TW201623167A - 玻璃基板的熱處理方法以及玻璃基板的製造方法 - Google Patents
玻璃基板的熱處理方法以及玻璃基板的製造方法 Download PDFInfo
- Publication number
- TW201623167A TW201623167A TW104135510A TW104135510A TW201623167A TW 201623167 A TW201623167 A TW 201623167A TW 104135510 A TW104135510 A TW 104135510A TW 104135510 A TW104135510 A TW 104135510A TW 201623167 A TW201623167 A TW 201623167A
- Authority
- TW
- Taiwan
- Prior art keywords
- glass substrate
- heat treatment
- glass
- heat
- bracket
- Prior art date
Links
- 239000011521 glass Substances 0.000 title claims abstract description 227
- 238000003672 processing method Methods 0.000 title abstract 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 25
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 185
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 68
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 45
- 238000010583 slow cooling Methods 0.000 claims description 4
- 238000010304 firing Methods 0.000 abstract 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 abstract 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 15
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 8
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 description 6
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 4
- 239000010408 film Substances 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 4
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005401 electroluminescence Methods 0.000 description 3
- 229910052797 bismuth Inorganic materials 0.000 description 2
- JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N bismuth atom Chemical compound [Bi] JCXGWMGPZLAOME-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000005388 borosilicate glass Substances 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000005229 chemical vapour deposition Methods 0.000 description 2
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 2
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- DQUIAMCJEJUUJC-UHFFFAOYSA-N dibismuth;dioxido(oxo)silane Chemical compound [Bi+3].[Bi+3].[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O.[O-][Si]([O-])=O DQUIAMCJEJUUJC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 238000007500 overflow downdraw method Methods 0.000 description 2
