專利名稱：縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及縮小存在于玻璃板、特別是顯示器用玻璃基板、尤其是平板顯 示器用玻璃基板和作為光刻掩模使用的玻璃板的內(nèi)部的泡的直徑的方法。通過 本發(fā)明的方法，可以提高作為顯示器用的玻璃基板使用的玻璃板的辨識(shí)性。此 外，通過本發(fā)明的方法，可以解決泡的存在引起的光刻掩模的缺陷。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，玻璃板被用作許多領(lǐng)域的開口部件，例如顯示器用玻璃基板，特別是液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)EL顯示器、場致發(fā)射顯示器等平板顯示器 用玻璃基板，住宅、大廈等建筑物的窗玻璃或者汽車、火車、航空器、船舶等 運(yùn)輸工具的窗玻璃等。這樣的玻璃板使用浮法、熔融法或下引法由熔融玻璃成 形。此外，通過對(duì)一次成形的玻璃板進(jìn)行再拉伸加工而得到。存在于這些玻璃板內(nèi)部的泡由于妨礙辨識(shí)性而造成問題。例如，顯示器用 的玻璃基板使用厚3mm以下的薄板玻璃，如果薄板玻璃中存在一定尺寸以上的 泡，顯示器的畫面上產(chǎn)生白缺陷，妨礙顯示器的辨識(shí)性。此外，作為光刻掩模 使用厚7mm以下的玻璃板，玻璃板中存在一定尺寸以上的泡的情況下，成為該 光刻掩模的缺陷。將原料批在熔融過程中玻璃化時(shí)，放出C02、 H20、 02、 S02等氣體，所述氣 體的一部分作為泡存在于熔融玻璃中。成形為玻璃板時(shí)，存在于熔融玻璃中的 泡被沿水平方向拉伸，形成橢圓形狀。橢圓形狀的泡與被拉伸前的球狀泡相比， 泡的最大直徑變大，因此特別是對(duì)玻璃板的辨識(shí)性產(chǎn)生不良影響。以往，為了降低存在于玻璃板內(nèi)部的泡的量，實(shí)施熔解槽的結(jié)構(gòu)和其內(nèi)部 的攪拌機(jī)構(gòu)的改良、抑制泡的產(chǎn)生和成長的組成的選擇、或者抑制泡的產(chǎn)生和 成長的微量添加物的添加等方法。然而，通過這些方法，雖然可以使存在于玻 璃板內(nèi)部的泡的量降低，但是難以使泡的量無限接近于O。此外，裝置的改良 和玻璃組成改變方面實(shí)際上存在許多研究課題，這些相應(yīng)地反映在玻璃板的制
造成本上。此外，由于這些方法的實(shí)施，產(chǎn)生了玻璃制造受到妨礙等問題。專利文獻(xiàn)l中揭示了光刻掩模用玻璃的缺陷修復(fù)方法，其特征在于，在除 去存在于光刻掩模用玻璃中的微量缺陷后，在曾經(jīng)存在該缺陷的位置填充玻璃 小片和液狀固化性樹脂。然而，該方法由于在通過鉆頭等削去了微量缺陷的位 置填充玻璃小片和液狀固化性樹脂，因此操作麻煩。例如，為了填充通過鉆頭 削去了的位置，必須準(zhǔn)備所需尺寸的玻璃小片。此外，填充玻璃小片和液狀固 化性樹脂后，為了實(shí)現(xiàn)所需的平坦度，需要光刻掩模表面的研磨操作。這些問 題在修復(fù)存在于玻璃薄板的厚度方向的中心附近的缺陷時(shí)特別顯著。另外，難 以使填充了玻璃小片和液狀固化性樹脂的部分與其它部分的光學(xué)特性完全一 致，填充了玻璃小片和液狀固化性樹脂的部分可能會(huì)形成新的缺陷。專利文獻(xiàn)l:日本專利特開平10-239828號(hào)公報(bào) 發(fā)明的揭示本發(fā)明是為了解決如上所述的課題而提出的，其目的在于提供縮小存在于 玻璃板、特別是顯示器用玻璃基板、尤其是平板顯示器用玻璃基板和作為光刻 掩模使用的玻璃板的內(nèi)部的泡的直徑的新方法。為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明提供的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的 方法的特征在于，從光源向前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的周圍照射光線，使前 述泡的周圍的玻璃的溫度達(dá)到該玻璃的軟化點(diǎn)以上，從而縮小前述泡的最大直 徑。理想的是，前述光線的照射后，前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的最大直徑在 400u m以下。更理想的是，前述光線的照射后，前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的最大直徑 在20y m以下。本發(fā)明的方法中，前述光線較好是激光光線。前述激光光線較好是波長為O. 1 11 ti m，前述玻璃板的表面的該光線的最 大直徑為O. 02 5mm。前述激光光線較好是選自C02激光光線、YAG激光光線、半導(dǎo)體激光光線、 摻稀土元素光纖激光光線和YV04激光光線的至少1種。