TWI553380B - A glass substrate for a flat panel display and a method for manufacturing the same, and a liquid crystal display - Google Patents
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Description
本發明係關於一種平面顯示器用玻璃基板及其製造方法、以及液晶顯示器。
對於用於液晶顯示器、電漿顯示器等平面顯示器之玻璃基板,有對存在於玻璃基板中之內部缺陷要求之基準。對不滿足基準之玻璃基板進行廢棄處理等。
然而,揭示有於內部缺陷為不遮光之氣泡之情形時,即使玻璃基板具有內部缺陷亦不判別為不良品之判別方法。(參照專利文獻1)。
相對於此,關於異物等不具有透光性之內部缺陷,依然適用嚴格之基準,特別是在液晶顯示器用玻璃基板之情況下,於玻璃基板中存在超過特定尺寸之大小之內部缺陷之情形時,判別為不良品。
[專利文獻1]日本專利第4618426號公報
本發明之目的在於提供一種可用於高對比度之平面顯示器之玻璃基板及其製造方法、以及液晶顯示器。
本發明者進行銳意研究之結果發現:例如於IPS(In-Place-Switching,橫向電場效應)方式、VA(Virtical Alignment,垂直配向)方式等之高對比度之液晶顯示器中,先前之液晶顯示器中品質上不成問題之玻璃基板主表面之凸部較大程度地影響顯示器之品質。此時發現:即使為內部缺陷不具有透光性、內部缺陷之長邊長度超過50μm之情形,只要短邊長度未達5μm,進而起因於內部缺陷之凸部不在玻璃基板之主表面上形成為特定高度以上,則亦可用於適於高畫質顯示器之玻璃基板。更具體而言,發現:即使為於玻璃基板上存在凸部之情形,當凸部之高度未達0.15μm時,即使上述凸部被用於器件形成側之面,品質上亦不成問題。
本發明者係基於以上之見解而完成了本發明。
即,本發明之一態樣之平面顯示器用玻璃基板之特徵在於:使用如下之玻璃基板作為平面顯示器玻璃基板,該玻璃基板包含:遮光性之內部缺陷,其長邊長度超過50μm,短邊長度未達5μm;及凸部,其形成於與上述內部缺陷之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,距上述主表面之高度未達0.15μm。
若遮光性之內部缺陷存在於玻璃中,則因顯示像素之殘缺等而產生顯示器品質上之問題。
又,若內部缺陷存在於玻璃基板之主表面附近,則玻璃基板之主表面上容易形成凸部。
特別是若因超過特定大小之遮光性之內部缺陷而於主表面上形成有凸部之玻璃基板被用於高對比度之顯示器,則於品質方面產生問題,一律被判別為不良品。然而亦瞭解到:即使為因長邊長度超過50μm、短邊長度未達5μm之內部缺陷而形成之凸部存在於玻璃基板之主表面之情形,當凸部之距玻璃基板之主表面之高度未達0.15μm
時,即使用於高對比度之顯示器亦不產生問題。
因此,於本發明中,可將先前雖作為製品在品質上不成問題但僅因存在如上所述之內部缺陷便作為不良品處理之玻璃基板用作製品,從而改善玻璃基板製造之良率。
亦可為,上述內部缺陷之長邊長度為200μm以下,短邊長度為1μm以上,上述凸部之距上述主表面之高度未達0.10μm,上述內部缺陷存在於距上述主表面未達50μm之深度區域。
即使內部缺陷之長邊長度為200μm以下且短邊長度為1μm~10μm之內部缺陷為長邊長度超過50μm之大小,肉眼亦難以確認其存在。因此,於此處將具有此種尺寸之內部缺陷之玻璃基板作為對象。
又,亦可為,上述內部缺陷之長邊長度超過50μm且未達80μm,短邊長度未達1μm。
