KR102453625B1 - 디스플레이용 유리 기판 - Google Patents

디스플레이용 유리 기판 Download PDF

Info

Publication number
KR102453625B1
KR102453625B1 KR1020180023397A KR20180023397A KR102453625B1 KR 102453625 B1 KR102453625 B1 KR 102453625B1 KR 1020180023397 A KR1020180023397 A KR 1020180023397A KR 20180023397 A KR20180023397 A KR 20180023397A KR 102453625 B1 KR102453625 B1 KR 102453625B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
glass substrate
rubbing
main surface
less
glass
Prior art date
Application number
KR1020180023397A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180100485A (ko
Inventor
에이지 이치쿠라
요시타카 마에야나기
마사토 가메다
다케오 스즈키
Original Assignee
에이지씨 가부시키가이샤
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 에이지씨 가부시키가이샤 filed Critical 에이지씨 가부시키가이샤
Publication of KR20180100485A publication Critical patent/KR20180100485A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102453625B1 publication Critical patent/KR102453625B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • 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
    • G02F1/1337—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers
    • G02F1/13378—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation
    • G02F1/133784—Surface-induced orientation of the liquid crystal molecules, e.g. by alignment layers by treatment of the surface, e.g. embossing, rubbing or light irradiation by rubbing
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Surface Treatment Of Glass (AREA)
  • Glass Compositions (AREA)
  • Liquid Crystal (AREA)

Abstract

본 발명은 러빙 불균일의 발생을 억제한 디스플레이용 유리 기판을 제공하는 것이다. 액정 장치(1)는 규산염 유리를 포함하는 유리 기판(2)을 2개 대면시키고, 대면한 면 사이에 액정(30)을 밀봉한 구성이다. 유리 기판(2)은 산화세륨의 슬러리를 공급하면서, 연마 패드로 유리 기판(2)의 표면을 연마하는 연마 공정 S1, 슬러리를 공급하면서, 디스크 브러시로 유리 기판(2)의 표면을 브러싱하는 세정 1 공정 S2 및 세제를 사용하여 씻는 세정 2 공정 S3을 거쳐서 제조된다. 상기 공정에 의해, 유리 기판(2)의 제1 주면(11, 21)에 있어서 Ce의 양을 0.1atm％ 이하로 억제할 수 있고, 러빙 불균일의 억제와 휘점 불량의 억제를 실현할 수 있다.