本發(fā)明的方法中，前述玻璃板的表面的前述光線的最大直徑D不到4mm的情 況下，較好是以從前述泡和前述玻璃的交界面到前述光線的光軸的最短距離S滿足0^S《2mm的條件照射前述光線。本發(fā)明的方法中，前述玻璃板的表面的前述光線的最大直徑D在4mm以上的 情況下，較好是以從前述泡和前述玻璃的交界面到前述光線的光軸的最短距離 S滿足0蕓S^0.5D的條件照射前述光線。本發(fā)明的方法中，理想的是在前述光線的照射前，存在于前述玻璃板內(nèi)部 的滿足下述式(1)的泡的50%以上滿足下述式(2)。山〉400um (1)d^2d2 (2)式中，山和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線 方向而得的形狀的長徑和短徑。本發(fā)明的方法中，理想的是在前述光線的照射后，存在于前述玻璃板內(nèi)部 的滿足下述式(3)的泡的5%以上滿足下述式(4)。50p m^d,^400u ra (3)d,^1.5d2 (4)式中，d,和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線 方向而得的形狀的長徑和短徑。本發(fā)明的方法中，在將前述光線的照射前前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù) 量設(shè)為艮，將所述泡中滿足下述式(5)的泡的數(shù)量設(shè)為nb，將前述光線的照射后 前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù)量設(shè)為N。將所述泡中滿足下述式(5)的泡的數(shù) 量設(shè)為N。的情況下，它們較好是滿足下述式(6)。山^1.5d2 (5)NB/NA<ND/NC (6)式中，山和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線 方向而得的形狀的長徑和短徑。此外，本發(fā)明的方法中，前述光線的照射后，也可以實(shí)質(zhì)上使前述玻璃板 內(nèi)部的泡消失。如果采用本發(fā)明，可以將存在于玻璃板、特別是顯示器用玻璃基板、尤其 是平板顯示器用玻璃基板和作為光刻掩模使用的玻璃板的內(nèi)部的泡的直徑縮 小至不妨礙該玻璃板的辨識(shí)性的程度。通過使用本發(fā)明的方法，可以獲得白缺陷得到減少、辨識(shí)性良好的顯示器 用玻璃基板。
本發(fā)明的方法由于通過使泡周圍的玻璃的溫度局部地上升至軟化點(diǎn)以上 來縮小泡的直徑，因此不會(huì)有損于玻璃板自身的形狀。因此，處理后的玻璃板 上產(chǎn)生新的缺陷的可能性被降低。此外，本發(fā)明的方法由于僅通過將來自于光源的光線局部地照射于泡周圍 就可以縮小泡的直徑，因此與以往的方法相比，可以較少的工時(shí)實(shí)現(xiàn)，而且操 作容易。此外，如果采用本發(fā)明，也可以實(shí)質(zhì)上使存在于玻璃板內(nèi)部的泡消失。 附圖的簡單說明圖l為表示浮法玻璃的泡殘留的部分的平面圖。圖2為實(shí)施例1中從玻璃板表面對(duì)照射C02激光光線前的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)450倍)。圖3為實(shí)施例1中從玻璃板表面對(duì)照射C(V激光光線后的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)450倍)。圖4為實(shí)施例2中從玻璃板表面對(duì)照射C02激光光線前的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)450倍)。圖5為實(shí)施例2中從玻璃板表面對(duì)照射C02激光光線后的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)450倍)。圖6為實(shí)施例3中從玻璃板表面對(duì)照射YV(V激光光線前的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)500倍)。圖7為實(shí)施例3中從玻璃板表面對(duì)照射YV04激光光線后的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)500倍)。圖8為實(shí)施例4中從玻璃板表面對(duì)照射C02激光光線前的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)20倍)。圖9為實(shí)施例4中從玻璃板表面對(duì)照射C02激光光線后的泡進(jìn)行攝影而得的 光學(xué)顯微鏡照片(倍數(shù)20倍)。符號(hào)的說明l:泡2:泡周圍 IO:浮法玻璃板
