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Patent Searching and Data


Title:
GLASS PLATE FOR DISPLAY PANEL, METHOD FOR PRODUCING THE SAME, AND METHOD FOR PRODUCING TFT PANEL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2009/131053
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a glass plate for display panels, which has low B2O3 content and low compaction, and can be used as a glass plate for TFT panels. The glass plate for display panels has a glass matrix composition consisting of, in mass% based on oxides, 50.0-73.0 of SiO2, 6.0-20.0 of Al2O3, 0-2.0 of B2O3, 4.2-9.0 of MgO, 0-6.0 of CaO, 0-2.0 of SrO, 0-2.0 of BaO, 6.5-11.3 of MgO + CaO + SrO + BaO, 0-2.0 of Li2O, 2.0-18.0 of Na2O, 0-13.0 of K2O and 8.0-18.0 of Li2O + Na2O + K2O, and a thermal shrinkage (C) of not more than 20 ppm.

Inventors:
NISHIZAWA, Manabu (Limited 12-1, Yurakucho 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 05, 10084, JP)
西沢 学 (〒05 東京都千代田区有楽町一丁目12番1号 旭硝子株式会社内 Tokyo, 10084, JP)
SHIMADA, Yuya (Limited 12-1, Yurakucho 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 05, 10084, JP)
嶋田 勇也 (〒05 東京都千代田区有楽町一丁目12番1号 旭硝子株式会社内 Tokyo, 10084, JP)
Application Number:
JP2009/057675
Publication Date:
October 29, 2009
Filing Date:
April 16, 2009
Export Citation:
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Assignee:
ASAHI GLASS COMPANY, LIMITED (12-1, Yurakucho 1-chome Chiyoda-k, Tokyo 05, 10084, JP)
旭硝子株式会社 (〒05 東京都千代田区有楽町一丁目12番1号 Tokyo, 10084, JP)
NISHIZAWA, Manabu (Limited 12-1, Yurakucho 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 05, 10084, JP)
西沢 学 (〒05 東京都千代田区有楽町一丁目12番1号 旭硝子株式会社内 Tokyo, 10084, JP)
SHIMADA, Yuya (Limited 12-1, Yurakucho 1-chome, Chiyoda-k, Tokyo 05, 10084, JP)
International Classes:
C03C3/085; C03B25/08; C03C3/087; C03C3/091; G02F1/1333; G02F1/1368; H01J17/16
Attorney, Agent or Firm:
SENMYO, Kenji et al. (4th Floor, SIA Kanda Square17, Kanda-konyach, Chiyoda-ku Tokyo 35, 10100, JP)
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Claims:
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成として、
 SiO 2             50.0~73.0、
 Al 2 O 3              6.0~20.0、
 B 2 O 3                 0~2.0、
 MgO              4.2~9.0、
 CaO               0~6.0、
 SrO               0~2.0、
 BaO               0~2.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO  6.5~11.3、
 Li 2 O               0~2.0、
 Na 2 O              2.0~18.0、
 K 2 O                0~13.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O       8.0~18.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下である、ディスプレイパネル用ガラス板。
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成として、
 SiO 2             65.0~73.0、
 Al 2 O 3              6.0~15.0、
 B 2 O 3                 0~1.0、
 MgO              5.0~9.0、
 CaO             0以上2.0未満、
 SrO               0~1.0、
 BaO               0~1.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO  6.5~10.0
 Li 2 O               0~1.0、
 Na 2 O              3.0~17.0、
 K 2 O                0~12.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O     10.0~18.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下であり、密度が2.46g/cm 3 以下である、ディスプレイパネル用ガラス板。
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成として、
 SiO 2             50.0~65.0、
 Al 2 O 3             15.0~20.0、
 B 2 O 3                 0~1.0、
 MgO              4.2~8.0、
 CaO               2~6.0、
 SrO               0~1.0、
 BaO               0~1.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO  6.5~11.0
 Li 2 O               0~1.0、
 Na 2 O              2.0~12.0、
 K 2 O                0~12.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O      8.0~17.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下であり、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である、ディスプレイパネル用ガラス板。
 原料を溶解して得た溶融ガラスをフロート成形炉にてリボン状のガラス板に成形した後に、冷却手段によって冷却し、室温状態にある請求項1~3のいずれかに記載のディスプレイパネル用ガラス板を得る、ディスプレイパネル用ガラス板の製造方法であって、
 前記フロート成形炉から引出されるガラス板の表面温度をT H (℃)、室温をT L (℃)とし、さらに前記ガラス板が前記冷却手段によって冷却されて、その表面温度がT H からT L に達するまでの時間をt(分)とした場合に、前記冷却手段が、(T H -T L )/tで示される平均冷却速度を10~300℃/分とする冷却手段である、ディスプレイパネル用ガラス板の製造方法。
 ディスプレイパネル用ガラス板の表面にアレイ基板ゲート絶縁膜を成膜する成膜工程を具備し、該アレイ基板とカラーフィルタ基板とを貼り合せる貼り合せ工程を具備するTFTパネルの製造方法であって、
 前記成膜工程が、請求項1~3のいずれかに記載のディスプレイパネル用ガラス板の表面の成膜領域を、150~300℃の範囲内の成膜温度まで昇温した後、前記成膜温度で5~60分間保持して、前記成膜領域に前記ゲート絶縁膜を成膜する工程である、TFTパネルの製造方法。
Description:
ディスプレイパネル用ガラス板 その製造方法およびTFTパネルの製造方法

