TWI387570B - 平板顯示器用的面板玻璃選擇方法、平板顯示器用的面板玻璃及其製造方法 - Google Patents

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Description

平板顯示器用的面板玻璃選擇方法、平板顯示器用的面板玻璃及其製造方法
本發明係關於以平板顯示器之構成部件加以利用之平板顯示器用的面板玻璃。
平板顯示器裝置係，伴隨於液晶或電漿(plasma)等之各種顯示方式的進步，以急速進步於其畫質之提升與顯示畫面之擴大。因此，在此技術革新之中，對於構成平板顯示器之面板玻璃，也進行各種改良、改善，在需求上繼續要求能更超出。對關於平板顯示器用的面板玻璃之技術其重要者係，能加以實現作為電子部件之機能所要求之玻璃材質之改良，且對於平板顯示器之性能有大影響及外觀品質之提升。玻璃材質與外觀品質係，雖然具有互相依存之部分，特別面板玻璃之外觀品質係，為藉由通過其透光面加以觀察動畫或高精細之影像等起見，而要求高度之製品品質。例如以液晶用途加以利用之具有代表性之薄膜電晶體TFT(Thin Film Transistor)用的面板玻璃時，其品質要求在10000勒克司(Lux)之照明下的目視檢查不可認出其表面之傷或污染。又關於面板玻璃之彎曲、起伏等表面精度，也要求高品質之場合居多。
如此一來，以液晶用基板用途加以利用之面板玻璃係：要求高表面精度，雖如在日本專利文獻1施予面板玻璃表面之研磨加工處理，但由於從熔融玻璃加以直接成形 面板玻璃之各種技術的高度提升，直接使無研磨之面板加以利用者居多。然而，對於面板玻璃之氣泡或夾雜物等之內部缺陷如在日本專利文獻2或日本專利文獻3所述，藉由變更面板玻璃之材質或原料構成等，而多加以改善。
【日本專利文獻1】特開2000-127009號公報
【日本專利文獻2】特開2003-137591號公報
【日本專利文獻3】特開2004-31244號公報
至今對於平板顯示器用的面板玻璃所進行之改善係，以採用能以稍微提升顯示器之畫質提升或高精細化的平板顯示器之性能為方針加以進行。然而，依照此種想法，費甚多時間使面板玻璃所求之高要求品質加以實現。因此，平板顯示器所使用之面板玻璃品質係，對於面板玻璃之特定尺寸或機能，然而，清潔度等，也有成為超越作為平板顯示器所必要充分之品質的場合，一方面此種超過程度之品質使平板顯示器用的面板玻璃在市場上成為供給不足原因之一。
例如，使用TFT(薄膜電晶體)之液晶顯示器的製造製程係由：TFT製程(也稱TFT陣列製程、基板工程)、面板(panel)製程(也稱單元(cell)製程)、組件(module)製程(也稱實裝製程)等所構成，其中TFT製程係，在薄板之無鹼玻璃基板上，使非晶質矽(amorphous silicon)、絕緣體、半導體等之各種薄膜層加以形成且施予圖案加工，而形成TFT或液晶驅動用之顯示電極、配線。面板製程係使TFT基板 與彩色濾光器基板以對準位置而加以積層，在其間隙注入液晶。組件製程係在面板周邊接連驅動IC等之積體半導體電路、且加以配設背光(back light)。此種一連的製程之中，特別以TFT陣列製程係，有與以LSI基板所使用之利用矽單結晶的各種製造製程類似者。因此，以如在半導體之量產製程而求於以基材所使用之矽單結晶之品質，對於面板玻璃也產生要求同樣品質的容易構想。但是，顯示器用的面板玻璃與矽單結晶基板之決定性差異係，其外形尺寸之差異，即為容積差，使基於此差異所產生之帶電現象等之問題加以克服，為使一片面板玻璃以至達到對於要求品質，附與物理的各種機能，提升表面精度或清潔度，並且為清除各種內部缺陷之品質要求所需要之精力甚為龐大，需要過度之對應。
對於平板顯示器用的面板玻璃之內部缺陷係，雖有氣泡，夾雜物等，現實上雖然有微小內部缺陷之存在於玻璃中之場合，除非遮蔽平板顯示之影像者；或，為驅動平板顯示器元件形成於玻璃基板上之配線結構、藉由斷線成為平板顯示器裝置不能正常動作之重大問題原因者以外，也有可容許其存在。但是，至今係，不管可否容許，反正對於可識別之內部缺陷係，藉由以其全部為廢棄對象，僅以能滿足嚴格規範者為平板顯示器用的面板玻璃製品，而加以供給。
然而，一方面為實現如此之過度品質，面板玻璃之製品成品率顯著低降，產生不能應市場之需求以使大量之面 板玻璃加以豐富供給的問題。又，將全部具有可識別缺陷的面板玻璃加以廢棄所進行之檢查或大量產生之面板玻璃的廢棄處理作業係，需要許多勞力，從製造所需之人力資源以有效率應用的觀點也產生人力障礙之狀態。
本發明者係鑒於有關情形，以提供在各種平板顯示器裝置所使用之做為面板玻璃在實際使用上具有充分之機能與性能，並且成品率良好之平板顯示器用的面板玻璃及其選擇方法以及製造方法為課題。
即，本發明之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法係，檢查具有透光面之面板玻璃的內部缺陷，加以選擇良否之方法，其特徵在於內部缺陷位置之最大尺寸為30μm以上，並且，對應於內部缺陷位置之對於透光面一部分區域的最大深度或最大高度以超過0.1μm之面板玻璃為不良品，以其他之面板玻璃為良品加以選擇。
