WO2019172442A1 - Alkali-free glass substrate - Google Patents

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邦雄 増茂
和孝 小野
史朗 谷井
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小林 大介
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    • C03C3/091Glass compositions containing silica with 40% to 90% silica, by weight containing boron containing aluminium

Abstract

The present invention relates to an alkali-free glass substrate which has a strain point of 650°C or more and an average thermal expansion coefficient of from 30 × 10-7/°C to 45 × 10-7/°C for the range of from 50°C to 350°C, and which contains, in mass% based on oxides, 54-66% of SiO2, 10-25% of Al2O3, 0.1-12% of B2O3, and 7-25% in total of one or more oxides that are selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO and BaO, while containing 150-2,000 ppm by mass of Na2O. This alkali-free glass substrate is also configured such that the amount of Na2O in at least one main surface of the glass substrate is lower than the amount of Na2O in the inner part of the glass substrate by 20 ppm by mass or more.

Description

無アルカリガラス基板Alkali-free glass substrate
 本発明は、薄膜トランジスタ(Thin Film Transistor:TFT)等の形成に適したガラス基板に関する。 The present invention relates to a glass substrate suitable for forming a thin film transistor (TFT) or the like.
 各種ディスプレイ用ガラス基板として、特にガラス基板上にTFT等の薄膜を形成する場合には、アルカリ金属成分をほとんど含有しないホウケイ酸ガラス基板(いわゆる無アルカリガラス基板)が用いられている。アルカリ金属成分を多く含有するガラス基板を用いると、ガラス中のアルカリ金属成分が膜特性を劣化させ、TFTの信頼性の低下を招くためである。また、ディスプレイ用ガラス基板には、歪点が高いことや、耐酸性が高いことも求められる。 A borosilicate glass substrate (so-called alkali-free glass substrate) containing almost no alkali metal component is used as a glass substrate for various displays, particularly when a thin film such as a TFT is formed on a glass substrate. This is because when a glass substrate containing a large amount of an alkali metal component is used, the alkali metal component in the glass deteriorates the film characteristics and causes a decrease in the reliability of the TFT. The glass substrate for display is also required to have a high strain point and high acid resistance.
 高歪点で耐酸性にも優れる無アルカリガラスは、ガラス原料を1400~1800℃といった高温で溶融する必要があり、高品質のガラス基板を効率よく生産するのが容易ではない。特許文献1には、無アルカリガラスにアルカリ金属酸化物を200~2000ppm含有させ、バーナーの燃焼炎による加熱と、溶融ガラスに通電することによる加熱を併用して、ガラスを溶融する方法が記載されている。 ¡Alkali-free glass with high strain point and excellent acid resistance needs to melt the glass raw material at a high temperature of 1400-1800 ° C, and it is not easy to efficiently produce a high-quality glass substrate. Patent Document 1 describes a method of melting glass by containing alkali metal oxide in an alkali-free glass in an amount of 200 to 2000 ppm and using heating by a burner combustion flame and heating by energizing molten glass. ing.
 ガラスを板状に成形する方法として、フロート法が知られている。フロート法では、フロートバス(以下、単に「バス」ということがある)内の溶融金属(たとえば溶融スズ)上に連続的に供給される溶融ガラスを、溶融金属上で流動させて板状に成形する。
 溶融金属上で成形されたガラスリボンは、次にローラーを用いて搬送される。その際、ローラーに接する部分に傷が付きやすいことが知られている。
A float method is known as a method for forming glass into a plate shape. In the float process, molten glass that is continuously supplied onto molten metal (for example, simply “bath”) in a float bath (hereinafter referred to simply as “bath”) is flowed over the molten metal and formed into a plate shape. To do.
The glass ribbon formed on the molten metal is then conveyed using a roller. In that case, it is known that the part which contacts a roller tends to be damaged.
 このような傷を防止する方法として、ガラス基板裏面に亜硫酸ガス(SOガス)を吹き付け、ガラス中に存在するアルカリ金属(例えば、ナトリウム等)と反応させ、ガラス基板の裏面に硫酸ナトリウムを形成し、それを保護膜として働かせる方法が知られている(例えば、特許文献2)。また、特許文献3には、ディスプレイ基板用ガラスの表面に四ホウ酸ナトリウム等を吹き付けてから亜硫酸ガスを吹き付ける方法が記載されている。 As a method of preventing such scratches, sulfurous acid gas (SO 2 gas) is sprayed on the back surface of the glass substrate and reacted with an alkali metal (for example, sodium) present in the glass to form sodium sulfate on the back surface of the glass substrate. In addition, a method for making it work as a protective film is known (for example, Patent Document 2). Patent Document 3 describes a method in which sodium tetraborate or the like is sprayed on the surface of the display substrate glass and then sulfurous acid gas is sprayed.
国際公開第2013/084832号International Publication No. 2013/084832 国際公開第2002/051767号International Publication No. 2002/051767 国際公開第2008/004480号International Publication No. 2008/004480
 しかしながら、特許文献2に記載の方法はガラス中に存在するアルカリ金属量がきわめて少ない無アルカリガラス基板の製造には適用することができない。また、特許文献3に記載の方法は無アルカリガラス基板にも適用できるが、ガラスリボンの表面に2種類のガスを吹き付けることから、工程が煩雑であり、装置も複雑になる。 However, the method described in Patent Document 2 cannot be applied to the production of an alkali-free glass substrate in which the amount of alkali metal present in the glass is extremely small. Moreover, although the method of patent document 3 is applicable also to an alkali free glass substrate, since two types of gases are sprayed on the surface of a glass ribbon, a process is complicated and an apparatus also becomes complicated.
 また最近は、TFT特性やガラス基板特性に対する要求が一層高くなっており、ガラス基板上のTFTの特性維持とガラスの溶融性向上との両立が一層難しくなっている。 Recently, demands for TFT characteristics and glass substrate characteristics have been further increased, and it has become more difficult to maintain both TFT characteristics on the glass substrate and improve the meltability of the glass.
 本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、アルカリ金属成分によるTFTの信頼性の低下が少なく、傷も少なく、生産性にも優れた高品質の無アルカリガラス基板を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and has an object to provide a high-quality alkali-free glass substrate that is less likely to deteriorate the reliability of the TFT due to an alkali metal component, has few scratches, and is excellent in productivity. To do.
 本発明者らは鋭意検討の結果、歪点及び50~350℃での平均熱膨張係数が所定の範囲内であり、特定の組成を有し、かつ、少なくとも一方のガラス基板表面のNaO量がガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少ないガラス基板により上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成させた。 As a result of intensive studies, the present inventors have found that the strain point and the average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. are within a predetermined range, have a specific composition, and Na 2 O on the surface of at least one glass substrate. The present inventors have found that the above problem can be solved by a glass substrate whose amount is 20 mass ppm or more less than the amount of Na 2 O inside the glass substrate, and completed the present invention.
 すなわち本発明は、歪点が650℃以上であり、50~350℃での平均熱膨張係数が30×10-7~45×10-7/℃である無アルカリガラスであって、酸化物基準の質量%表示でSiOを54~66%、Alを10~25%、Bを0.1~12%、MgO、CaO、SrOおよびBaOからなる群から選択される1以上の成分を合計で7~25%含有し、NaOを150~2000質量ppm含有し、少なくとも一方の主面におけるガラス基板表面のNaO量がガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少ない無アルカリガラス基板である。 That is, the present invention is an alkali-free glass having a strain point of 650 ° C. or higher and an average coefficient of thermal expansion of 30 × 10 −7 to 45 × 10 −7 / ° C. at 50 to 350 ° C. the SiO 2 54 ~ 66% by mass percentage of the Al 2 O 3 10 ~ 25% , the B 2 O 3 0.1 ~ 12% , is selected MgO, CaO, from the group consisting of SrO and BaO 1 contain 7-25% in total of the above components, Na 2 O and containing 150-2000 mass ppm, 20 from Na 2 O weight Na 2 O amount is the glass substrate of the glass substrate surface in at least one major surface It is a non-alkali glass substrate having a mass ppm or less.
 本発明の無アルカリガラス基板は、特定の組成を有し、かつ、少なくとも一方のガラス基板表面のNaO量がガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少ないことにより、ガラス基板表面の傷が少なく、アルカリ金属成分によるTFTの信頼性の低下も抑制できる。 The alkali-free glass substrate of the present invention has a specific composition, and the amount of Na 2 O on the surface of at least one glass substrate is 20 mass ppm or less less than the amount of Na 2 O inside the glass substrate. The damage of the TFT due to the alkali metal component can be suppressed.
図1は、ガラス基板の厚さ方向の23Na30Siとの信号強度比プロファイルの一例を示す図である。FIG. 1 is a diagram illustrating an example of a signal intensity ratio profile of 23 Na + and 30 Si + in the thickness direction of a glass substrate. 図2は、ガラス基板表面付近のNaO含有量プロファイルの一例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a Na 2 O content profile near the glass substrate surface. 図3は、フロート法によるガラス製造装置を示す概念図である。FIG. 3 is a conceptual diagram showing a glass manufacturing apparatus using a float process. 図4は、ガラス基板表面に形成したTFTの信頼性試験における閾値電圧の変動量とそのガラス基板表面のNaO量との関係の一例である。FIG. 4 shows an example of the relationship between the variation amount of the threshold voltage in the reliability test of the TFT formed on the glass substrate surface and the amount of Na 2 O on the glass substrate surface. 図5は、TFT素子の模式図を示す。FIG. 5 is a schematic diagram of a TFT element.
