루미나 미립자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것인, [1] 내지 [3] 중 어느 하나에 기재된 디스플레이용 유리 기판.
[5] [1] 내지 [4] 중 어느 하나에 기재된 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법으로서, 유리 기판의 일면 상에, 미립자를 함유하는 도포액을 도포하는 도포 공정과, 상기 일면 상의 상기 미립자의 일부를 순수로 씻어 내는 린스 공정과, 상기 유리 기판을 건조하는 건조 공정을 포함하는, 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판은, 일면의 조도 Ra가 0.5 내지 10㎚이기 때문에, 흡착 스테이지에 접하는 측에 일면을 배치함으로써 흡착 스테이지와의 접촉 면적을 충분히 작게 할 수 있다. 따라서 본 발명의 디스플레이용 유리 기판은 흡착 스테이지로부터 박리할 때 용이하게 박리할 수 있음과 함께, 박리 대전이 발생하기 어려운 것으로 된다.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법에 의하면, 흡착 스테이지에 접하는 측의 표면이, 흡착 스테이지와의 접촉 면적을 충분히 작게 할 수 있는 조도를 갖는 디스플레이용 유리 기판을 제조할 수 있다.
도 1은 본 발명의 디스플레이용 유리 기판의 일례를 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 디스플레이용 유리 기판에 사용되는 유리 기판의 일례를 도시한 단면도이다.
도 5의 (a) 내지 (c)는 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판의 다른 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다.
<디스플레이용 유리 기판>
도 1은 본 발명의 디스플레이용 유리 기판의 일례를 도시한 단면도이다. 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)은, 유리 기판(2) 상에 미립자(3)가 부착된 이면(21)(일면(도 1에 있어서는 상면))을 갖고 있다.
디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)은, 디스플레이용 유리 기판(1) 상에 투명 전극, 반도체 소자 등을 형성할 때 흡착 스테이지에 접하여 배치되는 면이다.
한편, 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b)(일면과 반대측의 면(도 1에 있어서는 하면))은 투명 전극, 반도체 소자 등이 형성되는 면이다. 도 1에 도시한 바와 같이 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b)은 유리 기판(2)의 표면을 포함한다. 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b)(유리 기판(2)의 표면)은, 조도 Ra가 0.2 내지 0.4㎚ 정도인 평활면으로 되어 있다.
도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)의 조도 Ra는 0.5 내지 10㎚이고, 0.7 내지 5㎚인 것이 바람직하며, 1 내지 4㎚인 것이 보다 바람직하다.
본 발명에 있어서의 조도 Ra는, 원자간력 현미경에 의하여 5㎛×5㎛의 측정 영역을 측정함으로써 JIS B0601(2001년)에 규정되는 산술 평균 높이를 구하여, 그 평균값을 구함으로써 산출한 것이다. 원자간력 현미경을 사용하여 5㎛×5㎛의 미소한 측정 영역을 측정했을 경우, 유리 기판(2)의 「굴곡」이 가미되지 않고 순수하게 유리 기판(2)의 「조도」를 측정할 수 있다.
이면(21)의 조도 Ra가 0.5㎚ 이상이면, 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b)에 투명 전극, 반도체 소자 등을 형성할 때, 이면(21)과 흡착 스테이지의 접촉 면적이 충분히 작은 것으로 된다. 그 결과, 디스플레이용 유리 기판(1)은 흡착 스테이지로부터 박리될 때 용이하게 박리될 수 있음과 함께, 박리 대전이 발생하기 어려운 것으로 된다. 또한 이면(21)의 조도 Ra가 10㎚ 이하인 경우, 가시광의 산란 발생이 억제되어 가시광의 고투과율을 유지할 수 있다.
도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)에 있어서, 유리 기판(2) 상의 미립자(3)가 부착되어 있는 피부착면(2a)은, 예를 들어 조도 Ra 0.2㎚ 정도의 불꽃 연마면이어도 되고, 도 4에 도시한 바와 같이 조면화 처리되어 있는, 조도 Ra 0.4㎚ 정도의 면이어도 된다.