實(shí)施發(fā)明的最佳方式以下，參照附圖，對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)一步進(jìn)行說明。本發(fā)明的方法的目的在于縮小存在于玻璃板、特別是顯示器用玻璃基板 (例如液晶顯示器和等離子顯示器等平板顯示器用玻璃基板)和作為光刻掩模 使用的厚7mm以下的玻璃板的內(nèi)部的泡的直徑。圖l為模式化表示存在于玻璃板內(nèi)部的泡的圖，泡以投影于玻璃板表面的 法線方向而得的形狀表示。由

圖1可知，存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1在玻璃板10 的成形時(shí)被沿水平方向拉伸，呈橢圓形狀(準(zhǔn)確地說是橢圓球形狀)。如果以通 過浮法成形的玻璃板10為例，泡2的長徑d和短徑d2的關(guān)系如下。山/(12=1. 5 10由它們的關(guān)系可知，存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1的直徑中造成問題的是泡1 的最大直徑，即呈橢圓形狀的泡l的長徑山。本說明書中，提及泡l的最大直徑 的情況下，是指長徑山。另外，對(duì)于通過熔融法或引下法等其它制法成形的玻璃板或者通過對(duì)一次 成形的玻璃板進(jìn)行再拉伸加工而得到的玻璃板，存在于玻璃板內(nèi)部的泡通常在 玻璃板的成形時(shí)被沿水平方向拉伸，形成橢圓形狀。本發(fā)明的方法中，從光源對(duì)存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1的周圍2照射光線。 具體來說，將玻璃板10的表面的光線的最大直徑設(shè)為D，將從泡l和玻璃的交界 面到光線的光軸的最短距離設(shè)為S的情況下，較好是以它們滿足以下的關(guān)系的 條件照射光線。0 S S ^ 2, (D不到4mm的情況)O^S^O. 5D(D在4mm以上的情況)另外，上述式中，S《也包括光線的光軸位于泡l內(nèi)部的情況。即，本發(fā)明 的方法中所說的對(duì)泡1的周圍2照射光線的情況是指對(duì)泡1的周圍2的玻璃照射 光線和對(duì)泡l的內(nèi)部照射光線這兩種情況。通過對(duì)這樣的范圍照射光線，縮小泡的最大直徑的作用良好地得到發(fā)揮。 另外，對(duì)于本發(fā)明的方法中泡的最大直徑縮小的原理在后詳述。玻璃板10的照射了光線的部位通過吸收光線而溫度上升。本發(fā)明的方法 中，照射光線而使泡1周圍2的玻璃的溫度達(dá)到軟化點(diǎn)以上。軟化點(diǎn)是通過LiU leton設(shè)計(jì)的測定法定義的溫度，是指玻璃的粘度以log,。 n計(jì)達(dá)到7. 65的溫度。 因此，本發(fā)明的方法中，理想的是以泡l周圍2的玻璃的粘度以log,。q計(jì)在7. 65
以下、較好是7以下、更好是3 6的條件照射光線。另外，上述中，玻璃板io的照射了光線的部位和玻璃的溫度上升至軟化點(diǎn)以上的泡1周圍2的玻璃不需要完全一致。g卩，本發(fā)明的方法中，通過對(duì)滿足上 述式的位置照射光線，泡1周圍2的玻璃、更具體為與泡l的交界面附近的玻璃的溫度上升至軟化點(diǎn)以上即可。為了使泡l縮小，玻璃的粘性低時(shí)，玻璃流動(dòng)快，因此玻璃的粘性越低越好。但是，使玻璃的粘度以logi。n計(jì)不到3時(shí)，必須對(duì)與泡l的交界面附近的玻 璃施加非常大的能量，在本發(fā)明的方法中使用的裝置的結(jié)構(gòu)方面是不理想的。 此外，施加這樣的大能量的情況下，與泡l的交界面附近以外的玻璃也被不必 要地加熱，玻璃板10可能會(huì)產(chǎn)生不必要的變形和殘留應(yīng)力。本發(fā)明的方法中，通過以滿足上述條件的狀態(tài)對(duì)泡1周圍2照射光線，可以 將泡l的最大直徑縮小至所需的尺寸以下，較好是400 "m以下。作為縮小泡l的 最大直徑的原理，認(rèn)為有以下的3種原理。作為第l種原理，由于泡1周圍2的玻璃、更具體為與泡l的交界面附近的玻 璃的溫度上升至軟化點(diǎn)以上，與泡l的交界面附近的玻璃變得具有流動(dòng)性。這 時(shí)，為了使存在于玻璃板10的內(nèi)部的泡1的界面上的壓力變得均一，泡l的形狀 從橢圓形狀變?yōu)榍驙?。由于泡l的形狀變?yōu)榍驙?，泡l的最大直徑與橢圓形狀時(shí) 相比縮小。存在于玻璃板10的內(nèi)部的泡1在玻璃板10的成形時(shí)被沿水平方向拉伸，呈 橢圓形狀。例如，如果以通過浮法成形的玻璃板10為例，泡l的長徑d,和短徑d2 的比值(山/d2)為1.5 10左右。該比值(dyd2)存在泡l的長徑d,越大則越高的傾 向。