ディスプレーパネル用基板及びその製造方法
【課題】微細化された電極パターンであっても、電極の剥離が生じにくいディスプレーパネル用基板を提供することを課題とする。
【解決手段】ガラス基板表面に１００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下とし、好ましくは、ガラス基板をフロート法で得られたもの、より好ましくは、前記平均表面粗さ値をフロート法で得られたガラスのトップ面側に形成させること。
【解決手段】ガラス基板表面に１００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下とし、好ましくは、ガラス基板をフロート法で得られたもの、より好ましくは、前記平均表面粗さ値をフロート法で得られたガラスのトップ面側に形成させること。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板表面にパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン等のカラー表示デバイスにおいて、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）やフィールドエミッション（ＦＥＤ）等のディスプレーパネルは、大型で薄型のパネルを実現できるものとして注目され、特にＰＤＰは、広く普及されるに至っている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との対向する側の面にはストライプ状等のパターン電極が形成され、該電極には比較的容易に形成される銀電極が使用されている。そして、この銀電極は、製造コストを考慮して、厚膜法にて形成されることが多い。
【０００４】
該厚膜法では、銀粒子、ガラスフリット、樹脂、溶剤等を含有する銀ペーストや銀粒子、ガラスフリット、樹脂等を含有するフィルム等の導電体材料を、スクリーン印刷法等やラミネート法等でガラス基板上に銀の厚膜を形成し、感光工程等を経てストライプ状等のパターンを得、ペースト、フィルム等に含まれる樹脂を分解除去するとともに、銀粒子、ガラスフリットを融着させるために、５００℃以上で焼成される。
【０００５】
そして、前記の銀電極の形成工程中に電極をガラス基板より剥離させないようにすることは、ディスプレーパネル製造の要素技術の一つであり、基板から膜の剥離を抑制する手段としては、基板と膜との親和性や接触面積を向上させる方法が通常とられる。そして、前記親和性や接触面積を向上させるための通常の方法は、ガラス基板表面を洗浄し、清浄化する方法である。例えば、特許文献１では、ガラスを清浄化する手段として、セリア研磨による方法を開示している。
【０００６】
前記したディスプレーに使用されるガラス基板は、フロート法で成形されたガラス（フロートガラス）が使用されるので、該ガラス表面は比較的良好な平面度を有している。従って、通常基板上への膜形成前には、ガラス基板を洗浄する前にその表面が研磨されることはなく、研磨される場合であっても、ガラス基板上に膜を形成する前にガラス基板表面の清浄度を向上させるためにセリアを用いた研磨・洗浄するといったもので、研磨はあくまでもガラス基板表面の洗浄を助長のためになされるものであった。
【０００７】
そして、電極のガラス基板からの剥離を改善するという観点からではないが、特許文献２及び３では、ガラス基板表面を研磨後に銀を含有する導電体材料でパターン電極が形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５３１７３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４２０８号公報
【特許文献３】特開平１０−２５５６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年のテレビジョンの表示における高精細な表示に対する要求を満たすために前記したようなパターン電極の各電極の線幅を微細化することで、パターン化された電極の緻密化がなされるようになっている。そして、微細化された電極、例えば、線幅が２００μｍ以下、好適には８０又は３０若しくは２０μｍ以下の銀を含有する導電体材料等で形成された電極等の電極の形成は、前記したパターン電極の形成工程中で、電極がガラス基板から剥離しやすく、従来の方法で研磨、洗浄されたガラス基板上では、電極の剥離が生じやすいものとなっていた。従って、本発明では、微細化された電極パターンであっても、電極の剥離が生じにくいディスプレーパネル用基板、及び該基板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになしたものである。すなわち本発明のディスプレーパネル用基板は、ガラス基板表面に２００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
前記平均表面粗さは、原子間力顕微鏡による観測で得られるもので、２．５μｍ×２．５μｍの領域を走査して得られる凹凸データを、ＪＩＳＢ０６０１（２００１年）「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」に準拠して得られた値として定義される。
【００１１】
そして本発明では、前記平均表面粗さは、該パネル用基板を表面視で矩形状に均等に６等分視した各領域の角部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる１２点、及び前記６等分視された各領域を矩形状に均等に４分割して得られる各領域の中心部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる２４点の合計３６点を測定して得られる平均表面粗さの全点の値が、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さ値に相当するものとみなすことができる。
【００１２】
図２で、前記で規定する平均表面粗さの測定点について説明する。矩形状のガラス基板を矩形状に均等に６分割視し、分割された各領域の角部の半径１０ｍｍ内毎に任意点を１つ選択し、測定点１２点を決める。次に各領域を矩形状のさらに均等に４分割視し、各領域中心部の半径１０ｍｍ内毎の任意点を１つ選択肢、測定点２４点を決める。前者１２点と後者２４点とを合計し、３６点の測定箇所は決定される。
【００１３】
本発明で使用されるガラス基板は、フロート法で得られたものであることが好ましく、又、本発明で規定するガラス基板の表面粗さ値は、フロート法で得られたガラスのトップ面側（ガラス製造時に錫浴に接する面とは反対側）が有していることが好ましく、さらには、前記ガラス基板は、ＢａＯをガラス中に重量％表示で、６．０〜１０．０％含有するガラス種であることが好ましい。
【００１４】
そして前記ディスプレーパネル用基板は、矩形状の形状を有し、短辺が３０ｃｍ以上３００ｃｍ以下の長さを有することが好ましい。そしてこの大きさは、市場で特に必用とされるディスプレーパネルの大きさを考慮すると、本発明のガラス基板の大きさは、短辺が３０ｃｍ以上１００ｃｍ以下のものとすることが特に好ましい。
【００１５】
本発明のパネル用基板について、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さを０．８ｎｍ以下とすることにより、ガラス基板上への電極形成時の剥離が生じ難くなる。そして、この平均表面粗さを、０．４ｎｍ以下とすると、電極とガラス基板との密着性がより向上するので、微細な電極パターンの形成に有利となるので好ましい。