- 239000005368 silicate glass Substances 0.000 description 2
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 2
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910018072 Al 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017493 Nd 2 O 3 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- -1 Ta 2 O 5 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000272 alkali metal oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N indium;oxotin Chemical compound [In].[Sn]=O AMGQUBHHOARCQH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N magnesium oxide Inorganic materials [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000006060 molten glass Substances 0.000 description 1
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
- 238000007665 sagging Methods 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N silicon monoxide Inorganic materials [Si-]#[O+] LIVNPJMFVYWSIS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003980 solgel method Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000001771 vacuum deposition Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B25/00—Annealing glass products
- C03B25/02—Annealing glass products in a discontinuous way
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B32/00—Thermal after-treatment of glass products not provided for in groups C03B19/00, C03B25/00 - C03B31/00 or C03B37/00, e.g. crystallisation, eliminating gas inclusions or other impurities; Hot-pressing vitrified, non-porous, shaped glass products
-
- 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
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/02—Details
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/10—Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
- H05B33/00—Electroluminescent light sources
- H05B33/12—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces
- H05B33/14—Light sources with substantially two-dimensional radiating surfaces characterised by the chemical or physical composition or the arrangement of the electroluminescent material, or by the simultaneous addition of the electroluminescent material in or onto the light source
-
- 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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Nonlinear Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Re-Forming, After-Treatment, Cutting And Transporting Of Glass Products (AREA)
- Container, Conveyance, Adherence, Positioning, Of Wafer (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Liquid Crystal (AREA)
Abstract
本發明的實施形態的熱處理方法中，如圖1a以及圖1b所示，玻璃基板1載置於焙燒用的托架2上。詳細而言，托架2的上表面2a比玻璃基板1的下表面1a小，遍及玻璃基板1的周緣部1c的整周，形成著與托架2的上表面2a非接觸的非接觸部1d。藉由設置非接觸部1d，即便在托架2向玻璃基板1的側翹曲的情況下，亦可抑制端面1b的破損。
Description
本發明是有關於一種玻璃基板的熱處理方法及其製造方法。
如周知般，液晶顯示器、電漿顯示器、電致發光顯示器、有機電致發光（electroluminescence，EL）顯示器等平板顯示器（以下稱作（flat panel display，FPD））等中使用玻璃基板。
而且，近年來，伴隨智慧型電話或輸入板（tablet）型終端的出現，推進FPD的薄型化及輕量化，並且推進高精細化。藉此，亦推進玻璃基板的薄板化。
且說，FPD的製造步驟中，存在有於其表面形成薄膜電路的情況等玻璃基板暴露於高溫下的情況。此時，若玻璃基板的熱收縮大，則會發生形成於玻璃基板的表面的電路圖案偏離設計，無法維持所需的電性性能的問題。此時，玻璃基板的厚度越薄，玻璃基板成形時的拉板速度越高，由此玻璃基板的熱收縮率亦上升，因而尤其容易引起所述問題。
因此，眾所周知如下方法，即，藉由將成形的玻璃基板載置於托架（setter）而實施熱處理，從而使玻璃基板的平坦性或熱尺寸穩定性變佳（例如參照專利文獻1）。 [現有技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平5-330835號公報
[發明所欲解決之課題]
且說，在如所述般實施熱處理的情況下，如圖8a以及圖8b所示，使用比玻璃基板101大的托架102，使玻璃基板101的下表面101a整體與托架102的上表面102a接觸為通例。即，玻璃基板101的周緣部（圖中的附上交叉影線（cross-hatching）的部分）101c亦與玻璃基板101的中央部同樣地，成為從下方由托架102支持的狀態。
然而，所述構成中，如圖8c所示，在熱處理的過程中托架102向玻璃基板101側翹曲，存在產生以玻璃基板101的周緣部101c（尤其破損強度低的端面101b）為起點的破損的情況。尤其若為了抑制托架102的熱容量而使托架102的厚度變薄，則托架102的剛性降低而容易引起翹曲，玻璃基板101破損的可能性高。
此處，關於托架102發生翹曲的原因，認為是因為在熱處理時的降溫過程中，因托架102的中央部與周緣部產生的溫度分佈，而在托架102面內產生收縮差。
據此，本發明的課題在於提供能夠抑制以玻璃基板的周緣部為起點的端面的破損的玻璃基板的熱處理方法。 [解決課題之手段]
為了解決所述課題，本發明以玻璃基板的熱處理方法為特徵，該熱處理方法在使玻璃基板的下表面與托架的上表面接觸的狀態下，進行用於降低玻璃基板的熱收縮率的熱處理，在玻璃基板的下表面的周緣部的至少一部分設置著與托架的上表面非接觸的非接觸部。此處「周緣部」是指包含端面的規定的區域。
根據所述構成，即便在熱處理的過程中托架向玻璃基板側翹曲，在與玻璃基板的周緣部對應的位置，玻璃基板與托架非接觸。因此，可降低作用於玻璃基板的周緣部的托架的翹曲的影響。因此，可減少以玻璃基板的周緣部為起點的破損。
所述構成中，較佳為托架的上表面比玻璃基板的下表面小。
藉此，可簡單且確實地設置非接觸部。
所述構成中，較佳為玻璃基板的非接觸部的面積相對於下表面整體的面積的比例小於0.5。
即，玻璃基板中，在與托架的接觸部和非接觸部中，亦有熱處理時的溫度中產生不均之虞，如所述般，若限制非接觸部相對於玻璃基板的下表面整體的比例，則可防止玻璃基板內的溫度不均。
所述構成中，較佳為非接觸部遍及玻璃基板的周緣部的整周而設置。
藉此，因托架未遍及玻璃基板的周緣部的整周而接觸，故可確實地降低作用於玻璃基板的周緣部的托架的翹曲的影響。
所述構成中，玻璃基板的板厚亦可為0.2 mm以下。
藉由將玻璃基板薄板化，可應對搭載製品的薄型化及小型化，例如應對FPD的薄型化及輕量化等。
所述構成中，較佳為托架的厚度為0.5 mm以上且3.0 mm以下。
藉由將托架的厚度設為3.0 mm以下，可減小托架的熱容量。藉此，可降低玻璃基板的熱處理時的能量損失，實現生產性的提高。而且，藉由將托架的厚度設為0.5 mm以上，可保持托架的強度。
所述構成中，較佳為玻璃基板為300 mm見方以上的矩形狀。
藉此，可使用一塊玻璃基板製作多個電子元件，可進行所謂的多倒角（multiple chamfering）。
所述構成中，較佳為熱處理時的最高溫度低於所述玻璃基板的緩冷點。