上述內部缺陷亦可為線狀鉑。玻璃基板之製造有時使用鉑或鉑合金製之反應裝置進行,但例如於將無鹼玻璃或含微量鹼之玻璃作為原料來製造玻璃基板之情形時,由於該等無鹼玻璃、含微量鹼之玻璃之高溫黏性較高,故必須於澄清槽中將熔融玻璃之溫度保持為特別高。澄清槽就耐熱性之觀點而言包含鉑或者鉑合金,但於為了將熔融玻璃加熱至高溫而成為高溫狀態之澄清槽中,鉑易於自澄清槽之與氣相空間接觸之內壁面揮發。進而,已揮發之鉑之一部分於氣相空間之內壁面上再次凝固,而於內壁面上易於形成鉑或者鉑合金之結晶粒。因此,存在於熔融玻璃中結晶粒之一部分自澄清槽之內壁面脫離成為線狀鉑而掉落至玻璃基板中之情況。於此處,特別是以具有線狀鉑作為內部缺陷之玻璃基板為對象,於內部缺陷之短邊長度未達5μm、玻璃基板之主表面之凸部未達0.15μm之情形時,用作製品。
上述內部缺陷亦可存在於距上述主表面未達50μm之深度區域。
內部缺陷越接近玻璃基板之主表面,玻璃基板之主表面之凸部之距主表面之高度越大,相應地,越容易對顯示器之品質產生影響。然而,於本發明之玻璃基板中,即使於此種情形時,只要滿足上述之特定條件,亦可用作製品。
又,亦可為,上述內部缺陷之長邊長度超過50μm且未達80μm,短邊長度未達1μm。
本發明之一態樣之液晶顯示器之特徵在於:其係使用上述之平面顯示器用玻璃基板者;於上述玻璃基板之一主表面上形成有彩色濾光片或TFT(Thin Film Transistor,薄膜電晶體)器件,於上述主表面側形成有液晶層。
上述液晶顯示器較佳地用於具有2000:1以上之對比率之情形。
本發明之另一態樣之平面顯示器用玻璃基板之製造方法之特徵在於:包括玻璃基板製造步驟及玻璃基板檢查步驟,該玻璃基板檢查步驟係對上述玻璃基板製造步驟中所製造之玻璃基板進行檢查;並且於上述玻璃基板檢查步驟中,將具有內部缺陷且具有凸部之玻璃基板判別為不良,該內部缺陷不具有透光性,長邊長度超過50μm,短邊長度未達5μm,該凸部形成於與上述內部缺陷之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,距上述主表面之高度為0.15μm以上。
根據該方法,可篩選出即使包含不具有透光性之超過特定尺寸之大小之內部缺陷、亦可用於高對比度之平面顯示器之玻璃基板。藉此,製品良率變佳。
上述內部缺陷亦可具有超過50μm且未達80μm之長邊長度,且具有未達1μm之短邊長度。
上述內部缺陷亦可為線狀鉑。
根據本發明,可獲得即使包含不具有透光性之超過特定尺寸之大小之內部缺陷、亦可用於高對比度之平面顯示器之玻璃基板。
1‧‧‧玻璃基板(平面顯示器玻璃基板)
3‧‧‧玻璃基板之主表面
7‧‧‧凸部
10‧‧‧內部缺陷
11‧‧‧玻璃基板
20‧‧‧液晶層
22‧‧‧背光源
100‧‧‧熔解裝置
101‧‧‧熔解爐
101d‧‧‧鏟鬥
102‧‧‧澄清管
103‧‧‧攪拌槽
103a‧‧‧攪拌器
104‧‧‧玻璃供給管
105‧‧‧玻璃供給管
106‧‧‧玻璃供給管
200‧‧‧成形裝置
210‧‧‧成形體
300‧‧‧切斷裝置
D‧‧‧內部缺陷之距玻璃基板之主表面之深度區域
h‧‧‧凸部之高度
L1‧‧‧內部缺陷之短邊長度
L2‧‧‧內部缺陷之長邊長度
MG‧‧‧熔融玻璃
SG‧‧‧平板玻璃
圖1係表示本實施形態之玻璃基板之厚度方向剖面之圖。
圖2係表示具備圖1所示之玻璃基板之本實施形態之液晶顯示器之剖面的圖。
圖3係表示本實施形態之玻璃基板之製造方法之流程之一例的圖。
圖4係模式地表示進行本實施形態中之熔解步驟~切斷步驟之裝置之一例的圖。
以下,對本發明之玻璃基板及玻璃基板之製造方法、以及液晶顯示器進行說明。
圖1中表示本發明之一實施形態之玻璃基板1之厚度方向剖面圖。
首先,說明玻璃基板1之概況。