通常，長徑山為50"m左右的泡l的情況下，d,/d2在1.5以上，而長徑d,超過 400 "m的泡l的情況下，山/(12在2以上。如果采用本發(fā)明的方法，通過使泡l的形狀從橢圓形狀變?yōu)榍驙?，可以?比值(山/(12)在1.5以下，較好是1.2以下，更好是接近l左右。由此，可以縮小 泡l的最大直徑。若以最大直徑d,二500iira、山/(12=3.5的泡為例，通過使泡的 形狀從橢圓形狀變?yōu)榍驙睿梢詫⑴莸淖畲笾睆娇s小至最大直徑d,二250y m、 線=1. l的程度。作為第2種原理，泡1存在于玻璃板10的表面附近時(shí)，從泡1周圍2到玻璃板 IO表面的區(qū)域的玻璃溫度上升至軟化點(diǎn)以上，該區(qū)域的玻璃變得具有流動(dòng)性。 由此，泡1上浮至玻璃板10的表面。到達(dá)玻璃板10表面的泡1破碎而消失。艮卩，根據(jù)該原理，玻璃板10表面附近的泡1實(shí)質(zhì)上消失，因此玻璃板10內(nèi)部的泡1的 最大直徑為零。作為第3種原理，由于泡1周圍2的玻璃、更具體為與泡l的交界面附近的玻璃的溫度上升至軟化點(diǎn)以上，與泡l的交界面附近的玻璃膨脹。由于與泡l的交 界面附近的玻璃的膨脹，泡1被壓塌，泡l的體積減少。由此，泡l的最大直徑縮小。泡1周圍2的玻璃溫度上升后，泡l也要發(fā)生膨脹，但作為氣體的泡l的膨 脹力遠(yuǎn)比玻璃的膨脹力弱。結(jié)果，由于周圍2的玻璃的膨脹，泡l的體積減少， 所以泡l的最大直徑縮小。如果采用本發(fā)明的方法，通過上述的3種原理中的任一種或它們的組合， 可以將存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1的最大直徑縮小至所需的尺寸。泡l的最大直 徑較好是縮小至400 um以下，更好是縮小至250 um以下，特別好是被縮小至IOO "m以下。作為光刻掩模使用的玻璃板10的情況下，存在于內(nèi)部的泡l的最大直 徑較好是被縮小至50u m以下，更好是被縮小至20u m以下。以上，關(guān)于本發(fā)明的方法，針對(duì)存在于玻璃板10內(nèi)部的1個(gè)泡1進(jìn)行了說明D 然而，玻璃板10內(nèi)部通常存在多個(gè)泡。本發(fā)明的方法可以縮小這些存在于玻璃 板10內(nèi)部的多個(gè)泡1的最大直徑。如上所述，通過浮法成形的玻璃板10的泡1 (山〉400 u m)的情況下，通常山/山 在2以上。具體來說，存在于玻璃板內(nèi)部的d》400 u m的泡的數(shù)量Nx中，滿足下 述式(2)的泡的數(shù)量Ny的比例Ny/Nx在50X以上。此外，d,〉400 u ra的泡的數(shù)量Nx 相對(duì)于滿足50u m蕓d^400u m且山〉1. 5d2的泡的數(shù)量Nz的比例Nx/Nz大致為Nx/Nz ^10%的關(guān)系。d^2d2 (2)如果采用本發(fā)明的方法，可以縮小存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1的最大直徑， 使比值(山/d2)在1.5以下，即，將本發(fā)明實(shí)施后存在于玻璃板10內(nèi)部的滿足50 U m^d,S400iim的泡l的數(shù)量作為分母，并且將本發(fā)明實(shí)施前滿足上述式(2)、 本發(fā)明實(shí)施后滿足下述式(4)的泡的數(shù)量作為分子時(shí)，其比例以算式N、/(Nz+Ny) 表示，其值在5%以上。d^l.5d2 (4)因此，本發(fā)明的方法實(shí)施前后，存在于玻璃板10內(nèi)部的泡1滿足下述式(6)。NB/NA<ND/NC (6)NA:光線照射前的存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù)量Nb:所述泡中満足上述式(4)的泡的數(shù)量 Nc:光線照射后的存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù)量 N。所述泡中滿足上述式(4)的泡的數(shù)量本發(fā)明的方法中使用的光線只要可以使照射了光線的泡1周圍2的玻璃溫 度上升至軟化點(diǎn)以上，沒有特別限定。因此，可以是產(chǎn)生被玻璃板10吸收的波 長區(qū)域的光線的高強(qiáng)度的燈。但是，因?yàn)榭梢赃x擇性地照射特定的波長，而且 適合局部地以高能量密度進(jìn)行照射，較好是激光光源。作為激光光源，較好是選自C02激光光線、YAG激光光線、半導(dǎo)體激光光線、 摻稀土元素光纖激光光線和YV04激光光線的至少1種。這些激光光線可以單獨(dú)使 用，也可以多種激光光線組合使用。但是，因?yàn)橐话惚粡V泛使用且可獲得高強(qiáng) 度的光源，較好是C02激光、YAG激光或YVOj敫光。C02激光最普遍的為激發(fā)波長10.6um的光線。