藉此，可有效果地抑制玻璃基板周邊部的熱變形引起的下垂等問題，且可充分減小玻璃基板的熱收縮率。
所述構成中，可在用於可撓性元件或可穿戴元件的玻璃基板中使用該熱處理的方法。
該些元件中均要求薄板的玻璃基板，因而可特別有效利用本發明的優點。
可藉由包括使玻璃基板成形的成形步驟與所述構成的熱處理方法的玻璃基板的製造方法，製造該玻璃基板。 [發明的效果]
如以上般根據本發明，即便托架向玻璃基板側翹曲，藉由在玻璃基板的周緣部設置與托架的非接觸部，可降低托架的翹曲的影響，且可抑制以玻璃基板的周緣部為起點的破損。
以下，參照圖式對本發明的實施形態進行說明。另外，各圖中，對相同或相當之部分附上相同的符號，並適當簡化或省略其重複說明。而且，以下，對包含本發明的實施形態的熱處理方法的玻璃基板的製造方法進行說明。
玻璃基板1的製造方法使用溢流下拉法，大致分為由熔融玻璃成形玻璃基板1的成形步驟、及對所成形的玻璃基板1進行熱處理而使玻璃基板1的熱收縮率降低的熱處理步驟。成形步驟因可採用公知的方法，故以下以熱處理步驟為中心進行說明。亦可在成形步驟與熱處理步驟之間或熱處理步驟之後，設置玻璃基板1的洗淨步驟。藉由設置洗淨步驟，可防止附著於玻璃基板1表面的異物在熱處理步驟中燒接於玻璃基板1的表面。
熱處理步驟為執行本發明的實施形態的熱處理方法的步驟。熱處理步驟中，如圖1a以及圖1b所示，玻璃基板1載置於焙燒用的托架2上。詳細而言，托架2的上表面2a比玻璃基板1的下表面1a小，且遍及玻璃基板1的周緣部1c的整周，形成著與托架2的上表面2a非接觸的非接觸部1d。
玻璃基板1的尺寸較佳為300 mm見方以上，更佳為400 mm見方以上，進而較佳為500 mm見方以上，最佳為600 mm見方以上。
玻璃基板1的厚度設定為300 μm以下。更佳為200 μm以下，最佳為100 μm以下。在考慮了玻璃基板1的強度的情況下，其厚度較佳為5 μm以上。
玻璃基板1中可使用矽酸鹽玻璃、矽玻璃，更佳為硼矽玻璃、鈉玻璃。本實施形態中，使用無鹼玻璃。在使用了無鹼玻璃的情況下，能夠儘可能地減少玻璃基板1的經年劣化，從而最佳。此處，無鹼玻璃是指實質不含有鹼成分（鹼金屬氧化物）的玻璃。具體而言，是指鹼成分的含量為3000 ppm以下的玻璃。鹼成分的含量較佳為1000 ppm以下，更佳為500 ppm以下，最佳為300 ppm以下。
玻璃基板1的應變點較佳為600℃以上，更佳為650℃以上，進而較佳為680℃以上，最佳為700℃以上。藉由使玻璃基板1的應變點處於所述數值範圍，可減小玻璃基板1的熱收縮率。此處應變點表示基於美國材料與試驗協會（American Society for Testing and Materials，ASTM） C336的方法測定的值。
托架2的板厚設定為0.5 mm～3.0 mm的範圍。較佳為0.5 mm～2.5 mm，更佳為0.5 mm～2.0 mm，進而較佳為0.7 mm～2.0 mm，最佳為1.0 mm～2.0 mm。藉由將托架2的厚度設為3.0 mm以下，可減小托架2的熱容量。藉此，可減小熱處理時向托架2流動的熱量而降低能量損失，並有效率地進行玻璃基板1的熱處理。
作為托架2的材料，可使用玻璃（包含結晶化玻璃）。較佳為使用矽酸鹽玻璃、矽玻璃、硼矽玻璃、無鹼玻璃，實施形態中，使用與玻璃基板1相同的無鹼玻璃。然而，較佳為使用與30℃～380℃下的玻璃基板1的線熱膨脹係數之差為5×10-7
/℃以內的玻璃。藉此，藉由熱處理時的加熱處理，在玻璃基板1與托架2之間，不易產生伴隨熱膨脹差的摩擦。因此，玻璃基板1中不易產生伴隨熱膨脹差的摩擦，可抑制損傷的發生。根據此種觀點而言，托架2與玻璃基板1最佳為使用具有同一組成的玻璃。此外，作為托架2的材料，可使用陶瓷、金屬等具有耐熱性的材料。
亦可在托架2的上表面2a形成無機薄膜。該情況下，在上表面2a形成著無機薄膜的托架2中堆積玻璃基板1。
另外，不論有無無機薄膜，均設為上表面2a比玻璃基板1的下表面1a小一圈的構成，藉此當然可同樣地獲得本發明的實施形態的效果。
托架2具有無機薄膜，藉此即便在因熱處理時的加熱而玻璃基板1成為高溫的情況下，玻璃基板1亦不會與托架2黏著，從而在熱處理後容易將玻璃基板1從托架2剝離。
作為在托架2的上表面形成無機薄膜的方法，例如可使用濺鍍法、真空蒸鍍法、化學氣相沈積（chemical vapor deposition，CVD）法、溶膠凝膠（sol-gel）法等。
形成於托架2上的無機薄膜的表面粗糙度Ra較佳為100 nm以下。若表面粗糙度Ra大於100 nm，則托架2與無機薄膜之間容易介入空氣層。藉此，托架2上，玻璃基板1容易滑動，玻璃基板1對托架2的姿勢變得不穩定。
無機薄膜的表面粗糙度Ra更佳為80 nm以下，進而較佳為50 nm以下，進而更佳為30 nm以下，最佳為10 nm以下。表面粗糙度Ra可利用觸針式表面粗糙度計或原子力顯微鏡（atomic force microscope，AFM）等任意的方法測定。
而且，形成於托架2上的無機薄膜的表面粗糙度Ra設定為1.0 nm以上，較佳為2.0 nm以上。這是因為，即便在基板以500℃以上的高溫進行熱處理的情況下，亦容易將玻璃基板1從托架2剝離。另外，亦可不對玻璃基板1與無機薄膜之間作用起因於兩者的表面狀態的密接力。