【００１６】
表面が粗い場合、次ぎの原因で電極の剥離が生じやすくなるものと考察される。第１には、電極とガラス基板表面との接触面積の低下があげられ、第２には、表面凹部に保水された微量な水の銀電極形成時の悪影響があげられる。本発明では、これらの影響を回避すれば、ガラス基板上へ微細化された電極を形成しても電極の剥離を抑制可能となる。
【００１７】
前記平均表面粗さは、小さいことが好ましいが、小さくし過ぎると、ガラス基板製造時のコスト上昇をまねくおそれがあるので、電極の剥離と前記製造コストを考慮すると、０．１ｎｍ以上、好ましくは、０．２ｎｍ以上で実用上差し支えない。
【００１８】
本発明のその表面にパターン電極が形成されるガラス基板は、例えば、その表面に厚膜法で、例えば、２００μｍ以下、好ましくは８０又は３０若しくは２０μｍ以下の線幅の微細な銀等を含有する導電体材料、すなわち、銀粉末、はんだガラス、ビヒクル等を含有する材料でいわゆる銀ペーストを焼成等の手段を経て形成される導電体でパターン形状を有する銀電極を形成することに適する。ガラス基板上に形成されるパターン電極の線幅は、実用を考慮すると０．０１μｍ以上、好ましくは０．０５μｍ以上で差し支えない。
【００１９】
前記ガラス基板は、好適には、研磨工程及び洗浄工程を有し、前記研磨工程にて平均表面粗さがいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有する板ガラスの表面を、１０段階モース硬度において８．５以上の硬度を有する研磨剤で、前記板ガラスの表面から０．０１ｎｍ〜８０ｎｍの深さ研磨する工程を有する製造方法で得られる。又、前記いずれかの点は、パターン電極が形成される点であることが好ましい。
【００２０】
そして、前記研磨する工程において、スポンジ硬度が５〜２０の研磨パッド、又は線径１０μｍ以上３００μｍ以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシで板ガラス表面を拭うことが好ましい。
【００２１】
本発明のパネル用基板は、ディスプレーパネルに使用されるサイズと同一のものを想定したものである。しかしながら、前記ガラス基板の製造方法は、一枚の板ガラスから複数枚のガラス基板が取り出される板ガラスにも適用してもよい。その場合、前記製造方法にて複数のガラス基板を取り出し可能な半製品状態のガラス基板を製造し、パネル製造前に切断等が行われ、複数枚のディスプレー用ガラス基板が提供される。この取り出されたガラス基板の表面は、各ガラスにおいて、本発明で規定する平均表面粗さ値を有している必用がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のディスプレーパネル用基板は、電極とガラス基板との剥離が生じにくく、高精細な表示を有するプラズマディスプレーパネル等のディスプレーパネル製造のコストを低減することに奏功する。
【００２３】
本発明のガラス基板は、その表面への電極密着性を高くできるので、銀電極以外の他の電極、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜でも、線幅が微細化された場合、パターン電極のガラス基板への密着性の向上に効果を奏すことも可能で、プラズマディスプレーパネル、フィールドエミッションディスプレーパネル、液晶ディスプレーパネル、有機又は無機ＥＬディスプレーパネル用のガラス基板として、顕著な効果を奏す。
【００２４】
又、本発明の基板ガラスの製造方法は、そのサイズが大きくても表面物性のバラツキを小さくできるので、例えば、４０又は５０インチ以上のディスプレーパネル用の基板ガラスであっても、低コスト化を図れる等の利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のディスプレーパネル用基板は、平均表面粗さを特定の条件にすることで、その表面に電極が形成される際の電極剥離を抑制するものである。そして、ディスプレーパネルの製造工程の熱履歴を考慮すると、それに使用されるガラス基板は、その性状において、歪点が５６０℃以上、室温から ３００℃における線膨張係数が８４〜８８ (×１０−７／℃)、２５０℃における体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上である等の物性を有しているフロート法で製造された板ガラスからなることが好ましい。
【００２６】
当該物性を有する板ガラスのガラス組成物としては、重量％表示でＳｉＯ２ ５２〜６２、Ａｌ２Ｏ３ ５〜１２、ＣａＯ ３〜５．５、ＳｒＯ ６〜９、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ７〜２７、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ７〜１４、ＺｒＯ２ ０．２〜６の組成を有するガラスがある。
【００２７】
又は、重量％表示で、ＳｉＯ２５２〜５６％、Ａｌ２Ｏ３７〜１１％、ＺｒＯ２ ０〜５％、ＭｇＯ １〜５％、ＣａＯ ５〜９％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ８〜１４％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ２０〜２５％、ＴｉＯ２ Ｏ〜１％、Ｌｉ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ２〜６％、Ｋ２Ｏ ７〜１１％、及びＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １３〜１５％の組成を有するガラスがある。
【００２８】
前記ガラス系の中で、溶融条件、フロート法でのガラス成形性、歪点、熱膨張率、体積抵抗率を考慮すると、ＳｉＯ２５２〜５６％、Ａｌ２Ｏ３７〜１１％、ＺｒＯ２ ０〜５％、ＭｇＯ １〜５％、ＣａＯ ５〜９％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ８〜１４％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ２０〜２５％、ＴｉＯ２ Ｏ〜１％、Ｌｉ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ２〜６％、Ｋ２Ｏ ７〜１１％、及びＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １３〜１５％の組成を有するガラスを使用することが好ましい。
【００２９】
上記で挙げた所謂高歪点ガラスと呼ばれる板ガラス以外にも、本発明のガラス基板には、車両用窓、建築物用窓の基板、又はディスプレー等に広く使用されているガラス組成物種も、その使用用途、又は素子の製造環境において、ガラス基板の高い歪点温度を要求されない場合には、使用してもよい。該ガラス種は少なくともＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯを有し、さらに適宜、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等を有するものである。そして、フロート法で製造されるガラス種のほとんどが、この種であることから、この種のガラスは、一般的にはフロートガラスと呼ばれている。本発明では、フロート法で製造された高歪点ガラスと区別するために、該ガラス種を軟質ガラスと称する。又、これらガラス以外にも無アルカリガラス種、石英ガラス等も使用されうる。