피부착면(2a)이 조면화 처리되어 있는 디스플레이용 유리 기판(1)은, 유리 기판(2)의 이면(21)과 흡착 스테이지의 접촉 면적이 한층 더 작은 것으로 된다. 따라서 디스플레이용 유리 기판(1)을 흡착 스테이지로부터 박리할 때보다 용이하게 박리할 수 있음과 함께, 박리 대전의 발생을 보다 효과적으로 억제할 수 있다.
유리 기판(2)으로서는 소다석회 실리케이트 유리 기판 등의 알칼리 함유 유리 기판, 붕규산 유리 기판 등의 무알칼리 유리 기판 등을 들 수 있다.
유리 기판(2)의 형상 및 평면 치수는 특별히 한정되지 않지만, 직사각형이고 세로 및 가로 모두 100 내지 3000㎜이면, 디스플레이용 기판으로서 적합하다. 또한 유리 기판(2)의 두께는, 디스플레이용 기판으로서 사용하기 위하여 0.1 내지 3㎜인 것이 바람직하다.
유리 기판(2)이 무알칼리 유리 기판인 경우, 유리 기판(2)의 조성은, 예를 들어 몰％ 표시로 SiO2: 66 내지 70％, Al2O3: 9 내지 14％, B2O3: 6 내지 9.5％, MgO: 1 내지 5％, CaO: 1 내지 6％, SrO: 2 내지 8％, MgO+CaO+SrO: 9 내지 16％ 를 포함하고, BaO를 실질적으로 함유하지 않는 것이면 바람직하다. 또한 유리 기판(2)이 무알칼리 유리 기판인 경우, 0.3 내지 1.0㎜의 두께인 것이 특히 바람직하다.
미립자(3)는 금속 산화물을 포함하는 것이면 바람직하다. 금속 산화물을 포함하는 미립자(3)는 세리아(CeO2) 미립자, 지르코니아(ZrO2) 미립자, 실리카(SiO2) 미립자, 알루미나(Al2O3) 미립자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것이면 바람직하고, 그 중에서도 특히 표면 전위의 차에 기인하는 부착력의 관점에서 세리아 미립자를 사용하는 것이 바람직하다.
미립자(3)의 평균 입경은, Ra가 0.5 내지 10㎚인 이면(21)을 형성할 수 있는 크기이면 되며, 특별히 한정되지 않지만 50㎚ 이하인 것이 바람직하고, 5 내지 30㎚인 것이 보다 바람직하며, 10 내지 20㎚인 것이 보다 바람직하다.
또한 미립자(3)의 평균 입경은 BET 흡착법에 의한 비표면적 측정값(JIS Z8830 1990년 제정(최신 개정년 2013년)에 준함)으로부터의 환산값이다.
미립자(3)의 평균 입경이 50㎚ 이하이면, 미립자를 함유하는 도포액을 사용하여 유리 기판(2)에 미립자(3)를 부착시키는 경우에, 도포액 중의 미립자(3)가 침강하기 어려워 도포액 중에 미립자(3)를 양호하게 분산시킬 수 있어, 도포액의 취급이 용이하여 바람직하다. 또한 미립자(3)의 평균 입경이 50㎚ 이하이면, 후술하는 린스 공정에 있어서 씻어 내지거나, 유리 기판(2)에 부착시킨 후에 탈락하거나 한 미립자(3)가, 이물로서 디스플레이의 제조 공정에 지장을 초래하는 일이 없다.
<제조 방법>
다음으로, 본 발명의 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법 일례로서, 도 2 및 도 3을 사용하여, 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법을 설명한다.
도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)을 제조하기 위해서는 우선, 유리 기판(2)을 준비한다.
다음으로, 유리 기판(2)의 피부착면(2a)(디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)으로 되는 측의 면) 상에, 도 2에 도시한 바와 같이 미립자(3)를 함유하는 도포액(4)을 도포한다(도포 공정).
