WO2017065138A1 - ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法 - Google Patents

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WO2017065138A1
WO2017065138A1 PCT/JP2016/080131 JP2016080131W WO2017065138A1 WO 2017065138 A1 WO2017065138 A1 WO 2017065138A1 JP 2016080131 W JP2016080131 W JP 2016080131W WO 2017065138 A1 WO2017065138 A1 WO 2017065138A1
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glass substrate
glass
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display
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啓史 佐藤
紗枝 若林
嘉孝 中谷
小林　大介
佑輔 似内
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旭硝子株式会社
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    • C03C3/091—Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Definitions

  • the present invention relates to a glass substrate for display and a method for producing the same.
  • a transparent electrode, a semiconductor element, etc. are formed on a glass substrate.
  • a substrate used as a substrate.
  • a transparent electrode, a TFT (Thin Film Transistor), etc. are formed on a glass substrate is used.
  • Formation of a transparent electrode, a semiconductor element, etc. on a glass substrate is performed in the state which fixed the glass substrate on the adsorption
  • suction stage since the surface of the glass substrate is smooth, the glass substrate sticks strongly to the suction stage, making it difficult for the glass substrate to peel off from the suction stage.
  • the glass substrate on which the transparent electrode, the semiconductor element and the like are formed is peeled off from the suction stage, the glass substrate is charged. When peeling electrification of the glass substrate occurs, electrostatic breakdown of a semiconductor element such as a TFT occurs.
  • the surface of the glass substrate in contact with the suction stage is roughened to reduce the contact area between the glass substrate and the suction stage. If the contact area is reduced, the glass substrate can be easily peeled off from the adsorption stage. Moreover, generation
  • production of peeling electrification is suppressed and the amount of peeling electrification can be reduced.
  • a method of roughening treatment for example, a method of spraying a slurry containing a liquid and abrasive grains onto one surface of a glass substrate and polishing the surface of the glass substrate with a brush is known (for example, Patent Documents). 1).
  • the present invention provides a glass substrate for display and a method for manufacturing the same, in which peeling electrification hardly occurs when peeling from an adsorption stage.
  • the display glass substrate of the present invention is a display glass substrate having a first surface and a second surface opposite to the first surface, wherein the first surface has a plurality of open holes. having an average opening area of the holes is at 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, the total opening area of the hole, characterized in that it is 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more .
  • a glass substrate for a display of the present invention is represented by mass% of the glass composition is oxide basis, the content of SiO 2 is 50 to 70 wt%, the content of Al 2 O 3 is 10-20 wt%, B 2 O
  • the content of 3 is 0 to 15% by mass, the content of MgO is 0 to 10% by mass, the content of CaO is 0 to 20% by mass, the content of SrO is 0 to 20% by mass, and the content of BaO is 0
  • the total content of ⁇ 20% by mass, MgO, CaO, SrO, and BaO is 1 ⁇ 30% by mass and substantially does not contain an alkali metal oxide.
  • the second surface is a surface on which an electronic member is formed
  • the first surface is a surface on which no electronic member is formed.
  • the arithmetic average roughness Sa of the first surface is preferably 0.30 nm or more.
  • the first surface and the second surface are rectangular, and the length of one side is 1 m or more.
  • the method for producing a glass substrate for display according to the present invention includes a step of subjecting the first surface of the glass plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface to a glass etching process. has, in the step of said glass etching, said plurality of holes which open in the first surface, the average opening area 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, the total open area of 6.00 ⁇ 10 6 and forming so that nm 2/25 [mu] m 2 or more.
  • the manufacturing method of the glass substrate for a display of this invention has the process of wash
  • the glass etching treatment is etching with a gas containing hydrogen fluoride.
  • a gas containing a hydrogen fluoride reaction component is discharged from the reaction gas discharge port into the etching tank at 0.07 m / sec, The gas is discharged from the reaction gas outlet at 0.07 m / sec.
  • the hydrogen fluoride concentration is preferably from 500 ppm to 1500 ppm.
  • the display glass substrate of the present invention is less likely to be charged when peeled off from the adsorption stage.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing one embodiment of a glass substrate for display of the present invention.
  • FIG. 2 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Example 1.
  • FIG. 3 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Example 2.
  • FIG. 4 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Example 3.
  • FIG. 5 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Comparative Example 1.
  • FIG. 6 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Comparative Example 2.
  • FIG. 7 is an image in which holes are detected in the glass substrate of Comparative Example 3.
  • FIG. 8 is a graph showing the relationship between the total opening area of the holes in the glass substrate and the peel charge amount of the glass substrate.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an embodiment of a glass substrate for display of the present invention.
  • the glass substrate 10 for display of this embodiment has the 2nd surface 10b on the opposite side to the 1st surface 10a and the 1st surface 10a.
  • the glass substrate for display 10 has a plurality of holes 12 formed in the first surface 10a.
  • the hole 12 is formed so as to open on the first surface 10 a of the display glass substrate 10. Note that the holes 12 in FIG. 1 are shown larger than actual for convenience of explanation.
  • the hole 12 is opened in the 1st surface 10a of the glass substrate 10 for a display.
  • the hole 12 is a minute space that is recessed in the thickness direction of the glass substrate 10 for display on the first surface 10a.
  • the holes 12 are irregularly dispersed in an island shape.
  • the plurality of holes 12 are non-uniform in shape (uneven), and the opening area (size when viewed in a plane perpendicular to the plate thickness direction of the glass substrate 10 for display) is also non-uniform ( It is irregular).
  • the average opening area of the holes 12 is 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, and preferably 3.00 ⁇ 10 3 nm 2 to 1.65 ⁇ 10 4 nm 2 .
  • S1, S2,..., Sn are the area of each opening existing in the predetermined region
  • n is the number of openings existing in the predetermined region.
  • the average opening area of the holes 12 is a value measured by a method described later.
  • the total open area of the holes 12 is 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more, is 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 ⁇ 1.80 ⁇ 10 7 nm 2 / 25 ⁇ m 2 it is preferable, more preferably 8.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 ⁇ 1.80 ⁇ 10 7 nm 2 / 25 ⁇ m 2.
  • S1, S2,..., Sn is the area of each opening existing in the predetermined region, and n indicates the number of openings existing in the predetermined region.
  • Average open area of the holes 12 is at 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, as long as the total opening area of the holes 12 is 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more, a glass substrate 10 for display from the adsorption stage
  • the peeling charge amount generated when peeling the film is small, and the display glass substrate 10 is easily peeled from the adsorption stage.
  • the peel charge amount is preferably ⁇ 7200 V or more, more preferably ⁇ 7150 V or more, further preferably ⁇ 7000 V or more, further preferably 6800 V or more, and further preferably ⁇ 6500 V or more. If the peeling charge amount is small, the display glass substrate 10 is easily peeled off and is not easily damaged. In addition, electrostatic breakdown of the semiconductor element is less likely to occur.
  • the average opening area and the total opening area of the holes 12 are obtained by the following method.
  • the shape image of the hole 12 is acquired under the following measurement conditions using the following atomic force microscope.
  • Atomic force microscope Bruker Dimension ICON Measurement mode: Taping mode
  • Probe RTESPA (spring constant: 40 N / m)
  • the arithmetic average roughness Sa of the first surface 10a is preferably 0.30 nm to 0.90 nm. If the arithmetic average roughness Sa is 0.3 nm or more, the charge amount can be effectively reduced. The larger the arithmetic average roughness Sa, the smaller the charge amount. However, if the arithmetic average roughness Sa is too large, the visible light transmittance is lowered, and therefore the arithmetic average roughness Sa is preferably 0.9 nm or less.
