[发明专利]玻璃基板的制造方法以及玻璃基板

说明书

技术领域

本发明涉及一种玻璃基板的制造方法以及玻璃基板，尤其涉及一种适于由多晶硅薄膜晶体管元件驱动的所谓低温p-SiTFT类型的显示器的玻璃基板。

背景技术

作为液晶显示器等平板显示器的基板，广泛应用铝矽酸盐玻璃基板。对于用于该用途的玻璃基板，要求热收缩较小。即，在玻璃基板上形成薄膜电路后，实施成膜热处理、制作布线图案等处理，在这些处理中，玻璃基板被暴露在高温下。此时，玻璃基板产生构造松驰，体积收缩。如果该热收缩较大，则形成在玻璃基板上的电路图案会背离所期望的设计，产生无法维持电气性能的致命缺陷。

然而，对于平板显示器，每年都提高对高精度、高清晰等的要求，有希望被认作为满足这些要求的下一代显示器的是由低温p-SiTFT进行驱动的液晶显示器或有机EL显示器。在这些显示器中，在基板上形成低温p-SiTFT时的热处理温度为450～600°C左右的高温，而且电路图案变得更精细。因此，对于用于这种用途的玻璃基板，特别地要求热收缩率较小的玻璃基板。

当前，这种玻璃基板是通过浮式法或以溢流下拉法为代表的下拉法而成型的。浮式法是通过使熔融玻璃流出到熔融的锡（浴槽）上，沿水平方向对熔融玻璃进行拉伸，从而使玻璃成型为板状的方法。在该方法中，在浴槽中成型为玻璃带后，使用达到大于或等于50m的巨大的退火炉对玻璃带进行退火（在线退火）。由此，通过浮式法而成型的玻璃基板具有热收缩率较小的特征。但是，在浮式法中存在下述缺点，即，很难使壁厚变薄，另外需要对玻璃基板进行抛光以去除粘附在玻璃表面上的锡。

另一方面，下拉法是将玻璃向垂直下方的方向拉伸而成型为板状的成型方法的总称。例如，当前广泛使用的溢流下拉法，将熔融玻璃引导至剖面大致楔形的槽状阻燃物（成型体）的顶部，然后使玻璃从槽状阻燃物的两侧溢出而沿着侧面流下，在阻燃物下端汇流，并向下方拉伸，由此玻璃成型为板状。下拉法具有易于使玻璃成型为薄板的优点。而且，在溢流下拉法的情况下，由于在成型时玻璃表面仅与空气接触，因此即使为未抛光的状态也可以得到表面品质高的玻璃基板。但是，在下拉法中，因为存在将退火炉设置在成型体的正下方的关系，所以实际上不可能设置如浮式法那样的巨大的退火炉。由此，由于必然要使退火炉变短，也就是说，在退火炉内的冷却速度变快，玻璃在急冷状态下被固化，所以存在无法得到热收缩率较小的玻璃基板的问题。

根据上述情况，为了将下拉成型的玻璃基板用于低温p-SiTFT基板用途等，需要再次进行热处理（离线退火），通过促进玻璃的构造松驰，从而减小热收缩率。该所谓的再热处理为，例如暂时将玻璃基板加热至与制作设备时的加热温度相比更高的玻璃转移区域的温度（应变点或者退火点附近）为止，在该温度下保持一定时间后，直至与应变点相比低200°C左右的温度为止进行退火，然后以不会使玻璃损坏的程度的冷却速度来进行急冷。

专利文献1：日本特开平10-53427号公报

专利文献2：日本特开平10-53426号公报

专利文献3：日本特开2007-186406号公报

发明内容

上述再热处理通常是将玻璃基板平置在定位器上并投入退火炉中而进行的。但是，由于该方法是间歇加工，因此具有效率不高的缺点。另外，因为载置于定位器上，所以在基板表面容易产生伤痕或污垢等表面缺陷，在热处理后需要抛光。

在专利文献1中公开了这样的方法：以防止基板表面的伤痕或污垢作为目的，一边使基板彼此分离一边使其垂直地竖立而进行再热处理。根据该方法，具有不会使基板表面被污染这一优点。但是，在基板尺寸为大于或等于500×500mm这样的大型基板的情况下，存在通过热处理而使基板变形，产生应变或弯曲的问题。另外，由于与上述相同地为间歇加工，所以效率不高。

本发明就是鉴于上述情况而提出的，其目的在于提供一种利用下拉法直接制造可以用于低温p-SiTFT基板用途的玻璃基板的方法，以及利用该方法得到的玻璃基板。

本发明人发现了下述情况：在下拉成型后的退火工序中，可以通过使温度管理最优化而缩短退火所需要的时间和距离，由此，可以进行在线退火，从而提出了本发明。