無機薄膜較佳為由選自氧化銦錫（indium tin oxide，ITO）、Ti、Si、Au、Ag、Al、Cr、Cu、Mg、Ti、SiO、SiO2
、Al2
O3
、MgO、Y2
O3
、L2
O3
、Pr6
O11
、Sc2
O3
、WO3
、HfO2
、In2
O3
、ZrO2
、Nd2
O3
、Ta2
O5
、CeO、Nb2
O5
、TiO、TiO2
、Ti3
O5
、NiO、ZnO中的一種或兩種以上而形成。無機薄膜尤佳為由ITO等氧化物形成。在氧化物薄膜的情況下，因熱性穩定，故可在熱處理步驟中反覆使用同一托架2。
無機薄膜的厚度較佳為500 nm以下，更佳為400 nm以下，最佳為300 nm以下。而且，無機薄膜的厚度設定為5 nm以上。若無機薄膜的厚度小於5 nm，則有玻璃基板1難以剝離之虞。
本發明的實施形態中，使玻璃基板1的尺寸長寬均比托架2分別大10 mm以上。藉由使長寬分別大20 mm以上，可確實抑制端面1b的破損，從而更佳。
非接觸部1d相對於下表面1a整體的面積的比例較佳為0.5以下。更佳為0.3以下，進而較佳為0.2以下，最佳為0.1以下。其中，當然大於0（玻璃基板1具有非接觸部1d）。藉由對非接觸部1d相對於玻璃基板1的下表面1a整體的比例進行限制，而可防止玻璃基板1內部的溫度不均。
詳細而言，如圖2所示，熱處理步驟中使用的熱處理裝置3包括：玻璃腔室4，配置於玻璃腔室4的內部的玻璃架5，載置有玻璃架5的升降台6，圍繞玻璃腔室4的周圍的爐壁7，以及從外部對玻璃腔室4進行加熱的加熱器8。另外，該熱處理裝置3配設於無塵室內。
玻璃腔室4成為將石英玻璃一體成形而形成的有蓋筒狀，其內部具有熱處理空間S。即，玻璃腔室4利用無接縫的連續的面來劃分形成熱處理空間S。
玻璃架5包含石英玻璃，具有在上下方向上多層狀設置的多個收容部9。各收容部9設置著可卸下的架板10，該架板10上重疊收容托架2與玻璃基板1。另外，本實施形態中，架板10亦由石英玻璃形成。
升降台6的載置部11包含石英玻璃，在上升位置將玻璃腔室4的下方開口部閉合。另一方面，使該升降台6下降至圖外的下降位置，藉此對載置部11上的玻璃架5，進行托架2與玻璃基板1的裝載或卸除。
爐壁7包含耐火物，在該爐壁7的側部內壁面與上部內壁面安裝著多個加熱器8。加熱器8不作特別限定，本實施形態中，使用金屬系發熱體（例如鎳鉻合金（nichrome）系發熱體等）。
另外，亦可另外設置將玻璃腔室4從外部冷卻的冷卻單元（送風機等）。藉此，可效率佳地將由加熱器8暫時加熱的熱處理空間S的環境氣體冷卻。
玻璃架5的架板10在本實施形態中包含格子狀的框體。在架板10的上表面設置著多個針狀的突起。而且，利用該多個突起，從托架2的下方支持托架2與玻璃基板1。
接下來，對使用了如以上構成的熱處理裝置3的熱處理步驟進行說明。
首先，在設置於玻璃腔室4的內部的熱處理空間S，配置玻璃架5，並且在設置於玻璃架5的收容部9的各架板10中，在托架2收容玻璃基板1。而且，然後，從玻璃腔室4的外部利用加熱器8對熱處理空間S進行加熱，對收容於各個收容部9的各玻璃基板1進行熱處理。
本發明的實施形態的熱處理步驟中，如所述般藉由加熱器8的熱對玻璃基板1進行熱處理。玻璃基板1的溫度首先上升至規定的溫度，以該溫度保持一定時間。而且，之後，經時地使溫度下降。
對成形後的玻璃基板1實施所述被稱作所謂退火處理的熱處理，藉此促進玻璃基板1的構造緩和，可降低玻璃基板1的熱收縮率。
藉此，在使用了玻璃基板1的FPD的表面形成薄膜電路的情況下等，即便在玻璃基板1受到伴隨加熱的製造關聯處理的情況下，玻璃基板1亦不會因熱收縮而大幅變形。
此時，如所述般將托架2的厚度設定為規定以下而減小托架2的熱容量。藉此，可抑制向托架2流動的熱量，從而有效率地加熱玻璃基板1。
玻璃基板1的升溫速度較佳為3℃/min以上，更佳為5℃/min以上，進而較佳為7℃/min以上。而且，為了防止玻璃基板1的破損，玻璃基板1的升溫速度較佳為30℃/min以下，更佳為20℃/min以下。
最高溫度較佳為低於緩冷點，最高溫度到達後的溫度保持時間較佳為設定於5分鐘～120分鐘之間。藉此，可適當地進行玻璃基板1的熱收縮率的降低。
最高溫度到達後的降溫速度較佳為1℃/min以上，更佳為2℃/min以上，進而較佳為5℃/min以上。藉此，可縮短用於降溫的時間，提高玻璃基板1的生產性。而且，為了充分降低玻璃基板1的熱收縮率，降溫速度較佳為20℃/min以下，更佳為15℃/min以下。
托架2在所述熱處理的過程中，因托架2內部的降溫速度的不同而出現溫度不均，產生向圖3所示的玻璃基板1側翹曲的情況。此時，本發明的實施形態中，藉由使玻璃基板1比托架2小一圈，而可使玻璃基板1的周緣部1c為非接觸部1d，從而減少端面1b的破損。
另外，本發明的實施形態的熱處理步驟可使用輥式輸送機（roller conveyor）或帶式輸送機、步進梁（walking beam）方式等的線上的熱處理爐，亦可使用批次式或連續搬送方式、單片方式等的熱處理爐。
接下來，表示關於使用四種不同的托架2對玻璃基板1進行熱處理的情況下的玻璃基板1的端面1b的破損率的實驗結果。而且，與該實驗同時地，亦對熱處理後的玻璃基板1的熱收縮率進行測定。