【００３０】
フロート法で製造されたガラスは、比較的平滑なガラス表面を有しており、例えば、軟質ガラスは、製造直後には、平均表面粗さが、０．４ｎｍ〜０．５ｎｍである。しかしながら、その後のパーティクル等のガラス表面への付着により、平均表面粗さ値が大きくなり、実際に使用する際には、多くの場合板ガラスのいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有し、０．４ｎｍ超５ｎｍ以下程度又は０．４ｎｍ超２ｎｍ以下程度となっていることが多い。
【００３１】
又、前記したような高歪点ガラスは、フロート法でのガラスの製造時に、レアーで使用される亜硫酸ガスとガラス内のＢａが反応し、硫酸バリウムとしガラス表面に付着する。従って、この付着物を除去することは、高歪点ガラスの電子材料用途への使用に必須である。
【００３２】
本発明で提供するガラス基板の製造方法は、前記した付着物の除去も容易に達成し、且つガラス表面の超平滑性を達成し、本発明で規定するガラス表面の平均表面粗さを得ることに容易にせしめる。
【００３３】
上記を考慮すると、本発明で使用する板ガラスは、フロート法で製造されるもので、ＢａＯをガラス中で、重量％表示で、６．０〜１０．０％、好ましくは、９．０％〜１０．０％含有するガラス種で、特には、歪点が５６０℃以上、室温から ３００℃における線膨張係数が８４〜８８ (×１０−７／℃)、２５０℃における体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上である等の物性を有するものを使用することが好ましい。
【００３４】
本発明のガラス基板の上記平均表面粗さとする調整は、洗浄工程前の研磨工程を工夫することでなすことができる。通常の研磨工程では、粗研磨工程、２次研磨工程、そして、光学研磨等の仕上げ研磨工程が行われる。しかしながら、本発明でいう研磨工程とは、前記光学研磨後の仕上げ研磨工程後に行う研磨のことを指す。又、フロート法で製造ガラスは、良好な平滑性と光学面を有しているため、粗研磨工程、２次研磨工程、そして、光学研磨等の仕上げ研磨工程は行われない。
【００３５】
本発明では、もともと良好な平滑性と光学面を有しているガラス表面を、あえて、研磨を行い、そして、その研磨工程時の研磨剤の種類、ポリッシャーの種類がガラス基板の平均表面粗さ値に影響するとの新たな知見を得た。好適な研磨剤としては、１０段階モース硬度において８〜１０の硬度を有する平均１次粒子径が０．５μｍ〜４．０μｍ、好ましくは０．６μｍ〜２．０μｍのものがあげられる。そして、該研磨剤は、略真球の形状を有していることが好ましい。
【００３６】
本発明の研磨剤の平均１次粒子径は、ＪＩＳ Ｋ １１５０（１９９４年）「シリカゲル試験方法」に記載されている粒度分布の測定方法に準拠した方法で得られるもので、レ−ザ−光を粒子に照射し、得られる回折光強度分布を前記ＪＩＳ規格に準拠して解析することで得られる。
【００３７】
ポリッシャーには、研磨パッド、ディスクブラシ等があり、ポリッシャーとして研磨パッドを用いる場合は、スポンジ硬度が５〜２０のものが好適であり、ディスクブラシを使用する場合は、線径３００μm以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシが好適である。そして、前記線径については、実用を考慮すると、１０μｍ以上、維持コスト等を考慮すると５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上とすることが好ましい。
【００３８】
代表的な研磨剤のセリアは１０段階モース硬度が６．５程度であることから、柔らかい研磨剤と言う事ができる。これに対し、本発明に好適な研磨剤は、硬い研磨剤と言うことができ、この硬い研磨剤を用いることで、本発明で規定する平均表面粗さを達成することが容易となる。
【００３９】
前記硬度を有する研磨剤としては、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、ダイヤモンド等があげられ、研磨剤のコスト、洗浄工程後のガラス表面状態等を考慮すると、アルミナが特に好ましく、その表面がシランカップリング剤でコーティングされたものや、硬度を下げない程度に水酸化アルミニウム等を加えたものも使用できる。
【００４０】
ポリッシャーに研磨パッドを使用する場合、比較的軟質なスポンジ状の樹脂が好ましく、ポリウレタン、ネオプレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等が使用でき、ディスクブラシを使用する場合、１０段階モース硬度で２程度の硬度を有するナイロン等の軟質な樹脂を使用することが好ましい。
硬度の高い研磨剤と軟質なポリッシャーを組み合わせ、板ガラス表面から０．０１〜８０ｎｍ、好ましくは、０．０１〜２０ｎｍ深さまで研磨することにより、本発明で規定する平均表面粗さを有するガラス基板を容易に得ることが可能となる。
【００４１】
前記研磨深さについて、研磨時の研磨する深さが、０．０１ｎｍ未満とすると、研磨が不十分でガラス表面の本発明で規定するガラス表面の平均表面粗さを達成することが難しい。８０ｎｍ超では、ガラスの平均表面粗さが大きくなる可能性が生じるので好ましくない。そして、生産時に得られる平均表面粗さの安定性を考慮すると、前記範囲は、０．０１〜２０ｎｍとすることが好ましい。
【００４２】
前記したような研磨工程で、本発明の目的とガラス基板の平均表面粗さを達成するためには、板ガラス表面は、相応の平滑性を有していることが好ましく、平均表面粗さ値において、電極が形成される部位が５ｎｍ以下で、好ましくは、３ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以下であることが好ましい。そして、実状を考慮し、０．８ｎｍ超、又は、０．４ｎｍ超の平均表面粗さ値をいずれかの点で有している板ガラスであることが好ましい。
【００４３】
この平均表面粗さ値について本発明では、板ガラスを表面視で矩形状に均等に６等分視した各領域の角部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる１２点、及び前記６等分視された各領域を矩形状に均等に４分割して得られる各領域の中心部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる２４点の合計３６点を測定して得られる平均表面粗さの全点の値が、電極が形成される部位の板ガラス表面の平均表面粗さ値に相当するものとみなすことができる。
【００４４】
このような板ガラスとしては、フロート法で製造されたガラスがある。その他に、ＣｅＯ２やＦｅ２Ｏ３等による軟質な研磨剤で表面が研磨された板ガラス等で、板ガラス製造時に起因する付着物のガラス表面への付着、パーティクル等による付着による経時変化でガラス表面の平均表面粗さが上記としたような値となったようなガラスがあげられる。前記した板ガラスの中で、フロート法で製造された前記したような高歪点ガラスを使用することが特に好ましい。
【００４５】
そして、本発明で規定する平均表面粗さを有するガラス基板の得やすさ、不良の発生確率等を考慮すると、前記研磨は、フロート法で製造されたガラスのトップ面（ガラス製造時に錫浴に接する面とは反対側）に行うことが特に好ましい。そして、前記研磨は、板ガラスの表面に研磨剤、又は研磨剤が分散された研磨液、水を供給し、研磨パッド又はディスクブラシ等のポリッシャーでガラス表面を拭うことで行われる。