Description

디스플레이용 유리 기판 {GLASS SUBSTRATE FOR DISPLAY}
본 발명은 디스플레이용 유리 기판에 관한 것이다.
액정 장치는 유리 기판을 2장 겹치고, 유리 기판 사이에 액정을 봉입하여 제작된다. 한쪽의 유리 기판에, 예를 들어 박막 트랜지스터를 매트릭스상으로 배치하고, 다른 쪽의 유리 기판에 컬러 필터를 배치하고, 양 유리 기판 사이에 밀봉한 액정층의 광학 특성을 화상 신호에 따라 변화시킴으로써, 화상 표시를 가능하게 한다. 각 공정에 있어서 각각 제조된 유리 기판끼리의 대향면에 있어서, 액정층과 접하는 면 위에 러빙 롤러를 회전시키면서 배향막을 붙이지만, 그때 러빙 불균일이 발생하는 것이 알려져 있다(특허문헌 1 참조).
특허문헌 1은 러빙 천과, 러빙 천을 감은 러빙 롤러와, 러빙 롤러를 구동하는 구동 수단과, 러빙 천의 접촉면이 거칠고, 러빙 천에 부착된 이물을 닦아냄과 함께, 러빙 천의 모의 결을 정돈하는 세라믹 등의 다공질의 재료를 포함하는 재생 롤러를 구비하는 러빙 장치이며, 러빙 천에 부착된 이물을 제거하여, 청소 빈도가 적고 장수명의 러빙 장치인 것이 개시되어 있다.
일본 특허 공개 2007-86669호 공보
특허문헌 1은 러빙 천에 부착된 이물에 착안하여, 이물을 제거함으로써 러빙 불균일을 제거하고 있다. 러빙 공정에 있어서, 어떤 원인에 의해, 실제로 액정 디스플레이로서 사용할 때에 표시해 보면, 어떤 부분만이 밝거나 또는 어두운 등 수㎜의 줄무늬상 등의 불균일이 보이는 러빙 불균일이 발생한다. 그 원인으로서 러빙 시의 모의 부딛힘, 강도의 불균일이나 이물이 주가 된다는 사고 방식이 특허문헌 1이다. 그러나, 본 발명자의 검토에 의하면, 유리 기판의 표면 성상을 개량함으로써, 러빙 불균일을 억제할 수 있는 것을 알아냈다.
본 발명은 러빙 불균일의 발생을 억제한 디스플레이용 유리 기판을 제공한다.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판은, 규산염 유리를 포함하는 디스플레이용 유리 기판이며, 제1 주면과, 상기 제1 주면에 대향하는 제2 주면을 구비하고, 상기 제1 주면에 있어서, Ce의 양이 0.1atm％ 이하이다.
본 발명에 따르면, 디스플레이용 유리 기판의 제1 주면의 러빙 불균일의 억제와 휘점 불량의 억제를 실현할 수 있다.
도 1은 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판을 사용한 액정 장치의 일례를 나타내는 단면도이다.
도 2는 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 제조 공정을 나타내는 흐름도이다.
도 3은 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 XPS 분석 결과를 나타내고, 도 3의 (a)는 Ce의 양에 대한 러빙 불균일 평가의 표, 도 3의 (b)는 C/Si의 값과 ET-AT 불량 발생률의 상관 그래프이다.
도 4는 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 TXRF 분석의 결과를 나타내고, 도 4의 (a)는 (Ce＋La)/Si의 값에 대한 러빙 불균일 평가의 표, 도 4의 (b)는 (Ce＋La)/Si의 값과 휘점 불량 발생률의 상관 그래프이다.
도 5는 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 O/Si의 값과 나노인덴터 압입 경도의 상관 그래프이다.
도 6은 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 O/Si의 값 및 나노인덴터 압입 경도의 값과, 러빙 불균일 평가 및 휘점 불량률 평가의 표이다.
이하, 도면을 사용하여, 본 발명에 관한 디스플레이용 유리 기판의 구체적인 실시 형태에 대하여 상세하게 설명한다.
<디스플레이용 유리 기판>
도 1은 본 실시 형태의 디스플레이용 유리 기판(이하, 간단히 유리 기판이라고 설명함)을 사용한 액정 장치의 일례를 나타내는 단면도이다. 또한, 지면 하측이 디스플레이의 정면측이다.
액정 장치(1)는 규산염 유리를 포함하는 유리 기판(2)을 2개 대면시키고, 대면한 면 사이에 액정(30)을 밀봉한 구성이다. 2개의 유리 기판(2)을 각각 제1 유리 기판(10) 및 제2 유리 기판(20)이라고 정의하고, 대면하는 면을 제1 주면(11, 21), 제1 주면(11, 21)에 대향하는 면을 제2 주면(12, 22)이라고 정의한다.
제1 유리 기판(10)의 제1 주면(11)에, 예를 들어 박막 트랜지스터(Thin Film Transistor, 이하, TFT라고 칭함)(31)를 매트릭스상으로 배치하고, 제2 유리 기판(20)의 제1 주면(21)에, 컬러 필터(32)를 배치한다. 즉, 각각의 제1 주면(11, 21)은 배선층을 형성하는 디바이스 형성면이기도 하다.
이어서, 각각의 제1 주면(11, 21)측에 배향막(33)을 형성하여 전압 무인가 시의 액정 분자의 배열을 결정하는 러빙 처리를 실시한다. 러빙 처리는 배향막(33) 표면에 미세한 홈을 형성하여 배향 이방성의 막으로 하는 것이고, 배향막(33)에 일정 방향의 러빙 처리를 실시함으로써, 액정 분자의 배열을 규정할 수 있다.