玻璃基板1之厚度為0.1~1.5mm,較佳之厚度之上限值為1.1mm、0.7mm、0.5mm,最佳之上限值為0.4mm。另一方面,較佳之厚度之下限值為0.2mm。
玻璃基板1之尺寸為500~2500mm×2500~3500mm(短邊方向長度×長邊方向長度)。
玻璃基板1之種類可列舉硼矽酸鹽玻璃、鋁矽酸鹽玻璃、鋁硼矽酸鹽玻璃、鈉鈣玻璃、鹼矽酸鹽玻璃、鹼鋁矽酸鹽玻璃、及鹼鋁鍺酸鹽玻璃等。再者,作為液晶顯示器用玻璃板或有機EL(Electro-
Luminescence,電激發光)用玻璃板,較佳為應用實質上不含鹼、或者僅含極少量之鹼之玻璃板。
玻璃基板1係用於液晶顯示器、電漿顯示器、有機EL顯示器等平面顯示器,較好地用於高對比度之平面顯示器。作為高對比度之平面顯示器,例如可列舉IPS方式或VA方式之液晶顯示器。再者,所謂高對比度係指對比率為2000:1~3000:1左右以上者。
於本實施形態中,玻璃基板1用於液晶顯示器,其一主表面3為形成半導體元件陣列或彩色濾光片等薄膜之平滑之面,另一主表面為設置偏光濾光片之平滑之面。
圖1中,用於液晶顯示器之玻璃基板1包含不具有透光性之內部缺陷10。
所謂不具有透光性之內部缺陷10係指存在於玻璃基板1中之遮光性之缺陷。一部分露出至玻璃基板1之主表面3之缺陷不包含於內部缺陷10中。內部缺陷10於本實施形態中為剖面呈圓形或三角形等之線狀鉑。線狀鉑係被認為於玻璃基板之製造時會自鉑或鉑合金製之澄清槽等裝置掉落而混入熔融玻璃中之細長且剖面為多邊形之鉑異物。於玻璃基板中,在玻璃基板之製造步驟中,熔融玻璃於一方向流動,由此複數個線狀鉑之朝向與上述一方向一致。具體而言,圖1所示之細長之線狀鉑之長邊之朝向與流經下述之圖4所示之成形裝置200之平板玻璃之流動方向(圖4中之箭頭方向)一致。
內部缺陷10之長邊長度L2超過50μm,短邊長度L1未達5μm。於此處,長邊長度L2為內部缺陷10中長度達到最大之部分之長度,通常為玻璃基板1之延伸方向(於圖1中為紙面水平方向)之長度。又,短邊長度L1為於與長邊長度L2之方向大致正交之方向上長度達到最大之部分之長度,通常為玻璃基板1之板厚方向(於圖1中為紙面上下方向)之長度。
於因長邊長度L2超過50μm之大小之內部缺陷10而於主表面3上形成有凸部7(下述)之玻璃基板1被用於IPS方式、VA方式之高對比度之液晶顯示器等之情形時,顯示器之品質(可視認之顯示不均、像素殘缺等)上可能產生問題。然而,即使為存在此種內部缺陷10之情形,只要其短邊長度L1未達5μm、凸部之形狀未達15μm,則即使凸部係因遮光性之內部缺陷而產生,用於高對比度之顯示器時品質上亦不會產生問題。
於本實施形態中,內部缺陷10例如長邊長度L2為200μm以下或200~52μm,短邊長度L1為1μm以上或1~4μm。又,凸部7之長邊長度為與內部缺陷之長邊長度大致相同之長度或為其以下。
作為另一較佳之態樣,關於內部缺陷10之形狀,內部缺陷10之長邊長度L2超過50μm且未達80μm,短邊長度L1未達1μm。短邊長度L1例如為0.1μm以上。此時,凸部7之自主表面之突出高度未達0.15μm。即使存在此種內部缺陷10及凸部7,用於高對比度之顯示器時品質上亦完全不會產生問題。
玻璃基板1於與內部缺陷10之位置(以下亦稱為內部缺陷10之水平方向位置)相對應之玻璃基板1之主表面3之位置上,形成有距主表面3之高度h未達0.15μm、例如未達0.10μm之凸部7。於此處,高度h係凸部7中距主表面3之高度達到最大之部分之高度。形成於與內部缺陷10之水平方向位置相對應之玻璃基板1之主表面3之位置之凸部7被認為係因內部缺陷10而形成。若具有此種凸部7之玻璃基板1被用於高對比度之液晶顯示器,則可能對液晶之驅動產生影響,但只要高度h未達0.15μm,則不會產生此種問題。