【００４６】
そして、本発明のガラス基板は、前記研磨工程が行われた後、研磨剤のガラス表面からの除去、ブラシロールによる水洗浄、乾燥等が行われることで得られる。
【００４７】
通常ディスプレーパネル用のガラス基板は、その表面に銀を含有する導電体材料でパターン電極が形成されることが多い。銀を含有する導電体材料は、特に好ましくは、銀ペーストと呼ばれる銀粉末、はんだガラス、及びビヒクル等を含有する材料を焼成等の手段を経て形成されるもので、その結果物は銀電極と呼ばれる。銀ペーストは、スクリーン印刷等の周知の方法でパターン状にガラス基板表面上に塗布され、そして、５００℃〜６００℃で焼成することでガラス基板上にパターン電極が形成される。
【実施例】
【００４８】
１．板ガラスの準備
珪砂、長石、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、ドロマイト、石灰石、炭酸バリウムおよび珪酸ジルコニウムおよびガラスカレットよりなる調合原料を用い、商業規模のフロート法により厚み２．８ｍｍの所謂高歪点ガラスと呼ばれる４２インチサイズの板ガラスを作製した。そして、大気中、２５℃の環境で３日間放置した。
【００４９】
２．板ガラスの研磨及び洗浄
該板状のガラスのトップ面側表面（フロート法での作製時に錫浴接触側とは反対側）に、１０段階モース硬度において９の硬度を有し、平均１次粒子径が１．２μｍのＡｌ２Ｏ３（株式会社マイクロン製、ＡＸ１−１５Ｈ）からなる硬質研磨剤、又は特級試薬の粉末状ＣｅＯ２（セリア）を有してなる軟質研磨剤が懸濁化された水溶液（研磨液）を配置し、研磨液が配置されたガラス側をスポンジ硬度が８のスポンジ製ポリッシャー（軟質パッド）、又はスポンジ硬度が３０のスポンジ製ポリッシャー（硬質パッド）、又は線径が２００μmのディスクブラシ（ナイロンブラシ）で拭い、ガラス表面から０．０１〜２ｎｍの深さ研磨した。その後、ブラシロールを用いる水洗を行い、ガラスを乾燥することでガラス基板を６種用意した。
【００５０】
硬質研磨剤及び軟質パッドを用い作製されたガラス基板を実施例１、硬質研磨剤及び硬質パッドを用い作製されたガラス基板を実施例２、硬質研磨剤及びナイロンブラシを用い作製されたガラス基板を実施例３、軟質研磨剤及び硬質パッドを用い作製されたガラス基板を比較例１、軟質研磨剤及び軟質パッドで作製されたガラス基板を比較例２、そして、軟質研磨剤及びナイロンブラシで作製されたガラス基板を比較例３とする。
【００５１】
３．ガラス基板の平均表面粗さの評価
実施例１乃至３、及び比較例１乃至３の各ガラス基板の平均表面粗さについて、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）［SII社製SPA250-SPI3700］を用い、本発明で規定する３６点について平均表面粗さを測定した。図１に各実施例のガラス基板の測定された平均表面粗さ値の分布の程度を示す。
【００５２】
実施例１のガラス基板は、各領域での平均表面粗さ値は、全て０．４ｎｍ以下と小さくバラツキも小さかった。実施例２のガラス基板は、各領域での平均表面粗さ値は、全て０．８ｎｍ以下であったがバラツキが若干大きかった。実施例３のガラスは全て０．４ｎｍ以下と小さくばらつきも小さかった。実施例４、実施例５および実施例６のガラス基板は、０．８ｎｍ超の平均表面粗さ値が存在した。尚、研磨及び洗浄前の板ガラスの平均表面粗さ値は、０．６〜１．３ｎｍの範囲で分布していた。
【００５３】
４．ガラス基板表面への電極形成時の剥離性評価
ガラス基板上に銀を含有する導電体材料で８０μｍ、又は３０μｍの線幅を有するストライプ状のパターン電極（間隔は、線幅と同じ）を形成するための模擬電極を作製した。感光性の銀ペースト（デュポン製；フォーデルＤＣ２１２）をガラス基板表面にスクリーン印刷し、１２０℃で乾燥した。この乾燥後の電極膜の厚さは８μｍであった。その後、上記パターンを形成するために、マスクを用いて、紫外線露光を行い、０．４％Ｎａ２ＣＯ３水溶液中にガラス基板を侵食させ、上記パターン形状を有する模擬電極をガラス基板上に形成した。そして本実施例では、この模擬電極形成時に電極の剥離が１箇所でも生じたものを不合格とした。結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
実施例１及び３のガラス基板は、両方の線幅で全く剥離が生じず、実施例２は、８０μｍの線幅時は合格、比較例１乃至３は、両方の線幅共不合格であった。
【００５６】
その後、剥離が生じなかったものについて、５８０℃で１０分焼成することにより、上記パターンを有する銀電極によるパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板を得た。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】各実施例のガラス基板の平均表面粗さ値の分布の程度を示す図である。
【図２】基板の平均表面粗さ値の測定点を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ディスプレーパネル用ガラス基板
２ 測定点
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガラス基板表面にパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板に関する。
【背景技術】
【０００２】
テレビジョン等のカラー表示デバイスにおいて、プラズマディスプレーパネル（ＰＤＰ）やフィールドエミッション（ＦＥＤ）等のディスプレーパネルは、大型で薄型のパネルを実現できるものとして注目され、特にＰＤＰは、広く普及されるに至っている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面ガラス基板と背面ガラス基板との対向する側の面にはストライプ状等のパターン電極が形成され、該電極には比較的容易に形成される銀電極が使用されている。そして、この銀電極は、製造コストを考慮して、厚膜法にて形成されることが多い。
【０００４】
該厚膜法では、銀粒子、ガラスフリット、樹脂、溶剤等を含有する銀ペーストや銀粒子、ガラスフリット、樹脂等を含有するフィルム等の導電体材料を、スクリーン印刷法等やラミネート法等でガラス基板上に銀の厚膜を形成し、感光工程等を経てストライプ状等のパターンを得、ペースト、フィルム等に含まれる樹脂を分解除去するとともに、銀粒子、ガラスフリットを融着させるために、５００℃以上で焼成される。
【０００５】
そして、前記の銀電極の形成工程中に電極をガラス基板より剥離させないようにすることは、ディスプレーパネル製造の要素技術の一つであり、基板から膜の剥離を抑制する手段としては、基板と膜との親和性や接触面積を向上させる方法が通常とられる。そして、前記親和性や接触面積を向上させるための通常の方法は、ガラス基板表面を洗浄し、清浄化する方法である。例えば、特許文献１では、ガラスを清浄化する手段として、セリア研磨による方法を開示している。
【０００６】
前記したディスプレーに使用されるガラス基板は、フロート法で成形されたガラス（フロートガラス）が使用されるので、該ガラス表面は比較的良好な平面度を有している。従って、通常基板上への膜形成前には、ガラス基板を洗浄する前にその表面が研磨されることはなく、研磨される場合であっても、ガラス基板上に膜を形成する前にガラス基板表面の清浄度を向上させるためにセリアを用いた研磨・洗浄するといったもので、研磨はあくまでもガラス基板表面の洗浄を助長のためになされるものであった。