 以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。なお、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail. Note that the present invention is not limited to the embodiments described below.
 本明細書において、ガラス組成は原則として、酸化物基準の質量%表示で表し、本明細書中においてガラス組成について用いられる「%」、「ppm」は、特記のない限り「質量%」、「質量ppm」を意味する。 In the present specification, the glass composition is expressed in terms of mass% based on oxide in principle, and “%” and “ppm” used for the glass composition in the present specification are “mass%”, “ It means “ppm by mass”.
 本明細書において、「無アルカリガラス」はリチウム、ナトリウム、カリウムなどのアルカリ金属成分の含有量が、酸化物換算で5000ppm以下であるガラスをいう。 In the present specification, “non-alkali glass” refers to a glass in which the content of alkali metal components such as lithium, sodium, and potassium is 5000 ppm or less in terms of oxide.
 本明細書において「ガラスリボン」は溶融ガラスを板状に成形したものをいう。ガラスリボンは、冷却され、切断等されてガラス基板となる。 In this specification, “glass ribbon” refers to a molten glass formed into a plate shape. The glass ribbon is cooled and cut to become a glass substrate.
 「ボトム面」は、フロート法で製造されるガラスリボンまたはガラス基板において、フロートバス内で溶融金属に接していた表面である。「トップ面」は、ボトム面に対向する表面である。 The “bottom surface” is the surface of the glass ribbon or glass substrate manufactured by the float process that is in contact with the molten metal in the float bath. The “top surface” is a surface facing the bottom surface.
 本明細書において、ガラス基板のNaO含有量は、ガラス基板を粉末化し、得られたガラス粉末を硫酸、硝酸およびフッ化水素酸で加熱分解した後、硫酸白煙が生じるまで濃縮し、希硝酸に溶かした定容液を得て、定容液中のNa濃度をICP質量分析法で定量して求められる[単位:質量ppm]。
 「ガラス基板内部のNaO含有量」は、上記方法で求められたガラス基板のNaO含有量と等しい。
In the present specification, the Na 2 O content of the glass substrate is obtained by pulverizing the glass substrate, thermally decomposing the obtained glass powder with sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid, and then concentrating until white sulfuric acid smoke is generated. A constant volume solution dissolved in dilute nitric acid is obtained, and the Na concentration in the constant volume solution is determined by ICP mass spectrometry [unit: mass ppm].
The “Na 2 O content inside the glass substrate” is equal to the Na 2 O content of the glass substrate determined by the above method.
 「ガラス基板表面のNaO含有量」は、評価対象ガラス基板の一部を切り出し、5%フッ化水素水溶液を用いて表面から約10μm(具体的には8~12μm)エッチングしたものを標準試料として、後述のC60スパッタを用いた飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)法で得られるNa含有量プロファイルから求められる。
 具体的には、ガラスのNa含有量プロファイルより求まる、表面からの深さが0.25μmから0.30μmの領域における平均NaO含有量をガラス基板表面のNaO含有量とする。
“Na 2 O content on the surface of the glass substrate” is a standard value obtained by cutting out a part of the glass substrate to be evaluated and etching it about 10 μm (specifically 8 to 12 μm) from the surface using a 5% hydrogen fluoride aqueous solution. The sample is obtained from a Na content profile obtained by a time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) method using C 60 sputtering described later.
Specifically, determined from Na content profile of the glass, the average content of Na 2 O depth in the region of 0.30μm from 0.25μm from the surface and the content of Na 2 O of the glass substrate surface.
 図1は、以下の手順で求めたガラス基板の厚さ方向の23Na30Siとの信号強度比プロファイルである。
 すなわち、本ガラス基板から5枚の小片を切り出し、そのうち4枚につき5%フッ化水素水溶液を用いて表面をエッチングした。5枚の小片についてエッチング時間を変えることで、ガラス基板表面からそれぞれ1μm、3μm、5μm、10μmエッチングされるようにした。エッチング厚さはマイクロメータを用いて測定した。
 各小片について、C60スパッタを用いた飛行時間型二次イオン質量分析(TOF-SIMS)法で23Na30Siとの信号強度比を測定した結果をプロットすると図1のようになる。Siはこのガラス基板の主成分であり、その含有量はガラス基板の厚み方向においてほぼ一様であるため、23Na30Siとの信号強度比はNa含有量のプロファイルを示すものとみなせる。
 図1から、ガラス基板表面からおよそ5μm程度の深さまでの領域では、それよりも深い部分と比較してNa含有量が少なくなっているが、約10μm程度以上の深さでは、Na含有量は変動しないことがわかる。
FIG. 1 is a signal intensity ratio profile of 23 Na + and 30 Si + in the thickness direction of the glass substrate obtained by the following procedure.
That is, five small pieces were cut out from the present glass substrate, and the surface of each of the four pieces was etched using a 5% hydrogen fluoride aqueous solution. By changing the etching time for the five small pieces, 1 μm, 3 μm, 5 μm, and 10 μm were etched from the glass substrate surface, respectively. The etching thickness was measured using a micrometer.
FIG. 1 shows a plot of the signal intensity ratio of 23 Na + and 30 Si + measured for each piece by time-of-flight secondary ion mass spectrometry (TOF-SIMS) using C 60 sputter. . Since Si is the main component of this glass substrate, and its content is substantially uniform in the thickness direction of the glass substrate, the signal intensity ratio between 23 Na + and 30 Si + indicates a profile of Na content. It can be considered.
From FIG. 1, in the region from the glass substrate surface to a depth of about 5 μm, the Na content is smaller than that of the deeper portion, but at a depth of about 10 μm or more, the Na content is It turns out that it does not fluctuate.
 ガラス基板表面のNaO含有量を求める方法としては、評価対象ガラス基板の一部を切り出し、5%フッ化水素水溶液を用いて表面から約10μm(具体的には8~12μm)エッチングしたものをNaO定量用標準試料として、エッチングしていないガラス基板について、スパッタ時間に対する23Na30Siとの信号強度比を測定することでガラス基板表面付近のNa含有量プロファイルを測定する方法が挙げられる。 As a method for obtaining the Na 2 O content on the surface of the glass substrate, a part of the glass substrate to be evaluated is cut out and etched from the surface by using a 5% aqueous hydrogen fluoride solution about 10 μm (specifically, 8 to 12 μm). Using Na 2 O as a standard sample for quantification of Na 2 O, the Na content profile near the glass substrate surface is measured by measuring the signal intensity ratio of 23 Na + to 30 Si + with respect to the sputtering time for an unetched glass substrate. A method is mentioned.
 約10μm程度以上の深さではNa含有量が変動しないことから、標準試料について得られる23Na30Siとの信号強度比は、IPC質量分析法で求められたNaO含有量に相当する。したがって、その値を用いて信号強度比をNaO含有量に換算できる。また、TOF-SIMS測定後に、表面形状測定装置(たとえばVeeco社製;Dektak150)を用いてC60スパッタで削られた深さを測定すると、スパッタ時間をガラス表面からの深さに変換できる。 Since the Na content does not change at a depth of about 10 μm or more, the signal intensity ratio of 23 Na + and 30 Si + obtained for the standard sample is the Na 2 O content obtained by IPC mass spectrometry. Equivalent to. Therefore, the signal intensity ratio can be converted into the Na 2 O content using the value. Further, after the TOF-SIMS measurement, a surface shape measuring device (e.g. manufactured by Veeco; Dektak150) Measurement of the shaved depth C 60 sputtering using, can convert the sputtering time to depth from the glass surface.
 これによって、図2に示すようなNaO含有量プロファイルが得られる。このようにして得られたNaO含有量プロファイルにおける、表面からの深さが0.25μmから0.30μmの領域の平均NaO量をガラス表面のNaO量とする。 Thereby, a Na 2 O content profile as shown in FIG. 2 is obtained. In this way the content of Na 2 O profile obtained, the average Na 2 O content of the region of 0.30μm depth from the surface is from 0.25μm to Na 2 O of the glass surface.
 本明細書において、ガラス基板の「β-OH値」は、次の方法で得られる。 In this specification, the “β-OH value” of a glass substrate is obtained by the following method.
 すなわち、赤外分光光度計を用いてガラス基板の赤外線透過率を測定し、波数3500~3700cm-1における透過率の極小値をI[単位:%]、波数4000cm-1における透過率をI[単位:%]、ガラス基板の厚さをd[単位:mm]とすると、β-OH値は、-(log(I/I))/d[単位:mm-1]である。 That is, the infrared transmittance of the glass substrate was measured using an infrared spectrophotometer, the minimum value of the transmittance at a wave number of 3500 to 3700 cm −1 was I a [unit:%], and the transmittance at a wave number of 4000 cm −1 was I If b [unit:%] and the thickness of the glass substrate is d [unit: mm], the β-OH value is − (log (I a / I b )) / d [unit: mm −1 ]. .
 [ガラス基板の製造方法]
 まず、本発明の理解を助けるため、本発明の無アルカリガラス基板(以下、「本発明のガラス基板」ともいう)の製造方法の一態様としてフロート法によるガラス基板の製造方法について説明するが、本発明のガラス基板の製造方法はこれに限定されない。
[Glass substrate manufacturing method]
First, in order to help understanding of the present invention, a method for producing a glass substrate by a float method will be described as one embodiment of a method for producing an alkali-free glass substrate of the present invention (hereinafter also referred to as “the glass substrate of the present invention”). The manufacturing method of the glass substrate of this invention is not limited to this.