 本発明は、液晶ディスプレイ(LCD)パネル プラズマディスプレイパネル(PDP)等、各種デ ィスプレイパネルに用いるディスプレイパネ ル用ガラス板に関する。本発明のディスプレ イパネル用ガラス板は、LCDパネル用のガラス 板として特に好適である。

 従来からLCDパネル用のガラス基板には、ア カリ金属酸化物を含有しない無アルカリガ スが用いられている。この理由は、ガラス 板中にアルカリ金属酸化物が含まれている 、LCDパネルの製造工程で実施される熱処理 に、ガラス基板中のアルカリイオンがLCDパ ルの駆動に用いる薄膜トランジスタ(TFT)の 導体膜に拡散して、TFT特性の劣化を招くお れがあるからである。
 また、無アルカリガラスは、熱膨張係数が く、ガラス転移点(Tg)が高いため、LCDパネル の製造工程での寸法変化が少なく、LCDパネル 使用時の熱応力による表示品質への影響が少 ないことからも、LCDパネル用のガラス基板と して好ましい。

 しかしながら、無アルカリガラスは、製造 において以下に述べるような課題を有して る。
 無アルカリガラスは粘性が非常に高く、溶 が困難といった性質を有し、製造に技術的 困難性を伴う。
 また、一般的に、無アルカリガラスは清澄 の効果が乏しい。例えば、清澄剤としてSO 3 を使用した場合、SO 3 が(分解して)発泡する温度がガラスの溶融温 よりも低いため、清澄がなされる前に、添 したSO 3 の大部分が分解して溶融ガラスから揮散して しまい、清澄効果を十分発揮することができ ない。

 TFTパネル用(「a-Si TFTパネル用」)のガラス 板として、アルカリ金属酸化物を含有する ルカリガラス基板を使用することも提案さ ている(特許文献1、2参照)。これはTFTパネル 造工程における熱処理を、従来350~450℃で行 ってきたものを比較的低温(250~300℃程度)で行 うことが可能になりつつあるためである。
 アルカリ金属酸化物を含有するガラスは、 般的に熱膨張係数が高いため、TFTパネル用 ガラス基板として好ましい熱膨張係数とす 目的で、熱膨張係数を低減させる効果を有 るB 2 O 3 が通常含有される(特許文献1、2)。

 しかしながら、B 2 O 3 を含有するガラス組成とした場合、ガラスを 溶融した際に、特に溶解工程、清澄工程およ びフロート成形工程において、B 2 O 3 が揮散するため、ガラス組成が不均質になり やすい。ガラス組成が不均質になると、板状 に成形する際の平坦性に影響を与える。TFTパ ネル用のガラス基板は、表示品質確保のため 、液晶を挟む2枚のガラス間隔、すなわちセ ギャップを一定に保つために高度の平坦度 要求される。このため所定の平坦度を確保 るために、フロート法で板ガラスに成形さ た後、板ガラスの表面の研磨を行うが、成 後の板ガラスで所定の平坦性が得られてい いと、研磨工程に要する時間が長くなり生 性が低下する。また、前記B 2 O 3 の揮散による環境負荷を考慮すると、溶融ガ ラス中のB 2 O 3 の含有率はより低いことが好ましい。
 だが、B 2 O 3 含有率が低いと、TFTパネル用のガラス基板と して好ましい熱膨張係数まで下げること、お よび粘性の上昇を抑えつつ所定のTg等を得る とは困難であった。