於此處,參照圖2說明凸部7對液晶之驅動產生之影響。圖2中表示使用玻璃基板1所製造之本實施形態之液晶顯示器之板厚方向之剖面。該液晶顯示器為IPS方式之顯示器,於圖2中,自上方起積層有玻
璃基板11、液晶層20、玻璃基板1及背光源22。玻璃基板11係包含與玻璃基板1同樣之玻璃原料之玻璃基板,但不具有內部缺陷,主表面上不具有凸部。於玻璃基板11之液晶層20側之主表面上,未圖示之TFT(Thin Film Transistor)及像素電極呈矩陣狀配置而形成。液晶層20中注入有液晶。玻璃基板1如上所述般具有內部缺陷10,於主表面上形成有凸部7。玻璃基板1係使形成有凸部7之側之主表面朝向液晶層20而配置,該主表面上形成有彩色濾光片。再者,玻璃基板11、1之與液晶層20相反之側之主表面上分別配置有未圖示之偏光濾光片。
於該液晶顯示器中,在玻璃基板之凸部之高度例如為0.2μm左右之情形時,若對液晶層20施加電壓,則形成有凸部7之玻璃基板1之區域與未形成凸部7之周圍之區域相比,液晶以低電壓反應,較顯示器中周圍之區域早變亮。另一方面,若施加至液晶層20之電壓降低,則形成有凸部7之玻璃基板1之區域與上述周圍之區域相比,較顯示器周圍之區域晚變暗。如此,於玻璃基板之主表面上存在0.15μm以上之高度之凸部之情形時,液晶以低電壓驅動,而產生液晶之驅動差,藉此,於先前之對比度(對比率未達1000:1,例如為500:1~800:1左右)之液晶顯示器中不成問題之與其他區域(周圍之區域)之顯色或發光態樣之微小的差別藉由偏光濾光片而加強,而被視認為顯示不均。相對於此,於凸部7之高度h未達0.15μm之情形時,如上所述之液晶之驅動差不會藉由偏光濾光片被加強至能視認為顯示不均之程度。於IPS方式之液晶顯示器中,將液晶於玻璃基板上水平(垂直於光入射方向)地排列,於水平方向(面內方向)上驅動(使液晶分子在與玻璃基板平行之面內旋轉)而控制光之透過量。因此,於IPS方式之情形時,若存在突出至玻璃基板之面內之高度為0.15μm以上之凸部7,則液晶之排列、驅動角度偏移,光之透過量發生變化,而產生面板之局部有亮度等顯示不均。即,於IPS方式中,凸部7對液晶之配向產生之影響較
大。
特別是由於因如線狀鉑之棒狀之內部缺陷10而形成之凸部7相對於玻璃基板1之主表面3具有急遽的上升角度(局部地隆起),故於液晶層20之間隙(板厚方向之距離)變窄之區域(形成有凸部7之區域),對比度差易於顯著。而且,凸部7係因具有長邊長度超過50μm之長邊長度L2之內部缺陷而形成,因此易於被視認為在長邊方向上延伸之凸區域。本發明之玻璃基板1因凸部7之高度h未達0.15μm,故亦可用於此種高對比度之顯示器。
本案發明者認為:於因在玻璃基板之內部存在遮光性之內部缺陷而於主表面上形成有凸部之情形時,由於內部缺陷附近之玻璃之狀態與泡等內部缺陷之情形不同,故對顯示器顯示品質之影響更顯著地顯現。作為遮光性之內部缺陷影響顯示器顯示品質之理由之一,認為形成遮光性之內部缺陷並存在於玻璃基板中會對內部缺陷附近之玻璃之狀態(例如密度)產生微小的影響,該情況與上述之液晶之驅動或凸形狀相合,且與光之透過量之減少亦相合,而顯著地對顯示器之顯示品質產生影響。
本發明係特定出即使存在此種對品質產生影響之內部缺陷,亦可用於高對比度之液晶顯示器之玻璃基板者。
關於玻璃基板1,即使內部缺陷10之長邊長度超過50μm且為200μm以下,短邊長度為1μm以上且未達5μm,且內部缺陷10存在於距玻璃基板1之主表面3未達50μm之深度區域D內,只要凸部7之高度h為0.10μm,則亦可具有內部缺陷10及凸部7。露出於主表面附近之內部缺陷10使玻璃基板1之主表面3隆起而產生凸部7之可能性較高。然而,即使為內部缺陷10存在於距玻璃基板1之主表面3未達50μm之深度區域D內之情形,當凸部7之高度h低於0.10μm時,用於高對比度之顯示器時品質上亦無問題。