  • the arithmetic average roughness Sa is defined by DIN 4768, and is a parameter obtained by extending the arithmetic average roughness Ra (specified in JIS B0601 (2001)). The average of the absolute value of the height difference of each point with respect to the average surface of the 1st surface 10a is represented.
  • the shape of the glass substrate 10 for a display is not specifically limited, It is preferable that the 1st surface 10a and the 2nd surface 10b are rectangular shapes.
  • the size of the glass substrate 10 for display is not particularly limited, but when the first surface 10a and the second surface 10b are rectangular, the length of one side is preferably 1 m or more, more preferably 1.5 m or more, 2 m or more is more preferable. As the length of one side becomes longer, the area of the first surface 10a becomes larger and the charge amount also becomes larger. However, by setting the first surface 10a to the average opening area and the total opening area, the charge amount can be reduced even if the length of one side is a large size of 1 m or more.
  • the glass composition of the glass substrate 10 for display is not particularly limited. However, when a thin film transistor is formed on the second surface 10b, the content of SiO 2 in terms of oxide-based mass% from the viewpoint of adhesion and reduction of defective rate. Is 50 to 70% by mass, Al 2 O 3 content is 10 to 20% by mass, B 2 O 3 content is 0 to 15% by mass, MgO content is 0 to 10% by mass, and CaO content is Is 0-20 mass%, SrO content is 0-20 mass%, BaO content is 0-20 mass%, and the total content of MgO, CaO, SrO, BaO is 1-30 mass%, And it is preferable not to contain an alkali metal oxide substantially.
  • the alkali-free glass is a glass that does not substantially contain an alkali metal oxide (Na 2 O, K 2 O, Li 2 O).
  • the total content of alkali metal oxides such as Na 2 O, K 2 O, and Li 2 O in the alkali-free glass may be, for example, 0.1% by mass or less.
  • the alkali-free glass preferably has a high strain point, and is preferably dissolved in terms of mass% on the basis of oxides.
  • the content of SiO 2 is 58 to 66% by mass, and the content of Al 2 O 3 is 15 to 22% by mass, B 2 O 3 content is 5-12% by mass, MgO content is 0-8% by mass, CaO content is 0-9% by mass, and SrO content is 3-12.5%.
  • the content of BaO is 0 to 2% by mass, and the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO is 9 to 18% by mass.
  • Alkali-free glass is preferably when considering high strain point, by mass% based on oxide content of 54 to 73 wt% of SiO 2, Al 2 O 3 content is from 10.5 to 22 0.5% by mass, B 2 O 3 content is 0 to 5.5% by mass, MgO content is 0 to 10% by mass, CaO content is 0 to 9% by mass, and SrO content is 0 to The content of BaO is 16% by mass, the content of BaO is 0% to 2.5%, and the total content of MgO, CaO, SrO, and BaO is 8 to 26% by mass.
  • the first surface 10a has a plurality of holes 12 that are open, and the average opening area of the holes 12 is 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less. the total open area of 12, because it is 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more, when placing the glass substrate 10 for display on such adsorption stage, the contact area therebetween is small, rubbing each other The amount to be charged (charge amount) is small, and as a result, the display glass substrate 10 is easily peeled off from the suction stage or the like.
  • the manufacturing method of the glass substrate for display of this embodiment is the process of wash
  • the surface of the glass plate 11 that is the first surface 10a of the display glass substrate 10 is referred to as 11a
  • the surface of the display glass substrate 10 that is the second surface 10b is referred to as 11b.
  • the manufacturing method of the glass substrate for display of this embodiment it is preferable to shape
  • the second surface 11b of the glass plate 11 is preferably polished with a slurry containing cerium oxide.
  • the average particle diameter of cerium oxide used in this polishing step is preferably 0.3 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the content of cerium oxide in the slurry containing cerium oxide is preferably 0.5% by mass to 10% by mass, and more preferably 0.5% by mass to 7% by mass.
  • the glass plate 11 was washed with a shower, and the water was wound around the slurry on the second surface 11b of the glass plate 11 and the first surface 11a of the glass plate 11 with water. Rinse the slurry.
  • the first surface 11a of the glass plate 11, preferably the first surface 11a and the second surface 11b, are washed with a slurry containing calcium carbonate.
  • the slurry containing calcium carbonate is washed with a brush while being discharged onto the glass plate 11.
  • the cleaning with the slurry containing calcium carbonate is mainly mechanical polishing as compared with the polishing with the slurry containing cerium oxide which is chemical mechanical polishing. Physically adhere to slurry containing cerium oxide remaining on the second surface 11b and / or from the second surface 11b to the first surface 11a, dirt present on the first surface 11a, etc.
  • the slurry and dirt containing cerium oxide are removed from the first surface 11a and / or the second surface 11b of the glass plate 11 by collision or the like and washed.
  • the form of the brush is preferably a disk brush, but a form such as a roll brush can also be used.
  • the slurry containing calcium carbonate is a dispersion obtained by dispersing calcium carbonate in a solvent such as water or an organic solvent.
  • the average particle size of calcium carbonate used in the slurry containing calcium carbonate is preferably 0.3 ⁇ m to 10 ⁇ m, and more preferably 0.5 ⁇ m to 3 ⁇ m.
  • the content of calcium carbonate in the slurry containing calcium carbonate is preferably 1% by mass to 15% by mass, and more preferably 1% by mass to 10% by mass.
  • the second surface 11 b and the first surface 11 a of the glass plate 11 are maintained while maintaining the surface state of the second surface 11 b of the glass plate 11.
  • the slurry containing cerium oxide can be removed.
  • the step of washing the glass plate 11 with a high pressure shower After the step of washing with the slurry containing calcium carbonate is completed, the step of washing the glass plate 11 with a high pressure shower, the step of washing with a detergent, the step of washing with a high pressure shower, the step of washing with pure water, a high pressure shower It is preferable to process by a drying process through the process of washing
  • a glass etching process is performed on the first surface 11 a of the glass plate 11.
  • a plurality of holes 12 which opens at the first surface 11a of the glass plate 11, an average opening area 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, the total open area of 6.00 ⁇ 10 a 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more is formed as described above.
  • the reactive gas discharge port is a slit having a width of 2 mm and a length capable of discharging the reactive gas into the etching tank.
  • the reactive gas discharge port is formed by a plurality of slits having a length equal to that of the reactive gas discharge port formed in parallel at intervals.
  • the overall width of the reaction gas outlet is 17 mm.
  • the reactive gas discharge port faces the first surface 11 a of the glass plate 11.
  • a gas containing a hydrogen fluoride reaction component is discharged from the reaction gas discharge port into the etching tank at 0.07 m / sec, and the reaction gas discharge port at 0.07 m / sec. To discharge from. The gas discharged from the reaction gas discharge port is sucked together with the air around the reaction gas discharge port at 0.5 m / sec to become a mixed gas.
  • the concentration of hydrogen fluoride contained in the mixed gas is preferably 500 ppm to 1500 ppm, and more preferably 600 ppm to 1000 ppm.
  • the concentration of the mixed gas in the above range, the average opening area and the total opening area of the plurality of holes 12 opening in the first surface 11a of the glass plate 11 are likely to be in the above range.
  • the concentration of hydrogen fluoride contained in the mixed gas is such that the concentration of the mixed gas falls within the above range, regardless of the discharge amount, discharge amount, and suction amount of the reactive gas.
  • the concentration is preferred.
  • the glass etching process is preferably performed at normal temperature and normal pressure.