그리고, 각각의 제1 주면(11, 21)끼리에 시일부를 사용하여 접합하고, 얼라인먼트를 실시하면서 압착 경화시키고, 시일부의 절결 부분으로부터 액정(30)을 봉입한다. 또한, 각각의 제2 주면(12, 22)에는 편광판(34)이 실시되어, 액정 장치(1)가 제조된다.
본 실시 형태의 유리 기판(2)은 규산염 유리이다. 특히, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 TFT용이기 때문에, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로 알칼리 산화물이 0.1％ 이하이고, 이산화규소(SiO2), 산화알루미늄(Al2O3), 산화붕소(BaO), 산화칼슘(CaO), 산화바륨(B2O3) 등의 알칼리 토금속 산화물을 주성분으로 갖고 무알칼리 유리인 것이 바람직하다. 또한, 무알칼리 유리는 유리 조성의 일례로서, 산화물 기준의 질량 백분율 표시로, SiO2:55 내지 70％, Al2O3:10 내지 20％, B2O3:0 내지 5％, MgO:0 내지 5％, CaO:3 내지 15％, SrO:0.5 내지 7％, BaO:5 내지 15％를 함유하고 있다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서, Ce의 양이 0.1atm％ 이하이다. 이에 의해, 러빙 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 이 이유는, 러빙 불균일의 발생 원인이 될 수 있는 Ce 함유 겔상 실리카층 및/또는 연마나 세정 시의 슬러리 잔류(Ce)가, 제1 주면에 있어서 적기 때문이라고 생각된다. 제1 주면에 있어서의 Ce의 양이란 XPS 분석에 의해 구한다.
여기서, 「Ce 함유 겔상 실리카층」이란, 유리 기판(2)의 제조 과정인 연마 공정(후술하는 S1)이나 세정 공정(후술하는 S2 또는 S3)에서 산화세륨을 사용한 경우에 발생하는 것이다. Ce과 유리 기판(2) 중의 실리카(Si)가 치환되고, 실리카가 유리 기판(2)으로부터 용출되고, 용출된 실리카가 유리 기판(2)의 표면에서 Si-O를 형성하고, 그 Si-O 골격 중에 H2O를 남기고 있는 층을 가리킨다.
또한, 「슬러리 잔류」란, 유리 기판(2)의 제조 과정인 연마 공정이나 세정 공정에서, 산화세륨을 사용하면 발생하는 것이다. 산화세륨이 유리 성분과 반응하는 경우가 있고, 파티클로서 그대로 주면 위에 남은 것을 가리킨다.
본 명세서에 있어서, 이하, Ce 함유 겔상 실리카층과, 연마나 세정 시의 슬러리 잔류를 통합하여, 무기 잔사라고 칭하는 경우가 있다. 유리 표면에 무기 잔사가 있으면, 그 무기 잔사의 주위에 공기 중의 수분이 집합하기 쉽고, 그것에 기인하여 배향막 표면 성상에 혼란이 발생하여, 러빙 불균일 등이 일어나기 쉬워진다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서 (Ce＋La)/Si의 값이 0.10 이하인 것이 바람직하다. 이에 의해, 러빙 불균일의 발생을 더 억제할 수 있다. 이 이유는 러빙 불균일의 발생 원인이 될 수 있는 Ce 함유 겔상 실리카층 및/또는 연마나 세정 시의 슬러리 잔류(CeO2 및/또는 LaOF)가 유리 제1 주면에 있어서 적기 때문이라고 생각된다. 제1 주면에 있어서의 (Ce＋La)/Si의 값은 TXRF 분석에 의해 구한다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은, (Ce＋La)/Si의 값은 바람직하게는 0.04 이하이다. 이에 의해, 러빙 불균일의 억제에 더하여, 휘점 불량도 억제할 수 있다.
여기서, 「휘점 불량」이란, 유리 기판(2)의 주변 영역에 생기기 쉽고, 실제로 액정 장치(1)로서 사용할 때에, 표시해 보면, 액정을 제어할 수 없어 백색으로 항상 밝게 빛나고 있는 점이 되는 불량을 가리킨다.
또한, (Ce＋La)/Si와 같이 Si로 나누는 이유는 이하에 의한다. 즉, TXRF는 매우 고감도이기 때문에, 정량 기준이 되는 표준 시료의 제작 및 농도 규정이 곤란하다. 그로 인해, 유리 표면 분석에서는 유리의 주성분인 Si로 규격화한 반정량값을 채용하는 것이 일반적이고, 본원도 그것에 준했다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서 O/Si의 값이 2.5 이하인 것이 바람직하다. 유리 표면으로의 실리카 리치 취약층의 형성이 억제됨으로써, 러빙 불균일 및/또는 휘점 불량을 저감시킬 수 있다.
