[发明专利]无碱玻璃的制造方法

说明书

本发明涉及一种无碱玻璃的制造方法，将玻璃原料投入熔化窑中，加热至1350～1750℃的温度制成熔融玻璃，然后通过浮法将该熔融玻璃成形为板状，其中，在所述熔化窑中的加热中，组合使用利用燃烧器的燃烧焰进行的加热和利用以浸渍在所述熔化窑内的熔融玻璃中的方式配置的加热电极进行的该熔融玻璃的通电加热，将所述熔融玻璃的作为澄清温度的T_3.3(玻璃粘度为10^3.3dPa·s时的温度、单位：℃)下的电阻率设为Rg(Ωcm)，将T_3.3下的构成熔化窑的耐火材料的电阻率设为Rb(Ωcm)时，以Rb＞Rg的方式选择所述玻璃原料及所述耐火材料。

技术领域

本发明涉及适合作为各种显示器用基板玻璃或光掩模用基板玻璃的无碱玻璃的制造方法。

以下，在本说明书中，提到“无碱”时，是指碱金属氧化物(Li₂O、Na₂O、K₂O)的含量为2000ppm以下。

背景技术

以往，对于各种显示器用基板玻璃、特别是在表面上形成金属或氧化物薄膜等的显示器用基板玻璃，要求以下所示的特性。

(1)含有碱金属氧化物时，碱金属离子向薄膜中扩散而使膜特性劣化，因此，要求碱金属氧化物的含量极低，具体而言，要求碱金属氧化物的含量为2000ppm以下。

(2)在薄膜形成工序中暴露于高温时，为了将玻璃的变形和伴随玻璃的结构稳定化的收缩(热收缩)抑制在最低限度，要求应变点高。

(3)对半导体形成中使用的各种化学品具有充分的化学耐久性。特别是对用于SiO_x、SiN_x的蚀刻的缓冲氢氟酸(BHF：氢氟酸与氟化铵的混合液)以及用于ITO蚀刻的含有盐酸的试剂、用于金属电极的蚀刻的各种酸(硝酸、硫酸等)、抗蚀剂剥离液的碱具有耐久性。

(4)内部和表面没有缺陷(气泡、波筋、夹杂物、凹坑、伤痕等)。

除了上述要求以外，近年来还出现了如下所述的状况。

(5)要求显示器的轻量化，期望玻璃自身也是密度小的玻璃。

(6)要求显示器的轻量化，期望基板玻璃的减薄。

(7)除了迄今为止的非晶硅(a-Si)型液晶显示器以外，还制作了一些热处理温度高的多晶硅(p-Si)型液晶显示器(a-Si：约350℃→p-Si：350～550℃)。

(8)为了加快制作液晶显示器的热处理的升温和降温速度而提高生产率或提高耐热冲击性，要求玻璃的平均热膨胀系数小的玻璃。

另一方面，干法蚀刻得到发展，对耐BHF性的要求减弱。迄今为止的玻璃为了使耐BHF性良好而多使用含有6～10摩尔％的B₂O₃的玻璃。但是，B₂O₃存在使应变点降低的倾向。作为不含B₂O₃或含量少的无碱玻璃的例子，有如下所述的玻璃。

专利文献1中公开了含有0～5摩尔％的B₂O₃的玻璃，但50～300℃下的平均热膨胀系数超过50×10^-7/℃。

专利文献2中记载的无碱玻璃的应变点高，能够通过浮法进行成形，适合于显示器用基板、光掩模用基板等用途。

在显示器用基板、光掩模用基板等用途中使用的无碱玻璃、具体而言为无碱玻璃组成的平板玻璃如下得到：以得到目标成分的方式对各成分的原料进行调配，将其连续地投入熔化窑中，加热至预定温度将其熔化，将该熔融玻璃成形为预定板厚，退火后进行切割，由此得到。