KR20230109130A - 디스플레이용 유리 기판 - Google Patents
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Abstract
판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)을 따라 제 1 주면(GS1)의 판 두께 분포(TD)를 측정한 경우에 있어서, 제 1 주면(GS1)의 판 두께 분포(TD)에 있어서의 제 1 정점(A01)과 제 2 정점(B01)의 고저 차를 H1로 하고, 제 2 정점(B01)과 제 3 정점(A02)의 고저 차를 H2로 하고, 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 1 정점(A01)과 제 2 정점(B01)의 거리를 D1로 하고, 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 2 정점(B01)과 제 3 정점(A02)의 거리를 D2로 했을 때, 고저 차(H1, H2)를 0.005㎜ 이하로 하거나, 또는 고저 차(H1, H2)가 0.005㎜를 상회하는 경우에는 경사(H1/D1, H2/D2)를 1×10-4 이하로 한다.
Description
본 발명은, 예를 들면 유기 EL 디스플레이 등의 디스플레이에 사용되는 유리 기판에 관한 것이다.
주지와 같이, 유기 EL 디스플레이, 액정 디스플레이 등의 디스플레이에는 미세한 전극이나 격벽 등의 소자 또는 구조체를 형성하기 때문에, 유리 기판이 사용된다. 유리 기판의 표면에는 각종 막을 균일하게 도포한 후에, 포토 프로세스의 방법(노광 공정, 현상 공정 등)을 이용해서 박막 트랜지스터(TFT; Thin Film Transistor)가 형성된다.
예를 들면, 특허문헌 1에는 제 1 주면과, 제 1 주면과 대향하는 제 2 주면을 구비한 직사각형으로 구성되고, 서로 이웃하는 제 1 변과 제 2 변을 가지며, 제 1 변과 제 2 변의 길이가 적어도 1200㎜ 이상으로 된 TFT용 유리 기판이 개시되어 있다.
이 유리 기판에서는, 판 두께 방향의 단면 중, 제 1 변과 평행인 직선을 따른 제 1 단면에 있어서, 판 두께의 최대값과 판 두께의 최소값의 차인 판 두께 공차를 6.26㎛ 미만으로 하고 있다(동 문헌의 청구항 1, 단락 0006 참조).
액정 디스플레이용 유리 기판에 있어서 두께가 불균일해지는 부분(편육 부분)이 존재하면, TFT를 정밀도 좋게 형성하는 것이 곤란해진다. 이 때문에, 상기 특허문헌 1에 의한 유리 기판과 같이, 판 두께 공차를 규제하는 것이 TFT를 정밀도 좋게 형성하기 때문에 유효해진다.
유기 EL 디스플레이의 제조 공정에서는, 유리 기판 상에 형성된 박막의 불균일을 검출하는 외관 검사(매크로 검사)가 실시된다. 이 외관 검사에서는, 예를 들면 광원으로부터 유리 기판에 광을 조사하고, 그 반사광을 검출한다. 불균일이 발생하고 있는 경우, 예를 들면 그 개소에서 반사광의 방향이 국소적으로 변화되기 때문에, 농담이 변화된다. 이와 같은 매크로 검사에서는, 특허문헌 1과 같이 판 두께 공차를 규제한 유리 기판이어도, 외관 이상이 검출되는 사태가 발생하고 있다. 박막의 불균일이 발생한 경우, 유리 기판은 품질 불량으로서 폐기된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 유리 기판 상에 형성되는 박막의 불균일을 억제하는 것이 가능한 디스플레이용 유리 기판을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 판당김 방향을 따르는 제 1 변과, 상기 판당김 방향에 직교하는 방향을 따르는 제 2 변과, 제 1 주면과, 두께 방향에 있어서 상기 제 1 주면의 반대측에 위치하는 제 2 주면을 갖는 디스플레이용 유리 기판으로서, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향을 따라 판 두께 분포를 측정한 경우에 있어서, 상기 판 두께 분포는 제 1 정점과, 상기 제 1 정점과 이웃하는 제 2 정점과, 상기 제 2 정점과 이웃하는 제 3 정점을 포함하고, 상기 제 1 정점과 상기 제 2 정점의 고저 차를 H1(㎜)로 하고, 상기 제 2 정점과 상기 제 3 정점의 고저 차를 H2(㎜)로 하고, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향에 있어서의 상기 제 1 정점과 상기 제 2 정점의 거리를 D1(㎜)로 하고, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향에 있어서의 상기 제 2 정점과 상기 제 3 정점의 거리를 D2(㎜)로 했을 때, 상기 H1 및 상기 D1이 하기 식(1) 및 하기 식(3)을 충족시키거나, 또는 하기 식(4)을 충족시키고, 상기 H2 및 상기 D2가 하기 식(2) 및 하기 식(5)을 충족시키거나, 또는 하기 식(6)을 충족시키는 것을 특징으로 한다.