여기서, 「실리카 리치 취약층」이란, 유리 기판(2)의 제조 과정인 연마 공정(후술하는 S1)이나 세정 공정(후술하는 S2 또는 S3)에서 산화세륨이나 산세제를 사용함으로써 형성되는 것이다. 당해 층은 유리판의 표층이 변질된 것이고, 주르르 무너지기 쉬운 경향이 있기 때문에, 일부가 탈리함으로써, 배향막이나 배선 등의 형성이 적절하게 이루어지지 않고, 러빙 불균일 및/또는 휘점 불량이 야기되기 쉽다. O/Si의 값이, 2.5 이하이면, Ce 등과 유리 기판(2) 중의 실리카(Si)와의 치환의 정도가 과잉이 아니고, 실리카 리치 취약층의 형성이 억제되어 있는 것을 가리킨다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서 나노인덴터 압입 경도가 4300N/㎟ 이상인 것이 바람직하다. Ce 함유 겔상 실리카층 및/또는 실리카 리치 취약층의 형성이 억제됨으로써, 러빙 불균일 및/또는 휘점 불량을 저감시킬 수 있다. 나노인덴터 압입 경도가 4300N/㎟ 이상이면, 예를 들어 실리카 리치 취약층이 형성되어 있었다고 해도, 그 일부가 탈리하기 어렵기 때문에 바람직하다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서 C/Si의 값이 1.0 이하인 것이 바람직하다. 또한 유기 잔사 유래의 불량(ET-AT 불량)을 저감시킬 수 있다.
여기서, 「유기 잔사 유래의 불량(ET-AT 불량)」이란, 러빙 불균일이나 휘점 불량 이외의 그 밖의 불량을 가리킨다. 구체예로서는 스파크, 쇼트, 층간 리크 등의 성능상의 불량을 가리키고 있다.
또한, 본 실시 형태의 유리 기판(2)은 제1 주면에 있어서 Ce을 갖는다. Ce을 갖는다는 것은, XPS 등의 표면 분석에 있어서, Ce 성분이 검출되는 것을 가리킨다. 이것은 유리 기판(2)이, 연마 공정(후술하는 S1)이나 세정 공정(후술하는 S2 또는 S3)에 있어서, 산화세륨을 사용한 처리가 행해진 것을 나타낸다. 제1 주면이 Ce을 갖고 있어도, 전술한 Ce의 값이 0.1atm％ 이하이면, 러빙 불균일의 발생을 억제할 수 있다.
<제조 방법>
이하, 본 실시 형태의 유리 기판(2)을 제조하기 위한 제조 방법의 일례를 나타낸다. 본 실시 형태에 있어서, 공정은 크게 나누어, 연마 공정 S1, 세정 1 공정 S2, 세정 2 공정 S3의 3공정이다. 공정 흐름도는 도 2를 참조한다.
연마 공정 S1: 슬러리를 공급하면서, 연마 패드로 유리 기판(2)의 표면을 연마한다.
연마 공정 S1에서 사용하는 슬러리는 산화세륨(CeO2)을 주체로 하는 희토류산 화합물이고, La(LaOF), Pr, Nd 등도 포함되어 있다. 산화세륨은 연마재 중에서도, 유리 성분인 O와 산화세륨의 성분인 Ce이, 화학 반응할 수 있는 성질을 갖고 있고, 물리적인 연마에 더하여, 화학적인 연마도 동시에 행함(케미컬 메커니컬 연마)으로써, 유리 기판(2)의 표면을 효율적으로 평활화한다. 또한, 산화세륨은 모든 연마 지립 중에서 최고급으로 연마 효율이 높고, 전자/광학 분야에서 폭넓게 채용되어 있다.
여기서, 연마 공정 S1에서는, 슬러리로서 산화세륨을 사용한 연마를 행한 후에, 슬러리로서 탄산칼슘을 사용한 연마를 행하는 것이 바람직하다. 산화세륨에 의해, 유리 기판 표면에 형성된 Ce 함유 겔상 실리카층이나, 슬러리 잔류, 실리카 리치 취약층을 깎아낼 수 있다. 또한, 슬러리를 사용하지 않고 연마 패드와 유리를 직접 닿게 하는 수연마 등을 행해도 된다.
세정 1 공정 S2: 슬러리를 공급하면서, 디스크 브러시로 유리 기판(2)의 표면을 브러싱한다.
세정 1 공정(슬러리 세정 공정이라고도 함) S2에서 사용하는 슬러리는 탄산칼슘이다. 유리 기판 표면에 형성된 Ce 함유 겔상 실리카층이나, 슬러리 잔류, 실리카 리치 취약층을 깎아낼 수 있다. 탄산칼슘 슬러리의 농도, 슬러리 입도, 디스크 브러시의 압박력, 디스크 브러시의 개수 등을 적절히 조정함으로써, Ce 함유 겔상 실리카층이나, 슬러리 잔류, 실리카 리치 취약층을 적절하게 제거할 수 있다.
또한, 연마 공정 S1에 있어서의 탄산칼슘 슬러리를 사용한 연마와, 세정 1 공정 S2는, 적어도 어느 한쪽을 행하면 된다. 유리 기판(2)의 러빙 불균일의 발생을 억제할 수 있다. 또한 그 정도에 의해, 휘점 불량을 더 해소하는 것도 가능해진다. 또한, 본 실시 형태에서는 유리 기판 표면에 형성된 Ce 함유 겔상 실리카층이나, 슬러리 잔류, 실리카 리치 취약층의 발생 원인으로서, 산화세륨을 슬러리로 한 연마를 상정했지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 유리 기판 표면의 세정 등에서 산화세륨을 사용한 경우 등도 포함된다.
세정 2 공정 S3: 산 등의 세제를 사용하여 씻는다.
세정 2 공정 S3 중에 또는 세정 2 공정 S3 종료 후, 사용한 세제의 물기 제거에 에어 나이프(공기의 분사)를 사용한다. 물기 제거의 부재로서, 회전하는 고무 또는 수지 등의 롤(스펀지)을 사용하는 것보다도 유기물 잔사 유래의 불량(ET-AT 불량)의 발생을 억제할 수 있다. 이것은 롤의 성분이 유리에 탈리하여 부착되는 일이 없기 때문이라고 생각된다. 또한, 세제 농도를 바꿈으로써도 유기 잔사 유래의 불량의 발생을 억제하는 것이 가능하다.
본 실시 형태의 유리 기판(2)은 상술한 방법에 의해 종래의 문제점인, 무기 잔사, 실리카 리치 취약층, 유기물 잔사 유래의 불량을 억제할 수 있다.
[실시예]
