玻璃基板的制造方法和玻璃基板技术

本发明专利技术的目的在于提供一种能够满足形成薄膜电路的基板所要求的品质的100μm以下的玻璃基板的制造方法和通过该方法得到的薄板玻璃基板。本发明专利技术的方法为用于制造板厚为10～200μm的玻璃基板的方法，包括通过下拉法将熔融玻璃成型为带状的成型工序；对玻璃带进行退火的退火工序；和将玻璃带切断的切断工序，其特征在于，将（退火点＋200℃）～（退火点＋50℃）的温度范围内的平均冷却速度调节为300～2500℃/分钟的范围。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及形成有薄膜电路的玻璃基板，特别是用于液晶显示器、有机EL显示器等平板显示器和挠性显示器(flexible display)等中使用的玻璃基板。
技术介绍
显示器用途中所使用的玻璃基板，通常通过浮法或以溢流下拉法为代表的下拉法等进行成型。浮法是指将熔融玻璃在熔融锡(float bath :锡槽)的上方拉出，通过将其在水平方向拉伸，将玻璃成型为板状的方法。在该方法中，利用锡槽形成玻璃带之后，在特大型退火炉中对玻璃带进行退火(online anneal :不停机退火)。因此，通过浮法形成的玻璃基板具有热收缩率小的特征。 但是，利用浮法存在着难以实现薄板化、需要通过研磨玻璃基板来除去附着在玻璃表面的锡、基板的表面品质降低的问题。另一方面，下拉法是通过将玻璃沿垂直方向向下方拉伸以成型为板状的成型方法的总称，已知有狭缝下拉法，溢流下拉法等。例如，广泛使用的溢流下拉法是在截面为大致楔形的檐沟状耐火体(成型体)的顶部导入熔融玻璃，从其两侧使玻璃溢出，沿着侧面流下，在耐火体下端合流并向下方拉伸，由此将玻璃成型为板状。下拉法具有易于将玻璃成型为薄板的优点。再者，在溢流下拉法的情况下，由于玻璃表面在成型期间不会与空气之外接触，因此，具有即使在未研磨状态下也能够得到表面品质高的玻璃基板的优点。在先技术文献专利文献专利文献I :日本国特开2008-105882号公报专利文献2 :日本国特开2008-133174号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题近年来，从节省空间的观点出发，液晶、有机EL等平板显示器的轻薄化得到发展，作为其延伸，面向平板挠性化的研究也投入了大量精力。此外，通过电子纸的发展，逐渐开拓了新的显示用途(电子书、电子报、电子账簿、数字标牌)，对薄而可弯曲的挠性显示器的需求也逐渐扩大。在实现挠性显示器方面，基板技术的开发不可或缺。需要不仅具有柔软性，而且兼具对氧、水分的阻断性等的基板。作为兼具这些特性的基板，有望看到做成薄膜这样薄的薄板玻璃。特别是从柔软性的观点出发，期望得到比200μπι还薄的玻璃。根据这样的情况，采用下拉法制造薄板玻璃的方法的开发进一步发展(例如，专利文献1、2)。对于挠性显示器，与现行的平板显示器同样，能够预想到，其也有高精度、高清晰度等要求。为了满足这些要求，需要使薄膜电路的图案更微细，对基板的表面品质的要求也日益提高。此外，当基板的表面粗糙度(局部凹凸)大、基板的板厚(整体凹凸)不均匀，都有可能难以形成微细的电路图案。但是，在采用下拉法形成200 μ m以下的薄板玻璃的情况下，难以稳定地从成型设备中拉出玻璃，难以保证板厚的均匀性。因此，出现了无法满足形成有薄膜电路的基板所需要的品质的问题。为了使得板厚均匀，尽管也考虑了不停机研磨处理，但是，对200μπι以下的玻璃基板进行研磨在技术上非常困难，制造成本也大幅度增加。本专利技术的目的在于，提供一种能够满足形成有薄膜电路的基板所要求的品质的200 μ m以下的玻璃基板的制造方法和通过该方法得到的薄板玻璃基板。解决课题的手段本专利技术人等进行各种研究后，结果发现通过将比退火点高的高温区域中的玻璃的平均冷却速度调节到300°C /分钟以上，能够达到上述目的。由此作为本专利技术提出。 