도포 공정을 행함으로써, 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 미립자(3)가 공급되고, 유리 기판(2)와 미립자(3)의 표면 에너지나 표면 전위의 차에 기인하는 부착력에 의하여 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 미립자(3)가 부착된다.
미립자(3)를 함유하는 도포액(4)으로서는, 미립자(3)를 물에 분산시킨 것을 들 수 있다. 도포액 중의 미립자(3)의 함유량은, 디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)에 있어서의 미립자(3)의 밀도, 도포액(4)의 도포량, 도포액(4)이 도포되기 쉬운 점도 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며, 특별히 한정되지 않는다. 도포액(4)에는, 필요에 따라 질산 등의 pH 조정제나 알코올 등의 유전율 조정제 등의 첨가제가 포함되어 있어도 된다.
또한 도포액(4)으로서는, 미립자(3)를, 물과 에탄올의 혼합 용액이나 물과 글리세린의 혼합 용액에 분산시킨 것을 사용할 수도 있다.
도포액(4)의 도포량은, 도포액 중의 미립자(3)의 함유량 등에 따라 적절히 결정할 수 있으며, 유리 기판(2)의 피부착면(2a)에 있어서의 Ra가 0.5 내지 10㎚로 되도록 하는 것이 바람직하다.
도포액(4)의 도포 방법은 특별히 한정되지 않지만, 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 측에만 도포액(4)을 도포할 수 있는 방법인 것이 바람직하며, 예를 들어 유리 기판(2)의 피부착면(2a)을 상방으로 향하게 하여 도포액(4)을 적하하는 방법, 피부착면(2a)을 하방으로 향하게 하여 도포 롤이나 스프레이를 사용하여 도포하는 방법 등을 들 수 있다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이 피부착면(2a) 상의 미립자(3)의 일부를 순수(5)로 씻어 내는 린스 공정을 행한다. 린스 공정에 있어서는, 예를 들어 도포액(4)이 도포된 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 스프레이 노즐을 사용하여 순수(5)를 공급하는 방법을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에서는, 린스 공정을 행하더라도, 도 3에 도시한 바와 같이 표면 에너지나 표면 전위의 차에 기인하는 부착력에 의하여 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 부착되어 있는 미립자(3)는 제거되지 않고 잔존하며, 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 존재하는 여분의 미립자(3)만이 선택적으로 제거된다.
본 실시 형태에 있어서, 여분의 미립자(3)란, 유리 기판(2)의 피부착면(2a)과 직접 상호 작용하지 않은 미립자(3a)(3)를 의미한다.
계속해서, 린스 공정이 종료된 유리 기판(2)을 건조하여, 린스 공정에서 사용한 순수(5)를 제거한다(건조 공정). 건조 방법으로서는 특별히 한정되지 않지만, 에어 블로우 건조법 등을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 건조 공정 전에 린스 공정을 행하여 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 존재하는 여분의 미립자(3a)(3)를 제거하고 있다. 이로 인하여, 건조 공정에 있어서, 피부착면(2a) 상에 부착되지 않고 잔류하고 있는 여분의 미립자(3a)(3)가 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b) 상을 돌아 들어가, 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b) 상에 부착되는 것을 방지할 수 있다.
또한 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상의 미립자(3)는 표면 에너지나 표면 전위의 차에 기인하는 부착력에 의하여 피부착면(2a) 상에 부착되어 있기 때문에, 건조 공정을 행하더라도 제거되기 어렵다. 따라서 건조 공정 후의 피부착면(2a) 상에도 충분한 밀도로 미립자(3)가 잔존한다. 따라서 건조 공정 후의 디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)의 조도 Ra는 0.5 내지 10㎚의 범위 내로 된다. 또한 건조 공정을 행하더라도 피부착면(2a) 상의 미립자(3)가 제거되기 어렵기 때문에, 예를 들어 에어 블로우 건조법 등의, 효율적으로 용이하게 건조할 수 있는 방법을 사용하여 건조 공정을 행할 수 있다.