본 실시 형태에 의한 효과를 입증하기 위해, XPS(X-ray Photoelectron Spectrometer; X선 광전자 분광 장치), TXRF(Total reflection X-Ray Fluorescence Spectrometer; 전반사 형광 X선 분석) 및 나노인덴터(Nanoindentation Tester; 초미소 압입 경도 시험기)를 사용하여, 샘플에 의한 시험을 행하였다. 시험 결과에 기초하여 본 실시 형태의 유리 기판(2)에 대하여, 적절한 수치 범위를 도 3 내지 도 5에 기초하여 이하에 설명한다.
실시예에 대해서는, 연마 공정 S1 중, 슬러리로서 산화세륨을 사용한 연마를 행한 후, 슬러리로서 탄산칼슘을 사용한 연마 및/또는 세정 1 공정 S2를 거치고, 세정 2 공정 S3을 행하였다. 슬러리의 농도, 입도, 디스크 브러시가 누르는 압력, 디스크 브러시의 개수 등을 적절히 조정함으로써, XPS나 TXRF에서 얻어지는 각 수치가 다른 샘플을 복수 작성했다.
비교예에 대해서는, 연마 공정 S1 중, 슬러리로서 산화세륨을 사용한 연마를 행한 후, 슬러리로서 탄산칼슘을 사용한 연마 및/또는 세정 1 공정 S2를 거치지 않고, 세정 2 공정 S3도 행하지 않았다.
<XPS(X-ray Photoelectron Spectrometer; X선 광전자 분광 장치)>
얻어진 실시예 및 비교예의 유리 기판의 표면 조성을, XPS에 의해 분석하고, C/Si, O/Si비, Ce 정량값(atm％)(이하 「Ce의 양」이라고 설명함)을 구했다. C/Si, O/Si비의 분모와 분자의 단위는 각각 질량％이다.
XPS 분석에는 니혼 덴시사제의 광전자 분광 장치 JPS-9010MC를 사용했다. 분석 조건은 이하와 같다.
X선원: Mg-Kα, 가속 전압 12㎸-에미션 전류 25㎃
중화 총(FLG(Flood Gun)): 가속 전압 4.0V-에미션 전류 8.0㎃
검출각(시료 표면과 검출기가 이루는 각도): 15°
검출 영역: 6㎜Φ
시료 사이즈: 10×10㎜
해석 소프트웨어: SpecSurf
<Ce의 양>
도 3의 (a)의 표는 실시예 및 비교예에 기초하여, XPS 분석에 의해 얻어진 Ce의 양, 0.02atm％, 0.07atm％, 0.11atm％에 대한 러빙 불균일 평가를 나타낸다. Ce의 양의 각 값은 각각의 샘플에 있어서 유리 기판(2)의 대각의 코너부 근방과 중앙부의 3점에 있어서의 측정값의 평균값이다. 또한, 도 5까지 나타내는 표 및 그래프의 값도 마찬가지로, 유리 기판(2)의 대각의 코너부 근방과 중앙부의 3점에 있어서의 측정값의 평균값이다.
러빙 불균일 평가는 Ce의 양이 0.02atm％인 경우는 「불균일이 보이지 않는다(평가 ◎)」, Ce의 양이 0.07atm％인 경우는 「불균일이 약간 보인다(평가 ○)」, Ce의 양이 0.11atm％인 경우는 「불균일이 보인다(평가 ×)」이다.
표의 결과에 기초하여, 유리 기판(2)의 제1 주면(11, 21)에 있어서, Ce의 양이 0.1atm％ 이하이면 러빙 불균일을 억제할 수 있다는 결론을 도출할 수 있다. 또한, Ce의 양이, 바람직하게는 0.08atm％ 이하이고, 보다 바람직하게는 0.06atm％ 이하, 더욱 바람직하게는 0.04atm％ 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.02atm％ 이하이다. 그리고, Ce의 양이 0.06atm％ 이하이면, 러빙 불균일의 억제에 더하여, 휘점 불량도 억제할 수 있다.
Ce의 양을 0.1atm％ 이하로 했지만, 하한은 0이 아니고, 유리 기판(2)의 제1 주면(11, 21)에는 약간이지만 Ce이 잔류하고 있는 경우가 있다. 이것은, 유리 기판(2)이, 연마 공정(후술하는 S1)이나 세정 공정(후술하는 S2 또는 S3)에 있어서, 산화세륨을 사용한 처리가 행해진 것을 나타낸다.
<C/Si값>
도 3의 (b)는 C/Si의 값과 ET-AT 불량 발생률의 상관을 구한 그래프이다. 이 그래프로부터, 제1 주면(11, 21)에 있어서, C/Si의 값이 1.0 이하이면, 유기물 잔사 유래의 불량을 저감시킬 수 있는 것이 이해된다.
<TXRF(Total reflection X-Ray Fluorescence Spectrometer; 전반사 형광 X선 분석)>
얻어진 실시예 및 비교예의 유리 기판의 표면 조성을, TXRF에 의해 분석하고, (Ce＋La)/Si의 값을 구했다. 당해 식의 분모와 분자의 단위는 각각 질량％이다.
TXRF는 NANOHUNTER(리가쿠 덴키 고교샤제, 탁상형)를 사용했다. 분석 조건은 이하와 같다.
X선관: 타깃 Cu-Kα, 관 전압/관 전류: 50㎸/0.8㎃
여기 X선 분광 소자: 인공 누적막
여기 X선 조사각: 0.1°, 분석 분위기: 대기(He 가스 플로우)
검출 영역: 10㎜Φ
시료 사이즈: 30×50㎜
<(Ce＋La)/Si의 값>
도 4의 (a)의 표는 실시예 및 비교예에 기초하여, TXRF 분석에 의해 얻어진 (Ce＋La)/Si의 값, 0.03, 0.04, 0.11에 대한 러빙 불균일 평가를 나타낸다.
러빙 불균일 평가는, (Ce＋La)/Si의 값이 0.03인 경우는 「불균일이 보이지 않는다(평가 ◎)」, (Ce＋La)/Si의 값이 0.04인 경우는 「불균일이 약간 보인다(평가 ○)」, (Ce＋La)/Si의 값이 0.11인 경우는 「불균일이 보인다(평가 ×)」이다.