實驗中使用的玻璃基板1為610 mm×740 mm的矩形狀且厚度200 μm的日本電氣硝子股份有限公司製造的無鹼玻璃（製品名：OA-11，30℃～380℃下的熱膨脹係數：37×10-7
/℃，應變點685℃，緩冷點740℃）。利用鑽石砂輪晶片切割法從厚度200 μm的玻璃板切斷所述大小的玻璃基板1而製作。另外，不進行切斷後的端面加工。
關於托架2，亦同樣地使用日本電氣硝子股份有限公司製造的無鹼玻璃OA-11。而且，在托架2的兩面，利用濺鍍法以180 nm的厚度形成包含ITO的無機薄膜。
關於四種托架2，分別使用厚1.5 mm、長590 mm×寬720 mm，厚1.5 mm、長620 mm×寬750 mm，厚1.5 mm、長750 mm×寬940 mm，厚0.5 mm、長750 mm×寬940 mm者。
進行實驗時，首先，分別準備所述玻璃基板1與各種托架2各20組，藉由進行所述退火處理，可降低各個玻璃基板1的熱收縮率。該實驗的退火處理中，將載置於各個托架2的玻璃基板1以10℃/min升溫至600℃，以60℃保持90分鐘後，以3℃/min降溫至室溫。對進行了退火處理的玻璃基板1藉由目視而確認各個端面1b有無破損，且評估其破損率。
在對各個玻璃基板1進行所述退火處理後，進行用於評估玻璃基板1的熱收縮率的熱處理。
此處，熱處理後的玻璃基板1的熱收縮率利用於下方法測定（以下相同）。即，如圖4a所示，首先，準備160 mm×30 mm的帶狀試樣G作為玻璃基板1的試樣。分別對該帶狀試樣G的長邊方向的兩端部，使用#1000的耐水研磨紙，在距離端緣20 mm～40 mm的位置形成標記M。然後，如圖4b所示，形成了標記M的帶狀試樣G沿著與標記M正交的方向折成兩個，而製作試樣片Ga、試樣片Gb。然後，進行僅使其中一個試樣片Gb從常溫以5℃/min升溫至500℃，以500℃保持1小時後，以5℃/min降溫的熱處理。所述熱處理後，如圖4c所示，在未進行熱處理的試樣片Ga與進行了熱處理的試樣片Gb並排的狀態下，藉由雷射顯微鏡讀取兩個試樣片Ga、試樣片Gb的標記M的位移量（ΔL1
、ΔL2
），藉由下述式算出熱收縮率。另外，式中的l0
為初始的標記M間的距離。 熱收縮率=[｛ΔL1
（μm）+ΔL2
（μm）｝×103
]/l0
（mm）（ppm）
以下表示以上方法所得的玻璃基板1的熱收縮率的結果以及端面1b的破損率。 表1中表示第一個托架2至第四個托架2的大小與厚度，與玻璃基板1的尺寸差（+為托架2較大），以及玻璃基板1的端面1b的破損率。而且，熱處理後的玻璃基板1的熱收縮率均為5 ppm以下的小的值，為對於全部玻璃基板1均良好地進行了熱處理的結果。
[表1]
根據表1，在面積比玻璃基板1小的第一個托架2中，破損率為0%，與此相對，在面積比玻璃基板1大的第二個托架2～第四個托架2中，為60%～80%的破損率。而且，藉由第三個與第四個的比較，未發現托架2的厚度所引起的破損率的變化。
根據以上的結果，可知藉由使托架2（的上表面2a）小於玻璃基板1（的下表面1a），而可抑制玻璃基板1的端面1b的破損。
以上，已對本發明的實施形態的構成進行了說明，但本發明不限定於所述實施形態，在不脫離本發明的主旨的範圍內當然可添加各種變更。
圖1中表示了托架2的上表面2a包含於玻璃基板1的下表面1a的內側，遍及玻璃基板1的周緣部1c的整周而具有非接觸部1d的情況，亦可例如圖5所示，為在玻璃基板1的周緣部1c的一部分具有非接觸部1d的構成。
圖5的構成中，邊X1均為非接觸部1d，與邊X1對應的端面1b可抑制托架2的翹曲所引起的破損。如此，亦可抑制與玻璃基板1的特定邊對應的端面1b的破損。 而且，邊X2以及X3中，在其一部分（圖的左側部分）具有非接觸部1d，在與具有非接觸部1d的部分對應的端面1b，可抑制其破損。如此，亦可於玻璃基板1的邊的一部分設置非接觸部1d。另外，邊X4不具有非接觸部1d。
如此，在將周緣部1c的一部分設為非接觸部1d的構成中，即便在假如托架2的上表面2a具有玻璃基板1的下表面1a以上的面積的情況下，亦可藉由變更玻璃基板1相對於托架2的配置而獲得本發明的效果。
而且，如圖6所示，亦可藉由變更玻璃基板1相對於托架2的配置，而將玻璃基板1的一部分（圖中包含四個頂點的四角）作為非接觸部1d。圖6的例中，在端面1b的四個頂點的端面1b的強度特別弱的情況下有效。
進而，至此的構成中僅表示了矩形狀的托架2的例，但托架2的形狀不限定於此。
例如，如圖7所示，亦可將托架2設為十字型的構成，將玻璃基板1的四角設為非接觸部1d。
而且，熱處理裝置3的構成只要可對載置於托架2的玻璃基板1進行加熱，則不作特別限定。
已藉由溢流下拉法製造玻璃基板1，亦可利用其他方法，例如流孔下引法、滾壓法或浮式法、上拉法、再拉法等製造玻璃基板1。
1、101‧‧‧玻璃基板
1a、101a‧‧‧下表面
1b、101b‧‧‧端面
1c、101c‧‧‧周緣部
1d‧‧‧非接觸部
2、102‧‧‧托架
2a、102a‧‧‧上表面
3‧‧‧熱處理裝置
4‧‧‧玻璃腔室
5‧‧‧玻璃架
6‧‧‧升降台
7‧‧‧爐壁
8‧‧‧加熱器
9‧‧‧收容部
10‧‧‧架板
11‧‧‧載置部
G‧‧‧帶狀試樣
Ga、Gb‧‧‧試樣片
l0‧‧‧初始的標記間的距離
M‧‧‧標記
S‧‧‧熱處理空間
X1～X4‧‧‧邊
ΔL1、ΔL2‧‧‧位移量
1a、101a‧‧‧下表面