이상의 공정에 의하여, 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)이 얻어진다.
그 후, 이와 같이 하여 얻어진, 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)의 표면(2b)(도 1에 있어서는 하면)에는 투명 전극, 반도체 소자 등이 형성된다. 투명 전극, 반도체 소자 등을 형성하기 전에는 디스플레이용 유리 기판(1)의 양면을 스크럽 세정해도 된다. 도 1에 도시하는 디스플레이용 유리 기판(1)에서는, 미립자(3)가 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에, 표면 에너지나 표면 전위의 차에 기인하는 부착력에 의하여 부착되어 있기 때문에, 스크럽 세정을 행하더라도 미립자(3)가 제거되기 어렵다. 따라서 스크럽 세정에 의하여, 피부착면(2a) 상에 부착되어 있었던 미립자(3)의 일부가 탈락했다고 하더라도, 디스플레이용 유리 기판(1)의 이면(21)에 있어서 1㎚ 정도의, 충분한 조도 Ra를 확보할 수 있다.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법은 상술한 방법에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 상기 도포 공정, 린스 공정, 건조 공정은, 반송 수단이 구비된 제조 장치를 사용하여, 예를 들어 유리 기판(2)을 도 5의 (a)에 도시하는 화살표 방향으로 80 내지 1500㎝/분으로 반송하면서 연속하여 행해도 된다.
본 실시 형태에 있어서 사용되는 제조 장치는, 예를 들어 복수의 반송 롤(도시 생략)을 포함하는 반송 수단을 구비하고 있다. 반송 롤로서는, 예를 들어 유리 기판(2)을 물도록 상하로 쌍으로 되어 배치된 것을 사용할 수 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 반송 수단에 의하여, 유리 기판(2)이 피부착면(2a)을 아래로 향하게 하여 반송되도록 되어 있다.
본 실시 형태에 있어서 사용되는 제조 장치는, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 반송 중인 유리 기판(2) 아래에 배치되는 도포액조(41)와, 도포 롤(42)을 갖는 도포 수단을 구비하고 있다. 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 도포액조(41)에는, 미립자(3)를 함유하는 도포액(4)이 담겨 있다. 도포 롤(42)은, 유리 기판(2)의 반송 방향과 직교하는 방향의 치수가 유리 기판(2)의 폭(유리 기판(2)의 반송 방향과 직교하는 방향)보다도 긴 것이다. 도포 롤(42)은, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 유리 기판(2)의 반송 방향과 직교하는 방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 하여, 유리 기판(2)의 반송 방향을 따르는 방향으로 회전하는 것이다.
도 5의 (a)에 도시한 바와 같이 도포 롤(42)의 하면은, 도포액조(41) 내에 담긴 도포액(4)과 접촉하고 있다. 도포 롤(42)의 상면은, 반송 방향으로 이동하는 유리 기판(2)의 피부착면(2a)과 접촉하도록 배치되어 있다.
도 5의 (a)에 도시하는 도포 수단에서는, 반송되는 유리 기판(2)의 이동에 따라 유리 기판(2)에 접촉된 도포 롤(42)이 회전하여, 도포 롤(42)의 상면과 접촉되어 있는, 이동 중인 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 도포액(4)이 공급된다. 이것에 의하여 유리 기판(2)의 피부착면(2a)에 도포액(4)이 도포된다(도포 공정).
본 실시 형태에 있어서 사용되는 제조 장치는, 반송 수단에 의하여 반송되는 유리 기판(2)의 상하 양면에 스프레이 노즐(도시 생략)을 사용하여 순수(5)를 공급하는 순수 공급 수단을 구비하고 있다. 도 5의 (b)에 도시하는 순수 공급 수단에서는, 스프레이 노즐은 반송되는 유리 기판(2)의 상하 양면을 사이에 두듯이 대향하여 복수 배치되어 있다.