도 4의 (b)는 (Ce＋La)/Si값과 휘점 불량률의 상관을 나타내는 그래프이다.
도 4의 (a)의 러빙 불균일 평가 및 도 4의 (b)의 그래프로부터, 유리 기판(2)의 제1 주면(11, 21)에 있어서, (Ce＋La)/Si의 값이 0.10 이하이면, 러빙 불균일이 억제되고, 무기 잔사 및/또는 실리카 리치 취약층을 억제할 수 있는 것이 이해된다.
상술한 값은, 연마제로서의 산화세륨(CeO2)은 LaOF을 함유하는 경우가 있기 때문에, La의 값도 가미함으로써, Ce 함유 겔상 실리카층 및/또는 연마나 세정 시의 슬러리 잔류(Ce 및/또는 LaOF)의 정도에 대하여, 보다 정확하게 이해할 수 있다.
또한, (Ce＋La)/Si값은 바람직하게는 0.08 이하이고, 보다 바람직하게는 0.06 이하, 더욱 바람직하게는 0.04 이하이고, 더욱 바람직하게는 0.03 이하이다. 그리고, 도 4의 (b)보다 (Ce＋La)/Si값이 0.04 이하이면, 러빙 불균일의 억제에 더하여, 휘점 불량도 크게 억제하는 것도 가능하다.
<나노인덴터(Nanoindentation Tester; 초미소 압입 경도 시험기)>
얻어진 실시예 및 비교예의 유리 기판의 표면 취약성을, 나노인덴터에 의해 평가하고, 압입 경도 HIT값(N/㎟)을 구했다. 도 5 중, 좌측의 8개가 실시예, 우측의 하나가 비교예이다.
나노인덴터 평가에는 엘리오닉스사제의 ESF-5000Plus를 사용했다.
시험 조건은 이하와 같다.
분위기: 진공(50 내지 300㎩), 압자: 베르코비치 압자
설정 하중: 10μN, 부하/제하 시간: 10sec., 하중 유지 시간: 1sec.
측정 점수: 5점×5점, 측정 간격: X10㎛, Y10㎛
시료 고정 방법: 아론알파 접착
시료 사이즈: 10×10㎜
도 5는 나노인덴터 압입 경도 HIT값과 O/Si의 상관을 나타내는 그래프이다. 나노인덴터 압입 경도가 크면, Ce 함유 겔상 실리카층이나 실리카 리치 취약층이 없는(또는 적은) 것의 증거가 된다. 즉, O/Si는 나노인덴터 압입 경도와의 상관이 있기 때문에, 겔상 실리카층이나 실리카 입지 취약층이 없는(또는 적은) 것을 간접적으로 나타내는 지표가 된다.
도 6으로부터, 나노인덴터 압입 경도가 4300N/㎟ 미만인 비교예에서는 러빙 불균일 등의 불량률이 높고, 4300N/㎟ 이상인 것에서는 불량률은 저감시킬 수 있었다.
또한, 나노인덴터 압입 경도가 4700N/㎟ 이상이면, 휘점 불량률도 저하시킬 수 있었다. 휘점 불량률의 개선에는, 특히 5500N/㎟ 이상이 바람직했다.
도 5 및 6으로부터, 유리 기판(2)의 제1 주면(11, 21)에 있어서, 나노인덴터 압입 경도가 4300N/㎟ 이상이면, 무기 잔사(겔상 실리카층 포함함) 및/또는 실리카 리치 취약층이 억제되어 있는 것이 이해된다. 또한, 나노인덴터 압입 경도는 바람직하게는 4500N/㎟ 이상이고, 보다 바람직하게는 4700N/㎟ 이상, 더욱 바람직하게는 5000N/㎟ 이상이고, 더욱 바람직하게는 5200N/㎟ 이상이고, 더욱 바람직하게는 5500N/㎟ 이상이다. 겔상 실리카층 및/또는 실리카 리치 취약층의 형성이 억제됨으로써, 러빙 불균일 및 휘점 불량의 저감이 가능해진다.
<O/Si값>
또한, 도 5 및 도 6으로부터, 제1 주면(11, 21)에 있어서, O/Si의 값이 2.5 이하이면, 무기 잔사(겔상 실리카층 포함함) 및/또는 실리카 리치 취약층의 형성이 억제되고, 러빙 불균일 및 휘점 불량의 저감이 가능해지는 것도 이해할 수 있다.
또한, O/Si의 값이 2.47 미만이면, 휘점 불량률도 저하시킬 수 있었다. 휘점 불량률의 개선에는, 특히 2.25 이하가 바람직했다.
O/Si의 값은 2.5 이하이면 되고, 바람직하게는 2.47 미만, 보다 바람직하게는 2.4 이하, 더욱 바람직하게는 2.3 이하, 더욱 바람직하게는 2.25 이하이다.
또한, 본 발명은 상술한 실시 형태에 한정되는 것은 아니고, 적절히 변형, 개량 등이 가능하다. 그 밖에, 상술한 실시 형태에 있어서의 각 구성 요소의 재질, 형상, 치수, 수치, 형태, 수, 배치 개소 등은 본 발명을 달성할 수 있는 것이라면 임의이고, 한정되지 않는다.
본 발명의 디스플레이용 유리 기판은 러빙 불균일 및 휘점 불량을 억제하는 것을 요구하는 액정 장치 등의 분야에 적합하게 사용된다.
본 발명을 상세하고 또한 특정한 실시 형태를 참조하여 설명했지만, 본 발명의 정신과 범위를 일탈하지 않고 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있는 것은 당업자에게 있어서 명확하다.
본 출원은 2017년 3월 1일 출원의 일본 특허 출원 2017-038388에 기초하는 것이고, 그 내용은 여기에 참조로서 도입된다.
1 : 액정 장치
2 : 유리 기판
10 : 제1 유리 기판
11 : 제1 주면
12 : 제2 주면
20 : 제2 유리 기판
21 : 제1 주면
22 : 제2 주면
30 : 액정
31 : 박막 트랜지스터
32 : 컬러 필터
33 : 배향막
34 : 편광판

