[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。特别是涉及在玻璃基板之间形成有光电转换层的太阳能电池用玻璃基板，典型地涉及具有玻璃基板和保护玻璃且在玻璃基板上形成有以第IB族、第IIIA族、第VIA族元素作为主要成分的光电转换层的薄膜太阳能电池用玻璃基板。另外，本发明涉及液晶显示器(LCD)面板(特别是TFT面板)、等离子体显示器面板(PDP)等各种显示器面板中使用的显示器面板用玻璃基板。 

背景技术

具有黄铜矿晶体结构的第IB族、第IIB族、第IIIA族半导体、第IB族、第IIB族、第IIIA族~第VIA族化合物半导体和立方晶系或六方晶系的第IIB族、第IIIA族~第VIA族化合物半导体对可见光至近红外线的波长范围的光具有较大的吸收系数，因此，作为高效率薄膜太阳能电池的材料受到期待。作为代表性的例子，可以列举Cu(In,Ga)Se₂(以下记作CIGS)、CdTe。 

CIGS薄膜太阳能电池中，从廉价且热膨胀系数与CIGS化合物半导体的热膨胀系数接近的观点出发，使用钠钙玻璃作为基板而得到太阳能电池。 

另外，为了得到效率高的太阳能电池，还提出了能够耐受高温热处理温度的玻璃材料(参考专利文献1)。 

另外，作为TFT面板用(“a-Si TFT面板用”)的玻璃基板，还提出了使用含有碱金属氧化物的碱玻璃基板的方案(参考专利文献1、2)。这是因为已经能够在比现有的350~450℃更低的温度(约250℃~约300 ℃)下进行TFT面板制造工序中的热处理。 

含有碱金属氧化物的玻璃一般热膨胀系数较高，因此，为了达到作为TFT面板用玻璃基板的优选的热膨胀系数，通常含有具有减小热膨胀系数的效果的B₂O₃(专利文献2、3)。 

但是，采用含有B₂O₃的玻璃组成时，在将玻璃熔融时、特别是在熔化工序、澄清工序和浮法成形工序中，由于B₂O₃挥散而容易使玻璃组成变得不均匀。如果玻璃组成变得不均匀，则会给成形为板状时的平坦性带来影响。对于TFT面板用的玻璃基板而言，为了确保显示质量，为了使夹持液晶的两片玻璃间隔即液晶单元间隙保持一定，需要高度的平坦度。因此，为了确保预定的平坦度，在通过浮法成形为平板玻璃后进行平板玻璃的表面研磨，但如果成形后的平板玻璃未得到预定的平坦性，则研磨工序所需的时间延长而使生产率降低。另外，考虑到上述B₂O₃的挥散带来的环境负荷，优选熔融玻璃中的B₂O₃的含量更低。 

但是，B₂O₃含量低时，难以降低至作为TFT面板用玻璃基板的优选的热膨胀系数，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：日本特开平11-135819号公报 

专利文献2：日本特开2006-137631号公报 

专利文献3：日本特开2006-169028号公报 

发明内容

发明所要解决的问题 

在玻璃基板上形成CIGS太阳能电池的吸收层，如专利文献1中公开的那样，制作发电效率高的太阳能电池时优选更高温度下的热处 理，因而要求玻璃基板能够耐受该更高温度下的热处理。专利文献1中提出了退火温度较高的玻璃组合物，但不能说专利文献1中记载的发明一定具有高发电效率。 

本发明人发现，通过使玻璃基板的碱在预定范围内增加，能够提高发电效率，但增加碱量存在导致玻璃化转变温度(Tg)降低的问题。 

可见，对于CIGS太阳能电池中使用的玻璃基板而言，存在难以兼顾高发电效率和高玻璃化转变温度的问题。 

本发明的目的在于提供特别适用于兼顾高发电效率和高玻璃化转变温度的CIGS太阳能电池的玻璃基板。 

另外，本发明发现，在上述的低温下的热处理中，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)带来较大影响。本发明的目的在于提供适用于含有碱金属氧化物、B₂O₃少、在TFT面板制造工序的低温(150~300℃)下的热处理中热收缩率(C)小、在玻璃基板上的成膜图案化时不易产生错位的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，以基于下述氧化物的质量百分率计，含有：