[發明專利]無堿玻璃及無堿玻璃基板

有效

• 申請號: 200780018089.2
• 申請日: 2007-05-11
• 公開（公告）號: CN101448753A
• 公開（公告）日: 2009-06-03
• 發明（設計）人: 柳瀨智基;三和晉吉
• 申請（專利權）人: 日本電氣硝子株式會社
• 主分類號: C03C3/091
• 分類號: C03C3/091;C03B17/06;C03C3/093;G02F1/1333
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司
• 代理人: 李貴亮

技術領域

本發明涉及無堿玻璃及無堿玻璃基板，其適合于液晶顯示器(以下稱 為LCD)和EL顯示器等的平板顯示基板、電荷耦合器件(CCD)和等倍近 接型固體攝像傳感器(CIS)等的成像傳感器用防護罩玻璃和太陽能電池 用基板。

背景技術

薄膜晶體管型主動矩陣液晶顯示器(以下稱為TFT-LCD)等的電子器 件由于薄型且消耗電能少，被使用于導航設備、數碼相機的取景器、近年 來被用于個人電腦的顯示器、電視機等的各種用途。

歷來，作為LCD、EL顯示器等的平板顯示基板，玻璃被廣泛使用。另 外，如大家所知，在TFT-LCD面板廠家，在玻璃廠家成形的玻璃基板(素 板)上制作多個器件后，對每個器件分割切斷而作為制品，由此提高生產 性，降低成本。

近年來，個人電腦的監視器、電視機等的顯示器要求畫面尺寸大型化， 由于對這些器件進行了多倒角，因此要求2200×2400mm的大型玻璃基板。 特別是電視機用途的顯示器對畫面尺寸的大型化的要求大，穩定地制造大 型的玻璃基板的技術變得重要。還有，在電視機用途中，一般采用非晶硅 TFT-LCD(以下稱為a-Si·TFT-LCD)。

專利文獻1：特開平7-277762號公報

發明內容

在使用于a-Si·TFT-LCD等的玻璃基板中，要求有如下特性。

(1)若玻璃中含有堿金屬氧化物，則在熱處理中，堿離子在成膜的 半導體物質中擴散，導致膜特性的劣化，因此實質上不含有堿金屬氧化物。

(2)具有不會由于光蝕刻工序中使用的各種酸、堿等的藥品導致劣 化的耐藥品性。

(3)在成膜、退火等的熱處理工序中不熱收縮。由此具有高的相變 點。

另外，考慮到熔融性、成形性，在這種玻璃基板中，要求具有以下特 性。

(4)熔融性優異，不使玻璃中發生作為玻璃基板不優選的熔融缺陷，。 特別是不存在氣泡缺陷。

(5)在玻璃中不存在熔融、成形時產生的異物，耐失透性優異。

從下面的理由，(6)要求具有40～50×10^-7/℃的熱膨脹系數的玻璃。 TFT-LCD的制造工序中，熱處理工序多，由于對玻璃基板反復進行急加熱 和急冷卻，因此對于玻璃基板的熱沖擊變大。另外，如果玻璃基板大型化， 玻璃基板中不僅容易發生溫度分布，而且在端面微小的傷痕、裂紋發生的 幾率變高，熱處理工序中玻璃基板的破壞的幾率也變高。為解決這個問題， 降低由熱膨脹系數差引起的熱應力是最有效的，越減小玻璃基板的熱膨脹 系數，熱處理工序中發生的熱應力就越變小。另一方面，若熱膨脹系數減 小，則有玻璃材質的熔融性、成形性受損的傾向，因此過度地進行低膨脹 化不是上策。因此，玻璃基板的熱膨脹系數有必要限定在適當的范圍中。 還有，用于TFT-LCD的玻璃基板與玻璃基板上形成的各種膜材料的熱膨脹 系數的匹配也是重要的。與這些膜熱膨脹系數不匹配則成為玻璃基板翹曲 的原因，也成為引起玻璃基板破損的原因。由于在玻璃基板上從如SiNx 的低膨脹的氧化膜到Al、Mo等的高膨脹的金屬膜形成各種的膜，因此考 慮到他們的熱膨脹系數，有必要設定玻璃基板的熱膨脹系數?？紤]到以上 觀點，則玻璃的熱膨脹系數為40～50×10^-7/℃合適。

進一步，根據下面的理由，(7)為了穩定地制造薄板、大型的玻璃基 板要求具有適合的粘度特性的玻璃。在手機和筆記本電腦等便攜設備中， 從攜帶時的便利性出發，要求設備輕量化，隨之要求這些玻璃基板也輕量 化。為了達到玻璃基板的輕量化，玻璃基板的薄板化是有效的，現在， TFT-LCD用玻璃基板的標準厚度約0.7mm非常薄。另一方面，玻璃基板越 薄，其制造越困難，但如果是冷卻時粘度快速上升的玻璃，則容易平坦地 形成薄板的玻璃基板，是有利的。特別是熔融成形的情況，在供于緩冷的 爐內距離在設備設計上有限制，隨之玻璃基板的緩冷時間也受到限制，例 如從成形溫度到室溫必須在數分鐘內進行冷卻。因此，熔融成形時，冷卻 時粘性快速上升的玻璃是有利的。