以上之玻璃基板1包含不具有透光性且具有超過特定長度之長邊長度L2之內部缺陷10,但由於內部缺陷10之短邊長度L1短於5μm,且形成於主表面3之凸部7之高度h低於0.15μm,故即使用於高對比度之顯示器,顯示器之品質上亦不成問題。因此,先前作為不良品處理之玻璃基板可被利用作為製品,良率得以改善。
再者,玻璃基板1於其他實施形態中亦可用作於液晶顯示器中配置於TFT側之玻璃基板(上述之玻璃基板11)。此情形時,玻璃基板即使係將形成有凸部之側之主表面朝向液晶層而配置,亦不會對顯示器品質產生影響。
又,內部缺陷10亦可於玻璃基板1中存在複數個。凸部7亦可於玻璃基板之主表面上有複數個。
其次,對玻璃基板之製造方法進行說明。
圖3中表示說明玻璃基板之製造方法之流程之一例的圖。
本發明之玻璃基板之製造方法具備玻璃基板製造步驟及檢查步驟(步驟S8)。
玻璃基板製造步驟主要包含熔解步驟(ST1)、澄清步驟(ST2)、均質化步驟(ST3)、供給步驟(ST4)、成形步驟(ST5)、緩冷步驟(ST6)、及切斷步驟(ST7)。除此以外,亦包含研削步驟、研磨步驟、清洗步驟等。
熔解步驟(ST1)係於熔解爐中進行。於熔解爐中,藉由將玻璃原料投入至已儲存於熔解爐之熔融玻璃之液面並進行加熱,而製作熔融玻璃。進而,使熔融玻璃自設置於熔解爐之1個內側側壁之底部之流出口流向下游步驟。
再者,向玻璃原料中添加澄清劑。就降低環境負荷之觀點而言,較佳為使用氧化錫作為澄清劑。
澄清步驟(ST2)至少於澄清管中進行。於澄清步驟中,藉由將澄清管內之熔融玻璃升溫,由澄清劑之還原反應產生之O2之泡吸收熔融玻璃中所含之CO2或者SO2而成長,泡浮出至熔融玻璃之液面,泡中所含之氣體被釋放至澄清管內之氣相空間內。進而,於澄清步驟中,藉由使熔融玻璃之溫度降低,而使由澄清劑之還原反應所獲得之還原物質進行氧化反應。藉此,殘存於熔融玻璃之泡中之O2等氣體成分於熔融玻璃中被再次吸收,泡消失。利用澄清劑之氧化反應及還原反應係藉由控制熔融玻璃之溫度而進行。再者,為了將自熔融玻璃釋放至氣相空間中之氣體釋放至大氣,澄清管具備連通於大氣之通氣管。
於均質化步驟(ST3)中,藉由使用攪拌器攪拌通過自澄清管延伸之配管而供給之攪拌槽內之熔融玻璃,而進行玻璃成分之均質化。藉此,可降低導致條紋等之玻璃之組成不均。
於供給步驟(ST4)中,通過自攪拌槽延伸之配管將熔融玻璃供給至成形裝置中。
於成形裝置中進行成形步驟(ST5)及緩冷步驟(ST6)。
於成形步驟(ST5)中,將熔融玻璃成形為平板玻璃,並形成平板玻璃之流動。成形係使用溢流下拉法。
於緩冷步驟(ST6)中,以成形後流動之平板玻璃達到所需之厚度且不產生內部變形之方式,進而,以不產生翹曲之方式進行冷卻。
於切斷步驟(ST7)中,於切斷裝置中,藉由將自成形裝置供給之平板玻璃切斷成特定之長度,而獲得板狀之玻璃板。經切斷之玻璃板進而被切斷成特定之尺寸,而製作出目標尺寸之玻璃基板。之後,進行玻璃基板之斷面之研削、研磨,並進行玻璃基板之清洗。
於此處,參照圖4說明進行熔解步驟(ST1)~切斷步驟(ST7)之玻璃板製造裝置。圖4係模式地表示進行本實施形態中之熔解步驟(ST1)~切斷步驟(ST7)之玻璃板製造裝置之一例的圖。該裝置主要具有熔
解裝置100、成形裝置200、及切斷裝置300。熔解裝置100具有熔解爐101、澄清管(澄清槽本體)102、攪拌槽103、及玻璃供給管104、105、106。
