[发明专利]玻璃基板及其制造方法

说明书

技术领域

本发明涉及玻璃基板。特别是涉及用于液晶显示器(LCD)面板(特别是TFT面板)、等离子体显示器面板(PDP)等各种显示器面板的显示器面板用玻璃基板。

背景技术

一直以来，LCD面板用玻璃基板使用不含碱金属氧化物的无碱玻璃。其理由在于，玻璃基板中含有碱金属氧化物时，在LCD面板的制造工序中所实施的热处理中，玻璃基板中的碱金属离子可能会扩散到用于驱动LCD面板的薄膜晶体管(TFT)的半导体膜中，从而导致TFT特性变差。

此外，由于无碱玻璃的热膨胀系数低，玻璃化转变温度(Tg)高，因此，LCD面板在制造工序中的尺寸变化小，LCD面板使用时热应力对显示质量的影响小，从这一点考虑，也优选作为LCD面板用玻璃基板。

然而，无碱玻璃在制造方面存在如下所述的问题。

无碱玻璃具有粘性非常高且难以熔化的性质，因而在制造中伴有技术上的困难。

此外，一般而言，对于无碱玻璃，澄清剂的效果较差。例如，在使用SO₃作为澄清剂的情况下，由于SO₃(分解)发泡的温度比玻璃的熔融温度低，因此，在达到澄清之前，所添加的SO₃大部分分解而从熔融玻璃中挥散出来，从而不能充分发挥澄清效果。

还提出了使用含有碱金属氧化物的含碱玻璃基板作为TFT面板用(“a-Si TFT面板用”)玻璃基板的技术方案(参考专利文献1)。这是因为，以往在350～450℃下进行的TFT面板制造工序中的热处理逐渐可以在较低的温度范围(约250℃～约300℃)内进行。

一般而言，含有碱金属氧化物的玻璃的热膨胀系数高，因此，为了达到作为TFT面板用玻璃基板所优选的热膨胀系数，通常含有具有降低热膨胀系数的效果的B₂O₃(参考专利文献2)。

然而，采用含有B₂O₃的玻璃组成的情况下，将玻璃熔融时，特别是在熔化工序、澄清工序及浮法成形工序中，B₂O₃会发生挥散，因此，玻璃组成容易变得不均匀。如果玻璃组成变得不均匀，则会对成形为板状时的平坦性产生影响。对于TFT面板用玻璃基板而言，为了确保显示质量，为了使夹持液晶的两片玻璃的间隔即液晶单元间隙保持恒定，要求具有高度的平坦度。因此，为了确保预定的平坦度，在利用浮法成形为板玻璃之后，会对板玻璃的表面进行研磨，如果成形后的板玻璃未得到预定的平坦性，则研磨工序所需的时间变长，从而生产率降低。此外，如果考虑到由上述B₂O₃挥散而带来的环境负荷，则优选熔融玻璃中的B₂O₃的含有率更低。

但是，如果B₂O₃含有率低，则难以使热膨胀系数降低到作为TFT面板用玻璃基板所优选的热膨胀系数，并且难以在抑制粘性升高的同时得到预定的Tg等。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2006-137631号公报

专利文献2：日本特开2006-169028号公报

发明内容

发明所要解决的问题

本发明中，发现在TFT面板制造工序的上述低温下的热处理中，低温下的玻璃的热收缩率能够对玻璃基板上的成膜质量(成膜图案精度)产生较大影响。本发明的目的在于提供含有碱金属氧化物、B₂O₃少、在TFT面板制造工序中的低温(150～300℃)下的热处理时热收缩率(C)小、在玻璃基板上进行成膜图案化时不易产生错位的适用于TFT面板的玻璃基板。

用于解决问题的手段

本发明提供一种玻璃基板，其中，

以基于下述氧化物的摩尔百分比计含有：

Na₂O+K₂O为7～15.5％，

Na₂O/(Na₂O+K₂O)为0.77～1，

MgO+CaO+SrO+BaO为1～18％，

MgO-0.5Al₂O₃为0～10，

MgO+0.5Al₂O₃为1～20，

玻璃化转变温度为580～720℃，