對於面板玻璃之內部缺陷係，在使玻璃以高溫加以熔融製造時所產生之未溶解殘留原料，熔融玻璃所滯留之從耐火容器的爐壁等所產生之白金等的金屬或耐火物等之難熔性異物，或者在玻璃化反應從原料等所發生之氣體產生氣泡，更且稱呼為結節(knot)、脈理等具有異質組成的玻璃等。又，「內部缺陷」係不含在面板玻璃之表面或端面等所存在之裂紋(crack)、碎片、傷痕之表面損傷。即，本說明書所言之「內部缺陷」係意味著在面板玻璃之內部所存在之缺陷。
本發明者係，對於平板顯示器用途的面板玻璃，持續 多年之研究結果，以至認識到在面板玻璃搭配於影像顯示裝置之平板顯示器的狀態可明確加以識別之內部缺陷係能遮蔽平板顯示器之像素(picture point)。此種內部缺陷係，雖然並非遮蔽一個像素之全部者，在波及使其像素之亮度以大幅度低減影響的場合就成為問題。但是，除此種場合以外，內部缺陷係不低減製品之性能。如此種之內部缺陷係在面板玻璃之狀態由單純之目視檢查有不能認識出來的場合。
然而，本發明者發現，將習知之以過度的品質加以製造之平板顯示器用的面板玻璃，在面板玻璃製造製程加以調查不良品中，特定其內部缺陷之性狀，由所謂僅以「不低減製品性能之內部缺陷」就能充分滿足顧客所要求之品質，並且可提升面板玻璃之製品成品率。
即，面板玻璃之內部缺陷，最大尺寸為30μm以上，雖然其內部缺陷為遮蔽複數像素者，內部缺陷對於折射率、透射率可視為與玻璃同等之場合或，不遮蔽像素之場合等係，不加以認識為內部缺陷。然而，此種場合係，以面板玻璃之狀態的目視檢查也不能認識出來。一方面，例如在液晶用途等之面板玻璃之內部缺陷檢查係，也有使用邊緣照明(edge light)檢測內部缺陷之散射光以進行檢查的場合，以如此利用從各種方向之光線進行檢查的場合係，容易成為進行過度之檢查，原來雖係不低減製品之性能的內部缺陷，也可能變成不良品。但是，以本發明之選擇方法加以判斷良否時，例如藉由進行透射光之檢查，成為以 接近於本來製品之使用狀態加以進行評價，可僅採用不低減製品性能者。
內部缺陷本身透射可視光線之場合，妨礙光線係內部缺陷與玻璃之界面，從面板玻璃透光面側加以觀察時成為僅以曲線形狀加以認識之界面。因此，此玻璃與內部缺陷之界面，存在於恰好收容於一個像素內之位置關係的場合，即以在內部缺陷之尺寸大的場合，雖然依存於內部缺陷存在於面板玻璃厚度方向之何處，內部缺陷毀一個像素之危險性係變高。然而依據本發明者之研究內部缺陷，存在於玻璃板厚度之特定位置，並且此內部缺陷之尺寸，比30μm以上的場合，容易產生毀損一個像素之狀況，使以顯示器裝置所構成加以顯示影像之場合一個像素毀損，其結果在顯示器裝置之顯示像面認識出有內部缺陷。即，本發明係，對於以不良品加以選擇之面板玻璃中的內部缺陷，其尺寸係以30μm以上為重要。又，由內部缺陷周邊之衍射現象等在內部缺陷背後藉由光線繞射由於不容易確認內部缺陷本身也有不能加以認識缺陷的場合。
然而，將如上述現象加以調查中，有30μm以上尺寸之內部缺陷存在，而且最接近於內部缺陷地點之面板玻璃的透光面之一部分區域，起因於內部缺陷以凸形狀加以隆起之場合，或者以凹狀加以窪下之場合係，以顯示器加以組立後，看出內部缺陷之認識率加以變高。然而，對於其透光面一部分區域之凸形狀的隆起或凹形狀之窪下，將其最大尺寸(最大高度、最大深度)由接觸、非接觸型式之表 面粗糙儀等的玻璃表面檢查方法加以計測時，判明均對於透光面超過0.1μm。
即，本發明之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法係，對於具有透光面之面板玻璃，具有最大尺寸30μm以上之內部缺陷，並且，對應於其內部缺陷之位置(最接近於其內部缺陷)的透光面一部分區域，對於透光面成為具有最大高度超出0.1μm之凸形狀隆起的面板玻璃，或者，對於透光面成為具有最大深度超出0.1μm之凹形狀窪下的面板玻璃為不良品，除此以外之面板玻璃為良品加以選擇。然而此選擇方法係，由面板玻璃之尺寸或用途等加以變化，適好係對於一片面板玻璃，對應於最大尺寸80μm以上之內部缺陷之位置(最接近於其內部缺陷)的透光面一部分區域，對於透光面就以最接近於內部缺陷之面板玻璃表面的凹凸，對於面板玻璃之透光面具有超越±0.1μm尺寸者為不良品加以選擇，再好係對於一片面板玻璃，對應於最大尺寸100μm以上之內部缺陷之位置(最接近於其內部缺陷)的透光面一部分區域，對於透光面就以最接近於內部缺陷之面板玻璃表面的凹凸，對於面板玻璃之透光面具有超越±0.08μm尺寸者為不良品加以選擇，更好係對於一片面板玻璃，對應於最大尺寸150μm以上之內部缺陷之位置(最接近於其內部缺陷)的透光面一部分區域，對於透光面就以最接近於內部缺陷之面板玻璃表面的凹凸，對於面板玻璃之透光面具有超越±0.05μm尺寸者為不良品加以選擇，最好係對於一片面板玻璃，對應於最大尺寸180μm以上之內 部缺陷之位置(最接近於其內部缺陷)的透光面一部分區域，對於透光面就以最接近於內部缺陷之面板玻璃的凹凸，對於面板玻璃之透光面具有超越±0.03μm尺寸者為不良品加以選擇。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法係，檢查具有透光面之面板玻璃的內部缺陷，加以選擇良否的方法，其特徵在於，內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，從對應於內部缺陷之位置的透光面一部分區域至該內部缺陷之距離未滿0.01μm的面板玻璃為不良品，除此以外之面板玻璃為良品加以選擇。