於圖4所示之熔解裝置100中,玻璃原料之投入係使用鏟鬥101d進行。於澄清管102中,調整熔融玻璃MG之溫度,利用澄清劑之氧化還原反應進行熔融玻璃MG之澄清。進而,於攪拌槽103中,利用攪拌器103a攪拌熔融玻璃MG使其均質化。於成形裝置200中,藉由使用成形體210之溢流下拉法,自熔融玻璃MG成形平板玻璃SG。
再者,形成自圖4所示之熔解爐101至成形裝置200之熔融玻璃MG之流路的流路形成構件,具體而言玻璃供給管104、澄清管102、玻璃供給管105、攪拌槽103、及玻璃供給管106該等形成熔融玻璃MG之流路之流路形成構件係由鉑或者鉑合金構成。
當開始玻璃基板之製造(操作)時,事先將此種由鉑或者鉑合金構成之流路形成構件加熱。
作為利用熔解裝置100、成形裝置200製作而成之玻璃基板,使用以下之玻璃組成之玻璃。因此,以玻璃基板具有以下之玻璃組成之方式使用玻璃原料。
SiO2 55~75莫耳%,Al2O3 5~20莫耳%,B2O3 0~15莫耳%,RO:5~20莫耳%(R為Mg、Ca、Sr及Ba中包含在玻璃基板中之所有元素),R'2O:0~0.8莫耳%(R'為Li、K及Na中包含在玻璃基板中之所有元素)。
上述玻璃係高溫黏性較高之玻璃之一例。於此種玻璃中,為了於澄清管102中以適當之熔融玻璃之黏度進行消泡而將熔融玻璃加熱
至高溫。包含氧化錫作為澄清劑且黏度為102.5泊(1泊=0.1Pa‧秒)時之熔融玻璃之溫度例如為1500~1700℃,進行加熱以使澄清管102之內部中之溶融玻璃溫度達到1600℃以上。因此,有揮發物自澄清管102之內壁大量揮發,而產生揮發物之凝聚(析出)之虞。
再者,存在如下情況:藉由對澄清管102之內部之氣相空間供給氮氣等惰性氣體,而將澄清管102之內部之氣相空間之氧濃度(氣相空間內之氧分壓)降低至至少未達大氣中之氧濃度以降低揮發量,且降低澄清管102之內部壁面(暴露在氣相空間中之壁面)之溫度差(例如於氣相空間所連通之澄清管102內,使溫度差為150℃以下),藉此進行抑制已揮發之鉑之析出,但於長期操作中,操作條件瓦解,而產生由鉑之揮發、凝聚(析出)所導致之內部異物。此情形時,不可避免玻璃基板具有上述之內部缺陷10及凸部7。
返回至玻璃基板之製造方法之說明,於檢查步驟(ST8)中,對氣泡等缺陷之有無進行檢查後,將檢查合格品之玻璃板作為最終製品進行捆包。又,於檢查步驟(ST8)中,除缺陷之有無以外,亦對不具有透光性之內部缺陷或形成於玻璃板之主表面之凸部之尺寸進行檢查,進行玻璃板是否為不良品之判別。
是否為不良品之判別具體而言係藉由將如下玻璃板判別為不良而進行:包含不具有透光性、長邊長度超過50μm、較佳為超過50μm且未達80μm、短邊長度未達5μm、較佳為未達1μm之內部缺陷,且於與玻璃板延伸之方向上之內部缺陷之位置相對應之玻璃板之主表面之位置具有距主表面之高度為0.15μm以上之凸部。玻璃板中存在內部缺陷係由自動檢查裝置、或檢查員來判斷。對經判斷為存在不具有透光性之內部缺陷之玻璃板,例如使用雷射顯微鏡來測定其內部缺陷之長邊長度及短邊長度、凸部之高度及深度。
玻璃基板之製造方法除以上之步驟以外還具有捆包步驟,將捆
包步驟中經積層之複數個玻璃基板搬送給訂貨方之業者。
於內部缺陷之長邊長度超過50μm之情形時,如上所述,因該內部缺陷而於玻璃基板之主表面上形成凸部,該凸部對顯示器品質產生影響之可能性較高,但於內部缺陷之短邊長度未達5μm、玻璃基板主表面之凸部之高度未達0.15μm之情形時,不會對液晶之動作產生影響,而不產生問題。即使被用於高對比度之顯示器之情形時,亦不會對顯示器之品質產生影響。因此,根據以上之玻璃基板之製造方法,為了能將此種玻璃基板亦用作製品而進行是否為不良品之判別,藉此,可減少被廢棄之玻璃基板,而改善良率。