1b、101b‧‧‧端面
1c、101c‧‧‧周緣部
1d‧‧‧非接觸部
2、102‧‧‧托架
2a、102a‧‧‧上表面
3‧‧‧熱處理裝置
4‧‧‧玻璃腔室
5‧‧‧玻璃架
6‧‧‧升降台
7‧‧‧爐壁
8‧‧‧加熱器
9‧‧‧收容部
10‧‧‧架板
11‧‧‧載置部
G‧‧‧帶狀試樣
Ga、Gb‧‧‧試樣片
l0‧‧‧初始的標記間的距離
M‧‧‧標記
S‧‧‧熱處理空間
X1～X4‧‧‧邊
ΔL1、ΔL2‧‧‧位移量
圖1a是表示本發明的實施形態的玻璃基板與托架的立體圖。 圖1b是表示本發明的實施形態的玻璃基板與托架的側視圖。 圖2是表示本實施形態的玻璃基板的熱處理裝置的剖面圖。 圖3是表示本發明的實施形態的玻璃基板的熱處理時的情況的圖。 圖4a是用於說明玻璃基板的熱收縮率的測定順序的平面圖。 圖4b是用於說明玻璃基板的熱收縮率的測定順序的平面圖。 圖4c是用於說明玻璃基板的熱收縮率的測定順序的平面圖。 圖5是表示本發明的不同的實施形態的剖面圖。 圖6是表示本發明的不同的實施形態的剖面圖。 圖7是表示本發明的不同的實施形態的剖面圖。 圖8a是表示現有的玻璃基板與托架的立體圖。 圖8b是表示現有的玻璃基板與托架的側視圖。 圖8c是表示現有的玻璃基板與托架的側視圖。
1‧‧‧玻璃基板
1c‧‧‧周緣部
1d‧‧‧非接觸部
2‧‧‧托架
Claims (10)
- 一種玻璃基板的熱處理方法，在使玻璃基板的下表面與托架的上表面接觸的狀態下，進行用於降低所述玻璃基板的熱收縮率的熱處理，所述玻璃基板的熱處理方法的特徵在於： 在所述玻璃基板的下表面的周緣部的至少一部分設置著與所述托架的上表面非接觸的非接觸部。
- 如申請專利範圍第1項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述托架的上表面比所述玻璃基板的下表面小。
- 如申請專利範圍第1項或第2項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述玻璃基板的所述非接觸部的面積相對於下表面整體的面積的比例小於0.5。
- 如申請專利範圍第1項至第3項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述非接觸部遍及所述玻璃基板的周緣部的整周而設置。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述玻璃基板的板厚為0.2 mm以下。
- 如申請專利範圍第1項至第5項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述托架的厚度為0.5 mm以上且3.0 mm以下。
- 如申請專利範圍第1項至第6項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中所述玻璃基板為300 mm見方以上的矩形狀。
- 如申請專利範圍第1項至第7項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其中熱處理時的最高溫度比所述玻璃基板的緩冷點低。
- 如申請專利範圍第1項至第8項中任一項所述的玻璃基板的熱處理方法，其為用於可撓性元件或可穿戴元件的所述玻璃基板的熱處理的方法。
- 一種玻璃基板的製造方法，包括： 使所述玻璃基板成形的成形步驟；以及 如申請專利範圍第1項至第9項中任一項所述的熱處理方法。
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014221520A JP2016088769A (ja) | 2014-10-30 | 2014-10-30 | ガラス基板の熱処理方法およびガラス基板の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| TW201623167A true TW201623167A (zh) | 2016-07-01 |
Family
ID=55857408
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| TW104135510A TW201623167A (zh) | 2014-10-30 | 2015-10-29 | 玻璃基板的熱處理方法以及玻璃基板的製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2016088769A (zh) |
| TW (1) | TW201623167A (zh) |
| WO (1) | WO2016068069A1 (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114804647A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-29 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | 一种镀膜玻璃样片的制备方法及中空夹层玻璃样片 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3620610B2 (ja) * | 1995-07-04 | 2005-02-16 | 日本電気硝子株式会社 | 薄板ガラスの熱処理用治具 |