在此，「從對應於內部缺陷之位置的透光面一部分區域至該內部缺陷之距離」係，從最接近於內部缺陷之透光面一部分區域對於透光面以垂直方向前進至內部缺陷之最短距離(垂直最短距離之意義)。
從此透光面一部分區域至內部缺陷之垂直最短距離係，雖受存在於面板玻璃之內部缺陷的性狀或，面板玻璃之組成，更由面板玻璃之成形方法等之影響，上述垂直最短距離愈大時，帶給透光面一部分區域之表面形狀的變化之影響愈小。因此，做為不良品之選擇基準的上述垂直最短距離係以未滿0.03μm為宜，再好係未滿0.05μm，更好係未滿0.07μm，最好係未滿0.09μm。
又．本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，具有透光面，有內部缺陷存在，內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，對應於其內部缺陷之位置的透光面一部分區域之對 應透光面的最大深度或最大高度為0.1μm以下為其特徵。
本發明之平板顯示器的面板玻璃係，由面板玻璃之尺寸決定內部缺陷之最大尺寸的上限值，其上限值對於面板玻璃之具有矩形狀的透光面，為其短尺寸側之端邊尺寸，即面板玻璃透光面之短邊長度的九成。如具有超出短尺寸側之端邊尺寸的九成長度之內部缺陷存在時，例如雖在光學上無折射率或透射率等之問題，面板玻璃之強度產生問題之危險性變高為不理想。然而，為保證面板玻璃具有高機械特性起見，以無超出短尺寸側之端邊尺寸之八成長度的內部缺陷為宜，再好為七成，更好為五成越好為三成，最好以不超過一成長度之內部缺陷。
在此，上述之內部缺陷係例如氣泡，即包含某氣體之氣泡或不含任何氣體之真空氣泡。包含某氣體之氣泡的場合，對於其氣體之種類、有氧、二氧化碳、一氧化碳、氮氧化物(NOx )、氮、氯、溴、氫、氬、氦、氖、氙、水蒸氣、硫氧化物(SOx )、二氧化硫氣體等。又，為真空氣泡之場合，在氣泡內壁有氣泡生成時之成分在某種狀態以固體加以析出的場合。
上述之構成內部缺陷的氣泡係，有其氣泡表面之形態在曲率半徑變動少的近於球形狀者，伸長於一方向之形狀者，更且一面伸長於一方向垂直於其伸長方向之斷面為扁平狀態者，有多種形態。但，對於顯示於顯示器之影像，在相鄰之像素所重疊之氣泡外表面的曲率大小係以相異者，比在相鄰之像素以相同小曲率之氣泡的外表面位置加 以重疊之狀態為宜，從此觀點，氣泡面之形態係以伸長於一方向之形態比近於球形狀者為宜。
或者，上述之內部缺陷係例如也有固體異物。對於內部缺陷之固體異物係，並不像氣泡對於可視光具有透射性，而具有遮蔽性，例如耐火物或白金等之微細異物或玻璃原材之殘留異物等的無透射性者，符合於此類異物。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，在其兩面具有透光面，透光面係，以兩面合計以具有20×105 mm2 以上之面積為宜，更好之形態係，以單面之透光面，各具有10×105 mm2 以上之面積者。
對於具有此種面積之面板玻璃係，例如以具有1000mm×1200mm、1100mm×1250mm、1370mm×1670mm×、1500mm×1800mm透光面之縱橫尺寸的面板玻璃為符合。此面板玻璃之厚度尺寸係在0.7 mm以下為宜。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，例如，從母面板玻璃分割兩片以上加以製作。母面板玻璃也稱呼為元板、母親玻璃、母材等。
對於母面板玻璃之尺寸係，並非特別加以限定。又，對於從此母面板玻璃一片所製造之顯示器元件之尺寸或品種等也並非特別加以限定。因此，可從一片母面板玻璃製造相異尺寸之顯示器元件也可製造具有相同尺寸之顯示器元件。
本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，適宜於液晶顯示裝置。
對於液晶元件之不同或影像顯示方式之不同等並無關係，例如對於液晶不關係於向列結構液晶(nematic crystal)、碟狀結構液晶(smetic crystal)、膽固醇液晶(cholestric crystal)等之種別可加以使用，對於影像顯示方式不管超扭轉向列結構液晶STN(Super Twisted Nematic liquid crystal)或TFT等之不同可加以使用。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，也可適宜於TFT顯示裝置。
TFT顯示裝置係，由薄膜電晶體(Thin Film Transistor)方式之液晶顯示器，只要TFT顯示裝置，對於半導體材料不管使用多結晶Si者，使用非晶質Si者，均可加以使用。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係也適宜於無機或有機EL顯示器。
在此，無機或有機EL顯示器係，使加電壓時發光之無機或有機物質蒸鍍於玻璃基板，藉由施加使此等發光體加以發光之電壓，在低電壓施加也能發光之顯示器。對於無機EL顯示器係，有使用硫化鋅(zinc sulfide)等之發光體者，又有機EL顯示器係，有使用二胺(diamine)類等之發光體者。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，適宜於場致發射(field emission)顯示器。