自藉由溢流下拉法所製造之玻璃基板篩選出具有線狀鉑作為不具有透光性之內部缺陷之玻璃基板之樣品,作為實施例1,取得複數片如下玻璃基板:線狀鉑異物尺寸為長邊長度52~200μm,短邊長度1~4μm,且具有起因於線狀鉑之凸部高度為0.03~0.14μm之主表面狀態。繼而,製作複數個與圖2所示之構造相同之IPS方式之液晶顯示器。玻璃基板之樣品係將凸部朝向液晶層20側而配置,以作為彩色濾光片側之基板。再者,於TFT側,配置另行製成之不具有內部缺陷及凸部之玻璃基板(實施例1)。
進而,與實施例1同樣地自藉由溢流下拉法所製造之玻璃基板篩選出具有線狀鉑作為不具有透光性之內部缺陷之玻璃基板之樣品,作為實施例2,取得複數片如下玻璃基板:線狀鉑異物尺寸為長邊長度52~78μm,短邊長度0.1μm~未達0.98μm,且具有起因於線狀鉑之凸部高度為0.03~0.14μm之主表面狀態。進而,與實施例1同樣地製作複數個IPS方式之液晶顯示器。玻璃基板之樣品係將凸部朝向液晶層20側而配置,以作為彩色濾光片側之基板。再者,於TFT側,配置另行製成之不具有內部缺陷及凸部之玻璃基板(實施例2)。
又,分別使用凸部之高度為0.15μm、0.25μm之玻璃基板之樣品、內部缺陷之短邊長度為5μm、10μm之玻璃基板之樣品代替實施例1、2之玻璃基板之樣品,來製成液晶顯示器(比較例1~4)。
進而,使用凸部之高度為0.15μm~0.2μm、內部缺陷之短邊長度為0.1~1μm、長邊長度為52~78μm之玻璃基板之樣品來製作液晶顯示器(比較例5)。
再者,於任一玻璃基板中,線狀鉑均存在於距主表面未達50μm之深度。於線狀鉑之位置存在於另一表面側之情形時,有於面板形成後之玻璃基板之細化時露出至表面之問題。因此,於藉由溢流下拉法所製造之玻璃基板中,於存在線狀鉑之情形時,較佳為不存在於背面側。
再者,上述液晶顯示器係以正視對比度(frontal contrast)達到3000:1之對比率之方式進行設計。
玻璃基板之樣品之凸部係基於已儲存於自動檢查機之缺陷資料而特定出樣品之主表面中之水平方向位置。又,內部缺陷之長邊長度L2及短邊長度L1、及凸部之高度h及深度D係使用雷射顯微鏡以2400倍之倍率進行測定得出。將測定結果示於表1中。
於暗室內,使用亮度計BM-5A(TOPCON公司製造)測定液晶顯示器之黑顯示狀態及白顯示狀態下之正視亮度,算出正視對比度並進行確認。
對已製成之液晶顯示器施加電壓以驅動液晶,自液晶顯示器之正面及斜向,於自液晶顯示器離開特定距離之位置目視觀察,由此將自白顯示至黑顯示、及自黑顯示至白顯示完全未確認到顯示不均的情
況評價為A(可使用),將確認到顯示不均的情況評價為B(不良品)。顯示不均係藉由與限度樣品(Boundary Sample)之對比而進行判定。將結果示於表1中。
根據表1,於凸部之高度未達0.15μm、內部缺陷之短邊長度為1~4μm、長邊長度為52~200μm之情形時(實施例1),未確認到顯示不均,即使用於高對比度之液晶顯示器,品質上亦無問題。又,於凸部之高度未達0.15μm、內部缺陷之短邊長度未達1μm(0.98μm以下)、長邊長度為52~78μm之情形時(實施例2),未確認到顯示不均,即使用於高對比度之液晶顯示器,品質上亦無問題。相對於此,於凸部之高度為0.15μm以上之情形時(比較例1、2),確認到顯示不均。又,於內部缺陷之短邊長度未達5μm之情形時(實施例1),未確認到顯示不均,即使用於高對比度之液晶顯示器,品質上亦無問題。相對於此,於內部缺陷之短邊長度為5μm以上之情形時(比較例3、4),確認到顯示不均。
以上,對本發明之平面顯示器用玻璃基板、玻璃基板之製造方法、以及液晶顯示器詳細地進行了說明,但本發明並不限定於上述實施形態,當然亦可於不脫離本發明之主旨之範圍內進行各種改良或變更。
1‧‧‧玻璃基板