 フロート法によるガラス基板製造は、
 (I)原材料を溶解して、溶融ガラスを製造する「溶解工程」と、
 (II)フロートバスに溶融ガラスを導入して、ガラスリボンを形成する「成形工程」と、
 (III)徐冷炉でガラスリボンを徐冷する「徐冷工程」と、を有する。
Glass substrate production by float method
(I) “melting process” of melting raw materials to produce molten glass;
(II) "Molding process" for introducing a molten glass into a float bath and forming a glass ribbon;
(III) “Slow cooling step” of gradually cooling the glass ribbon in a slow cooling furnace.
 以下、フロート法によるガラス製造装置の例を示す概念図である図3を用いて各工程について説明する。 Hereafter, each process is demonstrated using FIG. 3 which is a conceptual diagram which shows the example of the glass manufacturing apparatus by a float glass process.
 <溶解工程>
 溶解工程では、所望のガラス組成に合わせて調合、混合されたガラス原料を、溶解窯3に投入することにより、溶融ガラス4が得られる。溶解窯3の温度は、使用するガラス原料により適宜調節すればよいが、例えば1400℃~1600℃程度である。
<Dissolution process>
In the melting step, molten glass 4 is obtained by putting the glass raw material prepared and mixed in accordance with a desired glass composition into melting furnace 3. The temperature of the melting furnace 3 may be appropriately adjusted depending on the glass raw material used, and is, for example, about 1400 ° C. to 1600 ° C.
 <成型工程>
 成形工程では、溶融スズ1を満たしたフロートバス2の溶融スズ面上に、溶解窯3から溶融ガラス4を連続的に流入させてガラスリボンを形成する。
<Molding process>
In the forming step, a glass ribbon is formed by continuously flowing molten glass 4 from melting furnace 3 onto the molten tin surface of float bath 2 filled with molten tin 1.
 溶融金属上で形成されたガラスリボンは、搬送ローラー5によって徐冷炉6に運ばれ、徐冷されるが、ガラスリボンがフロートバス2を出てから搬送ローラー5に接触するまでの間に、ガラスリボンのボトム面に対して、SOガスを吹き付けることが好ましい。 The glass ribbon formed on the molten metal is transported to the slow cooling furnace 6 by the transport roller 5 and gradually cooled. However, the glass ribbon is in a period from when the glass ribbon leaves the float bath 2 until it contacts the transport roller 5. It is preferable to blow the SO 2 gas against the bottom surface of the.
 上記SOガスの吹き付けにより、ガラス表面に存在するNaOがSOガスと反応し、ガラス表面に硫酸ナトリウムが形成する。当該硫酸ナトリウムは、ガラスリボンと搬送ローラー5が接触することによりガラスリボンに傷がつくことを防ぐ作用を有し、さらに水洗にて簡単に除去できるため、ガラス基板の品質にも影響を及ぼさない。 By spraying the SO 2 gas, Na 2 O present on the glass surface reacts with the SO 2 gas to form sodium sulfate on the glass surface. The sodium sulfate has an effect of preventing the glass ribbon from being damaged by the contact between the glass ribbon and the transport roller 5 and can be easily removed by washing with water, so that the quality of the glass substrate is not affected. .
 ここで、NaOの含有量が少ない無アルカリガラス基板である本発明のガラス基板の製造工程において、ガラス基板の傷を防ぐために十分な量の硫酸ナトリウムをガラス表面に形成させるには、例えば、フロートバス内の水蒸気濃度、フロートバス2の上流側及び下流側の温度、溶融ガラス4の滞留時間、溶融スズ1中の溶存酸素濃度等を適宜調整することにより、ガラス内部のNaOがボトム面の付近に移動して偏在し、SOガスの吹き付けによりガラス表面に硫酸ナトリウムを十分に生成させることが可能となり、傷の少ないガラス基板が得られる。 Here, in the production process of the glass substrate of the present invention which is an alkali-free glass substrate having a low Na 2 O content, in order to form a sufficient amount of sodium sulfate on the glass surface to prevent scratches on the glass substrate, for example, By appropriately adjusting the water vapor concentration in the float bath, the upstream and downstream temperatures of the float bath 2, the residence time of the molten glass 4, the dissolved oxygen concentration in the molten tin 1, etc., the Na 2 O inside the glass is adjusted. By moving to the vicinity of the bottom surface and unevenly distributed, it becomes possible to generate sodium sulfate sufficiently on the glass surface by blowing SO 2 gas, and a glass substrate with few scratches can be obtained.
 また、ガラス内部のNaOをボトム面の付近に移動させて偏在させることにより、ガラス表面から溶融スズへ拡散するNaOの量を多くすることができ、ガラス基板全体に含まれるNaOの量を減らすことができる。 Further, by eccentrically moving the Na 2 O in the glass in the vicinity of the bottom surface, it is possible to increase the amount of Na 2 O to diffuse from the glass surface to the molten tin, Na 2 contained in the entire glass substrate The amount of O can be reduced.
 フロートバス2の上流側及び下流側の温度、溶融ガラス4の滞留時間、溶融スズ1中の溶存酸素濃度の条件としては、具体的には例えば、下記(1)~(4)が挙げられる。
(1)フロートバス2の上流側の温度は、1400℃~900℃が好ましく、より好ましくは1300℃~1000℃、さらに好ましくは1250℃~1100℃である。フロートバス2の上流側の温度とは、上流のガラスリボンの温度を示し、放射温度計により測定できる。
(2)フロートバス2の下流側の温度は、600℃~850℃が好ましく、より好ましくは650℃~850℃、さらに好ましくは700℃~800℃である。フロートバス2の下流側の温度とは、下流のガラスリボンの温度を示し、放射温度計により測定できる。
(3)溶融ガラス4の滞留時間は、5分~60分が好ましく、より好ましくは10分~40分、さらに好ましくは15分~30分である。
(4)溶融スズ1中の溶存酸素濃度は、10ppm以下が好ましく、より好ましくは5ppm以下、さらに好ましくは3ppm以下、最も好ましくは0ppmである。溶融スズ1中の溶存酸素濃度は錫中酸素濃度計(Redox)により測定できる。
Specific examples of the conditions of the upstream and downstream temperatures of the float bath 2, the residence time of the molten glass 4, and the dissolved oxygen concentration in the molten tin 1 include the following (1) to (4).
(1) The temperature on the upstream side of the float bath 2 is preferably 1400 ° C. to 900 ° C., more preferably 1300 ° C. to 1000 ° C., and further preferably 1250 ° C. to 1100 ° C. The temperature on the upstream side of the float bath 2 indicates the temperature of the upstream glass ribbon and can be measured with a radiation thermometer.
(2) The temperature on the downstream side of the float bath 2 is preferably 600 ° C. to 850 ° C., more preferably 650 ° C. to 850 ° C., and further preferably 700 ° C. to 800 ° C. The temperature on the downstream side of the float bath 2 indicates the temperature of the downstream glass ribbon and can be measured with a radiation thermometer.
(3) The residence time of the molten glass 4 is preferably 5 minutes to 60 minutes, more preferably 10 minutes to 40 minutes, and even more preferably 15 minutes to 30 minutes.
(4) The dissolved oxygen concentration in the molten tin 1 is preferably 10 ppm or less, more preferably 5 ppm or less, still more preferably 3 ppm or less, and most preferably 0 ppm. The dissolved oxygen concentration in the molten tin 1 can be measured with a tin oxygen concentration meter (Redox).
 SOガスの吹き付けによりガラス基板のボトム面の付近に集まったNaOは硫酸ナトリウムとなりガラス基板外部に出ていく。したがって、上記方法で得られたガラス基板は、ボトム面側のガラス表面のNaO量がガラス内部のNaO量より少なくなっており、具体的には20質量ppm以上少なく、40質量ppm以上少ないことが好ましく、90質量ppm以上少ないことがより好ましい。 Na 2 O collected near the bottom surface of the glass substrate by the blowing of SO 2 gas becomes sodium sulfate and goes out of the glass substrate. Therefore, in the glass substrate obtained by the above method, the amount of Na 2 O on the glass surface on the bottom surface side is smaller than the amount of Na 2 O inside the glass, specifically, 20 ppm by mass or more, 40 ppm by mass. The content is preferably less, more preferably 90 mass ppm or less.
 なお、通常TFT製造時の熱処理の温度は400℃~500℃であるが、SOガスを吹き付ける際のガラスリボンの温度は約600℃~750℃であり、TFT製造時の熱処理の温度より高い。そのため、SOガスの吹き付けにより、TFT製造時の熱処理時にガラス基板中のNaイオンが拡散してくる深さよりも、さらに深い位置に存在するNaイオンをSOと反応させて除去することができる。 In general, the temperature of the heat treatment at the time of manufacturing the TFT is 400 ° C. to 500 ° C., but the temperature of the glass ribbon when blowing the SO 2 gas is about 600 ° C. to 750 ° C., which is higher than the temperature of the heat treatment at the time of manufacturing the TFT. . Therefore, by blowing SO 2 gas, Na ions existing at a position deeper than the depth at which Na ions in the glass substrate diffuse during the heat treatment during TFT manufacturing can be reacted with SO 2 and removed. .