【０００７】
そして、電極のガラス基板からの剥離を改善するという観点からではないが、特許文献２及び３では、ガラス基板表面を研磨後に銀を含有する導電体材料でパターン電極が形成する方法が開示されている。
【特許文献１】特表２００３−５３１７３７号公報
【特許文献２】特開平１０−１４４２０８号公報
【特許文献３】特開平１０−２５５６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
近年のテレビジョンの表示における高精細な表示に対する要求を満たすために前記したようなパターン電極の各電極の線幅を微細化することで、パターン化された電極の緻密化がなされるようになっている。そして、微細化された電極、例えば、線幅が２００μｍ以下、好適には８０又は３０若しくは２０μｍ以下の銀を含有する導電体材料等で形成された電極等の電極の形成は、前記したパターン電極の形成工程中で、電極がガラス基板から剥離しやすく、従来の方法で研磨、洗浄されたガラス基板上では、電極の剥離が生じやすいものとなっていた。従って、本発明では、微細化された電極パターンであっても、電極の剥離が生じにくいディスプレーパネル用基板、及び該基板の製造方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は上記課題を解決するためになしたものである。すなわち本発明のディスプレーパネル用基板は、ガラス基板表面に２００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とする。
【００１０】
前記平均表面粗さは、原子間力顕微鏡による観測で得られるもので、２．５μｍ×２．５μｍの領域を走査して得られる凹凸データを、ＪＩＳＢ０６０１（２００１年）「製品の幾何特性仕様（ＧＰＳ）−表面性状：輪郭曲線方式−用語，定義及び表面性状パラメータ」に準拠して得られた値として定義される。
【００１１】
そして本発明では、前記平均表面粗さは、該パネル用基板を表面視で矩形状に均等に６等分視した各領域の角部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる１２点、及び前記６等分視された各領域を矩形状に均等に４分割して得られる各領域の中心部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる２４点の合計３６点を測定して得られる平均表面粗さの全点の値が、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さ値に相当するものとみなすことができる。
【００１２】
図２で、前記で規定する平均表面粗さの測定点について説明する。矩形状のガラス基板を矩形状に均等に６分割視し、分割された各領域の角部の半径１０ｍｍ内毎に任意点を１つ選択し、測定点１２点を決める。次に各領域を矩形状のさらに均等に４分割視し、各領域中心部の半径１０ｍｍ内毎の任意点を１つ選択肢、測定点２４点を決める。前者１２点と後者２４点とを合計し、３６点の測定箇所は決定される。
【００１３】
本発明で使用されるガラス基板は、フロート法で得られたものであることが好ましく、又、本発明で規定するガラス基板の表面粗さ値は、フロート法で得られたガラスのトップ面側（ガラス製造時に錫浴に接する面とは反対側）が有していることが好ましく、さらには、前記ガラス基板は、ＢａＯをガラス中に重量％表示で、６．０〜１０．０％含有するガラス種であることが好ましい。
【００１４】
そして前記ディスプレーパネル用基板は、矩形状の形状を有し、短辺が３０ｃｍ以上３００ｃｍ以下の長さを有することが好ましい。そしてこの大きさは、市場で特に必用とされるディスプレーパネルの大きさを考慮すると、本発明のガラス基板の大きさは、短辺が３０ｃｍ以上１００ｃｍ以下のものとすることが特に好ましい。
【００１５】
本発明のパネル用基板について、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さを０．８ｎｍ以下とすることにより、ガラス基板上への電極形成時の剥離が生じ難くなる。そして、この平均表面粗さを、０．４ｎｍ以下とすると、電極とガラス基板との密着性がより向上するので、微細な電極パターンの形成に有利となるので好ましい。
【００１６】
表面が粗い場合、次ぎの原因で電極の剥離が生じやすくなるものと考察される。第１には、電極とガラス基板表面との接触面積の低下があげられ、第２には、表面凹部に保水された微量な水の銀電極形成時の悪影響があげられる。本発明では、これらの影響を回避すれば、ガラス基板上へ微細化された電極を形成しても電極の剥離を抑制可能となる。
【００１７】
前記平均表面粗さは、小さいことが好ましいが、小さくし過ぎると、ガラス基板製造時のコスト上昇をまねくおそれがあるので、電極の剥離と前記製造コストを考慮すると、０．１ｎｍ以上、好ましくは、０．２ｎｍ以上で実用上差し支えない。
【００１８】
本発明のその表面にパターン電極が形成されるガラス基板は、例えば、その表面に厚膜法で、例えば、２００μｍ以下、好ましくは８０又は３０若しくは２０μｍ以下の線幅の微細な銀等を含有する導電体材料、すなわち、銀粉末、はんだガラス、ビヒクル等を含有する材料でいわゆる銀ペーストを焼成等の手段を経て形成される導電体でパターン形状を有する銀電極を形成することに適する。ガラス基板上に形成されるパターン電極の線幅は、実用を考慮すると０．０１μｍ以上、好ましくは０．０５μｍ以上で差し支えない。
【００１９】
前記ガラス基板は、好適には、研磨工程及び洗浄工程を有し、前記研磨工程にて平均表面粗さがいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有する板ガラスの表面を、１０段階モース硬度において８．５以上の硬度を有する研磨剤で、前記板ガラスの表面から０．０１ｎｍ〜８０ｎｍの深さ研磨する工程を有する製造方法で得られる。又、前記いずれかの点は、パターン電極が形成される点であることが好ましい。
【００２０】
そして、前記研磨する工程において、スポンジ硬度が５〜２０の研磨パッド、又は線径１０μｍ以上３００μｍ以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシで板ガラス表面を拭うことが好ましい。
【００２１】
本発明のパネル用基板は、ディスプレーパネルに使用されるサイズと同一のものを想定したものである。しかしながら、前記ガラス基板の製造方法は、一枚の板ガラスから複数枚のガラス基板が取り出される板ガラスにも適用してもよい。その場合、前記製造方法にて複数のガラス基板を取り出し可能な半製品状態のガラス基板を製造し、パネル製造前に切断等が行われ、複数枚のディスプレー用ガラス基板が提供される。この取り出されたガラス基板の表面は、各ガラスにおいて、本発明で規定する平均表面粗さ値を有している必用がある。
【発明の効果】
【００２２】
本発明のディスプレーパネル用基板は、電極とガラス基板との剥離が生じにくく、高精細な表示を有するプラズマディスプレーパネル等のディスプレーパネル製造のコストを低減することに奏功する。
【００２３】
本発明のガラス基板は、その表面への電極密着性を高くできるので、銀電極以外の他の電極、例えば、ＩＴＯ等の透明導電膜でも、線幅が微細化された場合、パターン電極のガラス基板への密着性の向上に効果を奏すことも可能で、プラズマディスプレーパネル、フィールドエミッションディスプレーパネル、液晶ディスプレーパネル、有機又は無機ＥＬディスプレーパネル用のガラス基板として、顕著な効果を奏す。