照射該波長區(qū)域的光線的情 況下，幾乎全部被玻璃板10吸收，使玻璃板10的照射了光線的部位的溫度上升。 因此，使用C02激光光源的情況下，使用透鏡等使光線聚光于泡1周圍2即可。另一方面，YAG激光和YVOj敫光除了作為基波波長1064mn的光線以外，還可 以使用作為其高次諧波的532nm、 355mn和266nm的光線。但是，根據(jù)激發(fā)波長的不同，也有對(duì)玻璃的透射率高，幾乎不被玻璃板IO 吸收的光線。例如，激發(fā)波長1064nm的光線幾乎不被玻璃板10吸收。使用這樣 的波長的光線時(shí)，需要在泡周圍預(yù)先形成吸收光線的照射目標(biāo)，使光線對(duì)于該 照射目標(biāo)聚光。作為形成這樣的照射目標(biāo)的方法，例如有將紫外線、Y射線或 X射線照射于泡l周圍2而形成色中心的方法。色中心為通過這些光線的照射在 玻璃板10內(nèi)部產(chǎn)生的局部的結(jié)構(gòu)缺陷。同樣的局部的結(jié)構(gòu)缺陷也可以通過例如 照射高強(qiáng)度的脈沖激光(脈沖寬度為100飛秒 200納秒)而形成。脈沖激光的每 l脈沖的能量大，因此通過將其聚光，可以在焦點(diǎn)周圍產(chǎn)生非常大的峰值能量 密度。如果峰值能量密度高，即使沒有對(duì)激光的光吸收，也可以通過被稱為多 光子吸收的現(xiàn)象誘發(fā)光吸收，能夠瞬間地給予聚光點(diǎn)周圍的玻璃大的能量。通過該能量，在玻璃上形成局部的結(jié)構(gòu)缺陷。另外，形成色中心的情況下，需要注意使其不對(duì)玻璃板10的辨識(shí)性產(chǎn)生影 響。處理后，使激光聚光于形成的色中心，色中心及其周圍的玻璃被加熱至軟 化點(diǎn)以上。由此，色中心消失。然而，色中心越小，則可以使加熱至軟化點(diǎn)以 上的部分越小，所以色中心越小越好。
因此，較好是形成最大直徑400 "m以下的色中心。此外，從能量利用的角度來看，形成色中心的部位較好是形成于泡1周圍2，即滿足下述式的部位。 0妄S蕓2咖(D不到4mm的情況) O蕓S蕓O. 5D(D在4mm以上的情況) 另外，S和D與前述定義相同。
本發(fā)明的方法中，使用的光源的強(qiáng)度可以根據(jù)存在于玻璃板內(nèi)部的泡的尺 寸、玻璃板的厚度、構(gòu)成玻璃板的玻璃組成、使用的光源的種類(燈或激光光 源、激光器的情況下，激發(fā)波長、激發(fā)狀態(tài)等)等適當(dāng)選擇。從縮小泡的最大 直徑的效果來看，光源的強(qiáng)度越高越好。
但是，使用極高強(qiáng)度的光源的情況下，可能會(huì)對(duì)玻璃板的形狀和光學(xué)特性 產(chǎn)生不良影響。本發(fā)明的方法中使用激光光源的情況下，較好是使用平均輸出 功率為O. 1W 100W的激光光源，更好是O. 5W 50W，特別好是1W 30W。另外， 光源的強(qiáng)度的優(yōu)選范圍根據(jù)使用的激光光源的種類而不同。例如，C02激光的情 況下，激發(fā)波長幾乎全部被玻璃吸收，因此激光被高效地用于玻璃的加熱。因 此，較好是使用平均輸出功率為O. 1W 50W的激光光源，更好是O. 5W 30W，特 別好是1W 20W。 YAG激光或YV04激光的情況下，根據(jù)激發(fā)波長的不同，激光可 能會(huì)幾乎不被玻璃吸收，所以需要在泡周圍形成像色中心那樣的照射目標(biāo)，激 光比較不易被用于玻璃的加熱。因此，較好是使用平均輸出功率為1W 100W的 激光光源，更好是2W 50W，特別好是5W 30W。
激光光源的情況下，激發(fā)狀態(tài)也沒有特別限定，可以是連續(xù)激發(fā)光(CW光) 或脈沖激發(fā)光中任一種。此外，使用連續(xù)光的激光光源的情況下，為了防止玻 璃板的照射激光光線的部位的溫度過度上升，例如可以以照射O. l秒后停止照 射0. 0 5秒的照射循環(huán)間斷地照射激光光線。
光線的照射時(shí)間也可以根據(jù)泡所在的位置和尺寸、玻璃板的玻璃組成等適 當(dāng)選擇。此外，光線的照射可以分多次實(shí)施。例如，泡的最大直徑為數(shù)毫米的 情況下，難以通過一次照射使泡的最大直徑達(dá)到所需的尺寸以下，例如400ym 以下。這樣的情況下，可以在移動(dòng)照射部位同時(shí)，分多次進(jìn)行照射。
本發(fā)明的方法中，為了從高強(qiáng)度的光源對(duì)玻璃板照射光線，需要注意光線 照射對(duì)玻璃板產(chǎn)生的影響。第一，使用像C02激光光線那樣幾乎全部被玻璃吸收 的波長區(qū)域的光線的情況下，在玻璃板的表面附近C02激光光線大半被吸收。其 結(jié)果，玻璃板表面附近的溫度上升。由于該溫度上升，表面附近的玻璃膨脹，