(H1/D1)≤1×10-4 ···(1)
(H2/D2)≤1×10-4 ···(2)
H1＞0.005 ···(3)
H1≤0.005 ···(4)
H2＞0.005 ···(5)
H2≤0.005 ···(6)
본 발명자 등은 예의 연구를 거듭한 결과, 유리 기판의 제 1 주면에 박막을 형성하는 경우에 있어서, 판 두께 분포에 포함되는 산부가 높고 또한 경사가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 또한, 판 두께 분포에 포함되는 곡부가 깊고 또한 경사가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 즉, 상기 고저 차(H1, H2) 및 경사(H1/D1, H2/D2)가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 본 발명에서는, 판 두께 분포에 있어서의 상기 고저 차(H1, H2)를 작게 하거나, 고저 차(H1, H2)가 큰 경우에는 경사(H1/D1, H2/D2)를 작게 함으로써 박막의 불균일의 발생 및 그것에 수반하는 품질 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위한 것이고, 판당김 방향을 따르는 제 1 변과, 상기 판당김 방향에 직교하는 방향을 따르는 제 2 변과, 제 1 주면과, 두께 방향에 있어서 상기 제 1 주면의 반대측에 위치하는 제 2 주면을 갖는 디스플레이용 유리 기판으로서, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향을 따라 판 두께 분포를 측정한 경우에 있어서, 상기 판 두께 분포는 고저 차 및 폭을 갖는 사변부를 포함하고, 상기 사변부의 상기 고저 차를 H(㎜)로 하고, 상기 사변부의 상기 폭을 D(㎜)로 했을 때, 상기 H 및 상기 D가 하기 식(7) 및 하기 식(8)을 충족시키거나, 또는 하기 식(9)을 충족시키는 것을 특징으로 한다.
(H/D)≤1×10-4 ···(7)
H＞0.005 ···(8)
H≤0.005 ···(9)
본 발명자 등은 상기와 같이, 판 두께 분포에 포함되는 사변부의 고저 차(H)를 작게 하거나, 고저 차(H)가 큰 경우에는 경사(H/D)를 작게 함으로써 박막의 불균일의 발생 및 그것에 수반하는 품질 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 되는 것을 발견했다.
본 발명에 의한 디스플레이용 유리 기판은 유기 EL 디스플레이용 유리 기판이어도 좋다.
본 발명에 의한 디스플레이용 유리 기판은 판 두께의 최대값과 최소값의 차가 6㎛ 이상이어도 좋다. 판 두께 공차를 작게 함으로써 유리 기판에 있어서의 편육의 정도를 저감함과 아울러, 산부 및 사변부의 고저 차나 경사의 정도를 작게 하는 것이 가능하게 되지만, 유리 기판의 제조 비용이 증대해버린다. 본 발명에서는, 판 두께 공차를 상기 범위로 함으로써 유리 기판의 제조 비용을 억제하면서, 박막의 불균일의 발생 및 그것에 수반하는 품질 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.
디스플레이용 유리 기판에 있어서의 상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면은 불다듬질면이어도 좋다. 또는, 상기 제 1 주면은 불다듬질면이어도 좋고, 상기 제 2 주면은 에칭면이어도 좋다.
본 발명에 의한 디스플레이용 유리 기판은 상기 제 1 변의 치수가 1200㎜ 이상이어도 좋고, 상기 제 2 변의 치수가 1200㎜ 이상이어도 좋으며, 판 두께 치수가 0.2∼1.3㎜여도 좋다.
본 발명에 의하면, 유리 기판 상에 형성되는 박막의 불균일을 억제하는 것이 가능하게 된다.
도 1은 디스플레이용 유리 기판의 사시도이다.
도 2는 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3은 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4는 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 디스플레이용 유리 기판의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
도 2는 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 3은 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 4는 디스플레이용 유리 기판의 판 두께 분포를 나타내는 그래프이다.
도 5는 디스플레이용 유리 기판의 제조 방법을 나타내는 플로우 차트이다.
도 6은 디스플레이용 유리 기판의 제조 장치를 나타내는 측면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 대해서, 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1 내지 도 6은 본 발명에 의한 디스플레이용 유리 기판 및 그 제조 방법의 일 실시형태를 나타낸다. 본 실시형태에서는, 유리 기판으로서 유기 EL 디스플레이용 유리 기판을 예시하지만, 이것에 한정되지 않고 액정 디스플레이 이외의 각종 디스플레이용 유리 기판에도 본 발명을 적용할 수 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(G)은 예를 들면, 직사각형 형상(장방형 형상)으로 구성된다. 유리 기판(G)은 판당김 방향(X)을 따르는 제 1 변(Ga)과, 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)을 따르는 제 2 변(Gb)과, 제 2 변(Gb)과 거의 평행인 제 3 변(Gc)과, 제 1 변(Ga)과 거의 평행인 제 4 변(Gd)을 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 변(Ga) 및 제 4 변(Gd)의 길이는 1200㎜ 이상인 것이 바람직하고, 1800㎜ 이상인 것이 보다 바람직하며, 2100㎜ 이상인 것이 더욱 보다 바람직하다. 제 2 변(Gb) 및 제 3 변(Gc)의 길이는 1200㎜ 이상인 것이 바람직하고, 2150㎜ 이상인 것이 보다 바람직하며, 2400㎜ 이상인 것이 더욱 보다 바람직하다. 한편으로, 제 1 변(Ga), 제 2 변(Gb), 제 3 변(Gc) 및 제 4 변(Gd)의 길이는 모두 4000㎜ 이하인 것이 바람직하다.