 したがって、上記方法により得られたガラス基板を用いてTFTを製造すると、熱処理時におけるガラス中のNaイオンのTFTへの拡散が少なく、閾値電圧の変動を抑制できるため、信頼性に優れるTFTを製造することができる。 Therefore, when a TFT is manufactured using the glass substrate obtained by the above method, since the diffusion of Na ions in the glass during the heat treatment into the TFT is small and fluctuations in threshold voltage can be suppressed, a TFT having excellent reliability is manufactured. can do.
 <徐冷工程>
 徐冷工程では、搬送ローラー5により運ばれてきたガラスリボンを、徐冷炉6で徐冷して、本発明のガラス基板を得ることができる。徐冷炉6の温度は特に限定はされないが、例えば一般的なフロート法での条件と同様に、徐冷炉6の上流側では550~750℃、下流側では200~300℃とすることができる。
<Slow cooling process>
In the slow cooling step, the glass ribbon carried by the transport roller 5 is slowly cooled in the slow cooling furnace 6 to obtain the glass substrate of the present invention. Although the temperature of the slow cooling furnace 6 is not particularly limited, for example, it can be set to 550 to 750 ° C. on the upstream side of the slow cooling furnace 6 and 200 to 300 ° C. on the downstream side, as in the conditions of a general float process.
 [ガラス組成]
 次に、本発明のガラス基板のガラス組成について説明する。
[Glass composition]
Next, the glass composition of the glass substrate of the present invention will be described.
 本発明のガラス基板は、酸化物基準の質量%表示でSiOを54~66%、Alを10~25%、Bを0.1~12%、MgO、CaO、SrOおよびBaOからなる群から選択される1以上の成分を合計で7~25%含有し、NaOを150~2000質量ppm含有し、少なくとも一方のガラス表面のNaO量がガラス内部のNaO量より20質量ppm以上少ない。 The glass substrate of the present invention has a SiO 2 content of 54 to 66%, an Al 2 O 3 content of 10 to 25%, a B 2 O 3 content of 0.1 to 12%, MgO, CaO, and SrO in terms of mass% based on oxide. and one or more components selected from the group consisting of BaO contain 7-25% in total, Na 2 O and containing 150-2000 mass ppm, Na 2 O amount of at least one glass surface of the inner glass Na less than 20 ppm by weight from 2 O amount.
 以下に、各成分について詳しく説明する。 Hereinafter, each component will be described in detail.
 <SiO
 SiOは、無アルカリガラスの必須成分である。
 本発明のガラス基板においてSiOの含有量が少なくなると、歪点が低く、熱膨張係数が大きく、密度が大きくなる。したがって、本発明のガラス基板のSiOの含有量は54%以上であり、57%以上が好ましく、58%以上がより好ましい。
<SiO 2 >
SiO 2 is an essential component of alkali-free glass.
When the content of SiO 2 is reduced in the glass substrate of the present invention, the strain point is low, the thermal expansion coefficient is large, and the density is increased. Therefore, the content of SiO 2 in the glass substrate of the present invention is 54% or more, preferably 57% or more, and more preferably 58% or more.
 一方、SiOの含有量が多くなるとガラスの粘度が高くなり、ガラス粘度が10dPa・sとなる温度Tや10dPa・sとなる温度Tが上昇し、失透温度が上昇する。したがって、本発明のガラス基板のSiOの含有量は66%以下であり、好ましくは63%以下、より好ましくは62%以下である。 On the other hand, the viscosity of the glass becomes high when the content of SiO 2 becomes large, the temperature T 4 which is a temperature T 2 and 10 4 dPa · s glass viscosity becomes 10 2 dPa · s is increased, the devitrification temperature rises To do. Therefore, the content of SiO 2 in the glass substrate of the present invention is 66% or less, preferably 63% or less, more preferably 62% or less.
 <Al
 本発明のガラス基板においてAlの含有量が少なくなるとガラスの分相が生じるようになり、また、歪点も低下する。したがって、本発明のガラス基板のAlの含有量は10%以上であり、14%以上が好ましく、15%以上がより好ましい。
<Al 2 O 3 >
When the content of Al 2 O 3 is reduced in the glass substrate of the present invention, glass phase separation occurs, and the strain point also decreases. Therefore, the content of Al 2 O 3 in the glass substrate of the present invention is 10% or more, preferably 14% or more, and more preferably 15% or more.
 一方、Alの含有量が多くなると、ガラス粘度が10dPa・sとなる温度Tや10dPa・sとなる温度Tが上昇し、または失透温度が上昇するおそれがある。したがって、本発明のガラス基板のAlの含有量は25%以下であり、21%以下が好ましく、18%以下がより好ましい。 On the other hand, Al 2 when the content of O 3 is increased, the possibility that the glass viscosity of 10 2 temperature T 2 and the temperature T 4 which is a 10 4 dPa · s as a dPa · s is increased, or the liquidus temperature rises is there. Therefore, the content of Al 2 O 3 in the glass substrate of the present invention is 25% or less, preferably 21% or less, and more preferably 18% or less.
 <B
 本発明のガラス基板においてBの含有量が少なくなるとガラスの粘度が高くなり、失透温度が上がる。したがって、本発明のガラス基板のBの含有量は0.1%以上であり、0.5%以上が好ましく、1%以上がより好ましく、2%以上がさらに好ましい。また、特にバッファードフッ酸を用いたエッチングによってヘイズが発生することを防止する観点から、3%以上が好ましく、5%以上がより好ましい。
<B 2 O 3 >
When the content of B 2 O 3 decreases in the glass substrate of the present invention, the viscosity of the glass increases and the devitrification temperature increases. Therefore, the content of B 2 O 3 in the glass substrate of the present invention is 0.1% or more, preferably 0.5% or more, more preferably 1% or more, and further preferably 2% or more. In particular, 3% or more is preferable and 5% or more is more preferable from the viewpoint of preventing haze from being generated by etching using buffered hydrofluoric acid.
 一方、Bの含有量が多くなると歪点が低下する。したがって、本発明のガラス基板のBの含有量は12%以下であり、好ましくは11%以下、より好ましくは9%以下である。また、歪点を特に高くしたい場合には、7%以下が好ましく、5%以下がより好ましく、3%以下がさらに好ましい。 On the other hand, when the content of B 2 O 3 increases, the strain point decreases. Therefore, the content of B 2 O 3 in the glass substrate of the present invention is 12% or less, preferably 11% or less, more preferably 9% or less. Further, when it is desired to increase the strain point, it is preferably 7% or less, more preferably 5% or less, and further preferably 3% or less.
 <MgO、CaO、SrOおよびBaO>
 本発明のガラス基板において、MgO、CaO、SrOおよびBaOはいずれも必須ではないが、これらの成分はガラスの粘度を下げ、化学的耐久性を維持する効果を有する。したがって、本発明のガラス基板においてこれらの成分の合計の含有量は7%以上であり、9%以上が好ましく、12%以上がより好ましい。
<MgO, CaO, SrO and BaO>
In the glass substrate of the present invention, MgO, CaO, SrO and BaO are not essential, but these components have the effect of lowering the viscosity of the glass and maintaining chemical durability. Therefore, the total content of these components in the glass substrate of the present invention is 7% or more, preferably 9% or more, and more preferably 12% or more.
 一方、これらの成分を過剰に含有するとガラスの熱膨張係数が過大になる。したがって、本発明のガラス基板においてこれらの成分の合計の含有量は25%以下であり、21%以下が好ましく、18%以下がより好ましい。 On the other hand, if these components are contained excessively, the thermal expansion coefficient of the glass becomes excessive. Therefore, the total content of these components in the glass substrate of the present invention is 25% or less, preferably 21% or less, and more preferably 18% or less.
 MgOは、アルカリ土類酸化物の中ではガラスの熱膨張係数を大きくする効果が比較的小さい成分である。又、ガラスの密度を低く維持したままヤング率を大きくすることができる成分でもある。MgOの含有量は好ましくは1%以上、より好ましくは2%以上、さらに好ましくは3%以上である。一方、MgOの含有量を少なくすることで失透温度を低下させられるため、MgOの含有量は好ましくは10%以下、より好ましくは8%以下、さらに好ましくは6%以下である。 MgO is a component having a relatively small effect of increasing the thermal expansion coefficient of glass among alkaline earth oxides. It is also a component that can increase the Young's modulus while keeping the glass density low. The content of MgO is preferably 1% or more, more preferably 2% or more, and further preferably 3% or more. On the other hand, since the devitrification temperature can be lowered by reducing the MgO content, the MgO content is preferably 10% or less, more preferably 8% or less, and even more preferably 6% or less.
 CaOは、熱膨張係数や密度をあまり大きくせずにヤング率を大きくすることができる成分である。CaOの含有量は、2%以上が好ましく、3%以上がより好ましい。一方、CaO含有量を少なくすると、ガラスが失透しにくくなる。そのためCaOの含有量は、好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは6%以下である。 CaO is a component that can increase the Young's modulus without increasing the thermal expansion coefficient and density too much. The content of CaO is preferably 2% or more, and more preferably 3% or more. On the other hand, when the CaO content is reduced, the glass becomes difficult to devitrify. Therefore, the CaO content is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 6% or less.
 SrOは、ガラスの失透温度を上昇させずに粘度を下げる効果があり、6%以上含有することが好ましい。一方、SrOの含有量を低くすることで熱膨張係数を小さくできるため、SrOの含有量は好ましくは15%以下、より好ましくは10%以下、さらに好ましくは9%以下である。 SrO has an effect of decreasing the viscosity without increasing the devitrification temperature of the glass, and it is preferable to contain 6% or more. On the other hand, since the thermal expansion coefficient can be reduced by lowering the SrO content, the SrO content is preferably 15% or less, more preferably 10% or less, and even more preferably 9% or less.