| JP2005061747A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Nippon Electric Glass Co Ltd | 熱処理用セッター及びその製造方法 |
| JP5013039B2 (ja) * | 2005-09-21 | 2012-08-29 | 日本電気硝子株式会社 | 板ガラスの熱処理方法及び熱処理装置並びに熱処理用治具 |
| JP2007287969A (ja) * | 2006-04-18 | 2007-11-01 | Ihi Corp | 基板アニール装置用の基板支持装置 |
-
2014
- 2014-10-30 JP JP2014221520A patent/JP2016088769A/ja active Pending
-
2015
- 2015-10-26 WO PCT/JP2015/080090 patent/WO2016068069A1/ja active Application Filing
- 2015-10-29 TW TW104135510A patent/TW201623167A/zh unknown
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114804647A (zh) * | 2022-03-25 | 2022-07-29 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | 一种镀膜玻璃样片的制备方法及中空夹层玻璃样片 |
| CN114804647B (zh) * | 2022-03-25 | 2024-04-05 | 吴江南玻华东工程玻璃有限公司 | 一种镀膜玻璃样片的制备方法及中空夹层玻璃样片 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2016068069A1 (ja) | 2016-05-06 |
| JP2016088769A (ja) | 2016-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6380101B2 (ja) | ガラス基板及びその徐冷方法 | |
| JP2006008488A (ja) | 熱処理用セッター及びその製造方法、並びにガラス基板の熱処理方法 | |
| JP4297945B2 (ja) | 熱処理装置 | |
| JP2009149463A (ja) | ガラス板の製造方法及び製造設備 | |
| TW201623167A (zh) | 玻璃基板的熱處理方法以及玻璃基板的製造方法 | |
| JP2002114537A (ja) | ガラス基板熱処理用セッター | |
| JP3118789B2 (ja) | ガラス板の徐冷方法 | |
| JP6379678B2 (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
| JP3152256B2 (ja) | ガラス板の徐冷方法 | |
| JP2006008486A (ja) | 熱処理用セッター及びその製造方法、並びにガラス基板の熱処理方法 | |
| TWI679174B (zh) | 玻璃基板的熱處理方法以及玻璃基板的製造方法 | |
| JP2009298697A (ja) | ガラス基板熱処理用セッター | |
| KR101769670B1 (ko) | 유리 기판의 제조 방법 및 유리 기판 | |
| CN107235622B (zh) | 玻璃基板的热处理方法 | |
| JP2016160128A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
| JP3698171B2 (ja) | 表示装置用ガラス板の熱処理方法 | |
| JP2006008487A (ja) | 熱処理用セッター及びその製造方法、並びにガラス基板の熱処理方法 | |
| TWI580650B (zh) | Glass substrate manufacturing method and glass substrate | |
| JP2016011232A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
| TW201930211A (zh) | 玻璃基板的製造方法 | |
| JPH05330836A (ja) | ガラス物品の徐冷炉 | |
| JP2016011235A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
| JP2012167014A (ja) | ガラス板の製造方法及び製造設備 | |
| JP2016011237A (ja) | ガラス基板の製造方法 | |
| JP2007315718A (ja) | ガラス基板熱処理用セッター |