또한, 「판당김 방향」이란 유리 기판(G)을 성형할 때에 판당김한 방향을 의미한다. 유리 기판(G)의 판당김 방향(X)은, 예를 들면 암실에서 유리 기판(G)의 각도를 조정하면서 광원(예를 들면, 크세논 라이트)으로부터 광을 조사하고, 그 투과광을 스크린에 투영함으로써 라인 형상의 줄무늬 모양으로서 관측할 수 있다. 따라서, 성형 후의 유리 기판(G)의 상태여도, 성형 시의 판당김 방향(X)을 특정할 수 있다.
또한, 「판당김 방향을 따른다」란 판당김 방향(X)과 기하학적으로 평행인 경우뿐만 아니라, 실질적으로 평행으로 간주할 수 있는 방향도 포함하는 의미이다. 또한, 「판당김 방향과 직교하는 방향을 따른다」란, 판당김 방향(X)과 기하학적으로 직교하는 방향뿐만 아니라, 실질적으로 직교한다고 간주할 수 있는 방향도 포함하는 의미이다.
유리 기판(G)은 제 1 주면(GS1)과, 두께 방향에 있어서 제 1 주면(GS1)의 반대측에 위치하는 제 2 주면(GS2)을 갖는다. 본 실시형태에 있어서, 제 1 주면(GS1)은 보증면으로 되어 있고, 제 2 주면(GS2)은 비보증면으로 되어 있다. 여기서, 「보증면」이란 예를 들면, 디스플레이의 제조 과정에 있어서 박막이 형성되는 측의 면을 의미한다.
유리 기판(G)에 있어서의 제 1 주면(GS1) 및 제 2 주면(GS2)은 불다듬질면인 것이 바람직하다. 여기서, 「불다듬질면」이란 성형 장치 등과 접촉하지 않고, 비접촉의 상태로 형성된 면을 말한다. 이와 같은 불다듬질면은 미연마임에도 불구하고, 우수한 표면성상을 갖는다.
이 구성에 한정되지 않고, 유리 기판(G)은 제 1 주면(GS1)을 불다듬질면으로 하고, 제 2 주면(GS2)을 에칭면으로 해도 좋다. 여기서, 「에칭면」이란 조면화 처리가 실시된 면을 말한다. 조면화 처리의 방법은 특별히 한정되는 것은 아니지만, 에칭 등의 화학 연마, 테이프 연마·브러시 연마·지립 연마 등의 기계 연마, 화학 기계 연마(CMP) 등을 들 수 있다. 이와 같은 에칭면은 정전기의 발생이 저감되어 있으므로, 예를 들면 지지대에 적재된 유리 기판을 들어 올릴 때에, 정전기에 기인해서 유리 기판이 지지대에 부착되어 파손되는 것을 방지할 수 있다.
유리 기판(G)의 판 두께(두께 치수)는 1.0㎜ 이하인 것이 바람직하고, 0.7㎜ 이하인 것이 보다 바람직하며, 0.5㎜ 이하인 것이 더욱 보다 바람직하다. 한편, 유리 기판(G)의 판 두께는 0.2㎜ 이상인 것이 바람직하고, 0.3㎜ 이상인 것이 보다 바람직하다. 제조 비용의 증대를 억제하는 관점에서, 유리 기판(G)에 있어서의 판 두께의 최대값과 최소값의 차(판 두께 공차)의 바람직한 하한은 3㎛ 이상, 4㎛ 이상, 5㎛ 이상, 6㎛ 이상, 7㎛ 이상, 특히 7.5㎛ 이상이다. 한편, 액정 디스플레이의 셀갭을 균일하게 유지하는 관점에서, 판 두께 공차는 20㎛ 이하인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 15㎛ 이하이다.