可能會(huì)在玻璃板表面產(chǎn)生局部的隆起形狀。在玻璃板表面產(chǎn)生隆起形狀的情況 下，可能會(huì)對(duì)玻璃板的外觀和光學(xué)特性產(chǎn)生不良影響。第二，在玻璃板的使光線聚光的部位，誘發(fā)密度變化和玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的 變化。由于該變化，可能會(huì)在玻璃板內(nèi)部局部地產(chǎn)生殘留應(yīng)力和雙折射性。如 果在玻璃板內(nèi)部局部地產(chǎn)生殘留應(yīng)力和雙折射性，則可能會(huì)對(duì)玻璃板的光學(xué)特 性產(chǎn)生不良影響。因此，實(shí)施本發(fā)明的方法時(shí)，需要選擇光線的照射條件(光源的強(qiáng)度、波 長、照射時(shí)間、照射部位等)，使上述的玻璃板表面的隆起形狀或者玻璃板內(nèi) 部的局部的殘留應(yīng)力或雙折射性的問題不發(fā)生或盡量輕微。例如，玻璃溫度由于照射光線而急劇上升，而后光線的照射結(jié)束后玻璃的 溫度急劇下降，從而產(chǎn)生光線聚光的部位的密度變化和玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變 化，因此通過慢慢減弱光線強(qiáng)度的同時(shí)進(jìn)行照射，使光線照射結(jié)束時(shí)不發(fā)生玻 璃急劇降溫，從而可以避免問題的發(fā)生。此外，對(duì)玻璃板表面的隆起形狀，通過選擇照射光線的位置，使產(chǎn)生隆起 形狀的位置為玻璃板的使用上沒有問題的位置，從而可以避免問題的發(fā)生。例 如，作為顯示器用的玻璃基板使用的情況下，如果是相當(dāng)于收容于框體的端部 的位置，可以允許產(chǎn)生隆起形狀；用作光刻掩模的情況下，如果是光刻掩模的 背面?zhèn)?，可以允許產(chǎn)生隆起形狀。此外，上述的問題也可以通過后處理消除。例如，產(chǎn)生于玻璃板表面的隆 起形狀，可以通過研磨玻璃板表面來除去。另一方面，光線聚光的部位的密度 變化和玻璃的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的變化可以通過用電爐等慢慢加熱光線照射后的玻璃 板后緩慢冷卻來消除。本發(fā)明的方法中，只要可以通過照射光線來使溫度上升至軟化點(diǎn)以上，而 且是溫度上升至軟化點(diǎn)以上后，可以通過上述的3種原理中的任一種縮小泡的 最大直徑，構(gòu)成玻璃板的玻璃材料就沒有特別限定。因此，本發(fā)明的方法可以 用于幾乎所有的玻璃材料。本發(fā)明的方法將存在于玻璃板內(nèi)部的泡的最大直徑降低至所需尺寸以下、 較好是400iim，因此可以廣泛用于辨識(shí)性成問題的用途的玻璃板。其中，可以例舉殘留的泡特別是對(duì)辨識(shí)性產(chǎn)生影響的用途的玻璃板，具體可以例舉液晶顯示器、等離子顯示器、有機(jī)EL顯示器、場致發(fā)射顯示器等平板顯示器用玻璃基 板，特別是這些平板顯示器中作為用于觀看者側(cè)的玻璃基板的玻璃板。此外， 可以例舉用作汽車、火車、航空器、船舶等運(yùn)輸工具的窗玻璃的玻璃板。此外， 可以例舉存在一定尺寸以上的泡時(shí)該泡成為缺陷的光刻掩模用的玻璃板。另外，這些玻璃板使用浮法、熔融法或下引法由熔融玻璃成形。此外，通 過對(duì)一次成形的玻璃板進(jìn)行再拉伸加工而得到。此外，可以將本發(fā)明的方法用于預(yù)先通過使泡接近于圓形(球形)的方法制 造的玻璃。"使泡接近于圓形的方法"是指如下的方法在熔融玻璃帶的粘度為log,。 q ^5的狀態(tài)下，成形為規(guī)定板厚t(O. 3 1. lmm)的1.0 1.5倍的板厚 后，在熔融玻璃的粘度為5〈log，。ri S7的狀態(tài)下，成形為規(guī)定板厚。若更具體地對(duì)前述方法進(jìn)行說明，則該方法為浮法平板玻璃制造方法，在 熔融玻璃帶的粘度為logi。n S5的狀態(tài)下，在熔融玻璃帶的兩側(cè)邊緣部保持熔 融金屬上的熔融玻璃帶由于表面張力而收縮的力的同時(shí)，向退火爐方向牽引， 從而成形為規(guī)定板厚t(O. 3 1. lnmi)的l. 0 1. 5倍的板厚，然后在5〈logi。 n 的狀態(tài)下繼續(xù)保持前述兩側(cè)邊緣部的同時(shí)，向退火爐方向牽引，成形為規(guī)定板 厚t。實(shí)施例以下，通過實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步進(jìn)行說明。 (實(shí)施例l)準(zhǔn)備內(nèi)部存在泡的玻璃板。玻璃板為12cmX12cm的液晶顯示器用玻璃基板 (商品名ANIOO,旭硝子株式會(huì)社制，軟化點(diǎn)950。C)，厚度為O. 5ram。圖2為對(duì)存 在于玻璃板內(nèi)部的泡從玻璃板表面攝影而得的光學(xué)顯微鏡照片。該泡的最大直 徑山為514"m， dyd2二3.7(橢圓形狀的短徑d2二140um)。