본 실시 형태에 있어서는, 도포액(4)이 도포된 유리 기판(2)을 반송 수단에 의하여 반송시켜, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 순수 공급 수단의 순수(5)가 공급되는 영역을 통과시킨다. 이것에 의하여, 반송 중인 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 존재하는 미립자(3)의 일부가 순수(5)로 씻어 내진다(린스 공정). 본 실시 형태에서는, 도 5의 (b)에 도시한 바와 같이 린스 공정을 행하더라도, 표면 에너지나 표면 전위의 차에 기인하는 부착력에 의하여 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 부착되어 있는 미립자(3)는 제거되지 않고 잔존하며, 유리 기판(2)의 피부착면(2a) 상에 존재하는 여분의 미립자(3a)(3)만이 선택적으로 제거된다.
또한 도 5의 (b)에 도시하는 순수 공급 수단에서는, 린스 공정에 있어서, 반송 중인 유리 기판(2)의 피부착면(2a)뿐만 아니라 표면(2b)에도 순수(5)가 공급된다. 게다가 본 실시 형태에 있어서는, 유리 기판(2)이 피부착면(2a)을 아래로 향하게 하여 반송되고 있기 때문에, 린스 공정에 있어서 씻어 내진 여분의 미립자(3a)(3)가 하방으로 배출된다. 이러한 것들에 의하여 본 실시 형태에서는, 린스 공정에 있어서 씻어 내진 피부착면(2a) 상에 부착되지 않은 여분의 미립자(3a)(3)가 유리 기판(2)의 표면(2b)에 부착되는 것이 효과적으로 방지된다.
본 실시 형태에 있어서 사용되는 제조 장치는, 유리 기판(2)의 상하에 각각 배치된 건조 수단(도시 생략)을 구비하고 있다. 건조 수단으로서는, 예를 들어 유리 기판(2)을 향하여, 유리 기판(2)의 반송 방향과 직교하는 방향을 따라 벽 모양으로 공기를 분출하는 에어 나이프를 들 수 있다.
본 실시 형태에서는, 린스 공정이 종료된 유리 기판(2)을 반송 수단에 의하여 반송시켜, 건조 수단인 에어 나이프로부터 벽 모양으로 공기가 분출되는 영역을 통과시킨다. 이것에 의하여, 도 5의 (c)에 도시한 바와 같이 린스 공정에서 사용한 순수(5)가, 반송 중인 유리 기판(2)의 양면으로부터 제거된다(건조 공정).
실시예
이하에, 실시예를 들어 본 발명을 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 이들 예에 의하여 한정되지 않는다.
「실시예 1」
이하에 나타내는 방법을 사용하여 실시예 1의 디스플레이용 유리 기판을 제조하였다.
우선, 유리 기판으로서, 플로트법에 의하여 성형하여 절단한 후에, 굴곡을 제거하기 위한 연마와, 연마 후의 잔사를 제거하기 위한 세정을 순차 행함으로써, 양면이 조면화 처리되어 있는 것(아사히 글래스사 제조: AN100, 세로 550㎜×가로 440㎜×두께 0.7㎜)을 준비하였다.
다음으로, 유리 기판의 피부착면(디스플레이용 유리 기판의 이면으로 되는 측의 면) 상에, 미립자를 함유하는 도포액 200㎖를 기판 전체에 퍼지도록 적하하였다(도포 공정).
도포액으로서는, 평균 입경 8 내지 12㎚의 세리아 미립자를 20 내지 21질량％ 포함하는 CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수로 희석하여, 세리아 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용하였다.
다음으로, 도 3에 도시한 바와 같이 피부착면 상의 미립자의 일부를 순수로 씻어 내는 린스 공정을 행하였다. 린스 공정은 유리 기판의 피부착면 상에 스프레이 노즐을 사용하여 유량 2000㎖/분으로 5초간 순수를 공급함으로써 행하였다.