  • the reactive gas is preferably generated by atmospheric pressure plasma treatment in a plasma treatment tank different from a tank for performing glass etching (hereinafter referred to as “etching tank”).
  • etching tank a plasma treatment tank different from a tank for performing glass etching
  • hydrogen fluoride as a reaction gas can be generated by subjecting carbon tetrafluoride as a source gas to an atmospheric pressure plasma treatment in the presence of water vapor.
  • An inert gas such as nitrogen gas can be used as the carrier gas.
  • Glass etching can be performed by spraying the generated reaction gas toward the first surface 11a of the glass plate 11 from a nozzle provided in the etching tank via a pipe.
  • the concentration and pressure of the reaction gas in the etching tank can be adjusted by the supply amount of the raw material gas, the supply amount of moisture, the discharge power of the plasma process, and the like.
  • the etching tank it is preferable to provide a substrate carry-in port and a substrate discharge port in order to perform processing continuously. Moreover, it is preferable to provide a transport means for transporting the glass plate 11 from the substrate carry-in port to the substrate discharge port. In that case, the nozzle for spraying the reaction gas is installed on a path for transporting the glass plate 11 from the substrate carry-in port to the substrate discharge port.
  • the glass plate 11 is washed with pure water and dried to obtain a glass substrate 10 for display, and the obtained glass substrate 10 for display is inspected.
  • the steps of manufacturing the glass plate 11 by the float method polishing with the slurry containing cerium oxide, and washing with the slurry containing calcium carbonate are all performed.
  • the steps other than the step of performing the glass etching treatment in the method for producing a glass substrate for display of the present invention are optional.
  • the glass plate 11 that has been processed up to the step of polishing with the slurry containing cerium oxide may be purchased from a third party, and only the step of cleaning with the slurry containing calcium carbonate and the step of performing the glass etching process may be performed. .
  • the glass plate 11 which performs an etching process may be a glass plate which has not passed the process of grind
  • the manufacturing method of the glass substrate for display of this embodiment has the process of glass-etching with respect to the 1st surface 11a of the glass plate 11, and in the process of glass-etching, in the 1st surface 11a a plurality of holes 12 which open, the average opening area 1.70 ⁇ 10 4 nm 2 or less, the total opening area is formed to be 6.00 ⁇ 10 6 nm 2 / 25 ⁇ m 2 or more, such as adsorption stage
  • the contact area with the suction stage or the like is small, and the amount (charge amount) charged by rubbing against the suction stage is small.
  • the glass substrate 10 for display that is easily peeled off from the suction stage or the like is obtained.
  • Example 1 While conveying a glass plate (trade name: AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) obtained by a float method of 520 mm long ⁇ 410 mm wide ⁇ 0.50 mm thick and finished polishing with cerium oxide on the second surface, A slurry for slurry cleaning prepared by dispersing calcium carbonate in water was discharged onto the first surface and the second surface and cleaned with a disc brush. The concentration of calcium carbonate was 3.0% by mass in the slurry (100% by mass). Calcium carbonate having an average particle size of 1 ⁇ m was used. The conveyance speed of the glass plate was 10 m / min.
  • the first surface of the glass plate that had been washed with the calcium carbonate slurry was washed with a detergent and pure water, and the glass plate was dried with an air knife.
  • the first surface of the glass plate that had been cleaned with pure water was subjected to glass etching treatment with hydrogen fluoride.
  • the etching tank one provided with a reaction gas discharge port for introducing a reaction gas into the etching tank and a reaction gas discharge port for discharging the reaction gas from the etching tank was used.
  • the reactive gas discharge port was a slit having a width of 2 mm and a length capable of discharging the reactive gas into the etching tank.
  • the reactive gas discharge port is formed by a plurality of slits having a length equal to that of the reactive gas discharge port formed in parallel at intervals.
  • the overall width of the reaction gas outlet was 17 mm.
  • a gas containing a hydrogen fluoride reaction component was discharged from the reaction gas discharge port into the etching tank at 0.07 m / sec and discharged from the reaction gas discharge port at 0.07 m / sec.
  • the gas discharged from the reaction gas discharge port was sucked together with the air around the reaction gas discharge port at 0.5 m / sec to become a mixed gas.
  • the concentration of hydrogen fluoride contained in the mixed gas was adjusted to 500 ppm, and the pressure and temperature of hydrogen fluoride in the etching tank were set to normal temperature and normal pressure.
  • Hydrogen fluoride was generated by plasma treatment in the presence of water vapor using carbon tetrafluoride as a raw material gas. Nitrogen gas was used as the carrier gas. Subsequently, the glass substrate of Example 1 was obtained by wash
  • Example 2 A glass substrate of Example 2 was obtained in the same manner as Example 1, except that the glass fluoride treatment was adjusted so that the hydrogen fluoride concentration contained in the mixed gas was 850 ppm. As shown in FIG. 3, a plurality of holes were formed in the first surface of the obtained glass substrate.
  • Example 3 A glass substrate of Example 3 was obtained in the same manner as in Example 1 except that the glass fluoride treatment was adjusted so that the concentration of hydrogen fluoride contained in the mixed gas was 700 ppm. A plurality of holes were formed in the first surface of the obtained glass substrate as shown in FIG.
  • Example 1 Slurry for slurry cleaning prepared by dispersing cerium oxide in water on the first surface of the glass plate while conveying the same glass plate as used in Example 1 (trade name: AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) The first surface of the glass substrate was washed with a disc brush while discharging the liquid. The concentration of cerium oxide was 7.0% by mass in the slurry (100% by mass). As the cerium oxide, one having an average particle diameter of 1 ⁇ m was used. The conveyance speed of the glass plate was 10 m / min.
  • the first surface of the glass plate that had been cleaned with the cerium oxide slurry was washed with a detergent and pure water, and the glass plate was dried with an air knife to obtain a glass substrate of Comparative Example 1.
  • a plurality of holes generated by cleaning with a slurry of cerium oxide were formed.
  • Example 2 A slurry for slurry cleaning prepared by dispersing cerium oxide in water on the first surface of a glass substrate while conveying the same glass plate (trade name: AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) as used in Example 1.
  • the first surface of the glass plate was washed with a disc brush while discharging the water.
  • the concentration of cerium oxide was 7.0% by mass in the slurry (100% by mass).
  • As the cerium oxide one having an average particle diameter of 1 ⁇ m was used.
  • the conveyance speed of the glass plate was 10 m / min.
  • the first surface of the glass plate that had been cleaned with the cerium oxide slurry was washed with a detergent and pure water, and the glass plate was dried with an air knife.
  • a glass substrate of Comparative Example 2 was obtained in the same manner as in Example 1, except that the glass fluoride treatment was adjusted so that the concentration of hydrogen fluoride contained in the mixed gas was 700 ppm. A plurality of holes were formed on the first surface of the obtained glass plate as shown in FIG.
  • Example 3 Slurry for slurry washing prepared by dispersing calcium carbonate in water on the first surface of the glass plate while conveying the same glass plate as used in Example 1 (trade name: AN100, manufactured by Asahi Glass Co., Ltd.) Was discharged and washed with a disc brush.
  • the concentration of calcium carbonate was 3.0% by mass in the slurry (100% by mass).
  • Calcium carbonate having an average particle size of 1 ⁇ m was used.
  • the conveyance speed of the glass substrate was 10 m / min.
  • cleaning by the slurry of calcium carbonate was completed was wash
  • the glass plate was dried with the air knife, and the glass substrate of the comparative example 3 was obtained.