Claims (7)

  1. 규산염 유리를 포함하는, 배향막의 형성을 위한 디스플레이용 유리 기판이며,
    제1 주면과, 상기 제1 주면에 대향하는 제2 주면을 구비하고,
    상기 제1 주면에 있어서, Ce의 양이 0.1atm％ 이하이며,
    상기 제1 주면에 있어서, 나노인덴터 압입 경도가 4300N/㎟ 이상인, 디스플레이용 유리 기판.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 주면에 있어서, (Ce＋La)/Si의 값이 0.10 이하인, 디스플레이용 유리 기판.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 주면에 있어서, O/Si의 값이 2.5 이하인, 디스플레이용 유리 기판.
  4. 삭제
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 주면에 있어서, C/Si의 값이 1.0 이하인, 디스플레이용 유리 기판.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제1 주면은 디바이스 형성면인, 디스플레이용 유리 기판.
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디스플레이용 유리 기판은 상기 제1 주면에 Ce을 갖는, 디스플레이용 유리 기판.
KR1020180023397A 2017-03-01 2018-02-27 디스플레이용 유리 기판 KR102453625B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017038388A JP6822219B2 (ja) 2017-03-01 2017-03-01 ディスプレイ用ガラス基板
JPJP-P-2017-038388 2017-03-01

