[发明专利]无碱玻璃及平板显示面板

说明书

技术领域

本发明涉及适合作为各种显示器用基板玻璃和光掩模用基板玻璃的、实质上不含有碱金属氧化物且能够进行浮法成形的无碱玻璃。

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有金属或氧化物薄膜等的基板玻璃，要求以下所示的特性。

(1)若含有碱金属氧化物，则碱金属离子会向薄膜中扩散，从而使膜特性变差，所以实质上不含有碱金属离子。

(2)由于在薄膜形成工序中要经受高温，所以为了将玻璃的变形及伴随玻璃的结构稳定化而产生的收缩(热收缩)抑制到最小限度，具有高的应变点。

(3)对形成半导体所使用的各种化学品具有充分的化学耐久性。特别是对于用于蚀刻SiO_x和SiN_x的缓冲氢氟酸(BHF，氢氟酸和氟化铵的混合液)、用于蚀刻ITO的含有盐酸的药液、用于蚀刻金属电极的各种酸(硝酸、硫酸等)、碱性的抗蚀剂剥离液具有耐久性。

(4)内部及表面没有缺陷(气泡、波筋、夹杂物、麻点、伤痕等)。

近年来，除上述要求之外，还出现了以下的情况。

(5)要求显示器的轻量化，因而玻璃本身也要求密度小的玻璃。

(6)要求显示器的轻量化，因而要求基板玻璃的薄板化。

(7)除了以往的非晶硅(a-Si)型液晶显示器之外，也开始制作热处理温度稍高的多晶硅(p-Si)型液晶显示器(a-Si：约350℃→p-Si：350～550℃)。

(8)为了提高制作液晶显示器的热处理的升降温速度从而提高生产率，或者为了提高耐热冲击性，要求玻璃的热膨胀系数小的玻璃。

另一方面，随着蚀刻干性化的发展，对耐BHF性的要求开始减弱。以往的玻璃为了获得优良的耐BHF性，多使用含有B₂O₃6～10摩尔％的玻璃。但是，B₂O₃有降低应变点的倾向。不含有B₂O₃或B₂O₃含量少的无碱玻璃的示例如下所示。

在日本特开昭62-113735中，公开了一种不含有B₂O₃的SiO₂-Al₂O₃-SrO玻璃，但是由于含有77摩尔％以上的SiO₂，因而熔化所需的温度高，制造中产生困难。

在日本特开昭62-100450中，公开了一种不含有B₂O₃的SiO₂-Al₂O₃-SrO晶体玻璃，但是由于含有68摩尔％以上的SiO₂，并且含有18摩尔％以上的Al₂O₃，因而熔化所需要的温度高，在制造中产生困难。

在日本特开昭63-176332中，公开了一种含有B₂O₃0～5重量％的玻璃，但是由于含有11摩尔％以上的CaO，因而失透温度高，此外，作为CaO原料的石灰石中含有较多的杂质磷，从而在玻璃基板上制作的晶体管中可能产生泄漏电流。

在日本特开平4-325435中，公开了一种含有B₂O₃0～3重量％的玻璃，但是由于分别含有8摩尔％以上的SrO和CaO，因而在50～300℃下的热膨胀系数超过40×10^-7/℃。

在日本特开平5-232458中，公开了一种含有B₂O₃0～5摩尔％的玻璃，但是由于含有15摩尔％以上的SrO，因而在50～300℃下的热膨胀系数超过50×10^-7/℃。

在美国专利第5326730号说明书中，公开了一种含有B₂O₃0～5摩尔％的玻璃，但是由于含有12摩尔％以上的BaO，因而热膨胀大，密度也大。