在此，場致發射顯示器係，為顯示器之顯示原理，在玻璃基板上與像素相同數之微小電極以格子狀排列，向從其各平面電子放出源(emitter)離開數mm以對向所配設之 玻璃基板上的螢光體發射電子，藉由所發射之電子衝突於螢光體加以發光之與陰極線管CRT(Braun管)同樣原理之平面顯示裝置。又電子放出源係有各種方式，從習知加以開發之稱為尖錐(spindt)型之類型外，近年來有表面電導電子發射顯示SED(Surface-conduction Electron-emitter Display)等之新類型。
然而，以此用途之平板顯示器用的面板玻璃係，在場致發射顯示器所使用之兩片面板玻璃中，以透射影像等之資訊，組立為場致發射顯示器時構成裝置之前面的面板玻璃為對象者。又，起因於此顯示器之性質或像素尺寸等，內部缺陷之最大尺寸係，對應於內部缺陷之位置的透光面一部分區域對於透光面之最大深度或最大高度具有限制在0.1μm以下之條件，以100μm以上也可，再好也可150μm，更好為180μm以上，最好為300μm以上。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，其特徵在於，具有透光面，有內部缺陷存在，內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且對應於其內部缺陷位置之從透光面一部分區域至內部缺陷之距離為0.01μm以上。
在此，「從對應於內部缺陷之位置的透光面一部分區域至該內部缺陷之距離」係，如上所述，從最近於內部缺陷之透光面一部分區域對透光面向垂直方向前進至內部缺陷之最短距離(垂直最短距離)。在此發明之平板顯示器用的面板玻璃，上述垂直最短距離之上限值與內部缺陷之板厚方向的最大尺寸之上限值係，由面板玻璃之板厚尺寸所 決定。上述垂直最短距離係以板厚尺寸之50%以下為宜，內部缺陷之板厚方向的最大尺寸係以板厚尺寸之30%以下為宜。內部缺陷之板厚方向之最大尺寸超過板厚尺寸之30%時，面板玻璃之機械性強度發生障礙之可能性變高。從此觀點，內部缺陷之板厚方向的最大尺寸係，以板厚尺寸之25%以下為宜，再好為20%以下，更好為18%以下，最好為15%以下。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，例如，從母面板玻璃以分割兩片以上加以製作。母面板玻璃也稱呼為元板、母親玻璃、母材等。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，在包含內部缺陷部分對於波長450nm~650nm之可視光線以具有90%以上之直線內部透射率為宜。又，特別液晶顯示器用的面板玻璃係，包含內部缺陷部分對於波長400nm~800nm之可視光線以具有90%之直線內部透射率為宜。此係液晶顯示器為利用後照光(back light)之外部光源的光加以顯示之顯示器，光之利用效率較低之關係。
在此，直線內部透射率係，例如將面板玻璃切割為可能計測之20mm方塊的矩形形狀作為試片，在雙光束(double-beam)分光光度計之基準(reference)側使用薄膜狀之基準玻璃(與進行測定之平板顯示器用的面板玻璃相同組成之玻璃)，對於包含上述試片之內部缺陷存在處所之相當1~5mm方塊的板厚區域，用波長450.0nm至波長650.0nm，或者從400至800nm範圍之光以掃描速度 0.3nm/sec測定加以求得。當然，試片之面板玻璃係，使用在其透光面並無施予薄膜等之覆蓋處理者。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，以含有SiO2 95質量%以下，Al2 O3 5質量%以上之矽酸鹽玻璃為宜。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，以無鹼玻璃為宜。
在此，無鹼玻璃係，玻璃組成中之鹼金屬元素的鈉、鉀、鋰等之元素以氧化物換算為0.1質量%以下者。本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，從其用途可採用需要之玻璃組成，例如以薄膜電晶體(TFT)加以驅動像素之TFT液晶顯示器係，玻璃中所含有之鹼成分有阻害液晶顯示器之機能的危險，對於面板玻璃以不含有鹼金屬元素之組成，即藉由以無鹼玻璃組成，可加以實現所期望之機能。
本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，上述以外，使鹼土族金屬元素用氧化物換算以含有5質量%者為宜。又，鹼土族金屬元素之含有量係對於氧化鋁(alumina)之含有量以不低10質量%以上為宜。藉由具有此種組成，可維持玻璃之化學耐久性之關係，例如在製造液晶顯示器之製程中，對於使用之酸、氫氟酸、鹼等的藥液具有高耐久性，又在長時間之高溼度環境下等可成為不易產生障礙之玻璃材質。
本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，上述以外．使AS2 O3 以含有0.1質量%以下為宜。此係，環境上所需者，在面板玻璃之利用環境或再利用等之處理程序具有重要 性。