유리 기판(G)은, 예를 들면 규산염 유리, 실리카 유리가 이용되며, 바람직하게는 붕규산 유리, 소다라임 유리, 알루미노규산염 유리, 화학 강화 유리, 무알칼리 유리에 의해 구성된다. 여기서, 무알칼리 유리란 알칼리 성분(알칼리 금속 산화물)이 실질적으로 포함되어 있지 않는 유리의 것으로서, 구체적으로는 알칼리 성분의 중량비가 3000ppm 이하의 유리이다. 본 발명에 있어서의 알칼리 성분의 중량비는 바람직하게는 1000ppm 이하이고, 보다 바람직하게는 500ppm 이하이며, 가장 바람직하게는 300ppm 이하이다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)은 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)과 거의 평행이 되도록 설정되는 측정 예정선(ML)을 따라, 그 판 두께 분포(판 두께 분포 곡선)가 측정된다. 판 두께 분포의 측정은 레이저 변위계에 의해, 10㎜ 피치로 측정 예정선(ML)을 따라 행해진다. 레이저 변위계는 유리 기판(G)의 두께 방향에 있어서의 제 1 주면(GS1)과 제 2 주면(GS2)의 거리(판 두께)를 측정한다. 측정된 판 두께 분포는 곡부 및/또는 산부를 포함한다.
도 2는 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)에 있어서의 판 두께 분포에 포함되는 곡부를 나타낸다. 판 두께 분포(TD)는 제 1 정점(A01)과, 제 1 정점(A01)과 이웃하는 제 2 정점(B01)과, 제 2 정점(B01)과 이웃하는 제 3 정점(A02)을 포함한다. 제 1 정점(A01), 제 2 정점(B01) 및 제 3 정점(A02)은 경사가 모두 0(제로)이며, 곡부를 구성한다.
또한, 판 두께 분포(TD)는 제 1 정점(A01)과 제 2 정점(B01) 사이에 위치하는 제 1 사변부(C01)와, 제 2 정점(B01)과 제 3 정점(A02) 사이에 위치하는 제 2 사변부(C02)를 포함한다.
제 1 사변부(C01)는 제 1 고저 차(H1) 및 제 1 폭(D1)을 갖는다. 제 1 사변부(C01)의 제 1 고저 차(H1)는 제 1 정점(A01)과 제 2 정점(B01)의 높이의 차이다. 제 1 사변부(C01)의 제 1 폭(D1)은 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 1 정점(A01)과 제 2 정점(B01)의 거리이다.
제 2 사변부(C02)는 제 2 고저 차(H2) 및 제 2 폭(D2)을 갖는다. 제 2 사변부(C02)의 제 2 고저 차(H2)는 제 2 정점(B01)과 제 3 정점(A02)의 고저 차이다. 제 2 사변부(C02)의 제 2 폭(D2)은 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 2 정점(B01)과 제 3 정점(A02)의 거리이다.
도 3은 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)에 있어서의 판 두께 분포에 포함되는 산부를 나타낸다. 판 두께 분포(TD)는 제 1 정점(B11)과, 제 1 정점(B11)과 이웃하는 제 2 정점(A11)과, 제 2 정점(A11)과 이웃하는 제 3 정점(B12)을 포함한다. 제 1 정점(B11), 제 2 정점(A11) 및 제 3 정점(B12)은 경사가 모두 0(제로)이며, 산부를 구성한다.
또한, 판 두께 분포(TD)는 제 1 정점(B11)과 제 2 정점(A11) 사이에 위치하는 제 1 사변부(C11)와, 제 2 정점(A11)과 제 3 정점(B12) 사이에 위치하는 제 2 사변부(C12)를 포함한다.
제 1 사변부(C11)는 제 1 고저 차(H1) 및 제 1 폭(D1)을 갖는다. 제 1 사변부(C11)의 제 1 고저 차(H1)는 제 1 정점(B11)과 제 2 정점(A11)의 높이의 차이다. 제 1 사변부(C11)의 제 1 폭(D1)은 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 1 정점(B11)과 제 2 정점(A11)의 거리이다.
제 2 사변부(C12)는 제 2 고저 차(H2) 및 제 2 폭(D2)을 갖는다. 제 2 사변부(C12)의 제 2 고저 차(H2)는 제 2 정점(A11)과 제 3 정점(B12)의 고저 차이다. 제 2 사변부(C12)의 제 2 폭(D2)은 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)에 있어서의 제 2 정점(A11)과 제 3 정점(B12)의 거리이다.
판 두께 분포(TD)에 있어서, 산부 및/또는 곡부가 존재하는 경우에 있어서, 제 1 고저 차(H1)(㎜) 및 제 1 폭(D1)(㎜)은 하기 식(1) 및 하기 식(3)을 충족시키거나, 또는 하기 식(4)을 충족시킨다. 또한, 제 2 고저 차(H2)(㎜) 및 제 2 폭(D2)(㎜)은 하기 식(2) 및 하기 식(5)을 충족시키거나, 또는 하기 식(6)을 충족시킨다.