按照以下的條件從C02 激光光源照射光線，使其聚光于玻璃板的泡周圍，使泡周圍的玻璃溫度達(dá)到950 'C以上。光線狀態(tài)連續(xù)激發(fā)光(CW光)玻璃板表面的光線的最大直徑約3ram平均輸出功率約3W照射時(shí)間30秒其結(jié)果如圖3所示，泡的形狀從橢圓形狀變?yōu)榍驙睢D3所示的泡的最大直 徑山為267 "m，山/(12=1. 1(短徑d產(chǎn)236 um)。因此，確認(rèn)通過本發(fā)明的方法， 泡的最大直徑被縮小約50%。(實(shí)施例2) 準(zhǔn)備內(nèi)部存在泡的玻璃板。玻璃板為12cmX12cm的液晶顯示器用玻璃基板 (商品名ANIOO，旭硝子株式會(huì)社制，軟化點(diǎn)95(TC)，厚度為O. 5mm。圖4為對(duì)存 在于玻璃板內(nèi)部的泡從玻璃板表面攝影而得的光學(xué)顯微鏡照片。該泡的最大直 徑山為591"m，山/d產(chǎn)4.7(橢圓形狀的短徑d2二127um)。按照以下的條件從0)2 激光光源照射光線，使其聚光于玻璃板的泡周圍，使泡周圍的玻璃溫度達(dá)到950 "C以上。光線狀態(tài)連續(xù)激發(fā)光(CW光)玻璃板表面的光線的最大直徑約3mm平均輸出功率約3W照射時(shí)間30秒其結(jié)果如圖5所示，確認(rèn)玻璃板內(nèi)部的泡消失。 (實(shí)施例3)準(zhǔn)備內(nèi)部存在泡的玻璃板。玻璃板為5cmX5cra的光刻掩模用玻璃基板(商 品名AS，旭硝子株式會(huì)社制，軟化點(diǎn)74CTC)，厚度為5mm。圖6為對(duì)存在于玻璃 板內(nèi)部的泡從玻璃板表面攝影而得的光學(xué)顯微鏡照片，存在于玻璃板內(nèi)部的泡 的最大直徑d,為41ura， dyd2二1.2(橢圓形狀的短徑d2二35urn)。作為高強(qiáng)度的 脈沖激光照射YVO,激光光線，使其聚光于玻璃板的泡周圍，使泡周圍的玻璃溫 度達(dá)到74(TC以上。YV04激光光線的照射條件具體如下。波長432mn脈沖寬度13納秒光線狀態(tài)脈沖激發(fā)光重復(fù)頻率50kHz平均輸出功率20W玻璃板表面的光線的最大直徑O. 4mm照射時(shí)間5秒光線照射后，如圖7所示，確認(rèn)泡的最大直徑山被縮小至20txm以下。 (實(shí)施例4)準(zhǔn)備內(nèi)部存在泡的玻璃板。玻璃板為5cmX5cm的等離子顯示器用玻璃基板 (商品名PD200，旭硝子株式會(huì)社制，軟化點(diǎn)83(TC)，厚度為2. 8mm。圖8為對(duì)存 在于玻璃板內(nèi)部的泡從玻璃板表面攝影而得的光學(xué)顯微鏡照片。該泡的最大直 徑山為630 "m，山/(12 = 2. 3(橢圓形狀的短徑ci2二280tim)。按照以下的條件從C02
激光光源照射光線，使其聚光于玻璃板的泡周圍，使泡周圍的玻璃溫度達(dá)到830"c以上。光線狀態(tài)間斷地照射連續(xù)激發(fā)光(CW光)(照射時(shí)間50毫秒，停止時(shí)間50 毫秒，重復(fù)頻率10Hz)玻璃板表面的光線的最大直徑約2mra平均輸出功率約14W照射時(shí)間40秒其結(jié)果如圖9所示，泡的形狀從橢圓形狀變?yōu)榍驙?。圖9所示的泡的最大直 徑d,為380 iira， d,/d2二1.0(短徑d2二366 um)。因此，確認(rèn)通過本發(fā)明的方法， 泡的最大直徑被縮小約40%。產(chǎn)業(yè)上利用的可能性本發(fā)明可以用于玻璃板、特別是顯示器用玻璃基板、尤其是平板顯示器用 玻璃基板和作為光刻掩模使用的玻璃板，可以將存在于該玻璃板內(nèi)部的泡的直 徑縮小至不妨礙該玻璃板的辨識(shí)性的程度。另外，在這里引用2005年4月15日提出申請(qǐng)的日本專利申請(qǐng)2005-U8193號(hào) 的說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要的所有內(nèi)容作為本發(fā)明說明書的揭示。
權(quán)利要求
1.縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其特征在于，從光源向前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的周圍照射光線，使前述泡的周圍的玻璃的溫度達(dá)到該玻璃的軟化點(diǎn)以上，從而縮小前述泡的最大直徑。
2. 如權(quán)利要求l所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其特征 在于，前述光線的照射后，前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的最大直徑在400tim以下。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其 特征在于，前述光線為激光光線。