계속해서, 린스 공정이 종료된 유리 기판을 에어 블로우 건조법을 사용하여 건조하여, 린스 공정에서 사용한 순수를 제거했다(건조 공정).
이상의 공정에 의하여 실시예 1의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 1의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.78㎚였다.
「실시예 2」
도포액으로서, 평균 입경 15㎚의 실리카 미립자를 12질량％ 포함하는 PL-1(상품명: 후소 가가쿠사 제조)을 순수로 희석하여, 실리카 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 2의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 2의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 5.37㎚였다.
「실시예 3」
도포액으로서, 평균 입경 15㎚의 실리카 미립자를 40질량％ 포함하는 COMPOL20(상품명: 후지미 인코포레이티드사 제조)을 순수로 희석하여, 실리카 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 3의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 3의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 1.22㎚였다.
「실시예 4」
도포액으로서, CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수로 희석하여, 세리아 함유량을 0.1질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 4의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 4의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 4.29㎚였다.
「실시예 5」
도포액으로서, CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수로 희석하여, 세리아 함유량을 0.001질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 5의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 5의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 1.16㎚였다.
「실시예 6」
유리 기판으로서, 플로트법에 의하여 성형하여 절단한 후의 피부착면이 불꽃 연마면인 것(아사히 글래스사 제조: AN100, 세로 550㎜×가로 440㎜×두께 0.7㎜)을 준비한 것 이외에는 실시예 1과 마찬가지로 하여, 실시예 6의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 6의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.19㎚였다.
「실시예 7」
도포액으로서, CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수로 희석하여, 세리아 함유량을 0.001질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 실시예 7의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 7의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 1.47㎚였다.
「실시예 8」
실시예 1에서 제작한 Ra=2.78㎚의 유리 기판의 이면을 2000㎖/분의 유수로 5초간 스크럽 세정을 행하여, 실시예 8의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 8의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.46㎚였다.
「실시예 9」
실시예 6에서 제작한 Ra=2.19㎚의 유리 기판의 이면을 2000㎖/분의 유수로 5초간 스크럽 세정을 행하여, 실시예 9의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 9의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 0.96㎚였다.
「실시예 10」
도포액으로서, CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수/에탄올이 1/1(중량비)인 용액으로 희석하여, 세리아 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 실시예 10의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 10의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.94㎚였다.
「실시예 11」
도포액으로서, CE-20A(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수/글리세린이1/1(중량비)인 용액으로 희석하여, 세리아 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 실시예 11의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 11의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.56㎚였다.
「실시예 12」
도포액으로서, 스노텍스 AK(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)를 순수로 희석하여, 양이온성 실리카 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 실시예 12의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 12의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 2.16㎚였다.
「실시예 13」
도포액으로서, 초미립자 지르코니아 졸 #1(상품명: 닛산 가가쿠사 제조)을 순수로 희석하여, 지르코니아 함유량을 0.01질량％로 한 용액을 사용한 것 이외에는 실시예 6과 마찬가지로 하여, 실시예 13의 디스플레이용 유리 기판을 얻었다.
실시예 13의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 1.57㎚였다.
「비교예 1」
이하에 나타내는 방법을 사용하여 비교예 1의 디스플레이용 유리 기판을 제조하였다.
실시예 6에 있어서 준비한, 도포 공정을 행하기 전의 유리 기판을 비교예 1의 디스플레이용 유리 기판으로 하였다.
비교예 1의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 0.20㎚였다.
다음으로, 실시예 6과 비교예 1의 디스플레이용 유리 기판의 박리 대전량에 대하여, 이하에 나타내는 방법에 의하여 평가하였다.
(박리 대전량)
디스플레이용 유리 기판을 일정 시간 흡착 스테이지 상에 진공 흡착하고, 그 후 리프트 핀을 사용하여 박리하였다. 흡착 스테이지로부터 박리할 때 발생하는 대전이 초래하는, 유리 기판과 흡착 스테이지 사이의 전압을 시간 경과마다 측정하였다.