  • the first surface of the obtained glass substrate is slightly poorer in flatness than the examples and other comparative examples, and a plurality of holes generated by cleaning with a calcium carbonate slurry are formed. It was.
  • Step 1 Leveling processing (“leveling for each line” and “leveling of the entire surface” are performed. Thereafter, the image is rotated by 90 °, and “leveling for each line” and “leveling of the entire surface” are performed again.
  • Procedure 2 Filtering 1 (Select or enter omnidirectional noise, high / low value, replacement ratio: 2, window size: 5 from the median (median) window, enable "include border” and apply )
  • Step 4 Particle / hole analysis (First, select or input branch line-dispersed shape, hole detection, classification plateau range: ⁇ 0.50, filter size smoothing: 2.00 pixels from the detection window. Next, in the post-processing window, enable “Save Shape Holes”, “Suppress Pixel Noise”, “Include Image Edge Shapes”, and finally click “Detect” to find the average hole area and Find the total area.) The results are shown in Table 1.
  • Arithmetic mean roughness Sa measurement of glass substrate The arithmetic average roughness Sa (nm) on the first surface of the glass substrates obtained in Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 to 3 was measured.
  • the arithmetic average roughness Sa is defined in DIN 4768, and was determined by measuring a measurement area of 5 ⁇ m ⁇ 5 ⁇ m at each point with an atomic force microscope (AFM). The results are shown in Table 1.
  • the peel charge amount can be reduced by satisfying both the average opening area and the total opening area of the holes in the glass substrate.
  • This is considered to be caused by cleaning with calcium carbonate while maintaining the surface state of the glass substrate as compared with cleaning with cerium oxide. That is, in the case of cleaning with cerium oxide, since the polishing ability is high, the easily etched portion of the first surface layer of the glass substrate is scraped off. On the other hand, in the case of cleaning with calcium carbonate, the first surface layer of the glass substrate is removed. The part which is easily etched is left to remove only the dirt. Therefore, it can be considered that the hole was easily opened by etching.
  • the glass substrate for display of the present invention is useful as a substrate for displays such as a plasma display panel (PDP), a liquid crystal display device (LCD), an electroluminescence display (ELD), a field emission display (FED) and the like.
  • PDP plasma display panel
  • LCD liquid crystal display device
  • ELD electroluminescence display
  • FED field emission display

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Abstract

本発明は吸着ステージから剥離する際に剥離帯電が発生し難いディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法を提供することを目的とする。本発明のディスプレイ用ガラス基板は、第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有するディスプレイ用ガラス基板において、前記第１の面は、開口する複数の穴を有し、前記穴の平均開口面積は、１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、前記穴の合計開口面積は、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上である。

Description

ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法
　本発明は、ディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法に関する。
　プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等のフラットパネルディスプレイにおいては、ガラス基板上に透明電極、半導体素子等を形成したものが基板として用いられている。たとえば、ＬＣＤにおいては、ガラス基板上に透明電極、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ　Ｆｉｌｍ　Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等が形成されたものが基板として用いられている。
　ガラス基板上への透明電極、半導体素子等の形成は、ガラス基板を吸着ステージ上に吸着によって固定した状態で行われる。
　しかし、ガラス基板の表面は平滑であるため、ガラス基板が吸着ステージに強く貼り付いてしまい、ガラス基板が吸着ステージから剥離しにくくなり、無理に剥離しようとすると、ガラス基板が破損してしまう。
　また、透明電極、半導体素子等が形成されたガラス基板を吸着ステージから剥離する際に、ガラス基板が帯電してしまう。ガラス基板の剥離帯電が発生した場合、ＴＦＴ等の半導体素子の静電破壊が起こる。
　そこで、吸着ステージに接する側のガラス基板の表面を粗面化処理し、ガラス基板と吸着ステージとの接触面積を小さくすることが行われている。該接触面積を小さくすれば、吸着ステージからガラス基板を剥離しやすくなる。また、剥離帯電の発生が抑えられ、剥離帯電量を減らすことができる。粗面化処理の方法としては、たとえば、液体および研磨砥粒を含むスラリーをガラス基板の一方の面に吹き付けるとともに、ガラス基板の表面をブラシで研磨する方法が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
　しかし、従来の方法で粗面化処理されたガラス基板では、剥離帯電の発生が充分に抑えられず、半導体素子の静電破壊が起こる場合がある。また、剥離帯電によって、ガラス基板が吸着ステージ等に再度貼り付いてしまい、ガラス基板が吸着ステージ等から剥離し難くなり、無理に剥離しようとすると、ガラス基板が破損することがある。
日本国特開２００１－３４３６３２号公報