從以上觀點，例如本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，用質量%表示以成為具有SiO2 45~75%、Al2 O3 6~20%、Ro 7~30%(Ro=MgO+CaO+ZnO+SrO+Bao)組成之玻璃材質為適宜。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，為實現高透射率起見，以使玻璃組成中之Fe2 O3 或Cr2 O3 的遷移金屬氧化物之含有量加以抑低為宜，具體上係使遷移金屬氧化物在500ppm以下，再好為300ppm以下，更好係以200ppm以下之含有量為適宜。
更且，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，以輕為宜之關係，其密度係以2.6g/cm3 以下為宜。然而，注視對於外力之變形時，將其楊氏模量以密度所除之值以在28GPa/g．cm-3 以上為宜。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃係，以延伸成形法加以製作者為宜。
在此，延伸成形法係，使高溫狀態之熔融玻璃以所期望之成形方法加以成形之際經由滾筒(roll)等之耐熱裝置將延伸力施加於玻璃，加以實現所定之表面精度、板厚、板面積之方法。對於延伸成形法係，例如，有溝槽下拉(slot down draw)成形法、溢流下拉(overflow down draw)成形法、延伸(roll-out)成形法、浮動(float)成形法等。
又，本發明之平板顯示器用的面板玻璃之製造方法係，其特徵在於包括：成形製程、檢查製程及切割製程， 其中，成形製程係，將熔融玻璃由延伸成形法加以成形於板狀以得具有透光面之母面板玻璃，檢查製程係，檢查母面板玻璃之內部缺陷，切割製程係，將經檢查內部缺陷之面板玻璃加以切割以得兩片以上之面板玻璃，在檢查製程，在檢知內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，對應於內部缺陷之位置的透光面一部分區域對於透光面的最大深度或最大高度超過0.1μm之不良部分的場合，在切割製程以將該不良部分加以除外之方式使面板玻璃加以切割。
在此，成形製程之延伸成形法係，如上所述，在高溫狀態之熔融玻璃加上延伸力以進行熱成形，以得所期望之板厚能實現需要之機能的面板玻璃形狀之成形方法。檢查製程係，例如，可使用以併具面板玻璃中之內部缺陷位置的圖形化機能，將內部缺陷之尺寸等的資訊以數位(digital)資訊能加以記錄之電子機器等的裝置加以實行，或者，可藉由實際應用製造熟練者之目視檢查等採用類比(analog)方法加以實行。又，檢查製程係，可在成形製程之面板玻璃加以實行，也可在成形製程後對冷却至室溫之面板玻璃加以實行。
切割製程係，在檢查製程檢知內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，對應於內部缺陷之位置透光面一部分區域對於透光面最大深度或最大高度超過0.1μm之場合，基於從此檢查製程所得之資訊，以將該不良部分除外之方式加以切割母面板玻璃的製程。例如，切割製程係，避開 檢知為不良部分，以最無浪費可得多片數之方式，使對應於應得之面板玻璃面積的複數區域從母板玻璃加以選擇，藉由沿此選擇之複數區域之輪廓切割母面板玻璃加以實行。
在上述之切割製程，從母面板玻璃切割所要片數之面板玻璃後，未經選擇之區域殘留於母面板玻璃。此殘留於母面板玻璃係雖可照原樣加以廢棄，為玻璃材料之有效利用起見，也可從此殘留之母面板玻璃取得尺寸小之面板玻璃。此係，以重複上述之切割製程就可加以實行。即，從所殘存之母面板玻璃，避開在檢查製程所檢知之不良部分，以最無浪費可取得多片數之能滿足所需形狀尺寸的面板玻璃之方式，加以選擇對應於應得之面板玻璃面積的複數區域，沿此選擇之複數區域的輪廓藉由加以切割所殘存之母面板玻璃，可得比最初之面板玻璃較小尺寸的面板玻璃。然而，更重複此項切割製程時，可得更小尺寸之面板玻璃。尚且，檢查製程係，僅再最初之面板玻璃之製造製程加以實行，使其檢知資訊在以後之重複切割製程加以使用，也可按照在以後之重複切割製程所得面板玻璃之固有特性加以變更關於內部缺陷之容許基準值，每當在實行以後之重複切割製程前加以實行。
切割製程之切割加工方法係，並非特別加以限定，例如，可採用機械劃片(mechanical scribe)或雷射劃片(laser scribe)等之方法，或者也可使用具有鑽石磨石等之切割裝置或各種切割加工機。又，也可並用此等複數切割加工方 法。
對於成形製程之延伸成形法係，可採用溢流下拉法等。
溢流下拉法係，使熔融狀態之玻璃從耐熱製之流槽結構物加以溢流，使所溢流之熔融玻璃在流槽結構物下方加以延伸成形以製造面板玻璃的方法。
在此，流槽結構物之結構或材質係，只要能實現使面板玻璃之尺寸或表面精度成為所期望之狀態，在平板顯示器用途可使用之品質者，並不特別加以限定。又，為進行向下方之延伸成形對於面板玻璃以任何力量施加方法均可。例如，也可採用具有充分大寬度之耐熱製滾筒接觸於面板玻璃的狀態加以旋轉延伸的方法。
又，在檢查製成之母面板玻璃的內部缺陷檢查係，可使可視光線、雷射光線、電子線、超音波之一任一個以上藉由照射於面板玻璃加以實行。