S卩，本专利技术的玻璃基板的制造方法用于制造板厚为10 200 μ m的玻璃基板,包括通过下拉法将熔融玻璃成型为带状的成型工序；对玻璃带进行退火的退火工序；和将玻璃带切断的切断工序，其特征在于，将(退火点+ 200°C) (退火点+ 50°C)的温度范围内的平均冷却速度调节为300 2500°C /分钟的范围。其中，“退火点”是指玻璃显示出1013dPa*s粘度时的温度，可基于ASTM C336-71的方法进行测量。“平均冷却速度”是指通过计算玻璃带的板宽方向的中央部分通过规定的温度区域的时间，将该区域内的玻璃的温度差(在此为150°C)除以通过所需要的时间而求出的速度。根据上述结构，通过使得比退火点高的高温区域的平均冷却速度在300°C /分钟以上，能够实现板厚均匀且翘曲和变形小的玻璃基板。此外，由于将玻璃急冷至退火点，因此，能够充分确保此后的退火所花费的时间(或距离)。其结果，通过适当调节其后的退火条件，尽管假想温度很高，也能够制造热收缩率小的玻璃基板。在本专利技术中，更优选为退火点 (退火点一 IO(TC)的平均冷却速度调节为10 300°C /分钟的范围。将比退火点温度高的高温侧的温度区域的玻璃冷却速度提高，以成形为板厚200 μ m以下的薄板玻璃的情况下，玻璃的假想温度容易升高。当玻璃的假想温度升高时，通常会出现热收缩率提高的趋势。其结果，存在不能满足作为薄膜电路形成用基板所要求的品质的可能性。即使在这种情况下，如果采用上述结构，也能够得到板厚在200 μ m以下、且具有低热收缩率的玻璃基板。在本专利技术中，下拉法优选为溢流下拉法。根据上述结构，能够制造用于在成型时的表面状态保持原样下形成薄膜电路的基板，特别是能够作为挠性显示器的基板使用的玻璃基板。由此，能够省略研磨工序，适于作为研磨困难的薄板的制造方法。在本专利技术中，优选使用以质量百分比计含有SiO2 50 70%、Al2O3IO 25%、B2O3I 15%、MgO O 10%、CaO O 15%、SrOO 15%、BaO O 15%、Na2O O 5% 的玻璃。根据上述结构，能够使得对于应变点高、且具有适用于溢流下拉法的液相粘度的玻璃组成的选择变得容易。此外，能够实现显示器基板所要求的各种特性，例如耐化学药品性、比杨氏模量、化学耐久性、熔融性等优异的玻璃组成。本专利技术的玻璃基板为具有10 200 μ m板厚的玻璃基板，其特征在于，基板内的最大板厚和最小板厚的板厚差在30 μ m以下。且本专利技术中的“基板内的最大板厚和最小板厚的板厚差”是指使用激光式厚度测量装置，在玻璃基板的任意一边，从板厚方向进行激光扫描，由此测量玻璃基板的最大板厚值和最小板厚值，并从最大板厚值中减去最小板厚值所得到的差值。根据上述结构，基板具有挠性，因此能够用于挠性显示器的基板用途等。此外，能够满足形成薄膜电路的基板所需要的板厚差。在本专利技术中，应变值优选为在2. 5nm以下。本专利技术中的“应变值”是指使用应变仪，通过光外差法测量的值。根据上述结构，能够满足形成薄膜电路的基板所需要的应变值。 在本专利技术中，翘度值优选为在200 μ m以下。本专利技术中的“翘度值”是指通过翘曲测量仪测量的值。 根据上述结构，能够满足形成薄膜电路的基板所需要的翘度值。在本专利技术中，优选从常温以5°C /分钟的速度升温，在450°C下保温10小时后，以5V /分钟的速度降温时的热收缩率小于300ppm。其中，本专利技术中的“热收缩率”是指如下所述测量而得的值。首先，作为测量用试样，准备160_X30mm的长方形试样(图2 (a))。在远离该长方形试样的长边方向的端部20 40mm附近，使用1000#耐水研磨纸进行划线(marking),在与划线正交的方向进行对裁(图2 (b))。将对裁的试验片中的一个在规定条件下进行热处理，然后，将未经热处理的试样与热处理后的试样并列，用激光显微镜读取划线的错位量(AL1、Λ L2)，通过下式计算热收缩率。热收缩率= ( Λ LI + Λ本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：川口贵弘，藤原克利，加藤嘉成，飨场久敏，
申请(专利权)人：日本电气硝子株式会社，
类型：
国别省市：