　本発明は、吸着ステージから剥離する際に剥離帯電が発生し難いディスプレイ用ガラス基板およびその製造方法を提供する。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有するディスプレイ用ガラス基板において、前記第１の面は、開口する複数の穴を有し、前記穴の平均開口面積は、１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、前記穴の合計開口面積は、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上であることを特徴とする。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、ガラス組成が酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２の含有量が５０～７０質量％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１０～２０質量％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０～１５質量％、ＭｇＯの含有量が０～１０質量％、ＣａＯの含有量が０～２０質量％、ＳｒＯの含有量が０～２０質量％、ＢａＯの含有量が０～２０質量％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合計の含有量が１～３０質量％であり、かつ実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないことが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、前記第２の面が電子部材が形成される面であり、前記第１の面が電子部材が形成されない面であることが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、前記第１の面の算術平均粗さＳａは、０．３０ｎｍ以上であることが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、前記第１の面および前記第２の面が矩形状であり、１辺の長さが１ｍ以上であることが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有するガラス板の前記第１の面に対してガラスエッチング処理する工程を有し、前記ガラスエッチング処理する工程では、前記第１の面にて開口する複数の穴を、平均開口面積が１．７０×１０４ｎｍ２以下、合計開口面積が６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上となるように形成することを特徴とする。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、前記ガラスエッチング処理する工程の前に、前記ガラス板を、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程を有することが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、前記ガラスエッチング処理が、フッ化水素を含むガスによるエッチングであることが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、前記フッ化水素を含むガスによるエッチングにおいて、フッ化水素反応成分を含むガスを反応ガス吐出口からエッチング槽内に０．０７ｍ／ｓｅｃで吐出し、反応ガス排出口から０．０７ｍ／ｓｅｃで排出し、反応ガス排出口から排出されるガスが反応ガス排出口周辺の空気とともに０．５ｍ／ｓｅｃで吸引された時の混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が５００ｐｐｍ～１５００ｐｐｍであることが好ましい。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、吸着ステージから剥離する際に剥離帯電が発生し難い。
図１は本発明のディスプレイ用ガラス基板の一実施形態を示す概略断面図である。 図２は実施例１のガラス基板について穴を検出した画像である。 図３は実施例２のガラス基板について穴を検出した画像である。 図４は実施例３のガラス基板について穴を検出した画像である。 図５は比較例１のガラス基板について穴を検出した画像である。 図６は比較例２のガラス基板について穴を検出した画像である。 図７は比較例３のガラス基板について穴を検出した画像である。 図８はガラス基板の穴の合計開口面積とガラス基板の剥離帯電量との関係を示すグラフである。
［ディスプレイ用ガラス基板］
　図１は、本発明のディスプレイ用ガラス基板の一実施形態を示す概略断面図である。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板１０は、第１の面１０ａと第１の面１０ａとは反対側の第２の面１０ｂを有する。ディスプレイ用ガラス基板１０は、第１の面１０ａに複数の穴１２が形成されたものである。穴１２は、ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａにおいて開口するように形成されている。
　なお、図１における穴１２は、説明の便宜上実際より大きく記載している。
　穴１２は、ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａにて開口している。言い換えれば、穴１２は、第１の面１０ａにおいてディスプレイ用ガラス基板１０の厚さ方向に凹む微小な空間である。
　ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａにおいて、穴１２は島状に不規則に分散している。また、複数の穴１２は、形状が不均一（不揃い）であり、かつ、その開口面積（ディスプレイ用ガラス基板１０の板厚方向に垂直な平面で平面視したときの大きさ）も不均一（不揃い）である。
　穴１２の平均開口面積は、１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、３．００×１０３ｎｍ２～１．６５×１０４ｎｍ２であることが好ましい。
　平均開口面積とは、ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａを俯瞰したときの所定領域に存在する複数の開口の平均面積である（平均開口面積＝（Ｓ１＋Ｓ２＋・・・＋Ｓｎ）／ｎである。ここで、Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは所定領域に存在する各開口の面積、ｎは所定領域に存在する開口の数を示す。）。平均開口面積を前記数値範囲とすることによって、ディスプレイ用ガラス基板１０を吸着ステージ等の上に載置した場合、穴１２内部と吸着ステージの接触確率が低減する。すなわち、ディスプレイ用ガラス基板１０と吸着ステージの接触面積は小さくなる。
　なお、穴１２の平均開口面積は、後述する方法によって測定した値である。
　また、穴１２の合計開口面積は、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上であり、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２～１．８０×１０７ｎｍ２／２５μｍ２であることが好ましく、８．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２～１．８０×１０７ｎｍ２／２５μｍ２であることがより好ましい。
　合計開口面積とは、ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａを俯瞰したときの所定領域に存在する複数の開口の合計面積である（合計開口面積＝Ｓ１＋Ｓ２＋・・・＋Ｓｎである。ここで、Ｓ１、Ｓ２、・・・、Ｓｎは所定領域に存在する各開口の面積、ｎは所定領域に存在する開口の数を示す。）。合計開口面積を前記数値範囲とすることによって、ディスプレイ用ガラス基板１０を吸着ステージ等の上に載置した場合、ディスプレイ用ガラス基板１０と吸着ステージの接触面積は小さくなる。
　なお、穴１２の合計開口面積は、後述する方法によって測定した値である。
　穴１２の平均開口面積が１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、穴１２の合計開口面積が６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上であれば、吸着ステージからディスプレイ用ガラス基板１０を剥離する際に発生する剥離帯電量が少なく、吸着ステージからディスプレイ用ガラス基板１０を剥離し易い。
　剥離帯電量は、好ましくは－７２００Ｖ以上、より好ましくは－７１５０Ｖ以上、さらに好ましくは－７０００Ｖ以上、さらに好ましくは６８００Ｖ以上、さらに好ましくは－６５００Ｖ以上である。剥離帯電量が少なければ、ディスプレイ用ガラス基板１０が剥離しやすくなり、破損しにくくなる。また、半導体素子の静電破壊が起きにくくなる。
　穴１２の平均開口面積および合計開口面積は、下記の方法により求められる。
　初めに、原子間力顕微鏡により、ディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａを観察し、穴１２の形状像を取得する。
　本実施形態において、穴１２の形状像は、下記の原子間力顕微鏡を用いて、下記の測定条件にて取得する。
　原子間力顕微鏡：Ｂｒｕｋｅｒ社　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ＩＣＯＮ