例如，使可視光線、雷射光線、電子線、超音波之任何一個以上藉由照射於面板玻璃之一方的透光面，從其面加以入射，以從他方之透光面加以射出的方式，藉由加以計測所射出之光線或音波能量，或者散射之光線，可檢知內部缺陷。具體上係，可使用使射出又散射之光線加以受光之作為受光元件的固體攝影元件。尚且，檢查製程係，不妨礙上述以外之檢查方法的併用。又，檢查製程係面板玻璃之溫度以在室溫以上進行為宜。又，檢查製程係，雖然使內部缺陷之位置(分布)在面板玻璃之面方向加以特定，也可在面方向與板厚方向之雙方向加以特定者，更且， 在面方向之位置決定方法與板厚方向之位置決定方法也可採用相異之決定方法。
依照本發明時，對於各種平板顯示器裝置用的面板玻璃可提供實用上具有充分機能與性能，並且成品率良好之平板顯示器用的面板玻璃。
為讓本發明之上述和其他目的、特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。
以下對於由本發明之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法加以取得平板顯示器用的面板玻璃，及其製造方法，基於實施例加以說明。
【實施例1】
將本實施例之平板顯示器用的面板玻璃之外觀表示於圖1。又圖2A、B係，表示對於面板玻璃之透光表面近傍之擴大圖。本實施例之平板顯示器用的面板玻璃1係，具有兩面1370mm×1670mm之透光面2，其板厚具有0.7mm之短形狀外觀，面板玻璃1之彎曲對於300mm之尺寸為0.45mm以下，以5mm至20mm以下之周期凹凸所認出之起伏係小於0.2μm，面內之板厚公差對於300mm之測定長度為0.1mm以下。又，稜線4係，施予0.2mm之倒稜加工。此面板玻璃1之玻璃材質以氧化物換算之質量%表示時，為SiO2 60%、Al2 O3 15%、B2 O3 10%、Ro(R=Mg+Ca+Sr+Ba+Zn)14%、Sb2 O3 1%之無鹼玻璃組 成，鹼成分之含有量係以氧化物換算為0.05%以下，此面板玻璃之密度係2.49g/cm3 。又，對於此面板玻璃之熱性質歪度係660℃，相當於高溫粘度102.5 dPa．S之溫度係為1570℃。
在此面板玻璃1係，對於內部缺陷以最大尺寸L為120μm之氣泡缺陷K有一個，在從面板玻璃1之端面3之距離W為20mm，從一方之透光面2在0.4mm的深度H之位置，對於端面3與透光面2之兩方以伸長於平行方向之樣相加以存在。氣泡之氣體組成係，二氧化碳25質量%、氮73質量%、氧2質量%。然而，為評價此氣泡所存在處所之最近傍的面板玻璃透光面(透光面一部分區域)之表面性狀，由雷射計測裝置對於透光面一部分區域加以實行計測時，對於其透光面最大高度T係為0.01μm，判明在無問題之狀態。
此面板玻璃1係雖然在液晶用途或無機或有機EL顯示器用途加以利用者，為評價此面板玻璃之性能起見，在液晶面板(panel)之製造線(line)使用液晶面板之製造製程，組立面板實施評價時，具有與習知製品同樣之評價結果，判明對於圖像等之顯示性能具有無問題的品質。
然而，更且對於此面板玻璃之內部缺陷存在處所，為評價其透射率起見，一旦將組立為面板之面板玻璃加以解體，包含相當於內部缺陷處所之周圍加以製作一邊20mm之矩形狀面板玻璃試片。對於此試片之含有內部缺陷存在處所的相當1~5mm方塊之透光表面矩形區域，使從波長 450.0nm至波長650.0nm之範圍，在雙光束(double-beam)分光光度計之基準側使用0.7mm厚度的基準玻璃，以掃描速度0.3nm/sec之計測條件進行測定。此基準玻璃係使用將Fe2 O3 等之可視域的透射率加以低降之虞的雜質為極少者，從此玻璃之透射率與折射率預先確認其內部透射率大略為100%。其結果，對於從波長450.0nm至波長650.0nm之波長範圍，加以確認為顯示95%以上之透射率者。
【比較例】
在圖3，係表示比較例之面板玻璃之透光面近傍的擴大圖。圖3所示之比較例的面板玻璃10雖然與實施例同樣為平板顯示器用途者，如圖3所示，最大尺寸為40μm之內部缺陷K有一個，在從面板玻璃10之端面3之距離W(參照圖2)為40mm，從一方之透光面2在0.008μm深度H之位置，對於端面3與透光面2之兩方以伸長於平行方向之樣相加以存在。然而，對應於此面板玻璃10之內部缺陷K的透光面一部分區域之對於透光面最大高度T由與實施例同樣之雷射計測裝置以同樣條件加以計測時，T值係為0.3μm。
【實施例2】
其次，對於上述面板玻璃1之選擇方法與製造方法加以說明。首先，將與實施例1之玻璃材質以成為相同組成之方式預先以均一所調配之所定玻璃原料在由耐火結構所構成之熔融爐內，藉由加熱於高溫狀態加以玻璃化，使熔融玻璃中之不均質部位使用習知之均質化裝置成為均質狀 態。其次，使此熔融玻璃導入由延伸成形法之一種的溢流拉下法進行連續加以成型之製程，從耐火性之流槽結構物使熔融玻璃溢流後由具有耐熱性滾筒之成形裝置進行向下方之延伸成形。其後，所成型之母面板玻璃係，由以下之選擇方法，進行良品與不良品之選擇。首先，在由熟練檢查者之檢查製程，藉由併用熟練者之感應檢查，由可視光線之向面板玻璃的照射之擴大圖像之異物尺寸計測，雷射計測等加以進行母面板玻璃中之內部缺陷處所的圖形化，母面板玻璃中之內部缺陷位置與內部缺陷尺寸之值輸入於接連在局部區域網路LAN(Local Area Network)之製程管理程式的資訊終端裝置。圖性化處所係，在預先以圍棋盤之目狀加以區分之監視器(monitor)中藉由輸入異物種類與異物尺寸，加以特定異物位置者。此值係，在其次之加工製程決定要進行何種切割時加以利用。