 BaOは、粘度を下げる成分であるが、BaOの含有量を低くすることで熱膨張係数を小さくできるため、BaOの含有量は好ましくは5%以下、より好ましくは1%以下である。また、特にガラス基板の軽量化等の目的で密度を小さくしたい場合には、0.5%以下が好ましく、実質的に含有しないことがより好ましい。 BaO is a component that lowers the viscosity. However, the BaO content is preferably 5% or less, more preferably 1% or less because the coefficient of thermal expansion can be reduced by lowering the BaO content. In particular, when it is desired to reduce the density for the purpose of reducing the weight of the glass substrate, the content is preferably 0.5% or less, and more preferably substantially not contained.
 <NaO>
 通常、ガラス基板上にTFTを形成した場合はその後に熱処理を行うが、ガラス中にNaOが多く含まれると、該熱処理の際にガラス中のNaイオンがTFTに拡散してTFTの閾値電圧が変動するため、TFTの信頼性が低下する。したがって、本発明のガラス基板においてNaO含有量は2000質量ppm以下であり、1000質量ppm以下が好ましく、800質量ppm以下がより好ましい。
<Na 2 O>
Usually, when a TFT is formed on a glass substrate, a heat treatment is performed thereafter. However, if Na 2 O is contained in the glass in a large amount, Na ions in the glass diffuse into the TFT during the heat treatment, and the threshold value of the TFT. Since the voltage fluctuates, the reliability of the TFT decreases. Therefore, in the glass substrate of the present invention, the Na 2 O content is 2000 mass ppm or less, preferably 1000 mass ppm or less, more preferably 800 mass ppm or less.
 一方、ガラスのNaO含有量が過少であると、ガラスの溶融特性が劣化する。したがって、本発明のガラス基板においてNaO含有量は150質量ppm以上であり、300質量ppm以上が好ましく、500質量ppm以上がより好ましい。 On the other hand, if the Na 2 O content of the glass is too small, the melting characteristics of the glass deteriorate. Therefore, in the glass substrate of the present invention, the Na 2 O content is 150 mass ppm or more, preferably 300 mass ppm or more, and more preferably 500 mass ppm or more.
 上述のとおり、本発明のガラス基板は、少なくとも一方の主面におけるガラス基板表面のNaO量をガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少なくすることにより、ガラス基板表面の傷を少なくすることができる。 As described above, the glass substrate of the present invention, by decreasing least 20 mass ppm from Na 2 O content of the glass substrate to Na 2 O of the glass substrate surface in at least one major surface, a wound surface of the glass substrate Can be reduced.
 したがって、本発明のガラス基板は少なくとも一方の主面におけるガラス基板表面のNaO量がガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少なく、好ましくは40質量ppm以上、より好ましくは90質量ppm以上少ないものとする。 Therefore, in the glass substrate of the present invention, the amount of Na 2 O on the glass substrate surface in at least one main surface is 20 mass ppm or less, preferably 40 mass ppm or more, more preferably 90 mass, less than the amount of Na 2 O inside the glass substrate. It shall be less than ppm.
 本発明のガラス基板では、NaO含有量を上記した範囲とすることにより、ガラス基板上にTFTを形成した場合のTFTの信頼性の低下を防いでいるが、TFTの信頼性に特に影響を及ぼすのはガラス基板表面に存在するNaOである。よって本発明のガラス基板においては、少なくとも一方の主面における、ガラス基板表面のNaO量をガラス基板内部のNaO量より少なくすることで、TFTの信頼性の低下をより一層抑制することができる。 In the glass substrate of the present invention, by setting the Na 2 O content in the above-described range, a decrease in the reliability of the TFT when the TFT is formed on the glass substrate is prevented, but this particularly affects the reliability of the TFT. It is Na 2 O present on the surface of the glass substrate. Therefore, in the glass substrate of the present invention, at least in the one principal surface, a Na 2 O of the glass substrate surface by less than Na 2 O content of the glass substrate, further suppressing a decrease in reliability of the TFT be able to.
 TFTの信頼性は、たとえばBT試験(bias temperature stress test)で評価できる。図4は、ガラス基板のボトム面側表面に低温ポリシリコン薄膜トランジスタ(LTPS-TFT)を形成し、正バイアスを印加してBT試験を行った際の、閾値電圧の変動量とガラス基板表面のNaO含有量の関係を示した図である。 The reliability of the TFT can be evaluated by, for example, a BT test (bias temperature stress test). FIG. 4 shows the amount of variation in threshold voltage and Na on the surface of the glass substrate when a low-temperature polysilicon thin film transistor (LTPS-TFT) is formed on the surface of the bottom surface of the glass substrate and a positive bias is applied. It is the figure which showed the relationship of 2 O content.
 ここで、このLTPS-TFTの構造は、標準的なトップゲートコプレナー構造であり、ソースドレーン領域はホウ素をイオン注入して形成し、pチャネルTFTを形成したものである。ポリシリコン膜は、プラズマCVD法によって得られた厚さ50nmのアモルファスシリコン膜に、XeClエキシマレーザ(波長308nm)を照射して結晶化させたものである。 Here, this LTPS-TFT structure is a standard top gate coplanar structure, and the source drain region is formed by ion implantation of boron to form a p-channel TFT. The polysilicon film is crystallized by irradiating an amorphous silicon film having a thickness of 50 nm obtained by a plasma CVD method with a XeCl excimer laser (wavelength 308 nm).
 また、ガラス基板とシリコン膜の間には、バリア膜として、厚さ100nmの酸化シリコン膜を形成する。LTPS-TFTは、現在主流となっている非晶質シリコンTFTと比較して高温で処理されること等から、ガラス基板表面のNaO含有量の影響をより強く受けるという特徴がある。 In addition, a silicon oxide film having a thickness of 100 nm is formed as a barrier film between the glass substrate and the silicon film. LTPS-TFTs are characterized by being more strongly affected by the Na 2 O content on the glass substrate surface because they are processed at a higher temperature than amorphous silicon TFTs, which are currently the mainstream.
 図4より、ガラス基板表面のNaO含有量が小さいほど閾値電圧の変動量が少なく、即ち、TFTの信頼性が高い。また、この特徴はガラス基板表面のNaO含有量が小さいほど顕著であることがわかる。 From FIG. 4, the smaller the Na 2 O content on the glass substrate surface, the smaller the threshold voltage variation, that is, the higher the reliability of the TFT. Also, this feature is found to be significantly smaller the content of Na 2 O of the glass substrate surface.
 したがって、本発明のガラス基板において、少なくとも一方の主面におけるガラス基板表面のNaO量は500質量ppm以下が好ましく、300質量ppm以下がより好ましく、250質量ppm以下がさらに好ましい。 Therefore, in the glass substrate of the present invention, the amount of Na 2 O on the glass substrate surface on at least one main surface is preferably 500 ppm by mass or less, more preferably 300 ppm by mass or less, and further preferably 250 ppm by mass or less.
 <その他の成分>
 本発明のガラス基板は無アルカリガラスであるが、アルカリ金属酸化物はガラス原料中の不純物として、不可避的に混入することが知られている。通常、原料中から不純物として混入するアルカリ金属酸化物の大半を占めるのはNaOであるが、LiO、KOを含有する場合もある。これらを含有する場合は、NaOを含めたアルカリ金属酸化物の総量は、5000質量ppm以下であり、2000質量ppm以下が好ましく、1000質量ppm以下がより好ましく、800質量ppm以下がさらに好ましい。
<Other ingredients>
Although the glass substrate of the present invention is alkali-free glass, it is known that alkali metal oxides are inevitably mixed as impurities in the glass raw material. Usually, Na 2 O occupies most of the alkali metal oxide mixed as an impurity from the raw material, but it may contain Li 2 O and K 2 O. When these are contained, the total amount of alkali metal oxides including Na 2 O is 5000 ppm by mass or less, preferably 2000 ppm by mass or less, more preferably 1000 ppm by mass or less, and even more preferably 800 ppm by mass or less. .
 また、本発明のガラス基板は、本発明の効果を奏する範囲でF、Cl、SO、SnO、ZrO等を含有してもよい。 Further, the glass substrate of the present invention, to the extent that the effect of the present invention F, Cl, may contain SO 3, SnO 2, ZrO 2 or the like.
 [ガラス基板の物性]
 続いて、本発明のガラス基板の物性について説明する。
 本発明のガラス基板は、歪点が650℃以上であり、50~350℃での平均熱膨張係数が30×10-7~45×10-7/℃である。
[Physical properties of glass substrate]
Then, the physical property of the glass substrate of this invention is demonstrated.
The glass substrate of the present invention has a strain point of 650 ° C. or higher, and an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350 ° C. is 30 × 10 −7 to 45 × 10 −7 / ° C.
 <歪点>
 本発明のガラス基板において、歪点が低いと、ディスプレイ等の薄膜形成工程でガラス基板が高温にさらされる際に、ガラス基板の変形およびガラスの構造安定化に伴う収縮(熱収縮)が起こりやすくなる。したがって、本発明のガラス基板の歪点は650℃以上であり、660℃以上が好ましく、670℃以上がより好ましい。
<Strain point>
In the glass substrate of the present invention, when the strain point is low, when the glass substrate is exposed to a high temperature in a thin film forming process such as a display, shrinkage (thermal shrinkage) accompanying the deformation of the glass substrate and the stabilization of the glass structure is likely to occur. Become. Therefore, the strain point of the glass substrate of the present invention is 650 ° C. or higher, preferably 660 ° C. or higher, and more preferably 670 ° C. or higher.