4. 如權(quán)利要求3所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其特征 在于，前述激光光線的波長為O. 1 11um，前述玻璃板的表面的該光線的最大 直徑D為O. 02 5mm。
5. 如權(quán)利要求3或4所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其 特征在于，前述激光光線為選自C02激光光線、YAG激光光線、半導(dǎo)體激光光線、 摻稀土元素光纖激光光線和YV0,激光光線的至少1種。
6. 如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的 方法，其特征在于，前述玻璃板的表面的前述光線的最大直徑D不到4mm的情況 下，以從前述泡和前述玻璃的交界面到前述光線的光軸的最短距離S滿足O^S S2ram的條件照射前述光線。
7. 如權(quán)利要求1 5中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的 方法，其特征在于，前述玻璃板的表面的前述光線的最大直徑D在4ram以上的情 況下，以從前述泡和前述玻璃的交界面到前述光線的光軸的最短距離S滿足O蕓 S蕓0. 5D的條件照射前述光線。
8. 如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的 方法，其特征在于，在前述光線的照射前，存在于前述玻璃板內(nèi)部的滿足下述 式(1)的泡的50%以上滿足下述式(2)山〉400um (1) d^2d2 (2);式中，山和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線方 向而得的形狀的長徑和短徑。
9. 如權(quán)利要求1 7中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法，其特征在于，在前述光線的照射后，存在于前述玻璃板內(nèi)部的滿足下述式(3)的泡的5%以上滿足下述式(4)50p m^d^400p m (3)山^1.5d2 (4) ;式中，山和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線方 向而得的形狀的長徑和短徑。
10. 如權(quán)利要求1 9中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的 方法，其特征在于，在將前述光線的照射前前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù)量 設(shè)為N,，將所述泡中滿足下述式(5)的泡的數(shù)量設(shè)為NB，將前述光線的照射后前 述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的數(shù)量設(shè)為Nc，將所述泡中滿足下述式(5)的泡的數(shù)量 設(shè)為N。的情況下，它們滿足下述式(6)d,^1.5d2 (5) NB/NA<ND/NC (6);式中，山和d2分別表示將存在于玻璃板內(nèi)部的泡投影于玻璃板表面的法線方 向而得的形狀的長徑和短徑。
11. 如權(quán)利要求1 8和權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部 的泡的直徑的方法，其特征在于，前述光線的照射后，前述存在于玻璃板內(nèi)部 的泡的最大直徑在20u m以下。
12. 如權(quán)利要求1 8和權(quán)利要求10中任一項(xiàng)所述的縮小存在于玻璃板內(nèi)部 的泡的直徑的方法，其特征在于，前述光線的照射后，前述玻璃板內(nèi)部的泡實(shí) 質(zhì)上消失。
全文摘要
本發(fā)明提供縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的新方法。具體來說，所述縮小存在于玻璃板內(nèi)部的泡的直徑的方法的特征在于，從光源向前述存在于玻璃板內(nèi)部的泡的周圍照射光線，使前述泡的周圍的玻璃的溫度達(dá)到該玻璃的軟化點(diǎn)以上，從而縮小前述泡的最大直徑。
文檔編號(hào)C03C23/00GK101160267SQ200680012398
公開日2008年4月9日 申請(qǐng)日期2006年4月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月15日
發(fā)明者伊藤節(jié)郎, 伊賀元一, 黒巖裕 申請(qǐng)人:旭硝子株式會(huì)社