【００２４】
又、本発明の基板ガラスの製造方法は、そのサイズが大きくても表面物性のバラツキを小さくできるので、例えば、４０又は５０インチ以上のディスプレーパネル用の基板ガラスであっても、低コスト化を図れる等の利点を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
本発明のディスプレーパネル用基板は、平均表面粗さを特定の条件にすることで、その表面に電極が形成される際の電極剥離を抑制するものである。そして、ディスプレーパネルの製造工程の熱履歴を考慮すると、それに使用されるガラス基板は、その性状において、歪点が５６０℃以上、室温から ３００℃における線膨張係数が８４〜８８ (×１０−７／℃)、２５０℃における体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上である等の物性を有しているフロート法で製造された板ガラスからなることが好ましい。
【００２６】
当該物性を有する板ガラスのガラス組成物としては、重量％表示でＳｉＯ２ ５２〜６２、Ａｌ２Ｏ３ ５〜１２、ＣａＯ ３〜５．５、ＳｒＯ ６〜９、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ７〜２７、Ｌｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ ７〜１４、ＺｒＯ２ ０．２〜６の組成を有するガラスがある。
【００２７】
又は、重量％表示で、ＳｉＯ２５２〜５６％、Ａｌ２Ｏ３７〜１１％、ＺｒＯ２ ０〜５％、ＭｇＯ １〜５％、ＣａＯ ５〜９％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ８〜１４％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ２０〜２５％、ＴｉＯ２ Ｏ〜１％、Ｌｉ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ２〜６％、Ｋ２Ｏ ７〜１１％、及びＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １３〜１５％の組成を有するガラスがある。
【００２８】
前記ガラス系の中で、溶融条件、フロート法でのガラス成形性、歪点、熱膨張率、体積抵抗率を考慮すると、ＳｉＯ２５２〜５６％、Ａｌ２Ｏ３７〜１１％、ＺｒＯ２ ０〜５％、ＭｇＯ １〜５％、ＣａＯ ５〜９％、ＳｒＯ ０〜５％、ＢａＯ ８〜１４％、ＭｇＯ＋ＣａＯ＋ＳｒＯ＋ＢａＯ ２０〜２５％、ＴｉＯ２ Ｏ〜１％、Ｌｉ２Ｏ ０〜５％、Ｎａ２Ｏ ２〜６％、Ｋ２Ｏ ７〜１１％、及びＬｉ２Ｏ＋Ｎａ２Ｏ＋Ｋ２Ｏ １３〜１５％の組成を有するガラスを使用することが好ましい。
【００２９】
上記で挙げた所謂高歪点ガラスと呼ばれる板ガラス以外にも、本発明のガラス基板には、車両用窓、建築物用窓の基板、又はディスプレー等に広く使用されているガラス組成物種も、その使用用途、又は素子の製造環境において、ガラス基板の高い歪点温度を要求されない場合には、使用してもよい。該ガラス種は少なくともＳｉＯ２、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、ＣａＯを有し、さらに適宜、ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３等を有するものである。そして、フロート法で製造されるガラス種のほとんどが、この種であることから、この種のガラスは、一般的にはフロートガラスと呼ばれている。本発明では、フロート法で製造された高歪点ガラスと区別するために、該ガラス種を軟質ガラスと称する。又、これらガラス以外にも無アルカリガラス種、石英ガラス等も使用されうる。
【００３０】
フロート法で製造されたガラスは、比較的平滑なガラス表面を有しており、例えば、軟質ガラスは、製造直後には、平均表面粗さが、０．４ｎｍ〜０．５ｎｍである。しかしながら、その後のパーティクル等のガラス表面への付着により、平均表面粗さ値が大きくなり、実際に使用する際には、多くの場合板ガラスのいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有し、０．４ｎｍ超５ｎｍ以下程度又は０．４ｎｍ超２ｎｍ以下程度となっていることが多い。
【００３１】
又、前記したような高歪点ガラスは、フロート法でのガラスの製造時に、レアーで使用される亜硫酸ガスとガラス内のＢａが反応し、硫酸バリウムとしガラス表面に付着する。従って、この付着物を除去することは、高歪点ガラスの電子材料用途への使用に必須である。
【００３２】
本発明で提供するガラス基板の製造方法は、前記した付着物の除去も容易に達成し、且つガラス表面の超平滑性を達成し、本発明で規定するガラス表面の平均表面粗さを得ることに容易にせしめる。
【００３３】
上記を考慮すると、本発明で使用する板ガラスは、フロート法で製造されるもので、ＢａＯをガラス中で、重量％表示で、６．０〜１０．０％、好ましくは、９．０％〜１０．０％含有するガラス種で、特には、歪点が５６０℃以上、室温から ３００℃における線膨張係数が８４〜８８ (×１０−７／℃)、２５０℃における体積抵抗率が１０９Ω・ｃｍ以上である等の物性を有するものを使用することが好ましい。
【００３４】
本発明のガラス基板の上記平均表面粗さとする調整は、洗浄工程前の研磨工程を工夫することでなすことができる。通常の研磨工程では、粗研磨工程、２次研磨工程、そして、光学研磨等の仕上げ研磨工程が行われる。しかしながら、本発明でいう研磨工程とは、前記光学研磨後の仕上げ研磨工程後に行う研磨のことを指す。又、フロート法で製造ガラスは、良好な平滑性と光学面を有しているため、粗研磨工程、２次研磨工程、そして、光学研磨等の仕上げ研磨工程は行われない。
【００３５】
本発明では、もともと良好な平滑性と光学面を有しているガラス表面を、あえて、研磨を行い、そして、その研磨工程時の研磨剤の種類、ポリッシャーの種類がガラス基板の平均表面粗さ値に影響するとの新たな知見を得た。好適な研磨剤としては、１０段階モース硬度において８〜１０の硬度を有する平均１次粒子径が０．５μｍ〜４．０μｍ、好ましくは０．６μｍ〜２．０μｍのものがあげられる。そして、該研磨剤は、略真球の形状を有していることが好ましい。
【００３６】
本発明の研磨剤の平均１次粒子径は、ＪＩＳ Ｋ １１５０（１９９４年）「シリカゲル試験方法」に記載されている粒度分布の測定方法に準拠した方法で得られるもので、レ−ザ−光を粒子に照射し、得られる回折光強度分布を前記ＪＩＳ規格に準拠して解析することで得られる。
【００３７】
ポリッシャーには、研磨パッド、ディスクブラシ等があり、ポリッシャーとして研磨パッドを用いる場合は、スポンジ硬度が５〜２０のものが好適であり、ディスクブラシを使用する場合は、線径３００μm以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシが好適である。そして、前記線径については、実用を考慮すると、１０μｍ以上、維持コスト等を考慮すると５０μｍ以上、より好ましくは１００μｍ以上とすることが好ましい。
【００３８】
代表的な研磨剤のセリアは１０段階モース硬度が６．５程度であることから、柔らかい研磨剤と言う事ができる。これに対し、本発明に好適な研磨剤は、硬い研磨剤と言うことができ、この硬い研磨剤を用いることで、本発明で規定する平均表面粗さを達成することが容易となる。
【００３９】