대전이 초래하는, 유리 기판과 흡착 스테이지 사이의 전압(V)은 Q: 대전량, d: 유리 기판과 흡착 스테이지의 거리, S: 유리 기판 면적, ε: 대기 중의 유전율이라고 하면, 다음 수학식 1로 표현된다.
Figure 112015023226296-pct00001
유리 기판과 흡착 스테이지의 거리 d는 리프트 핀 상승 속도 ν와 시간 t의 곱으로 표현되기 때문에, 수학식 1은 다음 수학식 2로 표현된다.
Figure 112015023226296-pct00002
수학식 2를 시간 미분하면 다음 수학식 3이 얻어진다.
Figure 112015023226296-pct00003
수학식 3은, 측정에 의하여 얻어진 데이터의 기울기가 대전량에 비례하는 것을 나타내고 있다. 대전량 Q는 시간 경과와 함께 외란에 의하여 감소되어 가기 때문에, 박리되는 순간의 기울기의 최댓값을 박리 대전량으로 하였다.
이와 같이 하여 산출된 박리 대전량은 비교예 1을 「1」로 했을 때, 실시예 6은 「0.66」으로 낮았다.
「비교예 2」
이하에 나타내는 방법을 사용하여 비교예 2의 디스플레이용 유리 기판을 제조하였다.
실시예 6에 있어서 준비한, 도포 공정을 행하기 전의 유리 기판을, 특허문헌 1에 기재된 연마재를 포함하는 연마액을 분사함과 함께 브러시로 문지르는 방법으로 처리함으로써, 비교예 2의 디스플레이용 유리 기판으로 하였다.
비교예 2의 디스플레이용 유리 기판의 이면 조도 Ra는 0.42㎚였다.
다음으로, 실시예 11과 비교예 2의 디스플레이용 유리 기판의 박리 대전량을 평가하였다.
산출된 박리 대전량은 비교예 2를 「1」로 했을 때, 실시예 11은 「0.64」로 낮았다.
본 발명을 상세하게, 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 사상과 범위를 일탈하지 않고 여러 변형이나 수정을 가할 수 있음은 당업자에게 있어 명확하다.
본 출원은 2012년 9월 10일 출원된 일본 특허 출원 제2012-198825호에 기초하는 것이며, 그 내용은 본 명세서에 참조로서 도입된다.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판은 PDP, LCD, ELD, FED 등의 디스플레이의 기판으로서 유용하다.
1: 디스플레이용 유리 기판
2: 유리 기판
2a: 피부착면
2b: 표면
3: 미립자
4: 도포액
5: 순수
21: 이면(일면)
41: 도포액조
42: 도포 롤

Claims (5)

  1. 무알칼리 유리 기판 상에 미립자가, 상기 무알칼리 유리 기판과 상기 미립자의 표면 에너지의 차 및 표면 전위의 차 중 하나 또는 양자에 기인하는 부착력에 의하여 부착된 일면을 갖고, 상기 일면의 조도 Ra가 0.5 내지 10㎚인, 디스플레이용 무알칼리 유리 기판.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미립자의 평균 입경이 5 내지 30㎚인, 디스플레이용 무알칼리 유리 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미립자가 금속 산화물을 포함하는 것인, 디스플레이용 무알칼리 유리 기판.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 미립자가 세리아 미립자, 지르코니아 미립자, 실리카 미립자, 알루미나 미립자로부터 선택되는 1종 또는 2종 이상의 것인, 디스플레이용 무알칼리 유리 기판.
  5. 제1항 또는 제2항에 기재된 디스플레이용 무알칼리 유리 기판의 제조 방법으로서, 무알칼리 유리 기판의 일면 상에, 미립자를 함유하는 도포액을 도포하는 도포 공정과, 상기 일면 상의 상기 미립자의 일부를 순수로 씻어 내는 린스 공정과, 상기 무알칼리 유리 기판을 건조하는 건조 공정을 포함하는, 디스플레이용 무알칼리 유리 기판의 제조 방법.
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