特開2006-137631号公報

特開2006-169028号公報

 本発明者は鋭意検討の結果、前述の低温で 熱処理において、低温でのガラスのコンパ ション(熱収縮率)がガラス基板上の成膜品 (成膜パターン精度)に大きく影響し得ること を見出した。
 本発明は、上記のような従来技術の問題点 解決するため、アルカリ金属酸化物を含有 、B 2 O 3 が少なく、TFTパネル製造工程における低温(15 0~300℃)での熱処理(具体的にはゲート絶縁膜 成膜する工程での熱処理)の際のコンパクシ ンが小さく、特に大型(例えば一辺が2m以上 サイズ)のTFTパネル用のガラス基板として好 適に用いることができるディスプレイパネル 用ガラス板とその製造方法、および前記ガラ ス板を用いたTFTパネルの製造方法を提供する ことを目的とする。

 上記の目的を達成するため、本発明は、
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成と して、
 SiO 2             50.0~73.0、
 Al 2 O 3              6.0~20.0、
 B 2 O 3                 0~2.0、
 MgO              4.2~9.0、
 CaO               0~6.0、
 SrO               0~2.0、
 BaO               0~2.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO  6.5~11.3、
 Li 2 O               0~2.0、
 Na 2 O             2.0~18.0、
 K 2 O                0~13.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O      8.0~18.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下である、デ スプレイパネル用ガラス板を提供する。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は TFTパネル製造工程における低温(150~300℃)で 熱処理においてコンパクションが小さく、 ラス基板上の成膜パターンのずれが生じ難 。したがって、近年の熱処理の低温化に対 した、特に大型のTFTパネル用のガラス基板 して好適に用いることができる。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板はB 2 O 3 含有率が低いので、ガラス製造時におけるB 2 O 3 の揮散が少ないことから、ガラス板の均質性 に優れ、平坦性に優れており、成形後のガラ ス板表面の研磨が少なくてすみ、生産性に優 れている。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、アルカリ成分を含有しているため、 料を溶融しやすく製造が容易となり得る。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、好ましい態様(以下、「第1態様」と う。)とすると、密度が2.46g/cm 3 以下と低いため、特に軽量化や搬送時の割れ 低減の面で好ましい。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、別の好ましい態様(以下、「第2態様 という。)とすると、50~350℃の平均熱膨張係 が83×10 -7 /℃以下であるため、パネルの製造工程での 法変化が少なく、パネル使用時の熱応力に る表示品質への影響が少ないことから、特 表示品質面で好ましい。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、TFT工程の熱処理工程の低温化、すな ち150~300℃で熱処理される際に適したガラス であり、TFT工程の省エネ化に有効である。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は TFTパネル用のガラス基板として好適である 、他のディスプレイ用基板、例えば、プラ マディスプレイパネル(PDP)、無機エレクト ・ルミネッセンス・ディスプレイなどに使 することができる。例えば、PDP用のガラス として使用した場合、従来のPDP用のガラス にくらべて熱膨張係数が小さいため、熱処 工程におけるガラスの割れを抑制すること できる。
 なお、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、ディスプレイパネル以外の用途にも いることができる。例えば、太陽電池基板 ガラス板としても用いることもできる。

 以下、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板について説明する。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成と して、
 SiO 2             50.0~73.0、
 Al 2 O 3              6.0~20.0、
 B 2 O 3                 0~2.0、
 MgO              4.2~9.0、
 CaO               0~6.0、
 SrO               0~2.0、
 BaO               0~2.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO  6.5~11.3、
 Li 2 O               0~2.0、
 Na 2 O             2.0~18.0、
 K 2 O                0~13.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O      8.0~18.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下であること 特徴とする。

 初めにコンパクションについて説明する。
 コンパクションとは、加熱処理の際にガラ 構造の緩和によって発生するガラス熱収縮 である。
 本発明において熱収縮率(C)(コンパクション (C))とは、ガラス板を転移点温度Tg+50℃まで加 熱し、1分間保持し、50℃/分で室温まで冷却 た後、ガラス板の表面に所定の間隔で圧痕 2箇所打ち、その後、ガラス板を300℃まで加 し、1時間保持した後、100℃/時間で室温ま 冷却した場合の、圧痕間隔距離の収縮率(ppm) を意味するものとする。