(H1/D1)≤1×10-4 ···(1)
(H2/D2)≤1×10-4 ···(2)
H1＞0.005 ···(3)
H1≤0.005 ···(4)
H2＞0.005 ···(5)
H2≤0.005 ···(6)
판 두께 분포(TD)에 있어서, 복수의 산부 또는 곡부가 존재하는 경우에는 모든 산부 및 곡부가 상기 식(1)∼식(6)에 의한 조건을 충족시킨다. 환언하면, 판 두께 분포(TD)에 있어서, 고저 차(H1, H2)가 0.005㎜보다 큰 경우에 경사(H1/D1, H2/D2)가 1×10-4보다 큰 사변부를 갖는 산부 및 곡부가 존재하지 않는다.
본 발명자 등은 예의 연구를 거듭한 결과, 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)에 박막을 형성하는 경우에 있어서, 판 두께 분포에 포함되는 산부가 높고 또한 경사가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 또한, 판 두께 분포에 포함되는 곡부가 깊고 또한 경사가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 즉, 상기 고저 차(H1, H2) 및 경사(H1/D1, H2/D2)가 큰 개소에서, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 즉, 판 두께 분포(TD)에 있어서의 상기 고저 차(H1, H2)를 작게 하거나, 또는 고저 차(H1, H2)가 큰 경우에 경사(H1/D1, H2/D2)를 작게 함으로써 박막의 불균일의 발생 및 그것에 수반하는 품질 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.
도 4는 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)에 있어서의 판 두께 분포의 다른 예를 나타낸다. 도 3에 나타내는 바와 같이, 판 두께 분포(TD)는 측정 방향(판당김 방향과 직교하는 방향)(Y)에 대하여 경사지는 사변부(C)를 갖는다. 사변부(C)는 고저 차(H) 및 폭(D)을 갖는다.
판 두께 분포(TD)에 사변부(C)가 존재하는 경우에 있어서, 사변부(C)의 고저 차(H)(㎜) 및 폭(D)(㎜)이 하기 식(7) 및 하기 식(8)을 충족시키거나, 또는 하기 식(9)을 충족시킨다.
(H/D)≤1×10-4 ···(7)
H＞0.005 ···(8)
H≤0.005 ···(9)
판 두께 분포(TD)에 있어서, 복수의 사변부(C)가 존재하는 경우에는 모든 사변부(C)가 상기 식(7)∼식(9)에 의한 조건을 충족시킨다. 환언하면, 판 두께 분포(TD)에 있어서 고저 차(H)가 0.005㎜보다 큰 경우에 경사(H/D)가 1×10-4보다 큰 사변부가 존재하지 않는다.
본 발명자 등은 유리 기판(G)의 제 1 주면(GS1)에 박막을 형성하는 경우에 있어서, 판 두께 분포(TD)에 존재하는 사변부(C)의 고저 차 및 경사가 크면, 박막의 불균일이 발생하기 쉬운 것을 발견했다. 즉, 사변부(C)의 고저 차(H)를 작게 하거나, 또는 고저 차(H)가 큰 경우에 경사(H/D)를 작게 함으로써 박막의 불균일의 발생 및 그것에 수반하는 품질 불량의 발생을 방지하는 것이 가능하게 된다.
여기서, 하기 표 1은 판 두께 분포에 포함되는 사변부의 경사 및 고저 차와, 당해 개소에서의 박막의 불균일의 발생 상황을 나타낸다.
No.1 및 No.2에서는, 모두 사변부의 고저 차(H)가 0.005㎜를 상회한다. No.1에서는, 경사(H/D)가 1×10-4 이하이고, 그 결과 박막의 불균일이 발생하지 않았던 것에 대하여, No.2에서는 경사(H/D)가 1×10-4을 상회하고, 박막의 불균일이 발생했다. 즉, 사변부에 고저 차가 있어도, 경사(H/D)가 1×10-4 이하이면, 박막의 불균일을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
No.2 및 No.3에서는, 모두 사변부의 경사가 1×10-4을 상회한다. No.3에서는, 고저 차(H)가 0.005㎜ 이하이고, 그 결과 박막의 불균일이 발생하지 않았던 것에 대하여, No.2에서는 고저 차(H)가 0.005㎜를 상회하고, 박막의 불균일이 발생했다. 즉, 사변부에 경사가 있어도, 고저 차(H)가 0.005㎜ 이하이면, 박막의 불균일을 억제할 수 있는 것을 확인할 수 있다.
박막의 불균일을 보다 저감해서 균일한 박막을 형성하는 관점에서, 고저 차(H1, H2, H)가 0.005㎜보다 큰 경우의 경사(H1/D1, H2/D2, H/D)는 0.5×10-4 이하인 것이 바람직하다. 또한, 고저 차(H1, H2, H)가 0.005㎜보다 큰 경우, 고저 차(H1, H2, H)는 0.02㎜ 이하인 것이 바람직하다. 한편, 경사를 작게 하는 것에 수반하는 제조 비용의 증대를 억제하는 관점에서, 경사(H1/D1, H2/D2, H/D)는 0.05×10-4 이상인 것이 바람직하다.