　測定モード：Ｔａｐｐｉｎｇモード
　プローブ：ＲＴＥＳＰＡ（バネ定数：４０Ｎ／ｍ）
　Ｓａｍｐｌｅｓ／Ｌｉｎｅ：５１２
　Ｓｃａｎ　Ｒａｔｅ：０．５Ｈｚ
　測定視野：５μｍ×５μｍ
　測定箇所：第１の面１０ａの中心の１箇所
　次に、ナノスケール３次元画像処理ソフトウェア（イメージメトロロジー社製ＳＰＩＰ６．４．１）を用い、原子間力顕微鏡で取得した形状像のレベリング処理、フィルタリング処理および解析処理を実施し、穴１２の平均開口面積および合計開口面積を算出する。詳細は後述する。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板１０は、第１の面１０ａの算術平均粗さＳａが、０．３０ｎｍ～０．９０ｎｍであることが好ましい。算術平均粗さＳａが０．３ｎｍ以上であれば、効果的に帯電量を小さくできる。算術平均粗さＳａが大きいほど帯電量は小さくなる。しかし、算術平均粗さＳａが大き過ぎると、可視光透過率が低下するため、算術平均粗さＳａは０．９ｎｍ以下であることが好ましい。
　算術平均粗さＳａは、ＤＩＮ　４７６８によって規定され、算術平均粗さＲａ（ＪＩＳ　Ｂ０６０１（２００１年）に規定）を面に拡張したパラメータである。第１の面１０ａの平均面に対して、各点の高さの差の絶対値の平均を表す。
　ディスプレイ用ガラス基板１０の形状は特に限定されず、第１の面１０ａおよび第２の面１０ｂが矩形状であることが好ましい。ディスプレイ用ガラス基板１０のサイズは特に限定されないが、第１の面１０ａおよび第２の面１０ｂが矩形状のとき、その一辺の長さは、１ｍ以上が好ましく、１．５ｍ以上がより好ましく、２ｍ以上がさらに好ましい。
　一辺の長さが長くなるほど、第１の面１０ａの面積が大きくなり、帯電量も大きくなる。しかし、第１の面１０ａを前記平均開口面積および前記合計開口面積にすることによって、一辺の長さが１ｍ以上の大きいサイズであっても、帯電量を小さくできる。
　ディスプレイ用ガラス基板１０のガラス組成は特に限定されないが、第２の面１０ｂに薄膜トランジスタを形成する場合、密着性や不良率低減の観点から、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２の含有量が５０～７０質量％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１０～２０質量％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０～１５質量％、ＭｇＯの含有量が０～１０質量％、ＣａＯの含有量が０～２０質量％、ＳｒＯの含有量が０～２０質量％、ＢａＯの含有量が０～２０質量％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合計の含有量が１～３０質量％であり、かつ実質的にアルカリ金属酸化物を含有しないことが好ましい。
　無アルカリガラスは、アルカリ金属酸化物（Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ）を実質的に含有しないガラスである。無アルカリガラス中のＮａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌｉ２Ｏ等のアルカリ金属酸化物の合計の含有量が、例えば、０．１質量％以下であってよい。
　無アルカリガラスは、歪点が高く溶解性を考慮する場合は好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２の含有量が５８～６６質量％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１５～２２質量％、Ｂ２Ｏ３の含有量が５～１２質量％、ＭｇＯの含有量が０～８質量％、ＣａＯの含有量が０～９質量％、ＳｒＯの含有量が３～１２．５質量％、ＢａＯの含有量が０～２質量％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合計の含有量が９～１８質量％である。
　無アルカリガラスは、高歪点を考慮する場合は好ましくは、酸化物基準の質量％表示で、ＳｉＯ２の含有量が５４～７３質量％、Ａｌ２Ｏ３の含有量が１０．５～２２．５質量％、Ｂ２Ｏ３の含有量が０～５．５質量％、ＭｇＯの含有量が０～１０質量％、ＣａＯの含有量が０～９質量％、ＳｒＯの含有量が０～１６質量％、ＢａＯの含有量が０％～２．５％、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合計の含有量が８～２６質量％である。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板１０によれば、第１の面１０ａが開口する複数の穴１２を有し、穴１２の平均開口面積は、１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、穴１２の合計開口面積は、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上であるため、ディスプレイ用ガラス基板１０を吸着ステージ等の上に載置した場合、両者の接触面積が小さく、互いに擦れて帯電する量（帯電量）が少なく、結果として、吸着ステージ等からディスプレイ用ガラス基板１０を剥離し易い。
［ディスプレイ用ガラス基板の製造方法］
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法は、第１の面１１ａと第１の面１１ａとは反対側の第２の面１１ｂを有するガラス板１１を、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程と、ガラス板１１の第１の面１１ａに対してガラスエッチング処理する工程と、を有する。
　以下、ガラス板１１においてディスプレイ用ガラス基板１０の第１の面１０ａとなる側の面を１１ａといい、ディスプレイ用ガラス基板１０の第２の面１０ｂとなる側の面を１１ｂという。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法では、フロート法により、ガラス板１１を成形することが好ましい。
　詳細には、ガラス板１１を、フロート法により、リボン状に成形した後、そのリボン状のガラス板１１を所望サイズに切断し、さらに端面を面取りする。
　次いで、ガラス板１１の第２の面１１ｂを、酸化セリウムを含むスラリーで研磨することが好ましい。
　この研磨する工程で用いる酸化セリウムの平均粒子径は、０．３μｍ～１０μｍであることが好ましく、０．５μｍ～３μｍであることがより好ましい。
　また、酸化セリウムを含むスラリーにおける酸化セリウムの含有量は、０．５質量％～１０質量％であることが好ましく、０．５質量％～７質量％であることがより好ましい。
　次いで、酸化セリウムを含むスラリーによる研磨が終了した後、ガラス板１１をシャワーで洗浄し、水でガラス板１１の第２の面１１ｂのスラリーおよびガラス板１１の第１の面１１ａにまわり込んだスラリーを洗い流す。
　次いで、ガラス板１１の第１の面１１ａを、好ましくは第１の面１１ａおよび第２の面１１ｂを、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する。
　この洗浄工程では、シャワー洗浄で除去できなかった酸化セリウムを含むスラリーを除去するため、炭酸カルシウムを含むスラリーをガラス板１１に吐出しながらブラシで洗浄する。
　この炭酸カルシウムを含むスラリーによる洗浄は、ケミカルメカニカル研磨である酸化セリウムを含むスラリーによる研磨に対し、メカニカル研磨を主とする。第２の面１１ｂに残存する、及び／又は第２の面１１ｂから第１の面１１ａに回り込んだ酸化セリウムを含むスラリーや、第１の面１１ａ上に存在する汚れ等への物理的な衝突等によって、ガラス板１１の第１の面１１ａ、及び／又は第２の面１１ｂから酸化セリウムを含むスラリーや汚れを除去し、洗浄する。
　ブラシの形態としてはディスクブラシの形態が好ましいが、ロールブラシ等の形態も用いることができる。
　炭酸カルシウムを含むスラリーは、炭酸カルシウムを水、有機溶媒等の溶媒に分散させた分散液である。
　この炭酸カルシウムを含むスラリーに用いられる炭酸カルシウムの平均粒子径は、０．３μｍ～１０μｍであることが好ましく、０．５μｍ～３μｍであることがより好ましい。
　また、炭酸カルシウムを含むスラリーにおける炭酸カルシウムの含有量は、１質量％～１５質量％であることが好ましく、１質量％～１０質量％であることがより好ましい。
　炭酸カルシウムを含むスラリーは、ガラス板１１に対する研磨能力は低いため、ガラス板１１の第２の面１１ｂの表面状態を保持したまま、ガラス板１１の第２の面１１ｂと第１の面１１ａから酸化セリウムを含むスラリーを除去することができる。
　次いで、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程が完了した後、ガラス板１１を、高圧シャワーで洗浄する工程、洗剤で洗浄する工程、高圧シャワーで洗浄する工程、純水で洗浄する工程、高圧シャワーで洗浄する工程、純水シャワー洗浄する工程を経て、乾燥工程で処理することが好ましい。
　次いで、ガラス板１１の第１の面１１ａに対してガラスエッチング処理する。
　このガラスエッチング処理する工程では、ガラス板１１の第１の面１１ａにて開口する複数の穴１２を、平均開口面積が１．７０×１０４ｎｍ２以下、合計開口面積が６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上となるように形成する。