 コンパクション(C)について、より具体的に 明する。
 本発明においてコンパクション(C)とは、次 説明する方法で測定した値を意味するもの する。
 初めに、対象となるガラス板を1600℃で溶融 した後、溶融ガラスを流し出し、板状に成形 後冷却する。得られたガラス板を研磨加工し て100mm×20mm×2mmの試料を得る。
 次に、得られたガラス板を転移点温度Tg+50 まで加熱し、この温度で1分間保持した後、 温速度50℃/分で室温まで冷却する。その後 ガラス板の表面に圧痕を長辺方向に2箇所、 間隔A(A=90mm)で打つ。
 次にガラス板を300℃まで昇温速度100℃/時(=1 .6℃/分)で加熱し、300℃で1時間保持した後、 温速度100℃/時で室温まで冷却する。そして 、再度、圧痕間距離を測定し、その距離をB する。このようにして得たA、Bから下記式を 用いてコンパクション(C)を算出する。なお、 A、Bは光学顕微鏡を用いて測定する。

 C[ppm]=(A-B)/A×10 6

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板に いて、上記組成に限定する理由は以下の通 である。
 SiO 2 :ガラスの骨格を形成する成分で、50.0質量%( 下単に%と記載する)未満ではガラスの耐熱性 および化学的耐久性が低下し、熱膨張係数が 増大するおそれがある。しかし、73.0%超では ラスの高温粘度が上昇し、溶融性が悪化す 問題が生じるおそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、SiO 2 の含有率は65.0~73.0%が好ましく、66.0~72.0%であ ことがより好ましく、67.0~71.0%であることが さらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、SiO 2 の含有率は50.0~65.0%が好ましく、54.0~64.0%であ ことがより好ましく、57.0~64.0%であることが さらに好ましい。

 Al 2 O 3 :ガラス転移点を上げ、耐熱性及び化学的耐 性を向上し、ヤング率を上げる。その含有 が6.0%未満だとガラス転移点が低下するおそ がある。しかし、20.0%超では、ガラスの高 粘度が上昇し、溶融性が悪くなるおそれが る。また、失透温度が上昇し、成形性が悪 なるおそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、Al 2 O 3 の含有率は6.0~15.0%が好ましく、7.0~12.0%である ことがより好ましく、8.0~10.0%であることがさ らに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、Al 2 O 3 の含有率は15.0~20.0%が好ましく、16.0~20.0%であ ことがより好ましく、17.0~19.0%であることが さらに好ましい。

 B 2 O 3 :本発明のディスプレイパネル用ガラス板は B 2 O 3 含有率が2%以下と低い。そのためガラス板製 時にガラスを溶融する際の、溶解工程、清 工程および成形工程での、特に溶解工程お び清澄工程での、B 2 O 3 の揮散量が少なく、製造されるガラス基板が 均質性および平坦性に優れる。その結果、高 度の平坦性が要求されるTFTパネル用のガラス 板として使用する場合に、従来のディスプレ イパネル用ガラス板に比べて、ガラス板の研 磨量を少なくすることができる。
 また、B 2 O 3 の揮散による環境負荷を考慮しても、B 2 O 3 の含有率はより低いことが好ましい。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、B 2 O 3 の含有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であること がより好ましく、実質的に含有しないことが さらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、B 2 O 3 の含有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であること がより好ましく、実質的に含有しないことが さらに好ましい。
 なお、本発明において「実質的に含有しな 」と言った場合、原料等から混入する不可 的不純物以外には含有しないこと、すなわ 、意図的に含有させないことを意味する。

 MgO:ガラスの溶解時の粘性を下げ、溶解を促 進する効果があるので含有させるが、4.2%未 だとガラスの高温粘度が上昇し溶融性が悪 するおそれがある。しかし、9.0%超では、熱 張係数およびコンパクション(C)が増大する それがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、MgOの含 率は5.0~9.0%が好ましく、5.0~8.0%であることが り好ましく、6.0~8.0%であることがさらに好 しい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、MgOの 有率は4.2~8.0%が好ましく、4.2~7.0%であること がより好ましく、4.2~6.5%であることがさらに ましい。

 CaO:ガラスの溶解時の粘性を下げ、溶解を促 進する効果があるので含有させることができ る。しかし、6.0%超ではガラスの熱膨張係数 よびコンパクション(C)が増大するおそれが る。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、CaOの含 率は0%以上2.0%未満が好ましく、0~1.0%である とがより好ましく、実質的に含有しないこ がさらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、CaOの 有率は2.0~6.0%が好ましく、3.0~5.0%であること がより好ましく、4.0~5.0%であることがさらに ましい。

 SrO:ガラスの溶解時の粘性を下げ、溶解を促 進する効果があるので含有させることができ る。しかし、2%超含有するとガラス板の熱膨 係数およびコンパクション(C)が増大するお れがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、SrOの含 率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であることがよ 好ましく、実質的に含有しないことがさら 好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、SrOの 有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であることが り好ましく、実質的に含有しないことがさ に好ましい。