유리 기판(G)은 오버플로우 다운드로우법, 슬롯 다운드로우법 등의 다운드로우법이나, 플로트법 등의 공지의 성형 방법에 의해 제조된다. 본 실시형태에서는, 오버플로우 다운드로우법에 의해 유리 기판(G)이 제조되는 경우를 예시한다.
이하, 상기 구성의 유리 기판(G)을 제조하는 방법에 대해서 설명한다. 도 5에 나타내는 바와 같이, 본 방법은 성형 공정(S1)과, 서냉 공정(S2)과, 냉각 공정(S3)과, 절단 공정(S4)과, 끝면 가공 공정(S5)과, 세정 공정(S6)과, 검사 공정(S7)을 주로 구비한다.
도 6은 성형 공정(S1)부터 절단 공정(S4)까지를 실행하는 유리 기판(G)의 제조 장치를 나타낸다. 제조 장치(1)는 성형 공정(S1)을 실행하는 성형로(2)와, 서냉 공정(S2)을 실행하는 서냉로(3)와, 냉각 공정(S3)을 행하는 냉각 존(4)과, 절단 공정(S4)을 실행하는 절단 장치(5)를 주로 구비한다. 이 제조 장치(1)에서는, 성형로(2), 서냉로(3) 및 냉각 존(4) 각각에 상하 복수단의 롤러 쌍(6)이 배치되어 있다.
성형로(2)의 내부 공간에는 오버플로우 다운드로우법에 의해 용융 유리(Gm)로부터 유리 리본(Gr)을 성형하는 성형체(7)가 배치되어 있다. 성형 공정(S1)에서는, 성형체(7)에 공급된 용융 유리(Gm)를 성형체(7)의 최상부(7a)에 형성된 홈부로부터 넘쳐 나오게 하고, 이 용융 유리(Gm)를, 성형체(7)의 양측면(7b)을 따라 흐르게 해서, 성형체(7)의 하단에서 이들 용융 유리(Gm)를 합류시킨다. 이것에 의해, 판상의 유리 리본(Gr)이 연속 성형된다. 그 후, 유리 리본(Gr)은 롤러 쌍(6)에 의해 종자세(바람직하게는 연직 자세)로 하방으로 반송된다. 이 경우에 있어서, 도 6에 있어서 나타내는 X방향이 판당김 방향이 된다.
성형로(2)의 측벽부 중, 성형체(7)의 양측면(7b)을 따라 흐르는 용융 유리(Gm) 및 유리 리본(Gr)과 대향하는 부분(이하, 「대향부」라고 한다)은 유리 리본(Gr)의 폭방향으로 접합부를 갖지 않고, 단일의 내화물로 구성되는 것이 바람직하다. 대향부를 유리 리본(Gr)의 폭방향으로 분할된 복수의 내화물로 구성하는 경우, 내화물끼리가 접합되는 접합부에 의해 유리 리본(Gr)(용융 유리(Gm))의 온도 분포가 불균일해지기 쉽다. 그 결과, 용융 유리(Gm)의 온도 저하가 발생한 부위에서 유리 리본(Gr)의 판 두께에 변화가 발생하고, 이것에 의한 유리판(G)의 판 두께 분포(TD)에 있어서, 산부 또는 사변부의 높이(고저 차) 및 경사가 커진다. 이것에 대하여, 대향부가 유리 리본(Gr)의 폭방향으로 접합부를 갖지 않고, 단일의 내화물로 구성되면, 유리판(G)의 판 두께 분포(TD)에 있어서, 산부 및 사변부의 높이(고저 차) 및 경사가 작아진다.
서냉로(3)의 내부 공간은 하방을 향해서 소정의 온도 구배를 갖고 있다. 서냉로(3)의 내부 공간의 온도 구배는, 예를 들면 서냉로(3)의 내면에 설치한 가열 장치 등의 온도 조정 장치에 의해 조정할 수 있다. 서냉 공정(S2)에 있어서, 종자세의 유리 리본(Gr)은 롤러 쌍(6)에 의해 반송되어, 서냉로(3)의 내부 공간을, 하방을 향해서 이동함에 따라, 온도가 낮아지도록 서냉된다. 이 서냉 공정(S2)에 의해, 유리 리본(Gr)의 내부 변형이 저감된다.
냉각 공정(S3)에서는, 서냉로(3)를 통과한 유리 리본(Gr)을 롤러 쌍(6)에 의해 하방으로 반송하면서, 냉각 존(4)을 통과시킨다. 이것에 의해, 유리 리본(Gr)은 실온까지 냉각된다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 절단 장치(5)는 냉각 존(4)의 하방에 위치한다. 절단 공정(S4)에서는, 이 절단 장치(5)에 의해 냉각 존(4)을 통과한 종자세의 유리 리본(Gr)을 소정의 길이마다 폭방향으로 절단한다. 이것에 의해, 유리 리본(Gr)으로부터 유리 기판(G)을 순차적으로 잘라낼 수 있다. 여기서, 유리 리본(Gr)의 폭방향은 유리 리본(Gr)의 길이 방향(판당김 방향(X))과 직교하는 방향이며, 본 실시형태에서는 실질적으로 수평 방향과 일치한다.