以試驗進行所得之計測結果係，如以下，內部缺陷係表示均為氣泡之特徵，其計測值係對於15片面板玻璃1(1500mm×1800mm、0.7mm厚度)，最大氣泡徑之尺寸為從120μm至300μm之範圍，其各數少者為兩個，多者為五個。又，對於任何內部缺陷，也與由實施例1同樣方法，為加以評價對於此氣泡所存在處所關於其最近傍之面板玻璃1的透光面2之表面性狀，由雷射計測裝置使透光面2之氣泡位置，即，使內部缺陷位置以垂直投影於透光面的場合，對於相當於最短距離之透光面位置，加以進行其表面之凹凸計測時，對於任何一個並不影響於表面之凹凸， 透光面2之表面凹凸係為0.01μm~0.03μm。又，對於此透光面之至內部缺陷處所的深度，即距離係，在0.05μm至1.8μm之範圍有全體數之六成加以存在。所殘存之四成係存在於比1.8μm較深之位置。以如此對於任何內部缺陷，也判明其深度係，對於作為本發明之平板顯示器用的面板玻璃為無障礙者。
然而，賦予與標記資料(marking data)對應之製程管理號碼之母材的母面板玻璃係，在加工製程，基於標記資料之資訊，由劃片切割及端面加工加以精密切割，從一片母面板玻璃作為20英寸之a-Si(amorphous(非晶質)矽)．TFT-LCD加以利用之平板顯示器用的面板玻璃1，可得十五片之面板玻璃1。此時，以基於標記資料之資訊加以切割之關係，面板玻璃1之內部缺陷數係成為內部缺陷處所以均等分散於複數面板玻璃1，結果存在於一片面板玻璃1之內部缺陷數係無偏袒。
如此在最後製程進行去除異物附著等之清洗，使複數面板玻璃1收納於能以集積疊層狀態保持於機架(rack)中之梱包箱內，搬送於面板組立製造廠加以組立為20英寸之液晶面板。在面板組立製造廠加以評價以如此由一連製程所製造之液晶顯示面板的結果，判明係為與習知面板以無遜色可加以使用之製品。
【實施例3】
更且，對於以場致發射(field emission)顯示器之裝置前面玻璃加以使用之具有SiO2 95質量%以下，Al2 O3 5質量% 以上組成之玻璃材質，由與實施例2類似之方法進行薄面板玻璃之切割，進行評價。以下表示其選擇方法、製造方法及其結果。
使以符合於用氧化物換算之質量%表記為相當於SiO2 50~65%、Al2 O3 2~15%、MgO 0~4%、CaO 0~2.9%、SrO 2~13%、BaO 2~13%、MgO+CaO+SrO+BaO 17~27%、Li2 O 0~1%、Na2 O 2~10%、K2 O 2~13%、Li2 O+Na2 O+K2 O 7~18%、ZnO2 1~9%、TiO2 0~5%之組成，將預先以均一加以調配之所定玻璃原料在耐火結構所構成之玻璃熔融槽內，藉由加熱於高溫狀態加以玻璃化，使熔熔玻璃中之不均質部位使用習知之均質化裝置成為均質狀態。
其次，使此熔融玻璃以連續使用具有包括錫浴(tin bath)之加熱爐，導入於由浮動法進行成形之製程，以耐熱性滾筒進行延伸成形。其後，成形之母面板玻璃係，採用由熟練檢查者之選擇方法或雷射計測等，在檢查製程進行與上述同樣之檢查加以實行面板玻璃之良否判定，進行母面板玻璃中之內部缺陷處所的圖形化，以所定之資料加以保存於資訊終端。然而此值係，在其次之加工製程以決定如何進行切割所使用。
以如此之檢查製程所得之計測結果係，如以下。首先對於內部缺陷之種類認出氣泡缺陷存在。又，進行試驗者係，雖為從母面板玻璃以採取六片之場致發射顯示器用的面板玻璃之品種，在一片面板玻璃中所存在之內部缺陷係，最大氣泡徑之尺寸在從300μm至500μm之範圍，其 個數少著為一個，多者有十五個。又，對任何內部缺陷，也由與實施例1、實施例2同樣方法，對於此氣泡存在處所，為評價其最近傍之面板玻璃1之透光面2的表面性狀起見，由雷射計測裝置對透光面2之表面凹凸進行計測之結果，對任何一個也不影響於表面之凹凸，透光面2之表面之凹凸係0.01μm~0.04μm。又對於透光面至此內部缺陷處所之深度，即距離係在0.03μm至2.1μm之範圍有全體數之三成存在，殘存之七成係存在於比2.1μm較深之位置。以如此對於任何內部缺陷，也判明其深度係作為本發明之平板顯示器用的面板玻璃並無障礙。
其次與標記資料對應之母面板玻璃係，在加工製程基於標記資料之資訊，由習知之所定加工方法加以精密切割，從一片母面板玻璃如上所述以得六片場致發射顯示器用的面板玻璃1。又，基於標記資料之資訊進行切割，面板玻璃1之內部缺陷數係內部缺陷處所以大略均等分散於複數面板玻璃1。
以如此在最後製程進行去除異物附著等之清洗，使複數面板玻璃1收納於能以集積疊層狀態保持於機架中之捆包箱內，搬送於面板組立製造廠加以評價結果，判明係為與習知面板並無遜色可加以使用之製品。
如以上所述，關於本發明之平板顯示器用的面板玻璃之技術係，應用範圍非常廣泛，平板顯示器用途以外，也可應用在構成圖像輸入裝置之固體攝影元件用之蓋片玻璃(cover glass)的製造方法或EL顯示窗加工技術。又，本發 明之製造方法係，不但圖像顯示用途，也可採用於耐熱製面板玻璃或放射性遮蔽用途之面板玻璃等的加工技術。
雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
1、10‧‧‧平板顯示器用的面板玻璃
2‧‧‧透光面