 BaO:ガラスの溶解時の粘性を下げ、溶解を促 進する効果があるので含有させることができ る。しかし、2%超含有するとガラス板の熱膨 係数およびコンパクション(C)が大きくなる それがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、BaOの含 率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であることがよ 好ましく、実質的に含有しないことがさら 好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、BaOの 有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であることが り好ましく、実質的に含有しないことがさ に好ましい。

 MgO、CaO、SrOおよびBaOは、ガラスの溶解温度 の粘性を下げ、溶解しやすくするため、合 で6.5%以上含有する。しかし、合量で11.3%超 はガラスの熱膨張係数およびコンパクショ (C)が増大するおそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、MgO、CaO SrOおよびBaOの含有率の合計は6.5~10.0%が好ま く、6.5~9.0%であることがより好ましく、7.0~8. 0%であることがさらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、MgO、C aO、SrOおよびBaOの含有率の合計は6.5~11.0%が好 しく、7.0~11.0%であることがより好ましく、8 .0~10.0%であることがさらに好ましい。

 Li 2 O:ガラス溶解温度での粘性を下げ、溶解しや くするため含有させることができる。しか 、2%超含有するとガラス転移点の低下をも らすおそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、Li 2 Oの含有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であるこ がより好ましく、実質的に含有しないこと さらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、Li 2 Oの含有率は0~1.0%が好ましく、0~0.5%であるこ がより好ましく、実質的に含有しないこと さらに好ましい。

 Na 2 O:ガラス溶解温度での粘性を下げ、溶解しや くする効果があるので2.0%以上含有させる。 しかし、18.0%超では、熱膨張係数が大きくな おそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、Na 2 Oの含有率は3.0~17.0%が好ましく、5.0~16.0%であ ことがより好ましく、5.0~15.5%であることが らに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、Na 2 Oの含有率は2.0~12.0%が好ましく、2.5~11.5%であ ことがより好ましく、2.5~5.0%であることがさ らに好ましい。

 K 2 O:Na 2 Oと同様の効果があるため、0~13.0%含有させる しかし、13.0%超では熱膨張係数が大きくな おそれがある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、K 2 Oの含有率は0~12.0%が好ましく、0~8.0%であるこ がより好ましく、0~3.0%であることがさらに ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、K 2 Oの含有率は0~12.0%が好ましく、0~11.0%であるこ とがより好ましく、5~11.0%であることがさら 好ましい。

 Li 2 O、Na 2 OおよびK 2 O:ガラス溶解温度での粘性を十分に下げるた に、Li 2 O、Na 2 OおよびK 2 Oを合量で8.0%以上含有させる。しかし、合量 18.0%超では、熱膨張係数が大きくなるおそ がある。
 また、密度が2.46g/cm 3 以下である第1態様とするためには、Li 2 O、Na 2 OおよびK 2 Oの含有率の合計は10.0~18.0%が好ましく、10.0~17 .0%であることがより好ましく、13.0~17.0%であ ことがさらに好ましい。
 また、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下である第2態様とするためには、Li 2 O、Na 2 OおよびK 2 Oの含有率の合計は8.0~17.0%が好ましく、8.0~15.0 %であることがより好ましく、10.0~15.0%である とがさらに好ましい。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 上記母組成以外に、ガラス基板に悪影響を ぼさない範囲で他の成分を含有してもよい 具体的には、ガラスの溶解性、清澄性を改 するため、ガラス中にSO 3 、F、Cl、SnO 2 を合量で2%以下含有するように、これらの原 を母組成原料に添加してもよい。
 また、ガラスの化学的耐久性向上のため、 ラス中にZrO 2 、Y 2 O 3 、La 2 O 3 、TiO 2 、SnO 2 を合量で5%以下含有させてもよい。これらの ちY 2 O 3 、La 2 O 3 及びTiO 2 は、ガラスのヤング率向上にも寄与する。
 また、ガラスの色調を調整するため、ガラ 中にFe 2 O 3 、CeO 2 等の着色剤を含有してもよい。このような着 色剤の含有量は、合量で1質量%以下が好まし 。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板は、環境負荷を考慮すると、As 2 O 3 、Sb 2 O 3 を実質的に含有しないことが好ましい。また 、安定してフロート成形することを考慮する と、ZnOを実質的に含有しないことが好ましい 。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は ンパクション(C)が20ppm以下である。また、 ましくは15ppm以下であり、より好ましくは10p pm以下である。
 また、B 2 O 3 含有率が低いので、ガラス製造時におけるB 2 O 3 の揮散が少ないことから、ガラス板の均質性 に優れ、平坦性に優れており、成形後のガラ ス板表面の研磨が少なくてすみ、生産性に優 れている。
 また、アルカリ成分を含有しているため、 料を溶融しやすく製造が容易である。また 清澄剤にSO 3 を用いるときは、清澄剤効果に優れ、泡品質 に優れる。
 また、TFTパネル用のガラス基板として好適 あるが、他のディスプレイ用基板、例えば プラズマディスプレイパネル(PDP)、無機エ クトロ・ルミネッセンス・ディスプレイな に使用することができる。例えば、PDP用の ラス板として使用した場合、従来のPDP用の ラス板にくらべて熱膨張係数が小さいため 熱処理工程におけるガラスの割れを抑制す ことができる。
 なお、ディスプレイパネル以外の用途にも いることができる。例えば、太陽電池基板 ガラス板としても用いることもできる。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 度が低い。概ね2.51g/cm 3 以下程度とすることができる。後述する本発 明の好ましい態様である第1態様とすること 、2.46g/cm 3 以下とすることもできる。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 50~350℃の平均熱膨張係数を概ね86×10 -7 /℃以下程度とすることができる。後述する 発明の好ましい態様である第2態様とするこ で、83×10 -7 /℃以下とすることもできる。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板 好ましい態様である第1態様および第2態様 次の通りである。