절단 장치(5)는 냉각 존(4)으로부터 강하해 온 유리 리본(Gr)의 일방의 주면 상을 주행함으로써 유리 리본(Gr)의 폭방향을 따라 스크라이브선(S)을 형성하는 휠 커터(도시 생략)와, 스크라이브선(S)이 형성된 영역에 타방의 주 표면측으로부터 지지하는 접촉부(8)와, 잘라냄 대상의 유리 기판(G)에 대응하는 부분의 유리 리본(Gr)을 유지한 상태로, 스크라이브선(S) 및 그 근방에 굽힘 응력을 작용시키기 위한 동작(도 6에 있어서의 A방향의 동작)을 행하는 유지부(9)를 구비하고 있다.
절단 공정(S4)에 있어서, 휠 커터는 강하 중인 유리 리본(Gr)에 추종 강하하면서, 유리 리본(Gr)의 폭방향의 전역 또는 일부에 스크라이브선(S)을 형성한다. 또한, 스크라이브선(S)은 레이저의 조사 등에 의해 형성해도 좋다.
접촉부(8)는 강하 중인 유리 리본(Gr)에 추종 강하하면서, 유리 리본(Gr)의 폭방향의 전역 또는 일부와 접촉하는 평면을 갖는 판상체(정반)로 구성되어 있다. 접촉부(8)의 접촉면은 폭방향으로 만곡한 곡면이어도 좋다. 유지부(9)는 유리 리본(Gr)의 폭방향 양측의 측단부를 표리 양측으로부터 협지하는 척에 의해 구성되어 있다. 유지부(9)는 유리 리본(Gr)의 측단부 각각에 있어서, 유리 리본(Gr)의 길이 방향으로 간격을 두어 복수 설치되어 있다. 일방측의 측단부에 설치된 복수의 유지부(9)는 이들 모두가 동일한 암(도시 생략)에 의해 유지되어 있다. 또한, 마찬가지로 타방측의 측단부에 설치된 복수의 유지부(9)도 이들 모두가 동일한 암(도시 생략)에 의해 유지되어 있다.
유리 리본(Gr)에 스크라이브선(S)이 형성되면, 각각의 암의 동작에 의해 복수의 유지부(9)가 강하 중인 유리 리본(Gr)에 추종 강하하면서, 접촉부(8)를 지점으로서 유리 리본(Gr)을 만곡시키기 위한 동작(A방향의 동작)을 행한다. 이것에 의해, 스크라이브선(S) 및 그 근방에 굽힘 응력을 부여하고, 유리 리본(Gr)을, 스크라이브선(S)을 따라 폭방향으로 할단한다. 이 할단의 결과, 유리 리본(Gr)으로부터 유리 기판(G)이 잘라내어진다. 그 후, 유리 리본(Gr)의 폭방향의 단부(에지부)에 상당하는 유리 기판(G)의 단부가 절제된다. 이것에 의해, 사변(Ga∼Gd), 제 1 주면(GS1) 및 제 2 주면(GS2)을 갖는 직사각형 형상의 유리 기판(G)이 제조된다.
끝면 가공 공정(S5)에서는, 유리 기판(G)의 각 변(Ga∼Gd)에 대응하는 끝면에 대하여, 연삭 가공, 및 연마 가공이 실시된다. 그 후, 세정 공정(S6)에 있어서 유리 기판(G)에 대하여, 세정구에 의한 각 주면(GS1, GS2)의 닦음 세정이 행해진다. 이어서, 유리 기판(G)에 대하여 헹굼 세정이 행해진다. 그 후, 에어 나이프 등을 구비하는 건조 장치에 의해, 유리 기판(G)에 부착된 헹굼액이 제거된다. 필요에 따라, 제 2 주면(GS2)에 조면화 처리를 실시하는 조면화 공정을 실시해도 좋다.
검사 공정(S7)에서는, 유리 기판(G)의 판 두께의 측정이 행해진다. 유리 기판(G)의 판 두께는, 예를 들면 레이저 변위계에 의해 측정된다. 판 두께 분포는 유리 기판(G)의 판당김 방향(X)과 직교하는 방향(Y)을 따라 10㎜ 피치로 복수 개소를 측정한다. 이 외에, 검사 공정(S7)에서는 유리 기판(G)에 있어서의 결함의 유무 등이 공지의 검사 장치에 의해 검사된다.
검사 공정(S7)에 있어서, 상기 식(1)∼식(6)에 의한 조건, 또는 상기 식(7)∼식(9)에 의한 조건을 충족시키는지의 여부, 유리 기판(G)의 두께 분포에 있어서의 편육의 정도, 및 결함의 정도 등에 의거해서, 제품으로서의 유리 기판(G)의 양부가 판정되게 된다.
