[發明專利]平板玻璃的制造方法

有效

• 申請號: 201380024855.1
• 申請日: 2013-05-13
• 公開（公告）號: CN104302590A
• 公開（公告）日: 2015-01-21
• 發明（設計）人: 谷井史朗;德永博文;辻村知之;西澤學;小池章夫
• 申請（專利權）人: 旭硝子株式會社
• 主分類號: C03C17/22
• 分類號: C03C17/22;C03B18/14;C03B25/08;C03C1/00;C03C3/087;C03C3/091;C03C3/093;G02B1/00;G02F1/1333
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 王海川;穆德駿

技術領域

本發明涉及適合作為各種顯示器用基板玻璃和光掩模用基板玻璃的、包含無堿玻璃的平板玻璃的制造方法。

以下，本說明書中，在提及“無堿”的情況下，是指堿金屬氧化物(Li₂O、Na₂O、K₂O)的含量為2000摩爾ppm以下。

背景技術

以往，對于各種顯示器用基板玻璃、特別是在表面上形成有金屬或氧化物薄膜等的基板玻璃而言，要求以下所示的特性。

(1)含有堿金屬氧化物時，堿金屬離子會向薄膜中擴散而使膜特性劣化，因此，堿金屬氧化物的含量要極低，具體而言，堿金屬氧化物的含量要為2000摩爾ppm以下。

(2)在薄膜形成工序中暴露于高溫時，為了將玻璃的變形和伴隨玻璃的結構穩定化產生的收縮(熱收縮)抑制在最低限度，應變點要高。

(3)對半導體形成中使用的各種化學品要具有充分的化學耐久性。特別是對ITO的蝕刻中使用的含有鹽酸的藥液、金屬電極的蝕刻中使用的各種酸(硝酸、硫酸等)、抗蝕劑剝離液的堿等要具有耐久性。

(4)內部和表面要沒有缺陷(氣泡、波筋、夾雜物、凹坑、傷痕等)。

在上述要求的基礎上，近年來處于如下所述的情況。

(5)要求顯示器的輕量化，期望玻璃本身也是密度小的玻璃。

(6)要求顯示器的輕量化，期望基板玻璃的薄板化。

(7)除了迄今為止的非晶硅(a-Si)型液晶顯示器以外，還制作了熱處理溫度稍高的多晶硅(p-Si)型液晶顯示器(a-Si：約350℃→p-Si：350～550℃)。

(8)為了加快制作液晶顯示器的熱處理的升溫和降溫速度而提高生產率或者提高耐熱沖擊性，要求玻璃的平均熱膨脹系數小的玻璃。

另一方面，干法蝕刻得到發展，對耐BHF性的要求減弱(BHF：緩沖氫氟酸、氫氟酸與氟化銨的混合液)。對于到目前為止的玻璃而言，為了使耐BHF性良好，多使用含有6～10摩爾％的B₂O₃的玻璃。但是，B₂O₃存在使應變點降低的傾向。作為不含B₂O₃或B₂O₃含量少的無堿玻璃的例子，有如下所述的玻璃。

專利文獻1中公開了不含有B₂O₃的SiO₂-Al₂O₃-SrO玻璃，但熔化所需的溫度高，在制造中產生困難。

專利文獻2中公開了不含有B₂O₃的SiO₂-Al₂O₃-SrO結晶化玻璃，但熔化所需的溫度高，在制造中產生困難。

專利文獻3中公開了含有0～3重量％的B₂O₃的玻璃，但實施例的應變點為690℃以下。

專利文獻4中公開了含有0～5摩爾％的B₂O₃的玻璃，但50～300℃下的平均熱膨脹系數超過50×10^-7/℃。

專利文獻5中公開了含有0～5摩爾％的B₂O₃的玻璃，但熱膨脹大，密度也大。

為了解決專利文獻1～5中記載的玻璃的問題，提出了專利文獻6中記載的無堿玻璃。專利文獻6中記載的無堿玻璃的應變點高，能夠通過浮法成形，適合于顯示器用基板、光掩模用基板等用途。

但是，雖然有固相結晶法作為高品質的p-Si?TFT的制造方法，但為了實施該方法，要求進一步提高應變點。

另一方面，基于玻璃制造工藝、特別是熔化、成形中的要求，要求降低玻璃的粘性、特別是玻璃粘度達到10⁴dPa·s時的溫度T₄。

另外已知，為了防止成形為板狀后的玻璃帶的劃傷，在退火爐內對成形后的玻璃帶噴吹二氧化硫(SO₂)氣體，在玻璃帶的下表面上形成包含硫酸鹽的用于防止缺陷的保護層(參考專利文獻7)。

但是，在無堿玻璃的情況下，難以在玻璃帶上有效地形成用于防止缺陷的保護層，雖然進行了設備方面的研究，但有時存在設備構成上的制約等。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開昭62-113735號公報