<第1態様>
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成と して、
 SiO 2             65.0~73.0、
 Al 2 O 3              6.0~15.0、
 B 2 O 3                 0~1.0、
 MgO              5.0~9.0、
 CaO             0以上2.0未満、
 SrO               0~1.0、
 BaO               0~1.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO 6.5~10.0
 Li 2 O               0~1.0、
 Na 2 O             3.0~17.0、
 K 2 O                0~12.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O     10.0~18.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下であり、密 が2.46g/cm 3 以下であるディスプレイパネル用ガラス板で ある。

 密度は2.44g/cm 3 以下であることが好ましく、2.42g/cm 3 以下であることがより好ましい。
 このようなガラス母組成を有する本発明の ィスプレイパネル用ガラス板の第1態様は、 密度が2.46g/cm 3 以下と低いため、特に軽量化や搬送時の割れ 低減の面で好ましい。

<第2態様>
 酸化物基準の質量%表示で、ガラス母組成と して、
 SiO 2             50.0~65.0、
 Al 2 O 3             15.0~20.0、
 B 2 O 3                 0~1.0、
 MgO             4.2~8.0、
 CaO               2~6.0、
 SrO               0~1.0、
 BaO               0~1.0、
 MgO+CaO+SrO+BaO 6.5~11.0
 Li 2 O               0~1.0、
 Na 2 O             2.0~12.0、
 K 2 O                0~12.0、
 Li 2 O+Na 2 O+K 2 O      8.0~17.0、
からなり、熱収縮率(C)が20ppm以下であり、50~3 50℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下であるディスプレイパネル用ガラス である。

 この平均熱膨張係数は75×10 -7 /℃以下であることが好ましく、70×10 -7 /℃以下であることがより好ましく、60×10 -7 /℃以下であることがさらに好ましい。また 50×10 -7 /℃以上であると好ましい。
 このようなガラス母組成を有する本発明の ィスプレイパネル用ガラス板の第2態様は、 50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下であるため、パネルの製造工程での 法変化が少なく、パネル使用時の熱応力に る表示品質への影響が少ないことから、表 品質面で好ましい。

 なお、TFTパネル製造時に実施される熱処 工程での基板寸法変化許容量は、TFTパネル サイズによって異なるので、ディスプレイ ネル用ガラス板の平均熱膨張係数は、TFTパ ルのサイズ(例えば一辺が2m以上)に応じて適 宜選択することができる。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板の 造方法について説明する。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板を 造する場合、従来のディスプレイパネル用 ラス板を製造する際と同様に、溶解・清澄 程および成形工程を実施する。なお、本発 のディスプレイパネル用ガラス板は、アル リ金属酸化物(Na 2 O、K 2 O)を含有するアルカリガラス基板であるため 清澄剤としてSO 3 を効果的に用いることができ、成形方法とし てフロート法に適している。
 ディスプレイパネル用のガラス板の製造工 において、ガラスを板状に成形する方法と ては、近年の液晶テレビなどの大型化に伴 、大面積のガラス板を容易に、安定して成 できるフロート法を用いることが好ましい