또한, 본 발명은 상기 실시형태의 구성에 한정되는 것이 아니며, 상기한 작용 효과에 한정되는 것도 아니다. 본 발명은 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에서 각종 변경이 가능하다.
A01, B11: 제 1 정점 A02, A11: 제 2 정점
B01, B12: 제 3 정점 C: 사변부
D: 사변부의 폭
D1: 제 1 정점과 제 2 정점의 거리
D2: 제 2 정점과 제 3 정점의 거리
G: 유리 기판
Ga: 유리 기판의 제 1 변
Gb: 유리 기판의 제 2 변
GS1: 유리 기판의 제 1 주면
GS2: 유리 기판의 제 2 주면
H: 사변부의 고저 차
H1: 제 1 정점과 제 2 정점의 고저 차
H2: 제 2 정점과 제 3 정점의 고저 차
TD: 판 두께 분포 X: 판당김 방향
Y: 판당김 방향과 직교하는 방향
B01, B12: 제 3 정점 C: 사변부
D: 사변부의 폭
D1: 제 1 정점과 제 2 정점의 거리
D2: 제 2 정점과 제 3 정점의 거리
G: 유리 기판
Ga: 유리 기판의 제 1 변
Gb: 유리 기판의 제 2 변
GS1: 유리 기판의 제 1 주면
GS2: 유리 기판의 제 2 주면
H: 사변부의 고저 차
H1: 제 1 정점과 제 2 정점의 고저 차
H2: 제 2 정점과 제 3 정점의 고저 차
TD: 판 두께 분포 X: 판당김 방향
Y: 판당김 방향과 직교하는 방향
Claims (7)
- 판당김 방향을 따르는 제 1 변과, 상기 판당김 방향에 직교하는 방향을 따르는 제 2 변과, 제 1 주면과, 두께 방향에 있어서 상기 제 1 주면의 반대측에 위치하는 제 2 주면을 갖는 디스플레이용 유리 기판으로서,
상기 판당김 방향과 직교하는 방향을 따라 판 두께 분포를 측정한 경우에 있어서, 상기 판 두께 분포는 제 1 정점과, 상기 제 1 정점과 이웃하는 제 2 정점과, 상기 제 2 정점과 이웃하는 제 3 정점을 포함하고,
상기 제 1 정점과 상기 제 2 정점의 고저 차를 H1(㎜)로 하고, 상기 제 2 정점과 상기 제 3 정점의 고저 차를 H2(㎜)로 하고, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향에 있어서의 상기 제 1 정점과 상기 제 2 정점의 거리를 D1(㎜)로 하고, 상기 판당김 방향과 직교하는 방향에 있어서의 상기 제 2 정점과 상기 제 3 정점의 거리를 D2(㎜)로 했을 때,
상기 H1 및 상기 D1이 하기 식(1) 및 하기 식(3)을 충족시키거나, 또는 하기 식(4)을 충족시키며,
상기 H2 및 상기 D2가 하기 식(2) 및 하기 식(5)을 충족시키거나, 또는 하기 식(6)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 유리 기판.
(H1/D1)≤1×10-4 ···(1)
(H2/D2)≤1×10-4 ···(2)
H1＞0.005 ···(3)
H1≤0.005 ···(4)
H2＞0.005 ···(5)
H2≤0.005 ···(6) - 판당김 방향을 따르는 제 1 변과, 상기 판당김 방향에 직교하는 방향을 따르는 제 2 변과, 제 1 주면과, 두께 방향에 있어서 상기 제 1 주면의 반대측에 위치하는 제 2 주면을 갖는 디스플레이용 유리 기판으로서,
상기 판당김 방향과 직교하는 방향을 따라 판 두께 분포를 측정한 경우에 있어서, 상기 판 두께 분포는 고저 차 및 폭을 갖는 사변부를 포함하고,
상기 사변부의 상기 고저 차를 H(㎜)로 하고, 상기 사변부의 상기 폭을 D(㎜)로 했을 때,
상기 H 및 상기 D가 하기 식(7) 및 하기 식(8)을 충족시키거나, 또는 하기 식(9)을 충족시키는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 유리 기판.
(H/D)≤1×10-4 ···(7)
H＞0.005 ···(8)
H≤0.005 ···(9) - 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
유기 EL 디스플레이용 유리 기판인 디스플레이용 유리 기판. - 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
판 두께의 최대값과 최소값의 차가 6㎛ 이상인 디스플레이용 유리 기판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 주면 및 상기 제 2 주면은 불다듬질면인 디스플레이용 유리 기판. - 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 주면은 불다듬질면이며, 상기 제 2 주면은 에칭면인 디스플레이용 유리 기판. - 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제 1 변의 치수가 1200㎜ 이상이고, 상기 제 2 변의 치수가 1200㎜ 이상이며, 판 두께가 0.2∼1.3㎜인 디스플레이용 유리 기판.
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