前記硬度を有する研磨剤としては、アルミナ、ジルコニア、炭化ケイ素、ダイヤモンド等があげられ、研磨剤のコスト、洗浄工程後のガラス表面状態等を考慮すると、アルミナが特に好ましく、その表面がシランカップリング剤でコーティングされたものや、硬度を下げない程度に水酸化アルミニウム等を加えたものも使用できる。
【００４０】
ポリッシャーに研磨パッドを使用する場合、比較的軟質なスポンジ状の樹脂が好ましく、ポリウレタン、ネオプレン、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル、ポリエチレンテレフタレート等が使用でき、ディスクブラシを使用する場合、１０段階モース硬度で２程度の硬度を有するナイロン等の軟質な樹脂を使用することが好ましい。
硬度の高い研磨剤と軟質なポリッシャーを組み合わせ、板ガラス表面から０．０１〜８０ｎｍ、好ましくは、０．０１〜２０ｎｍ深さまで研磨することにより、本発明で規定する平均表面粗さを有するガラス基板を容易に得ることが可能となる。
【００４１】
前記研磨深さについて、研磨時の研磨する深さが、０．０１ｎｍ未満とすると、研磨が不十分でガラス表面の本発明で規定するガラス表面の平均表面粗さを達成することが難しい。８０ｎｍ超では、ガラスの平均表面粗さが大きくなる可能性が生じるので好ましくない。そして、生産時に得られる平均表面粗さの安定性を考慮すると、前記範囲は、０．０１〜２０ｎｍとすることが好ましい。
【００４２】
前記したような研磨工程で、本発明の目的とガラス基板の平均表面粗さを達成するためには、板ガラス表面は、相応の平滑性を有していることが好ましく、平均表面粗さ値において、電極が形成される部位が５ｎｍ以下で、好ましくは、３ｎｍ以下、より好ましくは、２ｎｍ以下であることが好ましい。そして、実状を考慮し、０．８ｎｍ超、又は、０．４ｎｍ超の平均表面粗さ値をいずれかの点で有している板ガラスであることが好ましい。
【００４３】
この平均表面粗さ値について本発明では、板ガラスを表面視で矩形状に均等に６等分視した各領域の角部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる１２点、及び前記６等分視された各領域を矩形状に均等に４分割して得られる各領域の中心部での半径１０ｍｍ内毎に一つ任意に選択して得られる２４点の合計３６点を測定して得られる平均表面粗さの全点の値が、電極が形成される部位の板ガラス表面の平均表面粗さ値に相当するものとみなすことができる。
【００４４】
このような板ガラスとしては、フロート法で製造されたガラスがある。その他に、ＣｅＯ２やＦｅ２Ｏ３等による軟質な研磨剤で表面が研磨された板ガラス等で、板ガラス製造時に起因する付着物のガラス表面への付着、パーティクル等による付着による経時変化でガラス表面の平均表面粗さが上記としたような値となったようなガラスがあげられる。前記した板ガラスの中で、フロート法で製造された前記したような高歪点ガラスを使用することが特に好ましい。
【００４５】
そして、本発明で規定する平均表面粗さを有するガラス基板の得やすさ、不良の発生確率等を考慮すると、前記研磨は、フロート法で製造されたガラスのトップ面（ガラス製造時に錫浴に接する面とは反対側）に行うことが特に好ましい。そして、前記研磨は、板ガラスの表面に研磨剤、又は研磨剤が分散された研磨液、水を供給し、研磨パッド又はディスクブラシ等のポリッシャーでガラス表面を拭うことで行われる。
【００４６】
そして、本発明のガラス基板は、前記研磨工程が行われた後、研磨剤のガラス表面からの除去、ブラシロールによる水洗浄、乾燥等が行われることで得られる。
【００４７】
通常ディスプレーパネル用のガラス基板は、その表面に銀を含有する導電体材料でパターン電極が形成されることが多い。銀を含有する導電体材料は、特に好ましくは、銀ペーストと呼ばれる銀粉末、はんだガラス、及びビヒクル等を含有する材料を焼成等の手段を経て形成されるもので、その結果物は銀電極と呼ばれる。銀ペーストは、スクリーン印刷等の周知の方法でパターン状にガラス基板表面上に塗布され、そして、５００℃〜６００℃で焼成することでガラス基板上にパターン電極が形成される。
【実施例】
【００４８】
１．板ガラスの準備
珪砂、長石、酸化アルミニウム、炭酸ナトリウム、硫酸ナトリウム、炭酸カリウム、ドロマイト、石灰石、炭酸バリウムおよび珪酸ジルコニウムおよびガラスカレットよりなる調合原料を用い、商業規模のフロート法により厚み２．８ｍｍの所謂高歪点ガラスと呼ばれる４２インチサイズの板ガラスを作製した。そして、大気中、２５℃の環境で３日間放置した。
【００４９】
２．板ガラスの研磨及び洗浄
該板状のガラスのトップ面側表面（フロート法での作製時に錫浴接触側とは反対側）に、１０段階モース硬度において９の硬度を有し、平均１次粒子径が１．２μｍのＡｌ２Ｏ３（株式会社マイクロン製、ＡＸ１−１５Ｈ）からなる硬質研磨剤、又は特級試薬の粉末状ＣｅＯ２（セリア）を有してなる軟質研磨剤が懸濁化された水溶液（研磨液）を配置し、研磨液が配置されたガラス側をスポンジ硬度が８のスポンジ製ポリッシャー（軟質パッド）、又はスポンジ硬度が３０のスポンジ製ポリッシャー（硬質パッド）、又は線径が２００μmのディスクブラシ（ナイロンブラシ）で拭い、ガラス表面から０．０１〜２ｎｍの深さ研磨した。その後、ブラシロールを用いる水洗を行い、ガラスを乾燥することでガラス基板を６種用意した。
【００５０】
硬質研磨剤及び軟質パッドを用い作製されたガラス基板を実施例１、硬質研磨剤及び硬質パッドを用い作製されたガラス基板を実施例２、硬質研磨剤及びナイロンブラシを用い作製されたガラス基板を実施例３、軟質研磨剤及び硬質パッドを用い作製されたガラス基板を比較例１、軟質研磨剤及び軟質パッドで作製されたガラス基板を比較例２、そして、軟質研磨剤及びナイロンブラシで作製されたガラス基板を比較例３とする。
【００５１】
３．ガラス基板の平均表面粗さの評価
実施例１乃至３、及び比較例１乃至３の各ガラス基板の平均表面粗さについて、原子間力顕微鏡（ＡＦＭ）［SII社製SPA250-SPI3700］を用い、本発明で規定する３６点について平均表面粗さを測定した。図１に各実施例のガラス基板の測定された平均表面粗さ値の分布の程度を示す。
【００５２】
実施例１のガラス基板は、各領域での平均表面粗さ値は、全て０．４ｎｍ以下と小さくバラツキも小さかった。実施例２のガラス基板は、各領域での平均表面粗さ値は、全て０．８ｎｍ以下であったがバラツキが若干大きかった。実施例３のガラスは全て０．４ｎｍ以下と小さくばらつきも小さかった。実施例４、実施例５および実施例６のガラス基板は、０．８ｎｍ超の平均表面粗さ値が存在した。尚、研磨及び洗浄前の板ガラスの平均表面粗さ値は、０．６〜１．３ｎｍの範囲で分布していた。
【００５３】
４．ガラス基板表面への電極形成時の剥離性評価
ガラス基板上に銀を含有する導電体材料で８０μｍ、又は３０μｍの線幅を有するストライプ状のパターン電極（間隔は、線幅と同じ）を形成するための模擬電極を作製した。感光性の銀ペースト（デュポン製；フォーデルＤＣ２１２）をガラス基板表面にスクリーン印刷し、１２０℃で乾燥した。この乾燥後の電極膜の厚さは８μｍであった。その後、上記パターンを形成するために、マスクを用いて、紫外線露光を行い、０．４％Ｎａ２ＣＯ３水溶液中にガラス基板を侵食させ、上記パターン形状を有する模擬電極をガラス基板上に形成した。そして本実施例では、この模擬電極形成時に電極の剥離が１箇所でも生じたものを不合格とした。結果を表１に示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