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板の 造方法の好ましい態様について説明する。
 初めに、原料を溶解して得た溶融ガラスを 状に成形する。例えば、得られるガラス板 組成となるように原料を調製し、前記原料 溶解炉に連続的に投入し、1450~1650℃程度に 熱して溶融ガラスを得る。そしてこの溶融 ラスを例えばフロート法を適用してリボン のガラス板に成形する。
 次に、リボン状のガラス板をフロート成形 から引出した後に、冷却手段によって室温 態まで冷却し、切断後、ディスプレイパネ 用ガラス板を得る。ここで冷却手段は、前 フロート成形炉から引出されたリボン状の ラス板の表面温度をT H (℃)、室温をT L (℃)とし、さらに前記リボン状ガラス板の表 温度がT H からT L に冷却されるまでの時間をt(分)とした場合に 、(T H -T L )/tで示される平均冷却速度を10~300℃/分とす 冷却手段である。具体的な冷却手段は特に 定されず、従来公知の冷却方法であってよ 。例えば温度勾配を持った加熱炉を用いる 法が挙げられる。
 T H は、ガラス転移点温度Tg+20℃、具体的には540~ 730℃が好ましい。
 前記平均冷却速度は15~150℃/分であることが 好ましく、20~80℃/分であることがより好まし く、40~60℃/分であることがさらに好ましい。 上記のガラス板製造方法により、コンパクシ ョン(C)が20ppm以下のガラス板が容易に得られ 。

 次に、本発明のディスプレイパネル用ガラ 板の表面に、アレイ基板におけるゲート絶 膜を成膜する成膜工程を具備するTFTパネル 製造方法について説明する。
 本発明のTFTパネルの製造方法は、本発明の ィスプレイパネル用ガラス板の表面の成膜 域を150~300℃の範囲内の温度(以下、成膜温 という)まで昇温した後、前記成膜温度で5~60 分間保持して、前記成膜領域に前記アレイ基 板ゲート絶縁膜を成膜する成膜工程を具備す るものであれば特に限定されない。ここで成 膜温度は150~250℃であることが好ましく、150~2 30℃であることがより好ましく、150~200℃であ ることがさらに好ましい。また、この成膜温 度に保持する時間は5~30分間であることが好 しく、5~20分間であることがより好ましく、5 ~15分間であることがさらに好ましい。
 ゲート絶縁膜の成膜は上記のような成膜温 および保持時間の範囲内で行われるので、 の間にガラス板が熱収縮する。なお、一度 ラス板が熱収縮した後は、その後の冷却条 (冷却速度等)によっては、上記の熱収縮の 果に大きな影響を及ぼさない。本発明のデ スプレイパネル用ガラスはコンパクション(C )が小さいので、ガラス板の前記熱収縮が小 く、成膜パターンのずれが生じ難い。

 成膜工程における成膜は、例えば従来公 のCVD法によって達成することができる。

 本発明のTFTパネルの製造方法では、公知の 法によってアレイ基板を得ることができる そして、該アレイ基板を用いて以下のよう 公知の工程によりTFTパネルを製造すること できる。
 すなわち、前記アレイ基板、カラーフィル 基板各々に配向膜を形成し、ラビングを行 配向処理工程、TFTアレイ基板とカラーフィ タ基板を所定のギャップを保持して高精度 貼り合せる貼り合せ工程、基板よりセルを 定サイズに分断する分断工程、分断された ルに液晶を注入する注入工程、セルに偏光 を貼り付ける偏光板貼り付け工程からなる 連の工程によりTFTパネルを製造することが きる。

 以下、実施例及び製造例により本発明をさ に詳しく説明するが、本発明はこれら実施 及び製造例に限定されない。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板の 施例(例1~13)及び比較例(例14~16)を示す。
 表1に質量%で表示した組成になるように各 分の原料を調合し、該組成の原料100質量部 対し、硫酸塩をSO 3 換算で0.1質量部添加し、白金坩堝を用いて160 0℃の温度で3時間加熱し溶融した。溶融にあ っては、白金スターラーを挿入し1時間攪拌 しガラスの均質化を行った。次いで溶融ガラ スを流し出し、板状に成形後冷却した。
 こうして得られたガラスの密度、平均熱膨 係数(単位:×10 -7 /℃)、転移点温度Tg(単位:℃)、溶解の基準温 として、ガラスの粘度が10 2 dPa・sとなる温度T 2 (単位:℃)、および成形の基準温度としてガラ ス粘度が10 4 dPa・sとなる温度T 4 (単位:℃)、ならびにコンパクション(C)を測定 し、表1に示した。以下に各物性の測定方法 示す。
密度:泡を含まない約20gのガラス塊をアルキ デス法によって測定した。
50~350℃の平均熱膨張係数:示差熱膨張計(TMA)を 用いて測定し、JIS R3102(1995年度)より求めた
Tg:TgはTMAを用いて測定した値であり、JIS R3103 -3(2001年度)により求めた。
粘度:回転粘度計を用いて粘度を測定し、粘 が10 2 dPa・sとなるときの温度T 2 と、10 4 dPa・sとなるときの温度T 4 を測定した。
コンパクション(C):前述のコンパクション(C) 測定方法により測定した。
 なお、表中のかっこ書きした値は、計算に り求めたものである。
 ガラス中のSO 3 残存量は100~500ppmであった。