 一方、歪点が低いと、成形装置の温度を低くすることができるため、成形装置の寿命を改善することができるという利点もあり、歪点は高くしすぎないことが好ましい。したがって、本発明のガラス基板の歪点は800℃以下が好ましく、750℃以下がより好ましく、730℃以下がさらに好ましい。 On the other hand, if the strain point is low, the temperature of the molding apparatus can be lowered, so that there is an advantage that the life of the molding apparatus can be improved, and the strain point is preferably not too high. Therefore, the strain point of the glass substrate of the present invention is preferably 800 ° C. or lower, more preferably 750 ° C. or lower, and further preferably 730 ° C. or lower.
 なお、歪点はJIS R3103-2(2001年)に規定されている方法に従い、繊維引き伸ばし法を用いて測定できる。 The strain point can be measured using a fiber drawing method according to the method defined in JIS R3103-2 (2001).
 <50~350℃での平均熱膨張係数>
 耐熱衝撃性に優れ、TFTパネル製造時の生産性も優れるガラス基板とするため、本発明のガラス基板の50~350℃での平均熱膨張係数は30×10-7~45×10-7/℃とする。本発明のガラス基板の50~350℃での平均熱膨張係数は33×10-7/℃以上とすることが好ましく、35×10-7/℃以上とすることがより好ましい。また、42×10-7/℃以下とすることが好ましく、40×10-7/℃以下とすることがより好ましい。
<Average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C>
In order to obtain a glass substrate having excellent thermal shock resistance and excellent productivity when manufacturing a TFT panel, the average thermal expansion coefficient of the glass substrate of the present invention at 50 to 350 ° C. is 30 × 10 −7 to 45 × 10 −7 / ℃. The average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C. of the glass substrate of the present invention is preferably 33 × 10 −7 / ° C. or more, and more preferably 35 × 10 −7 / ° C. or more. Further, it is preferably 42 × 10 −7 / ° C. or less, and more preferably 40 × 10 −7 / ° C. or less.
 なお、平均熱膨張係数はASTM E831に規定されている方法に従い、熱膨張計を用いて測定できる。 The average coefficient of thermal expansion can be measured using a thermal dilatometer according to the method specified in ASTM E831.
 <密度>
 本発明のガラス基板の密度は特に限定されないが、製品の軽量化を実現し、比弾性率を高める観点から、3.0g/cm以下が好ましい。より好ましくは2.8g/cm以下、さらに好ましくは2.6g/cm以下である。
<Density>
Although the density of the glass substrate of this invention is not specifically limited, 3.0 g / cm < 3 > or less is preferable from a viewpoint of implement | achieving weight reduction of a product and raising a specific elastic modulus. More preferably, it is 2.8 g / cm 3 or less, and still more preferably 2.6 g / cm 3 or less.
 <粘度が10ポイズ(dPa・s)となる温度T
 また本発明のガラス基板は、粘度ηが10ポイズ(dPa・s)となる温度Tが比較的低いので溶解が容易である。温度Tは溶解性の観点から、1800℃以下が好ましく、より好ましくは1750℃以下、さらに好ましくは1700℃以下、特に好ましくは1680℃以下である。
<Temperature T 2 at which the viscosity becomes 10 2 poise (dPa · s)>
Further, the glass substrate of the present invention is easy to dissolve because the temperature T 2 at which the viscosity η is 10 2 poise (dPa · s) is relatively low. The temperature T 2 is preferably 1800 ° C. or less, more preferably 1750 ° C. or less, further preferably 1700 ° C. or less, and particularly preferably 1680 ° C. or less from the viewpoint of solubility.
 <粘度ηが10ポイズ(dPa・s)となる温度T
 本発明のガラス基板は粘度ηが10ポイズ(dPa・s)となる温度Tが比較的低いのでフロート成形に適している。温度Tはフロート成形性の観点から、好ましくは1350℃以下、より好ましくは1325℃以下、さらに好ましくは1300℃以下、特に好ましくは1290℃以下である。
<Temperature T 4 at which viscosity η is 10 4 poise (dPa · s)>
The glass substrate of the present invention is suitable for float forming because the temperature T 4 at which the viscosity η is 10 4 poise (dPa · s) is relatively low. The temperature T 4 is preferably 1350 ° C. or less, more preferably 1325 ° C. or less, still more preferably 1300 ° C. or less, and particularly preferably 1290 ° C. or less from the viewpoint of float moldability.
 なお、温度Tおよび温度Tは、ASTM C965-96に規定されている方法に従い、回転粘度計を用いて測定できる。 The temperature T 2 and the temperature T 4 in accordance with the method specified in ASTM C965-96, can be measured using a rotational viscometer.
 <ヤング率>
 本発明のガラス基板のヤング率は、70GPa以上、さらには75GPa以上が好ましい。ヤング率はJIS Z2280(1993年)に規定されている方法に従い、超音波パルス法により測定できる。
<Young's modulus>
The Young's modulus of the glass substrate of the present invention is preferably 70 GPa or more, and more preferably 75 GPa or more. The Young's modulus can be measured by an ultrasonic pulse method according to the method defined in JIS Z2280 (1993).
 <光弾性定数>
 本発明のガラス基板の光弾性定数は、33nm/MPa/cm以下が好ましい。
 液晶ディスプレイパネル製造工程や液晶ディスプレイ装置使用時に発生した応力によってガラス基板が複屈折性を有することにより、黒の表示がグレーになり、液晶ディスプレイのコントラストが低下する現象が認められることがある。
<Photoelastic constant>
The photoelastic constant of the glass substrate of the present invention is preferably 33 nm / MPa / cm or less.
Due to the birefringence of the glass substrate due to stress generated during the manufacturing process of the liquid crystal display panel and the liquid crystal display device, a phenomenon in which the black display becomes gray and the contrast of the liquid crystal display decreases may be observed.
 光弾性定数を33nm/MPa/cm以下とすることにより、この現象を小さく抑えることができるため、好ましい。また、光弾性定数はより好ましくは32nm/MPa/cm以下、さらに好ましくは30nm/MPa/cm以下である。 It is preferable to set the photoelastic constant to 33 nm / MPa / cm or less because this phenomenon can be suppressed to a small level. The photoelastic constant is more preferably 32 nm / MPa / cm or less, and still more preferably 30 nm / MPa / cm or less.
 本発明のガラス基板の光弾性定数は、他の物性確保の容易性を考慮すると、21nm/MPa/cm以上が好ましく、23nm/MPa/cm以上がより好ましい。なお、光弾性定数は円板圧縮法により測定波長546nmにて測定する。 The photoelastic constant of the glass substrate of the present invention is preferably 21 nm / MPa / cm or more, and more preferably 23 nm / MPa / cm or more, considering the ease of securing other physical properties. The photoelastic constant is measured by a disk compression method at a measurement wavelength of 546 nm.
 <比誘電率>
 本発明のガラス基板をインセル型のタッチパネル(液晶ディスプレイパネル内にタッチセンサを内蔵したもの)に適用する場合、タッチセンサのセンシング感度の向上、駆動電圧の低下、省電力化の観点から、ガラス基板の比誘電率が高いほうがよい。
<Relative permittivity>
When the glass substrate of the present invention is applied to an in-cell type touch panel (a liquid crystal display panel with a built-in touch sensor), from the viewpoint of improving the sensing sensitivity of the touch sensor, lowering the driving voltage, and reducing power consumption. It is better that the relative dielectric constant of is higher.
 したがって、本発明のガラス基板の比誘電率は5.0以上とすることが好ましく、5.5以上とすることがより好ましく、5.7以上とすることがさらに好ましい。なお、比誘電率はJIS C-2141(1992年)に記載の方法で測定できる。 Therefore, the relative dielectric constant of the glass substrate of the present invention is preferably 5.0 or more, more preferably 5.5 or more, and even more preferably 5.7 or more. The relative dielectric constant can be measured by the method described in JIS C-2141 (1992).
 <β-OH値>
 本発明のガラス基板のβ-OH値は、ガラス基板の要求特性に応じて適宜選択できる。ガラス基板の歪点を高くする観点からはβ-OH値が低いことが好ましい。具体的には、β-OH値は0.50mm-1以下が好ましく、0.45mm-1以下がより好ましく、0.40mm-1以下がさらに好ましい。
 β-OH値は、原料溶融時の各種条件、たとえば、ガラス原料中の水分量、溶解窯中の水蒸気濃度、溶解窯における溶融ガラスの滞在時間等によって調節できる。
<Β-OH value>
The β-OH value of the glass substrate of the present invention can be appropriately selected according to the required characteristics of the glass substrate. From the viewpoint of increasing the strain point of the glass substrate, the β-OH value is preferably low. Specifically, beta-OH value is preferably 0.50 mm -1 or less, more preferably 0.45 mm -1 or less, more preferably 0.40 mm -1 or less.
The β-OH value can be adjusted by various conditions during melting of the raw material, for example, the amount of water in the glass raw material, the water vapor concentration in the melting kiln, the residence time of the molten glass in the melting kiln, and the like.