実施例１及び３のガラス基板は、両方の線幅で全く剥離が生じず、実施例２は、８０μｍの線幅時は合格、比較例１乃至３は、両方の線幅共不合格であった。
【００５６】
その後、剥離が生じなかったものについて、５８０℃で１０分焼成することにより、上記パターンを有する銀電極によるパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板を得た。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】各実施例のガラス基板の平均表面粗さ値の分布の程度を示す図である。
【図２】基板の平均表面粗さ値の測定点を説明する図である。
【符号の説明】
【００５８】
１ ディスプレーパネル用ガラス基板
２ 測定点
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板表面に２００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とするディスプレーパネル用基板。
【請求項２】
ガラス基板は、フロート法で得られたものであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項３】
前記平均表面粗さ値をフロート法で得られたガラスのトップ面側が有することを特徴とする請求項２に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項４】
前記ガラス基板は、ＢａＯをガラス中に重量％表示で、６．０〜１０．０％含有するガラス種であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項５】
前記パネル用基板は、矩形状の形状を有し、短辺が３０ｃｍ以上３００ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項６】
前記平均表面粗さが０．４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項７】
パターン電極は、銀を含有する導電体材料で形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板に使用されるガラス基板。
【請求項９】
請求項８に記載のガラス基板の製造方法であり、該製造方法は、研磨工程及び洗浄工程を有し、前記研磨工程にて平均表面粗さがいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有する板ガラスの表面を、１０段階モース硬度において８．５以上の硬度を有する研磨剤で、前記板ガラスの表面から０．０１ｎｍ〜８０ｎｍの深さ研磨する工程を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記研磨する工程において、スポンジ硬度が５〜２０の研磨パッド、又は線径１０μｍ以上３００μｍ以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシで板ガラス表面を拭うことを特徴とする請求項９に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
研磨剤の平均１次粒子径が０．１〜４．０μｍであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のガラス基板の製造方法で得られたガラス基板上にパターン電極を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板の製造方法。
【請求項１】
ガラス基板表面に２００μｍ以下の線幅のパターン電極が形成されたディスプレーパネル用基板であり、電極が形成されたガラス基板表面の平均表面粗さが、０．８ｎｍ以下であることを特徴とするディスプレーパネル用基板。
【請求項２】
ガラス基板は、フロート法で得られたものであることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項３】
前記平均表面粗さ値をフロート法で得られたガラスのトップ面側が有することを特徴とする請求項２に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項４】
前記ガラス基板は、ＢａＯをガラス中に重量％表示で、６．０〜１０．０％含有するガラス種であることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項５】
前記パネル用基板は、矩形状の形状を有し、短辺が３０ｃｍ以上３００ｃｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項６】
前記平均表面粗さが０．４ｎｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項７】
パターン電極は、銀を含有する導電体材料で形成されたものであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板。
【請求項８】
請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板に使用されるガラス基板。
【請求項９】
請求項８に記載のガラス基板の製造方法であり、該製造方法は、研磨工程及び洗浄工程を有し、前記研磨工程にて平均表面粗さがいずれかの点で０．８ｎｍ超の値を有する板ガラスの表面を、１０段階モース硬度において８．５以上の硬度を有する研磨剤で、前記板ガラスの表面から０．０１ｎｍ〜８０ｎｍの深さ研磨する工程を有することを特徴とするガラス基板の製造方法。
【請求項１０】
前記研磨する工程において、スポンジ硬度が５〜２０の研磨パッド、又は線径１０μｍ以上３００μｍ以下で、１０段階モース硬度において、１〜２．５の硬度を有する材質によるディスクブラシで板ガラス表面を拭うことを特徴とする請求項９に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１１】
研磨剤の平均１次粒子径が０．１〜４．０μｍであることを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載のガラス基板の製造方法。
【請求項１２】
請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載のガラス基板の製造方法で得られたガラス基板上にパターン電極を形成することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のディスプレーパネル用基板の製造方法。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−２４４７４７（Ｐ２００６−２４４７４７Ａ）
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５５６１３（Ｐ２００５−５５６１３）
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年９月１４日（２００６．９．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月１日（２００５．３．１）
【出願人】（０００００２２００）セントラル硝子株式会社 (1,198)
【Ｆターム（参考）】
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