　エッチング槽としては、エッチング槽内に反応ガスを導入するための反応ガス吐出口と、エッチング槽内から反応ガスを排出するための反応ガス排出口とが設けられたものを用いる。反応ガス吐出口は、幅が２ｍｍ、長さが反応ガスをエッチング槽内に吐出可能な大きさのスリットである。反応ガス排出口は、長さが反応ガス吐出口と等しい複数のスリットが、間隔を置いて並列に形成されたものである。反応ガス排出口全体の幅は１７ｍｍである。反応ガス吐出口はガラス板１１の第１の面１１ａに向いている。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法では、反応ガス吐出口からエッチング槽内に０．０７ｍ／ｓｅｃでフッ化水素反応成分を含むガスを吐出し、０．０７ｍ／ｓｅｃで反応ガス排出口から排出する。反応ガス排出口から排出されるガスは反応ガス排出口周辺の空気とともに０．５ｍ／ｓｅｃで吸引され、混合ガスとなる。混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度は５００ｐｐｍ～１５００ｐｐｍであることが好ましく、６００ｐｐｍ～１０００ｐｐｍであることがより好ましい。混合ガスの濃度を上記範囲とすることで、ガラス板１１の第１の面１１ａに開口する複数の穴１２の平均開口面積及び合計開口面積が、上記範囲になりやすい。
　換言すれば、ガラスエッチング処理する工程において、反応ガスの吐出量、排出量、及び吸引量によらず、混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度は、混合ガスの濃度が上記範囲となるような濃度であることが好ましい。
　ガラスエッチング処理する工程は、常温、常圧で行うことが好ましい。
　反応ガスは、ガラスエッチング処理を行う槽（以下「エッチング槽」という。）とは別のプラズマ処理槽において、大気圧プラズマ処理により発生させることが好ましい。例えば、原料ガスとしての四フッ化炭素を、水蒸気の存在下で大気圧プラズマ処理することにより、反応ガスとしてのフッ化水素を発生させることができる。キャリアガスとしては、窒素ガス等の不活性ガスを用いることができる。発生させた反応ガスを、配管を経由して、エッチング槽内に設けたノズルからガラス板１１の第１の面１１ａに向けて吹き付けることにより、ガラスエッチングを行うことができる。
　エッチング槽における反応ガスの濃度と圧力は、プラズマ処理槽に対する原料ガスの供給量、水分の供給量、プラズマ処理の放電電力等によって調整できる。
　エッチング槽には、処理を連続的に行うため、基板搬入口と基板排出口を設けることが好ましい。また、ガラス板１１を基板搬入口から基板排出口に搬送する搬送手段を設けることが好ましい。その場合、反応ガスを吹き付けるノズルは、基板搬入口から基板排出口までのガラス板１１を搬送する経路上に設置される。
　その後、ガラス板１１を純水で洗浄し、乾燥して、ディスプレイ用ガラス基板１０を得て、得られたディスプレイ用ガラス基板１０を検査する。
　なお、本実施形態では、ガラスエッチング処理を行う工程に先立ち、フロート法によりガラス板１１を製造する工程、酸化セリウムを含むスラリーで研磨する工程、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程を全て行う態様について説明したが、本発明のディスプレイ用ガラス基板の製造方法においてガラスエッチング処理を行う工程以外の工程は任意である。
　例えば、酸化セリウムを含むスラリーで研磨する工程までの処理が完了したガラス板１１を第三者から購入し、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程とガラスエッチング処理を行う工程のみを行ってもよい。また、炭酸カルシウムで洗浄する工程までの処理が完了したガラス板１１を第三者から購入し、ガラスエッチング処理を行う工程のみを行ってもよい。また、エッチング処理を行うガラス板１１は、酸化セリウムを含むスラリーで研磨する工程を経ていないガラス板であってもよい。
　本実施形態のディスプレイ用ガラス基板の製造方法によれば、ガラス板１１の第１の面１１ａに対してガラスエッチング処理する工程を有し、ガラスエッチング処理する工程では、第１の面１１ａにて開口する複数の穴１２を、平均開口面積が１．７０×１０４ｎｍ２以下、合計開口面積が６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上となるように形成するため、吸着ステージ等の上に載置した場合、吸着ステージ等に対する接触面積が小さく、吸着ステージに擦れて帯電する量（帯電量）が少なく、結果として、吸着ステージ等から剥離し易いディスプレイ用ガラス基板１０が得られる。
　以下、実施例および比較例により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されない。
［実施例１］
　縦５２０ｍｍ×横４１０ｍｍ×厚さ０．５０ｍｍのフロート法により得られ、第２の面に対する酸化セリウムによる研磨が終了したガラス板（商品名：ＡＮ１００、旭硝子社製）を搬送しながら、ガラス板の第１の面および第２の面に、炭酸カルシウムを水に分散して調製したスラリー洗浄用のスラリーを吐出して、ディスクブラシで洗浄した。
　炭酸カルシウムの濃度は、スラリー（１００質量％）中、３．０質量％とした。
　炭酸カルシウムとしては、平均粒子径が１μｍのものを用いた。
　ガラス板の搬送速度を、１０ｍ／分とした。
　次いで、炭酸カルシウムのスラリーによる洗浄が完了したガラス板の第１の面を、洗剤と純水で洗浄し、エアーナイフでガラス板を乾燥させた。
　次いで、純水による洗浄処理が完了したガラス板の第１の面をフッ化水素でガラスエッチング処理した。
　エッチング槽としては、エッチング槽内に反応ガスを導入するための反応ガス吐出口と、エッチング槽内から反応ガスを排出するための反応ガス排出口とが設けられたものを用いた。反応ガス吐出口は、幅が２ｍｍ、長さが反応ガスをエッチング槽内に吐出可能な大きさのスリットであった。反応ガス排出口は、長さが反応ガス吐出口と等しい複数のスリットが、間隔を置いて並列に形成されたものである。反応ガス排出口全体の幅は１７ｍｍであった。
　本実施例では、反応ガス吐出口からエッチング槽内に０．０７ｍ／ｓｅｃでフッ化水素反応成分を含むガスを吐出し、０．０７ｍ／ｓｅｃで反応ガス排出口から排出した。反応ガス排出口から排出されるガスは反応ガス排出口周辺の空気とともに０．５ｍ／ｓｅｃで吸引され、混合ガスとなった。混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が５００ｐｐｍになるように調整し、エッチング槽中のフッ化水素の圧力と温度は常温、常圧とした。
　フッ化水素は、四フッ化炭素を原料ガスとして水蒸気の存在下、プラズマ処理により発生させた。キャリアガスとしては、窒素ガスを用いた。
　次いで、ガラスエッチング処理が完了したガラス板を、純水により洗浄し、乾燥することで、実施例１のガラス基板を得た。
　得られたガラス基板の第１の面には、図２に示すように複数の穴が形成されていた。なお、図２において、色が濃い部分が穴を示す。また、直線状に見られる傷は酸化セリウムによる研磨時にまわり込んだ酸化セリウムによって形成された傷である。この傷は、後述する平均開口面積および合計開口面積に含まれている。
［実施例２］
　ガラスエッチング処理において、混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が８５０ｐｐｍになるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例２のガラス基板を得た。
　得られたガラス基板の第１の面には、図３に示すように複数の穴が形成されていた。
［実施例３］
　ガラスエッチング処理において、混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が７００ｐｐｍになるように調整した以外は、実施例１と同様にして、実施例３のガラス基板を得た。
　得られたガラス基板の第１の面には、図４に示すように複数の穴が形成されていた。
［比較例１］
　実施例１で用いたものと同じガラス板（商品名：ＡＮ１００、旭硝子社製）を搬送しながら、ガラス板の第１の面に、酸化セリウムを水に分散して調製したスラリー洗浄用のスラリーを吐出しながら、ガラス基板の第１の面をディスクブラシで洗浄した。
　酸化セリウムの濃度は、スラリー（１００質量％）中、７．０質量％とした。
　酸化セリウムとしては、平均粒子径が１μｍのものを用いた。
　ガラス板の搬送速度を、１０ｍ／分とした。
　次いで、酸化セリウムのスラリーによる洗浄が完了したガラス板の第１の面を、洗剤と純水で洗浄し、エアーナイフでガラス板を乾燥させ、比較例１のガラス基板を得た。
　得られたガラス基板の第１の面には、図５に示すように酸化セリウムのスラリーによる洗浄により生じた複数の穴が形成されていた。
［比較例２］
　実施例１で用いたものと同じガラス板（商品名：ＡＮ１００、旭硝子社製）を搬送しながら、ガラス基板の第１の面に、酸化セリウムを水に分散して調製したスラリー洗浄用のスラリーを吐出しながら、ガラス板の第１の面をディスクブラシで洗浄した。
　酸化セリウムの濃度は、スラリー（１００質量％）中、７．０質量％とした。
　酸化セリウムとしては、平均粒子径が１μｍのものを用いた。
　ガラス板の搬送速度を、１０ｍ／分とした。
　次いで、酸化セリウムのスラリーによる洗浄が完了したガラス板の第１の面を、洗剤と純水で洗浄し、エアーナイフでガラス板を乾燥させた。
　次いで、純水による洗浄処理が完了したガラス板の第１の面をフッ化水素でガラスエッチング処理した。ガラスエッチング処理において、混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が７００ｐｐｍになるように調整した以外は、実施例１と同様にして、比較例２のガラス基板を得た。