3‧‧‧端面
4‧‧‧稜線
K‧‧‧內部缺陷
L‧‧‧最大尺寸
H‧‧‧從透光面至內部缺陷之距離
T‧‧‧對應於內部缺陷之透光面一部分區域對於透光面的最大高度
W‧‧‧從端面至內部缺陷之距離
圖1係表示關於實施例之平板顯示器用的面板玻璃之斜視圖。
圖2A、圖2B係平板顯示器用的面板玻璃之透光面近傍的說明圖，圖2A係表示部分斜視圖，圖2B係表示部分斷面圖。
圖3係關於比較例之平板顯示器用的面板玻璃之透光面進旁的部分斷面圖。
1‧‧‧平板顯示器用的面板玻璃
2‧‧‧透光面
3‧‧‧端面
4‧‧‧稜線

Claims (15)

  1. 一種平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，係，檢查具有透光面之面板玻璃的一內部缺陷，加以選擇良否的方法，其特徵在於：該內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，以對應於該內部缺陷之位置的透光面一部分區域對於該透光面之最大深度或最大高度超過0.1μm的面板玻璃為不良品，其外之面板玻璃為良品加以選擇。
  2. 一種平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，係，檢查具有一透光面之面板玻璃的一內部缺陷，加以選擇良否的方法，其特徵在於：該內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，以對應於該內部缺陷之位置的透光面一部分區域對於該透光面之最大深度或最大高度超過0.1μm、且從透光面一部分區域至該內部缺陷之距離未滿0.01μm的面板玻璃為不良品，其外之面板玻璃為良品加以選擇。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，該透光面係以兩面合計具有20×105 mm以上之面積。
  4. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於：該面板玻璃係從一母面板玻璃分割於兩片以上加以製作之面板玻璃。
  5. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器 用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，使用於一液晶顯示裝置。
  6. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，使用於一TFT液晶顯示裝置。
  7. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，使用於一無機或一有機EL顯示器。
  8. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，使用於一場致發射顯示器。
  9. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於：該面板玻璃係，包含該內部缺陷之一部分對於波長450nm~650nm之可視光線具有90%以上之直線內部透射率。
  10. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，該面板玻璃為含有SiO2 95質量%以下，Al2 O3 5質量%以上之矽酸鹽玻璃。
  11. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，該面板玻璃為無鹼玻璃。
  12. 如申請專利範圍第1項或第2項所述之平板顯示器用的面板玻璃之選擇方法，其特徵在於，該面板玻璃由延 伸成形法加以製作。
  13. 一種平板顯示器用的面板玻璃之製造方法，包括：一成形製程係，使熔融玻璃由延伸成形法加以成形於板狀以得具有一透光面的一母面板玻璃；一檢查製程係，加以檢查該母面板玻璃之一內部缺陷；以及一切割製程係，使檢查該內部缺陷之該母面板玻璃加以切割以得兩片以上之面板玻璃；其特徵在於：在該檢查製程是：對於利用可視光線之向所述母面板玻璃的照射而得到的擴大圖像進行計測，求出所述內部缺陷的最大尺寸與位置，並且，利用雷射計測來求出對應於所述內部缺陷之位置的透光面一部分區域對於所述透光面之最大深度或最大高度，進而，將所述內部缺陷的最大尺寸與位置、所述透光面一部分區域的最大深度或最大高度作為圖形化資料，而輸入到製程管理程式；在所述切割製程中，基於所述圖形化資料，在檢知該內部缺陷之最大尺寸為30μm以上，並且，所述透光面一部分區域的最大深度或最大高度超過0.1μm之一不良部分的場合，在該切割製程，以使該不良部分除外之方式加以切割該母面板玻璃。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之平板顯示器用的面板玻璃之製造方法，其特徵在於，該延伸成形法為溢流下拉法。
  15. 如申請專利範圍第13項所述之平板顯示器用的面 板玻璃之製造方法，其特徵在於，對於經該切割製程所殘存之該母面板玻璃，使該切割製程至少重複一次，以得較小尺寸之面板玻璃。
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