 [TFTの製造方法]
 次に、本発明の理解を助けるため、ガラス基板を用いたTFT素子10の製造方法について、図5に示すトップゲートコプラナー型のLTPS-TFTの製造方法を一例に挙げて説明するが、本発明のガラス基板の用途はこれに限定されない。
[TFT manufacturing method]
Next, in order to help understanding of the present invention, a manufacturing method of the TFT element 10 using a glass substrate will be described by taking a top gate coplanar type LTPS-TFT manufacturing method shown in FIG. 5 as an example. The use of the glass substrate is not limited to this.
 必要な場合はまず、ガラス基板11の一方の主面上にバリア膜12を成膜する。バリア膜12は、例えば酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素またはアルミナ等で構成されるが、省略されてもよい。次に、バリア膜12(またはガラス基板11)上に、半導体としてアモルファスシリコン層が形成される。 If necessary, first, a barrier film 12 is formed on one main surface of the glass substrate 11. The barrier film 12 is made of, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, or alumina, but may be omitted. Next, an amorphous silicon layer is formed as a semiconductor on the barrier film 12 (or the glass substrate 11).
 次に、熱処理を施すことでアモルファスシリコン層中の水素濃度を減少させると、後続プロセスにおける膜剥がれ等を防ぐことができる。この熱処理は、例えば450~600℃の範囲で行われる。次に、レーザアニールによりアモルファスシリコンを結晶化してポリシリコン層13を得る。レーザアニールは、例えば、波長308nmのエキシマレーザを照射する方法で行われる。その後、ポリシリコン層13を所定の形状にパターニングする。パターニングは、たとえばフォトリソグラフィーおよびエッチング法等により行われる。続いて、絶縁膜と導電膜を形成する。この絶縁膜は例えば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナで構成され、後にゲート絶縁膜14aとなる。絶縁膜の厚さは、例えば30~600nmである。また導電膜は、例えばクロム、モリブデン、アルミニウム、銅、銀等の金属またはそれらを含む合金等で構成され、後にパターニングされてゲート電極15となる。導電膜の厚さは、例えば30~600nmである。 Next, if the hydrogen concentration in the amorphous silicon layer is reduced by performing heat treatment, film peeling or the like in the subsequent process can be prevented. This heat treatment is performed in the range of 450 to 600 ° C., for example. Next, amorphous silicon is crystallized by laser annealing to obtain a polysilicon layer 13. Laser annealing is performed, for example, by a method of irradiating an excimer laser with a wavelength of 308 nm. Thereafter, the polysilicon layer 13 is patterned into a predetermined shape. The patterning is performed by, for example, photolithography and an etching method. Subsequently, an insulating film and a conductive film are formed. This insulating film is made of, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, or alumina, and later becomes the gate insulating film 14a. The thickness of the insulating film is, for example, 30 to 600 nm. The conductive film is made of, for example, a metal such as chromium, molybdenum, aluminum, copper, silver, or an alloy containing them, and is later patterned to form the gate electrode 15. The thickness of the conductive film is, for example, 30 to 600 nm.
 ゲート電極15の形成後、ポリシリコン層13のゲート電極15から突出している部分について、電気抵抗値を下げる処理(低抵抗化処理)を行う。低抵抗化処理は、例えばB(ホウ素)イオンをポリシリコン層13にイオン注入する等の方法で行われる。さらに、熱処理によって注入されたイオンが活性化される。この熱処理は、例えば450~600℃で10~60分処理すればよい。
 次に、層間絶縁膜14bを形成する。層間絶縁膜14bは、例えば酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素またはアルミナ等で構成される。層間絶縁膜14bは、ゲート電極15の両側でポリシリコン層13の突出部分の一部が露出するようにパターニングされる。
After the gate electrode 15 is formed, a process of reducing the electrical resistance value (low resistance process) is performed on the portion of the polysilicon layer 13 protruding from the gate electrode 15. The resistance reduction process is performed by a method such as ion implantation of B (boron) ions into the polysilicon layer 13, for example. Further, the implanted ions are activated by the heat treatment. This heat treatment may be performed at 450 to 600 ° C. for 10 to 60 minutes, for example.
Next, an interlayer insulating film 14b is formed. The interlayer insulating film 14b is made of, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, alumina, or the like. The interlayer insulating film 14 b is patterned so that part of the protruding portion of the polysilicon layer 13 is exposed on both sides of the gate electrode 15.
 次に、ソース電極16およびドレイン電極17を形成する。これらの電極は、例えばクロム、モリブデン、アルミニウム、銅、銀等の金属またはそれらを含む合金等で構成された導電膜を製膜した後にパターニングして形成される。 Next, the source electrode 16 and the drain electrode 17 are formed. These electrodes are formed, for example, by forming a conductive film made of a metal such as chromium, molybdenum, aluminum, copper, silver, or an alloy containing them, and then patterning the conductive film.
 次に、それらを覆うように、パッシベーション膜18を形成する。パッシベーション膜18は、例えば、酸化ケイ素、酸窒化ケイ素、窒化ケイ素、アルミナで構成される。その厚さは例えば30~600nmである。
 以上のようにしてTFT素子10が製造できる。
Next, a passivation film 18 is formed so as to cover them. The passivation film 18 is made of, for example, silicon oxide, silicon oxynitride, silicon nitride, or alumina. The thickness is, for example, 30 to 600 nm.
The TFT element 10 can be manufactured as described above.
 [ガラス基板の用途]
 本発明のガラス基板の用途は特に限定されないが、液晶表示装置等のディスプレイ用のガラス基板等として有用である。
[Application of glass substrate]
Although the use of the glass substrate of this invention is not specifically limited, It is useful as a glass substrate for displays, such as a liquid crystal display device.
 以下に、本発明の例を挙げて本発明の効果についてより具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら限定されるものではない。 Hereinafter, the effects of the present invention will be described more specifically with examples of the present invention, but the present invention is not limited to these.
 ガラス原料を溶解し、フロート法で成形して例1~5のガラス基板を得た。なお、いずれの例もフロート法においてガラスリボンがフロートバスを出てから搬送ローラーに接触するまでの間に、ガラスリボンのボトム面に対してSOガスの吹き付けを行った。
 得られたガラス基板の組成を酸化物基準の質量%表示で、表1に示す。なお、例1は、従来の製造条件で製造したものであり、例2、3はフロートバス内の水蒸気濃度がやや高くなるようにして製造したものであり、例4、5はフロートバス内の水蒸気濃度をさらに高くして製造したものである。
The glass raw material was melted and molded by the float process to obtain the glass substrates of Examples 1 to 5. In any of the examples, the SO 2 gas was sprayed onto the bottom surface of the glass ribbon between the time when the glass ribbon left the float bath and the time when the glass ribbon contacted the transport roller in the float process.
The composition of the obtained glass substrate is shown in Table 1 in terms of mass% based on oxide. In addition, Example 1 is manufactured under the conventional manufacturing conditions, Examples 2 and 3 are manufactured so that the water vapor concentration in the float bath is slightly high, and Examples 4 and 5 are in the float bath. It was manufactured with a higher water vapor concentration.
 なお、フロート法で得られるガラス基板においてSiO、Al、B、MgO、CaO、SrOおよびBaOについてはガラス溶融過程で組成がほぼ変動しないため、これらの成分の含有量は、ガラス原料の配合量から求めた。 In addition, since the composition of SiO 2 , Al 2 O 3 , B 2 O 3 , MgO, CaO, SrO and BaO in the glass substrate obtained by the float process does not substantially change during the glass melting process, the content of these components is It was determined from the blending amount of the glass raw material.
 ガラス基板内部のNaO量については、得られたガラス基板を粉末化し、得られたガラス粉末を硫酸、硝酸およびフッ化水素酸で加熱分解した後、硫酸白煙が生じるまで濃縮し、希硝酸に溶かした定容液を得て、定容液中のNa濃度をICP質量分析法で定量して求めた[単位:質量ppm]。 As for the amount of Na 2 O inside the glass substrate, the obtained glass substrate is pulverized, the obtained glass powder is thermally decomposed with sulfuric acid, nitric acid and hydrofluoric acid, and then concentrated until white smoke of sulfuric acid is produced. A constant volume solution dissolved in nitric acid was obtained, and the Na concentration in the constant volume solution was determined by ICP mass spectrometry [unit: mass ppm].
 ガラス基板表面のNaO量については、ガラス基板のボトム面側の表面のNaO量をC60スパッタTOF-SIMS法を用いて、前述の方法で測定した。測定条件は以下のとおりとした。
  測定装置:ION-TOF社製 TOF.SIMS5
  一次イオン種:Bi
  一次イオンの加速電圧:25kV
  一次イオンの電流値:1pA(at 10kHz)
  一次イオンのラスターサイズ:20×20μm
  一次イオンのバンチング:あり
  スパッタイオン種:C60 ++
  スパッタイオンの加速電圧:10kV
  スパッタイオンの電流値:1.1nA(at 10kHz)
  スパッタイオンのラスターサイズ:100×100μm
  スパッタモード:non-interlaced mode
  真空度:5.0×10-6mbar
The Na 2 O of the glass substrate surface, the Na 2 O content of the surface of the bottom side of the glass substrate by using a C 60 sputtering TOF-SIMS method, was measured by the method described above. The measurement conditions were as follows.