　得られたガラス板の第１の面には、図６に示すように複数の穴が形成されていた。
［比較例３］
　実施例１で用いたものと同じガラス板（商品名：ＡＮ１００、旭硝子社製）を搬送しながら、ガラス板の第１の面に、炭酸カルシウムを水に分散して調製したスラリー洗浄用のスラリーを吐出して、ディスクブラシで洗浄した。
　炭酸カルシウムの濃度は、スラリー（１００質量％）中、３．０質量％とした。
　炭酸カルシウムとしては、平均粒子径が１μｍのものを用いた。
　ガラス基板の搬送速度を、１０ｍ／分とした。
　次いで、炭酸カルシウムのスラリーによる洗浄が完了したガラス板の第１の面を、洗剤と純水で洗浄し、エアーナイフでガラス板を乾燥させ、比較例３のガラス基板を得た。
　得られたガラス基板の第１の面は、図７に示すように実施例や他の比較例と比較して平坦性がやや乏しく、炭酸カルシウムのスラリーによる洗浄により生じた複数の穴が形成されていた。
［ガラス基板の穴の平均開口面積および合計開口面積測定］
　実施例１～３および比較例１～３で得られたガラス基板について、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって、ガラス基板の第１の面を観察し、穴の形状像を取得した後、画像解析ソフト（イメージメトロロジー社製ＳＰＩＰ６．４．１）を用いて、穴の平均開口面積および合計開口面積を算出した。
　原子間力顕微鏡および測定条件を下記の通りとした。
　原子間力顕微鏡：Ｂｒｕｋｅｒ社　Ｄｉｍｅｎｓｉｏｎ　ＩＣＯＮ
　測定モード：Ｔａｐｐｉｎｇモード
　プローブ：ＲＴＥＳＰＡ（バネ定数：４０Ｎ／ｍ）
　Ｓａｍｐｌｅｓ／Ｌｉｎｅ：５１２
　Ｓｃａｎ　Ｒａｔｅ：０．５Ｈｚ
　測定視野：５μｍ×５μｍ
　測定箇所：第１の面（１０ａ）の中心の１箇所
　また、画像解析ソフトを用いた穴の平均開口面積および合計開口面積の算出手順を、以下の通りとした。
　手順１：レべリング処理（「ライン毎のレベリング」および「全体面のレベリング」を実行する。その後、画像を９０°回転させ、再度、「ライン毎のレベリング」および「全体面のレベリング」を実行する。）
　手順２：フィルター処理１（中央値（メジアン）のウィンドウより、無指向性ノイズ、高低値、置換する割合：２、ウィンドウサイズ：５を選択あるいは入力し、“境界を含む”を有効にし、適用）
　手順３：フィルター処理２（コンボリューションのウィンドウより、スムージング、ガウス分布、標準偏差：１を選択あるいは入力し、“Ｘ＝Ｙ”および“自動サイズ”を有効にし、適用）
　手順４：粒子・穴解析（初めに、検出のウィンドウより、分岐線－分散した形状、穴検出、分類のプラトー範囲：±０．５０、フィルタサイズのスムージング：２．００ピクセルを選択あるいは入力する。次に、後処理のウィンドウより、“形状のホールを保存”、　“ピクセルノイズの抑制”、“イメージ端の形状を含む”を有効にする。最後に検出をクリックし、穴の平均面積および合計面積を求める。）
　結果を表１に示す。
［ガラス基板の算術平均粗さＳａ測定］
　実施例１～３および比較例１～３で得られたガラス基板について、その第１の面における算術平均粗さＳａ（ｎｍ）を測定した。
　算術平均粗さＳａは、ＤＩＮ　４７６８に規定され、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）によって各点における５μｍ×５μｍの測定領域を測定することによって求めた。結果を表１に示す。
［ガラス基板の帯電量］
　実施例１～３および比較例１～３で得られたガラス基板の剥離帯電量を測定する。測定方法は、初めにガラス基板の縁部を保持し、第１の面をステンレス製（ＳＵＳ３０４）の真空吸着ステージに対向させる。次に、真空吸着ステージへのガラス基板の吸着・開放の１を１１０回繰り返す。最後に、ステージよりガラス基板をリフトアップした時の帯電量を表面電位計（ＭＯＤＥＬ　３２０Ｃ、トレック・ジャパン社製）で測定することにより、剥離帯電量（Ｖ）を測定した。ガラス基板の第１の面と表面電位計のプローブとの間隔は３０ｍｍである。結果を表１に示す。
　また、ガラス基板の穴の合計開口面積（ｎｍ２／２５μｍ２）と、ガラス基板の剥離帯電量（Ｖ）との関係を図８に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１および図８の結果から、ガラス基板の穴の平均開口面積と合計開口面積の双方の条件を満たすことにより、剥離帯電量を低くできることが分かった。これは、酸化セリウムによる洗浄と比較して、炭酸カルシウムによる洗浄の方が、ガラス基板の表面状態を保持したまま洗浄することに起因すると考えられる。すなわち、酸化セリウムによる洗浄の場合、研磨能力が高いためガラス基板の第１の面表層のエッチングされやすい部分が削り取られてしまう一方、炭酸カルシウムによる洗浄の場合は、ガラス基板の第１の面表層のエッチングされやすい部分が残されて、汚れだけを除去する。そのため、エッチングによって穴が開きやすかったものと考察できる。また、炭酸カルシウムによる洗浄の場合、第２の面から第１の面に回り込んだ、酸化セリウムを含むスラリーを用いた研磨での化学的な副産物（ゲル状シリカ等）を除去しやすいためとも考えられる。
　本発明を詳細にまた特定の実施態様を参照して説明したが、本発明の精神と範囲を逸脱することなく様々な変更や修正を加えることができることは当業者にとって明らかである。本出願は２０１５年１０月１５日出願の日本特許出願（特願２０１５－２０３８８１）に基づくものであり、その内容はここに参照として取り込まれる。
　本発明のディスプレイ用ガラス基板は、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）、液晶表示装置（ＬＣＤ）、エレクトロルミネッセンスディスプレイ（ＥＬＤ）、フィールドエミッションディスプレイ（ＦＥＤ）等のディスプレイの基板として有用である。
１０・・・ディスプレイ用ガラス基板、１１・・・ガラス板、１２・・・穴

Claims (9)

  1. 　第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有するディスプレイ用ガラス基板において、
    　前記第１の面は、開口する複数の穴を有し、
    　前記穴の平均開口面積は、１．７０×１０４ｎｍ２以下であり、
    　前記穴の合計開口面積は、６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上であることを特徴とするディスプレイ用ガラス基板。
  2. 　ガラス組成が酸化物基準の質量％表示で、
    　ＳｉＯ２の含有量が５０～７０質量％、
    　Ａｌ２Ｏ３の含有量が１０～２０質量％、
    　Ｂ２Ｏ３の含有量が０～１５質量％、
    　ＭｇＯの含有量が０～１０質量％、
    　ＣａＯの含有量が０～２０質量％、
    　ＳｒＯの含有量が０～２０質量％、
    　ＢａＯの含有量が０～２０質量％、
    　ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｒＯ、ＢａＯの合計の含有量が１～３０質量％であり、
    　かつ実質的にアルカリ金属酸化物を含有しない請求項１に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  3. 　前記第２の面は電子部材が形成される面であり、前記第１の面は電子部材が形成されない面である請求項１または２に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  4. 　前記第１の面の算術平均粗さＳａは、０．３０ｎｍ以上である請求項１から３のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  5. 　前記第１の面および前記第２の面が矩形状であり、１辺の長さが１ｍ以上である請求項１から４のいずれか一項に記載のディスプレイ用ガラス基板。
  6. 　第１の面と該第１の面とは反対側の第２の面とを有するガラス板の前記第１の面に対してガラスエッチング処理する工程を有し、
    　前記ガラスエッチング処理する工程では、前記第１の面にて開口する複数の穴を、平均開口面積が１．７０×１０４ｎｍ２以下、合計開口面積が６．００×１０６ｎｍ２／２５μｍ２以上となるように形成することを特徴とするディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
  7. 　前記ガラスエッチング処理する工程の前に、前記ガラス板を、炭酸カルシウムを含むスラリーで洗浄する工程を有する請求項６に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
  8. 　前記ガラスエッチング処理は、フッ化水素を含むガスによるエッチングである請求項６または７に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
  9. 　前記フッ化水素を含むガスによるエッチングにおいて、フッ化水素反応成分を含むガスを反応ガス吐出口からエッチング槽内に０．０７ｍ／ｓｅｃで吐出し、反応ガス排出口から０．０７ｍ／ｓｅｃで排出し、反応ガス排出口から排出されるガスが反応ガス排出口周辺の空気とともに０．５ｍ／ｓｅｃで吸引された時の混合ガス中に含まれるフッ化水素濃度が５００ｐｐｍ～１５００ｐｐｍである請求項８に記載のディスプレイ用ガラス基板の製造方法。
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