 表1より明らかなように、実施例(例1~13)のガ ラスは、コンパクション(C)が20ppm以下である め、TFTパネル用のガラス板として使用した 合に、TFTパネル製造工程における低温での 収縮において、ガラス板の熱収縮を抑制す ことができる。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ の好ましい第1態様に相当する例1~3のガラス は、密度が2.46g/cm 3 以下であるので、軽量なTFTパネル用のガラス 板として好適に用いることができる。
 また、本発明のディスプレイパネル用ガラ の好ましい第2態様に相当する例4~13のガラ は、50~350℃の平均熱膨張係数が83×10 -7 /℃以下であるため、TFTパネル用のガラス板 して使用した場合に、TFTパネル製造工程で 寸法変化を抑制することができる。

 一方、比較例(例14~16)はコンパクション(C) が26ppm以上と大きいため、TFTパネル製造工程 おける低温での熱収縮に影響を及ぼす可能 がある。

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板の 造例を示す。
 表1の組成になるように各成分の原料を調合 し、該原料を連続的に溶融炉に投入し、1550~1 650℃の温度で溶解する。そして、フロート法 にて連続的にリボン状ガラス板に成形し、ガ ラス板表面温度が転移点温度Tg+20℃でフロー 炉から引出し、冷却炉によって平均冷却速 40~60℃/分で、ガラス板の表面温度が室温(T L =25℃)となるまで冷却する。その後、所定の 法(一辺が2m以上)に切断する。コンパクショ (C)が20ppm以下である本発明のディスプレイ ネル用ガラス板が得られる。

 本発明のガラスの溶解工程において、清澄 としてSO 3 を用いた場合には、清澄効果に優れ、泡の少 ないガラスが得られる。また、B 2 O 3 が2%以下であることから平坦性に優れたガラ が得られる。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 特に大型(一辺が2m以上)のTFTパネル用ガラス 基板として好適に用いることができる。

 本発明のTFTパネルの製造例を示す。
 アレイ基板の製造工程において、本発明の ィスプレイパネル用ガラス板を洗浄後、ゲ ト電極、配線パターンを形成する。
 次に、ガラス板を成膜温度250℃で15分保持 て、CVD法によってゲート絶縁膜を成膜する
 次に、a-Si膜を成膜し、チャネル保護膜を成 膜し、パターニングしてパターンを形成する 。
 次に、N + 型a-Si膜、画素電極、およびコンタクトパタ ンを形成する。
 次に、ソース・ドレイン電極を形成し、次 保護膜を成膜してTFTアレイ基板を得る。そ 後、以下のような公知の工程を用いてTFTパ ルを得る。
 すなわち、前記アレイ基板、カラーフィル 基板各々に配向膜を形成し、ラビングを行 配向処理工程、TFTアレイ基板とカラーフィ タ基板を所定のギャップを保持して高精度 貼り合せる工程、基板よりセルを所定サイ に分断する分断工程、分断されたセルに液 を注入する注入工程、およびセルに偏光板 貼り付ける偏光板貼り付け工程からなる一 の工程によりTFTパネルを製造することがで る。
 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は ンパクション(C)が20ppm以下であるため、こ ようなTFTパネルの製造方法に供しても熱収 は小さく、成膜パターンのずれが生じ難い

 本発明のディスプレイパネル用ガラス板は 液晶ディスプレイ(LCD)パネル用のガラス基 として好適であるが、他のディスプレイ用 板、例えば、プラズマディスプレイパネル(P DP)、無機エレクトロ・ルミネッセンス・ディ スプレイなどに使用することができる。

 なお、2008年4月21日に出願された日本特許出 願2008-110161号の明細書、特許請求の範囲、及 要約書の全内容をここに引用し、本発明の 細書の開示として、取り入れるものである