Measuring device: TOF manufactured by ION-TOF. SIMS5
Primary ion species: Bi +
Primary ion acceleration voltage: 25 kV
Primary ion current value: 1 pA (at 10 kHz)
Raster size of primary ions: 20 × 20 μm 2
Primary ion bunching: Yes Sputtering ion species: C 60 ++
Sputtering ion acceleration voltage: 10 kV
Sputtered ion current value: 1.1 nA (at 10 kHz)
Raster size of sputter ions: 100 × 100 μm 2
Sputtering mode: non-interlaced mode
Degree of vacuum: 5.0 × 10 −6 mbar
 例1~5のガラス基板について、β-OH値、密度、ヤング率、50~350℃における平均熱膨張係数、T、T、ガラス転移点、歪点、光弾性定数、比誘電率を測定した結果を表1に示す。 For the glass substrates of Examples 1 to 5, the β-OH value, density, Young's modulus, average thermal expansion coefficient at 50 to 350 ° C., T 2 , T 4 , glass transition point, strain point, photoelastic constant, relative dielectric constant The measured results are shown in Table 1.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
(傷つきやすさの評価)
 ガラス基板表面のNaOと雰囲気中のSOとの反応で硫酸塩が生成し、硫酸塩が緩衝潤滑材となって傷を防止すると考える。ガラス基板表面の硫酸塩量を測定し、傷つき易さを評価する。硫酸塩量が多い程、傷を抑制する効果が高いと考える。ガラス基板表面の硫酸塩量は、蛍光X線を用いたS量測定で測定できる。
 S量測定は、蛍光X線分析装置(メーカ:リガク、型式:ZSX-PrimusII)を使用し、測定条件は、Target Rh 管電圧は50KV、管電流は60mVとした。光学条件は、アッテネーター1/1、スリットS4とし、分光結晶Ge、検出器はPCとした。
 いくつかのスタンダードサンプルを用いて検量線を作成し、検量線を用いて各サンプルの硫酸塩量を測定した。各サンプルのS量測定の結果は、以下の表2に示す。
(Evaluation of vulnerability)
It is considered that sulfate reacts with Na 2 O on the surface of the glass substrate and SO x in the atmosphere, and the sulfate acts as a buffer lubricant to prevent scratches. The amount of sulfate on the surface of the glass substrate is measured, and the ease of scratching is evaluated. The higher the amount of sulfate, the higher the effect of suppressing scratches. The amount of sulfate on the surface of the glass substrate can be measured by measuring the amount of S using fluorescent X-rays.
The amount of S was measured using a fluorescent X-ray analyzer (manufacturer: Rigaku, model: ZSX-Primus II). The measurement conditions were Target Rh, tube voltage was 50 KV, and tube current was 60 mV. The optical conditions were an attenuator 1/1 and a slit S4, a spectral crystal Ge, and a detector PC.
A calibration curve was prepared using several standard samples, and the sulfate amount of each sample was measured using the calibration curve. The results of S amount measurement for each sample are shown in Table 2 below.
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 次に、各サンプルについて、摩擦摩耗試験機(メーカ:(株)新東科学製、型式:TYPE40(高温仕様))を用いて傷の付き易さを評価した。
   測定温度:600℃
   引掻き圧子:窒化ケイ素製ピン(先端半径 25ミクロン) 
   荷重条件:10g
   圧子移動速度:30mm/min
Next, the ease of scratching was evaluated for each sample using a friction and wear tester (manufacturer: Shinto Kagaku Co., Ltd., model: TYPE 40 (high temperature specification)).
Measurement temperature: 600 ° C
Scratch indenter: Pin made of silicon nitride (tip radius 25 microns)
Load condition: 10g
Indenter moving speed: 30 mm / min
 各サンプルの傷の付き易さ評価の結果は、例1には強い傷が発生し、例2~例5には傷が発生しなかった。例1においては、生成する硫酸塩量が少ないため、傷つき易いという結果となった。
 すなわち、ガラス基板表面のNaO量とガラス基板内部のNaO量の差が20未満である例1のガラス基板は、ボトム面表面の硫酸ナトリウムの生成が不十分であったため傷が付きやすく、品質管理上の問題があった。
 例2及び3のガラス基板は、ボトム面表面に硫酸ナトリウムが生成したため傷が付きにくかった。例4及び5のガラス基板はボトム面表面に硫酸ナトリウムが多量に生成したため、さらに傷付きにくかった。
As a result of evaluating the ease of scratching of each sample, strong scratches occurred in Example 1, and no scratches occurred in Examples 2 to 5. In Example 1, since the amount of sulfate produced was small, the result was easily damaged.
That is, the glass substrate of Example 1 the difference between the Na 2 O content and the glass substrate inside the Na 2 O content of the glass substrate surface is less than 20, scratched for production of sodium sulphate in the bottom surface the surface is insufficient It was easy and there was a quality control problem.
The glass substrates of Examples 2 and 3 were hardly scratched because sodium sulfate was formed on the bottom surface. The glass substrates of Examples 4 and 5 were more difficult to be damaged because a large amount of sodium sulfate was formed on the bottom surface.
 また、例2~5のいずれのガラス基板も表面NaO量が十分に小さいことからボトム面上にTFTを形成した場合のTFT特性の低下が少ないことが考えられ、例3及び5のガラス基板は、特に表面NaO量が特に小さいため、TFT特性の低下が特に少ないことが考えられる。 In addition, since the glass substrate in any of Examples 2 to 5 has a sufficiently small amount of surface Na 2 O, it is considered that there is little deterioration in TFT characteristics when a TFT is formed on the bottom surface. Since the substrate has a particularly small amount of surface Na 2 O, it is considered that the degradation of TFT characteristics is particularly small.
 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2018年3月9日出願の日本特許出願(特願2018-043493)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。 Although the present invention has been described in detail and with reference to specific embodiments, it will be apparent to those skilled in the art that various changes and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the invention. This application is based on a Japanese patent application filed on March 9, 2018 (Japanese Patent Application No. 2018-043493), the contents of which are incorporated herein by reference.
 100…フロートガラス製造装置
 1…溶融スズ
 2…フロートバス
 3…溶解窯
 4…溶融ガラス
 5…搬送ローラー
 6…徐冷炉
 10…TFT素子
 11…ガラス基板
 12…バリア膜
 13…ポリシリコン層
 14…絶縁層
  14a…ゲート絶縁膜
  14b…層間絶縁膜
 15…ゲート電極
 16…ソース電極
 17…ドレイン電極
 18…パッシベーション膜
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Float glass manufacturing apparatus 1 ... Molten tin 2 ... Float bath 3 ... Melting kiln 4 ... Molten glass 5 ... Conveying roller 6 ... Slow cooling furnace 10 ... TFT element 11 ... Glass substrate 12 ... Barrier film 13 ... Polysilicon layer 14 ... Insulating layer 14a ... Gate insulating film 14b ... Interlayer insulating film 15 ... Gate electrode 16 ... Source electrode 17 ... Drain electrode 18 ... Passivation film

Claims (8)

  1.  歪点が650℃以上であり、50~350℃での平均熱膨張係数が30×10-7~45×10-7/℃である無アルカリガラス基板であって、
     酸化物基準の質量%表示で
     SiOを54~66%、
     Alを10~25%、
     Bを0.1~12%、
     MgO、CaO、SrOおよびBaOからなる群から選択される1以上の成分を合計で7~25%含有し、
     NaOを150~2000質量ppm含有し、
     少なくとも一方の主面におけるガラス基板表面のNaO量がガラス基板内部のNaO量より20質量ppm以上少ない無アルカリガラス基板。
    An alkali-free glass substrate having a strain point of 650 ° C. or higher and an average coefficient of thermal expansion at 50 to 350 ° C. of 30 × 10 −7 to 45 × 10 −7 / ° C.
    SiO 2 is 54 to 66% by mass% based on oxide,
    Al 2 O 3 10-25%,
    0.1 to 12% of B 2 O 3
    7 to 25% in total containing at least one component selected from the group consisting of MgO, CaO, SrO and BaO,
    Containing 150 to 2000 ppm by mass of Na 2 O,
    An alkali-free glass substrate in which the amount of Na 2 O on the glass substrate surface on at least one main surface is 20 mass ppm or less less than the amount of Na 2 O inside the glass substrate.
  2.  少なくとも一方の主面におけるガラス表面のNaO量が500質量ppm以下である請求項1の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to claim 1, wherein the amount of Na 2 O on the glass surface on at least one main surface is 500 ppm by mass or less.
  3.  ガラス基板内部のNaO量が300質量ppm以上である請求項1または2に記載の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to claim 1 or 2, wherein the amount of Na 2 O inside the glass substrate is 300 mass ppm or more.
  4.  ガラス粘度が10dPa・sとなる温度Tが1350℃以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載の無アルカリガラス基板。 Temperature T 4 which glass viscosity of 10 4 dPa · s is 1350 ° C. or less, alkali-free glass substrate according to any one of claims 1 to 3.
  5.  ガラス粘度が10dPa・sとなる温度Tが1800℃以下である、請求項1~4のいずれか一項に記載の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to any one of claims 1 to 4, wherein a temperature T 2 at which the glass viscosity becomes 10 2 dPa · s is 1800 ° C or lower.
  6.  β-OH値が0.50mm-1以下である、請求項1~5のいずれか一項に記載の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to any one of claims 1 to 5, which has a β-OH value of 0.50 mm -1 or less.
  7.  フロート法で得られた請求項1~6のいずれか一項に記載の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to any one of claims 1 to 6 obtained by a float process.
  8.  前記一方の主面がボトム面である請求項7に記載の無アルカリガラス基板。 The alkali-free glass substrate according to claim 7, wherein the one main surface is a bottom surface.
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