3‧‧‧玻璃基板之主表面
7‧‧‧凸部
10‧‧‧內部缺陷
D‧‧‧內部缺損之距玻璃基板之主表面之深度區域
h‧‧‧凸部之高度
L1‧‧‧內部缺陷之短邊長度
L2‧‧‧內部缺陷之長邊長度
Claims (14)
- 一種玻璃基板,其特徵在於:包含鋁硼矽酸鹽玻璃,且使用如下之玻璃基板作為平面顯示器用玻璃基板,該玻璃基板包含:鉑或者鉑合金,其不具有透光性,長邊長度為200μm以下,短邊長度未達5μm;及凸部,其形成於與上述鉑或者鉑合金之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,距上述主表面之高度未達0.15μm。
- 一種玻璃基板,其特徵在於:包含鋁硼矽酸鹽玻璃,且使用如下之玻璃基板作為液晶顯示器用玻璃基板,該玻璃基板包含:鉑或者鉑合金,其不具有透光性,長邊長度為200μm以下,短邊長度未達5μm;及凸部,其形成於與上述鉑或者鉑合金之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,距上述主表面之高度未達0.15μm。
- 如請求項1或2之玻璃基板,其中上述鉑或者鉑合金之短邊長度為1μm以上,上述凸部之距上述主表面之高度未達0.10μm,上述鉑或者鉑合金存在於距上述主表面未達50μm之深度區域。
- 如請求項1或2之玻璃基板,其中上述鉑或者鉑合金之長邊長度超過50μm且未達80μm,短邊長度未達1μm。
- 如請求項1或2之玻璃基板,其中上述鉑或者鉑合金為線狀鉑。
- 如請求項1或2之玻璃基板,其中上述玻璃基板包含氧化錫作為澄清劑。
- 一種液晶顯示器,其特徵在於:其係使用如請求項1至6中任一項之上述玻璃基板者;且 於上述玻璃基板之一主表面上形成有彩色濾光片或TFT器件,於上述主表面側設置有液晶層。
- 如請求項7之液晶顯示器,其具有2000:1以上之對比率。
- 一種玻璃基板之製造方法,其包括:玻璃基板製造步驟,其製造含有鋁硼矽酸鹽玻璃且作為平面顯示器用玻璃基板使用之玻璃基板;及玻璃基板檢查步驟,其對上述玻璃基板製造步驟中所製造之玻璃基板進行檢查;並且於上述玻璃基板檢查步驟中,將具有後述鉑或者鉑合金且具有後述凸部之玻璃基板判別為不良,該鉑或者鉑合金不具有透光性,長邊長度為200μm以下,且短邊長度未達5μm,該凸部形成於與上述鉑或者鉑合金之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,且距上述主表面之高度為0.15μm以上。
- 一種玻璃基板之製造方法,其包括:玻璃基板製造步驟,其製造含有鋁硼矽酸鹽玻璃且作為液晶顯示器用玻璃基板使用之玻璃基板;及玻璃基板檢查步驟,其對上述玻璃基板製造步驟中所製造之玻璃基板進行檢查;並且於上述玻璃基板檢查步驟中,將具有後述鉑或者鉑合金且具有後述凸部之玻璃基板判別為不良,該鉑或者鉑合金不具有透光性,長邊長度為200μm以下,且短邊長度未達5μm,該凸部形成於與上述鉑或者鉑合金之位置相對應之上述玻璃基板之主表面上之位置,且距上述主表面之高度為0.15μm以上。
- 如請求項9或10之玻璃基板之製造方法,其中上述鉑或者鉑合金具有超過50μm且未達80μm之長邊長度,並具有未達1μm之短邊長度。
- 如請求項9或10之玻璃基板之製造方法,其中上述鉑或者鉑合金為線狀鉑。
- 如請求項9或10之玻璃基板之製造方法,其包括澄清步驟,於澄清管中澄清熔融玻璃;於上述澄清步驟中,上述澄清管內之上述熔融玻璃之溫度被加熱至1600℃以上。
- 如請求項9或10之玻璃基板之製造方法,其中上述玻璃基板包含氧化錫作為澄清劑。
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