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180100485A KR20180100485A (ko) 2018-09-11
KR102453625B1 true KR102453625B1 (ko) 2022-10-12

Family

ID=63516441

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180023397A KR102453625B1 (ko) 2017-03-01 2018-02-27 디스플레이용 유리 기판

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6822219B2 (ko)
KR (1) KR102453625B1 (ko)
CN (1) CN108549168B (ko)
TW (1) TWI746809B (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011145662A1 (ja) * 2010-05-20 2011-11-24 旭硝子株式会社 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法
JP2013173672A (ja) 2008-01-21 2013-09-05 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス基板
CN103747917A (zh) 2011-07-12 2014-04-23 旭硝子株式会社 玻璃制品的制造方法

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3956587B2 (ja) * 1999-11-18 2007-08-08 Ｈｏｙａ株式会社 磁気ディスク用ガラス基板の洗浄方法
CN1808187A (zh) * 2004-11-02 2006-07-26 株式会社新菱 滤色器用玻璃基板的再生方法
JP2007086669A (ja) 2005-09-26 2007-04-05 Sanyo Epson Imaging Devices Corp ラビング装置
JP5483821B2 (ja) * 2007-02-27 2014-05-07 ＡｖａｎＳｔｒａｔｅ株式会社 表示装置用ガラス基板および表示装置
TW201121779A (en) * 2009-12-21 2011-07-01 Unibright Chemical Co Ltd Structure for preventing ion release of a glass substrate and method thereof
WO2011145661A1 (ja) * 2010-05-19 2011-11-24 旭硝子株式会社 化学強化用ガラスおよびディスプレイ装置用ガラス板
CN102114615B (zh) * 2010-12-21 2012-08-08 珠海市吉昌稀土有限公司 稀土抛光盘
WO2012093516A1 (ja) * 2011-01-07 2012-07-12 旭硝子株式会社 情報記録媒体用ガラス基板、その製造方法および磁気記録媒体
US9328016B2 (en) * 2012-10-03 2016-05-03 Corning Incorporated Surface-modified glass substrate
JP6109551B2 (ja) * 2012-12-06 2017-04-05 株式会社倉元製作所 液晶パネル研磨方法
JP6508045B2 (ja) * 2013-05-23 2019-05-08 Ａｇｃ株式会社 光変換部材、光変換部材の製造方法、照明光源および液晶表示装置
CN107428595A (zh) * 2015-04-03 2017-12-01 旭硝子株式会社 玻璃物品

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013173672A (ja) 2008-01-21 2013-09-05 Nippon Electric Glass Co Ltd ガラス基板
WO2011145662A1 (ja) * 2010-05-20 2011-11-24 旭硝子株式会社 情報記録媒体用ガラス基板の製造方法および磁気ディスクの製造方法
CN103747917A (zh) 2011-07-12 2014-04-23 旭硝子株式会社 玻璃制品的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP6822219B2 (ja) 2021-01-27
TW201835660A (zh) 2018-10-01
KR20180100485A (ko) 2018-09-11
CN108549168B (zh) 2022-03-01
CN108549168A (zh) 2018-09-18
TWI746809B (zh) 2021-11-21
JP2018145019A (ja) 2018-09-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6568995B1 (en) Method for cleaning glass substrate
KR101366422B1 (ko) 유리 기판의 제조 방법 및 고평탄하고 고평활한 유리 기판
JP4336524B2 (ja) 情報記録媒体用ガラス基材の製造方法
TWI719076B (zh) 玻璃基板及玻璃板捆包體
KR102453625B1 (ko) 디스플레이용 유리 기판
KR20140073422A (ko) 액정 패널 연마방법
KR102297566B1 (ko) 유리 기판, 유리 기판의 제조 방법 및 블랙 매트릭스 기판
KR101435354B1 (ko) 디스플레이 장치용 화학 강화 유리 기판의 제조 방법
TWI731884B (zh) 顯示器用玻璃基板及其製造方法
JP5606180B2 (ja) シリカ微粒子の測定方法
JP7375762B2 (ja) ガラス基板、ブラックマトリックス基板及びディスプレイパネル
JP2012185891A (ja) 磁気記録媒体用ガラス基板の製造方法および磁気記録媒体用ガラス基板
JP2006244747A (ja) ディスプレーパネル用基板及びその製造方法
JP7230899B2 (ja) ガラス板及びその製造方法
WO2021220787A1 (ja) 研磨システム
Zagari Polishing parameters and their effect on glass polish performance
CN113443830A (zh) 玻璃板及其制造方法
JP5700015B2 (ja) 磁気記録媒体用ガラス基板
JP2006260819A (ja) 基板の研磨方法
JP2012011487A (ja) 研磨液並びに二酸化ケイ素を含む精密部品の製造方法
JP2016102994A (ja) 液晶パネル研磨方法
WO2014175292A1 (ja) 磁気ディスク用ガラス基板の製造方法及び磁気ディスクの製造方法
JP2003229554A (ja) 固体撮像素子用板ガラス、及び固体撮像素子用板ガラスの製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant